[go: up one dir, main page]

JP2017000424A - Biological signal measurement device - Google Patents

Biological signal measurement device Download PDF

Info

Publication number
JP2017000424A
JP2017000424A JP2015117409A JP2015117409A JP2017000424A JP 2017000424 A JP2017000424 A JP 2017000424A JP 2015117409 A JP2015117409 A JP 2015117409A JP 2015117409 A JP2015117409 A JP 2015117409A JP 2017000424 A JP2017000424 A JP 2017000424A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
signal
light source
light receiving
receiving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015117409A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6406135B2 (en
Inventor
潤也 高倉
Junya Takakura
潤也 高倉
佐和 福家
Sawa Fukuya
佐和 福家
加奈子 仲山
Kanako Nakayama
加奈子 仲山
山内 康晋
Yasuaki Yamauchi
康晋 山内
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.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2015117409A priority Critical patent/JP6406135B2/en
Publication of JP2017000424A publication Critical patent/JP2017000424A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6406135B2 publication Critical patent/JP6406135B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

【課題】検出される信号のS/N比の劣化を防ぎ得る生体信号計測装置を提供する。【解決手段】生体信号計測装置は、光源101と、光源から照射された光のうち、ユーザの体表面で反射された光を受光する第1の受光手段と、ユーザの体表面よりも光源に近い位置に設けられ、光源から照射された光を反射する反射手段と、反射手段によって反射された光を受光する第2の受光手段と、第1の受光手段がユーザの体表面で反射された光を受光することによって得た第1の信号と、第2の受光手段が反射手段で反射された光を受光することによって得た第2の信号とを各受光手段から取得し、光源から照射される光に含まれるノイズを除去するために、第1の信号の値から第2の信号の値を減算する減算処理を実行する演算手段とを含む。【選択図】図3A biological signal measuring apparatus capable of preventing deterioration of an S / N ratio of a detected signal is provided. A biological signal measuring apparatus includes a light source, a first light receiving unit that receives light reflected from a user's body surface among light emitted from the light source, and a light source that is more lightly disposed than the user's body surface. Reflecting means that is provided in the vicinity and reflects the light emitted from the light source, a second light receiving means that receives the light reflected by the reflecting means, and the first light receiving means are reflected on the body surface of the user A first signal obtained by receiving light and a second signal obtained by the second light receiving means receiving light reflected by the reflecting means are obtained from each light receiving means and irradiated from the light source. Arithmetic means for performing a subtraction process for subtracting the value of the second signal from the value of the first signal in order to remove noise contained in the light to be transmitted. [Selection] Figure 3

Description

本発明の実施形態は、生体信号計測装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a biological signal measurement device.

近年、ヘルスケアを目的としたウェアラブルデバイスが広く利用されてきている。特に、脈波計測機能が搭載されたウェアラブルデバイスが徐々に普及してきている。この脈波計測機能は、例えば光電容積脈波(PPG)を用いて、非侵襲かつ簡易な方法で実現される。   In recent years, wearable devices for health care have been widely used. In particular, wearable devices equipped with a pulse wave measurement function are gradually spreading. This pulse wave measurement function is realized by a non-invasive and simple method using, for example, a photoelectric volume pulse wave (PPG).

光電容積脈波を利用した生体信号計測装置(以下では、光電脈波計測装置とも称する)には、透過型と反射型の2種類がある。透過型の光電脈波計測装置は、例えば当該装置の光源と光検出器とで指先や耳朶等を挟むようにして装着し、光源から照射され、指や耳朶の中を通過した光を光検出器で検出することによって脈拍を計測する。   There are two types of biological signal measuring devices (hereinafter also referred to as photoelectric pulse wave measuring devices) using photoelectric volumetric pulse waves, a transmission type and a reflection type. A transmissive photoelectric pulse wave measuring device is mounted with, for example, a fingertip or earlobe sandwiched between a light source and a photodetector of the device, and light that has been irradiated from the light source and passed through the finger or earlobe is detected by a photodetector. The pulse is measured by detecting.

一方で、反射型の光電脈波計測装置は、光源と光検出器とがほぼ同一の平面上に配置され、光源から照射され、装着者の皮膚で反射された光を光検出器で検出する。このとき、光検出器で検出される光量は、血液の流れと同期して増減を繰り返すため、当該光量の信号の時系列のピーク点または立ち上がり点等を計測することにより、脈拍を計測することができる。   On the other hand, in the reflection type photoelectric pulse wave measuring device, the light source and the light detector are arranged on substantially the same plane, and the light emitted from the light source and reflected by the wearer's skin is detected by the light detector. . At this time, the amount of light detected by the photodetector repeatedly increases and decreases in synchronization with the blood flow, so the pulse is measured by measuring the time series peak point or rising point of the signal of the amount of light. Can do.

一般的に、反射型の光電脈波計測装置は、透過型の光電脈波計測装置に比べて、形状や装着位置の制約が少ないというメリットがある一方で、光検出器で検出される信号のS/N比があまり良くないという不都合がある。   In general, the reflection type photoelectric pulse wave measurement device has the advantage of less restrictions on the shape and mounting position compared to the transmission type photoelectric pulse wave measurement device, while the signal detected by the photodetector is There is an inconvenience that the S / N ratio is not so good.

特開2009−11585号公報JP 2009-11585 A 特開2006−102160号公報JP 2006-102160 A

本発明が解決しようとする課題は、検出される信号のS/N比の劣化を防ぎ得る生体信号計測装置を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a biological signal measuring apparatus capable of preventing the deterioration of the S / N ratio of a detected signal.

実施形態によれば、生体信号計測装置は、光源と、第1の受光手段と、反射手段と、第2の受光手段と、演算手段とを備えている。前記第1の受光手段は、前記光源から照射された光のうち、ユーザの体表面で反射された光を受光する。前記反射手段は、前記ユーザの体表面よりも前記光源に近い位置に設けられ、当該光源から照射された光を反射する。前記第2の受光手段は、前記反射手段によって反射された光を受光する。前記演算手段は、前記第1の受光手段が前記ユーザの体表面で反射された光を受光することによって得た第1の信号と、前記第2の受光手段が前記反射手段で反射された光を受光することによって得た第2の信号とを前記各受光手段から取得し、前記光源から照射される光に含まれるノイズを除去するために、当該第1の信号の値から当該第2の信号の値を減算する減算処理を実行する。   According to the embodiment, the biological signal measuring apparatus includes a light source, a first light receiving unit, a reflecting unit, a second light receiving unit, and a computing unit. The first light receiving means receives light reflected from the surface of the user among the light emitted from the light source. The reflection means is provided at a position closer to the light source than the body surface of the user, and reflects light emitted from the light source. The second light receiving means receives the light reflected by the reflecting means. The computing means includes a first signal obtained by the first light receiving means receiving light reflected by the user's body surface, and light reflected by the second light receiving means by the reflecting means. To obtain the second signal obtained by receiving the light from each of the light receiving means and remove the noise included in the light emitted from the light source, from the value of the first signal A subtraction process for subtracting the signal value is executed.

反射型の光電脈波計測の概要を説明するための図。The figure for demonstrating the outline | summary of a reflection type photoelectric pulse wave measurement. 反射型の光電脈波計測における光源の揺らぎ成分を除去する方法について説明するための図。The figure for demonstrating the method of removing the fluctuation component of the light source in reflection type photoelectric pulse wave measurement. 第1の実施形態に係る生体信号計測装置の構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the biosignal measuring device which concerns on 1st Embodiment. 同実施形態に係る生体信号計測装置に含まれる各部の配置の一例を示す図。The figure which shows an example of arrangement | positioning of each part contained in the biological signal measuring device which concerns on the embodiment. 同実施形態に係る生体信号計測装置であって、図4とは異なる配置の一例を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an arrangement different from that in FIG. 同実施形態に係る生体信号計測装置に含まれる演算部の動作の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of operation | movement of the calculating part contained in the biological signal measuring device which concerns on the embodiment. 同実施形態に係る生体信号計測装置であって、図3に示す生体信号計測装置とは別の構成の生体信号計測装置の構成を示す図。The figure which is a biological signal measuring device which concerns on the embodiment, Comprising: The figure which shows the structure of the biological signal measuring device of a structure different from the biological signal measuring device shown in FIG. 同実施形態に係る生体信号計測装置であって、図3に示す生体信号計測装置とは更に別の構成の生体信号計測装置の構成を示す図。The figure which is a biological signal measuring device which concerns on the embodiment, Comprising: The figure which shows the structure of the biological signal measuring device of another structure different from the biological signal measuring device shown in FIG. 同実施形態に係る生体信号計測装置であって、図8に示す生体信号計測装置に含まれる各部の配置の一例を示す図。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an arrangement of each unit included in the biological signal measurement device illustrated in FIG. 8, which is the biological signal measurement device according to the same embodiment. 同実施形態に係る生体信号計測装置であって、図9とは異なる配置の一例を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an arrangement different from FIG. 第2の実施形態に係る生体信号計測装置の構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the biological signal measuring device which concerns on 2nd Embodiment. 光源を点灯及び消灯するタイミングと、第1の信号及び第2の信号を取得するタイミングとを説明するための図。The figure for demonstrating the timing which turns on and off a light source, and the timing which acquires a 1st signal and a 2nd signal. 同実施形態に係る生体信号計測装置の動作の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of operation | movement of the biological signal measuring device which concerns on the embodiment. 同実施形態に係る生体信号計測装置であって、外乱光を考慮した場合の生体信号計測装置の動作の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of operation | movement of the biological signal measuring device which is a biological signal measuring device which concerns on the same embodiment, and considers disturbance light. 光源を点灯及び消灯するタイミングと、第1〜第3の信号を取得するタイミングとを説明するための図。The figure for demonstrating the timing which turns on and off a light source, and the timing which acquires a 1st-3rd signal.

