JP2019170543A - Measuring device and program - Google Patents
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Abstract
【課題】測定位置に測定対象物があるかを判定する判定処理での消費電力を抑えることができる測定装置を提供する。【解決手段】測定装置は、測定位置に向けて光を射出する光源と、測定位置にある物体からの反射光、又は、測定位置にある物体を透過した透過光を波長に応じて分光する分光手段と、複数の画素を有し、分光手段が分光した光を受光する受光手段であって、複数の画素は、それぞれ所定の波長を含む光を受光する受光手段と、を含む分光センサと、分光センサを制御して測定位置に測定対象物があるかを判定する判定処理と、判定処理において測定位置に測定対象物があると判定すると、分光センサを制御して測定対象物を測定する測定処理と、を行う制御手段と、を備えており、制御手段は、判定処理における光源の発光強度を測定処理における光源の発光強度より低くする。【選択図】図1Provided is a measurement device capable of suppressing power consumption in a determination process for determining whether a measurement target exists at a measurement position. A measurement device includes a light source that emits light toward a measurement position, and a spectroscope that separates reflected light from an object at the measurement position or transmitted light transmitted through the object at the measurement position according to a wavelength. Means, a plurality of pixels, a light receiving means for receiving the light separated by the spectral means, the plurality of pixels, a light receiving means for receiving light having a predetermined wavelength, respectively, a spectral sensor comprising: A determination process of controlling the spectroscopic sensor to determine whether there is a measurement target at the measurement position; and a measurement process of controlling the spectroscopic sensor to measure the measurement target when the determination process determines that there is a measurement target at the measurement position. And control means for performing the processing. The control means makes the light emission intensity of the light source in the determination processing lower than the light emission intensity of the light source in the measurement processing. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、分光測色計を用いた測定装置及プログラムに関する。 The present invention relates to a measuring apparatus and program using a spectrocolorimeter.
特許文献1は、光センサを用いて脈拍を測定する測定装置を開示している。また、特許文献2は、光センサの測定対象物を判別する構成を開示している。
特許文献1においては、生体を測定位置に置くことで光センサの受光量が変化することを利用して、生体が測定位置にあることを判定している。しかしながら、生体以外の物体が測定位置にあっても光センサの受光量は変化するため、測定対象である生体があること自体を判定することはできない。特許文献2においては、RGBセンサにより測定対象物の特徴量を検出している。しかしながら、測定対象物の色が似ている場合には、測定対象物を判別することができない。
In
また、特許文献1及び2の構成では、測定対象物を検出するまでの間、光を照射し続けるため消費電力が増大する。
Moreover, in the structure of
本発明は、測定位置に測定対象物があるかを判定する判定処理での消費電力を抑えることができる技術、又は、高い精度で測定対象物を判別することができる技術を提供するものである。 The present invention provides a technique capable of suppressing power consumption in a determination process for determining whether a measurement object is present at a measurement position, or a technique capable of determining a measurement object with high accuracy. .
本発明の一態様によると、測定装置は、測定位置に向けて光を射出する光源と、前記測定位置にある物体からの反射光、又は、前記測定位置にある物体を透過した透過光を波長に応じて分光する分光手段と、複数の画素を有し、前記分光手段が分光した光を受光する受光手段であって、前記複数の画素は、それぞれ所定の波長を含む光を受光する前記受光手段と、を含む分光センサと、前記分光センサを制御して前記測定位置に測定対象物があるかを判定する判定処理と、前記判定処理において前記測定位置に前記測定対象物があると判定すると、前記分光センサを制御して前記測定対象物を測定する測定処理と、を行う制御手段と、を備えており、前記制御手段は、前記判定処理における前記光源の発光強度を前記測定処理における前記光源の発光強度より低くすることを特徴とする。 According to one aspect of the present invention, the measurement apparatus uses a light source that emits light toward the measurement position, reflected light from the object at the measurement position, or transmitted light that has passed through the object at the measurement position. And a light receiving means for receiving the light dispersed by the spectroscopic means, wherein each of the plurality of pixels receives light having a predetermined wavelength. And a determination process for determining whether there is a measurement object at the measurement position by controlling the spectral sensor, and determining that the measurement object is at the measurement position in the determination process. And a control unit that controls the spectroscopic sensor to measure the measurement object, and the control unit controls the emission intensity of the light source in the determination process in the measurement process. light Characterized by lower than the emission intensity.
