JP2006218068A - Biological information detection device - Google Patents
Biological information detection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006218068A JP2006218068A JP2005034082A JP2005034082A JP2006218068A JP 2006218068 A JP2006218068 A JP 2006218068A JP 2005034082 A JP2005034082 A JP 2005034082A JP 2005034082 A JP2005034082 A JP 2005034082A JP 2006218068 A JP2006218068 A JP 2006218068A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- biological information
- container
- pipe
- information detection
- pressure sensor
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
【課題】 被験者の生体情報を圧力変動信号として高感度圧力センサによって検出する場合、低い周波数成分で大振幅の圧力ノイズに起因する生体情報検出不能を回避した生体情報検出装置を実現する。
【解決手段】 被験者の生体情報を圧力変動信号として導出する手段を介して検出する生体情報検出装置において、
前記圧力変動信号を受ける所定の伝達関数を有するフィルタ手段と、
このフィルタ手段の出力を受ける差圧センサと、
を備える。
【選択図】 図１
PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a biological information detection apparatus which avoids the inability to detect biological information due to pressure noise having a large frequency and a low frequency component when detecting biological information of a subject as a pressure fluctuation signal.
In a biological information detection apparatus for detecting biological information of a subject through a means for deriving the information as a pressure fluctuation signal,
Filter means having a predetermined transfer function for receiving the pressure fluctuation signal;
A differential pressure sensor receiving the output of the filter means;
Is provided.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、被験者の生体情報を圧力変動信号として導出する手段を介して検出する生体情報検出装置に関する。 The present invention relates to a biological information detection apparatus that detects a biological information of a subject via a means for deriving the information as a pressure fluctuation signal.
被験者の生体情報を圧力変動信号として導出する手段を介して検出する生体情報検出装置に関連する先行技術文献としては、次のようなものがある。 Prior art documents related to a biological information detection apparatus that detects a biological information of a subject through a means for deriving the biological information as a pressure fluctuation signal include the following.
図１３は特許文献１に開示されている従来の生体情報検出装置の一例を示す機能ブロック図である。１は被験者の生体情報を圧力変動信号として導出する手段であり、マットレス，エアマット，エアバッグ，運転席シート等である。 FIG. 13 is a functional block diagram showing an example of a conventional biological information detection device disclosed in Patent Document 1. In FIG. Reference numeral 1 denotes a means for deriving the biological information of the subject as a pressure fluctuation signal, such as a mattress, an air mat, an airbag, and a driver seat.
２は広帯域・高感度の圧力センサであり、圧力変動信号導出手段１から導かれる圧力信号Ｐｉを圧力測定信号Ｅｉに変換する。３は信号処理装置であり、圧力測定信号Ｅｉを入力してデータ処理し、処理結果を表示装置４に表示する。 Reference numeral 2 denotes a wide-band, high-sensitivity pressure sensor that converts the pressure signal Pi derived from the pressure fluctuation signal deriving unit 1 into a pressure measurement signal Ei. A signal processing device 3 receives the pressure measurement signal Ei, processes the data, and displays the processing result on the display device 4.
信号処理装置３において、３１はフィルタ手段であり、入力される圧力測定信号Ｅｉの交流分に対してバンドパスフィルタ、ハイパスフィルタにより所定の周波数成分を分離して抽出する。抽出された信号は、Ａ／Ｄ変換器３２によりデジタル化されてデータ処理ユニットで演算処理される。 In the signal processing device 3, reference numeral 31 denotes a filter means, which separates and extracts a predetermined frequency component from the AC component of the input pressure measurement signal Ei by a band pass filter and a high pass filter. The extracted signal is digitized by the A / D converter 32 and processed by the data processing unit.
図１４は、非特許文献１のＦｉｇ３に開示されている生体情報検出システム及び信号波形図である。１０は、内部の圧力変化を外部に取り出し可能に設計されたエアマットレス、２０はその上に敷かれた通常の蒲団、３０はこの蒲団上で就寝している被験者である。 FIG. 14 is a biological information detection system and signal waveform diagram disclosed in FIG. 3 of Non-Patent Document 1. Reference numeral 10 denotes an air mattress designed to be able to take out an internal pressure change to the outside, 20 denotes a normal guard laid on the mat, and 30 denotes a subject sleeping on the guard.
４０は無拘束型のセンサであり、具体的には高帯域・ 高感度の圧力センサで実現されており、エアマットレス１０内の微小な圧力変動を検出する。５０はフィルタ手段であり、低周波帯域のフィルタ５０ａ、中周波帯域のフィルタ５０ｂ、高周波帯域のフィルタ５０ｃ並びに各フィルタの出力のゲインコントローラよりなる。 Reference numeral 40 denotes an unconstrained sensor, which is realized by a high-bandwidth and high-sensitivity pressure sensor, and detects minute pressure fluctuations in the air mattress 10. Reference numeral 50 denotes filter means, which includes a low frequency band filter 50a, a medium frequency band filter 50b, a high frequency band filter 50c, and a gain controller for the output of each filter.
