JP3759364B2

JP3759364B2 - Health condition detection device

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Publication number: JP3759364B2
Application number: JP2000040826A
Authority: JP
Inventors: 康夫小笠原; 隆也三隅; 勝己中嶋; 敬史桂川
Original assignee: Japan Science and Technology Agency; New Industry Research Organization NIRO; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Current assignee: Japan Science and Technology Agency; New Industry Research Organization NIRO; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2000-02-18
Filing date: 2000-02-18
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2020-02-18
Also published as: JP2001224561A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば新生児などの人または人以外の動物の健康状態、たとえば血中の酸素飽和度および脈拍などを検出する装置に関し、またその検出された健康状態を監視する健康状態監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
典型的な先行技術は、たとえば特開平７−１６３５５０および特開平８−１０３４３５に開示されたセンサである。この先行技術では、一対の発光ダイオードとフォトダイオードとが組合わされて可撓性支持手段に収納され、この可撓性支持手段を新生児の指または腕などに、弾発性を有する要素を用いて、ほぼＵ字状に弾発的に装着する。
【０００３】
この先行技術では、ハウジング要素が新生児の指にピッタリと密着して装着される。生まれて間もない新生児の皮膚は、傷付きやすく、したがって可撓性支持手段が弾発的に、皮膚の一定の位置に接触したままとなった状態となることによって、皮膚が損傷する。また新生児が動くことによって、可撓性支持手段に接触している皮膚が損傷しやすい。
【０００４】
この先行技術では、一対の発光ダイオードとフォドダイオードとは、ケーブル、コードなどの可動線を介して電気信号が伝送されるように構成されるように構成される。したがってケーブル、コード類が、新生児の首にからみついて窒息したり、指、手首などに巻付いて損傷したりする可能性があるという問題もある。
【０００５】
さらに新生児の生長は速いので、比較的短時間に、可撓性支持手段によって皮膚の一定個所に大きな圧縮力が作用することになる。このことによってもまた皮膚および組織を損傷する結果になる。このことは、可撓性支持手段を、ばんそう膏で皮膚に装着する構成であっても、同様に、生じる。
【０００６】
この問題を解決するために、可撓性支持手段を新生児の指に隙間をあけて緩やかに装着することが容易に考えられるけれども、そのように構成すると、フォトダイオードには、外来光が混入しやすくなり、したがって酸素飽和度および脈拍などの健康状態を、正確に検出することができなくなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、健康状態を検出すべき人または動物の体を損傷することなく、また部分的に圧縮力を作用することなく、健康状態を検出することができるようにした健康状態検出装置を提供し、またその健康状態検出装置を用いる健康状態監視装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（ａ）人または動物の体の一部分に緩やかに巻付けられるベルトと、
（ｂ）ベルトの周方向に間隔をあけて配置される複数のセンサであって、各センサは、
人または動物の生体組織に向けて光を発生する発光素子と、
発光素子からの光の生体組織による散乱光を受光し、散乱光の強度を表す検出信号を出力する受光素子とを有するセンサと、
（ｃ）ベルトに設けられ、各受光素子からの検出信号のうち、脈波を判定して選択する判定手段と、
（ｄ）ベルトに設けられ、判定手段によって選択された脈波の検出信号を、電磁波で送信する送信手段とを含むことを特徴とする健康状態検出装置である。
【０００９】
本発明に従えば、複数のセンサＳＲ１〜ＳＲ８（後述の図１参照）がベルト９を周方向に間隔をあけて配置され、このベルトは新生児などの人の体の一部分、たとえば上肢または下肢などに緩やかに、すなわち隙間をあけて、巻付けられる。ベルトは、無端リング状であってもよいけれども、周方向に分断されてほぼＣ字状に形成されてもよく、体の一部分に緩やかに装着される構成であればよい。人以外の動物の体の一部分にベルトが緩やかに巻付けられてもよい。
【００１０】
センサの発光素子１４，１５は、ベルトの装着された人または動物の体の一部分の生体組織に向けて光を発生する。その生体組織による散乱光を受光素子１６によって受光する。ベルトは上述のように体の一部分に緩やかに巻付けられるので、複数のセンサのうち、１または複数のセンサの受光素子には、たとえば照明灯などの外来光が混入する恐れがある。判定手段は、各センサの受光素子からの検出信号のうち、脈波成分を含む検出信号を判別して選択し、送信手段６に与える。こうして送信手段は、脈波成分を含む検出信号を、電磁波で送信する。
【００１１】
電磁波は、たとえば電波が、指向性がない点で好ましいけれども、光、超音波などであってもよい。複数の各センサは、前述のようにベルトの周方向に配置されるので、それらの複数のセンサのうち、少なくとも１つのセンサは、体の一部分に接触している可能性が高く、これによって外来光を含まない検出信号をほぼ確実に得ることができる。たとえば新生児の健康状態を検出するにあたり、新生児は様々な動きをするので、その際に、もしもケーブル、コード類があると、新生児の首に巻付いて窒息したり、指、手首などに巻付いて怪我をしたりといった事故が起こる恐れがある。本発明では、電磁波によって計測データを伝送し、内蔵の電池によって駆動することができ、したがってこのようなケーブル、コード類を引き摺ることはなく、新生児にとって安全に、健康状態の検出を行うことができる。
【００１２】
したがってベルトが装着される人または動物の体の一部分の皮膚が傷付きやすい状態であっても、その皮膚を損傷する恐れをなくすことができる。また新生児のようにベルトが巻付けられた体の一部分の生長が速くても、ベルトは緩やかであるので、その生長によってベルトが体の一部分を押付けて圧縮する恐れはなくなる。こうして安全に、人または動物の健康状態を正確に検出することが可能になる。
【００１３】
ベルトは、体の一部分に弾発的に接触することはない。このベルトは、可撓性を有し、さらに弾発性を有してもよく、あるいはまた剛性であってもよい。
【００１４】
本発明は、前記人または動物は、新生児であることを特徴とする。
特に本発明は、人の新生児に関連して好適に実施される。
【００１５】
本発明は、判定手段は、各受光素子からの検出信号のうち、外来光を含まない検出信号を判定して選択することを特徴とするである。
【００１６】
判定手段は、各受光素子からの検出信号のうち、外来光を含まない検出信号、したがって脈波を含む検出信号を判定して選択する。こうして脈波の判定、選択のために、検出信号に外来光が含まれているかどうかを判定し、脈波の正確な検出が可能になる。
【００１７】
また本発明は、判定手段は、
各受光素子からの検出信号に応答し、検出信号の予め定める時間内の変化量が、脈波成分のピーク・ピーク値を超える予め定める値以上であるとき、外来光を含む検出信号であると判定し、前記予め定める値未満であるとき、外来光を含まない検出信号であると判定する変化量弁別手段と、
変化量弁別手段によって判定された外来光を含まない検出信号のうち、前記ピーク・ピーク値が最大である検出信号を選択して送信手段に与える選択手段とを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、ベルトに取付けられているセンサの発光素子または受光素子のうちのいずれか少なくとも一方が、体の一部分から離間すると、受光素子の検出信号のレベルが大きく変化し、検出信号のレベルが増大し、または減少する。したがって予め定める時間内の変化量が大きいとき、そのセンサの発光素子または受光素子の少なくとも一方が体の一部分から離間し、したがってその受光素子からの検出信号は、外来光を含んでいると判定し、変化量がわずかである検出信号だけを、外来光を含まない検出信号であると判定して、その判定結果を出力する。
【００１９】
受光素子からの検出信号が、外来光を含むかどうかの判定にあたっては、後述の図９のように予め定める時間Ｗ３内の変化量Δｘが、その検出信号に含まれる交番信号である脈波成分のピーク・ピーク値ＡＣ１を超える予め定める値ΔＬ以上であるとき（ＡＣ１＜ΔＬ＜Δｘ）、外来光を含むものと判断する。前記予め定める時間Ｗ３は、たとえば人または動物の脈拍の周期ΔＴに選ばれてもよい。新生児では、脈拍は、１００〜１２０であり、したがって前記予め定める時間ΔＴは、たとえば約０．５ｓｅｃであってもよい。このように、予め定める時間Ｗ３内の検出信号の変化量Δｘが、脈波成分のピーク・ピーク値ＡＣ１を超える予め定める値ΔＬ以上であって、大きいとき、その検出信号には、外来光が含まれているものと判定する。このような外来光を含む検出信号を用いることなく、前記変化量Δｘが前記予め定める値ΔＬ未満である検出信号を、外来光を含まないものと判定する。
【００２０】
こうして外来光を含まない１または複数の検出信号のうち、ピーク・ピーク値ＡＣ１が最大である検出信号を、選択して、送信手段に与え、電磁波によって送信する。こうして送信手段からの電磁波の信号を受信することによって、体の一部分に接触しているセンサの受光素子からの正確な検出信号を得ることができる。
【００２１】
また本発明は、送信手段は、検出信号の送信とともに、その送信する検出信号が出力されたセンサを識別する識別データもまた、送信することを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、外来光を含まない検出信号が得られたセンサの識別データもまた、送信手段によって送信される。したがって送信手段からの電磁波信号を受信し、その識別データをデコードして検出することによって、体の一部分に接触しているセンサが、特定のセンサのみであって接触したままであるか、または接触しているセンサが頻繁に変化するかを、検出することができる。これによって人または動物の体動の程度を知ることができる。こうして人または動物の健康状態が正常であるか、または観察を必要とし、もしくは異常であるかを知ることができる。
【００２３】
また本発明は、送信手段は、