本発明の一態様によると、測定装置は、測定位置に向けて光を射出する光源と、前記測定位置にある物体からの反射光、又は、前記測定位置にある物体を透過した透過光を波長に応じて分光する分光手段と、複数の画素を有し、前記分光手段が分光した光を受光する受光手段であって、前記複数の画素は、それぞれ所定の波長を含む光を受光する前記受光手段と、を含む分光センサと、前記分光センサを制御して前記測定位置に測定対象物があるかを判定する判定処理と、前記判定処理において前記測定位置に前記測定対象物があると判定すると、前記分光センサを制御して前記測定対象物を測定する測定処理と、を行う制御手段と、を備えており、前記制御手段は、前記測定対象物を判定するための、複数の波長の分光反射率に基づく判定情報を有し、前記判定処理において、前記複数の波長の各波長を受光する前記受光手段の画素の受光量に基づき求めた分光反射率と前記判定情報とにより、前記測定対象物が前記測定位置にあるかを判定することを特徴とする。 According to one aspect of the present invention, the measurement apparatus uses a light source that emits light toward the measurement position, reflected light from the object at the measurement position, or transmitted light that has passed through the object at the measurement position. And a light receiving means for receiving the light dispersed by the spectroscopic means, wherein each of the plurality of pixels receives light having a predetermined wavelength. And a determination process for determining whether there is a measurement object at the measurement position by controlling the spectral sensor, and determining that the measurement object is at the measurement position in the determination process. And a control means for controlling the spectroscopic sensor to measure the measurement object, and the control means performs spectroscopy of a plurality of wavelengths for determining the measurement object. Judgment based on reflectance In the determination process, the measurement object is positioned at the measurement position based on the spectral reflectance determined based on the amount of light received by the pixel of the light receiving unit that receives each wavelength of the plurality of wavelengths and the determination information. It is characterized by determining whether it exists in.
本発明の一態様によると測定位置に測定対象物があるかを判定する判定処理での消費電力を抑えることができる。また、本発明の他の態様によると、高い精度で測定対象物を判別することができる。 According to one embodiment of the present invention, power consumption in determination processing for determining whether there is a measurement object at a measurement position can be suppressed. Moreover, according to the other aspect of this invention, a measurement object can be discriminate | determined with high precision.
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the following embodiment is an illustration and does not limit this invention to the content of embodiment. In the following drawings, components that are not necessary for the description of the embodiments are omitted from the drawings.
<第一実施形態>
図10は、本実施形態による測定装置1の斜視図である。なお、本実施形態では、測定装置1が脈拍を測定する装置であるものとして説明を行う。図10(A)は、シャッタ部材102が開口部500を覆った状態を示し、図10(B)は、シャッタ部材102が退避位置に移動されて開口部500が露出した状態を示している。なお、開口部500は、ハウジング110内部への異物の落下を防止する透明カバー400で覆われている。ハウジング110には、図10のX方向に沿った溝状のガイドレール116が設けられている。また、ガイド部材103のガイド部131は、このガイドレール116にはめ込まれている。これにより、ガイド部材103及びシャッタ部材102は、X方向において、ガイドレール116が設けられた範囲内で移動可能な様になっている。なお、ガイド部材103のガイド部131には、ハウジング110内においてバネが取り付けられている。そして、このバネの力により、ガイド部材103に外部から力を加えない状態において、ガイド部材103は、図10(A)に示す位置で止まる様になっている。ユーザが脈拍を測定する際、ユーザは、指によりガイド部材103の指受け部320をX方向に押し込み、ガイド部材103及びシャッタ部材102をX方向にスライドさせる。ガイド部材103及びシャッタ部材102をガイドレール116で制限される位置まで指で押し込むと、指の先端部分が開口部500を覆う状態となる様に、測定装置1は構成されている。この状態において、ハウジング110の内部から、開口部500を介して指に光を照射し、ハウジング110の内部の受光素子209(図2)は、その反射光を受光する。
