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JP2009011593A - Non-invasive biological information measuring device - Google Patents

Non-invasive biological information measuring device Download PDF

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JP2009011593A
JP2009011593A JP2007177307A JP2007177307A JP2009011593A JP 2009011593 A JP2009011593 A JP 2009011593A JP 2007177307 A JP2007177307 A JP 2007177307A JP 2007177307 A JP2007177307 A JP 2007177307A JP 2009011593 A JP2009011593 A JP 2009011593A
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JP
Japan
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living body
measuring device
information measuring
body information
noninvasive living
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007177307A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyoshi Ishita
博義 井下
Yasushi Ueda
泰志 上田
Nobuaki Noguchi
展明 野口
Mamiko Akizuki
麻水子 秋月
Michiyasu Takano
通康 高野
Takashi Hisamoto
隆 久本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2007177307A priority Critical patent/JP2009011593A/en
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

【課題】装置を大型化することなく測定時以外の光の照射を停止することが可能な非侵襲生体情報測定装置を提供する。
【解決手段】光源20を制御する制御手段10と、特定波長の光を生体30に照射する光源20と、生体30で発生した光音響波信号を検出する光音響検出手段40と、光音響検出手段40の出力から生体情報の特徴量を推定する特徴量推定手段50と、特徴量の推定結果を表示する特徴量表示手段60を備え、光音響検出手段40の出力から抽出した情報によって装置が皮膚上にあるか否かを判断して光源20の制御を行うことにより、装置を大型化することなく測定時以外の光の照射を停止することが可能となる。
【選択図】図2
A noninvasive living body information measuring apparatus capable of stopping irradiation of light other than during measurement without increasing the size of the apparatus.
A control means for controlling a light source, a light source for irradiating a living body with light of a specific wavelength, a photoacoustic detection means for detecting a photoacoustic wave signal generated in the living body, and a photoacoustic detection. The apparatus includes a feature quantity estimating means 50 for estimating the feature quantity of the biological information from the output of the means 40 and a feature quantity display means 60 for displaying the estimation result of the feature quantity, and the apparatus uses the information extracted from the output of the photoacoustic detection means 40. By determining whether or not it is on the skin and controlling the light source 20, it is possible to stop the irradiation of light other than during measurement without increasing the size of the apparatus.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、生体を侵襲することなく生体情報の測定が可能な非侵襲生体情報測定装置に関し、より詳細には、生体からの光音響波信号に基づき、測定時以外の光の照射を停止することが可能な非侵襲生体情報測定装置に関する。   The present invention relates to a non-invasive living body information measuring apparatus capable of measuring living body information without invading a living body, and more specifically, stops irradiation of light other than during measurement based on a photoacoustic wave signal from the living body. The present invention relates to a non-invasive living body information measuring apparatus capable of operating.

代表的な生活習慣病である糖尿病の患者数は世界的に増加傾向にある。糖尿病患者は、糖尿病による合併症を抑制し、患者の生活の質を向上するために、日常的な血糖コントロールが必要である。そのため、患者は医師の指導のもと、毎日定期的に血糖値を測定しなければならない。   The number of patients with diabetes, a typical lifestyle-related disease, is increasing worldwide. Diabetic patients require routine glycemic control to reduce complications from diabetes and improve the quality of life of patients. Therefore, patients must measure blood glucose regularly every day under the guidance of a doctor.

血糖値を測定する代表的な方法としては、患者の指を穿刺して血液を採取し血糖値を測定する侵襲型の血糖測定装置がある。侵襲型の血糖測定装置では、指を穿刺して血液を採取する際に手間と痛みを伴うこと、さらに感染症などの危険が伴うことから、血液の採取を必要としない、非侵襲型の血糖測定装置が既に提案されている。   As a typical method for measuring a blood glucose level, there is an invasive blood glucose measuring device that punctures a patient's finger to collect blood and measure the blood glucose level. In an invasive blood glucose measuring device, it is troublesome and painful when blood is collected by puncturing a finger, and there is also a risk of infection, etc. Measuring devices have already been proposed.

この非侵襲型の血糖測定装置の一例として、光音響効果を用いた「生物学的測定システム」が提案されている(例えば、特許文献1)。   As an example of this non-invasive blood glucose measurement device, a “biological measurement system” using a photoacoustic effect has been proposed (for example, Patent Document 1).

光音響効果を用いた「生物学的測定システム」は、グルコースに吸収される波長の光を、生物学的測定システムから指先のような生体の一部分に照射し、照射された光は生体内の比較的小さい焦点領域に集光される。また、一般的に、集光された光はグルコースに吸収されて、焦点領域と隣接する領域の組織内で運動エネルギーに変換される。   A “biological measurement system” using a photoacoustic effect irradiates a part of a living body, such as a fingertip, from the biological measurement system with light having a wavelength absorbed by glucose. The light is focused on a relatively small focal area. In general, the collected light is absorbed by glucose and converted into kinetic energy in the tissue in the region adjacent to the focal region.

組織内で変換された運動エネルギーは、照射光がグルコースに吸収された組織の領域(以下、吸収組織領域と称す)の温度及び圧力を増大させ、音波を生成する。この音波を、以下「光音響波信号」と表記する。光音響波信号は吸収組織領域から放射され、生物学的測定システムが備える音響センサによって検出される。音響センサは生体表面と接するよう装着される。光音響波信号の強度は、吸収組織領域内のグルコースの量の関数であり、音響センサによって計測された強度は血糖値を調べるために使用される。   The kinetic energy converted in the tissue increases the temperature and pressure of the region of the tissue where the irradiation light is absorbed by glucose (hereinafter referred to as the absorbing tissue region), and generates a sound wave. This sound wave is hereinafter referred to as “photoacoustic wave signal”. The photoacoustic wave signal is emitted from the absorbing tissue region and detected by an acoustic sensor included in the biological measurement system. The acoustic sensor is mounted in contact with the living body surface. The intensity of the photoacoustic wave signal is a function of the amount of glucose in the absorbent tissue region, and the intensity measured by the acoustic sensor is used to examine the blood glucose level.

この時、皮膚表面から生体中の血管に向かって光を照射している限り生体に影響を及ぼすことはないが、例えば眼球に光が入射されると、場合によっては水晶体で集光された光が網膜に影響を与え、視力の低下や失明など悪影響を及ぼす可能性がある。   At this time, as long as light is irradiated from the skin surface toward the blood vessel in the living body, it does not affect the living body, but for example, when light is incident on the eyeball, in some cases, the light collected by the crystalline lens May affect the retina and may have adverse effects such as decreased vision and blindness.

これに対して音響センサとは別に音響センサと生体との接触度を感知する接触度センサを設け、感知された接触度に応じて光の照射を制御する方法が既に提案されている(例えば、特許文献2)。
特表2001−526557号公報 特開2004−147940号公報
On the other hand, a method of providing a contact degree sensor that senses the contact degree between the acoustic sensor and the living body separately from the acoustic sensor and controlling the light irradiation according to the sensed contact degree has already been proposed (for example, Patent Document 2).
Special table 2001-526557 gazette JP 2004-147940 A

ところで、患者の生活の質を向上するためには、日常生活において負担にならない程度まで装置を小型化することが望ましいが、上記特許文献2に記載された技術では生体との接触度を感知するためのセンサ及び装置調整機構が余分に必要であるため、非侵襲生体情報測定装置が複雑化かつ大型化してしまうという課題を有していた。   By the way, in order to improve the quality of life of a patient, it is desirable to downsize the apparatus to such an extent that it does not become a burden in daily life. However, the technique described in Patent Document 2 senses the degree of contact with a living body. Therefore, there is a problem that the non-invasive biological information measuring device becomes complicated and large in size because an extra sensor and device adjustment mechanism are required.

本発明は、従来の課題を解決するもので、装置を大型化することなく、測定時以外の光の照射を停止することが可能な非侵襲生体情報測定装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a noninvasive living body information measuring apparatus capable of stopping irradiation of light other than during measurement without increasing the size of the apparatus.

従来の課題を解決するために、本願の請求項1の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、生体表面に照射した光により生体内の特定物質が光のエネルギーを吸収して発する光音響波信号を検出することによって生体情報の特徴量を推定する非侵襲生体情報測定装置において、周期的に繰り返されるパルス光の照射を制御するための照射制御信号を出力する制御手段と、前記照射制御信号により前記パルス光を生体表面に照射する少なくとも一つの光源と、前記パルス光または前記光音響波信号を検出する光音響検出手段と、該光音響検出手段で得られた検出信号から前記生体情報の特徴量を推定する特徴量推定手段と、前記生体情報の特徴量と前記光源の照射状況を表示する特徴量表示手段とを備え、前記特徴量推定手段は、前記検出信号から第1の測定位置と第2の測定位置を抽出し、前記制御手段は、前記第1の測定位置の情報と前記第2の測定位置の情報を用いて前記パルス光の次の周期以後のパルス光の照射を制御し、生体情報の測定を行うことを特徴とするものである。   In order to solve the conventional problem, the noninvasive living body information measuring apparatus according to the invention of claim 1 of the present application is a photoacoustic wave generated by a specific substance in the living body absorbing light energy by light irradiated on the living body surface. In a non-invasive living body information measuring device for estimating a feature amount of living body information by detecting a signal, a control means for outputting an irradiation control signal for controlling irradiation of pulse light repeated periodically, the irradiation control signal From the at least one light source for irradiating the surface of the living body with the pulsed light, the photoacoustic detection means for detecting the pulsed light or the photoacoustic wave signal, and the detection signal obtained by the photoacoustic detection means, A feature quantity estimating means for estimating the feature quantity; and a feature quantity display means for displaying the feature quantity of the biological information and the irradiation status of the light source, wherein the feature quantity estimation means is the detection signal. A first measurement position and a second measurement position are extracted, and the control means uses the information on the first measurement position and the information on the second measurement position to generate pulses after the next period of the pulsed light. It is characterized by controlling the irradiation of light and measuring biological information.

また、本願の請求項2の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記第1の測定位置は、前記パルス光を照射した時に該パルス光が前記光音響検出手段に直接到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、前記第2の測定位置は、前記第1の測定位置から所定の時間経過後に前記生体表面からの光音響波信号が前記光音響検出手段に到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、前記制御手段は、前記第1の測定位置が抽出されてから所定の時間が経過した後に前記第2の測定位置が抽出されなかった場合、前記パルス光の次の周期以後のパルス光の照射を停止することを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 2 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 1, wherein the first measurement position is the pulse when the pulsed light is irradiated. A position of a waveform that appears in the detection signal due to light directly reaching the photoacoustic detection means, and the second measurement position is the position after a predetermined time from the first measurement position. The position of the waveform that appears in the detection signal due to the photoacoustic wave signal from the surface of the living body reaching the photoacoustic detection means, and the control means extracts the first measurement position. If the second measurement position is not extracted after a predetermined time has elapsed, the irradiation of the pulsed light after the next period of the pulsed light is stopped.

また、本願の請求項3の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記第1の測定位置は、前記パルス光を照射した時に該パルス光が前記光音響検出手段に直接到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、前記第2の測定位置は、前記第1の測定位置から所定の時間経過後に前記生体表面からの光音響波信号が前記光音響検出手段に到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、前記制御手段は、前記照射制御信号が出力されてから所定の時間が経過した後に前記第2の測定位置が抽出されなかった場合、前記パルス光の次の周期以後のパルス光の照射を停止することを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 3 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 1, wherein the first measurement position is the pulse when the pulsed light is irradiated. A position of a waveform that appears in the detection signal due to light directly reaching the photoacoustic detection means, and the second measurement position is the position after a predetermined time from the first measurement position. The position of the waveform that appears in the detection signal due to the photoacoustic wave signal from the surface of the living body reaching the photoacoustic detection means, and the control means is predetermined after the irradiation control signal is output. When the second measurement position is not extracted after the elapse of time, the irradiation of the pulsed light after the next period of the pulsed light is stopped.

また、本願の請求項4の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項2または請求項3に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記所定の時間を外部から変更することが可能であることを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring device according to claim 4 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to claim 2 or 3, wherein the control means includes a writable register, The register can change the predetermined time from the outside.

また、本願の請求項5の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記特徴量推定手段は、前記パルス光が照射される1周期内で定期的に第1,第2の時間窓を開き、前記第1の測定位置は、第1の時間窓が開いている間の前記検出信号を第1の閾値と比較することで該測定位置を抽出し、前記第2の測定位置は、第2の時間窓が開いている間の前記検出信号を第2の閾値と比較することで該測定位置を抽出することを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 5 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 1, wherein the feature amount estimating means is within one cycle in which the pulsed light is irradiated. The first and second time windows are periodically opened, and the first measurement position is determined by comparing the detection signal with the first threshold while the first time window is open. And the second measurement position is extracted by comparing the detection signal with a second threshold while the second time window is open. .