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
始めに、図1を参照して、反射型の光電脈波計測装置において、光源の光量の揺らぎが、計測時に得られる(検出される)信号のS/N比に影響を与えてしまう原理について説明する。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
First, referring to FIG. 1, in the reflection type photoelectric pulse wave measuring apparatus, the principle that fluctuation of the light amount of the light source affects the S / N ratio of a signal obtained (detected) at the time of measurement. explain.

なお、ここでは、図1に示すように、時刻tに光源a1から照射される光の強度をP(t)とし、少なくとも光源a1と受光素子(光検出器)a2とを含む光電脈波計測装置を装着する装着者(ユーザ)の時刻tにおける皮膚の反射率をR(t)として説明する。   Here, as shown in FIG. 1, the intensity of light emitted from the light source a1 at time t is P (t), and the photoelectric pulse wave measurement includes at least the light source a1 and the light receiving element (photodetector) a2. The skin reflectance at time t of the wearer (user) who wears the apparatus will be described as R (t).

一般的に、皮膚の反射率R(t)はほぼ一定であるものの、皮膚を流れる血液の量(血流量)に応じて微小に変化するため、当該皮膚の反射率R(t)は、以下のように表すことができる。   In general, although the reflectance R (t) of the skin is substantially constant, it changes minutely according to the amount of blood flowing through the skin (blood flow rate). Therefore, the reflectance R (t) of the skin is It can be expressed as

R(t)=RDC+RAC(t) ・・・(1)
なお、(1)式に示すRDCは変化しない一定の直流成分を示し、RAC(t)は皮膚を流れる血流量に応じて変化する交流成分を示す。
R (t) = R DC + R AC (t) (1)
In addition, RDC shown to (1) Formula shows the fixed direct current | flow component which does not change, RAC (t) shows the alternating current component which changes according to the blood flow rate which flows through skin.

また、上記したように、光の強度をP(t)とし、皮膚の反射率をR(t)とすると、時刻tに光電脈波計測装置(受光素子a2)で得られる信号の強度は、以下に示すY(t)に比例する。 As described above, when the light intensity is P (t) and the reflectance of the skin is R (t), the intensity of the signal obtained by the photoelectric pulse wave measuring device (light receiving element a2) at time t is It is proportional to Y 1 (t) shown below.

(t)=P(t)×R(t) ・・・(2)
ここで、理想的な状態の場合、光の強度P(t)は一定であるので、PDCと表すことができる。また、上記した(1)式を考慮すると、(2)式は後述する(2)’式のように変形することができる。
Y 1 (t) = P (t) × R (t) (2)
In the case of an ideal state, the intensity of light P (t) is constant, can be expressed as P DC. Further, considering the above-described equation (1), the equation (2) can be modified as the equation (2) ′ described later.

(t)=PDC×{RDC+RAC(t)}
=PDC・RDC+PDC・RAC(t) ・・・(2)’
上記した(2)’式のうち、変化する成分(交流成分)はPDC・RAC(t)であり、これは血流量の変化に比例する。すなわち、光電脈波計測装置で得られる信号の交流成分を観測(計測)することで、血流に応じた脈波信号を観測(計測)することができる。
Y 1 (t) = P DC × {R DC + R AC (t)}
= P DC · R DC + P DC · R AC (t) (2) ′
In the equation (2) ′ described above, the changing component (AC component) is P DC · R AC (t), which is proportional to the change in blood flow. That is, by observing (measuring) the AC component of the signal obtained by the photoelectric pulse wave measuring device, it is possible to observe (measure) the pulse wave signal corresponding to the blood flow.

しかしながら、光の強度P(t)が一定ではなく、微小な揺らぎ(ノイズ)を有していたと仮定すると、光の強度P(t)は、後述する(3)式のように表すことができる。   However, if it is assumed that the light intensity P (t) is not constant and has a minute fluctuation (noise), the light intensity P (t) can be expressed as the following equation (3). .

P(t)=PDC+PNOISE(t) ・・・(3)
なお、(3)式に示すPDCは変化しない一定の直流成分を示し、PNOISE(t)は光源a1に含まれる揺らぎ成分(ノイズ)を示す。ここで、上記した(3)式を考慮すると、上記した(2)式は、後述する(4)式のように書き直すことができる。
P (t) = P DC + P NOISE (t) (3)
In addition, P DC shown in the equation (3) indicates a constant DC component that does not change, and P NOISE (t) indicates a fluctuation component (noise) included in the light source a1. Here, considering the above equation (3), the above equation (2) can be rewritten as the following equation (4).

(t)=P(t)×R(t)
={PDC+PNOISE(t)}×{RDC+RAC(t)}
=PDC・RDC+PDC・RAC(t)+PNOISE(t)・RDC+PNOISE(t)・RAC(t) ・・・(4)
一般には、光源a1の揺らぎ成分PNOISE(t)は直流成分PDCと比較すると非常に小さく、上記した(4)式の第2項は、第3項及び第4項に比べて十分に大きくなるので、上記したY(t)の交流成分は、ほぼ血流に応じた脈波信号を捉えているものと考えられている。
Y 1 (t) = P (t) × R (t)
= {P DC + P NOISE (t)} × {R DC + R AC (t)}
= P DC * R DC + P DC * R AC (t) + P NOISE (t) * R DC + P NOISE (t) * R AC (t) (4)
In general, the fluctuation component P NOISE (t) of the light source a1 is very small as compared with the direct current component P DC, and the second term of the above-described equation (4) is sufficiently larger than the third and fourth terms. Therefore, it is considered that the AC component of Y 1 (t) described above captures a pulse wave signal substantially corresponding to the blood flow.

しかしながら、本願発明者が詳細に検討した所によると、上記した(4)式の第4項は第2項に比べて無視できる程小さいが、第3項は第2項に比べて無視できる程小さいとはいえず、脈波計測における大きなノイズ要因となっていることが分かった。このため、(4)式の第3項に示されるノイズを除去すること(換言すると、PNOISE(t)・RDCをY(t)から除去すること)が、脈波計測を精度良く行うにあたって重要となってくる。 However, according to a detailed examination by the inventor of the present application, the fourth term of the above-described equation (4) is negligibly small compared to the second term, but the third term is negligible compared to the second term. Although it was not small, it turned out to be a big noise factor in pulse wave measurement. For this reason, removing the noise shown in the third term of the equation (4) (in other words, removing P NOISE (t) · R DC from Y 1 (t)) makes it possible to accurately measure the pulse wave. It becomes important in doing.

以下では、図2を参照して、上記した(4)式の第3項に示されるノイズを除去するための原理(すなわち、本願発明の原理)について説明する。なお、図2では、物体a3の反射率は一定であり、この反射率はRで示されるものとする。光源a1から照射される光の一部は、反射率Rの物体a3で反射し、第2の受光素子a4にて検出される。この場合、第2の受光素子a4で検出される信号の強度は、以下に示すY(t)に比例する。 Hereinafter, with reference to FIG. 2, the principle for removing the noise shown in the third term of the above-described equation (4) (that is, the principle of the present invention) will be described. In FIG. 2, the reflectance of the object a3 is constant, and this reflectance is indicated by RC . A part of the light emitted from the light source a1 is reflected by the object a3 having the reflectance R C and detected by the second light receiving element a4. In this case, the intensity of the signal detected by the second light receiving element a4 is proportional to Y 2 (t) shown below.

(t)=R×P(t) ・・・(5)
ここで、上記した(3)式を考慮すると、(5)式は、以下の(5)’式のように変形することができる。
Y 2 (t) = R C × P (t) (5)
Here, considering the above equation (3), the equation (5) can be transformed into the following equation (5) ′.

(t)=R×{PDC+PNOISE(t)}
=R・PDC+R・PNOISE(t) ・・・(5)’
皮膚の反射率R(t)と、物体a3の反射率Rとは異なる値であるので、上記したY(t)と、上記したY(t)とに差が出てしまう。このため、適切な係数αをY(t)に掛けて、これをY(t)から減算することで、上記した(4)式の第3項に示されるノイズを除去することができるようになる。すなわち、以下に示す(6)式のようにすることで、上記した(4)式の第3項に示されるノイズを除去することができるようになる。なお、上記した(4)式の第4項は、(4)式の第2項に比べて十分に小さいため、ここでは無視することができるものとする。
Y 2 (t) = R C × {P DC + P NOISE (t)}
= R C · P DC + R C · P NOISE (t) (5) '
Since the reflectance R (t) of the skin and the reflectance RC of the object a3 are different values, there is a difference between the above Y 1 (t) and the above Y 2 (t). Therefore, by multiplying an appropriate coefficient α by Y 2 (t) and subtracting this from Y 1 (t), the noise shown in the third term of the above-mentioned equation (4) can be removed. It becomes like this. That is, the noise shown in the third term of the above-described equation (4) can be removed by performing the following equation (6). Note that the fourth term of the above-described equation (4) is sufficiently smaller than the second term of the equation (4) and can be ignored here.

