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JP2691192B2 - Bioelectric phenomenon monitoring device - Google Patents

Bioelectric phenomenon monitoring device

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Publication number
JP2691192B2
JP2691192B2 JP63085746A JP8574688A JP2691192B2 JP 2691192 B2 JP2691192 B2 JP 2691192B2 JP 63085746 A JP63085746 A JP 63085746A JP 8574688 A JP8574688 A JP 8574688A JP 2691192 B2 JP2691192 B2 JP 2691192B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
transmitting
receiving
element group
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63085746A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01256928A (en
Inventor
康言 田所
Original Assignee
日本電気三栄株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気三栄株式会社 filed Critical 日本電気三栄株式会社
Priority to JP63085746A priority Critical patent/JP2691192B2/en
Publication of JPH01256928A publication Critical patent/JPH01256928A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2691192B2 publication Critical patent/JP2691192B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無拘束状態の被検者の生体電気現象を光テレ
メータを用いて監視計測する生体電気現象監視装置に関
する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a bioelectric phenomenon monitoring device for monitoring and measuring a bioelectric phenomenon of a subject in an unrestrained state using an optical telemeter.

〔発明の概要〕[Summary of the Invention]

本発明は無拘束状態の被検者の生体電気現象を増幅、
記憶し、この記憶データを受光部に直接的な光通信で送
光し、受光部では被検者の無拘束状態での生体電気現象
を監視計測することで真の生体電気現象を把握すると共
に、伝送しようとするデータを記憶しておき、送受信手
段の光軸が合ったとき送光することで効率的な直接光通
信を実現出来る生体電気現象監視装置を得る様にしたも
のである。
The present invention amplifies the bioelectric phenomenon of an unrestrained subject,
The stored data is sent to the light receiving unit by direct optical communication, and the light receiving unit monitors and measures the bioelectrical phenomenon of the subject in an unrestrained state to grasp the true bioelectrical phenomenon. It is intended to obtain a bioelectric phenomenon monitoring device capable of realizing efficient direct optical communication by storing data to be transmitted and transmitting light when the optical axes of the transmitting and receiving means are aligned.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、医学計測はその多様化に伴って、無拘束状態で
被検者の脳波や心電図を監視し測定する必要性が高まっ
ている。
In recent years, with the diversification of medical measurement, there is an increasing need to monitor and measure the electroencephalogram and electrocardiogram of a subject in an unrestrained state.

心疾患患者の心電図常時監視、癲癇患者の脳波測定、
運動中の筋電図測定、小動物の慢性実験などは、自由環
境で生体電気現象を把握出来て始めて意義があるものと
なる。
Continuous monitoring of electrocardiogram of heart disease patients, EEG measurement of epilepsy patients,
Measurements of EMG during exercise, chronic experiments on small animals, etc. become meaningful only after understanding bioelectric phenomena in a free environment.

所が、遠隔測定の有力な手段である電波は、近年、電
波法の規制がきびしくなった上に使用できる周波数帯域
が制約されていて利用し難くなってきた。
However, in recent years, radio waves, which is a powerful means of telemetry, have become difficult to use because the regulations of the Radio Law have become severe and the usable frequency band is restricted in recent years.

そこで、電波に変わる媒体として光を用いた遠隔測定
が行なわれる様になって来ている。
Therefore, remote measurement using light as a medium instead of radio waves has come to be performed.

光は、少ない減衰で空気中或いは真空中を伝幡する
し、変調帯域を広くとることができ、しかも法令による
規制がなく、通信媒体として優れた特性を有している
が、指向性が強いために送信手段と受信手段の軸を合わ
せないと通信できない欠点を持っている。
Light propagates in air or vacuum with little attenuation, has a wide modulation band, is not regulated by law, and has excellent characteristics as a communication medium, but has a strong directivity. Therefore, there is a drawback that communication cannot be performed unless the axes of the transmitting means and the receiving means are aligned.