また、本願の請求項6の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項5に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記検出信号と比較する前記第1の閾値および前記第2の閾値は、前記検出信号の振幅に基づき決定されたものであることを特徴とするものである。   A noninvasive living body information measuring device according to a sixth aspect of the present invention is the noninvasive living body information measuring device according to the fifth aspect, wherein the first threshold value and the second threshold value to be compared with the detection signal. Is determined based on the amplitude of the detection signal.

また、本願の請求項7の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項5に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記検出信号と比較する前記第1の閾値および前記第2の閾値は、前記検出信号の傾きに基づき決定されたものであることを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring device according to claim 7 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to claim 5, wherein the first threshold value and the second threshold value to be compared with the detection signal. Is determined based on the slope of the detection signal.

また、本願の請求項8の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項5に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記特徴量推定手段は、前記パルス光が照射される周期開始時である第1の設定時間にカウンタをリセットして前記第1の時間窓を開き、その後の時間経過に対してカウントアップする該カウンタの示す値が第2の設定時間に一致したときに前記第1の時間窓を閉じ、前記カウンタの示す値が第3の設定時間に一致したときに前記第2の時間窓を開き、前記カウンタの示す値が第4の設定時間に一致したときに前記第2の時間窓を閉じることを特徴とするものである。   Further, the noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 8 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 5, wherein the feature amount estimating means is configured to start the period when the pulsed light is irradiated. The counter is reset to the first set time, the first time window is opened, and when the value indicated by the counter that counts up with the passage of time thereafter coincides with the second set time, the first 1 time window is closed, the second time window is opened when the value indicated by the counter matches the third set time, and the second time window is set when the value indicated by the counter matches the fourth set time. The second time window is closed.

また、本願の請求項9の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項8に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記第2の設定時間は、前記パルス光が照射された直後から前記第3の設定時間より前の時点までの値に設定することを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 9 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 8, wherein the second set time is immediately after the pulsed light is irradiated. A value up to a time point before the third set time is set.

また、本願の請求項10の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項8に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記第3の設定時間は、前記第2の設定時間より後であり、且つ、前記光音響波信号が前記光音響検出手段に到達するより前の時点までの値に設定することを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring apparatus according to the invention of claim 10 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 8, wherein the third set time is later than the second set time. In addition, a value up to a time point before the photoacoustic wave signal reaches the photoacoustic detection means is set.

また、本願の請求項11の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項8に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記第4の設定時間は、前記光音響波信号が前記光音響検出手段に到達するまでの時間よりも後であり、且つ、前記次のパルス光の照射される周期開始時間より前の時点までの値に設定することを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 11 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 8, wherein the photoacoustic wave signal is the photoacoustic signal during the fourth set time. It is characterized in that it is set to a value up to a time point that is later than the time until the detection means is reached and before the period start time of the next pulse light irradiation.

また、本願の請求項12の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項5ないし請求項7のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記特徴量推定手段は、書き込みが可能な複数のレジスタを備え、それぞれのレジスタによって前記第1の閾値および前記第2の閾値を外部から変更することが可能であることを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring device according to the invention of claim 12 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 5 to 7, wherein the feature amount estimating means is writable. A plurality of registers, and the first threshold value and the second threshold value can be changed from the outside by each register.

また、本願の請求項13の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項8ないし請求項10のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記特徴量推定手段は、書き込みが可能な複数のレジスタを備え、それぞれのレジスタによって前記第2の設定時間および前記第3の設定時間を外部から変更することが可能であることを特徴とするものである。   Further, the noninvasive living body information measuring apparatus according to the invention of claim 13 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to any one of claims 8 to 10, wherein the feature amount estimating means is writable. A plurality of registers, and the second set time and the third set time can be changed from the outside by each register.

また、本願の請求項14の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項8または請求項11に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記特徴量推定手段は、書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記第4の設定時間を外部から変更することが可能であることを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 14 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 8 or 11, wherein the feature amount estimating means includes a writable register. And the register can change the fourth set time from the outside.

また、本願の請求項15の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記特徴量推定手段は、前記検出信号から高周波数成分を減衰させた高域減衰検出信号を出力するフィルタを有し、該高域減衰検出信号と第1の閾値とを比較することで前記第1の測定位置を抽出し、該高域減衰検出信号と第2の閾値とを比較することで前記第2の測定位置を抽出することを特徴とするものである。   Further, the noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 15 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 1, wherein the feature amount estimating means attenuates a high frequency component from the detection signal. A filter for outputting a high-frequency attenuation detection signal, and extracting the first measurement position by comparing the high-frequency attenuation detection signal with a first threshold, The second measurement position is extracted by comparing with a threshold value.

また、本願の請求項16の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、非侵襲生体情報測定装置が正しく生体に装着されているか否かを検出する装置装着検出モードと、生体情報の特徴量を測定する生体情報測定モードとを有し、前記装置装着検出モードにおいて、レーザーパワーを第1の光強度に設定して前記パルス光の照射を行い、前記第1の測定位置を抽出したのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できた場合に前記生体情報測定モードに移り、該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行うことを特徴とするものである。   Further, the noninvasive living body information measuring apparatus according to the invention of claim 16 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 1, wherein the control means is configured so that the noninvasive living body information measuring apparatus is correctly attached to a living body. A device mounting detection mode for detecting whether or not the body information is detected, and a biological information measurement mode for measuring a feature amount of the biological information. In the device mounting detection mode, the laser power is set to a first light intensity After irradiating pulsed light and extracting the first measurement position, when the second measurement position can be extracted after the lapse of the predetermined time, the biological information measurement mode is entered. The biometric information is measured by setting the laser power after the next period to the second light intensity.

また、本願の請求項17の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項16に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、前記装置装着検出モードにおいて、前記第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記第1の測定位置を抽出したのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出できなかった場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを、第3の光強度を限度として増加させながら、前記第1の測定位置を抽出したのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できたことが所定の回数連続した場合に、前記第1の光強度を当該時点のレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行うことを特徴とするものである。   Further, the noninvasive living body information measuring device according to the invention of claim 17 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to claim 16, wherein the control means is the first light in the device wearing detection mode. When the second measurement position cannot be extracted after elapse of the predetermined time after the first measurement position is extracted after performing irradiation with the pulsed light with the laser power indicated by the intensity, the irradiation period of the pulsed light It is predetermined that the second measurement position can be extracted after elapse of a predetermined time after extracting the first measurement position while increasing the laser power step by step with the third light intensity as a limit. When the first light intensity is updated with the laser power at that time, the biological information measurement mode is entered. The Pawa is set to the second light intensity is characterized in that the measurement of biological information.

また、本願の請求項18の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項16に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、前記装置装着検出モードにおいて、第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記第1の測定位置を抽出したのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できた場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを減少させながら、前記第1の測定位置を抽出したのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できなくなった場合、前記第1の光強度を所定の回数前に照射したレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行うことを特徴とするものである。   Further, the noninvasive living body information measuring apparatus according to the invention of claim 18 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 16, wherein the control means has a first light intensity in the apparatus wearing detection mode. When the second measurement position can be extracted after elapse of the predetermined time after irradiating the pulsed light with the laser power indicated by and extracting the first measurement position, the pulsed light irradiation period If the second measurement position cannot be extracted after a lapse of a predetermined time after extracting the first measurement position while gradually decreasing the laser power, the first light intensity is set a predetermined number of times before. After updating with the laser power irradiated to the biological information measurement mode, the biological information measurement mode is set, and in the biological information measurement mode, the laser power after the next period is set to the second light intensity and the biological information is set. It is characterized in making measurements.

また、本願の請求項19の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、非侵襲生体情報測定装置が正しく生体に装着されているか否かを検出する装置装着検出モードと、生体情報の特徴量を測定する生体情報測定モードとを有し、前記装置装着検出モードにおいて、レーザーパワーを第1の光強度に設定して前記パルス光の照射を行い、前記パルス光の照射を行ったのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できた場合に前記生体情報測定モードに移り、該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行うことを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring device according to claim 19 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to claim 1, wherein the control means is configured so that the noninvasive living body information measuring device is correctly attached to a living body. A device mounting detection mode for detecting whether or not the body information is detected, and a biological information measurement mode for measuring a feature amount of the biological information. In the device mounting detection mode, the laser power is set to a first light intensity After irradiating pulsed light, after performing irradiation of the pulsed light, when the second measurement position can be extracted after elapse of the predetermined time, the biological information measuring mode is entered, and in the biological information measuring mode, Biometric information is measured by setting the laser power after the next cycle to the second light intensity.

また、本願の請求項20の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項19に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、前記装置装着検出モードにおいて、第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記パルス光の照射を行ったのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出されなかった場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを、第3の光強度を限度として増加させながら、パルス光の照射を行ったのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できたことが所定の回数連続した場合に、前記第1の光強度を当該時点のレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行うことを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring apparatus according to the invention of claim 20 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 19, wherein the control means has a first light intensity in the apparatus wearing detection mode. If the second measurement position is not extracted after elapse of the predetermined time after irradiating the pulsed light with the laser power indicated by After irradiating the pulsed light while increasing the laser power step by step up to the third light intensity, the second measurement position could be extracted a predetermined number of times after a predetermined time elapsed. In this case, after the first light intensity is updated with the laser power at the time point, the biological information measurement mode is entered, and in the biological information measurement mode, the laser power after the next period is changed. Is set to 2 in the light intensity is characterized in that the measurement of biological information.

また、本願の請求項21の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項19に記載の非侵襲生体情報測定装置において、請求項19に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、前記装置装着検出モードにおいて、前記第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記パルス光の照射を行ったのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出できた場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを減少させながら、パルス光の照射を行ったのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出できなくなった場合、前記第1の光強度を所定の回数前に照射したレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行うことを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring device according to claim 21 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to claim 19, wherein the control means is the noninvasive living body information measuring device according to claim 19. In the apparatus mounting detection mode, the second measurement position is irradiated after the predetermined time has elapsed after the pulse light is irradiated with the laser power indicated by the first light intensity. When the second measurement position cannot be extracted after a predetermined time has elapsed after performing pulsed light irradiation while gradually decreasing the laser power for each pulsed light irradiation period. The first light intensity is updated with the laser power irradiated a predetermined number of times before, and then the biological information measurement mode is entered. In the biological information measurement mode, after the next cycle The Zapawa is set to the second light intensity is characterized in that the measurement of biological information.

また、本願の請求項22の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項16ないし請求項21のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記装置装着検出モードは、電源投入時もしくは前記非侵襲生体情報測定装置を生体へ装着した場合に装置装着検出モードとなることを特徴とするものである。   Further, the noninvasive living body information measuring device according to the invention of claim 22 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 16 to 21, wherein the device mounting detection mode is set when the power is turned on. Alternatively, when the non-invasive living body information measuring device is attached to a living body, a device attachment detection mode is set.

また、本願の請求項23の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項16ないし請求項21のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記装置装着検出モードは、生体情報の測定開始時に装置装着検出モードとなることを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring device according to the invention of claim 23 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 16 to 21, wherein the device mounting detection mode is a biological information measuring device. At the start of measurement, the apparatus mounting detection mode is set.

また、本願の請求項24の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項16ないし請求項21のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記第1の光強度は、前記第2の光強度よりも小さい値であることを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring device according to claim 24 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 16 to 21, wherein the first light intensity is the first light intensity. The light intensity is smaller than the light intensity of 2.

また、本願の請求項25の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項17または請求項20に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記第3の光強度は、前記第1の光強度より大きく、且つ、前記第2の光強度よりも小さいレベルであることを特徴とするものである。   The noninvasive living body information measuring device according to claim 25 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to claim 17 or 20, wherein the third light intensity is the first light. The intensity is higher than the intensity and lower than the second light intensity.

また、本願の請求項26の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項16ないし請求項21のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、書き込みが可能な複数のレジスタを備え、それぞれのレジスタによって、前記第1の光強度、前記第2の光強度、前記第3の光強度、および、前記所定の回数を、外部から変更することが可能であることを特徴とするものである。   Further, the noninvasive living body information measuring apparatus according to the invention of claim 26 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to any one of claims 16 to 21, wherein the control means is a plurality of writable units. The first light intensity, the second light intensity, the third light intensity, and the predetermined number of times can be changed from the outside by each register. It is a feature.

本発明の非侵襲生体情報測定装置によれば、装置を大型化することなく測定時以外の光の照射を停止することができるため、安全かつ快適に生体情報の測定を行うことができる。   According to the noninvasive living body information measuring device of the present invention, since irradiation of light other than during measurement can be stopped without increasing the size of the device, living body information can be measured safely and comfortably.