脈波成分の周期未満のサンプリング周期でサンプリングした脈波成分のデータと直流成分のデータとを、間欠的に計測して送信することを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、外来光を含まない検出信号の脈波成分のピーク・ピーク値ＡＣ１は、酸素飽和度および脈拍などに対応して変動するけれども、検出信号の直流成分ＤＣ１は、脈波成分に比べて変動がわずかであり、安定している。したがって脈波成分の周期、たとえば前述のように約０．５ｓｅｃなどの値未満であるサンプリング周期でサンプリングし、このような脈波成分のデータと直流成分のデータとを、後述の図１０（１）に示されるように、予め定める第１の時間Ｗ１１だけ間欠的に計測して送信し、予め定める第２の時間Ｗ１２では、このような計測、送信の動作を休止する。こうして消費電力の低減を図ることができる。本件健康状態検出装置は、電力を供給する電池を備え、携帯形であり、したがって電池の消費電力を低減し、長寿命化することが重要である。人または動物の健康状態は常に検出されなければならず、したがって電池駆動の健康状態検出装置において、消費電力を低減することは、重要である。
【００２５】
また本発明は、センサは、
発光素子として、
赤色光を発光する赤色光発光素子と、
赤外光を発光する赤外光発光素子とを有し、
受光素子は、赤色光発光素子と赤外光発光素子とによる散乱光を共通に受光し、
赤色光発光素子と赤外光発光素子とを交互に予め定める周期（Ｗ１＋Ｗ２）で発光駆動する駆動手段と、
受光素子からの検出信号を、約１０Ｈｚ以下の周波数帯域だけ濾波するフィルタ手段とを含むことを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、センサは赤色光および赤外光をそれぞれ発生する後述の図１の発光素子１４，１５を備え、生体組織による散乱光を、単一の共通の受光素子１６で受光し、これによって構成の簡略化を図るとともに、動脈血の酸素飽和度の演算を行うことができるようになる。これらの赤色光発光素子１４と赤外光発光素子１５とは、駆動手段３４によって予め定める周期（図７のＷ１＋Ｗ２）で、交互に発光駆動され、こうして前述のように共通の受光素子で散乱光を受光して検出することができる。
【００２７】
受光素子１６からの検出信号は、フィルタ手段４３，４４；４８，４９に与えられ、このフィルタ手段の遮断周波数ｆｃは、約１０Ｈｚに選ばれる。これによって人および動物の酸素飽和度および脈拍などの健康状態を表す検出信号だけを、フィルタ手段から濾波して得ることができる。したがってたとえば６０Ｈｚまたは５０Ｈｚの照明光などの外来光の成分は、検出信号から除去され、検出信号による健康状態の検出を正確に行うことができるようになる。
【００２８】
フィルタ手段は、ローパスフィルタ４３，４４およびバンドパスフィルタ４８，４９の少なくともいずれかを含む。
【００２９】
また本発明は、（ａ）前記の健康状態検出装置と、
（ｂ）処理装置であって、
送信手段からの電磁波を受信する受信手段と、
受信手段の出力に応答し、前記検出信号に対応した健康状態を表す値を演算する演算手段と、
演算手段の出力に応答し、健康状態を表す値を出力する出力手段とを含む処理装置とを備えることを特徴とする健康状態監視装置である。
【００３０】
本発明に従えば、図６のように、上述の健康状態検出装置１から送信される電磁波信号を、処理装置２の受信手段６４（図１１参照）で受信し、演算手段６６によって健康状態を表す値、たとえば動脈血の酸素飽和度および脈拍などの値を演算し、出力手段６７によって出力する。出力手段は、たとえば陰極線管または液晶などによって実現される表示手段であってもよいけれども、演算手段６６からの出力を、電気信号などによって送信出力する伝送手段などであってもよい。こうして健康状態検出装置１と処理装置２とによって、人または動物の健康状態を監視する装置３が実現される。
【００３１】
また本発明は、（ａ）健康状態検出装置であって、
人または動物の体の一部分に緩やかに巻付けられるベルトと、
ベルトの周方向に間隔をあけて配置される複数のセンサであって、各センサは、
人または動物の生体組織に向けて光を発生する発光素子と、
発光素子からの光の生体組織による散乱光を受光し、散乱光の強度を表す検出信号を出力する受光素子とを有するセンサと、
ベルトに設けられ、各受光素子からの検出信号のうち、外来光を含む検出信号と、外来光を含まない検出信号とを判定して選択する判定手段と、
ベルトに設けられ、判定手段によって選択された外来光を含まない検出信号を、電磁波で送信する送信手段とを含み、
センサは、
発光素子として、
赤色光を発光する赤色光発光素子と、
赤外光を発光する赤外光発光素子とを有し、
受光素子は、赤色光発光素子と赤外光発光素子とによる散乱光を共通に受光する健康状態検出装置と、
（ｂ）処理装置であって、
送信手段からの電磁波を受信する受信手段と、
受信手段の出力に応答し、赤色光および赤外光による受光素子の検出信号のレベルを演算して動脈血の酸素飽和度を演算するとともに、赤色光または赤外光による受光素子の検出信号のレベルを演算して脈拍を演算する演算手段と、
演算手段の出力に応答し、動脈血の酸素飽和度および脈拍を表示する表示手段とを含む処理装置とを備えることを特徴とする健康状態監視装置である。
【００３２】
本発明に従えば、健康状態検出装置１の発光素子１４，１５は、赤色光および赤外光をそれぞれ発生し、単一の共通の受光素子１６によって散乱光を受光し、こうして得られた受光素子からの検出信号を電磁波で送信し、処理装置２の受信手段６４で受信し、動脈血の酸素飽和度を演算して求めることができる。さらに赤色光または赤外光による受光素子の検出信号を用いて脈拍を演算することができる。こうして表示手段６７に動脈血の酸素飽和度および脈拍を表示し、人または動物の健康状態を監視することができる。
【００３３】
また本発明は、（ａ）健康状態検出装置であって、
人または動物の体の一部分に緩やかに巻付けられるベルトと、
ベルトの周方向に間隔をあけて配置される複数のセンサであって、各センサは、
人または動物の生体組織に向けて光を発生する発光素子と、
発光素子からの光の生体組織による散乱光を受光し、散乱光の強度を表す検出信号を出力する受光素子とを有するセンサと、
ベルトに設けられ、各受光素子からの検出信号のうち、外来光を含む検出信号と、外来光を含まない検出信号とを判定して選択する判定手段と、
ベルトに設けられ、判定手段によって選択された外来光を含まない検出信号と、その外来光を含まない検出信号が出力されたセンサを識別する識別データとを電磁波で送信する送信手段とを含む健康状態検出装置と、
（ｂ）処理装置であって、
送信手段からの電磁波を受信する受信手段と、
識別データが変化する時間間隔が予め定める時間未満であるとき、警報信号を出力する演算手段とを含む処理装置とを備えることを特徴とする健康状態監視装置である。
【００３４】
本発明に従えば、ベルトの周方向に取付けられた複数のセンサからの検出信号とともに識別データを、送信し、処理装置２では、この識別データが変化する時間間隔が、予め定める時間未満であって、その変化が頻繁であれば、健康状態検出装置１が装着された人または動物の体動が激しいものと判断し、警報信号を発生する。こうして人または動物の健康状態の異常の有無を、確認することが確実になる。識別データが変化する時間間隔が予め定める時間未満であるということは、たとえば一定時間内における識別データの変化回数が予め定める回数を超えることと等価であり、たとえば１０ｓｅｃ間に１０回を超える識別データの変化が生じたとき、警報信号を出力する。
【００３５】
本発明は、前記各センサの発光素子として、
赤色光を発光する赤色光発光素子と、
赤外光を発光する赤外光発光素子とを有し、
受光素子は、赤色光発光素子と赤外光発光素子とによる散乱光を共通に受光し、
演算手段は、赤色光および赤外光による受光素子の検出信号のレベルを演算して動脈血の酸素飽和度を演算するとともに、赤色光または赤外光による受光素子の検出信号のレベルを演算して脈拍を演算し、
動脈血の酸素飽和度が予め定める第１の範囲外であり、または
脈拍が予め定める第２の範囲外であるときにも、警報信号を出力することを特徴とする。
【００３６】
本発明に従えば、さらに、動脈血の酸素飽和度が、予め定める正常状態における第１の範囲の外にあるとき、または脈拍が予め定める正常状態である第２の範囲の外であるときにもまた、警報信号がそれぞれ出力される。これによって人または動物の健康状態の異常をさらに確実に監視することができるようになる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の健康状態検出装置１の全体の構成を示すブロック図である。この健康状態検出装置１と、図６に関連して後述される処理装置２とによって、健康状態監視装置３が構成される。健康状態検出装置１は、複数（たとえば８）のセンサＳＲ１〜ＳＲ８（総括的に、参照符ＳＲで示すことがある）と、これらのセンサＳＲの動作を制御し、その検出信号が与えられる送信用処理手段５と、この送信用処理手段５からの出力を電波などの電磁波で送信する送信手段６とを含む。
【００３８】
図２は、健康状態検出装置１が新生児である人７に装着された状態を示す簡略化した斜視図である。人７の下肢８のたとえば下腿には、健康状態検出装置１を構成するベルト９が緩やかに巻付けられる。このようにベルト９が下肢８に緩やかに巻付けられることによって、そのベルト９が下肢８の皮膚の表面の一定個所に常時接触したままになることが防がれ、また下肢８を動かす体動が生じても、ベルト９の両側部付近で皮膚が擦傷を生じることが防がれ、さらに新生児である人７の生長が比較的早いときであっても、ベルト９が下肢８を、人７の生長によって押圧し、皮膚を損傷することを防ぐことができる。健康状態検出装置１は、下肢８だけでなく上肢１０に緩やかに巻付けられてもよく、その他、体の一部分に緩やかに巻付けられるようにして、用いられてもよい。
【００３９】
図３は、健康状態検出装置１の簡略化した斜視図である。ベルト９は、可撓性材料、たとえば布、合成樹脂などから成り、自然状態ではたとえば円形であってもよい。このベルト９の外周部には、ハウジング１１が固定され、このハウジング１１内に、送信用処理手段５および送信手段６などが収納される。
【００４０】
図３に示されるように、ベルト９の周方向に、２つの発光素子１４，１５間に受光素子１６が配置される。こうして各発光素子１４，１５による生体組織の散乱光を、受光素子１６によって正確に受光することができる。
【００４１】
図４は、健康状態検出装置１を人７の下肢８に装着した状態を示す断面図である。センサＳＲ１〜ＳＲ８は、ベルト９の周方向に間隔をあけて配置される。これらのセンサＳＲ１〜ＳＲ８は、たとえばこの実施の形態ではベルト９の自然状態における軸線１２まわりに４５°ずつ等間隔に配置される。ベルト９の内面は、下肢８との間に隙間１０を形成し、緩やかに下肢８に接触する。
【００４２】
再び図１を参照して、センサＳＲ１は、赤色光１７（図４参照）を発生する赤色光発光素子１４と、赤外光１８（図４参照）を発生する赤外光発光素子１５と、これらの赤色光１７および赤外光１８が下肢に照射され、その生体組織による散乱光を共通に受光する受光素子１６とを含む。残余のセンサＳＲ２〜ＳＲ８もまた、センサＳＲ１と同様な構成を有する。
【００４３】
図５は、赤色光発光素子１４からの赤色光が下肢８に照射され、その下肢の生体組織による散乱光を受光素子１６で受光したときにおける受光素子１６の出力波形を示す。このとき赤外光発光素子１５は休止されている。赤色光発光素子１４の光照射時に受光素子１６から得られる図５の検出信号は、脈波成分２１と直流成分２２とを含む。脈波成分２１のピーク・ピーク値は、参照符ＡＣ１で示され、直流成分２２は参照符ＤＣ１で示される。また同様に赤外光発光素子１５からの赤外光を下肢８に照射し、その下肢の生体組織による散乱光を受光素子１６で受光したときにもまた、図５と同様な脈波成分と直流成分とが得られ、このとき赤色光発光素子１４は休止している。赤外光発光素子１５からの赤外光の照射時に、受光素子１６から得られる検出信号の脈波成分のピーク・ピーク値をＡＣ２とし、そのときの直流成分をＤＣ２とする。これによって動脈血の酸素飽和度ＳｐＯ₂に対応した値Φを演算して求めることができる。
【００４４】
【数１】