<First embodiment>
FIG. 10 is a perspective view of the
また、ハウジング110には、軸受部119により回転可能に保持される押圧部材105と押圧バネ151が設けられている。押圧バネ151は、押圧部材105に対して、開口部500に向かう力を加える。また、押圧部材105には押圧リブ152が設けられ、シャッタ部材102には被押圧リブ123が設けられる。図10(A)の状態では、押圧リブ152が被押圧リブ123に当接し、これにより、シャッタ部材102はハウジング110の上面に対し付勢される。また、シャッタ部材102の開口部500側の面には、白色基準板が設けられる。この白色基準板は、ハウジング110内部の光源206(図2)や受光素子209等のキャリブレーションに使用される。押圧部材105は、測定時、測定対象の指先を開口部500の位置で安定させる役割も有する。
The
図1は、測定装置1と、測定装置1を制御する外部機器30の構成を示している。制御部201は、CPUを有し、測定装置1の全体を制御する。記憶部202は、ROMやRAMであり、制御部201は、記憶部202に格納されている制御プログラムを実行して測定装置1を制御する。また、記憶部202には、制御部201がその制御において使用するデータや、一時的に記憶すべきデータも記憶される。通信部203は、外部機器30と有線又は無線により通信する。通知部204は、LEDやブザー等、ユーザに測定装置1の動作状態を通知するためのデバイスである。操作部205は、プッシュスイッチなど、測定装置1のユーザが操作可能なデバイスである。
FIG. 1 shows the configuration of a
光源206は、白色LEDであり、DA変換部207が出力する電圧に応じた強度の光を射出する。分光部208は、プリズムや回折格子等であり、受光する光を波長に応じて分散させ、波長分散光として出力する。受光素子209は、例えば、複数の画素を有するラインセンサであり、各画素は、分光部208が出力する波長分散光の所定の波長を含む光を受光し、受光量に応じた電圧を出力する。例えば、各画素は、10nmの波長幅の光を受光する様に測定装置1は構成されている。なお、分光部208及び受光素子209は分光測色計(分光センサ)を構成している。或いは、光源206、分光部208及び受光素子209が分光測色計を構成している。AD変換部210は、受光素子209が出力する各画素の受光量を示す電圧をデジタル値に変換する。光蓄積時間設定部211は、受光素子209が、受光量を示す電圧を出力する前に光電流を蓄積する時間、つまり受光素子209の受光時間を設定する。測定装置1の上記各機能ブロックは、バス213で接続されており、相互に通信可能となっている。二次電池212は、測定装置1を駆動するための電源であり、例えばリチウンイオン電池を利用することができる。なお、測定装置1と外部機器30を有線で接続する場合、外部機器30が測定装置1の動作電力を供給する構成とすることもできる。この場合、二次電池212は省略される。
The
外部機器30の制御部301は、CPUを有し、外部機器30の全体を制御する。記憶部302は、ROMやRAMであり、制御部301は、記憶部302に格納されている制御プログラムを実行して外部機器30を制御する。また、記憶部302には、制御部301がその制御において使用するデータや、一時的に記憶すべきデータも記憶される。通信部303は、測定装置1と有線又は無線により通信する。表示部304は、ディスプレイ等の表示装置であり、測定情報や測定装置1の状態を表示する。操作部305は、キーボード、マウス、タッチパネルディスプレイ等であり、ユーザは操作部305を介して外部機器30を操作する。外部機器30の各機能ブロックは、バス306で接続されており、相互に通信可能となっている。外部機器30は、専用の装置として構成することも、PC、タブレット、スマートフォン等の装置を利用して構成することもできる。
The
図2は、脈拍を測定している状態を示している。測定対象物である指900を、測定位置である開口部500(図10)に置き、光源206から光901を射出する。受光素子209は、指900内部で反射した反射光902を、分光部208を介して受光する。なお、本実施形態では、受光素子209の、波長590nmの光を受光する画素の受光量に基づき脈拍を測定する。図3は、波長590nmの光を受光する画素の受光量に基づき求めた分光反射率の時間変化を示している。血液中のヘモグロビンは、波長590nm付近の光を吸光するが、この吸光量は、脈拍による指900内部の血管内の血流量の増減により変化する。したがって、脈拍に応じて波長590nmの分光反射率が変化し、図3に示す脈波信号600が得られる。そして、単位時間当たりの脈波信号600の周期数から脈拍を測定することができる。
FIG. 2 shows a state in which the pulse is being measured. A
図4は、本実施形態による測定装置1が実行する処理のフローチャートである。S400で、測定装置1の操作部205又は外部機器30の操作部305を介して測定開始が指示されると、S401で、制御部201は、DA変換部207の出力電圧を設定して光源206を判定用強度で発光させる。なお、判定用強度は、脈拍測定時に使用する測定用強度より低い強度であり、予め測定装置1に設定されている。図5は、時刻t0で測定開始が指示され、判定用強度P0で光源206が発光した状態を示している。制御部201は、S402で、AD変換部210を介して、所定の画素の受光量を取得する。
FIG. 4 is a flowchart of processing executed by the measuring
制御部201は、S403で判定処理を行う。図6(A)は、測定対象物である指900からの反射光を受光素子209が受光した場合の各波長の分光反射率を示している。指900内の血管を流れる血液のヘモグロビンの光吸収特性から、図6(A)に示す様に、波長550nm〜570nm付近の分光反射率が低くなる。また、波長560nmの分光反射率は波長550nm及び570nmの分光反射率よりも高くなる。
