活体信息测定装置及其控制方法

专利名称：活体信息测定装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及使用来自耳孔的红外辐射光，非侵入地测定活体信息 的活休信息测定装置及其控制方法。
背景技术：
当前，作为活体信息测定装置，提按有通过测定来自鼓股的^射 光，计算葡萄糖浓度的非侵入血糖仪。例如，在专利文献1屮，公开 有以下方式的非侵入血糖仪，设置能够放入外耳道的程度的大小的反 射镜，通过该反射镜，向鼓膜照射近红外线或者热线，并检测在鼓股
处反射的光，根据检测结果计算葡萄糖浓度。另外，在专利文献2屮， 公开有以下方式的非侵入血糖仪，设置能够插入至耳孔内的探头，在 已将鼓股、外耳道冷却的状态下，通过探头，检测在内耳产生并从鼓 脱私;射的红外线，通过对检测出的红外线进行分光分析，获得葡萄糖 浓度。另外，在专利文献3中公开有以下方式的非侵入血糖仪，设罟 能够插入至耳孔内的反射镜，使用该反射镜检测来自鼓胶的私;射光， 通过对检测出的辐射光进行分光分析，获得葡萄糖浓度。
然而，在现有的活体信息测定装置中，由于不能确认插入耳孔内 的反射镜、探头朝向哪个方向，因此难以在耳孔内将测定位覽与鼓脱 正确地定位。从而，在测定结果中包含误差的可能性大，难以说能够 确保高可靠性。
专利文献1:日本特表平05 — 506171号公报
专利文献2:日本特表2002 — 513604号公报
专利文献3:日本特表2001 — 503999号公报

发明内容
本发明是鉴于上述现有的问题点而完成的，其目的是提供能够确 认红外线检测器的视场是否朝向鼓膜的方向的技术。
本发明的活体信息测定装置包括检测从耳孔内辐射的红外线的红外线检测器；以朝向上述红外线检测器的视场发射声波的方式设置 的声波输出部；和根据上述红外线检测器的输出计算活体信息的运算 部。
上述声波输出部也可以包括发射上述声波的声源；和将发射的上 述声波导入上述耳孔内，并朝向上述红外线检测器的视场输出的导声 部。
由此，能够将从声源发出的声波以良好的方向性照射到耳孔内。 此处，如果以使得通过导声部导入声波的方向包含在红外线检测器的 视场的方向内的方式进行设定，则由于能够沿与红外线检测器的视场 的方向相同的方向照射声波，所以能够更可靠地确认红外线检测器的 视场足否朝向鼓脱的方向。
上述活体信息测定装置还可以进一步包括对上述声波在上述耳 孔内反射而产生的反射波进行检测的声波检测器；和根据上述声波检
测器的检测结果，对在上述红外线检测器的视场中是否包括上述鼓脱 进行判定的判定部。
山此，因为能够自动地判定红外线检测器的视场是否别向鼓脱的 力-向，因此不需要使用者自身判断红外线检测器的视场足否朝向鼓股
的方向。
上述活体信息测定装置还可以包括将上述耳孔内的上述反射波 导向上述声波检测器的导声部。
由此，因为能够集中地对在耳孔内反射的反射波中的朝向导声部 的方向反射的反射波进行检测，所以能够根据通过声波检测器检测出 的反射波的强度，更可靠地确认上述红外线检测器的视场是否别向鼓 膜的方向。
上述活体信息测定装置还可以包括对通过上述声波检测器检测出 的上述反射波的强度与规定的阈值进行比较的比较部，上述判定部进 一步利用上述比较部的比较结果，判定上述鼓膜是否包括在上述红外 线检测器的视场中。
上述活体信息测定装置还包括存储上述规定的阈值的阈值存储 部，上述规定的阈值是针对上述反射波的强度预先确定的值，上述比 较部对通过上述声波检测器检测出的上述反射波的强度与上述规定的阈值进行比较。
在红外线检测器的视场朝向鼓膜的方向的情况下，通过声波检测 器检测出的反射波的强度变小。另一方面，在红外线检测器的视场朝 向外耳道的方向的情况下，通过声波检测器检测出的上述反射波的强 度相对于声波的强度的比例均成为大的值。
因此，通过将阈值设定于在红外线检测器的视场朝向鼓膜的方向 的情况下通过声波检测器检测出的反射波的强度与在红外线检测器的 视场朝向外耳道的方向的情况下通过声波检测器检测出的反射波的强 皮之问，比较部的比较结果是，通过声波检测器检测出的反射波的强 皮小于阈值吋，能够判定红外线检测器的视场朝向鼓膜的方向。W — 方而，当通过卢波检测器检测出的反射波的强度在阈位以上吋，能够 判定红外线检测器的视场没有朝向鼓膜的方向。
上述活体信息测定装置还可以设置根据上述比较部的比较结果输 出警告的警告输山部。
由此，如果设定成根据比较部的比较结果，在判定红外线检测器 的视场没冇朝向鼓膜的方向的情况下警告输出部输;li警告，则能够通 知使川者红外线检测器的视场的朝向不合适。
上述声波输出部也可以以选自1000 6000Hz的频带的至少一个
频率发射上述声波。
上述声波输出部还可以发射作为纯音的上述声波。另外，上述声 波输出部还可以发射强度一定的上述声波。由此，因为朝向耳孔内发 射的声音没有强度变化，所以使用者更易于听到声音的大小的变化。
上述声波输出部还可以发射频率一定的上述声波。因为声音的高 低没有变化，所以使用者更易于听到声音大小的变化。
上述声波输出部还可以发射鼓膜的反射率不同的第一声波和第二 声波，上述红外线检测器对上述第一声波的反射波和上述第二声波的 反声波的至少一方进行检测，上述运算部根据检测反射波后的上述红 外线检测器的输出计算活体信息。
通过以使得第一声波在鼓膜上的反射率比第二声波在鼓膜上的反 射率大的方式设定第一声波的频率和第二声波的频率，在上述红外线 检测器的视场朝向鼓膜的方向的情况下，第一声波的强度相对于通过声波检测器检测出的第一声波的反声波的强度的比例，比第二声波的 强度相对于通过声波检测器检测出的第二声波的反射波的强度的比例 大。
另一方而，在上述红外线检测器的视场朝向外耳道的方向的情况 —卜一，因为外耳道的反射率对任一种声波均很高，所以第一声波的强设 相对于通过声波检测器检测出的第一声波的反射波的强度的比例，以 及第二声波的强度相对于通过声波检测器检测出的第二卢波的反射波 的强度的比例均成为大的值。
另外，在上述红外线检测器的视场既没有朝向鼓膜的方向也没有 创向外耳道的方向的情况下，或者，在将活体信息测定装置插入耳孔 内时似插入不充分的情况下，因为第- 声波的反射波和第二声波的反 射波'卜到达插入部的反射波变少，所以第一声波的强皮相对于通过声 波检测器检测出的第一声波的反射波的强度的比例、以及第二声波的 强度相对于通过声波检测器检测出的第二声波的反声波的强度的比例 均为小的值。
从而，木发明的活体信息测定装置能够根据通过声波检测器检测 出的第一声波的反射波的强度和第二声波的反声波的强度，确认上述 红外线检测器的视场是否朝向鼓膜的方向。
上述活体信息测定装置还包括对在上述耳孔内反射的上述声波 的反射波进行检测的声波检测器；和根据上述声波检测器的检测结果， 对上述鼓膜是否包括在上述红外线检测器的视场中进行判定的判定 部，上述判定部根据上述第一声波的反射波的强度和上述第二声波的 反射波的强度，判定上述鼓膜是否包括在上述红外线检测器的视场屮。
上述声波输出部还可以设置能够切换发射上述第一声波和上述 第二声波的声源；将从上述声源发射的上述第一声波和上述第二声波 导入上述耳孔内，朝向上述红外线检测器的视场输出的第一导声部；
以及将上述耳孔内的上述第一声波的反射波和上述第二声波的反射波 导向上述声波检测器的第二导声部。
由此，能够以良好的方向性，在耳孔内向与上述红外线检测器的 视场朝向的方向相同的方向照射从声源发出的第一声波和第二声波。 另外，因为能够集中地对在耳孔内反射的各声波中的朝向第二导声部的方向反射的反射波进行检测，所以能够根据通过声波检测器检测出 的第一声波的反射波的强度和第二声波的反射波的强度，更可靠地确 认在耳孔内上述红外线检测器的视场是否朝向鼓膜的方向。
上述活体信息测定装置还可以设置对通过上述声波捡测器检测出 的上述第一声波的反射波和上述第二声波的反射波的各自的强度与《 少一个阈值进行比较的比较部，上述判定部进一歩利川上述比较部的 比较结果，判定上述鼓膜是否包括在上述红外线检测器的视场屮。
上述活体信息测定装置还可以包括存储上述至少一个阈他的阈饥 存储部，上述至少一个阈值包括第一阈值和第二阈值，上述比较部对 通过上述声波检测器检测出的上述第一声波的反射波的强度与上述第 一阈值进行比较，并对上述第二声波的反射波的强度与上述第二阈位 进行比较。
此处，优选上述阈值包括关于上述第一声波的反射波的强设的第
一l聰、和关于l:述第二声波的反射波的强度的第二阈位，还设覽存 储上述第…阈值和上述第二阈值的阈值存储部，上述比较部对通过上 述声波检测器检测出的上述第一声波的反射波的强度与第一阈位进行 比较，并对通过上述声波检测器检测出的上述第二声波的反射波的强 度与上述第二阈值进行比较。
在上述红外线检测器的视场朝向鼓膜的方向的情况下，第一卢波 的强度相对于通过声波检测器检测出的第一声波的反射波的强度的比 例，比第二声波的强度相对于通过声波检测器检测出的第二声波的反 射波的强度的比例大。另一方面，在上述红外线检测器的视场朝向外 耳道的方向的情况下，第一声波的强度相对于通过声波检测器检测出 的第一声波的反射波的强度的比例、以及第二声波的强度相对于通过 声波检测器检测出的第二声波的反射波的强度的比例均成为大的值。 另外，在上述红外线检测器的视场既没有朝向鼓膜的方向也没有朝向 外耳道的方向的情况下，第一声波的强度相对于通过声波检测器检测 出的第一声波的反射波的强度的比例、以及第二声波的强度相对于通 过声波检测器检测出的第二声波的反射波的强度的比例均成为小的 值。
于是，将第一阈值设定于在上述红外线检测器的视场朝向鼓膜方向的情况下通过声波检测器检测出的第一声波的反射波的强度、与在 l:述红外线检测器的视场既没有朝向鼓膜的方向也没有朝向外耳道的 方向的情况下通过声波检测器检测出的第 一 声波的反射波的强皮之 间。进一步，将第二阈值设定于在上述红外线检测器的视场朝向外耳 道的方向的情况下通过声波检测器检测出的第二声波的反射波的强 度、与在上述红外线检测器的视场朝向鼓膜的方向的情况下通过声波 检测器检测出的第二声波的反射波的强度之间。由此，在比较部的比 较结果是，通过声波检测器检测出的第一声波的反射波的强度比第一 阈他大，且通过声波检测器检测出的第二声波的反射波的强皮比第二 阀伹小吋，能够判定上述红外线检测器的视场朝向鼓膜的方向。另一 方而，在通过声波检测器检测出的第一声波的反射波的强度为第一-阈 值以下、或通过声波检测器检测出的第二声波的反射波的强度为第二 阈值以上吋，能够判定插入耳孔内的插入部没有朝向鼓膜的方向。
另外，上述阈值是关于上述第一声波的反射波的强度与上述第二 卢波的反射波的强度的差值的阈值，还可以设置存储上述阈任[的存储 部，上述比较部对通过上述声波检测器检测出的上述第一声波的反射
波的强度和上述第—声波的反射波的强度的差值、与存储在l:述阈化L 存储部中的上述阈值进行比较。
在上述红外线检测器的视场朝向鼓膜的方向的情况下，第一声波 的强度相对于通过声波检测器检测出的第一声波的反射波的强度的比 例，比第二声波的强度相对于通过声波检测器检测出的第二声波的反 射波的强度的比例大。另一方面，在上述红外线检测器的视场朝向外 耳道的方向的情况下，第一声波的强度相对于通过声波检测器检测出 的第一声波的反射波的强度的比例、以及第二声波的反射波的强度相 对于通过声波检测器检测出的第二声波的反射波的强度的比例均成为 大的值。另外，在上述红外线检测器的视场既没有朝向鼓膜的方向也 没有朝向外耳道的方向的情况下，或者，在将活体信息测定装置插入 耳孔内时插入不充分的情况下，第一声波的强度相对于通过声波检测 器检测出的第一声波的反射波的强度的比例、以及第二声波的强度相 对于通过声波检测器检测出的第二声波的反射波的强度的比例均成为 小的值。因此，关于通过声波检测器检测出的第一声波的反射波的强度与 第二声波的反射波的强度的差值，上述红外线检测器的视场朝向鼓膜 的方向的情况下的比没有朝向鼓膜的方向的情况下的大。
于是，将存储在阈值存储部中的阈值设定于在上述红外线检测器 的视场朝向鼓膜的方向的情况下通过声波检测器检测出的第一声波的 反射波的强度与第二反射波的强度的差值、和在上述红外线检测器的 视场没有朝向鼓膜的方向的情况下通过声波检测器检测出的第一声波 的反射波的强度与第二声波的反射波的强度的差值之问。由此，当比 较部的比较结果是，通过声波检测器检测出的第一声波的反射波的强 设与第二声波的反射波的强度的差值大于阈值吋，能够判定上述红外 线检测器的视场朝向鼓膜的方向。另一方而，当通过声波检测器检测 出的第一声波的反射波的强度与第二声波的反射波的强度的差值为阈 值以下吋，能够判定插入耳孔内的插入部没有朝向鼓膜的方向。
上述活体信息测定装置还可以设置存储上述至少一个阈值的阈他 存储部，对表示通过上述声波检测器检测出的上述第一声波的反射波 的强皮与上述第二声波的反射波的强度的差的差值、与上述至少一个 l淵但进行比较。