【００４５】
式１によって求められた値Фに基づき、後述の図１３から、酸素飽和度ＳｐＯ₂を求めることができる。
【００４６】
図５に示される赤外光の下肢８への照射時、受光素子１６からの検出信号の脈波成分２１の周期ΔＴを演算して求めることによって、脈拍を求めることができる。本実施の他の形態では、赤外光の照射時、受光素子１６から得られる検出信号の脈波成分の周期から、脈拍を演算するようにしてもよい。
【００４７】
健康状態検出装置１の各センサＳＲの受光素子１６からの検出信号は、送信用処理手段５に与えられる。これらの検出信号のうち、外来光を含む検出信号と外来光を含まない検出信号とが判定され、外来光を含まない検出信号の１つが選択され、送信手段６によって送信される。
【００４８】
図６は、健康状態監視装置３の全体の構成を簡略化して示す図である。人７の体の一部分である下肢８に装着された健康状態検出装置１からの無線信号は、処理装置２で受信される。病院などにおいて複数の各新生児毎に、健康状態検出装置１が装着され、そのような複数の新生児が保育される部屋内には、これらの各健康状態検出装置１からの微弱な無線信号を共通に受信する１台の処理装置２が設置される。複数の健康状態検出装置１毎に、無線信号の搬送波周波数は異なっており、したがって処理装置２は、各健康状態検出装置１からの無線信号を識別して正確に受信することができる。処理装置２は、各健康状態検出装置１からの無線信号を受信し、その無線信号に含まれる前記検出信号に応答し、動脈血の酸素飽和度、脈拍およびその他の健康状態を表す値を演算して求める。処理装置２において、各健康状態検出装置１を装着している人７の健康状態の異常が検出されたときに、そのことを表す警報信号はライン２５から、緊急通報用端末装置２６に与えられる。緊急通報用端末装置２６は、警報信号に応答し、病院の建物に配線されたラインを介して、または公衆電話回線を介するなどして、集中管理センタに設置された集中管理装置２７に、緊急通報信号２８を送信する。これによって医師などは、人７の健康状態を観察確認するために出動することができ、人７の健康状態の悪化を防ぐことができる。
【００４９】
図７は図１に示される健康状態検出装置１の一部の動作を説明するための波形図である。この健康状態検出装置１は、電池２９を含み、この電池２９の電力によって駆動される。各センサＳＲの受光素子１６からの検出信号は、送信用処理手段５における切換えスイッチ３１によって順次的に切換えられ、増幅回路３２によって増幅される。センサＳＲの赤色光発光素子１４は、マイクロコンピュータなどによって実現される処理回路３３の発光素子スケジューリング回路３４からの各制御信号によって、図７（１）に示されるように一定周期で間欠的に駆動される。赤外光発光素子１５は、図７（２）に示されるように、発光素子スケジューリング回路３４によって間欠的に駆動される。これらの発光素子１４，１５は、一方が駆動されている期間中、他方が休止され、その点滅周波数は、たとえば３００Ｈｚであってもよい。
【００５０】
発光素子スケジューリング回路３４は、各センサＳＲの赤色光発光素子１４を、期間Ｗ１だけ駆動し、赤外光発光素子１５を次の期間Ｗ２だけ駆動し、たとえばＷ１＝Ｗ２であり、このような１周期（＝Ｗ１＋Ｗ２）が繰返えされる。たとえばセンサＳＲ１の受光素子１６の検出信号が、切換えスイッチ３１を経て増幅回路３２に与えられ、切換えスイッチ３７から、赤色光サンプルホールド回路３８および赤外光サンプルホールド回路３９にそれぞれ切換えられて与えられる。期間Ｗ１において赤色光発光素子１４が駆動されるとき、増幅回路３２の出力は切換えスイッチ３７から赤色光サンプルホールド回路３８に与えられる。また赤外光発光素子１５が駆動される期間Ｗ２では、増幅回路３２の出力は切換えスイッチ３７から赤外光サンプルホールド回路３９にそれぞれ与えられる。切換えスイッチ３１は、たとえば脈拍の約１周期分の時間間隔毎に、センサＳＲ１〜ＳＲ８を順次的に切換えて選択する。
【００５１】
赤色光発光素子１４が駆動されている期間Ｗ１中で増幅回路３２から切換えスイッチ３７を経て赤色光用サンプルホールド回路３８に与えられる信号は、図７（３）の参照符４１で示される。赤外光発光素子１５が駆動される期間Ｗ２中、増幅回路３２から切換えスイッチ３７を経て赤外光サンプルホールド回路３９に与えられる信号は、図７（３）の参照符４２に示される。これらの各信号４１，４２は、各サンプルホールド回路３８，３９によってサンプリングされ、そのサンプル値は、次のサンプリング時まで保持され、新たなサンプリング値に更新される。赤色光サンプルホールド回路３８は、期間Ｗ１における増幅回路３２から切換えスイッチ３７を介して与えられる出力４１をサンプリングし、また赤外光サンプルホールド回路３９は、増幅回路３２から切換えスイッチ３７を介して与えられる期間Ｗ２の信号４２をサンプリングする。こうして赤色光サンプルホールド回路３８は、図７（４）の出力４３を導出し、赤外光サンプルホールド回路３９は図７（４）の出力４４を導出する。
【００５２】
各サンプルホールド回路３８，３９の各出力が与えられるローパスフィルタ４３，４４の遮断周波数は、たとえば約１０Ｈｚに選ばれる。したがってたとえば６０Ｈｚまたは５０Ｈｚの照明光などの外来光が受光素子１６に混入しても、そのような外来光の成分は、遮断される。
【００５３】
ローパスフィルタ４３，４４からの各出力波形は、図７（５）の参照符４５，４６でそれぞれ示される。こうしてローパスフィルタ４３，４４からの赤色光および赤外光に対応する受光素子１６の検出信号に対応する出力は、脈波成分と直流成分とを含む。バンドパスフィルタ４８，４９は、約１．５〜約１０Ｈｚの周波数帯域の信号を通過させて濾波する。したがってバンドパスフィルタ４８，４９の出力は、赤色光発光素子１４および赤外光発光素子１５が駆動される各期間Ｗ１，Ｗ２における受光素子１６の検出信号のうち、脈波成分だけを含む。
【００５４】
ローパスフィルタ４３，４４およびバンドパスフィルタ４８，４９の各出力は、アナログ／デジタル（略称Ａ／Ｄ）変換器５２，５３によってデジタル信号に変換され、マイクロコンピュータなどによって実現される処理回路５４に与えられる。
【００５５】
図８は、処理回路５４の動作を説明するためのフローチャートである。ステップａ１からステップａ２に移り、処理回路５４は、ローパスフィルタ４３，４４からの脈波成分および直流成分を含む検出信号のデジタル信号を読込み、またバンドパスフィルタ４８，４９からの脈波成分のデジタル信号を読込む。処理回路５４は次のステップａ３で、すべてのセンサＳＲ１〜ＳＲ８からのローパスフィルタ４３，４４によって濾波された脈波成分および直流成分を含む検出信号のうち、外来光を含む検出信号と、外来光を含まない検出信号とを判定して選択する。
【００５６】
図９は、処理回路５４によって、外来光を含む検出信号と、外来光を含まない検出信号とを判定して選択する動作を説明するための受光素子１６からの検出信号の波形５６を示す図である。この検出信号の波形５６は、期間Ｗ１における赤色光による脈波成分ＡＣ１と直流成分ＤＣ１とを含む。この検出信号５６の予め定める時間Ｗ３内の変化量Δｘが、脈波成分のピーク・ピーク値ＡＣ１を超える予め定める値ΔＬ（ただしＡＣ１＜ΔＬ）未満であるとき（すなわち図９のように、Δｘ＜ΔＬ）、検出信号５６は外来光を含まない検出信号であると判定する。また前記変化量Δｘが、前記予め定める値ΔＬ以上であるとき（すなわちΔｘ≧ΔＬ）、検出信号５６は、外来光を含む検出信号であると判定する。
【００５７】
人７の下肢に装着されたベルト９は、緩やかに下肢８に巻付けられており、したがってセンサＳＲが下肢８の皮膚の表面に接触しているとき、生体組織による散乱光を受光し、外来光を含まない検出信号として受光素子１６から導出されるけれども、センサＳＲが皮膚から離間したとき、生体組織からの散乱光だけでなく、さらに照明光、太陽光などの外来光もまた受光素子１６に入射し、受光素子１６からは、外来光を含む検出信号が導出される。受光素子１６に外来光が混入したとき、検出信号５６のレベルΔｘが大きく変化し、不安定になる。そこで本件実施の形態では、この予め定める時間Ｗ３における変化量Δｘを演算して求め、その変化量Δｘが、予め定める値ΔＬ以上であるとき、その検出信号５６は、上述のように外来光を含む検出信号であるものと判定する。
【００５８】
前記予め定める時間Ｗ３は、検出される人７の脈拍にほぼ等しい時間に定められ、たとえば０．５〜１秒の範囲内の値に定められてもよい。この時間Ｗ３が、たとえば脈拍の半周期に選ばれたとき、変化量Δｘは、脈波成分ＡＣ１にぼ等しい値になる（Δｘ≒ＡＣ１）。このようなときであっても、検出信号５６に外来光が含まれているかどうかを判別することができるようにするために、前述のように予め定める値ΔＬは、脈波成分ＡＣ１のピーク・ピーク値を超える値（ＡＣ１＜ΔＬ）に定められる。こうして受光素子１６の検出信号が、外来光を含む検出信号であるかどうかを判別することができる。受光素子１６の検出信号は、赤色光発光素子１４が駆動される期間Ｗ１による検出信号であってもよいけれども、本発明の実施の他の形態では、赤外光発光素子１５の駆動期間Ｗ２における出力であってもよい。
【００５９】
本発明の実施の他の形態では、検出信号（＝ＡＣ１＋ＤＣ１）を、予め定める値でレベル弁別することによって、外来光を含む検出信号であるかどうかを判別するようにしてもよい。
【００６０】
図１０は、処理回路５４の動作を説明するための図である。電池２９の消費電力を低減するために、処理回路５４は、周期的に図１０（１）に示されるように予め定める時間Ｗ１１だけ、本件健康状態検出装置１内の処理回路５４以外の構成要素に電池２９からの電力を供給し、予め定める時間Ｗ１２では、電池２９からの前記構成要素への電力の供給を遮断する。時間Ｗ１１は、たとえば３０秒〜１分の値に選ばれ、時間Ｗ１２は、たとえば１分〜２分の時間に選ばれてもよい。
【００６１】
健康状態検出装置１に電池２９から電力が供給されてすべての構成要素が動作を行っている期間Ｗ１１中、処理回路５４は、図１０（２）に示されるように、脈波成分ＡＣ１またはＡＣ２（総括的に参照符ＡＣで示す）のデータを、複数ｍ回、送信し、その後の時間Ｗ２２中、送信する検出信号の直流成分ＤＣ１，ＤＣ２（総括的に参照符ＤＣで示す）のデータを、単１回、送信する。脈波成分ＡＣのデータを送信する時間を参照符Ｗ３１で表すとき、Ｗ２１＝ｍ・Ｗ３１である。
【００６２】
図１０（２）は、検出期間Ｗ１１における送信手段６によって送信される搬送波信号の具体的な構成を示す図である。処理回路５４によって判定されて選択された外来光を含まない検出信号が、或るセンサＳＲｉ（ｉ＝１〜８のうちの１つの自然数）から得られている場合、赤色光発光素子１４の駆動によって生体組織の散乱光を受光する受光素子１６からの検出信号ＳｉＡと、赤外光発光素子１５の駆動によって生体組織の散乱光を受光する受光素子１６の検出信号ＳｉＢが、期間Ｗ３１において順次的に送信される。これらの検出信号ＳｉＡ，ＳｉＢはいずれも、脈波成分ＡＣ１，ＡＣ２を表す。期間Ｗ２１では、このような外来光を含まない検出信号が判定、選択されて、その脈波成分ＡＣ１，ＡＣ２に関する信号が送信される。
【００６３】
検出期間Ｗ１１内における残余の期間Ｗ２２では、その期間Ｗ２２の直前において判定、選択されている外来光を含まない検出信号を導出しているセンサＳＲｉに含まれる赤色光発光素子１４に対応する直流成分ＤＣ１を表す信号ＣｉＡと、赤外光発光素子１５に対応する検出信号に含まれる直流成分ＤＣ２を表す信号ＣｉＢとは、順次的に、単一回だけ、発生される。このようにして前述のように期間Ｗ２１では、複数ｍ回、各期間Ｗ３１毎に、脈波成分ＳｉＡ，ＳｉＢが送信され、直流成分の信号ＣｉＡ，ＣｉＢは、期間Ｗ２２において単一回だけ送信されることになるので、人７の健康状態が正確に反映される脈波成分ＡＣ１，ＡＣ２をできるだけ正確に常時検出することができるようにするとともに、健康状態が変化しても脈波成分ＡＣ１，ＡＣ２に比べて変動が小さい直流成分ＤＣ１，ＤＣ２を表す信号ＣｉＡ，ＣｉＢを上述のように単一回だけ送信することによって、伝送効率を向上し、さらに電池２９の消費電力をできるだけ低減することができる。
【００６４】
図１０（３）は、期間Ｗ３１において送信される脈波成分ＡＣ１，ＡＣ２を表す信号ＳｉＡ，ＳｉＢの具体的な構成を示すとともに、期間Ｗ２２において送信される直流成分ＤＣ１，ＤＣ２を表す信号ＣｉＡ，ＣｉＢの具体的な構成を示す図である。送信手段６から送信される電磁波信号は、搬送波がデジタル信号によって変調されている。図１０（３）において各信号ＳｉＡ，ＳｉＢ；ＣｉＡ，ＣｉＢはいずれも、検出信号が発生されるセンサＳＲを識別する識別テータＩＤｉを含む。識別データＩＤｉに後続する２値信号６１，６２のコードは、表１の内容を表す。
【００６５】
【表１】