The control unit 201 performs a determination process in S403. FIG. 6A shows the spectral reflectance of each wavelength when the
一方、図6(B)は肌色のインクで印刷した用紙からの反射光を受光素子209が受光した場合の分光反射率を示している。インクにはヘモグロビンが含まれていないため、分光反射率は、図6(A)に示す指900のものとはまったく異なる特徴を示す。記憶部202には、予め生成した測定対象とする生体、本例では、指900の分光反射率を示す判定情報が格納されている。なお、判定情報は、図6(A)に示す様な、総ての波長における分光反射率を示すものとすることもできるが、特徴的な一部の波長における分光反射率を示すものであって良い。本実施形態において、判定情報は、図6(A)の点線で示す、波長510nm、波長550nm、波長560nm、波長570nm、波長590nm及び波長620nmの計6つの波長の分光反射率を示すものとする。この場合、制御部201は、S402で、AD変換部210を介して、これら6つの波長を含む光を受光する計6つの画素から受光量を取得する。そして、制御部201は、S403の判定処理において、6つの画素から取得した受光量から求められる分光反射率と、予め記憶部202に格納した判定情報の対応する波長の分光反射率とを比較する。例えば、制御部201は、取得した受光量から求めた分光反射率と、予め格納した分光反射率との差の絶対値又は差の二乗の合計値を求める。そして、制御部201は、それらの合計値が閾値以内であると、測定位置には測定対象物、本例では指900があると判定する。一方、合計値が閾値より大きいと、測定位置には測定対象物がないと判定する。なお、測定位置に測定対象物がないとは、測定位置には物体がない状態と、測定位置には測定対象物以外の物体がある状態を含む。
On the other hand, FIG. 6B shows the spectral reflectance when the
制御部201は、S403の判定処理の結果からS404において測定開始可能であるか否かを判定する。具体的には、測定位置に測定対象物があると判定すると、制御部201は、測定開始可能と判定し、そうではないと、制御部201は、測定開始可能ではないと判定する。測定開始可能ではないと判定した場合、制御部201は、S409で、測定開始の指示を受けてから所定期間が経過しているかを判定する。所定期間が経過していないと、制御部201は、S402から処理を繰り返す。一方、所定期間が経過していると、制御部201は、S407で、光源206の発光を停止させ、S408で、外部機器30に結果を送信する。なお、この場合には、制御部201は、測定ができなかったとの結果、及び/又は、測定対象物を検出できなかったとの結果を送信する。外部機器30は、制御部201から結果を受信すると、例えば、測定できなかったことや、測定対象物が測定位置にないことを表示部304に表示する。また、制御部201は、通知部204のLEDを発光させたり、ブザー音を鳴らせたりすることで、測定できなかったことをユーザに通知することができる。
The control unit 201 determines whether or not measurement can be started in S404 from the result of the determination process in S403. Specifically, when it is determined that there is a measurement object at the measurement position, the control unit 201 determines that measurement can be started, and otherwise, the control unit 201 determines that measurement cannot be started. If it is determined that measurement cannot be started, the control unit 201 determines in step S409 whether a predetermined period has elapsed since receiving the measurement start instruction. If the predetermined period has not elapsed, the control unit 201 repeats the process from S402. On the other hand, if the predetermined period has elapsed, the control unit 201 stops the light emission of the
また、S404で測定開始可能と判定すると、制御部201は、S405で光源206を測定用強度で発光させる。なお、最適な発光強度は、測定毎に異なるため、本実施形態において、制御部201は、AD変換部210に入力される、測定に使用する画素の受光量を示す電圧が適切な値となるまで、光源206の発光強度を徐々に強くして測定用強度を決定する。図5は、時刻t1から光源206の発光強度を増加させ、時刻t2において、適切な発光強度P1となった状態を示している。
If it is determined in step S404 that measurement can be started, the control unit 201 causes the
適切な発光強度となると、制御部201は、S406で測定処理を行う。本実施形態において、制御部201は、波長590nmの反射光を受光する画素の受光量を順次取得する。なお、測定時間は、予め設定された時間とすることができる。或いは、外部機器30が測定時間を指定する構成とすることができる。測定時間が経過すると、S407で、制御部201は、光源206の発光を停止させ、S408で、測定結果を外部機器30に送信する。なお、この場合の測定結果は、例えば、波長590nmの反射光の受光量を時系列で示すもの、つまり、図3に示す脈波信号600そのものとすることができる。また、測定結果は、図3の脈波信号600の各周期、または、測定した各周期の平均値とすることもできる。外部機器30は、受信した測定結果に基づき脈拍を判定して表示部304に表示する。図5は、時刻t3で測定が終了し、光源206の発光を停止させた状態も示している。