以下に、本発明の非侵襲生体情報測定装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
本発明の非侵襲生体情報測定装置は、パルス光による眼球損傷などの危機を防ぐために照射の可否を、光音響波を用いて判断することにより、生体と光音響センサとの接触を感知するセンサを不要にしたものである。
Embodiments of the noninvasive living body information measuring apparatus of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
The non-invasive living body information measuring device of the present invention is a sensor that detects contact between a living body and a photoacoustic sensor by determining whether irradiation is possible using a photoacoustic wave in order to prevent a crisis such as eyeball damage caused by pulsed light. Is unnecessary.

(実施の形態1)
本発明の実施の形態1において、非侵襲生体情報測定装置は血糖値を測定する非侵襲血糖測定装置1を想定している。
(Embodiment 1)
In Embodiment 1 of the present invention, the noninvasive biological information measuring device is assumed to be a noninvasive blood sugar measuring device 1 that measures blood sugar levels.

図1は、本発明の実施の形態1におけるシステム構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a system configuration according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、1は非侵襲血糖測定装置、20は光源、201はパルス光、30は生体の表面、31は血管、301は光音響波信号、40は光音響検出手段である。   In FIG. 1, 1 is a non-invasive blood glucose measurement device, 20 is a light source, 201 is pulsed light, 30 is the surface of a living body, 31 is a blood vessel, 301 is a photoacoustic wave signal, and 40 is a photoacoustic detection means.

非侵襲血糖測定装置1を構成する光源20、光音響検出手段40以外の他の構成要素については後述する。   Other components other than the light source 20 and the photoacoustic detection means 40 constituting the noninvasive blood glucose measurement device 1 will be described later.

図1(a)は生体の表面30、即ち皮膚上に光源20と光音響検出手段40とを互いに隣接して設置した場合の非侵襲血糖測定装置1のシステム構成を示す図、図1(b)は皮膚と光源20との間に光音響検出手段40を設置した場合の非侵襲血糖測定装置1のシステム構成を示す図である。   FIG. 1A is a diagram showing a system configuration of the noninvasive blood glucose measurement device 1 when the light source 20 and the photoacoustic detection means 40 are installed adjacent to each other on the surface 30 of the living body, that is, the skin. FIG. 3 is a diagram showing a system configuration of the noninvasive blood sugar measurement device 1 when a photoacoustic detection means 40 is installed between the skin and the light source 20.

非侵襲血糖測定装置1は、生体の表面30に接するように装着し、光源20の照射光であるパルス光201を生体に入射させる。パルス光201は生体内を伝播し、血管31内のグルコースで吸収され光音響波信号301が生成される。血管31内のグルコースにより生成された光音響波信号301を非侵襲血糖測定装置1内の光音響検出手段40が検出し、生体情報の特徴量としての血糖値を推定する。   The noninvasive blood glucose measurement device 1 is attached so as to be in contact with the surface 30 of the living body, and makes the pulsed light 201 that is the irradiation light of the light source 20 enter the living body. The pulsed light 201 propagates through the living body and is absorbed by glucose in the blood vessel 31 to generate a photoacoustic wave signal 301. The photoacoustic wave signal 301 generated by the glucose in the blood vessel 31 is detected by the photoacoustic detection means 40 in the non-invasive blood glucose measurement device 1 to estimate the blood glucose level as a feature quantity of the biological information.

図1(a)のシステム構成では、光源20から生体(の表面30)に向けて照射されたパルス光201の一部が皮膚表面で反射する。この反射光や光源20の皮膚表面に対する接触度合いによって漏れ出る光が、光音響検出手段40内に到達する。   In the system configuration of FIG. 1A, a part of the pulsed light 201 emitted from the light source 20 toward the living body (the surface 30) is reflected on the skin surface. The reflected light and the light leaking depending on the degree of contact of the light source 20 with the skin surface reach the photoacoustic detection means 40.

図1(b)のシステム構成では、光源20から照射されたパルス光201が光音響検出手段40を透過して生体(の表面30)に照射される。   In the system configuration of FIG. 1B, the pulsed light 201 emitted from the light source 20 passes through the photoacoustic detection means 40 and is applied to the living body (the surface 30 thereof).

図1(a)と図1(b)のどちらのシステム構成においても、パルス光201を照射した直後にパルス光201の一部が光音響検出手段40に伝わる。   In both the system configurations of FIG. 1A and FIG. 1B, part of the pulsed light 201 is transmitted to the photoacoustic detection means 40 immediately after the pulsed light 201 is irradiated.

図2は、本発明の実施の形態1における非侵襲血糖測定装置1のブロック構成を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing a block configuration of the noninvasive blood glucose measurement device 1 according to Embodiment 1 of the present invention.

図2において、10は制御手段、50は特徴量推定手段、60は特徴量表示手段であり、これら制御手段10と光源20と光音響検出手段40と特徴量推定手段50と特徴量表示手段60とから非侵襲血糖測定装置1が構成される。   In FIG. 2, 10 is a control means, 50 is a feature quantity estimation means, and 60 is a feature quantity display means. These control means 10, light source 20, photoacoustic detection means 40, feature quantity estimation means 50, and feature quantity display means 60. The non-invasive blood sugar measuring device 1 is configured from the above.

また、101は照射制御信号、401は検出信号、503は特徴量推定信号、501は第1の測定位置信号、502は第2の測定位置信号、102は照射周期信号、103はエラー表示信号である。   Further, 101 is an irradiation control signal, 401 is a detection signal, 503 is a feature amount estimation signal, 501 is a first measurement position signal, 502 is a second measurement position signal, 102 is an irradiation period signal, and 103 is an error display signal. is there.

制御手段10は、第1の測定位置信号501および第2の測定位置信号502に基づいて光照射を制御するための照射制御信号101を光源20に対して出力するとともに、エラー表示信号103を特徴量表示手段60に出力する。光源20は、照射制御信号101によってパルス光201を生体300に照射する。   The control means 10 outputs an irradiation control signal 101 for controlling the light irradiation based on the first measurement position signal 501 and the second measurement position signal 502 to the light source 20, and also features an error display signal 103. It outputs to the quantity display means 60. The light source 20 irradiates the living body 300 with the pulsed light 201 in accordance with the irradiation control signal 101.

光音響検出手段40は、生体300からの光音響波信号301を検出信号401に変換する。特徴量推定手段50では検出信号401から血糖値の推定を行い、推定結果である特徴量推定信号503を特徴量表示手段60に送る。特徴量表示手段60では、特徴量推定信号503の示す血糖値を使用者に表示するとともに、非侵襲血糖測定装置1の装着エラーがある場合は、エラー表示信号103を用いて非侵襲血糖測定装置1の装着エラーを表示する。   The photoacoustic detection means 40 converts the photoacoustic wave signal 301 from the living body 300 into a detection signal 401. The feature quantity estimation means 50 estimates the blood glucose level from the detection signal 401 and sends a feature quantity estimation signal 503 as an estimation result to the feature quantity display means 60. The feature amount display means 60 displays the blood glucose level indicated by the feature amount estimation signal 503 to the user, and when there is an attachment error of the non-invasive blood glucose measurement device 1, the non-invasive blood glucose measurement device using the error display signal 103. 1 mounting error is displayed.

ここで光音響検出手段40は、光音響波信号301による圧力を検出し検出結果を電圧として出力する圧電センサと、圧電センサにより検出された信号を増幅するプリアンプと、プリアンプにより増幅された信号をサンプリングし、検出信号401を出力するA/D変換器とによって構成されている。   Here, the photoacoustic detection means 40 detects a pressure based on the photoacoustic wave signal 301 and outputs a detection result as a voltage, a preamplifier that amplifies the signal detected by the piezoelectric sensor, and a signal amplified by the preamplifier. An A / D converter that samples and outputs a detection signal 401 is configured.

本発明の実施の形態1のシステム構成では、光音響検出手段40の検出信号401に次の変化が現れる。   In the system configuration of the first embodiment of the present invention, the following change appears in the detection signal 401 of the photoacoustic detection means 40.

即ち、光源20がパルス光201を照射した直後、光音響検出手段40内の圧電センサが光源20より直接到来した一部のパルス光201あるいは生体の表面で反射したパルス光201のエネルギーを吸収することで歪を生じ、その歪が電圧の変化として検出信号401中に現れる(以下、第1ピーク(第1の測定位置)と称す)。   That is, immediately after the light source 20 irradiates the pulsed light 201, the piezoelectric sensor in the photoacoustic detection means 40 absorbs the energy of a part of the pulsed light 201 that has come directly from the light source 20 or the pulsed light 201 reflected by the surface of the living body. Thus, distortion occurs, and the distortion appears in the detection signal 401 as a change in voltage (hereinafter referred to as a first peak (first measurement position)).

次に、皮膚表面に含まれる成分がパルス光201のエネルギーを吸収することにより生じた光音響波信号301が圧電センサに到達し、検出信号401に電圧の変化が生じる(以下、第2ピーク(第2の測定位置)と称す)。第2ピークは第1ピーク発生後、光音響波信号301が皮膚表面から圧電センサに伝播するまで時間が経過した時に現れる。   Next, the photoacoustic wave signal 301 generated by the component contained in the skin surface absorbing the energy of the pulsed light 201 reaches the piezoelectric sensor, and a voltage change occurs in the detection signal 401 (hereinafter, the second peak ( 2nd measuring position)). The second peak appears when time elapses after the first peak occurs until the photoacoustic wave signal 301 propagates from the skin surface to the piezoelectric sensor.

本発明の非侵襲血糖測定装置1では、血管31内のグルコースがパルス光201のエネルギーを吸収して生じる光音響波信号301を光音響検出手段40内の圧電センサにより検出し、プリアンプによる増幅及びA/D変換器におけるサンプリングによって検出信号401に変換し、特徴量推定手段50において検出信号401から血糖値を推定する。   In the noninvasive blood glucose measurement device 1 of the present invention, the photoacoustic wave signal 301 generated by the glucose in the blood vessel 31 absorbing the energy of the pulsed light 201 is detected by the piezoelectric sensor in the photoacoustic detection means 40, amplified by the preamplifier, and The detection signal 401 is converted by sampling in the A / D converter, and the blood sugar level is estimated from the detection signal 401 in the feature amount estimation means 50.

例えば本発明の非侵襲血糖測定装置1が皮膚上に装着されていない場合は、第2ピークが現れないか、もしくは皮膚上に装着された場合とは出現のタイミングが異なる。逆に、非侵襲血糖測定装置1が皮膚上に装着された場合、圧電センサと皮膚との距離は変化しないため、第1ピークと第2ピークは一定の時間間隔を置いて発生する。   For example, when the non-invasive blood sugar measuring device 1 of the present invention is not mounted on the skin, the second peak does not appear or the appearance timing is different from that when it is mounted on the skin. Conversely, when the non-invasive blood glucose measuring device 1 is mounted on the skin, the distance between the piezoelectric sensor and the skin does not change, and therefore the first peak and the second peak are generated at regular time intervals.

従って、第1ピークと第2ピークとが現れるタイミングを測定し、その時間差をチェックすることで、本実施の形態1における非侵襲血糖測定装置が正しく皮膚表面上に設置されているか否かを判断することができる。   Therefore, the timing at which the first peak and the second peak appear is measured, and the time difference is checked to determine whether or not the noninvasive blood glucose measurement device according to the first embodiment is correctly installed on the skin surface. can do.

以下では、この判断を実現する非侵襲血糖測定装置1について説明する。   Below, the noninvasive blood glucose measuring apparatus 1 which implement | achieves this judgment is demonstrated.

図3は特徴量推定手段50の構成を示すブロック図である。図3において、510はサンプル数カウンタ、520は変化位置検出手段、530は時間窓生成手段、540は測定位置信号生成手段、550は推定手段、560はレジスタである。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the feature quantity estimating means 50. As shown in FIG. In FIG. 3, 510 is a sample number counter, 520 is change position detection means, 530 is time window generation means, 540 is measurement position signal generation means, 550 is estimation means, and 560 is a register.

また、511はサンプル数カウント信号、531は時間窓信号、521は変化位置パルス、561は第1の閾値、562は第2の閾値、563は第2の設定時間、564は第3の設定時間、565は第4の設定時間である。   511 is a sample number count signal, 531 is a time window signal, 521 is a change position pulse, 561 is a first threshold value, 562 is a second threshold value, 563 is a second set time, and 564 is a third set time. 565 is a fourth set time.

サンプル数カウンタ510は、特徴量推定手段50に入力された照射周期信号102によってリセットされるカウンタであり、光音響検出手段40内のA/D変換器におけるサンプリング数をカウントし、そのカウント結果であるサンプル数カウント信号511を測定位置信号生成手段540に出力する。推定手段550は、光音響検出手段40から特徴量推定手段50に入力された検出信号401と制御手段10から入力された照射周期信号102とを用いてグルコース濃度を推定し、その推定結果である特徴量推定信号503を特徴量表示手段60に出力する。   The sample number counter 510 is a counter that is reset by the irradiation period signal 102 input to the feature amount estimation unit 50, counts the number of samplings in the A / D converter in the photoacoustic detection unit 40, and uses the count result as a count result. A certain sample number count signal 511 is output to the measurement position signal generation means 540. The estimation unit 550 estimates the glucose concentration using the detection signal 401 input from the photoacoustic detection unit 40 to the feature amount estimation unit 50 and the irradiation period signal 102 input from the control unit 10, and is an estimation result thereof. The feature amount estimation signal 503 is output to the feature amount display means 60.

