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発明の名称 生体情報計測装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2000−333919(P2000−333919A)
公開日 平成12年12月5日(2000.12.5)
出願番号 特願平11−145654
出願日 平成11年5月25日(1999.5.25)
代理人 【識別番号】100108578
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 詔男 (外3名)
【テーマコード(参考)】
4C017
4C027
【Fターム(参考)】
4C017 AA02 AA09 AB08 AC26 BC14 FF17 
4C027 DD01 FF07 GG13 GG18 JJ03
発明者 福住 伸一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 被計測者が装着するヘッドセット形状の頭部装具部と、前記頭部装具部が耳に当たる箇所に装備され、前記被計測者の耳の生体情報を計測する生体情報計測部と、前記生体情報計測部を外部の光から遮断するためのパッド部と、前記パッド部に設けた外部の音を遮断しないための通音孔と、前記生体情報計測部で得られた信号を外部に出力する信号発生部と、を具備してなる生体情報計測装置。
【請求項2】 前記生体情報計測部は、耳朶脈波を計測することを特徴とする請求項1に記載の生体情報計測装置。
【請求項3】 前記信号発生部は、有線または無線で外部解析機器と接続されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の生体情報計測装置。
【請求項4】 前記外部解析機器は、前記耳朶脈波から心拍間隔の平均値を求め、該心拍間隔の平均値を基に瞬時心拍数=60/HR但し、HRは心拍間隔の平均値なる式により心拍数を計測することを特徴とする請求項3に記載の生体情報計測装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、活動中の人間の生体情報を計測する生体情報計測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】人間の脈波は、耳朶に光学式のセンサを挟むようにして直接装着するか、または指先に光学式のセンサを直接当て、センサから得られる電気信号を増幅し、計測する。この脈波は、心拍モニタや心身状態の指標として用いられている。例えば、特開平10−071137号公報、特開平07−313494号公報、特開平07−051234号公報、特開昭62−253032号公報などに記載されているように、脈波データから人間の自律神経系活動を解析し、その結果から人間の心身状態を推定する手法が考案されている。
【0003】脈波は耳朶脈波と指尖脈波に分けることができる。耳朶脈波は交感神経系と副交感神経系によって支配され、指尖脈波は主に交感神経系に支配される。人間の心身状態を推定するためには、主に交感神経系の変動を指標とするため、従来の手法では指尖脈波が用いられている。しかし、従来の指尖脈波センサは外部の光に敏感であり、指の動きを制限してしまうため、作業中の心身状態を推定するための指標にするには制約が大きかった。
【0004】この課題に対し、耳朶脈波を用いた人間の心身状態推定技術として、1996年10月31日に発行された、Annual International Conference on IEEE/Engineering in Medical & Biology Societyに掲載された論文“Psychological tension estimation during the use of a driving simulator:a finger and ear pulse volume study” に示されているように、耳朶脈波から得られる瞬時心拍数を用いることにより、指尖脈波振幅変動から得られる交感神経系の活動変化と同様の神経活動を抽出できることが知られている。
【0005】このように、耳朶脈波センサを用いて耳朶脈波を計測し人間の心身状態を推定することができるが、耳朶脈波センサも外部の光に敏感であり、また、脈波を計測していることを被計測者に意識させてしまうため、センサ装着自体がストレスとなってしまう。
【0006】以上述べたように、従来の生体情報計測装置においては、作業中の人間の心身状態を推定するために、被計測者に計測を意識させずに、脈波を簡易に、しかも正確に計測することができないという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、作業中の人間の心身状態を推定するために、被計測者に計測を意識させずに、脈波を簡易に、しかも正確に計測する生体情報計測装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、被計測者が装着するヘッドセット形状の頭部装具部と、前記頭部装具部が耳に当たる箇所に装備され、前記被計測者の耳の生体情報を計測する生体情報計測部と、前記生体情報計測部を外部の光から遮断するためのパッド部と、前記パッド部に設けた外部の音を遮断しないための通音孔と、前記生体情報計測部で得られた信号を外部に出力する信号発生部とを設けたことを特徴としている。
【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の生体情報計測装置において、前記生体情報計測部が、耳朶脈波を計測することを特徴とする。請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の生体情報計測装置において、前記信号発生部が、有線または無線で外部解析機器と接続されることを特徴とする。
【0010】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の生体情報計測装置において、前記外部解析機器は、前記耳朶脈波から心拍間隔の平均値を求め、該心拍間隔の平均値を基に、瞬時心拍数=60/HR但し、HRは心拍間隔の平均値なる式により心拍数を計測することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による生体情報計測装置を図1、図2を参照して説明する。図1は同実施の形態による生体情報計測装置の正面図、図2は図1の生体情報計測部3の主要部拡大図である。これらの図において、1は被計測者であり、2は被計測者1が生体情報計測装置を装着するための頭部装具部である。3は被計測者1の耳朶で生体情報を計測する生体情報計測部であり、例えばNECメディカルシステムズ製の耳朶用脈波ピックアップ45262を用いることができる。
【0012】4は生体情報計測部3への外部の光を遮断するパッド部であり、頭部装具部2およびパッド部4として通常のヘッドホンを用いることができる。また、5は被計測者1が外部の音を聞くことができるようにするための小径の通音孔である。6は生体情報計測部3で計測された信号を外部に出力する信号発生部であり、例えばNECメディカルシステムズ製の生体アンプ6R21またはテレメータSynaactなどのテレメータを用いることができる。
【0013】次に、本発明の実施形態の動作を図1および図2を参照して説明する。生体情報計測装置の頭部装具部2を被計測者1の頭部に装着し、生体情報計測部3を被計測者1の耳に装着する。この状態で、生体情報計測部3は、パッド部4により外光から遮断され、また、通音孔5により被計測者1は外部の音を聞くことが出来る。生体情報計測部3で計測された生体情報は、信号発生部6を通じて有線または無線によって外部解析機器へ送られる。外部解析機器は、上記生体上方に基づいて心拍数を算出する。このように、生体情報計測部3は、パッド部4で外光から遮断され、さらに頭部装着部2で耳に固定されているため、被計測者1が動いているときでも、生体情報を正確に計測することができる。
【0014】次に、本発明の実施形態による計測内容を図3を参照して説明する。図3は、同実施形態による生体情報計測装置により測定された脈波波形である。図3において、7は耳朶脈波波形であり、耳朶脈波波形7におけるピークピーク間の時間が心拍間隔8になる。この心拍間隔8の値をもとに、次式により瞬時心拍数が得られる。
瞬時心拍数=60/HR …(1)
但し、HRは心拍間隔の平均値【0015】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば、被計測者は頭部装具部を頭部に装着し生体情報計測部を耳に装着するだけで生体情報を測定できるようにしたので、被計測者は計測されているということを意識することなく作業を行うことができ、被計測者の脈波を簡易に、しかも正確に計測することが可能となる。そのため、被計測者の作業中の心身状態を推定することが可能となり、ストレス計測や安全管理等に有効である。




 

 


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