低周波帯域のフィルタ５０ａは、圧力変動信号から呼吸（Respiration）情報を抽出し、ゲインコントローラを経て信号処理部８０に出力する。中周波帯域のフィルタ５０ｂは、圧力変動信号から心拍（Heart beating）変動情報を抽出し、ゲインコントローラ及び整流平滑回路６０を経て信号処理部８０に出力する。高周波帯域のフィルタ５０ｃは、圧力変動信号からいびき（Snoring）情報を抽出し、ゲインコントローラ及び整流平滑回路７０を経て信号処理部８０に出力する。 The low frequency band filter 50a extracts respiration information from the pressure fluctuation signal and outputs it to the signal processing unit 80 via the gain controller. The medium frequency band filter 50 b extracts heart beating fluctuation information from the pressure fluctuation signal, and outputs it to the signal processing unit 80 via the gain controller and the rectifying and smoothing circuit 60. The high frequency band filter 50 c extracts snoring information from the pressure fluctuation signal, and outputs the snoring information to the signal processing unit 80 via the gain controller and the rectifying and smoothing circuit 70.
下段の波形図は、信号処理部８０の処理結果得られる計測データの波形図であり、（Ａ）は呼吸情報、（Ｂ）は心拍変動情報、（Ｃ）はいびき情報をそれぞれ示している。このような無拘束型のセンサと電気的なフィルタ手段による信号処理により、無拘束で被験者の各種生体情報を得ることが可能であり、これら生体情報に基づいて睡眠段階を推定演算することができる。 The lower waveform diagram is a waveform diagram of measurement data obtained as a result of processing by the signal processing unit 80, where (A) shows respiratory information, (B) shows heart rate variability information, and (C) shows snoring information. By such signal processing using an unconstrained sensor and electrical filter means, it is possible to obtain various types of biological information of the subject without restriction, and the sleep stage can be estimated and calculated based on the biological information. .
運転席シートより圧力変動信号として導出されるドライバの生体情報（心拍信号）に基づいて、睡眠状態を推定演算して監視する居眠り運転防止システム等の車載環境に従来の生体情報検出装置を適用した場合には、次のノイズ問題がある。
（１）エンジンノイズによる影響
（２）ロードノイズによる影響
Based on the driver's biological information (heart rate signal) derived from the driver's seat as a pressure fluctuation signal, the conventional biological information detection device is applied to an in-vehicle environment such as a snooze driving prevention system that estimates and monitors the sleep state In case you have the following noise problem.
(1) Influence by engine noise (2) Influence by road noise
エンジンノイズはエンジンの回転によって発生するノイズであり、商用電源ノイズと似ているが多少周期性をもっている。その周波数はエンジンの周波数の０．５次成分が基本周波数の数ｋＨｚとなる。よって、１Ｈｚ付近の心拍信号を取り扱う生体情報検出装置では電気的フィルタ手段でエンジンノイズ成分を除去可能であり、大きな影響はない。 Engine noise is noise generated by engine rotation, which is similar to commercial power supply noise, but has a certain periodicity. The frequency is such that the 0.5th order component of the engine frequency is several kHz of the fundamental frequency. Therefore, in the biological information detection apparatus that handles a heartbeat signal near 1 Hz, the engine noise component can be removed by the electric filter means, and there is no significant influence.
しかしながら、走行中のロードノイズは、極めて低い周波数成分で大振幅を有するので、高感度の圧力センサを用いた場合にはセンサを構成する可撓性の受圧面が容量を形成する対向電極に押し付けられて飽和し、心拍信号を含む微小レベルの生体情報を検出できなくなる。 However, road noise during traveling has a large amplitude with a very low frequency component, so when a highly sensitive pressure sensor is used, the flexible pressure-receiving surface that constitutes the sensor is pressed against the counter electrode forming the capacitance. It becomes saturated and it becomes impossible to detect minute level biological information including a heartbeat signal.
図１３、図１４に示したマットレスを介した被験者の生体情報検出装置でも、低い周波数成分で大振幅を有する体動が発生した場合には同様の飽和現象が発生し、体動中は心拍、呼吸等の他の情報を検出できなくなる。しかしながら体動も生体情報として必要なので、体動発生時には圧力センサが飽和しないレベルに感度を落としたいが、従来の圧力センサではその対応ができない。 In the biological information detecting apparatus for a subject through the mattress shown in FIGS. 13 and 14, the same saturation phenomenon occurs when a body motion having a large amplitude with a low frequency component occurs. Other information such as breathing cannot be detected. However, since body movement is also necessary as biological information, it is desired to reduce the sensitivity to a level at which the pressure sensor does not saturate when body movement occurs.