変化位置検出手段520は、光音響検出手段40から入力される検出信号401と、レジスタ560から入力される第1の閾値561および第2の閾値562と、時間窓生成手段530から入力される時間窓信号531とにより特定の変化位置を検出し、変化位置パルス521を測定位置信号生成手段540に出力する。   The change position detection unit 520 includes a detection signal 401 input from the photoacoustic detection unit 40, a first threshold value 561 and a second threshold value 562 input from the register 560, and a time input from the time window generation unit 530. A specific change position is detected from the window signal 531 and a change position pulse 521 is output to the measurement position signal generation means 540.

時間窓生成手段530では、レジスタ560が出力する第2の設定時間563,第3の設定時間564,および第4の設定時間565と、サンプル数カウンタ510が出力するサンプル数カウント信号511とから時間窓信号531を作成し、変化位置検出手段520に出力する。   In the time window generation means 530, the second set time 563, the third set time 564 and the fourth set time 565 output from the register 560, and the sample number count signal 511 output from the sample number counter 510 are used as time. A window signal 531 is created and output to the change position detection means 520.

測定位置信号生成手段540では、サンプル数カウンタ510からのサンプル数カウント信号511と変化位置検出手段520からの変化位置パルス521とレジスタ560からの第4の設定時間565とから、第1の測定位置信号501と第2の測定位置信号502とを作成し、これらを制御手段10に出力する。   In the measurement position signal generation means 540, the first measurement position is obtained from the sample number count signal 511 from the sample number counter 510, the change position pulse 521 from the change position detection means 520, and the fourth set time 565 from the register 560. A signal 501 and a second measurement position signal 502 are generated and output to the control means 10.

次に、特徴量推定手段50の動作について図4を用いて説明する。図4は特徴量推定手段50における動作を表すタイミングチャートである。   Next, the operation of the feature quantity estimating means 50 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a timing chart showing the operation in the feature quantity estimating means 50.

図4において、(a)は照射周期信号102、(b)は検出信号401、(c)はサンプル数カウント信号511、(d)は時間窓信号531、(e)は変化位置パルス521である。照射周期信号102のパルス発生周期ごとにパルス光201が照射され、サンプル数カウント信号511を“0”にリセット(TA、TG)する。サンプル数カウンタ510は検出信号401のサンプリングタイミングにあわせてカウントアップする。   4, (a) is an irradiation period signal 102, (b) is a detection signal 401, (c) is a sample number count signal 511, (d) is a time window signal 531 and (e) is a change position pulse 521. . The pulsed light 201 is emitted every pulse generation period of the irradiation period signal 102, and the sample number count signal 511 is reset to “0” (TA, TG). The sample number counter 510 counts up according to the sampling timing of the detection signal 401.

時間窓信号531は、パルス発生周期開始時に開き(TA、TG)、サンプル数カウント信号511が第2の設定時間563に達すると閉じる(TC)。その後、サンプル数カウント信号511が第3の設定時間564に達すると再び開き(TD)、第4の設定時間565に達すると閉じる(TF)。   The time window signal 531 opens at the start of the pulse generation cycle (TA, TG), and closes when the sample count signal 511 reaches the second set time 563 (TC). After that, when the sample number count signal 511 reaches the third set time 564, it opens again (TD), and when it reaches the fourth set time 565, it closes (TF).

時間窓の開閉タイミングは次のように設定する。   The opening / closing timing of the time window is set as follows.

まず、検出信号401の第1ピーク(図中のTBに対応)は、光源20が照射したパルス光201が生体表面で反射し光音響検出手段40に入射することで発生するものであり、パルス光201が照射された直後に発生するので、第2の設定時間563は、パルス光の照射時点(第1の設定時間)より後で、且つ、光音響波信号301が皮膚から圧電センサに到達するまでの時間より前に設定する。   First, the first peak (corresponding to TB in the figure) of the detection signal 401 is generated when the pulsed light 201 irradiated by the light source 20 is reflected by the surface of the living body and enters the photoacoustic detection means 40. Since it occurs immediately after the light 201 is irradiated, the second set time 563 is after the irradiation time of the pulsed light (first set time) and the photoacoustic wave signal 301 reaches the piezoelectric sensor from the skin. Set before the time until.

検出信号401の第2ピーク(図中のTEに対応)は、光源20が照射したパルス光201により生体表面で発生した光音響波が光音響検出手段40に入射することで発生するものであり、パルス光201が照射されてから光音響波信号301が圧電センサに到達するまでの時間後に発生するので、第3の設定時間564は、第2の設定時間563より後で、且つ、光音響波信号301が皮膚から圧電センサまでの間を伝播する時間より前に設定する。   The second peak (corresponding to TE in the figure) of the detection signal 401 is generated when a photoacoustic wave generated on the living body surface by the pulsed light 201 irradiated by the light source 20 enters the photoacoustic detection means 40. Since the photoacoustic wave signal 301 is generated after the pulse light 201 is irradiated and reaches the piezoelectric sensor, the third set time 564 is after the second set time 563 and is photoacoustic. The time is set before the wave signal 301 propagates from the skin to the piezoelectric sensor.

また、第4の設定時間565は、光音響波信号301が皮膚から圧電センサまでの間を伝播する時間より後で、且つ、次の照射周期信号102が発生するよりも前の時点までの間に設定する。   The fourth set time 565 is after the time when the photoacoustic wave signal 301 propagates between the skin and the piezoelectric sensor and before the next irradiation period signal 102 is generated. Set to.

変化位置検出手段520では、第1の時間窓が開いている間の検出信号401と、第1の閾値561とを比較し、第1ピークにおける振幅の絶対値が第1の閾値561以上で最大となるタイミングで変化位置パルス521を発生する(TB)。同様に第2の時間窓が開いている間の検出信号401と、第2の閾値562とを比較し、第2ピークにおける振幅の絶対値が第2の閾値562以上で最大となるタイミングで変化位置パルス521を発生する(TE)。   The change position detecting means 520 compares the detection signal 401 while the first time window is open with the first threshold value 561, and the absolute value of the amplitude at the first peak is the maximum when the first threshold value 561 is exceeded. The change position pulse 521 is generated at the timing (TB). Similarly, the detection signal 401 while the second time window is open is compared with the second threshold value 562, and changes at the timing when the absolute value of the amplitude at the second peak becomes the maximum at the second threshold value 562 or more. A position pulse 521 is generated (TE).

測定位置信号生成手段540では、変化位置パルス521が発生したタイミングのサンプル数カウント信号511を、図示していないフリップフロップ回路で保持し、2回目の時間窓信号531が閉じるタイミング(TF)で、第1の測定位置信号501と第2の測定位置信号502とを制御手段10に出力する。ここで、第1の測定位置信号501は第1ピークから求めた信号であり、第2の測定位置信号502は第2ピークから求めた信号である。   In the measurement position signal generation means 540, the sample number count signal 511 at the timing when the change position pulse 521 is generated is held by a flip-flop circuit (not shown), and the second time window signal 531 is closed (TF). The first measurement position signal 501 and the second measurement position signal 502 are output to the control means 10. Here, the first measurement position signal 501 is a signal obtained from the first peak, and the second measurement position signal 502 is a signal obtained from the second peak.

また、2回目の時間窓が開いている間の検出信号401が第2の閾値562を超えなかった場合、第2の測定位置信号502は測定NG、即ち測定が失敗である旨を表す信号となる。測定NGを表すには、例えばサンプル数カウント信号511のカウント可能な範囲の最大数を割り当てることで表現できる。   If the detection signal 401 during the second time window is not opened does not exceed the second threshold value 562, the second measurement position signal 502 is a measurement NG, that is, a signal indicating that the measurement has failed. Become. The measurement NG can be expressed by assigning the maximum number of the countable range of the sample number count signal 511, for example.

以上の動作を図5を用いてまとめると次のようになる。   The above operations are summarized as follows with reference to FIG.

図5は非侵襲生体情報測定装置1が正しい装着状態か否かに応じてパルス光の照射あるいは停止を行う動作を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing an operation of irradiating or stopping the pulsed light depending on whether or not the non-invasive living body information measuring apparatus 1 is in a correct wearing state.

図5において、S1は時間窓の発生タイミングを設定するステップ、S2、S3は検出信号のピークを検出するステップ、S4はピーク検出が成功か否かを判定するステップ、S5はピーク間の時間差を検出するステップ、S6は時間差が所定値と一致するか否かを判定するステップ、S7はパルス光の照射を許可するステップ、S8は測定NG信号を発生するステップ、S9はパルス光の照射を停止するステップである。   In FIG. 5, S1 is a step for setting the generation timing of the time window, S2 and S3 are steps for detecting the peak of the detection signal, S4 is a step for determining whether or not the peak detection is successful, and S5 is a time difference between the peaks. Detecting step, S6 determining whether or not the time difference matches a predetermined value, S7 allowing pulsed light irradiation, S8 generating a measurement NG signal, and S9 stopping pulsed light irradiation It is a step to do.

まず、ステップS1において、第1回目と第2回目の時間窓の発生タイミングを設定する。次に、ステップS2において、第1回目の時間窓内で検出信号のピークを検出し、その後、ステップS3において、第2回目の時間窓内で検出信号のピークを検出する。   First, in step S1, timings for generating the first and second time windows are set. Next, in step S2, the peak of the detection signal is detected within the first time window, and then in step S3, the peak of the detection signal is detected within the second time window.

次に、ステップS4において第2回目の時間窓内でのピーク検出が成功したか否かを判定する。成功した場合、ステップS5において、第1回目の時間窓内で検出されたピークと第2回目の時間窓内で検出されたピークとの間の時間差を計測する。   Next, in step S4, it is determined whether or not the peak detection within the second time window has succeeded. If successful, in step S5, the time difference between the peak detected within the first time window and the peak detected within the second time window is measured.

ステップS6において、この時間差が所定値と一致するか否かを判定し、一致していればステップS7においてパルス光の照射を許可する。一致していなければ、ステップS9においてパルス光の照射を停止する。   In step S6, it is determined whether or not the time difference matches a predetermined value. If they match, pulsed light irradiation is permitted in step S7. If not coincident, the irradiation of the pulsed light is stopped in step S9.

また、ステップS4において2回目の時間窓内でのピーク検出に失敗した場合、ステップS8において、測定NG信号を発生する。この場合も、ステップS9においてパルス光の照射を停止する。   If the peak detection within the second time window fails in step S4, a measurement NG signal is generated in step S8. Also in this case, the irradiation of the pulsed light is stopped in step S9.

次に第1の測定位置信号501および第2の測定位置信号502を用いた光源20の制御について図6を用いて説明する。   Next, control of the light source 20 using the first measurement position signal 501 and the second measurement position signal 502 will be described with reference to FIG.

図6は制御手段10の構成を示すブロック図である。図6において、110は減算手段、120は照射判定手段、130は照射信号生成手段、140は照射周期カウンタ、150はレジスタである。また、111は測定位置減算信号、151は所定時間信号、121は照射判定信号である。   FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the control means 10. In FIG. 6, 110 is a subtracting means, 120 is an irradiation determining means, 130 is an irradiation signal generating means, 140 is an irradiation period counter, and 150 is a register. 111 is a measurement position subtraction signal, 151 is a predetermined time signal, and 121 is an irradiation determination signal.

減算手段110では、特徴量推定手段50から入力された第1の測定位置信号501から第2の測定位置信号502を減算し(その逆の場合もあり得る)、測定位置減算信号111に変換して照射判定手段120に出力する。照射判定手段120では測定位置減算信号111とレジスタ150から入力される所定時間信号151とを比較して次の照射周期における照射を行うか否かの判定を行い、照射判定信号121を照射信号生成手段130に出力する。   The subtracting unit 110 subtracts the second measurement position signal 502 from the first measurement position signal 501 input from the feature amount estimation unit 50 (the reverse may be the case), and converts it to the measurement position subtraction signal 111. And output to the irradiation determination means 120. The irradiation determination unit 120 compares the measurement position subtraction signal 111 with the predetermined time signal 151 input from the register 150 to determine whether or not to perform irradiation in the next irradiation cycle, and generates an irradiation determination signal 121 as an irradiation signal. It outputs to the means 130.