(t)−αY(t)={PDC・RDC+PDC・RAC(t)+RDC・PNOISE(t)}−α{R・PDC+Rc・PNOISE(t)}
=PDC・RDC−αR・PDC+PDC・RAC(t)+RDC・PNOISE(t)−αR・PNOISE(t)
=(PDC・RDC−αR・PDC)+PDC・RAC(t)+{RDC−αR}PNOISE(t) ・・・(6)
このとき、係数αがRDC/Rであれば、上記した(6)式の第3項はゼロとなるため、Y(t)−αY(t)の変化する成分(交流成分)はPDC・RAC(t)だけとなり、光源a1の光量に含まれる揺らぎに起因したノイズPNOISE(t)を除去することができる。
Y 1 (t) −αY 2 (t) = {P DC · R DC + P DC · R AC (t) + R DC · P NOISE (t)} − α {R C · P DC + Rc · P NOISE (t) }
= P DC * R DC- [ alpha] R C * P DC + P DC * R AC (t) + R DC * P NOISE (t)-[alpha] R C * P NOISE (t)
= (P DC · R DC -αR C · P DC) + P DC · R AC (t) + {R DC -αR C} P NOISE (t) ··· (6)
At this time, if the coefficient α is R DC / RC , the third term of the above-described equation (6) is zero, so that the component (alternating current component) that changes Y 1 (t) −αY 2 (t) Becomes only P DC · R AC (t), and noise P NOISE (t) caused by fluctuation included in the light amount of the light source a1 can be removed.

しかしながら、もし物体a3の反射率Rが一定ではなく、時間と共に変動してしまう成分ΔR(t)を有し、このΔR(t)が無視できない程度の大きさを有していたと仮定すると、時刻tにおける物体a3の反射率R(t)は以下のように表すことができる。 However, it is assumed that the reflectance RC of the object a3 is not constant and has a component ΔR C (t) that fluctuates with time, and this ΔR C (t) has a magnitude that cannot be ignored. Then, the reflectance R C (t) of the object a3 at time t can be expressed as follows.

(t)=R+ΔR(t) ・・・(7)
この場合、上記した(5)式は、後述する(8)式のように書き直すことができる。
R C (t) = R C + ΔR C (t) (7)
In this case, the above-described expression (5) can be rewritten as an expression (8) described later.

(t)={R+ΔR(t)}×P(t)
={R+ΔR(t)}×{PDC+PNOISE(t)}
=R・PDC+R・PNOISE(t)+PDC・ΔR(t)+ΔR(t)・PNOISE(t) ・・・(8)
これに伴い、上記した(6)式も、後述する(9)式のように書き直すことができる。
Y 2 (t) = {R C + ΔR C (t)} × P (t)
= {R C + ΔR C (t)} × {P DC + P NOISE (t)}
= R C · P DC + R C · P NOISE (t) + P DC · ΔR C (t) + ΔR C (t) · P NOISE (t) (8)
Along with this, the above-described equation (6) can also be rewritten as the following equation (9).

(t)−αY(t)={PDC・RDC+PDC・RAC(t)+RDC・PNOISE(t)}−α{R・PDC+R・PNOISE(t)+PDC・ΔR(t)+ΔR(t)・PNOISE(t)}
=(PDC・RDC−αR・PDC)+PDC・RAC(t)+{RDC−αR−αΔR(t)}PNOISE(t)−αPDC・ΔR(t) ・・・(9)
上記した(9)式によると、PNOISE(t)にかかる項は、上記した(6)式とは異なり一定のαの値によってゼロにすることができない。すなわち、(9)式の第3項である{RDC−αR−αΔR(t)}PNOISE(t)が変動成分として加わってしまう。
Y 1 (t) −αY 2 (t) = {P DC · R DC + P DC · R AC (t) + R DC · P NOISE (t)} − α {R C · P DC + R C · P NOISE (t ) + P DC · ΔR C (t) + ΔR C (t) · P NOISE (t)}
= (P DC · R DC -αR C · P DC) + P DC · R AC (t) + {R DC -αR C -αΔR C (t)} P NOISE (t) -αP DC · ΔR C (t) ... (9)
According to the above equation (9), the term relating to P NOISE (t) cannot be made zero by a constant value of α unlike the above equation (6). In other words, thus applied as {R DC -αR C -αΔR C ( t)} P NOISE (t) is the fluctuation component is the third term of equation (9).

以上のことを考慮すると、物体a3の反射率Rの大きさを一定に保つことが、光源a1に含まれる光量の揺らぎに起因したノイズを除去する上で、重要であることが分かる。また、反射率Rが一定であることに加えて、光源a1と当該光源a1から照射される光の一部を反射させる物体a3、更には受光素子a2,a4の位置関係が一定に保たれることも重要である。 Considering the above, it can be seen that keeping the reflectance RC of the object a3 constant is important in removing noise caused by fluctuations in the amount of light contained in the light source a1. In addition to the constant reflectance RC , the positional relationship between the light source a1 and the object a3 that reflects a part of the light emitted from the light source a1, and further the light receiving elements a2 and a4 is kept constant. It is also important that

以下に、上述にて説明した原理を考慮した生体信号計測装置について説明する。   Below, the biological signal measuring device which considered the principle demonstrated above is demonstrated.

<第1の実施形態>
図3は、第1の実施形態に係る生体信号計測装置10の機能構成の一例を示す図である。生体信号計測装置10は、図3に示すように、光源101、反射部102、第1の受光部103、第2の受光部104及び演算部105等を備える。
<First Embodiment>
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the biological signal measuring apparatus 10 according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the biological signal measuring apparatus 10 includes a light source 101, a reflection unit 102, a first light receiving unit 103, a second light receiving unit 104, a calculation unit 105, and the like.

光源101は、生体信号計測装置10を装着する装着者の皮膚と、反射部102とに対して光を照射する。光源101には、例えば発光ダイオード(LED)等が利用される。光源101から照射される光としては、例えば500nm〜600nmの波長の光が利用される。なお、光源101から照射される光の波長は、500nm〜600nmに限定されるものではなく、例えば1000nm程度の赤外線などであってもよい。   The light source 101 irradiates light on the skin of the wearer wearing the biological signal measuring apparatus 10 and the reflection unit 102. For the light source 101, for example, a light emitting diode (LED) or the like is used. As light emitted from the light source 101, for example, light having a wavelength of 500 nm to 600 nm is used. Note that the wavelength of light emitted from the light source 101 is not limited to 500 nm to 600 nm, and may be, for example, an infrared ray of about 1000 nm.

反射部102は、装着者の皮膚よりも光源101に近い位置に設けられ、光源101から照射された光を第2の受光部104に向けて反射させる。すなわち、反射部102は、光源101から照射される光のうち、装着者の皮膚に到達する前の光を第2の受光部104に反射させる。反射部102は、反射率が一定であり、不透明で剛性を有した材質のものにより形成され、鏡面反射特性を有している方が好ましい。具体的には、反射部102には、不透明なプラスチック等が用いられる。   The reflection unit 102 is provided at a position closer to the light source 101 than the wearer's skin, and reflects light emitted from the light source 101 toward the second light receiving unit 104. That is, the reflection unit 102 causes the second light receiving unit 104 to reflect the light emitted from the light source 101 before reaching the wearer's skin. The reflecting part 102 is preferably formed of a material having a constant reflectance, an opaque and rigid material, and having a specular reflection characteristic. Specifically, opaque plastic or the like is used for the reflecting portion 102.

第1の受光部103は、光源101から照射された光のうち、生体信号計測装置10を装着する装着者の皮膚により反射された光を受光する。皮膚により反射された光を受光することで得られた信号は、例えばアナログフロントエンド(AFE)回路を介してフィルタリング等の処理が実行され、信号の直流成分や不要な高周波成分が除去された後に、演算部105に出力される。   The first light receiving unit 103 receives light reflected from the skin of the wearer wearing the biological signal measuring device 10 among the light emitted from the light source 101. The signal obtained by receiving the light reflected by the skin is subjected to processing such as filtering through an analog front end (AFE) circuit, for example, and after the DC component and unnecessary high frequency components of the signal are removed Are output to the arithmetic unit 105.

第2の受光部104は、光源101から照射された光のうち、反射部102により反射された光を受光する。反射部102により反射された光を受光することで得られた信号は、第1の受光部103と同様に、例えばAFE回路を介してフィルタリング等の処理が実行され、信号の直流成分や不要な高周波成分が除去された後に、演算部105に出力される。なお、AFE回路の周波数特性は、第1の受光部103に設けられるAFE回路と同一である方が好ましい。   The second light receiving unit 104 receives the light reflected by the reflecting unit 102 among the light emitted from the light source 101. The signal obtained by receiving the light reflected by the reflecting unit 102 is subjected to processing such as filtering through an AFE circuit, for example, as in the first light receiving unit 103, so that the DC component of the signal or unnecessary After the high frequency component is removed, it is output to the calculation unit 105. Note that the frequency characteristics of the AFE circuit are preferably the same as those of the AFE circuit provided in the first light receiving unit 103.