When the light emission intensity is appropriate, the control unit 201 performs a measurement process in S406. In the present embodiment, the control unit 201 sequentially acquires the amount of light received by pixels that receive reflected light having a wavelength of 590 nm. The measurement time can be set in advance. Alternatively, the
以上、所定波長の分光反射率に基づき測定位置に測定対象物があるかを判別する。したがって、精度良く測定対象物が測定位置にあることを判別することができる。また、測定対象物が測定位置にあるかを判定する判定処理においては、測定処理より低い強度で光源206を発光させる。よって、判定処理での消費電力を抑えることができる。なお、本実施形態の測定装置1は、シャッタ部材102が開口部500を覆う構成であるが、シャッタ部材102を設けないことも可能である。この場合において、光源206が可視光を射出するものであると、開口部500に何らかのものが置かれるまで、可視光が外部に漏れ、例えば、眩しさによりユーザを不快にさせる。しかしながら、本実施形態では、判定処理中は、低い強度で光源206を発光させるため、ユーザに強い光を見させない様にすることができる。
As described above, it is determined whether there is a measurement object at the measurement position based on the spectral reflectance of the predetermined wavelength. Therefore, it is possible to accurately determine that the measurement object is at the measurement position. In the determination process for determining whether the measurement object is at the measurement position, the
<第二実施形態>
続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態において、測定装置1は、脈拍測定に加えて、任意の対象物の測定を行う。なお、任意の対象物は、生体以外の物体であっても良く、その測定内容は、分光測色計を使用して測定できる任意の内容とする。まず、本実施形態における指900の判定について説明する。図7(A)は、指900を判定するための判定情報の一例を示している。図7(A)において、Ref(X)は波長Xnmの分光反射率を表している。また、Ref(560)>Ref(550)との判定式は、波長560nmの分光反射率が波長550nmの分光反射率よりも大きい場合に真と判定することを示している。この様に、本実施形態では、所定の波長のうちの2つの波長の分光反射率の大小関係を示す1つ以上の判定式を有する判定情報を使用する。
<Second embodiment>
Next, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment. In the present embodiment, the measuring
制御部201は、図4のS402において、図7(A)に示す判定情報で使用されている波長510nm、波長560nm、波長570nm及び波長590nmを受光する画素から受光量を取得し、それぞれの分光反射率を求める。例えば、図6(A)に示す様に、測定位置にあるのが指900であると、参照符号701で示す様に4つの判定式は総て真となる。この場合、制御部201は、測定位置にあるのが指900であると判定する。また、測定位置にあるのが図8に示す分光反射特性を示す物体又は生体であると、参照符号702で示す様に2番目から4番目の判定式は真であるが、1番目の判定式は偽となる。したがって、この場合、制御部201は、測定位置には指900がないと判定する。
In S402 of FIG. 4, the control unit 201 acquires the received light amount from the pixels that receive the
一方、図7(B)は、図8に示す分光反射特性を有する物体又は生体を測定するための判定条件の一例を示している。この場合、制御部201は、図4のS402において、図7(B)に示す判定情報で使用されている波長470nm、波長560nm、波長570nm、波長580nm及び波長600nmを受光する画素から受光量を取得し、それぞれの分光反射率を求める。例えば、図6(A)に示す様に、測定位置にあるのが指900であると、参照符号703で示す様に1番目、3番目及び4番目の判定式は真であるが、2番目の判定式は偽となる。したがって、この場合、制御部201は、測定位置には測定対象物がないと判定する。また、測定位置にあるのが図8に示す分光反射特性を示す測定対象物であると、参照符号704で示す様に総ての判定式は真になる。この場合、制御部201は、測定位置に正しい測定対象物があるものとして測定処理を開始する。
On the other hand, FIG. 7B shows an example of determination conditions for measuring an object or a living body having the spectral reflection characteristics shown in FIG. In this case, the control unit 201 determines the amount of light received from the pixels that receive the
なお、図7(A)及び7(B)に示す各測定対象物に対応する判定情報は、予め記憶部202に格納しておく構成とすることができる。この場合、例えば、外部機器30は、測定開始指示においてどの判定情報を使用するかを測定装置1に通知する。或いは、ユーザが、測定装置1の操作部205を操作して、どの判定情報を使用するかを測定装置1に通知する。また、外部機器30が、1つ以上の判定情報を有し、測定開始指示において、測定する測定対象物に対応する判定情報を外部機器30が測定装置1に送信する構成とすることもできる。