又、光に似た指向性を示すミリ波を使用した通信が船
舶等に応用されている。例えば、海上で波にもまれてい
る船と陸上との間で通信する場合、ミリ波の指向性によ
り送受信アンテナ間にズレが生じ、通信が寸断されるこ
とがある。この為、送信受信装置にサーチ機能を設け、
送受信アンテナが向かい合った時のみ記憶しておいたデ
ータを送信するシステムが実用化されている。
In addition, communication using millimeter waves showing directivity similar to light is applied to ships and the like. For example, in the case of communication between a ship that is caught in waves on the sea and land, the communication may be disrupted due to a gap between the transmitting and receiving antennas due to the directivity of millimeter waves. Therefore, a search function is provided in the transmission / reception device
A system for transmitting the stored data only when the transmitting and receiving antennas face each other has been put into practical use.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上述の従来の光を用いた生体現象の遠隔測定では、通
信系を常に確保するために壁や天井での乱反射を用いた
間接光通信をしていた。そのため効率が悪く必然的に被
検者が持ち運ばなければならない電池の重量が増し行動
に制約を与えてしまう。又、光は電波のように容易に帯
域分けをすることが出来ないので自ずから一部屋での通
信は一人の被検者だけを対象とすることになってしま
う。しかし多くの場合は複数の被検者の生体情報を同時
に監視したい要求があり、何等かの対応が迫られてい
る。
In the above-described conventional remote measurement of biological phenomena using light, indirect optical communication using diffused reflection on a wall or ceiling is always performed in order to secure a communication system. As a result, the efficiency is low and the weight of the battery that the subject must carry is inevitably increased, which limits the behavior. Further, since light cannot be divided into bands as easily as radio waves, communication in one room is naturally limited to one subject. However, in many cases, there is a demand to monitor biological information of a plurality of subjects at the same time, and some measure is required.

又、上述のミリ波通信の場合は波によって送信アンテ
ナの発射軸が上下に変動する程度であるから一組の送受
信アンテナで対応する事が出来るが、医療の遠隔システ
ムでは被検者が自由に活動するので、複数の送信アンテ
ナと受信アンテナの組合せが必要になる。
Also, in the case of the above-mentioned millimeter wave communication, since the emission axis of the transmitting antenna fluctuates up and down depending on the wave, it is possible to deal with a set of transmitting and receiving antennas, but in the medical remote system, the subject can freely Being active, it requires multiple transmit and receive antenna combinations.

本発明は叙上の課題を解決するために成されたもので
その目的とするところは光通信の送信手段を持って移動
する被検者の生体電気現象を効率よく受信手段に伝え無
拘束に被検者の状態を監視計測する遠隔制御システムを
作ることにある。又、時分割方式を用いて送信手段から
の信号を一台の受信手段で受光する遠隔制御システムを
実現することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to efficiently convey a bioelectric phenomenon of a subject moving with a transmitting means of optical communication to a receiving means without restraint. The purpose is to create a remote control system that monitors and measures the condition of the subject. Another object of the present invention is to realize a remote control system in which a single receiving means receives a signal from a transmitting means by using a time division method.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の生体電気現象監視装置はその一例を第1図乃
至第5図に示す様に、生体データを空間送信する第1の
発光素子群(8a)〜(8n)と、この第1の発光素子群
(8a)〜(8n)の各発光素子に夫々一対となって互に光
軸が平行となる様に配列されて光信号の到達を確認する
為のサーチ信号を受信する第1の受光素子群(18a)〜
(18n)を備えた送光部と、生体現象を検出する検出手
段E1〜Enと、この検出手段E1〜Enで検出された生体デー
タを記憶する記憶手段(5)と、受光素子群がサーチ信
号を受光したとき記憶手段(5)から生体データを読み
出す読み出し手段(9)〜(17)と、第1の発光素子群
(8a)〜(8n)を駆動する送光駆動手段(7)とを有
し、発光部を接続可能にした送信手段と、サーチ信号を
送信する第2の発光素子群(39a)〜(39n)と、第1の
発光素子群(8a)〜(8n)から送信される生体データを
受信する第2の発光素子群(21a)(21n)の各発光素子
に一対となって互に光軸が平行となる様に配列された複
数組の第2の受光素子(21a)〜(21n)と、この第2の
受光素子群(21a)〜(21n)に得られた複数データを再
生する再生手段を有し、上記送信手段との間で送信受信
を行なう受信手段とを具備したものである。
An example of the bioelectric phenomenon monitoring apparatus of the present invention is shown in FIGS. 1 to 5, in which a first light emitting element group (8a) to (8n) for spatially transmitting biometric data and this first light emission. A first light receiving element that receives a search signal for confirming the arrival of an optical signal, which is arranged in pairs in each of the light emitting elements of the element groups (8a) to (8n) so that their optical axes are parallel to each other. Element group (18a) ~
A light transmitting unit having a (18n), and detecting means E 1 to E n for detecting a biological phenomenon, and storage means for storing the biometric data detected by the detecting means E 1 ~E n (5), receiving Readout means (9) to (17) for reading biometric data from the storage means (5) when the element group receives a search signal, and light transmission drive means for driving the first light emitting element groups (8a) to (8n). (7) and a transmitting means capable of connecting a light emitting section, second light emitting element groups (39a) to (39n) for transmitting a search signal, and first light emitting element groups (8a) to (8a). 8n) a plurality of second light-emitting element groups (21a) (21n) that receive biometric data transmitted from a plurality of second light-emitting elements arranged in pairs so that their optical axes are parallel to each other. The light receiving elements (21a) to (21n) and the second light receiving element groups (21a) to (21n) having a reproducing means for reproducing a plurality of data obtained, It is obtained by including a receiving means for performing transmission and reception to and from the stage.