演算部105は、例えばA/Dコンバータを内蔵したマイクロコンピュータ等により構成される。演算部105は、第1の受光部103及び第2の受光部104の各々から信号を取得する(取り込む)と、上記した(6)式にしたがって、減算処理を実行し、光源101の光量に含まれる1/F雑音に起因したノイズ(雑音)を除去し、S/N比の高い脈波の時系列信号を算出する。   The computing unit 105 is constituted by, for example, a microcomputer with a built-in A / D converter. When the calculation unit 105 acquires (captures) signals from each of the first light receiving unit 103 and the second light receiving unit 104, the calculation unit 105 performs a subtraction process according to the above-described equation (6) to obtain the light amount of the light source 101. Noise (noise) due to the included 1 / F noise is removed, and a pulse wave time-series signal with a high S / N ratio is calculated.

なお、上記した光源101、反射部102、第1の受光部103及び第2の受光部104の互いの位置関係(具体的には、距離や角度)は、ほぼ一定に保たれる。具体的には、図4に示すように、光源101、第1の受光部103及び第2の受光部104が同一のプリント基板PCB上に配置され、反射部102が、当該プリント基板PCB上に配置されたスペーサSP上に配置されることで、互いの位置関係はほぼ一定に保たれる。なお、反射部102は、光源101から照射される光を第2の受光部104に向けて反射させることができる位置を確保できるのであれば、プリント基板PCB上に直接接着されてもよい。   Note that the positional relationship (specifically, distance and angle) of the light source 101, the reflecting unit 102, the first light receiving unit 103, and the second light receiving unit 104 is maintained substantially constant. Specifically, as shown in FIG. 4, the light source 101, the first light receiving unit 103, and the second light receiving unit 104 are disposed on the same printed circuit board PCB, and the reflecting unit 102 is disposed on the printed circuit board PCB. By being arranged on the arranged spacers SP, the mutual positional relationship is kept substantially constant. Note that the reflection unit 102 may be directly bonded onto the printed circuit board PCB as long as a position where the light emitted from the light source 101 can be reflected toward the second light receiving unit 104 can be secured.

また、反射部102は、図5に示すように、生体信号計測装置10の筐体としての役割を兼ね備えてもよい。この場合、光源101と第1の受光部103と対向する位置には、図5に示すように、光源101から照射される光及び生体信号計測装置10の装着者の皮膚によって反射された光を透過する透明な窓Wが設けられる。この透明な窓Wの両端には、筐体としての役割を兼ね備えた反射部102と筐体SCとが設けられる。なお、この透明な窓Wは、光源101から放射される光の多数が生体信号計測装置10の装着者の皮膚に到達するようにするために、光源101の光束分布の中央の上部に設けられる方が好ましい。   Further, as shown in FIG. 5, the reflection unit 102 may also serve as a housing of the biological signal measurement device 10. In this case, the light irradiated from the light source 101 and the light reflected by the skin of the wearer of the biological signal measuring device 10 are placed at a position facing the light source 101 and the first light receiving unit 103 as shown in FIG. A transparent window W that is transparent is provided. At both ends of the transparent window W, a reflecting portion 102 and a casing SC that also serve as a casing are provided. The transparent window W is provided at the upper center of the light flux distribution of the light source 101 so that a large amount of light emitted from the light source 101 reaches the skin of the wearer of the biological signal measuring device 10. Is preferred.

ここで、以上のように構成された生体信号計測装置10に含まれる演算部105の動作の一例について、図6のフローチャートを参照しながら説明する。なお、ここでは、第1の受光部103及び第2の受光部104の各々に設けられたAFE回路の周波数特性は同一であるものとする。   Here, an example of the operation of the arithmetic unit 105 included in the biological signal measuring apparatus 10 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, it is assumed that the frequency characteristics of the AFE circuits provided in each of the first light receiving unit 103 and the second light receiving unit 104 are the same.

まず、演算部105は、第1の受光部103から出力された第1の信号を取得し(取り込み)、当該第1の信号の値Yを当該演算部105内に設けられた図示しないメモリに記録する(ステップS1)。なお、以下では、i回目に取得された第1の信号の値をY(i)と表記するものとする。 First, the calculation unit 105 acquires (captures) the first signal output from the first light receiving unit 103, and the value Y 1 of the first signal provided in the calculation unit 105 is not shown in the memory. (Step S1). In the following, it is assumed that the value of the first signal acquired for the i-th time is denoted as Y 1 (i).

続いて、演算部105は、第2の受光部104から出力された第2の信号を取得し(取り込み)、当該第2の信号の値Yを当該演算部105内に設けられた図示しないメモリに記録する(ステップS2)。なお、以下では、i回目に取得された第2の信号の値をY(i)と表記するものとする。 Subsequently, the calculation unit 105 acquires (captures) the second signal output from the second light receiving unit 104, and the value Y2 of the second signal provided in the calculation unit 105 is not illustrated. Record in the memory (step S2). In the following, it is assumed that the value of the second signal acquired for the i-th time is denoted as Y 2 (i).

次に、演算部105は、第1の受光部103及び第2の受光部104から所定回数(ここでは、N回とする)だけ第1の信号及び第2の信号を取得したか否かを判定する(ステップS3)。なお、第1の信号及び第2の信号を取得した回数がN回よりも少ないと判定された場合(ステップS3のNO)、上記したステップS1の処理に戻り、当該ステップS1の処理を再度実行する。   Next, the calculation unit 105 determines whether the first signal and the second signal have been acquired from the first light receiving unit 103 and the second light receiving unit 104 a predetermined number of times (here, N times). Determine (step S3). When it is determined that the number of times the first signal and the second signal are acquired is less than N times (NO in step S3), the process returns to step S1 and the process in step S1 is executed again. To do.

一方で、第1の信号及び第2の信号を取得した回数がN回であると判定された場合(ステップS3のYES)、演算部105の図示しないメモリには、第1の信号に関するN個の値Y(i)(但し、i=1,2,・・・,N)と、第2の信号に関するN個の値Y(i)(但し、i=1,2,・・・,N)とが記録されていることになる。演算部105は、これらの値を用いて、後述する(10)式で与えられるXが最小となるように、係数a,bを決定(算出)する(ステップS4)。なお、このステップS4の処理による係数a,bの決定は、一般的な最適化問題であり、既に公知の方法を用いればよい。

Figure 2017000424
On the other hand, when it is determined that the number of acquisitions of the first signal and the second signal is N (YES in step S3), the memory (not illustrated) of the calculation unit 105 includes N signals related to the first signal. Y 1 (i) (where i = 1, 2,..., N) and N values Y 2 (i) relating to the second signal (where i = 1, 2,... , N) are recorded. The calculation unit 105 determines (calculates) the coefficients a and b using these values so that X given by the equation (10) described later is minimized (step S4). Note that the determination of the coefficients a and b by the process of step S4 is a general optimization problem, and a known method may be used.
Figure 2017000424

なお、本動作例では、上記したように第1の受光部103及び第2の受光部104の各々に設けられたAFE回路の周波数特性が同一であるものと仮定しているが、第1の受光部103及び第2の受光部104の各々に設けられたAFE回路の周波数特性が異なる場合、上記した(10)式を後述する(10)’式に置き換えることにより、周波数特性の違いに起因して生じる影響を低減することができる。

Figure 2017000424
In this operation example, it is assumed that the frequency characteristics of the AFE circuits provided in each of the first light receiving unit 103 and the second light receiving unit 104 are the same as described above. When the frequency characteristics of the AFE circuits provided in each of the light receiving unit 103 and the second light receiving unit 104 are different, the above equation (10) is replaced with the equation (10) ′ described later, resulting in a difference in frequency characteristics. This can reduce the effect that occurs.
Figure 2017000424

なお、上記した(10)’式に示すΔiは、光源101から照射された光を第1の受光部103が受光し、AFE回路を通過する時間と、光源101から照射され、反射部102にて反射された光を第2の受光部104が受光し、AFE回路を通過する時間との平均的な差分を示す値であり、演算部105内に設けられた図示しないメモリ等に予め記録されているものとする。   Note that Δi shown in the above equation (10) ′ is the time when the first light receiving unit 103 receives the light emitted from the light source 101 and passes through the AFE circuit, and the light emitted from the light source 101 to the reflecting unit 102. The second light receiving unit 104 receives the reflected light and is a value indicating an average difference from the time for passing through the AFE circuit, and is recorded in advance in a memory (not shown) provided in the arithmetic unit 105. It shall be.

再び図6の説明に戻る。演算部105は、上記したステップS4の処理により係数a,bを決定すると、後述する(11)式に基づいて減算処理を実行し、ノイズの除去された信号の時系列Y(i)(但し、i=1,2,・・・,N)を算出する(ステップS5)。 Returning to the description of FIG. When the calculation unit 105 determines the coefficients a and b by the process of step S4 described above, the calculation unit 105 performs a subtraction process based on the expression (11) described later, and the time series Y S (i) ( However, i = 1, 2,..., N) is calculated (step S5).