Note that the determination information corresponding to each measurement object illustrated in FIGS. 7A and 7B may be stored in the
以上、測定対象に応じた判定情報を用いることで、複数の測定対象物を判別して測定を開始することができる。 As described above, by using the determination information corresponding to the measurement object, it is possible to determine a plurality of measurement objects and start measurement.
<その他の実施形態>
上記各実施形態において、判定処理中は光源206を測定処理中よりも低い強度で発光させていた。しかしながら、発光強度の低下により受光素子209の受光量が減少することで、判定処理が困難となる可能性がある。そのため、例えば、図9に示す様に、制御部201は、判定処理中は、測定処理中よりも受光素子209の光蓄積時間を長く設定する構成とすることができる。これにより、光源206の発光強度を低くしても、受光素子209は、十分な光量を得ることができる。なお、光蓄積時間に代えて、或いは、加えて、判定処理中は、測定処理中よりも受光素子209のゲイン設定を高くする構成とすることもできる。
<Other embodiments>
In each of the above embodiments, the
また、上記実施形態においては、指900を測定対象物として脈拍を測定していた。しかしながら、本実施形態による測定装置1は、指900を測定対象物として脈拍以外の生体情報を測定することができる。例えば、測定装置1は、脈波信号600を2回微分した信号に基づき血管の硬化度合いを測定することができる。また、測定装置1は、660nmの波長を受光する画素と、約940nmの波長を受光する画素の受光量と、に基づき経皮的動脈血酸素飽和度(SpO2)を測定することができる。さらに、測定装置1は、620nm、660nm、810nm及び940nmの波長を受光する画素の受光量に基づきカルボキシヘモグロビン濃度(SpCO)を測定することができる。
In the above embodiment, the pulse is measured using the
さらに、本発明は、分光測色計を使用する任意の測定装置に適用でき、例えば、その外観や、機械的構造は、図10に示すものに限定されない。また、上記実施形態において、受光素子209は反射光を受光するものであったが、透過光を受光する構成とすることもできる。
Furthermore, the present invention can be applied to any measuring apparatus that uses a spectrocolorimeter. For example, the appearance and mechanical structure are not limited to those shown in FIG. In the above embodiment, the
また、測定装置1は、測定処理中に測定対象物を検出しなくなると、光源206の発光強度を低くして判定処理を行う構成とすることもできる。例えば、制御部201は、測定処理において、波長590nmの光を受光する画素といった、測定に使用する所定の画素の受光量を順次取得する。ここで、測定処理中に測定対象物が測定位置から外れると、この所定の画素の受光量は大きく変化する。具体的には、反射光を受光する場合には、画素の受光量は小さくなり、透過光を受光する場合には、画素の受光量は大きくなる。したがって、反射光を受光する場合、制御部201は、測定処理中に、測定に使用する画素の受光量が第1閾値以下となると、測定対象物が測定位置にないと判定することができる。また、透過光を受光する場合、制御部201は、測定処理中に、測定に使用する画素の受光量が第2閾値以上となると、測定対象物が測定位置にないと判定することができる。そして、制御部201は、測定対象物が測定位置にないと判定すると、光源206の発光強度を低くして判定処理を開始することができる。言い換えると、制御部201は、測定対象物が測定位置にないと判定すると、図4のS401から処理を開始する構成とすることができる。
Further, the measuring
なお、受光素子209の各画素は、測定処理中においても光を受光し、AD変換部209は、各画素が出力する受光量を示す電圧をデジタル値に変換している。したがって、制御部201は、測定処理中、所定期間毎に判定処理で使用する画素の受光量を取得し、判定情報に基づき測定対象物が測定位置にあるかを判定する構成とすることもできる。
Note that each pixel of the
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
206:光源、208:分光部、209:受光素子、201:制御部 206: light source, 208: spectroscopic unit, 209: light receiving element, 201: control unit
Claims (19)
前記分光センサを制御して前記測定位置に測定対象物があるかを判定する判定処理と、前記判定処理において前記測定位置に前記測定対象物があると判定すると、前記分光センサを制御して前記測定対象物を測定する測定処理と、を行う制御手段と、
を備えており、
前記制御手段は、前記判定処理における前記光源の発光強度を前記測定処理における前記光源の発光強度より低くすることを特徴とする測定装置。 A light source that emits light toward the measurement position, a spectroscopic unit that splits reflected light from an object at the measurement position, or transmitted light that has passed through the object at the measurement position, according to the wavelength, and a plurality of pixels A light receiving means for receiving the light dispersed by the spectroscopic means, wherein the plurality of pixels each receive light including a predetermined wavelength, and a spectral sensor including:
A determination process for controlling the spectroscopic sensor to determine whether a measurement object is present at the measurement position, and a determination process that determines that the measurement object is present at the measurement position in the determination process. Control means for performing measurement processing for measuring the measurement object;
With
The measuring device is characterized in that the light emission intensity of the light source in the determination process is lower than the light emission intensity of the light source in the measurement process.
前記分光センサを制御して前記測定位置に測定対象物があるかを判定する判定処理と、前記判定処理において前記測定位置に前記測定対象物があると判定すると、前記分光センサを制御して前記測定対象物を測定する測定処理と、を行う制御手段と、
を備えており、
前記制御手段は、前記測定対象物を判定するための、複数の波長の分光反射率に基づく判定情報を有し、前記判定処理において、前記複数の波長の各波長を受光する前記受光手段の画素の受光量に基づき求めた分光反射率と前記判定情報とにより、前記測定対象物が前記測定位置にあるかを判定することを特徴とする測定装置。 A light source that emits light toward the measurement position, a spectroscopic unit that splits reflected light from an object at the measurement position, or transmitted light that has passed through the object at the measurement position, according to the wavelength, and a plurality of pixels A light receiving means for receiving the light dispersed by the spectroscopic means, wherein the plurality of pixels each receive light including a predetermined wavelength, and a spectral sensor including:
A determination process for controlling the spectroscopic sensor to determine whether a measurement object is present at the measurement position, and a determination process that determines that the measurement object is present at the measurement position in the determination process. Control means for performing measurement processing for measuring the measurement object;
With
The control means has determination information based on spectral reflectances of a plurality of wavelengths for determining the measurement object, and the pixels of the light receiving means that receive each wavelength of the plurality of wavelengths in the determination process A measuring apparatus for determining whether the measurement object is at the measurement position based on the spectral reflectance obtained based on the received light amount and the determination information.
前記制御手段は、前記判定情報が示す前記複数の波長の分光反射率と、前記複数の波長の各波長を受光する前記受光手段の画素の受光量に基づき求めた分光反射率と、を比較することで前記測定対象物が前記測定位置にあるかを判定することを特徴とする請求項9又は10に記載の測定装置。 The determination information indicates spectral reflectances of the plurality of wavelengths,
The control unit compares the spectral reflectance of the plurality of wavelengths indicated by the determination information with the spectral reflectance obtained based on the amount of light received by a pixel of the light receiving unit that receives each wavelength of the plurality of wavelengths. The measuring apparatus according to claim 9, wherein the measuring apparatus determines whether the measurement object is at the measurement position.