【００６６】
データＤＳｉＡは、センサＳＲｉの赤色光発光素子１４の駆動時に対応する脈波成分ＡＣ１のデータであり、参照符ＤＳｉＢは、赤外光発光素子１５の駆動時に対応する脈波成分ＡＣ２のデータＤＳｉＢである。参照符ＤＣｉＡは、センサＳＲｉにおける赤色光発光素子１４の駆動時に対応する直流成分ＤＣ１を表すデータであり、参照符ＤＣｉＢは、赤外光発光素子１５の駆動時に対応する直流成分ＤＣ２を表すデータである。
【００６７】
図１１は、処理装置２の全体の構成を示すブロック図である。健康状態検出装置１の送信手段６からの電磁波信号は、処理装置２の受信手段６４において受信され、その受信された信号はデコード回路６５においてデコードされ、マイクロコンピュータなどによって実現される演算回路６６に与えられる。演算回路６６の演算処理結果は、出力手段６７に与えられて出力される。この出力手段６７は、たとえば陰極線管または液晶表示パネルなどの表示手段であってもよく、また記録紙に印字するプリンタであってもよく、さらに信号を遠隔地に伝送する送信回路などであってもよい。
【００６８】
図１２は、演算回路６６の動作を説明するためのフローチャートである。ステップｂ１からステップｂ２に移り、演算回路６６は、前述の図１０（３）における期間Ｗ２１中に送信された各信号ＳｉＡ，ＳｉＢにそれぞれ含まれるセンサＳＲｉの識別データＩＤｉが変化したかどうかをチェックする。識別コードＩＤｉが変化したとき次のステップｂ３に移り、この識別データＩＤｉが表すセンサが、ベルト９の周方向に隣接または近接したセンサであるかどうかを検出する。たとえば、期間Ｗ２１内で、識別データＩＤｉが、センサＳＲ１を表し、その後、センサＳＲ２を表すとき、これらのセンサＳＲ１，ＳＲ２はベルト９の周方向に隣接しており、したがって人７の下肢８の動き、したがって体動は激しくなく、警報を発生する必要はないものと判断し、ステップｂ４に移る。
【００６９】
識別テータＩＤｉが、期間Ｗ２１内で、図４に示されるベルト９の周方向にセンサＳＲの予め定めた数Ｎ１以上、離れたセンサに変化したとき、ステップｂ９の警報ルーチンに移る。
【００７０】
新生児が活発に動くと、下肢８とベルト９とが相対的に変位し、外来光を含まない検出信号を出力するセンサＳＲｉもまた変化し、さらに人７の血流が乱れることによって、計測される脈波成分ＡＣ１，ＡＣ２もまた乱れてしまい、モーション・アーティファクトと呼ぶことができる現象が生じる。このような現象が起こっている期間では、新生児が動いているものと判定することができる。新生児が静かに寝ている状態および異常が生じて弛緩した状態では、脈波成分ＡＣ１，ＡＣ２を正確に計測することができる。
【００７１】
ステップｂ４では、時間Ｗ２１において得られた赤色光発光素子１４の駆動に対応した検出信号の脈波成分ＡＣ１の周期を演算して、脈拍を演算して求める。ステップｂ５では、演算して求めた脈拍が、予め定める値の正常状態の範囲、たとえば５０〜１３０／分にあるかどうかを判断する。脈拍が前記正常状態の範囲の外にあれば、ステップｂ５からステップｂ８に移る。脈拍が正常状態の範囲にあれば、ステップｂ５からステップｂ６に移り、このステップｂ６では、前述の式１に基づき、期間Ｗ２２において得られた直流成分ＤＣ１，ＤＣ２と、その期間Ｗ２２において得られる検出信号の交流成分ＡＣ１，ＡＣ２とを用いて、動脈血の酸素飽和度ＳｐＯ₂に対応する値Фを演算して求める。
【００７２】
図１４は、動脈血の酸素飽和度ＳｐＯ₂を演算して求めるための手法を説明するための図である。このような酸素飽和度の演算は、処理装置２の演算回路６６によって行われる。前述の式１によって、値Φを演算することによって、図１４に示される予め設定されてメモリにストアされた情報によって、酸素飽和度ＳｐＯ₂を求めることができる。この酸素飽和度を求めることによって、新生児の呼吸状態を知ることができ、これによって乳幼児突然死症候群ＳＩＤＳ（ＳＩＤＳは、Sudden Infant Death Syndromeの略称）に迅速に対応することができる。
【００７３】
こうして得られた酸素飽和度が、予め定める値の正常状態の範囲、たとえば９０〜１００にあって正常であるかどうかを、ステップｂ７で判断する。酸素飽和度が正常状態の範囲の外にあれば、ステップｂ７からステップｂ８に移る。
【００７４】
演算して得られた酸素飽和度および脈拍がいずれも正常状態の範囲にあれば、ステップｂ９に移り、酸素飽和度、脈拍、さらにはそのほかの健康状態を表す数値は、出力手段６７によって目視表示され、記録紙に印字され、または有線または無線で送信されるなどして、出力される。出力手段６７からの警報信号はまた、図６に関連して前述したように、ライン２５から緊急通報用端末装置２６に与えられる。
【００７５】
図１３は、前述の図１２のステップｂ８における警報ルーチンの演算回路６６による動作を説明するためのフローチャートである。ステップｃ１からステップｃ２に移り、前述の図１２のステップｂ３において、識別データＩＤｉが、期間Ｗ２１内で、図４に示されるベルト９の周方向にセンサＳＲの予め定めた数Ｎ１以上、離れたセンサに変化した回数Ｎ４を計数する。このような識別データＩＤｉが変化する平均の時間間隔が、予め定める時間ΔＴ１（＝Ｗ２１／Ｎ１）未満であって体動が頻繁であるとき、たとえば、識別データＩＤｉが、センサＳＲ１を識別するデータを表し、予め定める数Ｎ１、たとえば２以上離れたセンサＳＲ４を表す識別データが検出され、このような離れたセンサの識別データＩＤｉが、１０秒間に１０回以上生じたとき、ステップｃ７において警報信号を発生させる。このようにして予め定める時間Ｗ４内における離れた位置に配置されたセンサに変化する回数Ｎ４を計数し、その計数値が、予め定める値Ｎ４０を超えるとき（Ｎ４０＜Ｎ４）、ステップｃ７の警報音の発生動作に移る。このような計数値Ｎ４が予め定める値Ｎ４０を超える状態は、識別データＩＤｉが変化する平均の時間間隔が予め定める時間ΔＴ１未満であることと等価である。
【００７６】
ステップｃ３では、前述のステップｂ３における回数Ｎ４が、前記予め定められた回数Ｎ４０未満であるとき、新生児が異常でない範囲で活発に動いていると判断することができ、このとき、ブザーによる警報音を鳴らすことなく、次のステップｃ４に移る。ステップｃ３の判断によって一定時間内に、予め定められた回数以上、識別信号ＩＤｉが変化したら、ブザーなどによって警報を鳴らす。
【００７７】
ステップｃ４では、前述のステップｂ５における脈拍が正常状態の範囲の外であれば、ステップｃ７において、警報音を鳴らす。ステップｃ５では、前述のステップｂ７における酸素飽和度が正常状態の範囲の外であれば、ステップｃ７において警報音を鳴らす。
【００７８】
こうして本発明の実施の形態では、新生児の身体に負荷にならないようなセンサＳＲを有するベルト９を取付け、その身体の健康状態の情報を、常に無線で処理装置２に送信することによって、新生児の健康状態を常時把握することができるようになる。病院では、保育器の中の新生児の健康状態を常時把握することができるとともに、新生児の乳幼児突然死症候群ＳＩＤＳを未然に防ぐことができる。さらに新生児の退院後も、親の育児の負担を軽減するために本発明が好適に実施される。本発明は新生児のために用いられるだけでなくそのほか、人および動物に関連して広範囲に実施することができる。本発明によれば、非侵襲で、光によって健康状態を計測するので、傷つきやすい新生児の肌を痛めることがない。
【００７９】
【発明の効果】
請求項１の本発明によれば、センサが取付けられるベルトは、人または動物の体の一部分に緩やかに巻付けられて装着されるので、ベルトが体の１個所に接触したままになることはなく、またベルトによってその体の一部分に圧縮力が作用することが回避される。したがって体の一部分が損傷することはない。このことは特に、新生児などの傷つきやすい皮膚に、ベルトを装着して長時間わたり、健康状態の検出を可能にする。
【００８０】
また本発明によれば、複数のセンサのうち、脈波を判定手段によって判定して選択し、送信手段によって電磁波で送信するので、これらの複数のセンサのうち、体の一部分に接触しているセンサからの外来光を含まない検出信号だけを選択し、健康状態を正確に検出することができるようになる。
【００８１】
請求項２の本発明によれば、人の新生児に関連して実施され、したがって乳幼児突然死症候群ＳＩＤＳに迅速に対応することができ、好ましい。本発明によれば、新生児の皮膚を損傷することはなく、また電磁波を用いるので、無線であり、前述の先行技術に関連して述べたケーブル、コード類を用いる構成に比べて安全である。
【００８２】
請求項３の本発明によれば、複数のセンサからの検出信号に基づいて脈波を判定するにあたり、外来光を含まない検出信号を判定、選択するので、比較的簡単な構成で脈波を正確に、誤検出を生じることなく、判定することができるようになる。
【００８３】
請求項４の本発明によれば、ベルトに取付けられているセンサが体の一部分から離間して外来光が入射することによって、センサの受光素子からの検出信号のピーク・ピーク値ＡＣ１が大きく変化し、これによって生じる検出信号の変化量Δｘをレベル弁別し、体の一部分に接触して正常な検出動作を行っているセンサのみからの外来光を含まない検出信号を、選択手段で選択して送信手段によって送信する。こうして送信手段からの電磁波の信号は、正確な検出信号だけを送信し、したがって健康状態の検出を正確に行うことができる。
【００８４】
請求項５の本発明によれば、センサの識別データもまた送信される。したがって識別データの変化の頻繁な度合いによる人または動物の体動の程度を知ることができる。こうして人または動物の健康状態が正常であるか、または異常であるかを知ることができる。
【００８５】
請求項６の本発明によれば、脈波成分のデータと直流成分のデータとを、間欠的に計測して送信し、こうして送信効率を向上して消費電力を低減し、健康状態を常時検出することができるようになる。
【００８６】
請求項７の本発明によれば、赤色光と赤外光とを発光する発光素子を用い、動脈血の酸素飽和度を検出することができるようになり、またフィルタ手段を用いて外来光の成分が検出信号に含まれることを遮断することができ、こうして健康状態の正確な検出が可能になる。
【００８７】
請求項８の本発明によれば、健康状態検出装置１と処理装置２とを備える健康状態監視装置３が実現され、健康状態を検出すべき新生児などの人または動物の体を損傷することなく、また部分的に押圧力を作用することなく、健康状態の監視を行うことができる。
【００８８】
請求項９の本発明によれば、赤色光と赤外光とによる生体組織による散乱光を、単一の受光素子で受光し、構成の簡略化を図るとともに、動脈血の酸素飽和度と脈拍とを処理装置において演算することが正確に可能なる。
【００８９】
請求項１０の本発明によれば、健康状態検出装置のセンサの識別データの時間変化が頻繁であるかどうかを判断し、頻繁であるときには警報信号を出力し、これによって監視されている人または動物が異常であるか、または観察を行う必要があるかどうかなどを知ることが容易である。
【００９０】
請求項１１の本発明によれば、人または動物の動脈血の酸素飽和度または脈拍が、正常状態の範囲の外であるときにも、警報信号が出力され、こうして人または動物の健康状態の監視を、さらに確実に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例本発明の実施の一形態の健康状態検出装置１の全体の構成を示すブロック図である。
【図２】健康状態検出装置１が新生児である人７に装着された状態を示す簡略化した斜視図である。
【図３】健康状態検出装置１の簡略化した斜視図である。
【図４】健康状態検出装置１を人７の下肢８に装着した状態を示す断面図である。
【図５】赤色光発光素子１４からの赤色光が下肢８に照射され、その下肢８の生体組織による散乱光を受光素子１６で受光したときにおける受光素子１６の出力波形図である。
【図６】健康状態監視装置３の全体の構成を簡略化して示す図である。
【図７】図１に示される健康状態検出装置１の一部の動作を説明するための波形図である。
【図８】処理回路５４の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】処理回路５４によって、外来光を含む検出信号と、外来光を含まない検出信号とを判定して選択する動作を説明するための受光素子１６からの検出信号の波形５６を示す図である。
【図１０】処理回路５４の動作を説明するための図である。
【図１１】処理装置２の全体の構成を示すブロック図である。
【図１２】演算回路６６の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】前述の図１２のステップｂ９における警報ルーチンの演算回路６６による動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】動脈血の酸素飽和度を演算して求めるための手法を説明するための図である。
【符号の説明】
１健康状態検出装置
２処理装置
３健康状態監視装置
５送信用処理手段
６送信手段
７人
８下肢
９ベルト
１４赤色光発光素子
１５赤外光発光素子
１６受光素子
２９電池
３１，３７切換えスイッチ
３２増幅回路
３３処理手段
３４発光素子スケジューリング回路
３８赤色光サンプルホールド回路
３９赤外光サンプルホールド回路
４３，４４ローパスフィルタ
４８，４９バンドパスフィルタ
５４処理回路
ＳＲ１〜ＳＲ８センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for detecting the health status of a human or a non-human animal such as a newborn, for example, oxygen saturation and pulse in blood, and a health status monitoring device for monitoring the detected health status.
[0002]
[Prior art]
A typical prior art is a sensor disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 7-163550 and 8-103435. In this prior art, a pair of light-emitting diodes and photodiodes are combined and accommodated in flexible support means, and this flexible support means is applied to a newborn's finger or arm using an elastic element. , Elastically mounted in a U-shape.
[0003]
In this prior art, the housing element is mounted in close contact with the newborn's finger. The skin of a newborn infant is fragile and is therefore damaged by leaving the flexible support means resiliently in contact with a certain location on the skin. In addition, the movement of the newborn tends to damage the skin in contact with the flexible support means.
[0004]
In this prior art, the pair of light emitting diodes and photodiodes is configured to transmit an electrical signal via a movable line such as a cable or a cord. Therefore, there is a problem that the cables and cords may be tangled around the neck of the newborn baby, or may be wound around the fingers, wrists, etc. and damaged.
[0005]
Furthermore, since the growth of the newborn baby is fast, a large compressive force acts on a certain portion of the skin by the flexible support means in a relatively short time. This also results in damage to the skin and tissue. This occurs in the same manner even when the flexible support means is mounted on the skin with a bandage.
[0006]
In order to solve this problem, it can be easily considered that the flexible support means is loosely attached to the finger of the newborn with a gap, but if configured in this way, external light is mixed into the photodiode. Thus, health conditions such as oxygen saturation and pulse cannot be accurately detected.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a health condition detection device capable of detecting a health condition without damaging the body of a person or animal whose health condition is to be detected and without partially applying a compressive force. And a health condition monitoring device using the health condition detection device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention comprises (a) a belt that is gently wrapped around a part of a human or animal body;
(B) a plurality of sensors arranged at intervals in the circumferential direction of the belt, each sensor being
A light emitting element for generating light toward a living tissue of a human or animal;
A sensor having a light receiving element that receives scattered light from the living tissue of light from the light emitting element and outputs a detection signal indicating the intensity of the scattered light;
(C) determination means provided on the belt and determining and selecting a pulse wave from detection signals from the respective light receiving elements;
(D) A health condition detection apparatus comprising: a transmission means that is provided on the belt and transmits a pulse wave detection signal selected by the determination means using electromagnetic waves.
[0009]
According to the present invention, a plurality of sensors SR1 to SR8 (see FIG. 1 to be described later) are arranged with a belt 9 spaced apart in the circumferential direction. Wrapped gently, that is, with a gap. Although the endless ring shape may be sufficient as a belt, it may be divided in the circumferential direction and may be formed in a substantially C shape, and should just be the structure attached to a part of a body gently. A belt may be gently wound around a part of the body of an animal other than a human.
[0010]
The