(i)=Y(i)−{aY(i)+b} ・・・(11)
なお、上記したように第1の受光部103及び第2の受光部104の各々に設けられたAFE回路の周波数特性が異なり、上記した(10)’式を利用して係数a,bが決定されている場合、上記した(11)式を後述する(11)’式に置き換えることにより、周波数特性の違いに起因して生じる影響を低減することができる。
Y S (i) = Y 1 (i) − {aY 2 (i) + b} (11)
As described above, the frequency characteristics of the AFE circuits provided in each of the first light receiving unit 103 and the second light receiving unit 104 are different, and the coefficients a and b are determined using the above equation (10) ′. In such a case, the influence caused by the difference in frequency characteristics can be reduced by replacing the above-described expression (11) with the expression (11) ′ described later.

(i)=Y(i)−{aY(i+Δi)+b} ・・・(11)’
再び図6の説明に戻る。しかる後、演算部105は、算出されたノイズの除去された信号の時系列Y(i)を出力して(ステップS6)、ここでの処理を終了させる。なお、信号の時系列Y(i)の出力先は、生体信号計測装置10の外部であってもよいし、当該生体信号計測装置10内に設けられた図示しないメモリや、当該生体信号計測装置10内に別途搭載された脈拍数検出処理を実行可能なモジュール等であってもよい。
Y S (i) = Y 1 (i) − {aY 2 (i + Δi) + b} (11) ′
Returning to the description of FIG. Thereafter, the calculation unit 105 outputs the calculated time series Y S (i) of the signal from which noise is removed (step S6), and ends the processing here. Note that the output destination of the signal time series Y S (i) may be outside the biological signal measuring apparatus 10, a memory (not shown) provided in the biological signal measuring apparatus 10, or the biological signal measurement. It may be a module or the like that can execute a pulse rate detection process that is separately installed in the apparatus 10.

以上説明した第1の実施形態によれば、上記した図6に示す処理を実行可能な演算部105を備えているので、光源101から照射される光の光量に含まれる1/F雑音に起因する光電脈波信号のノイズを効果的に除去することができる。また、光源101、反射部102、第1の受光部103及び第2の受光部104の位置関係は、図4及び図5に示すように、一定に保たれているので、反射部102に照射される光の強度は、生体信号計測装置10の装着者の微小な動きの影響を受けず、結果として、光源101から照射される光の光量に含まれる1/F雑音に起因した光電脈波信号のノイズを効果的に除去することができる。更に、演算部105は、第1の受光部103から出力される第1の信号と、第2の受光部104から出力される第2の信号との位相差に起因した影響を低減する構成を備えているので、第1の受光部103及び第2の受光部104の各々に設けられるAFE回路の周波数特性が異なっていたとしてもノイズの除去を高精度に行うことができる。   According to the first embodiment described above, since the arithmetic unit 105 capable of executing the processing shown in FIG. 6 is provided, it is caused by 1 / F noise included in the light amount of light emitted from the light source 101. The noise of the photoelectric pulse wave signal can be effectively removed. Moreover, since the positional relationship among the light source 101, the reflecting unit 102, the first light receiving unit 103, and the second light receiving unit 104 is kept constant as shown in FIGS. 4 and 5, the reflecting unit 102 is irradiated. The intensity of the emitted light is not affected by the minute movement of the wearer of the biological signal measuring apparatus 10, and as a result, the photoelectric pulse wave caused by 1 / F noise included in the amount of light emitted from the light source 101. Signal noise can be effectively removed. Further, the calculation unit 105 is configured to reduce the influence caused by the phase difference between the first signal output from the first light receiving unit 103 and the second signal output from the second light receiving unit 104. Therefore, even if the frequency characteristics of the AFE circuits provided in the first light receiving unit 103 and the second light receiving unit 104 are different, noise can be removed with high accuracy.

なお、本実施形態では、演算部105は、所定回数(N回)分の信号を取り込んだ上で、係数を決定する処理や減算処理を実行するとしたが、例えば、LSM適応フィルタを用いることによって、1回分の信号を取り込む毎に減算処理を実行するとしてもよい。   In the present embodiment, the calculation unit 105 executes a process for determining a coefficient and a subtraction process after acquiring a predetermined number (N times) of signals. For example, by using an LSM adaptive filter, The subtraction process may be executed every time one signal is captured.

また、本実施形態では、上述した図3に示したように、光源101から照射された光を第2の受光部104に向けて反射させる反射部102が設けられる構成としたが、例えば図7に示すように、反射部102に代えて、導光部102’が設けられる構成であってもよい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3 described above, the reflection unit 102 that reflects the light emitted from the light source 101 toward the second light receiving unit 104 is provided. As shown in FIG. 4, a configuration in which a light guide unit 102 ′ is provided instead of the reflection unit 102 may be used.

導光部102’は、光源101から照射された光の一部を生体信号計測装置10の装着者の皮膚に向けてではなく、第2の受光部104に向かうように導光(導く)ものである。この導光部102’は、光透過性を有する材質であって、更には剛性を有する材質で形成される。例えば、光ファイバのような材質で形成されてもよいし、透明なプラスチック等の樹脂によって形成されてもよい。なお、導光部102’は、空気よりも屈折率の高い材質で形成される方が好ましい。制作コストの都合上等で、空気よりも屈折率の高い材質で形成することができない場合、導光部102’の表面に遮光性の高い塗装等を施し、光源101以外の光(例えば、外部からの光等)を導光部102’に入射しにくくすることで、導光部102’は形成されてもよい。   The light guide unit 102 ′ guides (guides) a part of the light emitted from the light source 101 not toward the skin of the wearer of the biological signal measuring device 10 but toward the second light receiving unit 104. It is. The light guide portion 102 ′ is made of a light transmissive material and further a rigid material. For example, it may be formed of a material such as an optical fiber, or may be formed of a resin such as transparent plastic. The light guide 102 'is preferably formed of a material having a higher refractive index than air. If the material cannot be formed of a material having a refractive index higher than that of air due to production costs, the surface of the light guide unit 102 ′ is coated with a light-shielding property so that light other than the light source 101 (for example, external The light guide 102 ′ may be formed by making it difficult for light from the light to enter the light guide 102 ′.

導光部102’によって第2の受光部104に導光され、第2の受光部104で受光される光の強度は、反射部102によって反射され、第2の受光部104で受光される光の強度と比例関係にあるので、上述した効果と同様な効果を得ることができる。すなわち、光源101から照射される光の光量に含まれる1/F雑音に起因した光電脈波信号のノイズを効果的に除去することができる。   The intensity of light guided to the second light receiving unit 104 by the light guide unit 102 ′ and received by the second light receiving unit 104 is reflected by the reflecting unit 102 and received by the second light receiving unit 104. Therefore, the same effect as described above can be obtained. That is, the noise of the photoelectric pulse wave signal due to the 1 / F noise included in the amount of light emitted from the light source 101 can be effectively removed.

更に、第2の受光部104が、図8に示すように、光源101から照射される光を直接受光可能な位置に設けられるとすれば、反射部102や導光部102’を設けなくても構わない。この場合、第2の受光部104は、例えば図9に示すように、光源101や第1の受光部103が設けられるプリント基板PCB1とは異なるプリント基板であって、スペーサSPと筐体SCとの間に設けられるプリント基板PCB2上に配置される。なお、図9に示すように、各部101,103,104の位置関係は、剛性を有したスペーサSPや基板コネクタ等によって互いに一定に保たれる。   Furthermore, if the second light receiving unit 104 is provided at a position where it can directly receive light emitted from the light source 101, as shown in FIG. 8, the reflecting unit 102 and the light guide unit 102 ′ are not provided. It doesn't matter. In this case, the second light receiving unit 104 is a printed circuit board different from the printed circuit board PCB1 on which the light source 101 and the first light receiving unit 103 are provided, for example, as shown in FIG. Are arranged on a printed circuit board PCB2 provided between the two. As shown in FIG. 9, the positional relationship between the portions 101, 103, 104 is kept constant by a rigid spacer SP, a board connector, or the like.

また、第2の受光部104が、光源101から照射される光を直接受光する具体的な構成としては、図9に示した構成の他に、例えば図10に示すような構成が考えられる。ここでは、第2の受光部104が、フレキシブル基板FCB上に配置されている場合を例示する。図10に示す構成であっても、各部101,103,104の位置関係は、剛性を有したスペーサSP等によって互いに一定に保たれる。   Further, as a specific configuration in which the second light receiving unit 104 directly receives the light emitted from the light source 101, for example, the configuration shown in FIG. 10 can be considered in addition to the configuration shown in FIG. Here, the case where the 2nd light-receiving part 104 is arrange | positioned on the flexible substrate FCB is illustrated. Even in the configuration shown in FIG. 10, the positional relationship between the portions 101, 103, and 104 is kept constant by the rigid spacer SP or the like.

このように、第2の受光部104が光源101から照射される光を直接受光する場合であっても、第2の受光部104で受光される光の強度は、反射部102によって反射され、第2の受光部104で受光される光の強度と比例関係にあるので、上述した効果と同様な効果を得ることができる。すなわち、光源101から照射される光の光量に含まれる1/F雑音に起因した光電脈波信号のノイズを効果的に除去することができる。   Thus, even when the second light receiving unit 104 directly receives the light emitted from the light source 101, the intensity of the light received by the second light receiving unit 104 is reflected by the reflecting unit 102, Since there is a proportional relationship with the intensity of light received by the second light receiving unit 104, the same effect as described above can be obtained. That is, the noise of the photoelectric pulse wave signal due to the 1 / F noise included in the amount of light emitted from the light source 101 can be effectively removed.