照射周期カウンタ140では、パルス光201の照射周期ごとに照射周期信号102を発生し、照射信号生成手段130と特徴量推定手段50とに出力する。照射信号生成手段130では、照射周期信号102と照射判定信号121とから照射制御信号101を作成し、光源20に出力する。   The irradiation period counter 140 generates an irradiation period signal 102 for each irradiation period of the pulsed light 201 and outputs it to the irradiation signal generation unit 130 and the feature amount estimation unit 50. The irradiation signal generation unit 130 creates an irradiation control signal 101 from the irradiation cycle signal 102 and the irradiation determination signal 121 and outputs the irradiation control signal 101 to the light source 20.

所定時間信号151は、光音響波信号301が皮膚から圧電センサまでの間を伝播する時間に相当し、あらかじめレジスタ150において設定する。この設定値は、皮膚と圧電センサとの間を満たす媒質において超音波が伝播する媒質固有の伝播速度と、媒質の厚みとによって決定する値である。   The predetermined time signal 151 corresponds to a time during which the photoacoustic wave signal 301 propagates from the skin to the piezoelectric sensor, and is set in the register 150 in advance. This set value is a value determined by the propagation speed inherent to the medium through which the ultrasonic wave propagates in the medium that fills between the skin and the piezoelectric sensor, and the thickness of the medium.

続いて制御手段10の動作について説明する。減算手段110では、第1の測定位置信号501と第2の測定位置信号502との差を求める。但し、第2の測定位置信号502が測定NGを表している場合、測定位置減算信号111は測定NGを表す信号となる。   Next, the operation of the control means 10 will be described. The subtracting unit 110 obtains a difference between the first measurement position signal 501 and the second measurement position signal 502. However, when the second measurement position signal 502 represents measurement NG, the measurement position subtraction signal 111 is a signal representing measurement NG.

非侵襲血糖測定装置が正しく皮膚上に置かれていれば、検出信号401の第1のピークと第2のピークとの間隔が一定であり、測定位置減算信号111が所定時間信号151の示す値と等しくなる。従って、照射判定手段120では、測定位置減算信号111が所定時間信号151の示す値と等しければ、皮膚表面から得られた光音響波信号301が正常に得られたと判断し、次の照射周期におけるパルス光201の照射を許可する照射判定信号121を出力する。   If the non-invasive blood glucose measurement device is correctly placed on the skin, the interval between the first peak and the second peak of the detection signal 401 is constant, and the measurement position subtraction signal 111 is a value indicated by the predetermined time signal 151. Is equal to Therefore, the irradiation determining means 120 determines that the photoacoustic wave signal 301 obtained from the skin surface has been normally obtained if the measurement position subtraction signal 111 is equal to the value indicated by the predetermined time signal 151, and in the next irradiation cycle. An irradiation determination signal 121 that permits irradiation of the pulsed light 201 is output.

この時、測定位置減算信号111が測定NGを示している場合や測定位置減算信号111が所定時間信号151の示す範囲外の場合は、光音響波信号301が皮膚表面から得られていないと判断し、次の照射周期におけるパルス光201の照射を停止する旨の照射判定信号121を出力する。また、次の照射周期におけるパルス光201の照射を停止する場合はエラー表示信号103を特徴量表示手段60に出力する。   At this time, when the measurement position subtraction signal 111 indicates measurement NG or when the measurement position subtraction signal 111 is outside the range indicated by the signal 151 for a predetermined time, it is determined that the photoacoustic wave signal 301 is not obtained from the skin surface. Then, an irradiation determination signal 121 for stopping the irradiation of the pulsed light 201 in the next irradiation cycle is output. Further, when the irradiation of the pulsed light 201 in the next irradiation cycle is stopped, the error display signal 103 is output to the feature amount display means 60.

なお、測定位置減算信号111と所定時間信号151とを比較する際、非侵襲血糖測定装置1が皮膚に対する許容範囲内でのずれ量に応じたマージンを持って比較してもよい。   When comparing the measurement position subtraction signal 111 and the predetermined time signal 151, the non-invasive blood glucose measurement device 1 may compare with a margin corresponding to the amount of deviation within an allowable range with respect to the skin.

照射信号生成手段130では、先述した照射周期信号102のパルス発生タイミングにおいて、照射判定信号121が照射を許可している場合のみ光源20に対してパルス光201の照射の指示を発する。   The irradiation signal generation unit 130 issues an instruction for irradiation of the pulsed light 201 to the light source 20 only when the irradiation determination signal 121 permits irradiation at the pulse generation timing of the irradiation period signal 102 described above.

ここで、変化位置検出手段520では、検出信号401の第1ピーク及び第2ピークの振幅絶対値の最大値を用いて変化位置パルス521を発生させているが、第1ピーク及び第2ピークの振幅絶対値の傾きを用いて変化位置パルス521を発生させても良い。この場合、それぞれのピークにおいて立ち上がりの傾きが共に最大となる位置を検出すればよい。   Here, the change position detection unit 520 generates the change position pulse 521 using the maximum absolute value of the amplitude of the first peak and the second peak of the detection signal 401. The change position pulse 521 may be generated using the gradient of the amplitude absolute value. In this case, it is only necessary to detect a position where the rising slope is the maximum at each peak.

また、特徴量推定手段50において、第1の測定位置信号501を照射制御信号101から作成することも可能である。この場合における特徴量推定手段50の動作について図7のタイミングチャートを用いて説明する。   Further, the feature amount estimating means 50 can also create the first measurement position signal 501 from the irradiation control signal 101. The operation of the feature quantity estimation means 50 in this case will be described using the timing chart of FIG.

図7において、(a)は照射周期信号102、(b)は照射制御信号101、(c)は検出信号401、(d)はサンプル数カウント信号511、(e)は時間窓信号531、(f)は変化位置パルス521である。   7, (a) is an irradiation period signal 102, (b) is an irradiation control signal 101, (c) is a detection signal 401, (d) is a sample count signal 511, (e) is a time window signal 531, ( f) is a change position pulse 521.

照射周期信号102のパルス発生(TA)の後、照射制御信号101のパルスが発生し(TH)、光源20からパルス光201が照射される。第1ピークはパルス光201の照射直後に発生するため、第1の測定位置信号501を照射制御信号101のパルスが発生したタイミングのサンプル数カウント信号511から生成しても、第1ピークを検出した場合と比べてタイミングは大きく変わらない。   After the pulse generation (TA) of the irradiation period signal 102, a pulse of the irradiation control signal 101 is generated (TH), and the pulsed light 201 is emitted from the light source 20. Since the first peak occurs immediately after irradiation of the pulsed light 201, the first peak is detected even if the first measurement position signal 501 is generated from the sample count signal 511 at the timing when the pulse of the irradiation control signal 101 is generated. Compared to the case, the timing does not change greatly.

第2の測定位置信号502は先述したものと同様に、第3の設定時間564と第4の設定時間565との間のみ開く時間窓を利用し、時間窓が開いている間の検出信号401と第2の閾値562とを比較して変化位置パルス521を生成し(TE)、変化位置パルス521が発生したタイミングのサンプル数カウント信号511を用いる。   The second measurement position signal 502 uses a time window that opens only between the third set time 564 and the fourth set time 565, as described above, and the detection signal 401 while the time window is open. And the second threshold value 562 are compared to generate a change position pulse 521 (TE), and the sample count signal 511 at the timing when the change position pulse 521 is generated is used.

この場合、第1の測定位置信号501を作成するために第1ピークを利用しないので、時間窓信号531は第2ピークに対してのみ開く条件を満たしていれば良い。   In this case, since the first peak is not used to create the first measurement position signal 501, the time window signal 531 only needs to satisfy the condition for opening only with respect to the second peak.

以上の動作を図8を用いてまとめると次のようになる。   The above operations are summarized as follows with reference to FIG.

図8は非侵襲生体情報測定装置1が正しい装着状態か否かに応じてパルス光の照射あるいは停止を行う他の動作を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing another operation of irradiating or stopping the pulsed light depending on whether or not the non-invasive living body information measuring apparatus 1 is in a correct wearing state.

図8において、S11は時間窓の発生タイミングを設定するステップ、S12は照射制御信号の発生タイミングを検出するステップ、S13は検出信号のピークを検出するステップ、S14はピーク検出が成功か否かを判定するステップ、S15は照射制御信号の発生タイミングから検出したピークまでの時間差を検出するステップ、S16は時間差が所定値と一致するか否かを判定するステップ、S17はパルス光の照射を許可するステップ、S18は測定NG信号を発生するステップ、S19はパルス光の照射を停止するステップである。   In FIG. 8, S11 is a step of setting the generation timing of the time window, S12 is a step of detecting the generation timing of the irradiation control signal, S13 is a step of detecting the peak of the detection signal, and S14 is whether or not the peak detection is successful. A step of determining, S15 is a step of detecting a time difference from the generation timing of the irradiation control signal to the detected peak, S16 is a step of determining whether or not the time difference matches a predetermined value, and S17 permits irradiation of pulsed light. Step S18 is a step of generating a measurement NG signal, and S19 is a step of stopping the irradiation of pulsed light.

まず、ステップS19において、第2回目の検出信号のピークに対応する時間窓の発生タイミングを設定する。次に、ステップS12において、照射制御信号の発生タイミングを検出する。その後、ステップS3において、時間窓内での検出信号のピークを検出する。   First, in step S19, the generation timing of a time window corresponding to the second detection signal peak is set. Next, in step S12, the generation timing of the irradiation control signal is detected. Thereafter, in step S3, the peak of the detection signal within the time window is detected.

次に、ステップS14において時間窓内でのピーク検出が成功したか否かを判定する。成功した場合、ステップS15において、照射制御信号の発生タイミングから時間窓内で検出されたピークまでの時間差を計測する。   Next, in step S14, it is determined whether or not the peak detection within the time window has succeeded. If successful, in step S15, the time difference from the generation timing of the irradiation control signal to the peak detected in the time window is measured.

ステップS16において、この時間差が所定値と一致するか否かを判定し、一致していればステップS17においてパルス光の照射を許可する。一致していなければ、ステップS19においてパルス光の照射を停止する。   In step S16, it is determined whether or not the time difference matches a predetermined value. If they match, pulsed light irradiation is permitted in step S17. If not coincident, the irradiation of the pulsed light is stopped in step S19.

また、ステップS14において時間窓内でのピーク検出に失敗した場合、ステップS18において、測定NG信号を発生する。この場合も、ステップS19においてパルス光の照射を停止する。   If the peak detection within the time window fails in step S14, a measurement NG signal is generated in step S18. Also in this case, the irradiation of the pulsed light is stopped in step S19.

この場合、例えば図2(a)において光源20の照射効率最適化に伴う漏れ光の減少によって第1の測定位置の検出が困難になるのを補償する際などに有効である。   In this case, for example, in FIG. 2A, it is effective in compensating for the difficulty in detecting the first measurement position due to the reduction of leakage light accompanying the optimization of the irradiation efficiency of the light source 20.

以上のように、本実施の形態1によれば、制御手段10と特徴量推定手段50とを設けることにより、検出信号401から非侵襲血糖測定装置が正常に設置されているか否かを判断できるため、装置が正常に装着されていない場合におけるパルス光201の照射を停止する機能を、別途検出器を必要とすることなく実現することができる。   As described above, according to the first embodiment, by providing the control means 10 and the feature amount estimation means 50, it can be determined from the detection signal 401 whether or not the non-invasive blood glucose measurement device is normally installed. Therefore, the function of stopping the irradiation of the pulsed light 201 when the apparatus is not properly mounted can be realized without requiring a separate detector.

(実施の形態2)
図9は本発明の実施の形態2における非侵襲血糖測定装置の制御手段11の構成を示すブロック図である。制御手段11は、図1の制御手段10に置き換えるものである。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the control means 11 of the non-invasive blood sugar measurement device according to Embodiment 2 of the present invention. The control means 11 replaces the control means 10 in FIG.

なお、本発明の実施の形態2における非侵襲血糖測定装置の各種構成要素(各種信号、各種ブロック、および各種回路など)は、この実施の形態2で特に説明されない場合、その構成要素と同一の名称を有する実施の形態1の構成要素と同等の機能を有するものとし、詳細な説明を省略する。   Note that various components (such as various signals, various blocks, and various circuits) of the noninvasive blood glucose measurement device according to the second embodiment of the present invention are the same as those components unless otherwise described in the second embodiment. It shall have a function equivalent to the component of Embodiment 1 which has a name, and detailed description is abbreviate | omitted.

図9において、160はモード管理手段である。また、161は光強度制御信号、152は所定回数信号、153は第1の光強度信号、154は第2の光強度信号、155は第3の光強度信号である。   In FIG. 9, reference numeral 160 denotes mode management means. Also, 161 is a light intensity control signal, 152 is a signal a predetermined number of times, 153 is a first light intensity signal, 154 is a second light intensity signal, and 155 is a third light intensity signal.