従って本発明が解決しようとする課題は、被験者の生体情報を圧力変動信号として高感度圧力センサによって検出する場合、低い周波数成分で大振幅の圧力ノイズに起因する生体情報検出不能を回避した生体情報検出装置を実現することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that when detecting biological information of a subject as a pressure fluctuation signal by a high-sensitivity pressure sensor, biological information that avoids the inability to detect biological information due to low-frequency component and large-amplitude pressure noise. The realization of the detection device.
このような課題を達成するために、本発明の構成は次の通りである。
（１）被験者の生体情報を圧力変動信号として導出する手段を介して検出する生体情報検出装置において、
前記圧力変動信号を受ける所定の伝達関数を有するフィルタ手段と、
このフィルタ手段の出力を受ける差圧センサと、
を備えたことを特徴とする生体情報検出装置。
In order to achieve such an object, the configuration of the present invention is as follows.
(1) In a biological information detection apparatus that detects a biological information of a subject via a means for deriving the biological information as a pressure fluctuation signal,
Filter means having a predetermined transfer function for receiving the pressure fluctuation signal;
A differential pressure sensor receiving the output of the filter means;
A biological information detection device comprising:
（２）前記フィルタ手段は、所定長の管路と、この管路に接続される所定容積の容器とにより形成されていることを特徴とする（１）に記載の生体情報検出装置。 (2) The living body information detecting apparatus according to (1), wherein the filter means is formed by a pipe having a predetermined length and a container having a predetermined volume connected to the pipe.
（３）前記フィルタ手段は、所定長の第１管路及び第２管路と、これら管路に接続される所定容積の第１容器及び第２容器により形成されることを特徴とする（２）に記載の生体情報検出装置。 (3) The filter means is formed by a first pipe and a second pipe having a predetermined length, and a first container and a second container having a predetermined volume connected to the pipe (2). ) Biological information detecting device.
（４）前記第１管路は前記第２管路よりも管径が小さく、前記第１容器は前記第２容器より大の容積を持つことを特徴とする（３）に記載の生体情報検出装置。 (4) The biological information detection according to (3), wherein the first conduit has a smaller diameter than the second conduit, and the first container has a larger volume than the second container. apparatus.
（５）前記第１管路及び第２管路は、夫々が接続される前記第１容器及び第２容器内に延長されて所定の流体抵抗を形成することを特徴とする（３）又は（４）に記載の生体情報検出装置。 (5) The first pipe and the second pipe are extended into the first container and the second container to which the first pipe and the second pipe are connected to form a predetermined fluid resistance, respectively (3) or ( The biological information detection apparatus according to 4).
（６）前記第１容器及び第２容器は、前記差圧センサの入力部に結合されていることを特徴とする（２）乃至（５）のいずれかに記載の生体情報検出装置。 (6) The biological information detection apparatus according to any one of (2) to (5), wherein the first container and the second container are coupled to an input unit of the differential pressure sensor.
（７）前記フィルタ手段は、１個の所定長の管路と、この管路に接続される１個の所定容積の容器よりなり、
前記差圧センサの一方の入力部は前記フィルタ手段の出力を受け、他方の入力部は前記圧力変動信号を直接受けることを特徴とする（１）又は（２）に記載の生体情報検出装置。
(7) The filter means is composed of one predetermined length of conduit and one predetermined volume container connected to the conduit,
One input part of the said differential pressure sensor receives the output of the said filter means, and the other input part receives the said pressure fluctuation signal directly, The biological information detection apparatus as described in (1) or (2) characterized by the above-mentioned.
（８）前記容器は、前記差圧センサの一方の入力部に結合されていることを特徴とする（７）に記載の生体情報検出装置。 (8) The biological information detection apparatus according to (7), wherein the container is coupled to one input unit of the differential pressure sensor.
（９）前記差圧センサの他方の入力部は、前記圧力変動信号を導出する手段に結合されていることを特徴とする（７）に記載の生体情報検出装置。 (9) The living body information detecting device according to (7), wherein the other input section of the differential pressure sensor is coupled to a means for deriving the pressure fluctuation signal.
（１０）前記差圧センサは、コンデンサマイクロフォンにより形成せれたことを特徴とする（１）乃至（９）のいずれかに記載の生体情報検出装置。 (10) The biological information detecting apparatus according to any one of (1) to (9), wherein the differential pressure sensor is formed by a condenser microphone.