<第2の実施形態>
図11は、第2の実施形態に係る生体信号計測装置10の構成の一例を示す図である。なお、第1の実施形態と同一の機能を有する構成については、同一の符号を付し、その詳しい説明を省略するものとする。第2の実施形態では、生体信号計測装置10に光源101、反射部102、第1の受光部103、第2の受光部104及び演算部105に加えて、制御部106が更に設けられた場合について説明する。
<Second Embodiment>
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a configuration of the biological signal measurement device 10 according to the second embodiment. In addition, about the structure which has the same function as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description shall be abbreviate | omitted. In the second embodiment, the biological signal measuring device 10 is further provided with a control unit 106 in addition to the light source 101, the reflection unit 102, the first light receiving unit 103, the second light receiving unit 104, and the calculation unit 105. Will be described.

光源101は、上述した第1の実施形態と同様に、生体信号計測装置10の装着者の皮膚及び反射部102に向けて光を照射するものではあるが、後述する制御部106によって発光するタイミング及び消灯するタイミングが制御される。   The light source 101 irradiates light toward the skin of the wearer of the biological signal measuring apparatus 10 and the reflection unit 102 as in the first embodiment described above, but the timing at which light is emitted by the control unit 106 described later. And the timing to turn off is controlled.

第1の受光部103及び第2の受光部104は、上述した第1の実施形態と同様に、生体信号計測装置10の装着者の皮膚により反射された光または反射部102により反射された光を受光し、これにより得られた信号を演算部105に対して出力するものではあるが、フィルタリング処理を実行する一般的なAFE回路を各々搭載していない、または応答が非常に高速なAFE回路を各々搭載しているものである。   The first light receiving unit 103 and the second light receiving unit 104 are light reflected by the skin of the wearer of the biological signal measuring device 10 or light reflected by the reflecting unit 102, as in the first embodiment. Is received, and a signal obtained thereby is output to the arithmetic unit 105, but an AFE circuit that does not include a general AFE circuit that executes a filtering process or has a very fast response. Are installed.

演算部105は、後述する制御部106から光源101を発光させたタイミングを示すタイミング情報の入力を受け付けると、当該タイミング情報により示されるタイミングと同期して、第1の受光部103及び第2の受光部104から出力された信号を取得する(取り込む)処理を実行する。なお、信号を取得する処理に使用されるA/Dコンバータは、16ビット以上の分解能を有している方が好ましい。   When the calculation unit 105 receives an input of timing information indicating the timing at which the light source 101 is caused to emit light from the control unit 106, which will be described later, the calculation unit 105 synchronizes with the timing indicated by the timing information, A process of acquiring (capturing) the signal output from the light receiving unit 104 is executed. Note that it is preferable that the A / D converter used for the process of acquiring the signal has a resolution of 16 bits or more.

制御部106は、光源101が発光するタイミング(換言すると、光源101が光を照射するタイミング)と、演算部105が第1の受光部103及び第2の受光部104から出力された信号を取得する(取り込む)タイミングとを制御する機能を有している。   The control unit 106 acquires the timing at which the light source 101 emits light (in other words, the timing at which the light source 101 emits light) and the signal output from the first light receiving unit 103 and the second light receiving unit 104 by the calculation unit 105. It has a function to control the timing (to capture).

例えば、図12に示すように、制御部106は、tのタイミングで光源101を発光(点灯)させ、tのタイミングで第1の受光部103から出力される第1の信号の取得を演算部105に実行させ、tのタイミングで第2の受光部104から出力される第2の信号の取得を演算部105に実行させ、tのタイミングで光源101を消灯させるように、各種タイミングを制御する。 For example, as shown in FIG. 12, the control unit 106, a light source 101 to emit light (lighting) at the timing of t A, the acquisition of the first signal outputted from the first light receiving portion 103 at the timing of t B to execute the calculation unit 105, the acquisition of the second signal is performed to the operation unit 105 that is output from the second light receiving section 104 at the timing of t C, so as to turn off the light source 101 at the timing of t D, various Control timing.

ここで、以上のように構成された生体信号計測装置10の動作の一例について、図13のフローチャートを参照しながら説明する。   Here, an example of the operation of the biological signal measuring apparatus 10 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、制御部106は、光源101を発光(点灯)させると共に、演算部105に対して光源101が発光した旨を通知するタイミング情報を出力する(ステップS11)。   First, the control unit 106 causes the light source 101 to emit light (turns on), and outputs timing information that notifies the arithmetic unit 105 that the light source 101 has emitted light (step S11).

続いて、演算部105は、制御部106から出力されたタイミング情報の入力を受け付けると、当該タイミング情報により示されるタイミングにしたがって、第1の受光部103から出力された第1の信号を取得し(取り込み)、当該第1の信号の値Yを当該演算部105内に設けられた図示しないメモリに記録する(ステップS12)。 Subsequently, when receiving the input of timing information output from the control unit 106, the calculation unit 105 acquires the first signal output from the first light receiving unit 103 according to the timing indicated by the timing information. (Acquisition) and record the value Y1 of the first signal in a memory (not shown) provided in the calculation unit 105 (step S12).

また、演算部105は、入力を受け付けたタイミング情報により示されるタイミングにしたがって、第2の受光部104から出力された第2の信号を取得し(取り込み)、当該第2の信号の値Yを当該演算部105内に設けられた図示しないメモリに記録する(ステップS13)。 In addition, the calculation unit 105 acquires (captures) the second signal output from the second light receiving unit 104 according to the timing indicated by the timing information that has received the input, and the value Y 2 of the second signal. Is recorded in a memory (not shown) provided in the calculation unit 105 (step S13).

次に、制御部106は、光源101を消灯させる(ステップS14)。光源101が消灯されると、演算部105は、第1の受光部103及び第2の受光部104から所定回数(ここでは、N回とする)だけ第1の信号及び第2の信号を取得した否かを判定する(ステップS15)。なお、第1の信号及び第2の信号を取得した回数がN回よりも少ないと判定された場合(ステップS15のNO)、上記したステップS11の処理に戻り、当該ステップS11の処理を再度実行する。   Next, the control unit 106 turns off the light source 101 (step S14). When the light source 101 is turned off, the calculation unit 105 acquires the first signal and the second signal from the first light receiving unit 103 and the second light receiving unit 104 a predetermined number of times (here, N times). It is determined whether or not (step S15). If it is determined that the number of times the first signal and the second signal are acquired is less than N (NO in step S15), the process returns to the process in step S11 and the process in step S11 is executed again. To do.

一方で、第1の信号及び第2の信号を取得した回数がN回であると判定された場合(ステップS15のYES)、上述した図6に示すステップS4の処理と同様な処理を実行する(ステップS16)。   On the other hand, when it is determined that the number of acquisitions of the first signal and the second signal is N (YES in step S15), the same process as the process in step S4 shown in FIG. 6 described above is executed. (Step S16).

以降のステップS17,S18の処理は、上述した図6に示すステップS5,S6の処理と同様であるため、ここではその詳しい説明は省略する。   Since the subsequent processes of steps S17 and S18 are the same as the processes of steps S5 and S6 shown in FIG. 6 described above, detailed description thereof is omitted here.

なお、本実施形態では、演算部105が、第1の受光部103から出力された第1の信号を取得するタイミングと、第2の受光部104から出力された第2の信号を取得するタイミングとに若干(およそ数ミリ秒以下)のズレが生じてしまう。しかしながら、光源101から照射される光量に含まれるノイズは非常に低い周波数であるので、数ミリ秒程度のズレは上述した動作に影響を及ぼすことはない。   In the present embodiment, the calculation unit 105 acquires the first signal output from the first light receiving unit 103 and the timing for acquiring the second signal output from the second light receiving unit 104. A slight deviation (approximately several milliseconds or less) occurs. However, since noise included in the amount of light emitted from the light source 101 has a very low frequency, a shift of about several milliseconds does not affect the above-described operation.

以上説明した第2の実施形態によれば、光源101を発光させるタイミングと、第1の受光部103及び第2の受光部104から出力される信号を取得するタイミングとを制御可能な制御部106を更に備えているので、光源101の点灯時間を短くすることができ、消費電流の平均値を低くすることができる。また、同時サンプリング可能なA/Dコンバータや、サンプルホールド回路等が不要となり、マルチプレクサと1台のA/Dコンバータだけで演算部105を構成することができるので、回路規模を小さくすることができる。   According to the second embodiment described above, the control unit 106 that can control the timing at which the light source 101 emits light and the timing at which signals output from the first light receiving unit 103 and the second light receiving unit 104 are acquired. Further, the lighting time of the light source 101 can be shortened, and the average value of current consumption can be lowered. In addition, an A / D converter capable of simultaneous sampling, a sample hold circuit, and the like are not required, and the arithmetic unit 105 can be configured with only a multiplexer and one A / D converter, so that the circuit scale can be reduced. .

ここで、光源101から照射される光量に含まれるノイズだけでなく、外部からの光による影響を低減する方法について、図14のフローチャートを参照しながら説明する。なお、図14に示すステップS21〜S24の処理は、上述したステップS11〜S14の処理と同様であるため、ここではその詳しい説明は省略する。   Here, a method for reducing the influence of not only noise included in the amount of light emitted from the light source 101 but also light from the outside will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the processing in steps S21 to S24 shown in FIG. 14 is the same as the processing in steps S11 to S14 described above, and thus detailed description thereof is omitted here.