前記制御手段は、前記複数の波長の各波長を受光する前記受光手段の画素の受光量に基づき求めた分光反射率が前記1つ以上の判定式を満たすかを判定することで前記測定対象物が前記測定位置にあるかを判定することを特徴とする請求項9又は10に記載の測定装置。 The determination information includes one or more determination formulas indicating a magnitude relationship between spectral reflectances of two wavelengths of the plurality of wavelengths.
The control unit determines whether the spectral reflectance obtained based on the amount of light received by the pixel of the light receiving unit that receives each of the plurality of wavelengths satisfies the one or more determination formulas. The measuring apparatus according to claim 9, wherein it is determined whether or not the measurement position is at the measurement position.
前記制御手段は、前記測定処理において、前記分光センサを制御して前記生体の生体情報を測定することを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の測定装置。 The measurement object is a living body,
The measurement apparatus according to claim 1, wherein the control unit measures biological information of the living body by controlling the spectroscopic sensor in the measurement process.
1つ以上のプロセッサーと、
を有する測定装置の前記1つ以上のプロセッサーで実行されると、
前記測定装置に、
前記分光センサを制御して前記測定位置に測定対象物があるかを判定する判定処理と、
前記判定処理において前記測定位置に前記測定対象物があると判定すると、前記分光センサを制御して前記測定対象物を測定する測定処理と、
を実行させるプログラムであって、
前記判定処理における前記光源の発光強度を、前記測定処理における前記光源の発光強度より低くすることを特徴とするプログラム。 A light source that emits light toward the measurement position, a spectroscopic unit that splits reflected light from an object at the measurement position, or transmitted light that has passed through the object at the measurement position, according to the wavelength, and a plurality of pixels A light receiving means for receiving the light dispersed by the spectroscopic means, wherein the plurality of pixels each receive light including a predetermined wavelength, and a spectral sensor including:
One or more processors;
When executed on the one or more processors of the measuring device having
In the measuring device,
A determination process for controlling the spectroscopic sensor to determine whether there is a measurement object at the measurement position;
When it is determined that the measurement object is present at the measurement position in the determination process, the measurement process for controlling the spectroscopic sensor to measure the measurement object;
A program for executing
A program for making the light emission intensity of the light source in the determination process lower than the light emission intensity of the light source in the measurement process.
1つ以上のプロセッサーと、
を有する測定装置の前記1つ以上のプロセッサーで実行されると、
前記測定装置に、
前記分光センサを制御して前記測定位置に測定対象物があるかを判定する判定処理と、
前記判定処理において前記測定位置に前記測定対象物があると判定すると、前記分光センサを制御して前記測定対象物を測定する測定処理と、
を実行させるプログラムであって、
前記判定処理においては、前記測定対象物を判定するための、複数の波長の分光反射率に基づく判定情報と、前記複数の波長の各波長を受光する前記受光手段の画素の受光量に基づき求めた分光反射率とを比較することで、前記測定対象物が前記測定位置にあるかを判定することを特徴とするプログラム。 A light source that emits light toward the measurement position, a spectroscopic unit that splits reflected light from an object at the measurement position, or transmitted light that has passed through the object at the measurement position, according to the wavelength, and a plurality of pixels A light receiving means for receiving the light dispersed by the spectroscopic means, wherein the plurality of pixels each receive light including a predetermined wavelength, and a spectral sensor including:
One or more processors;
When executed on the one or more processors of the measuring device having
In the measuring device,
A determination process for controlling the spectroscopic sensor to determine whether there is a measurement object at the measurement position;
When it is determined that the measurement object is present at the measurement position in the determination process, the measurement process for controlling the spectroscopic sensor to measure the measurement object;
A program for executing
In the determination process, the determination object is determined based on determination information based on spectral reflectances of a plurality of wavelengths and a light reception amount of a pixel of the light receiving unit that receives each wavelength of the plurality of wavelengths. A program for determining whether the measurement object is at the measurement position by comparing the measured spectral reflectance.
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