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
（１）差圧センサの受圧面に大振幅の低周波圧力は受けないので、高感度の圧力センサを使用した場合でも飽和現象が発生しない、
（２）従って、車積載用としてはロードノイズの影響を受けないでドライバの生体情報を高感度で検出することができる。
（３）被験者がマットレス上で就寝する場合、体動による圧力センサの飽和現象回避でき、体動中でも心拍、呼吸等の生体情報を高感度で検出できる。
（４）じょくそう予防用具、体位変換器の動作時に発生する音の影響を防止できるので、一緒に使用することが可能になる。
（５）周囲の音響機器等から発生する音の影響を防止できる。
As is apparent from the above description, the present invention has the following effects.
(1) Since the pressure sensing surface of the differential pressure sensor is not subjected to large amplitude low frequency pressure, no saturation phenomenon occurs even when a highly sensitive pressure sensor is used.
(2) Therefore, the driver's biometric information can be detected with high sensitivity without being affected by road noise.
(3) When the subject goes to bed on the mattress, the saturation phenomenon of the pressure sensor due to body movement can be avoided, and biological information such as heartbeat and respiration can be detected with high sensitivity even during body movement.
(4) Since it is possible to prevent the influence of sound generated during operation of the decubitus prevention device and the posture changer, it can be used together.
(5) It is possible to prevent the influence of sound generated from surrounding acoustic equipment.
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１乃至図１１は、本発明を適用した生体情報検出装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。本発明の構成上の特徴は、被験者の生体情報を圧力変動信号として検出する生体情報検出装置において、圧力変動信号を受ける所定の伝達関数を有するフィルタ手段と、このフィルタ手段の出力を受ける差圧センサとを備えた点にある。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 11 are functional block diagrams showing an embodiment of a biological information detection apparatus to which the present invention is applied. The constitutional feature of the present invention is that, in a biological information detection device that detects biological information of a subject as a pressure fluctuation signal, a filter means having a predetermined transfer function that receives the pressure fluctuation signal, and a differential pressure that receives the output of the filter means It is in the point provided with the sensor.
具体的には、フィルタ手段は、所定長の管路と、この管路に接続される所定容積の容器とにより形成されている。図１乃至図６は、２本の管路とこれら管路に接続される２個の容器を有する実施形態を示す。図７乃至図１１は、１本の管路とこの管路に接続される１個の容器を有する実施形態を示す。 Specifically, the filter means is formed by a pipe having a predetermined length and a container having a predetermined volume connected to the pipe. 1 to 6 show an embodiment having two conduits and two containers connected to these conduits. 7 to 11 show an embodiment having one conduit and one container connected to the conduit.
図１は、本発明を適用した生体情報検出装置の基本構成を示す機能ブロック図である。圧力変動信号導出手段１００と差圧センサ２００を結ぶフィルタ手段は、所定長の第１管路３００とこの管路に接続される所定容積の第１容器４００並びに所定長の第２管路５００と、これに接続される所定容積の第２容器６００により形成されている。 FIG. 1 is a functional block diagram showing a basic configuration of a biological information detection apparatus to which the present invention is applied. The filter means connecting the pressure fluctuation signal deriving means 100 and the differential pressure sensor 200 includes a first pipe 300 having a predetermined length, a first container 400 having a predetermined volume connected to the pipe, and a second pipe 500 having a predetermined length. The second container 600 having a predetermined volume connected thereto is formed.
第１管路３００は第２管路５００よりも管径が小さく、第１容器４００は第２容器６００より大の容積を持つ。従って、第１管路３００と第１容器４００よりなるフィルタ手段ＦＬ１の時定数は、第２管路５００と第２容器６００よりなるフィルタ手段ＦＬ２の時定数よりも大に設計されている。 The first conduit 300 has a smaller diameter than the second conduit 500, and the first container 400 has a larger volume than the second container 600. Therefore, the time constant of the filter means FL1 composed of the first conduit 300 and the first container 400 is designed to be larger than the time constant of the filter means FL2 composed of the second conduit 500 and the second container 600.
この実施形態では、圧力変動信号導出手段１００からの圧力信号Ｐｉは太い管径を有する第２管路５００より導出され、細い管径の第１管路３００は第２管路の途中から分岐している。 In this embodiment, the pressure signal Pi from the pressure fluctuation signal deriving means 100 is derived from the second pipe line 500 having a large pipe diameter, and the first pipe line 300 having a small pipe diameter branches from the middle of the second pipe line. ing.