モード管理手段160は、照射周期カウンタ140から入力される照射周期信号102と、照射判定手段120から入力される照射判定信号121と、レジスタ150から入力される第1の光強度信号153と、第2の光強度信号154と、第3の光強度信号155と、所定回数信号152とから光強度制御信号161を生成し、照射信号生成手段130に出力する。   The mode management unit 160 includes an irradiation period signal 102 input from the irradiation period counter 140, an irradiation determination signal 121 input from the irradiation determination unit 120, a first light intensity signal 153 input from the register 150, The light intensity control signal 161 is generated from the second light intensity signal 154, the third light intensity signal 155, and the predetermined number of times of the signal 152, and is output to the irradiation signal generating means 130.

図10は制御手段11の動作を表すタイミングチャートである。   FIG. 10 is a timing chart showing the operation of the control means 11.

図10において、(a)は照射周期信号102、(b)は照射制御信号101、(c)は検出信号401、(d)は変化位置パルス521、(e)は装置装着検出モードもしくは生体情報測定モードを示す図であり、照射制御信号101の振幅が大きいほどレーザーパワーが大となり、検出信号401の変化量も大きくなる。   10, (a) is an irradiation period signal 102, (b) is an irradiation control signal 101, (c) is a detection signal 401, (d) is a change position pulse 521, and (e) is a device mounting detection mode or biological information. It is a figure which shows a measurement mode, and a laser power becomes large and the variation | change_quantity of the detection signal 401 becomes large, so that the amplitude of the irradiation control signal 101 is large.

図11は非侵襲血糖測定装置の動作モードの移行を示すフローチャートである。   FIG. 11 is a flowchart showing the transition of the operation mode of the non-invasive blood sugar measurement device.

図11において、S21は装置が正しく装着されているか否かを判定するステップ、S22は判定結果に応じて次の動作を分岐するステップ、S23は生体情報測定モードに移行するステップ、S24はパルス光の照射を停止するステップである。   In FIG. 11, S21 is a step for determining whether or not the apparatus is correctly mounted, S22 is a step for branching the next operation according to the determination result, S23 is a step for shifting to the biological information measurement mode, and S24 is a pulsed light. This is a step of stopping the irradiation.

以下、制御手段11の動作を図9ないし図11を用いて説明する。   Hereinafter, the operation of the control means 11 will be described with reference to FIGS.

まず、電源投入時もしくは測定開始時のモードを装置装着検出モード(MODEA)に設定する。装置装着検出モードは、装置が生体に正しく装着されているか否かを検出するためのモード(図11のステップS21)であり、眼球等に対する損傷等を防止するために、レーザーパワーは小さく抑えられる。装置装着検出モードでは、照射制御信号101によって制御されるパルス光201のレーザーパワーを第1の光強度信号153により設定する。   First, the mode at the time of power-on or the start of measurement is set to the device attachment detection mode (MODEA). The device attachment detection mode is a mode (step S21 in FIG. 11) for detecting whether or not the device is correctly attached to a living body, and the laser power is suppressed to be small in order to prevent damage to the eyeball and the like. . In the apparatus mounting detection mode, the laser power of the pulsed light 201 controlled by the irradiation control signal 101 is set by the first light intensity signal 153.

そして照射周期信号102のパルス発生(TA)の後、照射制御信号101のパルスを発生し、パルス光201を照射する(TH)。次に検出信号401から第1ピークを検出して変化位置パルス521を発生する(TB)。   Then, after the pulse generation (TA) of the irradiation cycle signal 102, the pulse of the irradiation control signal 101 is generated and the pulsed light 201 is irradiated (TH). Next, a first peak is detected from the detection signal 401 and a change position pulse 521 is generated (TB).

その後検出信号401から第2ピークを検出し(TE)、第1の測定位置信号501及び第2の測定位置信号502と所定時間信号151とを比較して装置が正しく皮膚表面上に設置されているか否かを判断する(図11のステップS22)。   Thereafter, the second peak is detected from the detection signal 401 (TE), and the first measurement position signal 501 and the second measurement position signal 502 are compared with the signal 151 for a predetermined time so that the apparatus is correctly placed on the skin surface. It is determined whether or not there is (step S22 in FIG. 11).

本実施の形態2ではこれ以降、第1の測定位置信号501、第2の測定位置信号502および所定時間信号151を用いて、装置が正しく皮膚表面上に設置されているか否かを判断する判断結果(照射判定信号121)を、次回照射OK及び次回照射NGと表現する。   In the second embodiment, thereafter, the first measurement position signal 501, the second measurement position signal 502, and the predetermined time signal 151 are used to determine whether or not the apparatus is correctly installed on the skin surface. The result (irradiation determination signal 121) is expressed as next irradiation OK and next irradiation NG.

次回照射OKであればモードを生体情報測定モード(MODEB)に切り替える(図11のステップS23)。このモード切替は、第2ピークを検出してから、次の照射周期信号102が発生するまでの間(TE〜TG)に行う。   If the next irradiation is OK, the mode is switched to the biological information measurement mode (MODEB) (step S23 in FIG. 11). This mode switching is performed from the detection of the second peak until the next irradiation cycle signal 102 is generated (TE to TG).

生体情報測定モードに移ると、それ以降に照射されるパルス光201のレーザーパワーを第2の光強度信号154により設定して照射する(TI)。そして、測定の度に次回照射OKもしくは次回照射NGの判断を行い、次回照射NGになれば実施の形態1に記載したのと同様にパルス光201の照射を停止する(図11のステップS24)と共に、ユーザーにエラーの通知を行う。   When the biological information measurement mode is entered, the laser power of the pulsed light 201 irradiated thereafter is set by the second light intensity signal 154 and irradiated (TI). Then, the next irradiation OK or the next irradiation NG is determined every measurement, and when the next irradiation NG is reached, the irradiation of the pulsed light 201 is stopped as described in the first embodiment (step S24 in FIG. 11). At the same time, the user is notified of the error.

第1の光強度信号153は、第1ピーク及び第2ピークが最低限検出できるレベルに設定すればよいため、第2の光強度信号154よりも小さいレベルに設定する。また、第2の光強度信号154は血液中のグルコース量の変動に応じた検出信号401の変化量が検出可能なレベルに設定する。   Since the first light intensity signal 153 may be set to a level at which the first peak and the second peak can be detected at a minimum, the first light intensity signal 153 is set to a level smaller than the second light intensity signal 154. The second light intensity signal 154 is set to a level at which the change amount of the detection signal 401 corresponding to the change in the glucose amount in the blood can be detected.

装置装着検出モードから生体情報測定モードへの切り替えは次のようにしてもよい。図12はパルス光201のレーザーパワーを制御する別の動作を示したタイミングチャートである。   Switching from the device attachment detection mode to the biological information measurement mode may be performed as follows. FIG. 12 is a timing chart showing another operation for controlling the laser power of the pulsed light 201.

図12において、(a)は照射周期信号102、(b)は照射制御信号101、(c)は変化位置パルス521、(d)は照射判定信号121、(e)は装置装着検出モードもしくは生体情報測定モードを示す図である。   In FIG. 12, (a) is an irradiation cycle signal 102, (b) is an irradiation control signal 101, (c) is a change position pulse 521, (d) is an irradiation determination signal 121, and (e) is a device wearing detection mode or a living body. It is a figure which shows information measurement mode.

図13は非侵襲血糖測定装置の動作モードの移行を示すフローチャートである。   FIG. 13 is a flowchart showing the transition of the operation mode of the noninvasive blood glucose measurement device.

図13において、S31は次回の照射が可能か否かを判定するステップ、S32は判定結果に応じて次の動作を分岐するステップ、S33はレーザーを照射するステップ、S34は次回のレーザーパワーを上昇するステップである。   In FIG. 13, S31 is a step for determining whether or not the next irradiation is possible, S32 is a step for branching the next operation according to the determination result, S33 is a step for irradiating a laser, and S34 is for increasing the next laser power. It is a step to do.

まず、電源投入時もしくは測定開始時のモードを装置装着検出モード(MODEA)に設定し、パルス光201のレーザーパワーを第1の光強度信号153に設定する。TA,TG,TJ,TK,TLはそれぞれの照射周期を示す照射周期信号102である。   First, the mode when the power is turned on or the measurement is started is set to the apparatus mounting detection mode (MODEA), and the laser power of the pulsed light 201 is set to the first light intensity signal 153. TA, TG, TJ, TK, and TL are irradiation period signals 102 indicating the respective irradiation periods.

そして照射周期信号102のパルス発生(TA)の後、照射制御信号101のパルスを発生し、パルス光201を照射する(TM)。このときパルス光201のレーザーパワーは図中POWAで示す大きさとなる。   Then, after the pulse generation (TA) of the irradiation period signal 102, the pulse of the irradiation control signal 101 is generated and the pulsed light 201 is irradiated (TM). At this time, the laser power of the pulsed light 201 has a magnitude indicated by POWA in the drawing.

次に検出信号401から抽出した変化位置パルス521により、次回照射OKもしくはNGの判断をする(図13のステップS31)。図12に示すように、パルス光201発生周期TA−TG間に発したパルス光201では次回照射NGと判断すると(図13のステップS32)、次のパルス光201のレーザーパワーをPOWBになるように増加して照射する(TN)(図13のステップS34)。   Next, the next irradiation OK or NG is determined based on the change position pulse 521 extracted from the detection signal 401 (step S31 in FIG. 13). As shown in FIG. 12, when the next irradiation NG is determined for the pulsed light 201 emitted during the pulsed light 201 generation period TA-TG (step S32 in FIG. 13), the laser power of the next pulsed light 201 is set to POWB. Irradiation is increased (TN) (step S34 in FIG. 13).

レーザーパワーがPOWBであるパルス光201の照射においても次回照射をNGと判断すると、次の照射時には更にPOWCになるようにレーザーパワーを増加し(TO)、次に照射されるレーザーパワーの判断をする。   In the irradiation of the pulsed light 201 whose laser power is POWB, if it is determined that the next irradiation is NG, the laser power is increased so that it becomes POWC at the next irradiation (TO), and the laser power to be irradiated next is determined. To do.

この時、次回照射OKと判断すると(TP)(図13のステップS32)、モード管理手段160内部に設けたカウンタをリセットしてカウントアップを開始する。そして次に照射されるパルス光201のレーザーパワーをPOWDに増加して照射する(TQ)(図13のステップS33)。   At this time, if it is determined that the next irradiation is OK (TP) (step S32 in FIG. 13), the counter provided in the mode management means 160 is reset and count-up is started. Then, the laser power of the pulsed light 201 to be irradiated next is increased to POWD (TQ) (step S33 in FIG. 13).

ここで、あらかじめ設定された所定回数信号152の示す回数、連続して照射OKを判断した場合にモードを生体情報測定モードに切り替える。この場合、設定される所定回数は2である。   Here, the mode is switched to the biological information measurement mode when irradiation OK is determined continuously for the number of times indicated by the predetermined number of times signal 152 set in advance. In this case, the predetermined number of times set is two.

生体情報測定モードでは、照射されるパルス光201のレーザーパワーを第2の光強度信号154に設定して照射する(TQ、TR)。そして、測定の度に次回照射OKもしくは次回照射NGの判断を行い、次回照射NGになれば、先述した場合と同様にパルス光201の照射を停止し、ユーザーにエラーの通知を行う。   In the biological information measurement mode, the laser light of the irradiated pulsed light 201 is set to the second light intensity signal 154 for irradiation (TQ, TR). Then, the next irradiation OK or the next irradiation NG is determined every measurement, and when the next irradiation NG is reached, the irradiation of the pulsed light 201 is stopped as in the case described above, and an error is notified to the user.

ここで生体情報測定モードに移るタイミングにおいて直前に照射したパルス光201のレーザーパワー(POWC)を用いて第1の光強度信号153の値を更新しておくと、再び装置装着検出モードになった場合に段階的にパルス光201のレーザーパワーを増加しながら次回照射OKとなる最適なレーザーパワーを探す手間が省け、測定開始までの時間短縮に繋がると共に、測定対象者毎に最適な装置装着状況を確認するためのパルス光201のレーザーパワーを適応的に設定することが可能となる。この場合、第1の光強度信号153をできるだけ“0”に近いレベルに設定しておくことが望ましい。   Here, when the value of the first light intensity signal 153 is updated by using the laser power (POWC) of the pulsed light 201 irradiated immediately before at the timing of shifting to the biological information measurement mode, the apparatus mounting detection mode is entered again. In this case, the step of increasing the laser power of the pulsed light 201 step by step eliminates the trouble of searching for the optimal laser power that will be used for the next irradiation. It is possible to adaptively set the laser power of the pulsed light 201 for confirming the above. In this case, it is desirable to set the first light intensity signal 153 as close to “0” as possible.

