[发明专利]使用封闭空气型声传感器的生物医学信息收集设备

说明书

技术领域

本发明涉及使用安装在空气袋或容积可变的封闭空腔上的声传感器，即使用了收集包括心脏跳动次数、呼吸次数、咳嗽或打鼾在内的身体动作等的封闭空气型声传感器的生物医学信息收集设备。

本发明可以提供无需在人体上安装电极或导线、以及其他的观察、测量器具类即可收集生物医学信息的设备。

背景技术

以往的收集心脏跳动次数、呼吸次数、身体动作等生物医学信息的设备大多使用的是通过在人体上安装探测各种信息用的电极并中介于导线将由这些电极探测出的信号传送给测量装置来收集人体的生物医学信息的设备。

在这样的以往设备中，由于要在人体上安装探测各种信息用的电极，故在使用过程中会因电极位置的偏移而导致信号变化，或收集导线因电极的交差或卧具的折叠而易于产生断线，在使用公用电源时，还存在因一时不慎与生命体接触而触电的危险性。此外，还存在因导线构成天线而非常容易接收到外来电磁波噪声干扰之类的种种问题。还有，其不但不能长时间地收集准确的信息，还会因电极固定器具类或导线等而使人体失去自由，甚至连翻身都受到限制。

作为解决以往这类生命体信号探测装置所存在的问题的方法，有人提出特开平10-14889号公开专利所记载的装置。

该装置是具有以下设备，即具有：根据在第1电极和生命体间形成的第1静电容量和在第2电极和生命体间形成的第2静电容量的串联连接静电容量测量生命体的振动信号的身体动作测量装置；利用第1或第2电极和第3电极测量伴随生命体自重的体压信号的体压测量装置；进而根据身体动作测量装置以及体压测量装置的输出，不直接在生命体上粘贴测量电极地计算出生命体的体重、心脏跳动次数、呼吸次数、活动量、生命状态等特征量的计算装置。

但是，特开平10-14889号公开专利所记载的装置是一种在探测生命体的振动信号时使用了静电容量型传感器，而在探测伴随生命体自重的体压信号时使用了感压元件的装置。

一般而言，静电容量型传感器温度特性差，在靠近直流的低频区信号易变动。而感压传感器具有蠕变特性等，响应速度慢。即绝对压力的测量精度不好，不能捕捉到动态的高频信号。虽然作为感压型传感器也有使用失真电阻元件的方法，但其设置条件或温度等环境则较大地左右着输出信号。因此，从结果上看，迄今为止的生命体信号传感器都存在用户自己每次在测量开始时都要进行状态零点调整或增益调整，或需要采用其他方法设置用于稳定传感器的设置环境的保护装置，以及在将其只当作开闭开关使用等方面受到制约之类的问题。

发明内容

本发明通过下述手段解决了以往设备的问题，即：本发明使用由探测具有气密性的柔软的橡胶、塑料、布等制作的扁平空气袋或者内部容积可变的封闭空腔中的空气压强并将其变换成电学信号的无指向性微音器或压力传感器构成的封闭空气型声传感器，在封闭空气型声传感器的扁平空气袋或者封闭空腔内具有残留空气的状态下，通过使用无指向性微音器或者压力传感器探测出人体直接或中介于卧具等搭载在封闭空气型声传感器上状态下的空气压强，实现可不限制人体自由地探测包括人体的呼吸、心脏跳动次数(脉搏频率)、咳嗽或打鼾在内的身体动作等生物医学信息的生物医学信息收集设备。

由于在本发明的生物医学信息收集设备中是利用作用于空气压强的压力传感器来测量生命体信号，故不易受到外来电磁波、振动噪声等的影响。因此，与以往的使用电容式传感器的测量装置相比，其可以长时间准确地测量生命体信号，故非常适合于医院的住院患者的远距离监护等。

图面的简单说明

图1所示是本发明所使用的封闭空气型声传感器的一实施例的构成。

图2是在使用有本发明封闭空气型声传感器的生物医学信息收集设备上使用具有多个空气室的封闭空气型声传感器的实施例的说明图。

图3是在使用了本发明所使用的内部容积可变的封闭空腔器的封闭空气型声传感器的实施例的说明图。

图4～图8所示是使用有本发明封闭空气型声传感器的生物医学信息收集设备的使用状态。

图9所示是一例封闭空气型声传感器10的无指向性微音器的输出信号图。

图10所示是放大了图9所示的封闭空气型声传感器10的无指向性微音器输出信号中电平稳定且变动较小部分(用图9的圆圈起来的部分)信号的信号S1和微分了同一部分信号的信号S2的图。

图11是一例用于处理封闭空气型声传感器10的输出信号以获得各种生物医学信息的信号处理电路的方框图。

发明实施的最佳形态

图1是本发明所使用的封闭空气型声传感器一实施例的构成图。