更に、第１管路３００及び第２管路５００は、夫々が接続される第１容器４００及び第２容器６００内に延長されて延長部３００ａ及び５００ａを形成している。この延長部の長さを調節することで流体抵抗を変化させ、フィルタの特性を調節することができる。管の長さを稼ぐために、容器の中にも管を入れることにより、管が邪魔にならない利点がある。 Furthermore, the 1st pipe line 300 and the 2nd pipe line 500 are extended in the 1st container 400 and the 2nd container 600 which are connected, respectively, and form the extension parts 300a and 500a. By adjusting the length of the extension, the fluid resistance can be changed and the characteristics of the filter can be adjusted. In order to increase the length of the tube, there is an advantage that the tube does not get in the way by placing the tube in the container.
所定長の管路とこの管路に接続される所定容積の容器よりなるフィルタ手段は、電子回路の抵抗（ｒ），インダクタンス（Ｌ），キャパシタンス（Ｃ）の直列回路と等価である。抵抗成分とインダクタンス成分は、使用する管路の直径と長さによって変わる。 A filter means comprising a predetermined length of pipe and a container of a predetermined volume connected to the pipe is equivalent to a series circuit of resistance (r), inductance (L) and capacitance (C) of an electronic circuit. The resistance component and the inductance component vary depending on the diameter and length of the pipe used.
第１管路３００と第１容器４００よりなる第１フィルタＦＬ１の要素をｒ１，Ｌ１，Ｃ１とし、第２管路５００と第２容器６００よりなる第２フィルタＦＬ２の要素をｒ２，Ｌ２，Ｃ２とするとき、伝達関数Ｇ１及びＧ２は、次の（１）式及び（２）式で表される。 The elements of the first filter FL1 composed of the first conduit 300 and the first container 400 are r1, L1, C1, and the elements of the second filter FL2 composed of the second conduit 500 and the second container 600 are r2, L2, C2. , The transfer functions G1 and G2 are expressed by the following equations (1) and (2).
図２は、図１の構成を電子回路による等価回路で示した機能ブロック図である。これらフィルタ手段ＦＬ１及びＦＬ２は、圧力変動信号導出手段１００からの信号Ｐｉを入力し、夫々の出力Ｐ１及びＰ２が差動センサで減算演算され、差圧測定信号ΔＰが出力される。 FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of FIG. 1 as an electronic equivalent circuit. These filter means FL1 and FL2 receive the signal Pi from the pressure fluctuation signal deriving means 100, the respective outputs P1 and P2 are subtracted by a differential sensor, and a differential pressure measurement signal ΔP is output.
第１フィルタＦＬ１と第２フィルタＦＬ２は、遮断周波数の異なる２つのローパスフィルタであり、差動センサ１００はその差を出力するので、全体特性としてはバンドパスフィルタとなる。そのため、低周波信号成分と高周波信号成分を除去することができる。 The first filter FL1 and the second filter FL2 are two low-pass filters having different cut-off frequencies, and the differential sensor 100 outputs a difference between them, so that the overall characteristic is a band-pass filter. Therefore, the low frequency signal component and the high frequency signal component can be removed.
図１の実施形態では、第１容器４００及び第２容器６００は、差圧センサ２００の入力部に直結されている一体構成を示しているが、第１容器４００及び第２容器６００の出力を適当なエアチューブを介して差圧センサ２００の入力部に接続する別体構成とすることも可能である。 In the embodiment of FIG. 1, the first container 400 and the second container 600 have an integrated configuration directly connected to the input portion of the differential pressure sensor 200, but the outputs of the first container 400 and the second container 600 are the same. It is also possible to adopt a separate structure that is connected to the input portion of the differential pressure sensor 200 via an appropriate air tube.
図３は、本発明の他の実施形態を示す機能ブロック図である。図１の構成に比較したこの実施形態の特徴は、第１管路３００及び第２管路５００が夫々独立に圧力変動信号導出手段１００から圧力信号Ｐｉを取得している構成にある。 FIG. 3 is a functional block diagram showing another embodiment of the present invention. The feature of this embodiment compared with the configuration of FIG. 1 is that the first pipeline 300 and the second pipeline 500 each independently acquire the pressure signal Pi from the pressure fluctuation signal deriving means 100.
図４は、本発明の更に他の実施形態を示す機能ブロック図である。図１の構成に比較したこの実施形態の特徴は、圧力変動信号導出手段１００からの圧力信号Ｐｉを適当な長さを有するエアチューブ７００を経由して第１管路３００及び第２管路５００に入力している構成にある。 FIG. 4 is a functional block diagram showing still another embodiment of the present invention. The feature of this embodiment compared with the configuration of FIG. 1 is that the pressure signal Pi from the pressure fluctuation signal deriving means 100 is passed through the air tube 700 having an appropriate length, and the first pipe line 300 and the second pipe line 500. It is in the configuration that is input to.