また、装置装着検出モードにおいて段階的にパルス光201のレーザーパワーを増加する際に、上限値を設けると第2の光強度信号154より大きいレベルに達することを防ぐことができる。本実施の形態2において、装置装着検出モードにおけるパルス光201の照射では、血糖値の推定を行うのではなく単に本装置が正常に設置されているか否かの判断さえできればよいため、レーザーパワーは生体情報測定モードにおけるパルス光201のレーザーパワーよりも大きくする必要はない。そこで、装置装着検出モードにおけるレーザーパワーの上限値を第3の光強度信号155としてあらかじめ設定しておく。具体的には第2の光強度信号154よりも小さいレベルに設定しておくと良い。   In addition, when the laser power of the pulsed light 201 is increased stepwise in the apparatus attachment detection mode, it is possible to prevent the level from reaching the level greater than the second light intensity signal 154 by providing an upper limit value. In the second embodiment, the irradiation with the pulsed light 201 in the device attachment detection mode does not estimate the blood glucose level, but simply determines whether or not the device is normally installed. It is not necessary to make it larger than the laser power of the pulsed light 201 in the biological information measurement mode. Therefore, the upper limit value of the laser power in the apparatus mounting detection mode is set in advance as the third light intensity signal 155. Specifically, it may be set to a level smaller than the second light intensity signal 154.

ここまで装置装着検出モードにおいて、段階的にパルス光201のレーザーパワーを増加することによりレーザーパワーの最適設定を行う場合について説明を行ったが、パルス光201のレーザーパワーを照射周期毎に段階的に減少させるようにしてもよい。   So far, in the apparatus mounting detection mode, the case where the laser power is optimally set by increasing the laser power of the pulsed light 201 stepwise has been described. However, the laser power of the pulsed light 201 is stepwise for each irradiation period. You may make it reduce to.

具体的には、あらかじめ第1の光強度信号153を第2の光強度信号154に近いレベルに設定しておき、パルス光201の照射を行うたびに段階的にレーザーパワーを減少させながら次回照射OKもしくはNGの判断をその都度行い、次回照射NGが判断されると所定回数信号152の示す回数前に照射されたレーザーパワーを用いて第1の光強度信号153を更新してから生体情報測定モードに移ればよい。   Specifically, the first light intensity signal 153 is set to a level close to the second light intensity signal 154 in advance, and the next irradiation is performed while gradually decreasing the laser power each time the pulse light 201 is irradiated. The determination of OK or NG is performed each time, and when the next irradiation NG is determined, the first light intensity signal 153 is updated using the laser power irradiated before the number of times indicated by the signal 152, and the biological information measurement is performed. Move to mode.

以上のように、本実施の形態2においては、制御手段11と特徴量推定手段50を設け、装置装着検出モードと生体情報測定モードの2つのモードを切り替えることにより装置装着検出モードにおけるレーザーパワーを最小限に設定することができるため、生体情報の特徴量測定時以外におけるパルス光201の照射による危険を最小限に抑えることが可能となる。   As described above, in the second embodiment, the control unit 11 and the feature amount estimation unit 50 are provided, and the laser power in the device attachment detection mode is changed by switching between the device attachment detection mode and the biological information measurement mode. Since it can be set to the minimum, it is possible to minimize the danger due to the irradiation of the pulsed light 201 other than during measurement of the feature amount of the biological information.

なお、本実施の形態2において、第1の測定位置信号501は、検出信号401の第1ピーク部分から作成したもの、照射制御信号101を用いて作成したもの、のどちらを用いてもよい。   In the second embodiment, the first measurement position signal 501 may be generated from the first peak portion of the detection signal 401 or generated using the irradiation control signal 101.

なお、本実施の形態2においては本非侵襲血糖測定装置の生体への装着確認を光音響検出手段40のみを用いて行ったが、他の装着検出と組み合わせて使用することも可能である。   In the second embodiment, the non-invasive blood glucose measurement device is mounted on the living body using only the photoacoustic detection means 40, but can be used in combination with other mounting detection.

なお、本実施の形態1もしくは2における変化位置検出手段520では入力される検出信号401から第2ピークを検出しているが、変化位置検出手段520内に設けたローパスフィルタ(図示せず)によって高周波域を減衰させるフィルタリング処理を施した検出信号401から第2ピークを検出するようにしてもよい。この場合、高周波成分を持ったノイズ(例えばパルスノイズ)が検出信号401に含まれていても、第2の測定位置信号502を正しく検出することができる。   Note that the change position detection means 520 in the first or second embodiment detects the second peak from the input detection signal 401, but a low-pass filter (not shown) provided in the change position detection means 520. You may make it detect a 2nd peak from the detection signal 401 which performed the filtering process which attenuates a high frequency region. In this case, even if noise having a high frequency component (for example, pulse noise) is included in the detection signal 401, the second measurement position signal 502 can be detected correctly.

なお、本実施の形態1もしくは2における非侵襲血糖測定装置で測定する対象は、血管中のグルコース量に限定されるものではない。すなわち、照射されるパルス光201の波長領域におけるエネルギーを吸収し光音響波を発生する物質であれば良く、例えば皮膚表面から血管までの間の組織液に含まれるグルコースや血管中のヘモグロビン量などに対しても適用可能である。   Note that the target to be measured by the noninvasive blood glucose measurement device according to the first or second embodiment is not limited to the amount of glucose in the blood vessel. That is, any substance that absorbs energy in the wavelength region of the irradiated pulsed light 201 and generates a photoacoustic wave may be used. For example, glucose contained in tissue fluid from the skin surface to the blood vessel, hemoglobin in the blood vessel, and the like. It can also be applied to.

以上のように、本発明にかかる非侵襲生体情報測定装置は、光音響信号に含まれる特性を利用することにより、装置を大型化することなく測定時以外の光の照射を停止することができるため、安全かつ快適に生体情報の測定を行うことができる。   As described above, the noninvasive living body information measuring device according to the present invention can stop the irradiation of light other than during measurement without increasing the size of the device by utilizing the characteristics included in the photoacoustic signal. Therefore, the biological information can be measured safely and comfortably.

本発明の実施の形態1における非侵襲生体情報測定装置1の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the noninvasive biological information measuring device 1 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における非侵襲生体情報測定装置1の使用例を示す図The figure which shows the usage example of the noninvasive biological information measuring device 1 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における特徴量推定手段50の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the feature-value estimation means 50 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における特徴量推定手段50の動作を示すタイミングチャートを示す図The figure which shows the timing chart which shows the operation | movement of the feature-value estimation means 50 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における非侵襲生体情報測定装置1が正しい装着状態か否かに応じてパルス光の照射あるいは停止を行う動作を示すフローチャート図The flowchart figure which shows the operation | movement which performs irradiation or a stop of pulsed light according to whether the noninvasive biological information measuring device 1 in Embodiment 1 of this invention is a correct mounting state. 本発明の実施の形態1における制御手段10の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the control means 10 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における特徴量推定手段50の別の動作を示すタイミングチャートを示す図The figure which shows the timing chart which shows another operation | movement of the feature-value estimation means 50 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における非侵襲生体情報測定装置1が正しい装着状態か否かに応じてパルス光の照射あるいは停止を行う他の動作を示すフローチャート図The flowchart figure which shows the other operation | movement which performs irradiation or a stop of pulsed light according to whether the non-invasive biological information measuring device 1 in Embodiment 1 of this invention is a correct mounting state. 本発明の実施の形態2における制御手段11の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the control means 11 in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における制御手段11の動作を示すタイミングチャートを示す図The figure which shows the timing chart which shows the operation | movement of the control means 11 in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における非侵襲生体情報測定装置1が装置装着検出モードから生体情報測定モードに移行する動作を示すフローチャート図The flowchart figure which shows the operation | movement which the non-invasive biological information measuring device 1 in Embodiment 2 of this invention transfers from apparatus mounting | wearing detection mode to biological information measurement mode. 本発明の実施の形態2における制御手段11の別の動作を示すタイミングチャートを示す図The figure which shows the timing chart which shows another operation | movement of the control means 11 in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における非侵襲生体情報測定装置1が装置装着検出モードから生体情報測定モードに移行する他の動作を示すフローチャート図The flowchart figure which shows the other operation | movement from which the noninvasive biological information measuring device 1 in Embodiment 2 of this invention transfers to apparatus information detection mode from apparatus mounting | wearing detection mode.

符号の説明Explanation of symbols

10 制御手段
11 制御手段
20 光源
30 生体の表面
31 血管
40 光音響検出手段
50 特徴量推定手段
60 特徴量表示手段
101 照射制御信号
102 照射周期信号
103 エラー表示信号
110 減算手段
111 測定位置減算信号
120 照射判定手段
121 照射判定信号
130 照射信号生成手段
140 照射周期カウンタ
150 レジスタ
151 所定時間信号
152 所定回数信号
153 第1の光強度信号
154 第2の光強度信号
155 第3の光強度信号
160 モード管理手段
161 光強度制御信号
201 パルス光
300 生体
301 光音響波信号
401 検出信号
501 第1の測定位置信号
502 第2の測定位置信号
503 特徴量推定信号
510 サンプル数カウンタ
511 サンプル数カウント信号
520 変化位置検出手段
521 変化位置パルス
530 時間窓生成手段
531 時間窓信号
540 測定位置信号生成手段
550 推定手段
560 レジスタ
561 第1の閾値
562 第2の閾値
563 第2の設定時間
564 第3の設定時間
565 第4の設定時間
S1〜S9 ステップ
S11〜S19 ステップ
S21〜S24 ステップ
S31〜S34 ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Control means 11 Control means 20 Light source 30 Living body surface 31 Blood vessel 40 Photoacoustic detection means 50 Feature quantity estimation means 60 Feature quantity display means 101 Irradiation control signal 102 Irradiation period signal 103 Error display signal 110 Subtraction means 111 Measurement position subtraction signal 120 Irradiation determination means 121 Irradiation determination signal 130 Irradiation signal generation means 140 Irradiation cycle counter 150 Register 151 Predetermined time signal 152 Predetermined number of times signal 153 First light intensity signal 154 Second light intensity signal 155 Third light intensity signal 160 Mode management Means 161 Light intensity control signal 201 Pulse light 300 Living body 301 Photoacoustic wave signal 401 Detection signal 501 First measurement position signal 502 Second measurement position signal 503 Feature amount estimation signal 510 Sample number counter 511 Sample number count signal 520 Variable Position detection means 521 Change position pulse 530 Time window generation means 531 Time window signal 540 Measurement position signal generation means 550 Estimation means 560 Register 561 First threshold 562 Second threshold 563 Second set time 564 Third set time 565 4th set time S1-S9 step S11-S19 step S21-S24 step S31-S34 step

Claims (26)