〔作用〕[Action]

本発明の生体電気現象監視装置は被検者が常時形態し
ている送信手段内の記憶手段に生体電気現象を無拘束状
態で常時格納し、受光手段との光軸合せが出来ると、記
憶手段に畜えられていたデータを受信手段側に光通信方
式で送信する様にしたので無拘束の被検者の生体現象を
能率よく監視計測することが出来る。又時分割方式を用
いて複数の被検者の生体現象を1台の受信手段で監視す
ることも出来る。
The bioelectrical phenomenon monitoring device of the present invention stores the bioelectrical phenomenon in the storage means in the transmission means which the subject always forms in an unconstrained state at all times, and when the optical axis can be aligned with the light receiving means, the storage means Since the data stored in the receiver is transmitted to the receiving means side by the optical communication method, the biological phenomenon of the unconstrained subject can be efficiently monitored and measured. It is also possible to monitor the biological phenomena of a plurality of subjects with one receiving means by using the time division method.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の生体電気現象監視装置の一実施例を第
1図乃至第8図について説明する。
An embodiment of the bioelectric phenomenon monitoring apparatus of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 8.

先ず被検者が常時、身につけている送信装置の一実施
例を第3図及び第1図について詳記する。
First, an embodiment of the transmitting apparatus worn by the subject at all times will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 1.

第3図は送光装置の外観を示す斜視図であり、送光装
置の筐体(60)は裁頭角錐状と成され、底面を除く裁頭
面(60e)と四側面(60a)〜(60d)に発光素子(8a)
〜(8e)及び受光素子、(18a)〜(18e)を配設する。
発光素子(8a)〜(8e)と受光素子(18a)〜(18e)間
には遮光板(61a)〜(61e)を設けて発光素子(8a)〜
(8e)と受光素子(18a)〜(18e)間で直接光の授受が
ない様に成され、発光素子(8a)〜(8e)と受光素子
(18a)〜(18e)は互に光軸が平行になる様に配置され
ている。
FIG. 3 is a perspective view showing the outer appearance of the light transmitting device, in which the housing (60) of the light transmitting device is formed into a truncated pyramid shape, and the cutting face (60e) excluding the bottom face and the four side faces (60a) to Light emitting element (8a) on (60d)
To (8e), a light receiving element, and (18a) to (18e).
Light-shielding plates (61a) to (61e) are provided between the light emitting elements (8a) to (8e) and the light receiving elements (18a) to (18e) to provide the light emitting elements (8a) to
Light is not directly transmitted and received between (8e) and the light receiving elements (18a) to (18e), and the light emitting elements (8a) to (8e) and the light receiving elements (18a) to (18e) are mutually optical axes. Are arranged in parallel.

前述の筐体(60)は通常被検者の肩や首等に複数個装
着することによって、送信効果を高めることができる。
The transmission effect can be enhanced by mounting a plurality of the above-mentioned casings (60) on the shoulder or neck of the subject.