上述活体信总测定装置还可以设S根据上述比较部的比较结见输 出警告的警告输出部。
上述声波输出部还可以以选自20 800Hz的频带的至少一个频率 发射上述第一声波，并且，以选自1000 6000Hz的频带的至少一个频 率发射上述第二声波。由此，第一声波在鼓膜上的反射率比第二声波 在鼓膜上的反射率大。
上述声波输出部还可以发射作为纯音的上述第一声波和上述第二 声波。
上述声波输出部还可以发射各自的强度为一定的上述第一声波和 上述第二声波。
上述声波输出部还可以发射频率分别为一定的上述第一声波和上 述第二声波。
上述活体信息测定装置还可以设置对从上述耳孔辐射的红外光进 行分光的分光元件。
14上述活体信息测定装置还可以设置使来自上述红外线检测器的输 出信号值与上述判定部的判定结果相关联并加以存储的存储部。
本发明的方法是控制上述活体信息测定装置的方法，上述活体信 息测定装置还包括对上述红外线检测器、上述声波输出部、上述声波 检测器、上述运算部、上述判定部和上述存储部进行控制的控制部， 上述方法包括(a)使用上述红外线检测器，检测从上述耳孔内辐射 的上述红外线的步骤，(b)从上述声波输出部依次发射上述第一卢波 和上述第二声波的步骤，(C)使用上述声波检测器检测上述第一声波 的反射波以及上述第二声波的反射波的步骤，(d)使用上述判定部， 报据通过上述声波检测器检测出的上述第一声波的反射波的强度和I: 述第二声波的反射波的强度，判定上述鼓膜是否包括在上述红外线检
测器的视场屮的步骤，(e)使来自上述红外线检测器的输出信兮侦.b l:.述判定部的判定结果相关联并将:il;保存到上述存储部的歩骤，和(f)
通过上述运算部，从保存在上述输出信号存储部屮的上述输出信y-位
屮，读出由上述判定部判定为在上述红外线检测器的视场屮包括上述 鼓膜吋的输出信号值，并根据上述读出的上述输出信号值计算上述活 体信息的歩骤。
根据该结构，因为运算部自动地抽取红外线检测器的视场朝向鼓 膜的方向吋的来自红外线检测器的输出信号，所以能够根据适丁"测定 的红外线的强度计算活体信息，从而能够进行更正确的活体信息的测 定o
本发明的方法是控制上述活体信息测定装置的方法，上述活休信 总测定装置还包括对上述红外线检测器、上述声波输出部、上述声波 检测器和上述判定部进行控制的控制部，上述方法包括(a)从上述 声波输出部依次发射上述第一声波和上述第二声波的步骤，(b)使ffl 上述声波检测器检测上述第一声波的反射波和上述第二声波的反射波 的步骤，(c)使用上述判定部，根据通过上述声波检测器检测出的上 述第一声波的反射波的强度、和上述第二声波的反射波的强度，判定 上述鼓膜是否包括在上述红外线检测器的视场中的步骤，和(d)在上 述步骤(c)中，当判定上述鼓膜包括在上述红外线检测器的视场中时， 使用上述红外线检测器开始检测从上述耳孔内辐射的上述红外光的步骤。
根据该结构，因为自动识别上述红外线检测器的视场朝向适于测 定的鼓膜的方向，并开始检测从耳孔内辐射的红外光，所以能够进行 更正确的活体信息的测定。
本发明的活体信息测定装置还可以包括保存表示红外线检测器 的输出信号与活体信息的相关性的相关数据的相关数据存储部；显示 通过运算部换算的活体信息的显示部；和供给用于活体信息测定装黄 进行工作的电力的电源。
运算部也可以从相关数据存储部读出上述相关数据，通过参照该 相关数据而将红外线检测器的输出信号变换成活体信息。
农示红外线检测器的输出信号与活体信息的相关性的相关数据例 "ll能够通过对具有已知的活体信息(例如血糖值)的忠者测定红外线 检测器的输出信号，分析所得到的红外线检测器的输!ll信号与活休倍 总的相关性而获得。
发明的效果 根据木发明，能够确认红外线检测器的视场是否朝向鼓脱的方向。 由此，能够将测定位置与鼓膜对位，使用从鼓膜辐射的红外光获得高 精度的活体信息。


图1是表示实施方式1的活体信息测定装置的外观的立体图。 图2是表示实施方式1的活体信息测定装置的结构的图。 图3是表示活体信息测定装置的光学滤光轮(filterwheel)的立体图。
图4是表示鼓膜的声波的反射率的频率特性的图。 图5是表示实施方式2的活体信息测定装置的外观的立体图。 图6是表示实施方式2的活体信息测定装置的结构的图。 图7是表示实施方式3的活体信息测定装置的结构的图。 图8是表示实施方式6的活体信息测定系统的外观的立体图。 图9是表示活体信息测定系统的测定部内部和主体部内部的结构 的图。图IO是表示测定部内部的结构的局部剖面图。
图11是图IO中的A —A剖面图。 图12是图10中的B — B线剖面图。
图13 (a) (d)是表示从设置有凸轮部的一侧观看到的凸轮齿 轮部的一例的平面图。
图14是表示实施方式7的活体成分浓度测定装置的结构的图。 符号的说明
100活体信息测定装置 102 主体
104 插入部
105 导光管
106光学滤光轮 108红外线检测器 110微型计算机 112存储器 114 V:示器 116 ili源
118 斩波器(chopper) 126 检测区域 130前置放大器 132 带通滤波器 134同步解调器 136 低通滤波器
138 A/D变换器
139 D/A变换器 141第一导声管 143 声源
152声波输出部 200 耳孔 202 鼓膜 204 外耳道
具体实施例方式
以F，首先说明对红外线检测器的视场是否朝向鼓股方向进行确 认的原理，之后，说明利用从鼓膜辐射的红外光取得活体信息的方法。 然后，详细说明用于确认红外线检测器的视场是否朝向鼓胶的方向的 各个实施方式。
其中，所谓"活体信息"，定义为反映活体的健康状态的信息。作
为本发明中的活体信息，能够列举葡萄糖浓度(血糖值)、巾L红蛋白浓
度、胆固醇浓度、中性脂肪浓度、蛋白质浓度等包含在活体屮的化学 成分的浓度或体温等。
本发明的活体信息测定装置包括对从耳孔内辐射的红外光进行 检测的红外线检测器；以朝向红外线检测器的视场发射声波的力—式设 赏的声波输出部；和根据红外线检测器的输出计算活体信总的运算部。
所谓"从耳孔内辐射的红外光"包括因来自鼓膜、外耳道等丄l: 孔内的活体组织自身的热辐射而从耳孔内辐射的红外光；和照射到斗 孔内的红外光在耳孔内的活体组织上反射而从耳孔内射出的红外光。
向:环孔内发射的声波使鼓膜振动。鼓膜的振动经过J:I:小廿向丄「蜗 传递，被变换成i(l信号。变换的i乜信号经听觉祌经传递到脑，使川A 将其识别为声音。但是，向耳孔内发射的声波与外耳道、鼓膜等活休 组织的声阻抗相应地被反射。
关于声阻抗，相对于声波的频率其特性不同。 一般而言，活休组 织的声阻抗高，活体组织良好地反射声波。外耳道也相同，因为声阻 抗高所以良好地反射声波。
从而，当声波朝向外耳道的方向被发射时，声波在外耳道中被反 射，传递到鼓膜的声波的强度变小，因此使用者听到的声波的声音小。 另一方面，当声波被向鼓膜的方向发射时，对于使用者而言听到的声 波的声音大。
如果以使得从声源发射声波的方向被包含在红外线检测器的视场 中的方式进行设定，则当使用者听到的声波的声音大时，能够判断红 外线检测器的视场朝向鼓膜的方向。从而，根据本发明的活体信息测 定装置，能够确认红外线检测器的视场是否朝向鼓膜的方向。
已知鼓膜的声阻抗特别是在人体的可听区域中变化很大。图4是表示鼓膜的声音的反射率(power reflectance:能量反射系数)与频率 (frequency)的关系的图。根据图4，例如因为在20 800Hz的低音 域中鼓膜的声阻抗高，所以鼓膜良好地反射包含在20 S00Hz频带中 的声波。另外，例如，对于1000 6000Hz频带的声波，鼓膜的反射率 小。因为其能够良好地传递到内耳侧，所以对人而言是能够很好地听 到的频带。由此，声波的频率优选是1000 6000Hz。
这样，因为对人而言是能很好地听到的频带，所以使jl]者易于判 断声音并判定上述红外线检测器的视场是否朝向鼓股。
通过测定从活体辐射的红外光，能够得到例如血糖值等活体成分 浓度的信息。以下说明其原理，说明根据该原理进行动作的本发明的 活体信息测定装置的功能性的结构。然后，说明本发明的活休信总测 定装置的实施方式。
通过来自活体的热辐射所辐射的红外辊射光的辐射能量W川以卜. 的数学公式表示。[数l]<formula>formula see original document page 19</formula><formula>formula see original document page 19</formula>
其中，
W:是通过来自活体的热辐射所辐射的红外辐射光的辐射能量-,
e (入)是波长入下的活体的辐射率； Wo (A、 T):是波长人、温度T下的黑体辐射强度密度； h:是普朗克常数(h=6.625Xl(T34 (W*S2)); c:是光速(c = 2.998X 1010 (cm/s));
入,、入2:是来自活体的红外辐射光的波长(^m);
T:是活体的温度(K); S:是检测面积(cm2); k:是玻尔兹曼常数。从(数l)可知，在检测面积S—定的情况下，由来自活体的热辐 射所辐射的红外辐射光的辐射能量W依赖于波长A下的活体的辐射率 e (入)。根据辐射的基尔霍夫法则，相同温度、波长下的辊射率和吸 收率相等。
K-屮，a (入):是波长人下的活体的吸收率。
从而，可知在考虑辐射率吋考虑吸收率即可。根据能最守tii定化，
吸收率、透过率和反射率存在以下的关系。 [数4]
"(;t)+r(;t)+/(^) = i
-A:屮，
r (入)是波长A下的活体的反射率； t(入)是波长X下的活体的透过率。 因此，使用透过率和反射率，辐射率表示如下。 [数5]
透过率以入射光量与透过测定对象物体后到来时的透过光量之比 表示。入射光量和透过测定对象物体后到来时的透过光量按照朗伯比
尔定律(Lambert-Beer law)表不。 [数6]
其中，
It:是透过光量；
20IQ:是入射光量； d:是活体的厚度。
k(入)是波长入下的活体的衰减系数。活体的衰减系数是表示 活体对光进行吸收的系数。
从而，透过率表示如下。
<formula>formula see original document page 21</formula>接着，说明反射率。反射率需耍计算相对于整个方向的平均反射 但是在此处为了简单起见，考虑相对于垂直入射的反射率。相对
于垂直入射的反射率在以空气的折射率为i的情况—
<formula>formula see original document page 21</formula>是波长入下的活体的折射率
根据以上内容，辐射率表示如下。
<formula>formula see original document page 21</formula>
当活体中的成分的浓度发生变化时，活体的折射率和衰减系数发 生变化。反射率通常在红外区域中小到大约0.03左右，而且从(数8) 可知，几乎不依赖于折射率和衰减系数。因此，即使由于活体中的成 分的浓度的变化，折射率和衰减系数发生变化，反射率的变化也较小。
另一方面，根据(数7)可知，透过率相当依赖于衰减系数。因此， 当活体中的成分的浓度的变化引起活体的衰减系数即活体吸收光的程度发生变化吋，透过率发生变化。
从以上内容可知，通过来自活体的热辐射而辐射的红外辐射光的 辐射能量依赖于活体中的成分的浓度。因此，能够根据通过来自活体 的热辐射而辐射的红外辐射光的辐射能量强度求取活体中的成分的浓 度。
另外，从(数7)可知，透过率依赖于活体的厚度。活体的厚度越 薄，则透过率的变化相对于活体的衰减系数的变化的程度越大，因此 越易于检测出活体中的成分的浓度变化。鼓膜由于其厚度大约为60
100 n m较薄，因此适于使用红外辐射光的活体中的成分的浓度测定。 以下，参照

本发明的实施方式。 (实施方式1 )
图1是表示实施方式1的活体信息测定装置100的外观的立休阁。
活体信息测定装置100包括主体102、和设置在主休102的侧而I: 的插入部104。在主体102中，设置有用于显示活体成分的浓皮的测定 结果的使用液晶等的显示器114、 ffl于打开/关闭(ON/OFF)活体信 总测定装置100的屯源的电源开关101、和丌j于开始测定的测定开始开 关103。在插入部104中，设置有将从耳孔内辐射的红外光导入活休信 总测定装置100内，进行导光的导光管105;和使声波从主体102传导 到耳孔内的第一导声管141。
此处，第一导声管141的开口部设置在插入部104的末端(端部)。 在插入部104被插入耳孔内，插入部104的端部朝向鼓膜的方向的怙 况下，第一导声管141的开口部也朝向鼓膜的方向。
另外，导光管105的开口部也同样朝向鼓膜的方向。由此，在插 入部104的端部朝向鼓膜的方向的情况下，红外线检测器的视场也朝 向鼓膜的方向。