生体表面に照射した光により生体内の特定物質が光のエネルギーを吸収して発する光音響波信号を検出することによって生体情報の特徴量を推定する非侵襲生体情報測定装置において、
周期的に繰り返されるパルス光の照射を制御するための照射制御信号を出力する制御手段と、
前記照射制御信号により前記パルス光を生体表面に照射する少なくとも一つの光源と、
前記パルス光または前記光音響波信号を検出する光音響検出手段と、
該光音響検出手段で得られた検出信号から前記生体情報の特徴量を推定する特徴量推定手段と、
前記生体情報の特徴量と前記光源の照射状況を表示する特徴量表示手段とを備え、
前記特徴量推定手段は、前記検出信号から第1の測定位置と第2の測定位置を抽出し、
前記制御手段は、前記第1の測定位置の情報と前記第2の測定位置の情報を用いて前記パルス光の次の周期以後のパルス光の照射を制御し、生体情報の測定を行う、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
In a non-invasive living body information measuring apparatus that estimates a feature amount of living body information by detecting a photoacoustic wave signal emitted by a specific substance in the living body absorbing light energy by light irradiated on the living body surface,
Control means for outputting an irradiation control signal for controlling irradiation of pulsed light that is repeated periodically;
At least one light source for irradiating the surface of the living body with the pulsed light by the irradiation control signal;
Photoacoustic detection means for detecting the pulsed light or the photoacoustic wave signal;
Feature quantity estimation means for estimating the feature quantity of the biological information from the detection signal obtained by the photoacoustic detection means;
A feature amount display means for displaying a feature amount of the biological information and an irradiation state of the light source;
The feature amount estimation means extracts a first measurement position and a second measurement position from the detection signal,
The control means controls the irradiation of the pulsed light after the next period of the pulsed light using the information on the first measuring position and the information on the second measuring position, and measures biological information.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記第1の測定位置は、前記パルス光を照射した時に該パルス光が前記光音響検出手段に直接到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、
前記第2の測定位置は、前記第1の測定位置から所定の時間経過後に前記生体表面からの光音響波信号が前記光音響検出手段に到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、
前記制御手段は、前記第1の測定位置が抽出されてから所定の時間が経過した後に前記第2の測定位置が抽出されなかった場合、前記パルス光の次の周期以後のパルス光の照射を停止する、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 1,
The first measurement position is a position of a waveform that appears in the detection signal due to the pulse light reaching the photoacoustic detection means directly when the pulse light is irradiated,
The second measurement position appears in the detection signal due to a photoacoustic wave signal from the living body surface reaching the photoacoustic detection means after a predetermined time has elapsed from the first measurement position. The position of the waveform,
If the second measurement position is not extracted after a lapse of a predetermined time from the extraction of the first measurement position, the control means irradiates pulse light after the next period of the pulse light. Stop,
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記第1の測定位置は、前記パルス光を照射した時に該パルス光が前記光音響検出手段に直接到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、
前記第2の測定位置は、前記第1の測定位置から所定の時間経過後に前記生体表面からの光音響波信号が前記光音響検出手段に到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、
前記制御手段は、前記照射制御信号が出力されてから所定の時間が経過した後に前記第2の測定位置が抽出されなかった場合、前記パルス光の次の周期以後のパルス光の照射を停止する、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 1,
The first measurement position is a position of a waveform that appears in the detection signal due to the pulse light reaching the photoacoustic detection means directly when the pulse light is irradiated,
The second measurement position appears in the detection signal due to a photoacoustic wave signal from the living body surface reaching the photoacoustic detection means after a predetermined time has elapsed from the first measurement position. The position of the waveform,
The control means stops the irradiation of the pulsed light after the next period of the pulsed light when the second measurement position is not extracted after a predetermined time has elapsed after the irradiation control signal is output. ,
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項2または請求項3に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記制御手段は、
書き込みが可能なレジスタを備え、
該レジスタによって前記所定の時間を外部から変更することが可能である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
In the noninvasive living body information measuring device according to claim 2 or 3,
The control means includes
It has a writable register,
The predetermined time can be changed from the outside by the register.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記特徴量推定手段は、
前記パルス光が照射される1周期内で定期的に第1,第2の時間窓を開き、
前記第1の測定位置は、第1の時間窓が開いている間の前記検出信号を第1の閾値と比較することで該測定位置を抽出し、
前記第2の測定位置は、第2の時間窓が開いている間の前記検出信号を第2の閾値と比較することで該測定位置を抽出する、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 1,
The feature amount estimating means includes:
The first and second time windows are periodically opened within one period in which the pulsed light is irradiated,
The first measurement position is extracted by comparing the detection signal with a first threshold while the first time window is open,
The second measurement position is extracted by comparing the detection signal with a second threshold while the second time window is open.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項5に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記検出信号と比較する前記第1の閾値および前記第2の閾値は、
前記検出信号の振幅に基づき決定されたものである、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 5,
The first threshold value and the second threshold value to be compared with the detection signal are:
Determined based on the amplitude of the detection signal,
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項5に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記検出信号と比較する前記第1の閾値および前記第2の閾値は、
前記検出信号の傾きに基づき決定されたものである、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 5,
The first threshold value and the second threshold value to be compared with the detection signal are:
Determined based on the slope of the detection signal,
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項5に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記特徴量推定手段は、
前記パルス光が照射される周期開始時である第1の設定時間にカウンタをリセットして前記第1の時間窓を開き、
その後の時間経過に対してカウントアップする該カウンタの示す値が第2の設定時間に一致したときに前記第1の時間窓を閉じ、
前記カウンタの示す値が第3の設定時間に一致したときに前記第2の時間窓を開き、
前記カウンタの示す値が第4の設定時間に一致したときに前記第2の時間窓を閉じる、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 5,
The feature amount estimating means includes:
Reset the counter to a first set time, which is the start of the period during which the pulsed light is emitted, to open the first time window;
When the value indicated by the counter that counts up with respect to the passage of time thereafter coincides with the second set time, the first time window is closed,
When the value indicated by the counter matches a third set time, the second time window is opened;
Closing the second time window when the value indicated by the counter matches a fourth set time;
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項8に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記第2の設定時間は、
前記パルス光が照射された直後から前記第3の設定時間より前の時点までの値に設定する、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 8,
The second set time is
Set to a value from immediately after the pulsed light is irradiated to a time point before the third set time,
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項8に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記第3の設定時間は、前記第2の設定時間より後であり、且つ、前記光音響波信号が前記光音響検出手段に到達するより前の時点までの値に設定する、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 8,
The third set time is set to a value up to a time point after the second set time and before the photoacoustic wave signal reaches the photoacoustic detection means.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項8に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記第4の設定時間は、前記光音響波信号が前記光音響検出手段に到達するまでの時間よりも後であり、且つ、前記次のパルス光の照射される周期開始時間より前の時点までの値に設定する、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 8,
The fourth set time is later than the time until the photoacoustic wave signal reaches the photoacoustic detection means, and until the time point before the period start time when the next pulsed light is irradiated. Set to the value of
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項5ないし請求項7のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記特徴量推定手段は、
書き込みが可能な複数のレジスタを備え、
それぞれのレジスタによって前記第1の閾値および前記第2の閾値を外部から変更することが可能である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 5 to 7,
The feature amount estimating means includes:
It has multiple registers that can be written,
It is possible to change the first threshold value and the second threshold value from the outside by respective registers.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項8ないし請求項10のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記特徴量推定手段は、
書き込みが可能な複数のレジスタを備え、
それぞれのレジスタによって前記第2の設定時間および前記第3の設定時間を外部から変更することが可能である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 8 to 10,
The feature amount estimation means includes:
It has multiple registers that can be written,
The second set time and the third set time can be changed from the outside by respective registers.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項8または請求項11に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記特徴量推定手段は、
書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記第4の設定時間を外部から変更することが可能である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
In the noninvasive living body information measuring device according to claim 8 or 11,
The feature amount estimating means includes:
It is possible to change the fourth set time from the outside by using a register capable of writing.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記特徴量推定手段は、
前記検出信号から高周波数成分を減衰させた高域減衰検出信号を出力するフィルタを有し、
該高域減衰検出信号と第1の閾値とを比較することで前記第1の測定位置を抽出し、
該高域減衰検出信号と第2の閾値とを比較することで前記第2の測定位置を抽出する、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 1,
The feature amount estimating means includes:
A filter that outputs a high-frequency attenuation detection signal obtained by attenuating a high-frequency component from the detection signal;
Extracting the first measurement position by comparing the high-frequency attenuation detection signal with a first threshold;
Extracting the second measurement position by comparing the high-frequency attenuation detection signal with a second threshold;
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記制御手段は、
非侵襲生体情報測定装置が正しく生体に装着されているか否かを検出する装置装着検出モードと、生体情報の特徴量を測定する生体情報測定モードとを有し、
前記装置装着検出モードにおいて、レーザーパワーを第1の光強度に設定して前記パルス光の照射を行い、
前記第1の測定位置を抽出したのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できた場合に前記生体情報測定モードに移り、
該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行う、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 1,
The control means includes
A device attachment detection mode for detecting whether or not the non-invasive biological information measurement device is correctly attached to a living body, and a biological information measurement mode for measuring a feature amount of biological information,
In the device wearing detection mode, the laser power is set to the first light intensity and the pulsed light is irradiated,
After extracting the first measurement position, if the second measurement position can be extracted after elapse of the predetermined time, the process proceeds to the biological information measurement mode,
In the biological information measurement mode, the biological information is measured by setting the laser power after the next cycle to the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項16に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記制御手段は、
前記装置装着検出モードにおいて、前記第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記第1の測定位置を抽出したのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出できなかった場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを、第3の光強度を限度として増加させながら、前記第1の測定位置を抽出したのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できたことが所定の回数連続した場合に、前記第1の光強度を当該時点のレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、
該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行う、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 16,
The control means includes
In the apparatus mounting detection mode, the pulsed light is irradiated with the laser power indicated by the first light intensity, and after extracting the first measurement position, the second measurement position is determined after the predetermined time has elapsed. If extraction has failed, the first measurement position is extracted while the laser power is increased step by step for each irradiation period of the pulsed light, with the third light intensity as a limit. When it is possible to extract the second measurement position for a predetermined number of times, the first light intensity is updated with the laser power at the time, and then the biological information measurement mode is entered.
In the biological information measurement mode, the biological information is measured by setting the laser power after the next cycle to the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項16に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記制御手段は、
前記装置装着検出モードにおいて、第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記第1の測定位置を抽出したのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できた場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを減少させながら、前記第1の測定位置を抽出したのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できなくなった場合、前記第1の光強度を所定の回数前に照射したレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、
該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行う、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 16,
The control means includes
In the apparatus mounting detection mode, the pulsed light is irradiated with the laser power indicated by the first light intensity, and after extracting the first measurement position, the second measurement position is extracted after the predetermined time has elapsed. In the case where the second measurement position cannot be extracted after a predetermined time elapses after the first measurement position is extracted while gradually reducing the laser power for each irradiation period of the pulsed light , After updating the first light intensity with the laser power irradiated a predetermined number of times before moving to the biological information measurement mode,
In the biological information measurement mode, the biological information is measured by setting the laser power after the next cycle to the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記制御手段は、
非侵襲生体情報測定装置が正しく生体に装着されているか否かを検出する装置装着検出モードと、生体情報の特徴量を測定する生体情報測定モードとを有し、
前記装置装着検出モードにおいて、レーザーパワーを第1の光強度に設定して前記パルス光の照射を行い、
前記パルス光の照射を行ったのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できた場合に前記生体情報測定モードに移り、
該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行う、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 1,
The control means includes
A device attachment detection mode for detecting whether or not the non-invasive biological information measurement device is correctly attached to a living body, and a biological information measurement mode for measuring a feature amount of biological information,
In the device wearing detection mode, the laser power is set to the first light intensity and the pulsed light is irradiated,
After performing the irradiation of the pulsed light, if the second measurement position can be extracted after the predetermined time has elapsed, the process proceeds to the biological information measurement mode,
In the biological information measurement mode, the biological information is measured by setting the laser power after the next cycle to the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項19に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記制御手段は、
前記装置装着検出モードにおいて、第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記パルス光の照射を行ったのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出されなかった場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを、第3の光強度を限度として増加させながら、パルス光の照射を行ったのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できたことが所定の回数連続した場合に、前記第1の光強度を当該時点のレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、
該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行う、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 19,
The control means includes
In the apparatus mounting detection mode, the second measurement position is extracted after the predetermined time elapses after the pulsed light is irradiated with the laser power indicated by the first light intensity. If not, the second measurement is performed after a predetermined time has elapsed after irradiating the pulsed light while increasing the laser power stepwise for each irradiation period of the pulsed light up to the third light intensity. When it has been possible to extract the position for a predetermined number of times, the first light intensity is updated with the laser power at the time point, and then the biological information measurement mode is entered.
In the biological information measurement mode, the biological information is measured by setting the laser power after the next cycle to the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項19に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記制御手段は、
前記装置装着検出モードにおいて、前記第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記パルス光の照射を行ったのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出できた場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを減少させながら、パルス光の照射を行ったのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出できなくなった場合、前記第1の光強度を所定の回数前に照射したレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、
該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行う、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 19,
The control means includes
In the apparatus mounting detection mode, the second measurement position is extracted after the predetermined time elapses after the pulsed light is irradiated with the laser power indicated by the first light intensity. If the second measurement position can no longer be extracted after elapse of a predetermined time after irradiating the pulsed light while reducing the laser power step by step for each irradiation period of the pulsed light, After updating the first light intensity with the laser power irradiated a predetermined number of times before, the biological information measurement mode,
In the biological information measurement mode, the biological information is measured by setting the laser power after the next cycle to the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項16ないし請求項21のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、
電源投入時もしくは前記非侵襲生体情報測定装置を生体へ装着した場合に、前記装置装着検出モードとなる、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 16 to 21,
When the power is turned on or when the noninvasive biological information measuring device is attached to a living body, the device attachment detection mode is set.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項16ないし請求項21のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記装置装着検出モードは、
生体情報の測定開始時に装置装着検出モードとなる、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 16 to 21,
The device wearing detection mode is
When the measurement of biological information is started, the device attachment detection mode is set.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項16ないし請求項21のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記第1の光強度は、前記第2の光強度よりも小さい値である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 16 to 21,
The first light intensity is a value smaller than the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項17または請求項20に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記第3の光強度は、前記第1の光強度より大きく、且つ、前記第2の光強度よりも小さいレベルである、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 17 or 20,
The third light intensity is higher than the first light intensity and lower than the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
請求項16ないし請求項21のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記制御手段は、
書き込みが可能な複数のレジスタを備え、それぞれのレジスタによって、前記第1の光強度、前記第2の光強度、前記第3の光強度、および、前記所定の回数を、外部から変更することが可能である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
The noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 16 to 21,
The control means includes
A plurality of writable registers are provided, and the first light intensity, the second light intensity, the third light intensity, and the predetermined number of times can be changed from the outside by each register. Is possible,
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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