ステップS21〜S24の処理が実行され、図15に示すtのタイミングで光源101が消灯されると、制御部106は、光源101が消灯した旨を示すタイミング情報を演算部105に出力する。演算部105は、制御部106から出力された光源101が消灯した旨を示すタイミング情報の入力を受け付けると、当該タイミング情報により示されるタイミングにしたがって、第1の受光部103から出力される第3の信号を取得し(取り込み)、当該第3の信号の値Y1dを当該演算部105内に設けられた図示しないメモリに記録する(ステップS25)。なお、以下では、i回目に取得された第3の信号の値をY1d(i)と表記するものとする。第3の信号は、光源101が消灯した状態のときに、すなわち、図15に示すtのタイミングで第1の受光部103が受光した光により得られるものであるので、Y1d(i)の値には、光源101から照射された光の成分は含まれておらず、外乱光の成分だけが含まれる。 Processing in step S21~S24 are executed, when the light source 101 is turned off at timing t D shown in FIG. 15, the control unit 106 outputs the timing information indicating that the light source 101 is turned off to the arithmetic unit 105. When the calculation unit 105 receives an input of timing information indicating that the light source 101 output from the control unit 106 is extinguished, the calculation unit 105 outputs the third light output from the first light receiving unit 103 according to the timing indicated by the timing information. Is acquired (captured), and the value Y 1d of the third signal is recorded in a memory (not shown) provided in the calculation unit 105 (step S25). In the following, it is assumed that the value of the third signal acquired for the i-th time is denoted as Y 1d (i). Since the third signal is obtained by the light received by the first light receiving unit 103 when the light source 101 is turned off, that is, at the timing t E shown in FIG. 15, Y 1d (i) This value does not include the component of light emitted from the light source 101, but includes only the component of disturbance light.

次に、演算部105は、第1の受光部103及び第2の受光部104から所定回数(ここでは、N回とする)だけ第1〜第3の信号を取得したか否かを判定する(ステップS26)。なお、第1〜第3の信号を取得した回数がN回よりも少ないと判定された場合(ステップS26のNO)、上記したステップS21の処理に戻り、当該ステップS21の処理を再度実行する。   Next, the calculation unit 105 determines whether or not the first to third signals have been acquired from the first light receiving unit 103 and the second light receiving unit 104 a predetermined number of times (here, N times). (Step S26). When it is determined that the number of times the first to third signals have been acquired is less than N (NO in step S26), the process returns to step S21 described above, and the process in step S21 is executed again.

一方で、第1〜第3の信号を取得した回数がN回であると判定された場合(ステップS26のYES)、演算部105の図示しないメモリには、第1の信号に関するN個の値Y(i)(但し、i=1,2,・・・,N)と、第2の信号に関するN個の値Y(i)(但し、i=1,2,・・・,N)と、第3の信号に関するN個の値Y1D(i)(但し、i=1,2,・・・,N)とが記録されていることになる。演算部105は、これらの値を用いて、後述する(12)式で与えられるXが最小となるように、係数a,a,bを決定(算出)する(ステップS27)。なお、このステップS27の処理による係数a,a,bの決定は、一般的な最適化問題であり、既に公知の方法を用いればよい。

Figure 2017000424
On the other hand, when it is determined that the number of times the first to third signals are acquired is N (YES in step S26), the memory (not shown) of the calculation unit 105 stores N values related to the first signal. Y 1 (i) (where i = 1, 2,..., N) and N values Y 2 (i) for the second signal (where i = 1, 2,..., N) ) And N values Y 1D (i) (where i = 1, 2,..., N) relating to the third signal. The calculation unit 105 determines (calculates) the coefficients a 1 , a 2 , and b using these values so that X given by the equation (12) described later is minimized (step S27). Note that the determination of the coefficients a 1 , a 2 , and b by the processing in step S27 is a general optimization problem, and a known method may be used.
Figure 2017000424

演算部105は、上記したステップS27の処理により係数a,a,bを算出すると、後述する(13)式に基づいて減算処理を実行し、ノイズの除去された信号の時系列Y(i)(但し、i=1,2,・・・,N)を算出する(ステップS28)。 When calculating the coefficients a 1 , a 2 , and b by the processing in step S27 described above, the arithmetic unit 105 performs subtraction processing based on the equation (13) described later, and the time series Y S of the signal from which noise has been removed. (I) (where i = 1, 2,..., N) is calculated (step S28).

(i)=Y(i)−{a・Y(i+Δi)+a・Y1d(i)+b} ・・・(13)
しかる後、演算部105は、上述したステップS6と同様な処理を実行して(ステップS29)、ここでの処理を終了させる。
Y S (i) = Y 1 (i) − {a 1 · Y 2 (i + Δi) + a 2 · Y 1d (i) + b} (13)
Thereafter, the calculation unit 105 executes the same process as in step S6 described above (step S29), and ends the process here.

これによれば、光源101から照射される光の光量に含まれるノイズだけでなく、外乱光による影響も低減することが可能となり、より高精度な光電脈波信号の計測を行うことができる。   According to this, it is possible to reduce not only the noise included in the light amount of light emitted from the light source 101 but also the influence of disturbance light, and it is possible to measure the photoelectric pulse wave signal with higher accuracy.

以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、光源101から照射される光の光量に含まれる1/F雑音に起因したノイズの影響を低減可能な構成を備えているので、反射型の光電脈波計測装置の光検出器(換言すると、生体信号計測装置10の受光素子)で検出される信号のS/N比の劣化を防ぐことができ、ひいては、高精度な脈拍計測を実現させることができる。   According to at least one embodiment described above, the reflection type photoelectric pulse is provided because it has a configuration capable of reducing the influence of noise caused by 1 / F noise included in the amount of light emitted from the light source 101. It is possible to prevent the deterioration of the S / N ratio of the signal detected by the photodetector of the wave measuring device (in other words, the light receiving element of the biological signal measuring device 10), thereby realizing highly accurate pulse measurement. it can.

なお、本実施形態の処理は、コンピュータプログラムによって実現することができるので、このコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じてこのコンピュータプログラムをコンピュータにインストールして実行するだけで、本実施形態と同様の効果を容易に実現することができる。   Note that the processing of the present embodiment can be realized by a computer program. Therefore, the computer program can be installed and executed on a computer through a computer-readable storage medium storing the computer program. Similar effects can be easily realized.

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   In addition, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10…生体信号計測装置、101…光源、102…反射部、102’…導光部、103…第1の受光部、104…第2の受光部、105…演算部、106…制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Biological signal measuring device, 101 ... Light source, 102 ... Reflection part, 102 '... Light guide part, 103 ... 1st light-receiving part, 104 ... 2nd light-receiving part, 105 ... Calculation part, 106 ... Control part.

Claims (9)