从而，从第一导声管141的开口部发射声波的方向被设定为包含 在红外线检测器的视场中。第一导声管141与本发明中的导声部相对 应。第一导声管141只要能够引导声波即可，例如，能够使用中空管。
接着，使用图2和图3说明活体信息测定装置100的主体内部的 结构。图2是表示实施方式1的活体信息测定装置100的结构的图， 图3是表示实施方式1的活体信息测定装置100中的光学滤光轮106的立体图。
在活体信息测定装置100的主体内部设置有斩波器118、光学滤
光轮106、红外线检测器108、前置放大器130、带通滤波器132、问 歩解调器134、低通滤波器136、模拟/数字变换器(以下简称为A/ D变换器)138、微型计算机110、存储器112、显示器11乜源116、 定时器156、声源143、数字/模拟变换器(以下简称为D / A变换器) 139和蜂鸣器158。此处，微型计算机110是CPU (中央处理部)，相 当于本发明中的运算部。
屯源116向微型计算机110供给交流(AC)或(直流)DC的i乜 力。作为i li源116优选使用ill池。
卢源143具冇向耳孔200内发出进行照射的声波的功能。在木:i: 施方式屮，声源M3发出作为由1200Hz的单一频率构成的纯咅的卢波。
声源只耍能够发出声波，就没有特别限定，能够使川公知的卢源。 例如，能够列举连接有FM (Frequency Modulation:调频)声源的扬7" 器、连接冇MIDI (Musical Instrument Digital Interface:乐器数字接l」) ^源的扬声器、发出特定频率的声波的蜂鸣器、压(乜元件等。
在声源143屮发出的声波通过第一导声管141照射到I(:孔200内。 照射到耳孔200的声波在鼓膜202、外耳道204等活体组织处被吸收 部分，其它的一部分反射。
在本实施方式以及以下的实施方式中，将组合有声源！43和第一 导声管141的结构称为"声波输出部152"。声波输出部152发挥向红 外线检测器108的视场发射声波的作用。
此处，所谓"朝向红外线检测器108的视场发射声波"是指，从 声源143经过第一导声管141发射声波，使得声波150到达作为红外 线检测器108的视场而表示的范围F中。其中，如图所示，第一导声 管141相对于导光管105不平行而设置有角度。由此，在通常的用途 中设想的从导光管105的开口端到鼓膜202的距离(例如1 2cm)的 范围内，只需声波150能够进入范围F中即可。其中，范围F是考虑 导光管105内部的红外光的反射而决定的，比耳孔200内的导光管105 的开口部的大小更宽广。
斩波器118具有对通过来自鼓膜202的热辐射而辐射的由导光管105导入主体102内的红外光进行斩波，并将红外光变换成高频的红外
线信号的功能。斩波器118的动作根据来自微型计算机110的控制信 号而被控制。由斩波器118斩波后的红外光到达光学滤光轮106。
关于光学滤光轮106，如图3所示，第一光学滤波器122和第二光 学滤波器124被嵌入环123中。在图3所示的例子中，通过均为、N别 形的第一光学滤波器122和第二光学滤波器124被嵌入环123屮，构 成圆盘形的部件，在该圆盘形的部件的中央部设置有旋转轴125。
通过使该旋转轴125如图3的箭头那样旋转，能够将被斩波器118 斩波后的红外光所通过的光学滤波器在第一光学滤波器122与第二光 学滤波器124之间切换。旋转轴125的旋转由来自微型计算机110的 控制信号控制。
旋转轴125的旋转与斩波器118的旋转同步，在斩波器118关W 的彻间优选以使旋转轴125旋转180度的方式进行控制。这样，1斩 波器118再次打开吋，能够将被斩波器118斩波后的红外光所通过的 光学滤波器切换为其它的光学滤波器。光学滤光轮106相^于木发叫 的分光元件。分光元件只要能够将红外光按照不同波长分开即可，例 如，能够使用透过特定波段的红外光的光学滤波器、分光棱镜、迈克 尔逊干涉仪、绕射光栅等。
透过第一光学滤波器122或第二光学滤波器124后的红外光到达 具备检测区域126的红外线检测器108。到达红外线检测器108后的红 外光射入检测区域126，被变换成与所射入的红外光的强度相对应的iii 信号。
红外线检测器108只要是能够检测红外区域的波长的光的仪器即 可，例如，能够使用热电传感器、热电元件、辐射热测量计、HgCdTe (MCT)检测器、高莱控测器(Golaycell)等。红外线检测器还可以 设置多个。
从红外线检测器108输出的电信号通过前置放大器130被放大。 从放大后的电信号中通过带通滤波器132除去以斩波频率为中心频率 的频带以外的电信号。由此，能够使由热噪声等统计偏差引起的噪声 最小化。
通过同步解调器134使斩波器118的斩波频率与通过带通滤波器132被滤波后的电信号同步，并进行积分，由此，通过带通滤波器132 被滤波后的电信号被解调成DC信号。
由同步解调器134解调后的电信号通过低通滤波器136被除去低 频带的信号。由此，能够进一步除去噪声。
由低通滤波器136滤波后的电信号通过A / D变换器138变换成 数字信号，之后，被输入微型计算机110。此处，来自与光学滤波器对 应的红外线检测器108的电信号通过将旋转轴125的控制信号II]作为 触发信号，能够识别是与透过哪个光学滤波器的红外光相对应的fli信 号。从微型计算机110输出旋转轴125的控制信号后，在直至输出下 一个旋转轴控制信号的期间，成为与相同的光学滤波器相对应的i乜信 号。将与各光学滤波器对应的电信号分别在存储器112上累积计计算 以后，计算平均伹，山此，因为噪声被进一步降低，所以优选进行测 定的累计计算。
在存储器H2屮存储有表示与透过第一光学滤波器122的红外光 的强度对应的ili信号和与透过第二光学滤波器124的红外光的强度对 应的ili信兮、与活体成分的浓度的相关的相关数据。微型计算机110 从存储器112读出该相关数据，并参照该相关数据，将从存储在存储 器112中的数字信号计算出的毎单位吋问的数字信号换算成活体成分 的浓度。存储器112相当于本发明的相关数据存储部。作为相关数据 存储部，例如能够使用RAM、 ROM等存储器。
在微型计算机110中被换算的活体成分的浓度被输出到显示器114 进行显示。显示器114相当于本发明的显示部。
第一光学滤波器122例如具有使一种波段(以下，称为测定)n波
段)的红外光透过的光谱特性，其中，该波段包括被作为测定对象的 活体成分吸收的波长。另一方面，第二光学滤波器124具有与第一光 学滤波器122不同的光谱特性。第二光学滤波器124例如具有使包括 一种波长的波段(以下，称为参照用波段)的红外光透过的光谱特性， 其中，该波长是不会被作为测定对象的活体成分吸收，而被妨碍对象 成分的测定的其它活体成分吸收的波长。此处，作为这样的其它活体 成分，是作为测定对象的活体成分以外的成分，选择活体中成分量多 的成分即可。例如，葡萄糖显示在9.6U m附近具有吸收峰值的红外吸收光谱。
于是，在作为测定对象的活体成分是葡萄糖的情况下，第一光学滤波
器122优选具有使包括9.6 y m的波段的红外光透过的光谱特性。
另一方面，在活体中大量含有的蛋白质吸收8.5微米(nm)附近 的红外光，葡萄糖不吸收8.5lim附近的红外光。于是，第二光学滤波 器124优选具有使包括8.5 u m的波段的红外光透过的光谱特性。
能够通过以下的顺序取得存储在存储器112中的表示与透过第 光学滤波器122的红外光的强度对应的电信号和与透过第二光学滤波 器124的红外光的强度对应的电信号、与活体成分的浓度的相关性的 相关数据。
首先，对于具有已知的活体成分浓度(例如血糖值)的忠者，测 定从鼓膜202辐射的红外光。这吋，求取与透过第一光学滤波器122 的波段的红外光的强度对应的电信号、和与透过第二光学滤波器124 的波段的红外红的强度对应的电信号。通过对具有不同的活体成分浓 设的多名忠者进行该测定，能够得到由与透过第--光学滤波器122的 波段的红外光的强度对应的iti信号和与透过第二光学滤波器124的波 段的红外红的强度对应的电信号、以及与它们对应的活体成分浓度构 成的数据的组。
接着，对这样取得的数据的组进行解析并求取相关数据。例如， 针对与透过第一光学滤波器122的波段的红外光的强度对应的ili信9 和与透过第二光学滤波器124的波段的红外红的强度对应的电信号、 以及与它们对应的活体成分浓度，使用PLS (Partial Least Squares Regression:偏最小二乘回归)法等重回归分析法或神经网络(Neural Network)法等进行多变量分析，由此，能够求取表示对应于透过第一 光学滤波器122的红外光的强度的电信号和对应于透过第二光学滤波 器124的红外光的强度的电信号、与对应于它们的活体成分浓度的相 关性的函数。
另外，也可以在第一光学滤波器122具有使测定用波段的红外光 透过的光谱特性，且第二光学滤波器124具有使参照用波段的红外光 透过的光谱特性的情况下，求取对应于透过第一光学滤波器122的波 段的红外光的强度的电信号、与对应于透过第二光学滤波器124的波段的红外光的强度的电信号的差，并求取表示该差与对应于它的活休 成分浓度的相关性的相关数据。例如，能够通过进行最小二乘法等线 性回归分析求得。
接着，参照图l、图2和图3，说明本实施方式中的活体信息测定 装置的动作。
首先，当使用者按下活体信息测定装置100的电源开关101吋， 主体102内的电源打开，活体信息测定装置100成为测定准备状态。
接着，如图2所示，使用者拿起主体102，将插入部104插入外耳 道204。这吋，以使得导光管105的前端朝向鼓脱202的方向的方式进 行插入。插入部104因为是从插入部104的前端部分朝向与主体102 的连接部分直径逐渐变粗这样的圆锥形的屮空管，所以为插入部104 不能插入超过插入部104的外径等于耳孔200的内径的位置的结构。
接着，在将活体信息测定装置100保持在插入部104的外径与:M'-孔200的内径相等的位置的状态下，当使用者按下活体信息测定装宵 100的测定开始开关103吋，微型计算机110开始声源143的动作，从 声源143发出声波。声源143以一定的强度发出由1200Hz的单一频率 构成的作为纯音的声波。
山声源143发出的声波通过第一导声管141传播到耳孔200内。
传播到耳孔200内的声波在鼓膜202、外耳道204等活体组织处 部分被吸收，另外的一部分反射。
这吋，使用者在将活体信息测定装置100的插入部104插入耳孔 200内的同时，使活体信息测定装置100活动，使得第一导声管141 的轴所朝向的方向变化，在能够听到最大声音的位置保持活体信息测 定装置IOO。在此状态下，当使用者再一次按下测定开始开关103吋， 微型计算机110使斩波器118开始动作，从而开始测定从鼓膜202辐 射的红外光。
微型计算机110当根据来自定时器156的计时信号判断从测定开 始己经过一定时间时，控制斩波器118，切断到达光学滤光轮106的红 外光。由此，自动结束测定。这时，微型计算机110控制显示器114、 蜂鸣器158，在显示器114上显示测定己结束的意思的信息，或使蜂鸣 器158鸣响，或从扬声器(未图示)输出声音，由此，通知使用者测定已结束的情况。由此，因为使用者能够确认测定已结束的情况，所 以将插入部104取出到耳孔200外。
微型计算机110从存储器112读出表示对应于透过第一光学滤波 器122的第一红外光的强度的电信号和对应于透过第二光学滤波器 124的红外光的强度的电信号、与活体成分的浓度的相关性的相关数 据，并参照该相关数据，将从A/D变换器138输出的电信号换算成 活体成分的浓度。求得的活体成分的浓度显示在显示器114上。
根据本实施方式，在听取从第一导声管41射出的声波的同吋使 活体信息测定装置100活动，由此，使用者能够确认插入耳孔200内 的插入部104朝向哪个方向。另外，通过在能够听到最大声音的位覽 保持活体信总测定装置100，因为能够在已插入耳孔200内的插入部 104的端而朝向鼓膜202的方向的状态下，即在红外线检测器108的视 场朝向鼓膜的方向的状态下进行测定，所以能够进行更高精度的活休 信息的测定。
(实施方式2)
接着，说明本发明的实施方式2的活体信息测定装置。 本实施方式的活体信息测定装置210的外观与实施方式1比较， 在设置有第二导声管142这一点上不同。关于其它的外观，由于与实 施方式1相同，因此省略说明。图5是表示木实施方式2的活体信总 测定装置210的外观的立体图。
在插入部104中，设置有将从耳孔内辐射的红外光导入活体信总 测定装置210并进行导光的导光管105;使声波从主体102传导到耳孔 内的第一导声管141;和将从耳孔内反回的反射波导向主体内的第二导 声管142。