light emitting elements

14 and 15 of the sensor generate light toward a living tissue of a part of a human or animal body wearing the belt. Light scattered by the living tissue is received by the light receiving element 16. Since the belt is gently wound around a part of the body as described above, there is a possibility that extraneous light such as an illuminating lamp may be mixed in the light receiving element of one or more of the plurality of sensors. The determination means discriminates and selects a detection signal including a pulse wave component from detection signals from the light receiving elements of each sensor, and provides the transmission signal to the transmission means 6. In this way, the transmission means transmits the detection signal including the pulse wave component by electromagnetic waves.
[0011]
The electromagnetic wave is preferably a radio wave, for example, because it has no directivity, but may be light, ultrasonic waves, or the like. Since each of the plurality of sensors is arranged in the circumferential direction of the belt as described above, it is highly likely that at least one of the plurality of sensors is in contact with a part of the body. A detection signal that does not contain light can be obtained almost certainly. For example, when detecting the health status of a newborn baby, the newborn baby moves in various ways. If there are cables or cords, the baby will suffocate around the neck of the newborn and suffocate around the fingers, wrists, etc. There is a risk of accidents such as injury. In the present invention, measurement data can be transmitted by electromagnetic waves and driven by a built-in battery. Therefore, such a cable and cords are not dragged, and a health condition can be detected safely for a newborn. .
[0012]
Therefore, even if the skin of a part of the human or animal body to which the belt is attached is easily damaged, the risk of damaging the skin can be eliminated. Further, even if the growth of a part of the body around which the belt is wound as in a newborn baby is fast, the belt is gentle. Therefore, there is no risk of the belt pressing and compressing the part of the body by the growth. Thus, it becomes possible to safely detect the health condition of a person or animal accurately.
[0013]
The belt does not elastically contact any part of the body. The belt may be flexible and may be resilient or may be rigid.
[0014]
The present invention is characterized in that the person or animal is a newborn.
In particular, the present invention is preferably practiced in connection with a human newborn.
[0015]
The present invention is characterized in that the determination means determines and selects a detection signal that does not include extraneous light from among the detection signals from the respective light receiving elements.
[0016]
The determination means determines and selects a detection signal that does not include extraneous light, and thus a detection signal that includes a pulse wave, from the detection signals from the respective light receiving elements. In this way, for the determination and selection of the pulse wave, it is determined whether or not extraneous light is included in the detection signal, and the pulse wave can be accurately detected.
[0017]
In the present invention, the determining means includes
In response to the detection signal from each light receiving element, when the amount of change in the detection signal within a predetermined time is equal to or greater than a predetermined value exceeding the peak / peak value of the pulse wave component, the detection signal includes extraneous light. A change amount discriminating means for determining that the detection signal does not include extraneous light when it is less than the predetermined value;
Selecting means for selecting the detection signal having the maximum peak-peak value from the detection signals that do not include the extraneous light determined by the change amount discriminating means, and providing the selection signal to the transmitting means.
[0018]
According to the present invention, when at least one of the light emitting element and the light receiving element of the sensor attached to the belt is separated from a part of the body, the level of the detection signal of the light receiving element changes greatly, and the detection signal The level increases or decreases. Therefore, when the amount of change within a predetermined time is large, it is determined that at least one of the light emitting element or the light receiving element of the sensor is separated from a part of the body, and therefore the detection signal from the light receiving element includes extraneous light. Only a detection signal with a small change amount is determined as a detection signal that does not include extraneous light, and the determination result is output.
[0019]
In determining whether or not the detection signal from the light receiving element includes extraneous light, a change amount Δx within a predetermined time W3 as shown in FIG. 9 described later is a pulse wave component that is an alternating signal included in the detection signal. When it is equal to or greater than a predetermined value ΔL exceeding the peak-to-peak value AC1 (AC1 <ΔL <Δx), it is determined that external light is included. The predetermined time W3 may be selected as, for example, a human or animal pulse period ΔT. In newborns, the pulse is 100-120, so the predetermined time ΔT may be, for example, about 0.5 sec. Thus, when the change amount Δx of the detection signal within the predetermined time W3 is equal to or larger than the predetermined value ΔL exceeding the peak-peak value AC1 of the pulse wave component and is large, the detection signal includes extraneous light. It is determined that it is included. Without using such a detection signal including extraneous light, a detection signal whose change amount Δx is less than the predetermined value ΔL is determined not to include extraneous light.
[0020]
In this way, the detection signal having the maximum peak-peak value AC1 is selected from one or a plurality of detection signals not including extraneous light, is given to the transmission means, and is transmitted by electromagnetic waves. By receiving the electromagnetic wave signal from the transmitting means in this way, an accurate detection signal can be obtained from the light receiving element of the sensor that is in contact with a part of the body.
[0021]
In addition, according to the present invention, the transmission means transmits the identification data for identifying the sensor from which the detection signal to be transmitted is output together with the transmission of the detection signal.
[0022]
According to the present invention, sensor identification data from which a detection signal that does not include extraneous light is obtained is also transmitted by the transmission means. Therefore, by receiving the electromagnetic wave signal from the transmission means and decoding and detecting the identification data, the sensor that is in contact with the body part remains only in contact with the specific sensor or is in contact It is possible to detect whether the sensor being used changes frequently. Thus, the degree of human or animal body movement can be known. In this way, it is possible to know whether the health condition of a person or animal is normal, or requires observation or is abnormal.
[0023]
In the present invention, the transmission means includes
The pulse wave component data and the DC component data sampled at a sampling period less than the pulse wave component period are intermittently measured and transmitted.
[0024]
According to the present invention, the peak-to-peak value AC1 of the pulse wave component of the detection signal that does not include extraneous light varies according to the oxygen saturation, the pulse, and the like, but the DC component DC1 of the detection signal is the pulse wave component. Fluctuation is small compared to, and is stable. Therefore, sampling is performed at a cycle of the pulse wave component, for example, a sampling cycle that is less than about 0.5 sec as described above, and such pulse wave component data and DC component data are shown in FIG. ), The measurement and transmission are intermittently measured and transmitted only during a predetermined first time W11, and such measurement and transmission operations are suspended during a predetermined second time W12. Thus, power consumption can be reduced. The present health condition detection apparatus is equipped with a battery for supplying electric power and is portable. Therefore, it is important to reduce the power consumption of the battery and extend its life. The health status of a person or animal must always be detected Z Therefore, it is important to reduce power consumption in a battery-driven health condition detection apparatus.
[0025]
In the present invention, the sensor comprises:
As a light emitting element,
A red light emitting element that emits red light; and
An infrared light emitting element that emits infrared light;
The light receiving element commonly receives scattered light from the red light emitting element and the infrared light emitting element,
Driving means for driving the red light emitting element and the infrared light emitting element alternately to emit light at predetermined intervals (W1 + W2);
And filtering means for filtering a detection signal from the light receiving element by a frequency band of about 10 Hz or less.
[0026]
According to the present invention, the sensor includes light-emitting

elements

14 and 15 shown in FIG. 1 to generate red light and infrared light, respectively. Light scattered by living tissue is received by a single common light-receiving element 16. As a result, the configuration can be simplified and the oxygen saturation of arterial blood can be calculated. The red light emitting element 14 and the infrared light emitting element 15 are driven to emit light alternately at a predetermined cycle (W1 + W2 in FIG. 7) by the driving means 34. Thus, the scattered light is scattered by the common light receiving element as described above. Can be received and detected.
[0027]
The detection signal from the light receiving element 16 is given to the filter means 43, 44; 48, 49, and the cutoff frequency fc of this filter means is selected to be about 10 Hz. As a result, only detection signals representing the state of health such as oxygen saturation and pulse of humans and animals can be obtained by filtering from the filter means. Accordingly, extraneous light components such as 60 Hz or 50 Hz illumination light are removed from the detection signal, and the health condition can be accurately detected by the detection signal.
[0028]
The filter means includes at least one of low-

pass filters

43 and 44 and band-

pass filters

48 and 49.
[0029]
The present invention also includes (a) the health condition detection device,
(B) a processing device,
Receiving means for receiving electromagnetic waves from the transmitting means;
In response to the output of the receiving means, calculating means for calculating a value representing a health state corresponding to the detection signal;
A health condition monitoring apparatus comprising: a processing device including output means for outputting a value representing a health condition in response to an output of a computing means.
[0030]
According to the present invention, as shown in FIG. 6, the electromagnetic wave signal transmitted from the above-described health condition detection apparatus 1 is received by the receiving means 64 (see FIG. 11) of the processing apparatus 2, and the health condition is determined by the calculation means 66. A value to be expressed, for example, a value such as the oxygen saturation of the arterial blood and a pulse is calculated and output by the output means 67. The output unit may be a display unit realized by, for example, a cathode ray tube or a liquid crystal, but may be a transmission unit that transmits and outputs the output from the calculation unit 66 by an electric signal or the like. In this way, the health condition detection device 1 and the processing device 2 realize the device 3 that monitors the health status of a person or an animal.
[0031]
The present invention also provides (a) a health condition detection device,
A belt that is gently wrapped around a part of a human or animal body;
A plurality of sensors arranged at intervals in the circumferential direction of the belt, each sensor
A light emitting element for generating light toward a living tissue of a human or animal;
A sensor having a light receiving element that receives scattered light from the living tissue of light from the light emitting element and outputs a detection signal indicating the intensity of the scattered light;
A determination means provided on the belt for determining and selecting a detection signal including external light and a detection signal not including external light among detection signals from the respective light receiving elements;
A detection means provided on the belt and not including the extraneous light selected by the determination means, and a transmission means for transmitting by electromagnetic waves,
The sensor
As a light emitting element,
A red light emitting element that emits red light; and
An infrared light emitting element that emits infrared light;
The light receiving element is a health condition detection device that commonly receives scattered light from the red light emitting element and the infrared light emitting element, and
(B) a processing device,
Receiving means for receiving electromagnetic waves from the transmitting means;
In response to the output of the receiving means, the level of the detection signal of the light receiving element by red light and infrared light is calculated to calculate the oxygen saturation of arterial blood, and the level of the detection signal of the light receiving element by red light or infrared light Calculating means for calculating a pulse by calculating
A health condition monitoring apparatus comprising: a processing unit including a display unit that displays an oxygen saturation level and a pulse of arterial blood in response to an output of a calculation unit.
[0032]
According to the present invention, the light-emitting