図５は、本発明の更に他の実施形態を示す機能ブロック図である。図１の構成に比較したこの実施形態の特徴は、第１管路３００及び第２管路５００の延長部を第１容器４００及び第２容器６００の中に形成せずに外部において必要長さを確保した構成にある。 FIG. 5 is a functional block diagram showing still another embodiment of the present invention. The feature of this embodiment compared with the configuration of FIG. 1 is that the extension of the first conduit 300 and the second conduit 500 is not formed in the first container 400 and the second container 600, but the required length outside. It is the structure which secured.
図６は、本発明の更に他の実施形態を示す機能ブロック図である。図１の構成に比較したこの実施形態の特徴は、第１管路３００及び第２管路５００が夫々独立に圧力変動信号導出手段１００から圧力信号Ｐｉを取得している構成にある。 FIG. 6 is a functional block diagram showing still another embodiment of the present invention. The feature of this embodiment compared with the configuration of FIG. 1 is that the first pipeline 300 and the second pipeline 500 each independently acquire the pressure signal Pi from the pressure fluctuation signal deriving means 100.
図７は、本発明の更に他の実施形態を示す機能ブロック図である。図１の構成に比較したこの実施形態の特徴は、フィルタ手段は、１個の所定長の管路３００と、この管路に接続される１個の所定容積の容器４００よりなり、差圧センサ２００の一方の入力部はこのフィルタ手段の出力を受け、他方の入力部はエアチューブ７００を介して圧力変動信号導出手段１００から圧力信号Ｐｉを直接受ける構成にある。 FIG. 7 is a functional block diagram showing still another embodiment of the present invention. The feature of this embodiment compared to the configuration of FIG. 1 is that the filter means comprises one predetermined length of conduit 300 and one predetermined volume of container 400 connected to this conduit, and a differential pressure sensor One input unit 200 receives the output of the filter unit, and the other input unit receives the pressure signal Pi directly from the pressure fluctuation signal deriving unit 100 via the air tube 700.
図８は、図７の構成を電子回路による等価回路で示した機能ブロック図である。フィルタ手段ＦＬ１は、圧力変動信号導出手段１００からの信号Ｐｉを入力し、その出力Ｐ１及び圧力変動信号導出手段１００からの出力Ｐ２が差動センサで減算演算され、差圧ΔＰが出力される。 FIG. 8 is a functional block diagram showing the configuration of FIG. 7 as an equivalent circuit using an electronic circuit. The filter means FL1 receives the signal Pi from the pressure fluctuation signal deriving means 100, the output P1 and the output P2 from the pressure fluctuation signal deriving means 100 are subtracted by a differential sensor, and a differential pressure ΔP is outputted.
フィルタＦＬ１はローパスフィルタであり、差動センサ１００はその出力Ｐ１と圧力変動信号導出手段１００からの出力Ｐｉの差を出力するので、全体特性としてはハイパスフィルタとなる。そのため、低周波信号成分を除去することができる。 The filter FL1 is a low-pass filter, and the differential sensor 100 outputs a difference between its output P1 and the output Pi from the pressure fluctuation signal deriving means 100, so that the overall characteristic is a high-pass filter. Therefore, the low frequency signal component can be removed.
図７の実施形態では、容器４００は差圧センサ２００の入力部に直結されている一体構成を示しているが、容器４００の出力を適当なエアチューブを介して差圧センサ２００の入力部に接続する別体構成とすることも可能である。 In the embodiment of FIG. 7, the container 400 shows an integral configuration that is directly connected to the input part of the differential pressure sensor 200, but the output of the container 400 is sent to the input part of the differential pressure sensor 200 via an appropriate air tube. It is also possible to adopt a separate configuration for connection.
図９は、本発明の更に他の実施形態を示す機能ブロック図である。図７の構成に比較したこの実施形態の特徴は、管路３００及びエアチューブ７００が夫々独立に圧力変動信号導出手段１００から圧力信号Ｐｉを取得している構成にある。 FIG. 9 is a functional block diagram showing still another embodiment of the present invention. The feature of this embodiment compared with the configuration of FIG. 7 is that the pipe line 300 and the air tube 700 independently acquire the pressure signal Pi from the pressure fluctuation signal deriving means 100.
図１０は、本発明の更に他の実施形態を示す機能ブロック図である。図７の構成に比較したこの実施形態の特徴は、延長用のエアチューブ８００をエアチューブ７００の前段に設けてフィルタ手段と差圧センサを遠隔点に設置した構成にある。 FIG. 10 is a functional block diagram showing still another embodiment of the present invention. The feature of this embodiment compared with the configuration of FIG. 7 is that the extension air tube 800 is provided in the front stage of the air tube 700 and the filter means and the differential pressure sensor are installed at a remote point.