此处，第--导声管141和第二导声管142的开口部设置在插入部 104的末端(端部)，在插入部104被插入耳孔内且插入部104的端部 朝向鼓膜的方向的情况下，第一导声管141和第二导声管142的开口部 也朝向鼓膜的方向。第一导声管141和第二导声管142分别对应于本 发明中的第一导声部和第二导声部。作为第二导声部，只要是能够引 导声波的结构即可，例如，能够使用中空管。
接着，使用图6说明活体信息测定装置210的主体内部的结构。图6表示实施方式2的活体信息测定装置210的结构。
本实施方式的活体信息测定装置210的结构与实施方式1相比较， 在进一步设置有第二导声管142、传声器(麦克风)144、频率分析器 140这一点上不同。关于其它的结构，因为与实施方式l相同，所以省 略说明。
声源143具有向耳孔200内发出进行照射的声波的功能。在木实 施方式中，声源143与实施方式1相同，发出由1200Hz的单-一频率构 成的作为纯音的声波。
声源43发出的声波通过第一导声管141照射到耳孔200内。照 射到耳孔200内的声波在鼓膜202、外耳道204等活体组织中 一部分被 吸收，另外的一部分反射。声波通过被活体组织反射而生成反射波。 在玎-孔200内生成的反射波中反回到插入部104的反射波通过第二3 卢管142被导向主休102内。
传声器144具有将由第二导声管142导向主体102内的反射波变 换成〖乜信号的功能。此处，传声器144相当于本发明屮的声波检测器。
作为声波检测器，没有特别限定，能够使用公知的声波检测器， 特别优选具备单一方向性、尖锐方向性、超方向性的传声器，优选足 小型。作为传声器，优选电容型传声器，特别优选驻极体电容传声器 (electret condenser microphone)。另外，由于不是直接检测从声源发！ I; 的声波，因此设置在传声器具有灵敏度的区域以外，而且优选以吸音 材料覆盖传声器的声波检测区域以外。作为吸音材料，没有限定，例 如能够使用氨基甲酸酯泡沫材料、无纺布等公知的材料。
作为声源143的设置位置，设置在传声器144不具有灵敏度的区 域。例如，由于单一方向性的传声器在检测面的背面一侧没有灵敏度， 因此在使用单一方向性的传声器的情况下，将声源配置在传声器的检 测面的背面侧即可。另一方面，尖锐方向性或超方向性的传声器在检 测面的侧面区域没有灵敏度。在本实施方式中使用尖锐方向性的传声 器144，将声源143设置在相当于传声器144的侧面的区域中。
从传声器144输出的电信号在由A/D变换器138变换成数字信 号以后，输出到频率分析器140。
频率分析器140具有按照频率将从A / D变换器138输出的电信号分离并输出到微型计算机UO的功能。作为频率分析器140，能够使
用具有高速傅立叶变换功能的LSI (Large Scale Integration:大规模集 成电路)等。例如，能够使用声音识别LSI。通过使用频率分析器140， 因为能够分析在传声器144中检测出的声波的频率成分，所以在微型 计算机110中确定具有在声源143中发出的声波的频率以外的频率成 分的声波，并从在传声器144中检测出的声波中将其除去，山此，能 够减轻不需要的频率成分的影响。
导入到主体102内的反射波通过传声器144被变换成电信号。变 换成电信号后的反射波通过A/D变换器被变换成数字信号。变换成 数字信号后的lli信号由频率分析器140分析在反射波中包含哪种频率 的声波。山于从声源143仅发出1200Hz频率的声波，因此该频率以外 的声波成为噪声。通过设置在微型计算机110内的带通滤波器除去与 该哚声相对应的电信号，由此，在微型计算机110内杣取与反射波相 对应的电信号。
在存储器112 「|'，存储有关于与由传声器144检测出的反射波的 强度相对应的i[i信号的阈值。
微型计算机110从存储器112读出阈值，与对应于从频率分析器 140输出的反射波的强度的电信号进行比较。
在插入部104的端而与鼓膜202相对的情况下，通过第一导声宵 141传播到耳孔200内的声波到达鼓膜202。鼓膜202对声波的反射率 如图4所示，因为对于频率为1200Hz的声波是0.5左右，所以声波的 强度相对于由传声器144检测出的反射波的强度的比例变小。在本实 施方式中，由于声波的强度设定为一定，因此由传声器144检测出的 反射波的强度在朝向鼓膜的方向时为最小。
另一方面，外耳道204中的声波的反射率对于频率为1200Hz的声 波高达0.9左右(未图示)。因此，在插入部104的端面与外耳道204 相对的情况下，声波的强度相对于由传声器144检测出的反射波的强 度的比例成为大的值。在本实施方式中，因为以使得声波的强度为一 定的方式进行设点，所以由传声器144检测出的反射波的强度变大， 与插入部104的端面和鼓膜202相对的情况相比，成为较大的值。
存储在存储器112中的阈值设定为在插入部104的端面与鼓膜202相对的情况下由传声器144检测出的反射波的强度、与在插入部104 的端而与外耳道204相对的情况下由传声器144检测出的反射波的强 度之问。
微型计算机10从存储器112读出阈值，分别与对应于从频率分 析器140输出的反射波的强度的电信号进行比较。
由微型计算机110进行比较的结果，当由传声器144检测出的反 射波的强度为阈值以上时，能够判定插入部104的端而未与鼓膜202 相对，插入部104的端面位于与外耳道204相对的状态，因此可知丄-1: 孔200内的插入部104的插入方向不适当。
这吋，微型计算机110控制蜂鸣器158，鸣响警告音。山此，能够 向使用者通知插入耳孔200内的插入部104的朝向不适当的情况，能 够催促使用者变更耳孔200内的插入部104的朝向。蜂鸣器158相"1 于木发明屮的警告输出部。作为警告输出部，也可以是显示警告的显 $器、以声音输出警告的扬声器等。
在蜂鸣器158鸣响警告音的情况下，使川者变更耳孔200内的插 入部104的朝向，使得插入部104的端而与鼓膜202相对。这吋，使 川者以使得能够更大地听到声波的声音的方式变更插入部104的朝向 即可。
由微型计算机110进行比较的结果，当由传声器144检测出的反 射波的强度小于阈值时，由于能够判定插入部104的端而与鼓膜202 相对，因此可知耳孔200内的插入部104的插入方向是适当的。微型 计算机110相当于本发明的判定部。作为判定部，也可以使用逻辑屯 路等。
这时，微型计算机IIO控制蜂鸣器158，鸣响与警告音不同的通知 音。当微型计算机110判定插入部104的端面与鼓膜202相对时，微 型计算机IIO使斩波器118开始动作，由此，自动地开始测定从鼓膜 202辐射的红外光。通过蜂鸣器158鸣响通知音，能够向使用者通知插 入耳孔200内的插入部104的朝向是适当的且已开始测定的情况。
此处，作为通知音，只要是在声音的频率、声音的长度、鸣响次 数等方面不同，使得使用者能够识别其与警告音的不同的声音即可。 例如，可以使通知音的长度比警告音短。微型计算机110当根据来自定时器156的计时信号判定从测定开
始已经过一定吋间时，控制斩波器118，遮断到达光学滤光轮106的红 外光。由此，自动结束测定。这吋，微型计算机110控制显示器114 或蜂鸣器158，在显示器上114上显示测定已结束的大意的信息，或鸣 响蜂鸣器158，或从扬声器(未图示)以声音输出，向使用者通知测定 已结朿的情况。由此，因为使用者能够确认测定已结朿的情况，所以 将插入部104取出到耳孔200外。
微型计算机110从存储器112读出表示对应于透过第一光学滤波 器122的第一红外光的强度的电信号、对应于透过第二光学滤波器124 的第一红外光的强度的电信号，与活体成分的浓度的相关性的相关数 据，并参照该数据，将从A/D变换器138输出的il!信号换算成活休 成分的浓度。求得的活体成分的浓度显示在显示器114上。
根据本实施方式，通过将反射波的强度与阈值进行比较，能够确 认插入]:l:孔200内的插入部104朝向哪个方向。因为通过活体信息测 定装置210自动地判定红外线检测器108的视场是否朝向鼓膜202的 方向，所以不需要使用者自己判定红外线检测器108的视场是否朝向 鼓膜202的方向。另外，因为能够在插入耳孔200内的插入部104的 端而朝向鼓股202的方向的状态下进行测定，所以能够进行更高精投 的活体信息的测定。
其中，如实施方式1那样，也可以构成为使用者进行判断。根据 使用者的不同，例如存在使用者难以识别高频的声波的情况。在这种 情况下，通过切换为更低频率的声波，能够可靠地识别能否很大地听 到该声波的变化。 (实施方式3)
接着，说明本发明的实施方式3的活体信息测定装置。 本实施方式的活体信息测定装置211的外观由于与实施方式2的
活体信息测定装置210的外观相同，因此省略说明。
使用图7说明活体信息测定装置211的主体内部的结构。图7是
表示本实施方式的活体信息测定装置211的结构的图。本实施方式的
活体信息测定装置211的结构与实施方式2相比较，在进一步设置有
频率调制器145这一点上不同。在活体信息测定装置211的主体内部设置有斩波器118、光学滤
光轮106、红外线检测器108、前置放大器130、带通滤波器132、同 步解调器134、低通滤波器136、模拟/数字变换器(以下简称为A / D变换器)138、微型计算机110、存储器112、显示器114、电源116、 定吋器156、声源143、数字/模拟变换器(以下简称为D / A变换器) 139、频率调制器145、传声器144、频率分析器140和蜂鸣器158。此 处，微型计算机UO相当于本发明屮的运算部和控制部。
电源116向微型计算机IIO供给交流(AC)或(直流)DC i乜力。 作为电源116优选使用电池。
声源143具有向耳孔200内发出进行照射的声波的功能。声源143 发出的声波的频率通过频率调制器145被调整成所希望的频率。从频 率调制器145输出的数字信号山D/A变换器138变换成模拟信号后， 被输出至声源143。声源143根据输入的模拟信号发出声波。声源143 和频率调制器145的动作根据来自微型计算机110的控制信号被控制。
在本实施方式中，声源143发出由400Hz的单一频率构成的作为 纯音的第一声波和由1200Hz的单一频率构成的作为纯音的第二声波。
在声源143中发出的第一声波和第二声波通过第一导声管141照 射到耳孔200内。照射到耳孔200内的第一声波和第二声波被鼓膜202、 外」:l:道204等活休组织吸收一部分，另外的一部分反射。第一卢波被 活体组织反射产生第一反射波，第二声波被活体组织反射产生第二反 射波。在耳孔200内产生的第一反射波和第二反射波中返回至插入部 104的反射波通过第二导声管142被导入主体102内。
传声器144具有将通过第二导声管142导入主体102内的第一反 射波和第二反射波变换成电信号的功能。此处，传声器144相当于本 发明中的声波检测器。
作为声源143的设置位置，设置在传声器144不具有灵敏度的区 域。例如，因为单一方向性的传声器在检测面的背面侧不具有灵敏度， 所以在使用单一方向性的传声器的情况下，将声源配置在传声器的检 测面的背面侧即可。另一方面，尖锐方向性或者超方向性的传声器在 检测面的侧面区域没有灵敏度。在本实施方式中使用尖锐方向性的传 声器144，将声源143设置在相当于传声器144的侧面的区域。从传声器144输出的电信号通过A/D变换器138被变换成数字 信号后，被输出到频率分析器140。
频率分析器140具有按照频率将从A / D变换器138输出的电信 号分离，并输出到微型计算机110的功能。作为频率分析器140，能够 使用具有高速傅立叶变换功能的LSI (Large Scale Integration:大规模 集成电路)等。例如，能够使用声音识别LSI。通过使用频率分析器 140，因为能够分析在传声器144中检测出的声波的频率成分，所以通 过在微型计算机110中确定具有第一声波的频率和第二声波的频率以 外的频率成分的声波，并将其从传声器144检测出的声波中除去，山 此，能够减轻不需要的频率成分的影响。
在存储器112中，存储有关于与由传声器144检测Mi的第反射 波的强度对应的屯信号的第一阈值和关于与山传声器144检测出的笫 二反射波的强度对应的电信号的第二阈值。存储器112相当于本发叨 中的阈值存储部。作为阈值存储部，例如能够使用RAM、 ROM等存 储器。
微型计算机110从存储器112读出第一阈值和第二阈值，分別与 从频率分析器140输出的对应于第一反射波的强度的电信号和对应于 第二反射波强度的电信号进行比较。微型计算机110相当于木发明屮 的比较部。作为比较部也能使用逻辑电路等。
斩波器118具有对从鼓膜202辐射，并由导光管105导入主体102 内的红外光进行斩波，并将红外光变换成高频的红外线信号的功能。 斩波器118的动作根据来自微型计算机110的控制信号被控制。被斩 波器118斩波后的红外光到达光学滤光轮106。