elements

14 and 15 of the health condition detection apparatus 1 generate red light and infrared light, respectively, receive the scattered light by the single common light-receiving element 16, and thus receive the light received. A detection signal from the element can be transmitted as an electromagnetic wave and received by the receiving means 64 of the processing device 2, and the oxygen saturation of arterial blood can be calculated and obtained. Further, the pulse can be calculated using the detection signal of the light receiving element by red light or infrared light. In this way, the oxygen saturation and pulse rate of arterial blood can be displayed on the display means 67, and the health condition of a person or animal can be monitored.
[0033]
The present invention also provides (a) a health condition detection device,
A belt that is gently wrapped around a part of a human or animal body;
A plurality of sensors arranged at intervals in the circumferential direction of the belt, each sensor
A light emitting element for generating light toward a living tissue of a human or animal;
A sensor having a light receiving element that receives scattered light from the living tissue of light from the light emitting element and outputs a detection signal indicating the intensity of the scattered light;
A determination means provided on the belt for determining and selecting a detection signal including external light and a detection signal not including external light among detection signals from the respective light receiving elements;
Health including a detection signal provided on the belt and not including the extraneous light selected by the determination unit, and a transmission unit that transmits the identification data identifying the sensor from which the detection signal not including the extraneous light is output by electromagnetic waves A state detection device;
(B) a processing device,
Receiving means for receiving electromagnetic waves from the transmitting means;
A health condition monitoring apparatus comprising: a processing device including a calculation unit that outputs an alarm signal when a time interval at which the identification data changes is less than a predetermined time.
[0034]
According to the present invention, identification data is transmitted together with detection signals from a plurality of sensors attached in the circumferential direction of the belt. In the processing device 2, the time interval at which the identification data changes is less than a predetermined time. If the change is frequent, it is determined that the movement of the person or animal wearing the health condition detection device 1 is intense, and an alarm signal is generated. In this way, it is ensured that there is an abnormality in the health condition of the person or animal. That the time interval at which the identification data changes is less than the predetermined time is equivalent to, for example, that the number of changes of the identification data within a certain time exceeds the predetermined number, for example, the identification data exceeding 10 times in 10 seconds. When the change occurs, an alarm signal is output.
[0035]
The present invention, as a light emitting element of each sensor,
A red light emitting element that emits red light; and
An infrared light emitting element that emits infrared light;
The light receiving element commonly receives scattered light from the red light emitting element and the infrared light emitting element,
The calculation means calculates the level of detection signal of the light receiving element by red light and infrared light to calculate the oxygen saturation of arterial blood, and calculates the level of detection signal of the light receiving element by red light or infrared light. Calculate the pulse,
The arterial oxygen saturation is outside a predetermined first range, or
An alarm signal is also output when the pulse is outside the predetermined second range.
[0036]
According to the present invention, the oxygen saturation of the arterial blood is further outside the first range in the predetermined normal state, or when the pulse is outside the second range in the predetermined normal state. In addition, an alarm signal is output. This makes it possible to more reliably monitor abnormal health conditions of humans or animals.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a health condition detection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. This health condition detection device 1 and the processing device 2 described later with reference to FIG. 6 constitute a health condition monitoring device 3. The health condition detection device 1 controls a plurality of (for example, eight) sensors SR1 to SR8 (generally indicated by a reference symbol SR) and the operation of these sensors SR, and is supplied with a detection signal. The credit processing means 5 and the transmission means 6 for transmitting the output from the transmission processing means 5 by electromagnetic waves such as radio waves are included.
[0038]
FIG. 2 is a simplified perspective view showing a state in which the health condition detection device 1 is attached to a person 7 who is a newborn. A belt 9 constituting the health condition detection device 1 is gently wound around, for example, the lower leg 8 of the person 7. By gently wrapping the belt 9 around the lower limb 8 in this way, it is possible to prevent the belt 9 from constantly contacting a certain part of the skin surface of the lower limb 8 and to move the lower limb 8. Even if the rash occurs, it is possible to prevent the skin from being scratched in the vicinity of both sides of the belt 9, and even when the growth of the newborn person 7 is relatively fast, the belt 9 causes the lower limb 8 and the person 7 to grow. It is possible to prevent the skin from being damaged by being pressed by the growth of the skin. The health condition detection apparatus 1 may be gently wound not only on the lower limbs 8 but also on the upper limbs 10, or may be used so as to be gently wound around a part of the body.
[0039]
FIG. 3 is a simplified perspective view of the health condition detection apparatus 1. The belt 9 is made of a flexible material such as cloth or synthetic resin, and may be circular in the natural state. A housing 11 is fixed to the outer peripheral portion of the belt 9, and the transmission processing means 5 and the transmission means 6 are accommodated in the housing 11.
[0040]
As shown in FIG. 3, the light receiving element 16 is disposed between the two

light emitting elements

14 and 15 in the circumferential direction of the belt 9. Thus, the scattered light of the living tissue by the

light emitting elements

14 and 15 can be accurately received by the light receiving element 16.
[0041]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the health condition detection device 1 is worn on the lower limb 8 of the person 7. The sensors SR1 to SR8 are arranged at intervals in the circumferential direction of the belt 9. For example, in this embodiment, these sensors SR1 to SR8 are arranged at equal intervals of 45 ° around the axis 12 in the natural state of the belt 9. The inner surface of the belt 9 forms a gap 10 between the lower limb 8 and gently contacts the lower limb 8.
[0042]
Referring to FIG. 1 again, sensor SR1 includes red light emitting element 14 that generates red light 17 (see FIG. 4), infrared light emitting element 15 that generates infrared light 18 (see FIG. 4), and The red light 17 and the infrared light 18 are irradiated on the lower limbs, and the light receiving element 16 that receives the scattered light from the living tissue in common is included. The remaining sensors SR2 to SR8 also have the same configuration as the sensor SR1.
[0043]
FIG. 5 shows an output waveform of the light receiving element 16 when the red light from the red light emitting element 14 is irradiated on the lower limb 8 and the light receiving element 16 receives scattered light from the living tissue of the lower limb. At this time, the infrared light emitting element 15 is stopped. The detection signal of FIG. 5 obtained from the light receiving element 16 when the red light emitting element 14 is irradiated with light includes a pulse wave component 21 and a DC component 22. The peak / peak value of the pulse wave component 21 is indicated by reference character AC1, and the DC component 22 is indicated by reference character DC1. Similarly, when the infrared light from the infrared light emitting element 15 is irradiated on the lower limb 8 and the light scattered by the living tissue of the lower limb is received by the light receiving element 16, the same pulse wave component as in FIG. A direct current component is obtained, and at this time, the red light emitting element 14 is at rest. When the infrared light from the infrared light emitting element 15 is irradiated with infrared light, the peak / peak value of the pulse wave component of the detection signal obtained from the light receiving element 16 is AC2, and the DC component at that time is DC2. As a result, oxygen saturation of the arterial blood SpO ₂ Can be obtained by calculating a value Φ corresponding to.
[0044]
[Expression 1]

[0045]
Based on the value 求め determined by Equation 1, from FIG. 13 described later, oxygen saturation SpO ₂ Can be requested.
[0046]
When irradiating the lower limbs 8 of infrared light shown in FIG. 5, the pulse can be obtained by calculating and obtaining the period ΔT of the pulse wave component 21 of the detection signal from the light receiving element 16. In another embodiment of the present invention, the pulse may be calculated from the period of the pulse wave component of the detection signal obtained from the light receiving element 16 when the infrared light is irradiated.
[0047]
The detection signal from the light receiving element 16 of each sensor SR of the health condition detection device 1 is given to the transmission processing means 5. Among these detection signals, a detection signal including external light and a detection signal not including external light are determined, and one of the detection signals not including external light is selected and transmitted by the transmission unit 6.
[0048]
FIG. 6 is a diagram showing the overall configuration of the health condition monitoring device 3 in a simplified manner. A wireless signal is received by the processing device 2 from the health condition detection device 1 attached to the lower limb 8 which is a part of the body of the person 7. In a hospital or the like, a health condition detection device 1 is mounted for each of a plurality of newborns, and a weak radio signal from each of the health condition detection devices 1 is commonly used in a room where such a plurality of newborns are raised. One processing device 2 for receiving is installed. The carrier frequency of the radio signal is different for each of the plurality of health condition detection devices 1, and therefore the processing device 2 can identify and accurately receive the radio signal from each health condition detection device 1. The processing device 2 receives radio signals from the respective health condition detection devices 1 and calculates values representing oxygen saturation, pulse and other health conditions of arterial blood in response to the detection signals included in the radio signals. Ask. When an abnormality in the health condition of the person 7 wearing each health condition detection device 1 is detected in the processing device 2, an alarm signal indicating this is given from the line 25 to the emergency notification terminal device 26. . The emergency call terminal device 26 responds to an alarm signal and sends an emergency call to the central control device 27 installed in the central control center via a line wired to a hospital building or a public telephone line. A notification signal 28 is transmitted. Accordingly, a doctor or the like can be dispatched to observe and confirm the health condition of the person 7, and the deterioration of the health condition of the person 7 can be prevented.
[0049]
FIG. 7 is a waveform diagram for explaining a part of the operation of the health condition detection apparatus 1 shown in FIG. The health condition detection device 1 includes a battery 29 and is driven by the electric power of the battery 29. The detection signal from the light receiving element 16 of each sensor SR is sequentially switched by the changeover switch 31 in the transmission processing means 5 and amplified by the amplifier circuit 32. The red light emitting element 14 of the sensor SR is intermittently driven at a constant cycle as shown in FIG. 7A by each control signal from the light emitting element scheduling circuit 34 of the processing circuit 33 realized by a microcomputer or the like. Is done. The infrared light emitting element 15 is intermittently driven by the light emitting element scheduling circuit 34 as shown in FIG. These

light emitting elements

14 and 15 are suspended while the other is driven, and the blinking frequency thereof may be, for example, 300 Hz.
[0050]
The light emitting element scheduling circuit 34 drives the red light emitting element 14 of each sensor SR for the period W1, and drives the infrared light emitting element 15 for the next period W2, for example, W1 = W2. The cycle (= W1 + W2) is repeated. For example, the detection signal of the light receiving element 16 of the sensor SR1 is given to the amplifier circuit 32 via the changeover switch 31, and is given by being switched from the changeover switch 37 to the red light sample hold circuit 38 and the infrared light sample hold circuit 39, respectively. . When the red light emitting element 14 is driven in the period W1, the output of the amplifier circuit 32 is given from the changeover switch 37 to the red light sample and hold circuit 38. In the period W2 during which the infrared light emitting element 15 is driven, the output of the amplifier circuit 32 is supplied from the changeover switch 37 to the infrared light sample / hold circuit 39. The changeover switch 31 sequentially switches and selects the sensors SR1 to SR8, for example, at time intervals of about one cycle of the pulse.
[0051]
A signal given to the red light sample and hold circuit 38 from the amplifier circuit 32 through the changeover switch 37 in the period W1 during which the red light emitting element 14 is driven is indicated by reference numeral 41 in FIG. During the period W2 during which the infrared light emitting element 15 is driven, a signal supplied from the amplifier circuit 32 to the infrared light sample and hold circuit 39 via the changeover switch 37 is indicated by reference numeral 42 in FIG. These

signals

41 and 42 are sampled by the

sample hold circuits

38 and 39, and the sample values are held until the next sampling time and updated to new sampling values. The red light sample and hold circuit 38 samples the output 41 given from the amplifier circuit 32 via the changeover switch 37 in the period W1, and the infrared light sample and hold circuit 39 gives from the amplifier circuit 32 via the changeover switch 37. The signal 42 in the period W2 is sampled. Thus, the red light sample and hold circuit 38 derives the output 43 of FIG. 7 (4), and the infrared light sample and hold circuit 39 derives the output 44 of FIG. 7 (4).
[0052]
The cut-off frequency of the low-

pass filters

43 and 44 to which the outputs of the sample and hold

circuits

38 and 39 are applied is selected to be about 10 Hz, for example. Therefore, even if extraneous light such as 60 Hz or 50 Hz illumination light is mixed into the light receiving element 16, such extraneous light components are blocked.
[0053]
Output waveforms from the low-

pass filters

43 and 44 are respectively indicated by

reference numerals

45 and 46 in FIG. Thus, the output corresponding to the detection signal of the light receiving element 16 corresponding to the red light and the infrared light from the low-