図１１は、本発明の更に他の実施形態を示す機能ブロック図である。図７の構成に比較したこの実施形態の特徴は、差圧センサ２００の一方の入力部がエアチューブ７００を介して容器４００に接続され、他方の入力部は、圧力変動信号出手段１００に直結されている構成にある。 FIG. 11 is a functional block diagram showing still another embodiment of the present invention. 7 is characterized in that one input portion of the differential pressure sensor 200 is connected to the container 400 via the air tube 700, and the other input portion is directly connected to the pressure fluctuation signal output means 100. Is in the configuration.
この構成の変形として、差圧センサ２００の一方の入力部がエアチューブ７００を介さないで直接容器４００に接続した一体構成であってもよい。 As a modification of this configuration, an integrated configuration in which one input portion of the differential pressure sensor 200 is directly connected to the container 400 without the air tube 700 may be used.
特許文献１の図４及び非特許文献１のＦｉｇ５には、コンデンサマイクロフォンによる高感度の圧力センサの構成が開示されている。図１２は、これら文献に開示されたコンデンサマイクロフォン構成を基本にした本発明に適用可能な差圧センサ２００の構成例を示す断面図である。 FIG. 4 of Patent Document 1 and FIG. 5 of Non-Patent Document 1 disclose a configuration of a highly sensitive pressure sensor using a condenser microphone. FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration example of a differential pressure sensor 200 applicable to the present invention based on the condenser microphone configuration disclosed in these documents.
差圧センサ２００の筐体内部は、可撓性の金属受圧膜２０１により、圧力Ｐ１を受ける第１室２０２及び圧力Ｐ２を受ける第２室２０３に仕切られている。金属受圧膜２０１に近接対向して金属固定電極２０４が配置されており、圧力Ｐ１とＰ２の差で撓む金属受圧膜２０１と金属固定電極２０４間の容量変化がＦＥＴ等の高入力インピーダンス増幅手段２０５により電気信号に変換されて圧力差ΔＰが出力される。 The inside of the housing of the differential pressure sensor 200 is partitioned by a flexible metal pressure receiving film 201 into a first chamber 202 that receives pressure P1 and a second chamber 203 that receives pressure P2. A metal fixed electrode 204 is arranged in close proximity to and opposite to the metal pressure receiving film 201, and a capacitance change between the metal pressure receiving film 201 and the metal fixed electrode 204 which is bent by the difference between the pressures P1 and P2 is a high input impedance amplification means such as an FET. The pressure difference ΔP is output by being converted into an electric signal by 205.
本発明に適用用可能な高感度の差圧センサとしては、コンデンサマイクロフォンに限らず、ピエゾフィルムの使用も可能である。 As a highly sensitive differential pressure sensor applicable to the present invention, not only a condenser microphone but also a piezo film can be used.
以上説明した実施形態は、除去又は抑制するノイズ対象がロードノイズ及び体動の場合を説明したが、じょくそう予防用具、体位変換器の動作時に発生する音の影響、周囲の音響機器等から発生する音の影響等も防止することができる。 In the above-described embodiment, the case where the noise object to be removed or suppressed is road noise and body movement, but it is generated from the decubitus prevention tool, the influence of sound generated during the operation of the posture changer, the surrounding acoustic equipment, etc. The influence of sound and the like can also be prevented.
１００ 圧力変動信号導出手段
２００ 差圧センサ
３００ 第１管路
３００ａ 延長部
４００ 第１容器
５００ 第２管路
５００ａ 延長部
６００ 第２容器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Pressure fluctuation signal derivation means 200 Differential pressure sensor 300 1st pipe line 300a Extension part 400 1st container 500 2nd pipe line 500a Extension part 600 2nd container
Claims (10)
前記圧力変動信号を受ける所定の伝達関数を有するフィルタ手段と、
このフィルタ手段の出力を受ける差圧センサと、
を備えたことを特徴とする生体情報検出装置。 In the biological information detection device that detects the biological information of the subject through a means for deriving the information as a pressure fluctuation signal,
Filter means having a predetermined transfer function for receiving the pressure fluctuation signal;
A differential pressure sensor receiving the output of the filter means;
A biological information detection device comprising:
前記差圧センサの一方の入力部は前記フィルタ手段の出力を受け、他方の入力部は前記圧力変動信号を直接受けることを特徴とする請求項１又は２に記載の生体情報検出装置。 The filter means comprises one predetermined length of conduit and one predetermined volume container connected to the conduit,
The living body information detecting apparatus according to claim 1 or 2, wherein one input portion of the differential pressure sensor receives an output of the filter means, and the other input portion directly receives the pressure fluctuation signal.