如图3所示，光学滤光轮106在环123中嵌入有第一光学滤波器 122和第二光学滤波器124。在图3所示的例子中，通过将均为半圆形 的第一光学滤波器122和第二光学滤波器124嵌入环123中，构成圆 盘形的部件，在该圆盘形部件的中央部设置有旋转轴125。
通过使该旋转轴125如图3的箭头那样旋转，能够将由斩波器118 斩波后的红外光所通过的光学滤波器在第一光学滤波器122与第二光 学滤波器124之间切换。旋转轴125的旋转根据来自微型计算机110 的控制信号被控制。优选使旋转轴125的旋转与斩波器118的旋转同步，在斩波器118 关闭的期间以使旋转轴125旋转180度的方式进行控制。这样，接着 当斩波器118打开时，能够将由斩波器118斩波后的红外光所通过的 光学滤波器切换成其它光学滤波器。光学滤光轮106相当于本发明'l' 的分光元件。
透过第一光学滤波器122或第二光学滤波器124后的红外光到达 具备检测区域126的红外线检测器108。到达红外线检测器108的红外 光射入检测区域126，被变换成与所射入的红外光的强度相对应的i乜信号。
从红外线检测器108输出的电信号被前置放大器130放大。放人 后的i乜信号通过带通滤波器132除去以斩波频率为中心频率的频带以 外的ltl信号。山此，能够使由热噪声等统计偏差引起的噪声最小化。
通过同歩解调器134使斩波器118的斩波频率与山带通滤波器132 滤波后的屯信号同步，并进行积分，山此，山带通滤波器132滤波后 的屯信号被解调成DC信号。
由同歩解调器134解调后的电信号通过低通滤波器136除去低频 带的信号。由此，能够进一步除去噪声。
由低通滤波器136滤波后的电信号被A / D变换器138变换成数 字信号后，被输入微型计算机iio。此处，来自与各光学滤波器相对应 的红外线检测器108的电信号通过将旋转轴125的控制信号用作为触 发(trigger)信号，能识别是与透过哪个光学滤波器的红外光相对应的 电信号。从微型计算机IIO输出旋转轴125的控制信号后至输出下一 个旋转轴控制信号的期间，成为与相同的光学滤波器相对应的电信号。 将与各光学滤波器相对应的电信号分别在存储器112上进行累计计算 后计算平均值，能够进一步降低噪声，因此优选进行测定的累计计算。
在存储器112中存储有表示对应于透过第一光学滤波器122的红 外光的强度的电信号和对应于透过第二光学滤波器124的红外光的强 度的电信号、与活体成分的浓度的相关的相关数据。微型计算机110 从存储器112读出该相关数据，并参照该相关数据，将由存储在存储 器112中的数字信号计算出的每单位时间的数字信号换算成活体成分 的浓度。存储器112相当于本发明的相关数据存储部。在微型计算机110中换算的活体成分的浓度被输出到显示器114 进行显示。显示器114相当于本发明的显示部。
第一光学滤波器122例如具有使一种波段(以下，称为测定j[j波 段)的红外光透过的光谱特性，其中，该波段包括被作为测定对象的 活体成分吸收的波长。另一方面，第二光学滤波器124具有与第一光 学滤波器122不同的光谱特性。第二光学滤波器124例如具有使包括 一种波长的波段(以下，称为参照用波段)的红外光透过的光谱特性， 其屮，该波长是不会被作为测定对象的活体成分吸收，而被妨碍对象 成分的测定的其它活体成分吸收的波长。此处，作为这样的其它活体 成分，是作为测定对象的活体成分以外的成分，选择活体中成分量多 的成分即可。
例如，葡萄糖显示在9.6y m附近具有吸收峰值的红外吸收光谱。 于是，在作为测定对象的活体成分是葡萄糖的情况下，第一光学滤波 器122优选具有使包括9.6 li m的波段的红外光透过的光谱特性。
另一方而，在活体中大量含有的蛋白质吸收8.5 u m附近的红外光， 他萄糖不吸收8.5um附近的红外光。于是，第二光学滤波器124优选 具有使包括8.5 " m的波段的红外光透过的光谱特性。
例如能够通过以下的顺序取得存储在存储器112中的表示与透过 第一光学滤波器122的红外光的强度对应的电信号和与透过第二光学 滤波器124的红外光的强度对应的电信号、与活体成分的浓度的相关 性的相关数据。
首先，对于具有己知的活体成分浓度(例如血糖值)的患者，测 定从鼓膜202辐射的红外光。这时，求取与透过第一光学滤波器22 的波段的红外光的强度对应的电信号、和与透过第二光学滤波器124 的波段的红外红的强度对应的电信号。通过对具有不同的活体成分浓 度的多名患者进行该测定，能够得到由与透过第一光学滤波器122的 波段的红外光的强度对应的电信号和与透过第二光学滤波器124的波 段的红外红的强度对应的电信号、以及与它们对应的活体成分浓度构 成的数据的组。
接着，对这样取得的数据的组进行解析并求取相关数据。例如， 针对与透过第一光学滤波器122的波段的红外光的强度对应的电信号和与透过第二光学滤波器124的波段的红外红的强度对应的电信号、
以及与它们对应的活体成分浓度，使用PLS (Partial Least Squares Regression:偏最小二乘回归)法等重回归分析法或神经网络(Neural Network)法等进行多变量分析，由此，能够求取表示对应于透过第一 光学滤波器122的红外光的强度的电信号和对应于透过第二光学滤波 器124的红外光的强度的电信号、以及与对应于它们的活体成分浓度 的相关性的函数。
另外，也可以在第一光学滤波器122具有使测定用波段的红外光 透过的光谱特性，且第二光学滤波器124具有使参照用波段的红外光 透过的光谱特性的情况下，求取对应于透过第一光学滤波器122的波 段的红外光的强度的电信号、与对应于透过第二光学滤波器124的波 段的红外光的强度的lli信号的差，并求取表示该差与对应于它的活休 成分浓度的相关的相关数据。例如，能够通过进行最小二乘法等线性 1「'l归分析求得。
接着，参照图3、图5和图7，说明本实施方式中的活体信息测定 装置211的动作。
首先，当使用者按下活体信息测定装置211的i(i源开关101时， 卞.体102内的i[i源打开，活体信息测定装置211成为测定准备状态。
接着，如图7所示，使用者拿起主体102，将插入部104插入外4 道204。这吋，以使得导光管105的前端朝向鼓膜202的方向的方式进 行插入。插入部104因为是从插入部104的前端部分朝向与主体102 的连接部分直径逐渐变粗这样的圆锥形的中空管，所以为插入部104 不能插入超过插入部104的外径等于耳孔200的内径的位置的结构。
接着，在将活体信息测定装置211保持在插入部104的外径与耳 孔200的内径成为相等的位置的状态下，当使用者按下活体信息测定 装置211的测定开始开关103时，通过微型计算机110使频率调制器 145开始动作，从声源143发出第一声波和第二声波。声源143分别以 一定的强度各1秒钟交替地发出由400Hz的单一频率构成的作为纯音 的第一声波和由1200Hz的单一频率构成的作为纯音的第二声波。第一 声波的强度和第二声波的强度设定为相等。
由声源143发出的声波通过第一导声管141传播到耳孔200内。传播到耳孔200内的第一声波和第二声波被鼓膜202、外耳道204等活 体组织吸收一部分，另外的一部分反射。第一声波通过在活体组织中 反射而产生第一反射波，第二声波通过在活体组织中反射而产生第二 反射波。在耳孔200内产生的第一反射波和第二反射波中返回到插入 部104的反射波，通过第二导声管142被导入主体102内。
导入主体102内的第一反射波和第二反射波由传声器144变换成 l乜信号。变换成电信号后的反射波由A/D变换器变换成数字信号。 变换成数字信号后的电信号由频率分析器140分析在反射波中包含哪 种频率的声波。由于从声源143仅发出400Hz和1200Hz频率的声波， 因此这两个频率以外的声波为噪声。通过设置在微型计算机110内的 带通滤波器除去与该噪声相对应的电信号，能够在微型计算机110内 抽取与第一反射波和第二反射波相对应的电信号。
在存储器112屮存储有关于与由传声器144检测出的第一反射波 的强度相对应的电信号的第一阈值、和关于与由传声器144检测ll',的 第二反射波的强度相对应的电信号的第二阈值。
微型计算机110从存储器112读出第一阈值和第二阈值，分別与 从频率分析器140输出的对应于第一反射波的强度的「ti信号和对应于 第二反射波的强度的电信号进行比较。
在插入部104的端面与鼓膜202相对的情况下，通过第一导声竹 141传播到耳孔200内的第一声波和第二声波到达鼓膜202。如图4所 示，鼓膜202对各声波的反射率在频率为400Hz的第一声波的情况下 是0.9左右，与此相对，在频率为1200Hz的第二声波的情况下是0.5 左右，因此，第一声波的强度相对于由传声器144检测出的第一反射 波的强度的比例比第二声波的强度相对于由传声器144检测出的第二 反射波的强度的比例大。在本实施方式中，由于第一声波和第二声波 的强度设定为相等，因此由传声器144检测出的第一反射波的强度也 比由传声器144检测出的第二反射波的强度大。
另一方面，外耳道204中的声波的反射率对于频率为400Hz的第 一声波和频率为1200Hz的第二声波中的任一个均高达0.9左右。因此， 在插入部104的端面与外耳道204相对的情况下，第一声波的强度相 对于由传声器144检测出的第一反射波的强度的比例、和第二声波的强度相对于由传声器144检测出的第二反射波的强度的比例均成为人 的值。在本实施方式中，因为第一声波的强度和第二声波的强度设定
为相等，所以由传声器144检测出的第一反射波的强度和由传声器144 检测出的第二反射波的强度均很大，在插入部104的端面与鼓膜202 相对的情况下，第二反射波的强度成为与由传声器144检测出的第-反射波的强度同等程度的大小。
另外，在插入部104的端面与鼓膜202和外耳道204的任一个均 没有相对的情况下，因为第一反射波和第二反射波中到达插入部104 的反射波变少，所以第一声波的强度相对于由传声器144检测出的第 一反射波的强度的比例、和第二声波的强度相对于山传声器144检测
出的第二反射波的强度的比例均成为小的值。在本实施方式屮，山-r
第一声波的强度和第二声波的强度设定为相等，因此由传卢器144检 测出的第一反射波的强度和由传声器144检测出的第二反射波的强皮 均成为小的值。
存储在存储器112中的第一阈值设定为，在插入部104的端而'i; 鼓脱202相对的情况下由传声器144检测出的第一反射波的强度、和 在插入部104的端面与鼓膜202和外耳道204的任一个均没有相对的 情况下山传声器144检测出的第一反射波的强度之间。另外，存储在 存储器112 'l'的第二阈值设定为，在插入部104的端而与外耳道204 相对的情况下山传声器144检测出的第二反射波的强度、和在插入部 104的端面与鼓膜202相对的情况下由传声器144检测出的第二反射波 的强度之间。
微型计算机110从存储器112读出第一阈值和第二阈值，分别与 从频率分析器140输出的对应于第一反射波的强度的电信号和对应于 第二反射波的强度的电信号进行比较。
由微型计算机110进行比较的结果，当由传声器144检测出的第 一反射波的强度为第一阈值以下，或由传声器144检测出的第二反射 波的强度为第二阈值以上时，能够判定处于以下状态，即，插入部104 的端面没有与鼓膜202相对，插入部104的端面与外耳道204相对， 或者插入部104的端面与鼓膜202和外耳道204的任一个均没有相对， 因此，可知耳孔200内的插入部104的插入方向不适当。这吋，微型计算机110控制蜂鸣器158，鸣响警告音。由此，能够
向使用者通知插入耳孔200内的插入部104的朝向不适当的情况，能 够催促使用者变更耳孔200内的插入部104的朝向。蜂鸣器158相当 于本发明中的警告输出部。
在蜂鸣器158鸣响警告音的情况下，使用者变更耳孔200内的插 入部104的朝向，使得插入部104的端而与鼓膜202相对。这吋，使 用者变更插入部104的朝向，使得能够更大地听到音程比第一声波高， 与第二声波相当的声音即可。
微型计算机110进行比较的结果，当由传声器144检测出的第 反射波的强度大于第一阈值，且由传声器144检测出的第二反射波的 强度小于第二阈值吋，由于能够判定为插入部104的端而与鼓膜202 相对，因此可知耳孔200内的插入部104的插入方向是适当的。微型 计算机110相当于本发明的判定部。
这吋，微型计算机IIO控制蜂鸣器158，鸣响与警告音不同的通知 咅。当微型计算机110判断为插入部104的端而与鼓膜202相对吋， 通过微型计算机110使斩波器118开始动作，自动地开始对从鼓膜202 辐射的红外光进行测定。通过由蜂鸣器158鸣响通知音，能够向使用 者通知插入耳孔200内的插入部104的朝向是适当的，且已开始测定 的情况。
此处，作为通知音，只要是在声音的频率、声音的长度、鸣响次 数等方而不同，使得使用者能够识别其与警告音的不同的声音即可。 例如，可以使通知音的长度比警告音短。