光源と、
前記光源から照射された光のうち、ユーザの体表面で反射された光を受光する第1の受光手段と、
前記ユーザの体表面よりも前記光源に近い位置に設けられ、当該光源から照射された光を反射する反射手段と、
前記反射手段によって反射された光を受光する第2の受光手段と、
前記第1の受光手段が前記ユーザの体表面で反射された光を受光することによって得た第1の信号と、前記第2の受光手段が前記反射手段で反射された光を受光することによって得た第2の信号とを前記各受光手段から取得し、前記光源から照射される光に含まれるノイズを除去するために、当該第1の信号の値から当該第2の信号の値を減算する減算処理を実行する演算手段と
を具備する生体信号計測装置。
A light source;
A first light receiving means for receiving light reflected from the body surface of the user among the light emitted from the light source;
Reflecting means provided at a position closer to the light source than the body surface of the user and reflecting light emitted from the light source;
A second light receiving means for receiving the light reflected by the reflecting means;
By receiving the first signal obtained by the first light receiving means receiving the light reflected on the surface of the user's body and the second light receiving means receiving the light reflected by the reflecting means. The obtained second signal is obtained from each of the light receiving means, and the value of the second signal is subtracted from the value of the first signal in order to remove noise included in the light emitted from the light source. A biological signal measuring device comprising: a calculation means for executing a subtraction process.
光源と、
前記光源から照射された光のうち、ユーザの体表面で反射された光を受光する第1の受光手段と、
前記光源と第2の受光手段とを接続し、当該光源から照射された光を当該第2の受光手段に導く導光手段と、
前記導光手段により導光された光を受光する第2の受光手段と、
前記第1の受光手段が前記ユーザの体表面で反射された光を受光することによって得た第1の信号と、前記第2の受光手段が前記導光手段によって導光された光を受光することによって得た第2の信号とを前記各受光手段から取得し、前記光源から照射される光に含まれるノイズを除去するために、当該第1の信号の値から当該第2の信号の値を減算する減算処理を実行する演算手段と
を具備する生体信号計測装置。
A light source;
A first light receiving means for receiving light reflected from the body surface of the user among the light emitted from the light source;
A light guide means for connecting the light source and the second light receiving means, and guiding the light emitted from the light source to the second light receiving means;
Second light receiving means for receiving light guided by the light guide means;
The first light receiving means receives the first signal obtained by receiving the light reflected on the body surface of the user, and the second light receiving means receives the light guided by the light guiding means. In order to remove the noise contained in the light irradiated from the light source, and to obtain the second signal obtained from the light receiving means, the value of the second signal from the value of the first signal A biological signal measuring device comprising: an arithmetic means for performing a subtraction process for subtracting.
光源と、
前記光源から照射された光のうち、ユーザの体表面で反射された光を受光する第1の受光手段と、
前記ユーザの体表面よりも前記光源に近い位置に設けられ、当該光源から照射された光を直接受光する第2の受光手段と、
前記第1の受光手段が前記ユーザの体表面で反射された光を受光することによって得た第1の信号と、前記第2の受光手段が前記光源から照射された光を直接受光することによって得た第2の信号とを前記各受光手段から取得し、当該光源から照射される光に含まれるノイズを除去するために、当該第1の信号の値から当該第2の信号の値を減算する減算処理を実行する演算手段と
を具備する生体信号計測装置。
A light source;
A first light receiving means for receiving light reflected from the body surface of the user among the light emitted from the light source;
A second light receiving means that is provided at a position closer to the light source than the user's body surface and directly receives light emitted from the light source;
A first signal obtained by the first light receiving means receiving light reflected from the body surface of the user, and a second light receiving means directly receiving the light emitted from the light source; The obtained second signal is obtained from each light receiving means, and the value of the second signal is subtracted from the value of the first signal in order to remove noise contained in the light emitted from the light source. A biological signal measuring device comprising: a calculation means for executing a subtraction process.
前記光源が光を照射するタイミングと、前記演算手段が信号を取得するタイミングとを制御する制御手段を更に具備し、
前記制御手段は、
前記光源を間欠的に発光させると共に、当該光源を発光させたタイミングと同期して、前記第1の信号及び前記第2の信号を取得するよう前記演算手段を制御する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の生体信号計測装置。
Further comprising control means for controlling the timing at which the light source emits light and the timing at which the computing means obtains a signal;
The control means includes
4. The arithmetic unit is controlled to acquire the first signal and the second signal in synchronization with the timing at which the light source is caused to emit light intermittently. The biological signal measuring device according to any one of the above.
前記第1の受光手段は、
前記光源が消灯しているタイミングで、外部からの光を更に受光し、
前記制御手段は、
前記光源を消灯させたタイミングと同期して、前記第1の受光手段が前記外部からの光を受光することによって得た第3の信号を取得するよう前記演算手段を制御する請求項4に記載の生体信号計測装置。
The first light receiving means includes
At the timing when the light source is turned off, further receiving light from the outside,
The control means includes
The said calculating means is controlled to synchronize with the timing which turned off the said light source, and the said 1st light-receiving means acquires the 3rd signal obtained by receiving the light from the outside. Biological signal measuring device.
前記演算手段は、
前記各受光手段から所定回数信号を取得し、前記第1の受光手段から当該所定回数だけ前記第1の信号を取得することにより得られる当該第1の信号の時系列と、前記第2の受光手段から当該所定回数だけ前記第2の信号を取得することにより得られる当該第2の信号の時系列とから、前記減算処理時に用いられる係数を決定する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の生体信号計測装置。
The computing means is
A time series of the first signal obtained by acquiring a predetermined number of signals from each of the light receiving means and acquiring the first signal by the predetermined number of times from the first light receiving means, and the second light receiving The coefficient used at the time of the said subtraction process is determined from the time series of the said 2nd signal obtained by acquiring the said 2nd signal by the said predetermined number of times from a means. The biological signal measuring device according to item.
前記演算手段は、
前記各受光手段から信号を取得する度に、LSMアルゴリズムに基づき前記減算処理時に用いられる係数を決定する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の生体信号計測装置。
The computing means is
4. The biological signal measuring apparatus according to claim 1, wherein a coefficient used at the time of the subtraction process is determined based on an LSM algorithm every time a signal is acquired from each light receiving unit.
前記演算手段は、
前記第1の信号と前記第2の信号との位相差に基づき前記減算処理を実行する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の生体信号計測装置。
The computing means is
The biological signal measuring device according to claim 1, wherein the subtraction process is executed based on a phase difference between the first signal and the second signal.
前記反射手段は、
生体信号計測装置の筐体の一部として形成される請求項1に記載の生体信号計測装置。
The reflecting means is
The biological signal measuring device according to claim 1, wherein the biological signal measuring device is formed as a part of a housing of the biological signal measuring device.
JP2015117409A 2015-06-10 2015-06-10 Biological signal measuring device Active JP6406135B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015117409A JP6406135B2 (en) 2015-06-10 2015-06-10 Biological signal measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015117409A JP6406135B2 (en) 2015-06-10 2015-06-10 Biological signal measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017000424A true JP2017000424A (en) 2017-01-05
JP6406135B2 JP6406135B2 (en) 2018-10-17

Family

ID=57753127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015117409A Active JP6406135B2 (en) 2015-06-10 2015-06-10 Biological signal measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6406135B2 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07308299A (en) * 1994-05-18 1995-11-28 Tetsuji Fukamizu Pulse wave detecting method and its device
JP2003245265A (en) * 2002-02-25 2003-09-02 Matsushita Electric Works Ltd Noninvasive blood sugar measuring instrument
JP2006102160A (en) * 2004-10-06 2006-04-20 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Blood pressure measurement device
JP2007151962A (en) * 2005-12-07 2007-06-21 Matsushita Electric Works Ltd Biological component measuring instrument
JP2009507569A (en) * 2005-09-13 2009-02-26 エドワーズ ライフサイエンシーズ コーポレイション Continuous spectroscopic measurement of total hemoglobin
JP2012165851A (en) * 2011-02-14 2012-09-06 Seiko Epson Corp Pulse wave measuring instrument, and program
JP2012179209A (en) * 2011-03-01 2012-09-20 Seiko Epson Corp Pulsation detector
JP2013150772A (en) * 2011-12-29 2013-08-08 Sony Corp Signal processing apparatus and signal processing method
JP2015093163A (en) * 2013-11-14 2015-05-18 株式会社豊田中央研究所 Pulse measuring device
US20150374249A1 (en) * 2013-02-13 2015-12-31 Léman Micro Devices Sa Personal health data collection

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07308299A (en) * 1994-05-18 1995-11-28 Tetsuji Fukamizu Pulse wave detecting method and its device
JP2003245265A (en) * 2002-02-25 2003-09-02 Matsushita Electric Works Ltd Noninvasive blood sugar measuring instrument
JP2006102160A (en) * 2004-10-06 2006-04-20 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Blood pressure measurement device
JP2009507569A (en) * 2005-09-13 2009-02-26 エドワーズ ライフサイエンシーズ コーポレイション Continuous spectroscopic measurement of total hemoglobin
JP2007151962A (en) * 2005-12-07 2007-06-21 Matsushita Electric Works Ltd Biological component measuring instrument
JP2012165851A (en) * 2011-02-14 2012-09-06 Seiko Epson Corp Pulse wave measuring instrument, and program
JP2012179209A (en) * 2011-03-01 2012-09-20 Seiko Epson Corp Pulsation detector
JP2013150772A (en) * 2011-12-29 2013-08-08 Sony Corp Signal processing apparatus and signal processing method
US20150374249A1 (en) * 2013-02-13 2015-12-31 Léman Micro Devices Sa Personal health data collection
JP2015093163A (en) * 2013-11-14 2015-05-18 株式会社豊田中央研究所 Pulse measuring device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6406135B2 (en) 2018-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12268480B2 (en) Multiuse optical sensor
CN103327886B (en) Optical measuring device and the method for optical measurement
JP6878312B2 (en) Photoelectric volumetric pulse wave recording device
JP6293927B2 (en) Sensor
US11950929B2 (en) Displacement sensor for use in measuring biological parameters
JP6431697B2 (en) Wrist-mounted pulse oximeter
EP3722806A1 (en) Sugar concentration sensor and method
JP6606965B2 (en) Respiration measurement device, respiration measurement method, and program
JP6406135B2 (en) Biological signal measuring device
CN107072598B (en) Optical sweat sensor using frustrated total internal reflection
JP2022160608A (en) BIOLOGICAL SIGNAL PROCESSING DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF
JP7052191B2 (en) Detection device and detection method
KR101030442B1 (en) Earphone-based restraint heart rate device
TWI635850B (en) Heartbeat and pulse measuring system and method thereof
TWI551269B (en) Portable analytical device and system
US9357955B2 (en) Portable analytical device and system
JP6437893B2 (en) Pulse meter
KR20110073993A (en) Noninvasive Autonomous Blood Glucose Meter Using Near Infrared and Negative Pressure
JP2017205383A (en) Probe for measuring biological information
JP2004358271A (en) Blood vessel simulation sensor, pulse meter, and biological information measurement device
JP2021074526A (en) Biological information measuring apparatus and biological information measuring method
JP6530892B2 (en) Biological information display device
JP7501649B2 (en) Biological detection device and biological information acquisition device
CN118285775A (en) Heart rate blood oxygen detection method based on EKF-NRA and portable clock
WO2026012855A1 (en) Photoplethysmography sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170630

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180326

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180403

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180601

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180821

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180903

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6406135

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250