pass filters

43 and 44 includes a pulse wave component and a DC component. Bandpass filters 48 and 49 pass and filter signals in the frequency band of about 1.5 to about 10 Hz. Therefore, the outputs of the bandpass filters 48 and 49 include only the pulse wave component of the detection signals of the light receiving element 16 in the periods W1 and W2 in which the red light emitting element 14 and the infrared light emitting element 15 are driven.
[0054]
The outputs of the low-

pass filters

43 and 44 and the band-

pass filters

48 and 49 are converted into digital signals by analog / digital (abbreviated as A / D)

converters

52 and 53 and given to a processing circuit 54 realized by a microcomputer or the like. It is done.
[0055]
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the processing circuit 54. Moving from step a1 to step a2, the processing circuit 54 reads the digital signal of the detection signal including the pulse wave component and the direct current component from the low pass filters 43 and 44, and the digital of the pulse wave component from the band pass filters 48 and 49. Read the signal. In the next step a3, the processing circuit 54 detects the detection signal including the extraneous light among the detection signals including the pulse wave component and the DC component filtered by the low pass filters 43 and 44 from all the sensors SR1 to SR8, and the extraneous light. A detection signal that does not include the signal is determined and selected.
[0056]
FIG. 9 is a diagram illustrating a waveform 56 of a detection signal from the light receiving element 16 for explaining an operation of determining and selecting a detection signal including extraneous light and a detection signal not including extraneous light by the processing circuit 54. It is. The waveform 56 of the detection signal includes a pulse wave component AC1 and a DC component DC1 due to red light in the period W1. When the change amount Δx of the detection signal 56 within the predetermined time W3 is less than a predetermined value ΔL exceeding the peak / peak value AC1 of the pulse wave component (where AC1 <ΔL) (ie, as shown in FIG. 9, Δx <ΔL), it is determined that the detection signal 56 is a detection signal that does not include extraneous light. When the change amount Δx is equal to or greater than the predetermined value ΔL (that is, Δx ≧ ΔL), it is determined that the detection signal 56 is a detection signal including extraneous light.
[0057]
The belt 9 attached to the lower limb of the person 7 is gently wound around the lower limb 8, and therefore, when the sensor SR is in contact with the surface of the skin of the lower limb 8, the scattered light from the living tissue is received, Although it is derived from the light receiving element 16 as a detection signal that does not include light, when the sensor SR is separated from the skin, not only scattered light from living tissue but also extraneous light such as illumination light and sunlight is also received by the light receiving element 16. And a detection signal including extraneous light is derived from the light receiving element 16. When extraneous light is mixed into the light receiving element 16, the level Δx of the detection signal 56 changes greatly and becomes unstable. Therefore, in the present embodiment, the amount of change Δx at the predetermined time W3 is obtained by calculation, and when the amount of change Δx is equal to or greater than the predetermined value ΔL, the detection signal 56 outputs the external light as described above. It is determined that the detected signal is included.
[0058]
The predetermined time W3 is set to a time substantially equal to the pulse of the person 7 to be detected, and may be set to a value in the range of 0.5 to 1 second, for example. When this time W3 is selected as, for example, a half cycle of the pulse, the amount of change Δx is approximately equal to the pulse wave component AC1 (Δx≈AC1). Even in such a case, in order to be able to determine whether or not extraneous light is included in the detection signal 56, the predetermined value ΔL as described above is the peak value of the pulse wave component AC1. A value exceeding the peak value (AC1 <ΔL) is determined. In this way, it can be determined whether or not the detection signal of the light receiving element 16 is a detection signal including external light. Although the detection signal of the light receiving element 16 may be a detection signal during the period W1 during which the red light emitting element 14 is driven, in another embodiment of the present invention, during the driving period W2 of the infrared light emitting element 15 It may be an output.
[0059]
In another embodiment of the present invention, the detection signal (= AC1 + DC1) may be discriminated based on a predetermined value to determine whether the detection signal includes extraneous light.
[0060]
FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the processing circuit 54. In order to reduce the power consumption of the battery 29, the processing circuit 54 is configured by components other than the processing circuit 54 in the present health condition detection apparatus 1 for a predetermined time W11 periodically as shown in FIG. The power from the battery 29 is supplied to the battery 29, and at a predetermined time W12, the power supply from the battery 29 to the components is cut off. The time W11 may be selected as a value of 30 seconds to 1 minute, for example, and the time W12 may be selected as a time of 1 minute to 2 minutes, for example.
[0061]
During the period W11 in which power is supplied from the battery 29 to the health state detection device 1 and all the components are operating, the processing circuit 54 performs pulse wave components AC1 or AC2 as shown in FIG. The data of the detection signal to be transmitted is transmitted a plurality of m times (generally indicated by the reference symbol AC), and the data of the DC components DC1, DC2 (generally indicated by the reference symbol DC) of the detection signal to be transmitted during the subsequent time W22. , Send once. When the time for transmitting the data of the pulse wave component AC is represented by the reference symbol W31, W21 = m · W31.
[0062]
FIG. 10 (2) is a diagram showing a specific configuration of the carrier wave signal transmitted by the transmission means 6 in the detection period W11. When the detection signal that does not include the extraneous light selected and selected by the processing circuit 54 is obtained from a certain sensor SRi (i = 1 natural number of 1 to 8), the red light emitting element 14 is driven. The detection signal SiA from the light receiving element 16 that receives the scattered light of the living tissue and the detection signal SiB of the light receiving element 16 that receives the scattered light of the living tissue by driving the infrared light emitting element 15 are sequentially generated in the period W31. Sent to. These detection signals SiA and SiB both represent pulse wave components AC1 and AC2. In the period W21, such a detection signal that does not include extraneous light is determined and selected, and signals related to the pulse wave components AC1 and AC2 are transmitted.
[0063]
In the remaining period W22 in the detection period W11, the DC component corresponding to the red light emitting element 14 included in the sensor SRi that has derived the detection signal that does not include the extraneous light determined and selected immediately before the period W22. The signal CiA representing DC1 and the signal CiB representing the DC component DC2 included in the detection signal corresponding to the infrared light emitting element 15 are sequentially generated only once. Thus, as described above, in the period W21, the pulse wave components SiA and SiB are transmitted a plurality of m times for each period W31, and the DC component signals CiA and CiB are transmitted only once in the period W22. Therefore, the pulse wave components AC1 and AC2 that accurately reflect the health condition of the person 7 can always be detected as accurately as possible, and the pulse wave components AC1 and AC1 can be detected even if the health condition changes. By transmitting the signals CiA and CiB representing the direct current components DC1 and DC2 whose fluctuations are smaller than those of AC2 as described above, the transmission efficiency can be improved and the power consumption of the battery 29 can be reduced as much as possible. it can.
[0064]
FIG. 10 (3) shows a specific configuration of the signals SiA and SiB representing the pulse wave components AC1 and AC2 transmitted in the period W31, and the signals CiA and DCA representing the DC components DC1 and DC2 transmitted in the period W22. It is a figure which shows the specific structure of CiB. The electromagnetic wave signal transmitted from the transmission means 6 has a carrier wave modulated by a digital signal. In FIG. 10 (3), each of the signals SiA, SiB; CiA, CiB includes an identification data IDi for identifying the sensor SR where the detection signal is generated. The codes of the

binary signals

61 and 62 following the identification data IDi represent the contents of Table 1.
[0065]
[Table 1]