微型计算机110当根据来自定时器156的计时信号判定从测定丌 始已经过一定时间时，控制斩波器118，遮断到达光学滤光轮106的红 外光。由此，自动结束测定。这时，微型计算机110控制显示器114 或蜂鸣器158，在显示器上114上显示测定已结束的大意的信息，或鸣 响蜂鸣器158，或从扬声器(未图示)以声音输出，向使用者通知测定 己结束的情况。由此，因为使用者能够确认测定已结束的情况，所以 将插入部104取出到耳孔200外。
微型计算机110从存储器112读出表示对应于透过第一光学滤波 器122的第一红外光的强度的电信号、对应于透过第二光学滤波器124的第一红外光的强度的电信号，与活体成分的浓度的相关性的相关数
据，并参照该数据，将从A/D变换器138输出的电信号换算成活体 成分的浓度。求得的活体成分的浓度显示在显示器114上。
根据本实施方式，通过将第一反射波的强度与第一阈值进行比较， 将第二反射波的强度与第二阈值进行比较，能够更可靠地确认插入耳 孔200内的插入部104朝向哪个方向。另外，由于能够在插入耳孔200 内的插入部104的端面朝向鼓膜202的方向的状态下进行测定，因此 能够进行更高精度的活体信息的测定。 (实施方式4)
接着，说明木发明的实施方式4的活体信息测定装置。
本实施方式的活体信息测定装置的结构与实施方式3的活体信总 测定装置211的不同之处仅在于存储在存储器112中的阈伹。
艮IJ，在实施方式3的活体信息测定装置211的存储器112屮，存 储有关于与由传声器144检测出的第一反射波的强度对应的i乜信号的 第一阈值、和关于与由传声器144检测出的第二反射波的强皮对应的 iil信号的第二阈值。代替这种方式，在本实施方式的活体信怠测定装 赏的存储器112中，存储有关于对应于由传声器144检测出的第反 射波的强度与第二反射波的强度的差值的电信号的阈值。关于木实施 方式的活体信息测定装置的除此以外的结构，由于与实施方式3的活 体信息测定装置211相同，因此省略说明。
接着，说明本实施方式的活体信息测定装置的动作。此处，参照 图7所示的活体信息测定装置211进行说明。
首先，当使用者按下活体信息测定装置211的电源开关101(图5) 吋，与实施方式3相同，主体102内的电源打开(ON)，活体信息测 定装置211成为测定准备状态。
接着，使用者拿着主体102，将插入部104插入外耳道204。
接着，在插入部104的外径与耳孔200的内径相等的位置保持活 体信息测定装置211的状态下，当使用者按下活体信息测定装置211 的测定开始开关103时，与实施方式3相同，通过微型计算机110使 频率调制器145开始动作，从声源143发出第一声波和第二声波。第 一声波和第二声波的频率、发生间隔、强度等与实施方式3相同。与实施方式3相同，由声源143发出的声波通过第一导声管141 传播到耳孔200内，声波的一部分被耳孔200内的活体组织反射。在 耳孔200内产生的第一反射波和第二反射波中返回到插入部104的反 射波，通过第二导声管142被导入主体102内，由传声器144变换成 电信号。变换成电信号后的反射波通过A/D变换器138被变换成数 字信号，之后，由频率分析器140分析在反射波中包含哪种频率的声 波。通过设置在微型计算机110内的带通滤波器电路除去作为噪声的 与400Hz和1200Hz以外的频率的声波相对应的数字信号，在微型计算 机110内杣出与第一反射波和第二反射波相对应的电信号。
在存储器112中存储有关于对应于由传声器144检测出的第一反 射波的强度与第二反射波的强度的差值的电信号的阈值。
与实施方式3相同，在插入部104的端面与鼓膜202相对的情况 F，由传声器144检测出的第一反射波的强度比由传声器144检测出 的第二反射波的强度大，因此，从频率分析器140输岀的对应于^一 反射波的强皮的i乜信号与对应于第二反射波的强度的电信号的差伹为 大的值。
另一方而，与实施方式3相同，在插入部104的端而与外耳道204 相对的情况下，因为由传声器144检测出的第一反射波的强度和由传 声器144检测出的第二反射波的强度均很大，所以从频率分析器140 输出的对应于第一反射波的强度的电信号与对应于第二反射波的强度 的电信号的差值成为小的值。
另外，与实施方式3相同，在插入部104的端面与鼓膜202和外 耳道204中的任一个均没有相对的情况下，因为由传声器144检测出 的第一反射波的强度和由传声器144检测出的第二反射波的强度均成 为小的值，所以从频率分析器140输出的对应于第一反射波的强度的 电信号与对应于第二反射波的强度的电信号的差值为小的值。
存储在存储器112中的阈值设定为，在插入部104的端面与鼓膜 202相对的情况下从频率分析器140输出的对应于第一反射波的强度 的电信号与对应于第二反射波的强度的电信号的差值、和在插入部！04 的端面与鼓膜202没有相对的情况下从频率分析器140输出的对应于 第一反射波的强度的电信号与对应于第二反射波的强度的电信号的差值之间。
微型计算机110从存储器112读出阈值，将从频率分析器140输 出的对应于第一反射波的强度的电信号与对应于第二反射波的强度的 电信号的差值、与阈值进行比较。
微型计算机110进行比较的结果，当从频率分析器140输出的对 应于第一反射波的强度的电信号与对应于第二反射波的强度的电信号 的差值为阈值以下吋，能够判定为处于以下状态，即，插入部104的 端而与鼓膜202未相对，插入部104的端面与外耳道204相对，或-插入部104的端面与鼓膜202和外耳道204中的任一个均没有相对， 因此，可知耳孔200内的插入部104的插入方向不适当。
这吋，与实施方式3相同，微型计算机110控制蜂鸣器158，鸣响 警告音。由此，能够通知使用者插入耳孔200内的插入部104的朝向 不适当，能够催促使用者变更耳孔200内的插入部104的朝向。
在蜂鸣器158鸣响警告音的情况下，使用者变更耳孔200内的插 入部104的朝向，使得插入部104的端面与鼓膜202相对。这吋，与 实施方式3相同，使用者变更插入部104的朝向，使得能够史火地听 到音程比第 一 声波的高，且与第二声波相当的声音即可。
微型计算机110进行比较的结果，当从频率分析器140输出的对 应于第一反射波的强度的电信号与对应于第二反射波的强度的HA信兮 的差值大于阈值时，能够判定为插入部104的端面与鼓膜202相对， 因此，可知耳孔200内的插入部104的插入方向是适当的。
这吋，与实施方式3相同，微型计算机110控制蜂鸣器158，鸣响 与警告音不同的通知音。当微型计算机UO判定插入部104的端面与 鼓膜202相对时，通过微型计算机110使斩波器118开始动作，自动 地开始对从鼓膜202辐射的红外光进行测定。通过蜂鸣器158鸣响通 知音，能够通知使用者插入耳孔200内的插入部104的朝向是适当的， 且已开始测定的情况。
以后的过程因为与实施方式3相同，所以省略说明。
根据本实施方式，通过将第一反射波的强度和第二反射波的强度 的差值与阈值进行比较，能够确认插入耳孔200内的插入部104朝向 哪个方向。另外，因为能够在插入耳孔200内的插入部104的端面朝向鼓膜202的方向的状态下进行测定，所以与实施方式3相同，能够
进行更高精度的活体信息的测定。
(实施方式5)
接着，说明本发明的实施方式5的活体信息测定装置。
因为本实施方式的活体信息测定装置的结构与实施方式3的活休 信息测定装置211的结构相同，所以省略说明。以下，适当参照图7 的活体信息测定装置211进行说明。
首先，当使用者按下活体信息测定装置211的电源开关101 (图5) 吋，与实施方式3相同，主体102内的电源打开(ON)，活体信怠测 定装置211成为测定准备状态。
接着，使用者拿着主体I02，将插入部104插入外耳道204。
接着，在插入部104的外径与耳孔200的内径相等的位置保持活 休信息测定装置211的状态下，当使用者按下活体信息测定装覽211 的测定幵始开关103吋，与实施方式3相同，通过微型计算机110使 频率调制器145开始动作，从声源143发出第一声波和第二声波。第 一声波和第二声波的频率、发出间隔、强度等与实施方式3相同。
与实施方式3相同，由声源143发出的声波通过第一导声管141 传播到耳孔200内，声波的一部分被耳孔200内的活体组织反射。在 耳孔200内产生的第一反射波和第二反射波中返回到插入部104的反 射波通过第二导声管142被导入主体102内，由传声器144变换成ili 信号。变换成电信号后的反射波由A/D变换器138变换成数字信号， 之后，通过频率分析器140分析在反射波中包含哪种频率的声波。通 过设置在微型计算机110内的带通滤波器电路除去作为噪声的与 400Hz和1200Hz以外的频率的声波相对应的数字信号，由此，在微型 计算机110内抽出与第一反射波和第二反射波相对应的电信号。
在存储器112中，存储有关于与由传声器144检测出的第一反射 波的强度对应的电信号的第一阈值、和关于与由传声器144检测出的 第二反射波的强度对应的电信号的第二阈值。
微型计算机110从存储器112读出第一阈值和第二阈值，分别与 从频率分析器140输出的对应于第一反射波的强度的电信号和对应于 第二反射波的强度的电信号进行比较。本实施方式的活体信息测定装置211与实施方式3的不同点在于，
当使用者按下活体信息测定装置211的测定开始开关103时，除了从 声源143发出第一声波和第二声波之外，还通过微型计算机110使斩 波器118开始动作，由此开始测定从鼓膜202辐射的红外光这点。
微型计算机110根据第一阈值和第二阈值、与从频率分析器140 输出的对应于第一反射波的强度的电信号和对应于第二反射波的强度 的电信号的比较结果，以及来自定时器156的计吋信号，当判断累计 计算吋间从测定开始已达到一定吋间吋，控制斩波器118，遮断到达光 学滤光轮106的红外光，其中，该累计计算吋间为根据与实施方式I 相同的判定基准判定插入部104的端面与鼓膜202相对的期问的累计 计算吋间。由此，自动结朿测定。这时，微型计算机110控制显示器 114或者蜂鸣器158，在显示器114上显示测定已结朿的大意的信4'、， 或者鸣响蜂鸣器158，或从扬声器(未图示)以声音输出，由此向使用 者通知测定己结朿的情况。由此，因为使用者能够确认测定已结束的 情况，所以将插入部104取出到耳孔200外。
在木实施方式的活体信息测定装置211中，与实施方式3不同， 从A / D变换器138输出的对应于透过第一光学滤波器122的第一红 外光的强度的屯信号和对应于透过第二光学滤波器124的第一红外光 的强度信号与一种比较结果建立关联，并被保存到存储器112中，其 中，该一种比较结果为第一阈值和第二阈值、与从频率分析器140输 出的对应于第一反射波的强度的电信号和对应于第二反射波的强度的 电信号的比较结果。存储器U2相当于本发明的输出信号存储部。
微型计算机110从存储器112仅抽取存储在存储器112上的从A / D变换器138输出的上述电信号中的、在根据与实施方式3相同的 判定基准判定插入部104的端面与鼓膜202相对时输出的电信号。进 一步，微型计算机110从存储器112读出表示对应于透过第一光学滤 波器122的第一红外光的强度的电信号和对应于透过第二光学滤波器 124的第一红外光的强度的电信号、与活体成分的浓度的相关性的相关 数据，并参照该相关数据，将抽取出的上述电信号换算成活体成分的 浓度。求得的活体成分的浓度被显示在显示器114上。
根据本实施方式，与实施方式3相同，通过将第一反射波的强度与第一阈值进行比较，将第二反射波的强度与第二阈值进行比较，能
够确认插入耳孔200内的插入部104朝向哪个方向。另外，因为仅根 据在插入耳孔200内的插入部104的端面朝向鼓膜202的方向的状态 下检测出的红外光的强度就能够测定活体成分的浓度，所以能够进行 更高精度的活体信息的测定。 (实施方式6) 接着，说明本发明实施方式6的活体信息测定系统。 图8是表示本实施方式的活体信息测定系统500的外观的立体图。 如图8所示，本实施方式的活体信息测定系统500包括设置有 插入部104的测定部510;和设置有显示器114、『ti源开关101、测定 开始开关103、方向调整杆开关522的主体部520。在活体信总测定系 统500屮，测定部510和主体部520通过用于传输i乜信号的ili缆530 连接。
接着，使用图9说明活体信息测定系统500屮的测定部510内部 和主体部520内部的结构。图9是表示活体信息测定系统500屮的测 定部510内部和主体部520内部的结构的图。
在活体信息测定系统500中的测定部510内部，除了声源143、传 声器144、斩波器118、光学滤光轮06和包括红外线检测器108的检 测块512以外，还设置有用于调整声源143、传声器144和红外线检测 器108的朝向的可动部514。