The living body information detecting device according to claim 1, wherein the differential pressure sensor is formed by a condenser microphone.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005034082A JP2006218068A (en) | 2005-02-10 | 2005-02-10 | Biological information detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005034082A JP2006218068A (en) | 2005-02-10 | 2005-02-10 | Biological information detection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006218068A true JP2006218068A (en) | 2006-08-24 |
Family
ID=36980765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005034082A Pending JP2006218068A (en) | 2005-02-10 | 2005-02-10 | Biological information detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006218068A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008097743A (en) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Teac Corp | Optical disk device |
| JP2009266060A (en) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Aichi Micro Intelligent Corp | Pedometer |
| JP2017516566A (en) * | 2014-05-27 | 2017-06-22 | デカ・プロダクツ・リミテッド・パートナーシップ | System and method for detecting disconnection of vascular access |
| US11033671B2 (en) | 2011-05-24 | 2021-06-15 | Deka Products Limited Partnership | Systems and methods for detecting vascular access disconnection |
| US11197951B2 (en) | 2009-10-30 | 2021-12-14 | Deka Products Limited Partnership | Apparatus and method for detecting disconnection of an intravascular access device |
| CN114557571A (en) * | 2022-03-23 | 2022-05-31 | 慕思健康睡眠股份有限公司 | Intelligent mattress and physiological information detection method |
| WO2022215645A1 (en) * | 2021-04-05 | 2022-10-13 | 太陽誘電株式会社 | Biological information detection device and seating assessment device |
-
2005
- 2005-02-10 JP JP2005034082A patent/JP2006218068A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008097743A (en) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Teac Corp | Optical disk device |
| JP2009266060A (en) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Aichi Micro Intelligent Corp | Pedometer |
| US11197951B2 (en) | 2009-10-30 | 2021-12-14 | Deka Products Limited Partnership | Apparatus and method for detecting disconnection of an intravascular access device |
| US11033671B2 (en) | 2011-05-24 | 2021-06-15 | Deka Products Limited Partnership | Systems and methods for detecting vascular access disconnection |
| US12397097B2 (en) | 2011-05-24 | 2025-08-26 | Deka Products Limited Partnership | Systems and methods for detecting vascular access disconnection |
| JP2017516566A (en) * | 2014-05-27 | 2017-06-22 | デカ・プロダクツ・リミテッド・パートナーシップ | System and method for detecting disconnection of vascular access |
| WO2022215645A1 (en) * | 2021-04-05 | 2022-10-13 | 太陽誘電株式会社 | Biological information detection device and seating assessment device |
| CN114557571A (en) * | 2022-03-23 | 2022-05-31 | 慕思健康睡眠股份有限公司 | Intelligent mattress and physiological information detection method |
| CN114557571B (en) * | 2022-03-23 | 2023-11-14 | 慕思健康睡眠股份有限公司 | Intelligent mattress and physiological information detection method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2005305101A (en) | Snore detecting method and detecting device | |
| US20220015652A1 (en) | Integrated Flexible Sensor for Blood Pressure Measurements | |
| US10355654B2 (en) | Amplifier circuit and detection apparatus including the same | |
| US12376779B2 (en) | Method of monitoring a fetus | |
| JP2006218068A (en) | Biological information detection device | |
| JP4915568B2 (en) | Biological information detection apparatus and sleep environment control system | |
| JP2015025769A (en) | Sample information detection unit, sample information processing apparatus, and method for manufacturing sample information detection unit | |
| JP7287612B2 (en) | Biometric information acquisition device | |
| JPH1128195A (en) | Health management monitoring method and its device | |
| JP5103882B2 (en) | Heart rate detector | |
| JP4925333B2 (en) | Gain control device | |
| JP6011240B2 (en) | Biological information acquisition method and biological information acquisition apparatus | |
| JP2010088727A (en) | Sleep determination apparatus | |
| JPH05261071A (en) | In-vehicle heartbeat detector | |
| WO2022003993A1 (en) | Measurement device and vehicle seat having said measurement device | |
| JPH1119056A (en) | Method and device for measurement of heart rate | |
| JP2733441B2 (en) | Presence detection device | |
| KR102643158B1 (en) | Vehicle seat for sensing bio-signal | |
| WO2008010486A1 (en) | Sleep information providing system | |
| JP4522567B2 (en) | Pressure sensor | |
| JPH042331A (en) | respiration measuring device | |
| JP3150403B2 (en) | Presence detection device | |
| JP6450063B2 (en) | Biological information acquisition method and biological information acquisition apparatus | |
| JP5434623B2 (en) | Biological information detection device | |
| JPWO2021262670A5 (en) |