[0066]
The data DSiA is data of the pulse wave component AC1 corresponding to the driving of the red light emitting element 14 of the sensor SRi, and the reference sign DSiB is the data DSiB of the pulse wave component AC2 corresponding to the driving of the infrared light emitting element 15. is there. Reference sign DCiA is data representing the DC component DC1 corresponding to the driving of the red light emitting element 14 in the sensor SRi, and reference sign DCiB is data representing the DC component DC2 corresponding to the driving of the infrared light emitting element 15. is there.
[0067]
FIG. 11 is a block diagram showing the overall configuration of the processing apparatus 2. The electromagnetic wave signal from the transmission means 6 of the health condition detection apparatus 1 is received by the reception means 64 of the processing apparatus 2, and the received signal is decoded by the decoding circuit 65, and is sent to the arithmetic circuit 66 realized by a microcomputer or the like. Given. The calculation processing result of the calculation circuit 66 is given to the output means 67 and output. The output means 67 may be a display means such as a cathode ray tube or a liquid crystal display panel, or may be a printer that prints on recording paper, and a transmission circuit that transmits a signal to a remote place. Also good.
[0068]
FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of the arithmetic circuit 66. Moving from step b1 to step b2, the arithmetic circuit 66 checks whether or not the identification data IDi of the sensor SRi included in each of the signals SiA and SiB transmitted during the period W21 in FIG. To do. When the identification code IDi changes, the process proceeds to the next step b3, and it is detected whether the sensor represented by the identification data IDi is a sensor adjacent to or close to the circumferential direction of the belt 9. For example, when the identification data IDi represents the sensor SR1 and then represents the sensor SR2 within the period W21, these sensors SR1 and SR2 are adjacent to each other in the circumferential direction of the belt 9, and therefore the lower limb 8 of the person 7 It is determined that the movement and therefore the body movement is not intense, and it is not necessary to generate an alarm, and the process proceeds to step b4.
[0069]
When the identification data IDi changes to a sensor separated by a predetermined number N1 or more of the sensors SR in the circumferential direction of the belt 9 shown in FIG. 4 within the period W21, the process proceeds to an alarm routine of step b9.
[0070]
When the newborn baby moves actively, the lower limb 8 and the belt 9 are relatively displaced, the sensor SRi that outputs a detection signal that does not include extraneous light also changes, and further, the blood flow of the person 7 is disturbed. The pulse wave components AC1 and AC2 are also disturbed, resulting in a phenomenon that can be referred to as motion artifact. During the period in which such a phenomenon occurs, it can be determined that the newborn is moving. The pulse wave components AC1 and AC2 can be accurately measured in a state in which the newborn is sleeping quietly and in a state in which an abnormality occurs and the baby is relaxed.
[0071]
In step b4, the period of the pulse wave component AC1 of the detection signal corresponding to the driving of the red light emitting element 14 obtained at time W21 is calculated, and the pulse is calculated and obtained. In step b5, it is determined whether or not the calculated pulse is within a normal range of a predetermined value, for example, 50 to 130 / min. If the pulse is outside the normal range, the process moves from step b5 to step b8. If the pulse is in the normal state range, the process proceeds from step b5 to step b6. In this step b6, the direct current components DC1 and DC2 obtained in the period W22 and the detection obtained in the period W22 based on the above-described equation 1. Arterial blood oxygen saturation SpO using the AC components AC1 and AC2 of the signal ₂ The value 対応 corresponding to is calculated and obtained.
[0072]
FIG. 14 shows arterial oxygen saturation SpO. ₂ It is a figure for demonstrating the method for calculating | requiring and calculating | requiring. Such calculation of the oxygen saturation is performed by the arithmetic circuit 66 of the processing apparatus 2. By calculating the value Φ according to Equation 1 described above, the oxygen saturation SpO can be calculated according to the preset information stored in the memory shown in FIG. ₂ Can be requested. By obtaining this oxygen saturation, it is possible to know the respiratory state of the newborn, and thus it is possible to quickly cope with the sudden infant death syndrome SIDS (SIDS is an abbreviation for Sudden Infant Death Syndrome).
[0073]
In step b7, it is determined whether or not the oxygen saturation thus obtained is normal within a predetermined normal value range, for example, 90 to 100. If the oxygen saturation is outside the normal range, the process moves from step b7 to step b8.
[0074]
If the calculated oxygen saturation and pulse are both in the normal range, the process proceeds to step b9, and the numerical value representing the oxygen saturation, pulse, and other health condition is visually displayed by the output means 67. The data is printed on a recording sheet or transmitted by wired or wireless transmission. The alarm signal from the output means 67 is also given from the line 25 to the emergency call terminal device 26 as described above with reference to FIG.
[0075]
FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation by the arithmetic circuit 66 of the alarm routine in step b8 of FIG. Moving from step c1 to step c2, in step b3 of FIG. 12 described above, the identification data IDi is separated by a predetermined number N1 or more of the sensor SR in the circumferential direction of the belt 9 shown in FIG. 4 within the period W21. Count the number N4 of changes to the sensor. When the average time interval at which the identification data IDi changes is less than the predetermined time ΔT1 (= W21 / N1) and the body motion is frequent, for example, the identification data IDi is data for identifying the sensor SR1. When the identification data representing the predetermined number N1, for example, the sensor SR4 separated by 2 or more, is detected, and the identification data IDi of such a separated sensor occurs 10 times or more in 10 seconds, an alarm signal is received in step c7. Is generated. In this way, when the number N4 of times of change to the sensor disposed at a distant position within the predetermined time W4 is counted, and the counted value exceeds the predetermined value N40 (N40 <N4), the alarm sound of step c7 Move on to the generation operation. Such a state where the count value N4 exceeds the predetermined value N40 is equivalent to the fact that the average time interval at which the identification data IDi changes is less than the predetermined time ΔT1.
[0076]
In step c3, when the number of times N4 in the above-mentioned step b3 is less than the predetermined number of times N40, it can be determined that the newborn is actively moving within a range where there is no abnormality. Without moving to step c4. If the identification signal IDi changes more than a predetermined number of times within a certain time by the determination in step c3, an alarm is sounded by a buzzer or the like.
[0077]
In step c4, if the pulse in step b5 is outside the normal range, an alarm sound is generated in step c7. In step c5, if the oxygen saturation in step b7 described above is outside the normal range, an alarm is sounded in step c7.
[0078]
Thus, in the embodiment of the present invention, the belt 9 having the sensor SR that does not become a load on the body of the newborn is attached, and the information on the health state of the body is constantly transmitted to the processing device 2 wirelessly. You will be able to keep track of your health at all times. In the hospital, the health status of the newborn baby in the incubator can be constantly grasped, and the newborn infant sudden death syndrome SIDS can be prevented. Furthermore, the present invention is preferably implemented in order to reduce the burden of parental parenting even after the newborn is discharged. In addition to being used for newborns, the present invention can be widely implemented in connection with humans and animals. According to the present invention, since the health state is measured non-invasively by light, the skin of a newborn who is easily damaged is not damaged.
[0079]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the belt to which the sensor is attached is gently wound around a part of a human or animal body, so that the belt remains in contact with one part of the body. And it is avoided that the belt exerts a compressive force on the body part. Therefore, no part of the body is damaged. This makes it possible to detect a health condition for a long time by wearing a belt on sensitive skin such as a newborn.
[0080]
Further, according to the present invention, the pulse wave is determined and selected from the plurality of sensors by the determination unit, and transmitted by the electromagnetic wave by the transmission unit, so that the sensor is in contact with a part of the body among the plurality of sensors. Only a detection signal that does not include extraneous light from the sensor can be selected, and the health condition can be accurately detected.
[0081]
According to the second aspect of the present invention, it is preferably performed in connection with a newborn of a human being, and thus can respond rapidly to sudden infant death syndrome SIDS. According to the present invention, the skin of the newborn is not damaged, and since electromagnetic waves are used, it is wireless and safer than the configuration using cables and cords described in relation to the above-described prior art.
[0082]
According to the third aspect of the present invention, when determining a pulse wave based on detection signals from a plurality of sensors, since a detection signal that does not include extraneous light is determined and selected, the pulse wave is generated with a relatively simple configuration. The determination can be made accurately and without erroneous detection.
[0083]
According to the present invention of claim 4, when the sensor attached to the belt is separated from a part of the body and the extraneous light is incident, the peak / peak value AC1 of the detection signal from the light receiving element of the sensor greatly changes. Then, the change amount Δx of the detection signal generated thereby is level-discriminated, and the selection means selects a detection signal that does not include extraneous light from only a sensor that is in contact with a part of the body and performing a normal detection operation. Transmit by transmission means. Thus, the electromagnetic wave signal from the transmission means transmits only an accurate detection signal, and therefore the health condition can be accurately detected.
[0084]
According to the invention of claim 5, sensor identification data is also transmitted. Therefore, it is possible to know the degree of body movement of a person or animal due to the frequent degree of change in identification data. In this way, it is possible to know whether the health condition of a person or animal is normal or abnormal.
[0085]
According to the present invention of claim 6, pulse wave component data and DC component data are intermittently measured and transmitted, thus improving transmission efficiency and reducing power consumption, and constantly detecting a health condition. Will be able to.
[0086]
According to the seventh aspect of the present invention, it becomes possible to detect the oxygen saturation of arterial blood using a light emitting element that emits red light and infrared light, and it is possible to detect the component of extraneous light using a filter means. Can be blocked from being included in the detection signal, and thus the health condition can be accurately detected.
[0087]
According to the present invention of claim 8, the health condition monitoring device 3 including the health condition detection device 1 and the processing device 2 is realized without damaging a human or animal body such as a newborn whose health condition is to be detected. In addition, it is possible to monitor the health condition without partially applying a pressing force.
[0088]
According to the present invention of claim 9, scattered light from living tissue due to red light and infrared light is received by a single light receiving element, and the configuration is simplified, and oxygen saturation and pulse of arterial blood Can be accurately calculated in the processing device.
[0089]
According to the present invention of claim 10, it is determined whether or not the time change of the identification data of the sensor of the health condition detection apparatus is frequent, and when it is frequent, an alarm signal is output, It is easy to know whether the animal is abnormal or needs to be observed.
[0090]
According to the present invention of claim 11, an alarm signal is output even when the oxygen saturation or pulse of arterial blood of a person or animal is outside the normal range, thus monitoring the health condition of the person or animal. Can be performed more reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a health condition detection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a simplified perspective view showing a state in which the health condition detection device 1 is attached to a person 7 who is a newborn.
FIG. 3 is a simplified perspective view of the health condition detection apparatus 1;
4 is a cross-sectional view showing a state in which the health condition detection device 1 is worn on the lower limb 8 of a person 7. FIG.
5 is an output waveform diagram of the light receiving element 16 when the red light from the red light emitting element 14 is irradiated to the lower limb 8 and the light receiving element 16 receives scattered light from the living tissue of the lower limb 8. FIG.
6 is a diagram showing a simplified overall configuration of a health condition monitoring apparatus 3. FIG.
7 is a waveform diagram for explaining a part of the operation of the health condition detection apparatus 1 shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the processing circuit 54;
FIG. 9 is a diagram illustrating a waveform 56 of a detection signal from the light receiving element 16 for explaining an operation of determining and selecting a detection signal including external light and a detection signal not including external light by the processing circuit 54; It is.
10 is a diagram for explaining the operation of a processing circuit 54. FIG.
11 is a block diagram showing the overall configuration of the processing apparatus 2. FIG.
FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of the arithmetic circuit 66;
13 is a flowchart for explaining the operation by the arithmetic circuit 66 of the alarm routine in step b9 of FIG. 12 described above.
FIG. 14 is a diagram for explaining a method for calculating and obtaining oxygen saturation of arterial blood.
[Explanation of symbols]
1 Health condition detection device
2 processing equipment
3 Health condition monitoring device
5 Transmission processing means
6 Transmission means
7 people
8 Lower limbs
9 Belt
14 Red light emitting device
15 Infrared light emitting device
16 Light receiving element
29 batteries
31, 37 selector switch
32 Amplifier circuit
33 Processing means
34 Light Emitting Element Scheduling Circuit
38 Red light sample and hold circuit
39 Infrared light sample and hold circuit
43, 44 Low-pass filter
48, 49 band pass filter
54 Processing circuit
SR1 to SR8 sensors

Claims

(A) a belt that is gently wrapped around a part of a human or animal body;
(B) a plurality of sensors arranged at intervals in the circumferential direction of the belt, each sensor being
A light emitting element for generating light toward a living tissue of a human or animal;
A sensor having a light receiving element that receives scattered light from the living tissue of light from the light emitting element and outputs a detection signal indicating the intensity of the scattered light;
(C) determination means provided on the belt and determining and selecting a pulse wave from detection signals from the respective light receiving elements;
(D) A health condition detection apparatus comprising: a transmission unit that is provided on the belt and transmits a pulse wave detection signal selected by the determination unit using an electromagnetic wave.

The health condition detection apparatus according to claim 1, wherein the person or animal is a newborn.

3. The health condition detection apparatus according to claim 1, wherein the determination means determines and selects a detection signal that does not include extraneous light from detection signals from the respective light receiving elements.

The judging means is
In response to the detection signal from each light receiving element, when the amount of change in the detection signal within a predetermined time is equal to or greater than a predetermined value exceeding the peak / peak value of the pulse wave component, the detection signal includes extraneous light. A change amount discriminating means for determining that the detection signal does not include extraneous light when it is less than the predetermined value;
2. A selection means for selecting a detection signal having the maximum peak-peak value from among detection signals that do not contain extraneous light determined by the change amount discrimination means and providing the same to a transmission means. The health condition detection apparatus as described.

5. The health condition detection apparatus according to claim 1 or 4, wherein the transmission means also transmits identification data for identifying the sensor from which the detection signal to be transmitted is output, along with transmission of the detection signal.

The transmission means is
6. The pulse wave component data and the DC component data sampled at a sampling period less than the pulse wave component period are intermittently measured and transmitted. Health condition detection device.

The sensor
As a light emitting element,
A red light emitting element that emits red light; and
An infrared light emitting element that emits infrared light;
The light receiving element commonly receives scattered light from the red light emitting element and the infrared light emitting element,
Driving means for driving the red light emitting element and the infrared light emitting element alternately to emit light at predetermined intervals (W1 + W2);
The health condition detection apparatus according to claim 1, further comprising a filter unit that filters a detection signal from the light receiving element by a frequency band of about 10 Hz or less.

(A) the health condition detection device according to one of claims 1 to 7;
(B) a processing device,
Receiving means for receiving electromagnetic waves from the transmitting means;
In response to the output of the receiving means, calculating means for calculating a value representing a health state corresponding to the detection signal;
A health condition monitoring apparatus comprising: a processing device including an output means for outputting a value representing a health condition in response to an output of the computing means.

(A) a health condition detection device comprising:
A belt that is gently wrapped around a part of a human or animal body;
A plurality of sensors arranged at intervals in the circumferential direction of the belt, each sensor
A light emitting element for generating light toward a living tissue of a human or animal;
A sensor having a light receiving element that receives scattered light from the living tissue of light from the light emitting element and outputs a detection signal indicating the intensity of the scattered light;
A determination means provided on the belt for determining and selecting a detection signal including external light and a detection signal not including external light among detection signals from the respective light receiving elements;
A detection means provided on the belt and not including the extraneous light selected by the determination means, and a transmission means for transmitting by electromagnetic waves,
The sensor
As a light emitting element,
A red light emitting element that emits red light; and
An infrared light emitting element that emits infrared light;
The light receiving element is a health condition detection device that commonly receives scattered light from the red light emitting element and the infrared light emitting element, and
(B) a processing device,
Receiving means for receiving electromagnetic waves from the transmitting means;
In response to the output of the receiving means, the level of the detection signal of the light receiving element by red light and infrared light is calculated to calculate the oxygen saturation of arterial blood, and the level of the detection signal of the light receiving element by red light or infrared light Calculating means for calculating a pulse by calculating
A health condition monitoring apparatus comprising: a processing unit including a display unit configured to display an oxygen saturation level and a pulse of arterial blood in response to an output of the calculation unit.

(A) a health condition detection device comprising:
A belt that is gently wrapped around a part of a human or animal body;
A plurality of sensors arranged at intervals in the circumferential direction of the belt, each sensor
A light emitting element for generating light toward a living tissue of a human or animal;
A sensor having a light receiving element that receives scattered light from the living tissue of light from the light emitting element and outputs a detection signal indicating the intensity of the scattered light;
A determination means provided on the belt for determining and selecting a detection signal including external light and a detection signal not including external light among detection signals from the respective light receiving elements;
Health including a detection signal provided on the belt and not including the extraneous light selected by the determination unit, and a transmission unit that transmits the identification data identifying the sensor from which the detection signal not including the extraneous light is output by electromagnetic waves A state detection device;
(B) a processing device,
Receiving means for receiving electromagnetic waves from the transmitting means;
A health condition monitoring apparatus, comprising: a processing unit that outputs a warning signal when a time interval at which the identification data changes is less than a predetermined time in response to an output of the receiving unit.

As a light emitting element of each sensor,
A red light emitting element that emits red light; and
An infrared light emitting element that emits infrared light;
The light receiving element commonly receives scattered light from the red light emitting element and the infrared light emitting element,
The calculation means calculates the level of detection signal of the light receiving element by red light and infrared light to calculate the oxygen saturation of arterial blood, and calculates the level of detection signal of the light receiving element by red light or infrared light. Calculate the pulse,
11. The health condition monitor according to claim 10, wherein an alarm signal is also output when the oxygen saturation level of arterial blood is outside the first predetermined range or the pulse is outside the second predetermined range. apparatus.