另一方面，在活体信息测定系统500中的主体部520内部设置有.-前置放大器130、带通滤波器132、同步解调器134、低通滤波器136、 A/D变换器138、微型计算机110、存储器112、显示器114、 i乜源116、 定时器156、 D/A变换器139、频率调制器145、频率分析器140和 蜂鸣器158。
接着，使用图10 图13，说明活体信息测定系统500中的测定部 510内部的结构。
图10是表示测定部510内部的结构的一部分局部剖面图，图11 是图10中的A—A剖面图，图12是图10中的B—B线剖面图，图13 是表示从设置有凸轮部的一侧看到的凸轮齿轮部的一个例子的平面 图。如图10所示，在设置在测定部510上的插入部104的内部，设置 有由外径形状为矩形形状的四棱柱部712和外径形状为圆形形状的關 柱部714构成的导光管710。在该导光管710的内部设置有贯通四棱柱 部712和圆柱部714的导光路716。另外，在导光管710的内部且在导 光路716的外侧，在相对于导光路716的轴心718倾斜的状态下，设 置有第一导声管141和第二导光管142。
导光管710的圆柱部714侧的端部延伸到插入部104的插入耳孔 中的端部附近，导光管710的四棱柱部712侧的端部连接在用于保持 检测块512的检测块用箱体720上。
在检测块用箱体720的内部，固定有声源143、传声器144、斩波 器118和红外线检测器108，光学滤光轮106被保持在能够旋转的状态 下。
在插入部104被插入耳孔内的状态下，在从插入部104的端部射 入的红外光通过导光管710的导光路716内后，经斩波器118和光学 滤光轮106到达红外线检测器108的位置，在检测块用箱体720的内 部配置冇斩波器118、光学滤光轮106和红外线检测器108。
另外，在声源143中发出的声波通过第一导声管141传播到耳孔 内，从耳孔内返回的反射波通过第二导声管142到达传声器144，以这 种方式配置。
如图10和11所示，在导光管710中的四棱柱部712的外侧，设 置有具有矩形的中空部的第一支撑部件主体742。另外，在第一支撑部 件主体742的外侧，设置有具有矩形的中空部的第二支撑部件主体 752。
在图10的A—A部分中，如图11所示，在设置在导光管710的 四棱柱部712上的第一转动孔部810中，固定在第一支撑部件主体742 上的第一转动支撑轴812以能够转动的方式嵌入。根据该结构，在第 一支撑部件主体742中，以第一旋转支撑轴812为中心轴，导光管710 的四棱柱部712能够以旋转的方式进行动作。
另外，在设置在第一支撑部件主体742上的第二转动孔部820中， 固定在第二支撑部件主体752上的第二转动支撑轴822以能够转动的 方式嵌入。根据该结构，在第二支撑部件主体752中，以第二旋转支撑轴822为中心轴，第一支撑部件主体742能够以旋转的方式进行动 作。
如图10所示，第二支撑部件主体752固定在支撑部件主体730上， 支撑部件主体730固定在插入部104上。
根据以上的结构，与导光管710连接的第一支撑部件主体742能 够以第二转动支撑轴822为轴，改变相对于插入部104的倾斜角度， 导光管710能够以与第二转动支撑轴822正交的第一转动支撑轴812 为轴，改变相对于插入部104的倾斜角度。检测块用箱体720因为连 接在导光管710的四棱柱部712侧的端部上，所以与导光管710 —起 动作。
接着，对各个支撑部件的详细结构进行说明。如图10和图12所 示，山固定在支撑部件主体730上的第二支撑部件主体752和固定设 覽在该第二支撑部件主体752上的第二支撑部件侧板部754构成第二 支撑部件750。另外，山第一支撑部件主体742和固定在该第一支掉部 件742上的第一支撑部件侧板部744构成第一支撑部件740。
接着，使川图10 图13，对ffl于改变导光管710的倾斜角度的结 构进行详细说明。
在图10的B — B部分中，如图12所示，在构成导光管710的四棱 柱部712上，在通过导光路716的中心轴心902的位置设置有第一凸 轮从动部件912。以使得第一凸轮从动部件912的轴心与第一转动支撑 轴812平行的方式配置有第一凸轮从动部件912。
在第一支撑部件侧板部744上设置有第一凸轮齿轮轴910，在第一 凸轮齿轮轴910的周围以能够旋转的方式设置有第一凸轮齿轮部920。 另外，在第一凸轮齿轮部920上以槽状设置有第一凸轮部922，在该第 一凸轮部922上以能够滑动的方式嵌入有第一凸轮从动部件912。另一 方面，在第一凸轮齿轮部920的外周部上形成有第一涡轮齿轮(worm wheel gear) 924，连接在第一驱动电机926上的第一涡式齿轮(worm gear) 928与该第一涡轮齿轮924卡合。通过第一驱动电机926进行旋 转，通过第一涡式齿轮928和第一涡轮齿轮924，第一凸轮齿轮部920 转动。
通过第一凸轮齿轮部920进行转动，与第一凸轮部922卡合的第一凸轮从动部件912沿着第一凸轮部922的槽移动，使导光管710沿 第一转动支撑轴812的周围转动。
另一方面，在图IO的B — B部分中，如图12所示，在第一支撑部 件侧板部744上，设置有具有与第二转动支撑轴822平行的轴心的第 二凸轮从动部件950。
在第二支撑部件侧板部754上设置有第二凸轮齿轮轴960，在第二 凸轮齿轮轴960的周围以能够旋转的方式设置有第二凸轮齿轮部970。 另外，在第二凸轮齿轮部970上以槽状设置有第二凸轮部972，在该第 二凸轮部972上以能够滑动的方式嵌入有第二凸轮从动部件950。另一 方面，在第二凸轮齿轮部分970的外周部上形成有第二涡轮齿轮974， 连接在第二驱动屯机976上的第二涡式齿轮(worm gear) 978与该第 二涡轮齿轮974卡合。通过第二驱动电机976进行旋转，通过第二涡 式齿轮978和第二涡轮齿轮974，第二凸轮齿轮部970转动。
通过第二凸轮齿轮部970进行转动，与第二凸轮部972卡合的第 二凸轮从动部件950沿着第二凸轮部972的槽移动，使第一支撑部件 740以第二转动支撑轴822为轴心进行转动。
图13是表示从设置有第一凸轮部922的一侧观看到的第一凸轮齿 轮部920的一个例子的平面图。图13 (a) ~图13 (d)表示第一凸轮 齿轮部920每旋转45°的情况下的第一凸轮从动部件92的位置。
如图13所示，第一凸轮部922设置有圆形的槽，其屮，该圆形的 槽以从第一凸轮齿轮部920的旋转中心O起具有偏心量e的点O,为中 心。因此，当第一凸轮齿轮部920旋转一周时，以能够滑动的方式与 第一凸轮部922卡合的第一凸轮从动部件912在上下移动2 e的距离。
因此，在图10中，通过第一驱动电机926进行旋转，能够使设置 在构成导光管710的四棱柱部712上的第一凸轮从动部件912以第一 转动支撑轴812为支点，在2e的范围内上下移动。其结果是，能够以 第一转动支撑轴812为支点，使导光管710的与检测块用箱体720为 相反侧的端部760移动。通过优化从第一转动支撑轴812到第一凸轮 从动部件912的距离以及从第一转动支撑轴812到端部760的长度， 能够调整导光管710的端部760的移动范围。
通过在第二凸轮齿轮部970上也进行同样的动作，能够使导光管710的端部760在与由第一凸轮齿轮部920的动作引起的导光管710 的端部760的移动正交的方向上移动。
因此，通过控制第一驱动电机926和第二驱动电机976的动作， 能够在耳孔内二维地扫描导光管710的端部760所朝向的方向。
另外，在本发明的实施方式中，为了改变导光管710的端部760 所朝向的方向而使用驱动电机，进而采用外部影响少的涡轮齿轮方式。 因此，能够高精度地调整导光管710的端部760所朝向的方向。
接着，说明本实施方式的活体信息测定系统500的动作。
首先，当使用者按下活体信息测定系统500的电源开关101吋， 主体部520内的电源打开，活体信息测定系统500成为测定准各状态。
接着，使用者用一只手拿着测定部510，将插入部104插入外耳道中。
接着，当使用者按下活体信息测定系统500的测定开始开关103 吋，通过微型计算机110使频率调制器145开始动作，从声源143发 出第一声波和第二声波。微型计算机UO根据由传声器44检测出的 对应于第一反射波的强度的电信号和对应于第二反射波的强度的电信 g，对在丄P孔内插入部104内部的导光管710是否朝向鼓膜的力—向进 行判定。关于判定的顺序，由于与实施方式3相同，因此省略说明。
在为了报告插入耳孔内的插入部104内部的导光管710的朝向不 适当的情况而使蜂鸣器158鸣响警告音的情况下，使用者操作力'向调 整杆开关522，变更耳孔内的导光管710的朝向，使得插入部104内部 的导光管710的端面与鼓膜相对。这时，例如，以与保持主体部520 的手相反一侧的手操作方向调整杆开关522即可。此处，例如在图8 中，以下述方式设定即可，通过将方向调整杆开关522向上方推倒， 驱动第一驱动电机926，通过将方向调整杆开关522向下方推倒，驱动 第二驱动电机976，当方向调整杆开关522位于中间位置时，两方的驱 动电机均停止。
微型计算机110进行比较的结果是，当由传声器144检测出的第 一反射波的强度大于第一阈值，且由传声器144检测出的第二反射波 的强度小于第二阈值时，因为能够判定插入部104的端面与鼓膜202 相对，所以可知耳孔200内的插入部104内部的导光管710的朝向是适当的。
这时，微型计算机110控制蜂鸣器158，鸣响与警告音不同的通知 音。当微型计算机UO判定插入部104的端面与鼓膜202相对吋，通 过微型计算机110使斩波器118开始动作，自动地开始对从鼓膜202 辐射的红外光进行测定。通过由蜂鸣器158鸣响通知音，能够向使用 者报告插入耳孔200内的插入部104的朝向是适当的、并且已开始测 定的情况。
关于之后的红外光的测定工序，由于与实施方式3相同，因此省 略说明。
本实施方式的活体信息测定装置由于具备用于改变插入部内部的 导光管的朝向的可动部，因此当判定插入耳孔内的插入部内部的导光 管没有朝向鼓膜的方向吋，不需要挪动测定部自身，通过操作设置在 主体部上的方向调整杆开关这样简单的动作就能够调整导光管的方
另外，在本实施方式中，对在以一只手保持测定部510的同吋进 行红外光的测定的方式进行了说明，但并不限于该方式。例如，也可 以在测定部上设置用于将测定部保持在耳朵或头部上的测定部保持机 构，在山测定部保持机构将测定部保持在耳朵或者头部上的状态下进 行红外光的测定。作为测定部保持机构，例如能够列举用于将测定部 保持在耳朵上的耳夹或用于将测定部保持在头部上的头环(headband) 等。
另外，在实施方式2 6中，对将在传声器144中检测出的反映声 波的强度的电信号通过频率分析器140按频率分离并输出到微型计算 机110的示例进行了说明，但并不限定于此。作为微型计算机iio，通 过使用具有高速傅立叶变换功能的微型计算机，因为能够在微型计算 机自身中按频率分离在传声器144中检测出的反映声波的强度的电信 号，所以也可以不使用频率分析器MO。
另外，在实施方式3 6中，对以使得第一声波的强度与第二声波 的强度相等的方式进行设定的例子进行了说明，但并不限于此。第一 声波的强度也可以比第二声波的强度大。反之，第二声波的强度也可 以比第一声波的强度大。(实施方式7)
接着，说明本发明的实施方式7的活体信息测定装置。 本实施方式的活体信息测定装置的外观由于与实施方式2的活体
信息测定装置210的外观相同，因此省略说明。
接着，使用图14说明本发明的实施方式7的活体信息测定装置的
主体内部的结构。图14是表示实施方式7的活体信息测定装置300的
结构的图。
与实施方式3的活体信息测定装置100相比较，不同之处在于， 在活体信息测定装置100的主体内部，还设置有发射红外线的红外光 源600和半反射镜602。关于其它的结构，山于与实施方式2的活体信 息测定装置210相同，因此省略说明。
红外光源600射出用于向鼓膜202照射红外光的红外光。从红外 光源600射出并由半反射镜602反射的红外光通过导光管105被导入 外耳道204内，照射鼓膜202。到达鼓膜202后的红外光被鼓膜202 反射，作为反射光被发射到活体信息测定装置100 —侧。该红外光内: 次透过导光管105、半反射镜602，通过光学滤光轮106，山红外线检 测器108检测出。
在本实施方式中检测出的来自鼓膜202的反射光的强度以山(数 8)表示的反射率与向鼓膜202照射的红外光强度的积表示。当活体111 的成分的浓度发生变化时，活体的折射率和衰减系数变化。因此，通 过测定来自鼓膜202的反射光的强度，能够求取活体中的成分的浓度。 反射率通常在红外区中小到大约0.03左右，而且从(数8)可知，几 乎不依赖于活体的折射率和衰减系数，因此由活体中的成分的浓度的 变化引起的反射率的变化小。因此，为了使得活体中的成分的浓度引 起的来自鼓膜202的反射光的强度的变化变大，优选使红外光源600 发射的红外光的强度较大。
作为红外光源600，没有特别限制，能够使用公知的光源。例如， 能够使用碳化硅光源、陶瓷光源、红外LED、量子级联(cacade)激 光器等。
半反射镜602具有将红外光分成2个光束的功能。作为半反射镜 602的材质，例如能够使用ZnSe、 CaF2、 Si、 Ge等。进而，为了控制红外线的透过率和反射率，优选在半反射镜602上形成有防反射膜。
在存储器112中存储有表示对应于透过第一光学滤波器122的红 外光的强度的电信号和对应于透过第二光学滤波器124的红外光的强 度的电信号、与活体成分的浓度的相关性的相关数据。该相关数据例 如能够通过以下的顺序取得。
首先，对于具有已知的活体成分浓度(例如血糖值)的患者，对 从红外光源600照射到鼓膜的红外光被鼓膜反射，由此从鼓膜发射的 红外光进行测定。这时，求取与透过第一光学滤波器122的波段的红 外光的强度对应的电信号和与透过第二光学滤波器124的波段的红外 光的强度对应的电信号。通过对具有不同的活体成分浓度的多名忠者 进行该测定，能够得到由对应于透过第一光学滤波器122的波段的红 外光的强度的屯信号、对应于透过第二光学滤波器124的波段的红外 光的强度的i乜信号、以及与它们对应的活体成分浓皮构成的数据的组。
接着，分析这样取得的数据的组，求取相关数据。例如，针对与 透过第一光学滤波器122的波段的红外光的强度对应的i乜信号和与透 过第二光学滤波器124的波段的红外红的强度对应的电信号、以及与 它们对应的活休成分浓度，使用PLS (Partial Least Squares Regression: 偏最小二乘回归)法等重回归分析法或神经网络(Neural Network)法 等进行多变量分析，由此，能够求取表示对应于透过第一光学滤波器 122的红外光的强度的电信号和对应于透过第二光学滤波器124的红 外光的强度的电信号、与对应于它们的活体成分浓度的相关性的函数。
另外，也可以在第一光学滤波器122具有使测定用波段的红外光 透过的光谱特性，且第二光学滤波器124具有使参照用波段的红外光 透过的光谱特性的情况下，求取对应于透过第一光学滤波器122的波 段的红外光的强度的电信号、与对应于透过第一光学滤波器324的波 段的红外光的强度的电信号的差，并求取表示该差与对应于它的活体 成分浓度的相关性的相关数据。例如，能够通过进行最小二乘法等线 性回归分析求得。
接着，参照图3、图5和图14，说明本实施方式中的活体信息测 定装置的动作。
首先，当使用者按下活体信息测定装置100的电源开关101时，主体102内的电源打开，活体信息测定装置100成为测定准备状态。
接着，如图14所示，使用者拿起主体102，将插入部104插入外 耳道204。
接着，在插入部104的外径与耳孔200的内径相等的位置保持活 体信息测定装置100的状态下，当使用者按下活体信息测定装置100 的测定开始开关103时，与实施方式3相同，通过微型计算机110使 频率调制器145开始动作，从声源143发出第一声波和第二声波。第 --声波和第二声波的频率、发出间隔、强度等与实施方式3相同。关 于判定的顺序，由于与实施方式3相同，因此省略说明。
在由微型计算机110判定插入部104朝向鼓膜202的方向的情况 下，微型计党机110使红外光源600的i乜源动作。由此，对从红外光 源600照射到鼓膜202的红外光被鼓膜202反射，由此从鼓股202射 出的红外光进行测定。
微型计算机110当根据来自定吋器156的计吋信号，判断从测定 开始已经过一定吋间时，控制红外光源600，遮断红外光。出此，自动 结朿测定。这吋，微型计算机IIO控制显示器114或者蜂鸣器158，在 显示器114上显示测定已结朿的大意的信息，或者鸣响蜂鸣器158，或 者从扬声器(未图示)以声音输出，通知使用者测定已结束的情况。 由此，因为使用者能够确认测定已结朿的情况，所以将导波管104取 出到耳孔200外。
微型计算机110从存储器112读出表示对应于透过第一光学滤波 器122的第一红外光的强度的电信号和对应于透过第二光学滤波器 124的第一红外光的强度的电信号、与活体成分的浓度的相关性的相关 数据，并参照该相关数据，将从A / D变换器138输出的电信号换算 成活体成分的浓度。求得的活体成分的浓度显示在显示器114上。
根据本实施方式，通过将第一反射波的强度与第一阈值进行比较， 将第二反射波的强度与第二阈值进行比较，能够确认插入耳孔200内 的插入部104朝向哪个方向。另外，因为能够在插入耳孔200内的插 入部104的端面朝向鼓膜202的方向的状态下进行测定，所以能够进 行更高精度的活体信息的测定。
产业上的可利用性本发明在非侵入式的活体信息的测定时，例如，在不用采血而对 葡萄糖浓度(血糖值)、血红蛋白浓度、胆固醇浓度、中性脂肪浓度、 蛋白质浓度等包含在活体中的化学成分的浓度或体温等进行测定吋是 有川的。
权利要求
1.一种活体信息测定装置，其特征在于，包括检测从耳孔内辐射的红外光的红外线检测器；以朝向所述红外线检测器的视场发射声波的方式设置的声波输出部；和根据所述红外线检测器的输出计算活体信息的运算部。
2. 如权利要求l所述的活体信息测定装置，其特征在于 所述声波输出部包括发射所述声波的声源；和将发射的所述声波导入所述耳孔内，并朝向所述红外线检测器的 视场输出的导声部。
3. 如权利要求1所述的活体信息测定装置，其特征在于，还包括 对所述声波在所述耳孔内反射而产生的反射波进行检测的声波检测器；和枨据所述声波检测器的检测结果，对所述鼓膜是否包括在所述红 外线检测器的视场屮进行判定的判定部。
4. 如权利要求3所述的活体信息测定装置，其特征在于，还包括 将所述耳孔内的所述反射波导向所述声波检测器的导声部。
5. 如权利要求3所述的活体信息测定装置，其特征在于 还包括对通过所述声波检测器检测出的所述反射波的强度与规定的阈值进行比较的比较部，所述判定部进一步利用所述比较部的比较结果，判定所述鼓膜是 否包括在所述红外线检测器的视场中。
6. 如权利要求5所述的活体信息测定装置，其特征在于 还包括存储所述规定的阈值的阈值存储部， 所述规定的阈值是针对所述反射波的强度预先确定的值，所述比较部对通过所述声波检测器检测出的所述反射波的强度与 所述规定的阈值进行比较。
7. 如权利要求5所述的活体信息测定装置，其特征在于，还包括 根据所述比较部的比较结果输出警告的警告输出部。
8. 如权利要求1所述的活体信息测定装置，其特征在于所述声波输出部以选自1000 6000Hz的频带的至少一个频率发射所述声波。
9. 如权利要求l所述的活体信息测定装置，其特征在于所述声波输出部发射作为纯音的所述声波。
10. 如权利要求1所述的活体信息测定装置，其特征在丁 所述声波输出部发射强度--定的所述声波。
11. 如权利要求l所述的活体信息测定装置，兆特征在于 所述声波输出部发射频率一定的所述声波。
12. 如权利要求1所述的活体信息测定装置，其特征在于 所述^波输出部发射鼓膜的反射率不同的第一声波和第二卢波， 所述红外线检测器对所述第一声波的反射波和所述第二卢波的反声波的至少一方进行检测，所述运算部根据检测反射波后的所述红外线检测器的输出计算活 体信息。
13. 如权利要求12所述的活体信息测定装置，其特征在于，还包括对在所述耳孔内反射的所述声波的反射波进行检测的声波检测 器；禾口根据所述声波检测器的检测结果，对所述鼓膜是否包括在所述红 外线检测器的视场中进行判定的判定部，其中所述判定部根据所述第一声波的反射波的强度和所述第二声波的 反射波的强度，判定所述鼓膜是否包括在所述红外线检测器的视场中。
14. 如权利要求13所述的活体信息测定装置，其特征在于 所述声波输出部包括能够切换发射所述第一声波和所述第二声波的声源； 将从所述声源发射的所述第一声波和所述第二声波导入所述耳孔 内，朝向所述红外线检测器的视场输出的第一导声部；和将所述耳孔内的所述第一声波的反射波和所述第二声波的反射波 3向所述声波检测器的第二导声部。
15. 如权利要求13所述的活体信息测定装置，其特征在干，还包括对通过所述声波检测器检测出的所述第-声波的反射波和所述第 二)"波的反射波的各自的强度、与至少一个阈值进行比较的比较部， 所述判定部进一步利用所述比较部的比较结果，判定所述鼓股足否包^i在所述红外线检测器的视场中。
16. 如权利要求15所述的活体信息测定装置，其特征在于还包括存储所述至少一个阈值的阈值存储部，所述至少一个阈值包括第一阈值和第二阈值，所述比较部对通过所述声波检测器检测出的所述第一声波的反射 波的强度与所述第一阈值进行比较，并对所述第二声波的反射波的强 度与所述第二阈值进行比较。
17. 如权利要求15所述的活体信息测定装置，其特征在于还包括存储所述至少一个阈值的阈值存储部，只寸表示通过所述声波检测器检测出的所述第一声波的反射波的强 度与^f述第二声波的反射波的强度的差的差值、与所述至少-个阈值 进行比较。
18. 如权利要求15所述的活体信息测定装置，其特征在于，还包括根据所述比较部的比较结果输出警告的警告输出部。
19. 如权利要求12所述的活体信息测定装置，其特征在于所述声波输出部以选自20 800Hz的频带的至少一个频率发射所 述第一声波，并且，以选自1000 6000Hz的频带的至少一个频率发射所述第二声波。
20. 如权利要求12所述的活体信息测定装置，其特征在于 所述声波输出部发射作为纯音的所述第一声波和所述第二声波。
21. 如权利要求12所述的活体信息测定装置，；li;特征在于所述声波输出部发射各自的强度为一定的所述第一声波和所述笫
22. 如权利要求12所述的活体信息测定装S，其特征在于 所述声波输出部发射频率分别为一定的所述第一声波和所述第二
23. 如权利要求1所述的活体信息测定装置，其特征在于，还包括对从所述耳孔辐射的红外光进行分光的分光元件。
24. 如权利要求13所述的活体信息测定装置，其特征在于，还包括使来自所述红外线检测器的输出信号值与所述判定部的判定结果 相关联并加以存储的存储部。
25. —种活体信息测定装置的控制方法，其为控制权利要求24所 述的活体信息测定装置的方法，该活体信息测定装置的控制方法的特征在于)祈述活体信息测定装置还包括对所述红外线检测器、所述声波输 出部、所述声波检测器、所述运算部、所述判定部和所述存储部进行 控制酌控制部，;fr述活体信息测定装置的控制方法包括(a) 使用所述红外线检测器，检测从所述耳孔内辊射的所述红外 光的步骤；(b) 从所述声波输出部依次发射所述第一声波和所述第二声波的歩骤；(c) 使用所述声波检测器检测所述第一声波的反射波和所述第二 声波的反射波的步骤；(d) 使川所述判定部，根据通过所述声波检测器检测出的所述笫 一p诚的反射波的强度和所述第二声波的反射波的强设，判定所述鼓脱是否包括在所述红外线检测器的视场中的步骤；(e) 使来自所述红外线检测器的输出信号值与所述判定部的判定 结果利关联并保存在所述存储部的步骤；和(f) 通过所述运算部，从保存在所述输出信号存储部中的所述输 出信兮伹中，读出所述判定部判定所述鼓膜包括在所述红外线检测器 的视场中吋的输出信号值，并根据所述读出的所述输出信号值i十算所 述活体信息的步骤。
26. —种活体信息测定装置的控制方法，其为控制权利要求24所 述的话体信息测定装置的方法，该活体信息测定装置的控制方法的特 征在于所述活体信息测定装置还包括对所述红外线检测器、所述声波输 出剖L所述声波检测器和所述判定部进行控制的控制部， 所述活体信息测定装置的控制方法包括(a) 从所述声波输出部依次发射所述第一声波和所述第二声波的步骤；(b) 使用所述声波检测器检测所述第一声波的反射波和所述第二 声波的反射波的步骤；(c) 使用所述判定部，根据通过所述声波检测器检测出的所述第一声波的反射波的强度、和所述第二声波的反射波的强度，判定所述 鼓膜是否包括在所述红外线检测器的视场中的步骤；和(d)在所述步骤(C)中，当判定所述鼓膜包括在所述红外线检 测器的视场中吋，使用所述红外线检测器开始检测从所述耳孔内辐射 的所述红外光的步骤。
全文摘要
本发明提供活体信息测定装置及其控制方法，其能够确认红外线检测器的视场是否朝向鼓膜的方向。活体信息测定装置(100)包括检测从耳孔(200)内辐射的红外光的红外线检测器(108)、以朝向红外线检测器(108)的视场(F)发射声波的方式设置的声波输出部(152)、和根据红外线检测器(108)的输出计算活体信息的运算部(110)。
文档编号A61B5/1455GK101541238SQ200880000569
公开日2009年9月23日 申请日期2008年1月23日 优先权日2007年1月24日
发明者盐井正彦 申请人:松下电器产业株式会社