第1図は送信装置の系統図で被検者に配設した複数の
生体現象信号を検出する電極或いは変換器E1〜Enは、複
数の生体増幅器(2a)〜(2n)で増幅される。増幅され
た信号は同期信号(1)を作るための直流バイアスと共
にマルチプレクサ(3)に入り時系列に並べられ一連の
アナログ信号に変えられる。この信号はA/D変換器
(4)で10ビットのデジタル信号となり、書き込み読出
しの各々のアドレスを個々に設定できるデュアルポート
メモリ(5)に記憶される。A/D変換器(4)と後述す
るD/A変換器(6)を制御するコントロール回路(10)
は書き込みアドレスカウンタ(9)と読み出しカウンタ
(12)を同一パルスでカウントさせると共に、書き込み
アドレスカウンタ(9)がアドレスを設定し終わるとA/
D変換を指令する。
Electrode or transducer E 1 to E n for detecting a plurality of biological phenomena signals provided to the subject in flow diagram of Figure 1 is the transmitting apparatus is amplified by a plurality of biological amplifiers (2a) ~ (2n) It The amplified signal enters the multiplexer (3) together with the DC bias for producing the synchronizing signal (1) and is arranged in time series to be converted into a series of analog signals. This signal becomes a 10-bit digital signal in the A / D converter (4) and is stored in the dual port memory (5) in which each address for writing and reading can be individually set. Control circuit (10) for controlling the A / D converter (4) and the D / A converter (6) described later
Causes the write address counter (9) and the read counter (12) to count with the same pulse, and when the write address counter (9) finishes setting the address, A /
Command D conversion.

デュアルポートメモリ(5)に一時的に記憶された生
体電気信号のデータはD/A変換器(6)でアナログ信号
に変換される。このD/A変換器(6)は位置変調型のD/A
変換器であり、生体信号の各チャンネルのサンプリング
開始時に細いパルスを発する他に次のような出力を出
す。その入力がゼロの時サンプリングパルス間の中央に
細いパルスを発生し、プラス最大の時、次のサンプリン
グパルスの直前に細いパルスを発生し、マイナス最大の
とき、前のサンプリングパルスの直後に細いパルスを発
生させるものである。
The bioelectric signal data temporarily stored in the dual port memory (5) is converted into an analog signal by the D / A converter (6). This D / A converter (6) is a position modulation type D / A
The converter is a converter that emits a narrow pulse at the start of sampling of each channel of the biological signal and outputs the following outputs. When the input is zero, a thin pulse is generated in the center between sampling pulses, when it is plus maximum, a thin pulse is generated immediately before the next sampling pulse, and when it is minus maximum, a thin pulse is immediately after the previous sampling pulse. Is generated.

D/A変換器のアナログの出力は送光器駆動部(7)を
通じてLED等の発光素子群(8a)〜(8n)を駆動発光さ
せる。
The analog output of the D / A converter drives the light emitting device groups (8a) to (8n) such as LEDs to emit light through the light transmitter driving unit (7).

送光装置内の発光素子(8a)〜(8n)とサーチ信号を
受光する受光素子(18a)〜(18n)は各々〔例えば(8
a)と(18a)〕ペアとなっており、例えば受光素子(18
a)がサーチ信号を受光するとペアの送光素子(8a)が
送光可能となる。サーチ信号用の受光素子(18a)〜(1
8n)の何れかが受光するとインバータ(17a)〜(17n)
を介して入力された信号によりオア回路(16)は出力を
出しRSフリップフロップ(15)をセットする。セットさ
れたRSフリップフロップ(15)はゲート回路(13)を開
きクロック発生器(14)のパルスを通過させる。このパ
ルスをカウントした読み出しアドレスカウンタ(11)は
順次デュアルポートメモリ(5)のアドレスを指定して
データを出力させる。出力された信号はD/A変換器
(6)でパルス位置変調されたアナログ信号に変換され
る。変調されたパルス列を受けた送光器駆動部(7)
は、サーチ信号を受けた受光素子(18a)とペアの発光
素子(8a)を発光させる。
The light emitting elements (8a) to (8n) and the light receiving elements (18a) to (18n) that receive the search signal in the light transmitting device are respectively [for example (8
a) and (18a)] pair, for example, the light receiving element (18
When a) receives the search signal, the pair of light transmitting elements (8a) can transmit light. Light receiving elements (18a) to (1
8n) receives light from any of the inverters (17a) to (17n)
An OR circuit (16) outputs an output in response to a signal input via and sets an RS flip-flop (15). The set RS flip-flop (15) opens the gate circuit (13) to allow the pulse of the clock generator (14) to pass. The read address counter (11) counting this pulse sequentially specifies the addresses of the dual port memory (5) and outputs the data. The output signal is converted into a pulse position modulated analog signal by the D / A converter (6). Transmitter unit (7) that received the modulated pulse train
Causes the light emitting element (8a) paired with the light receiving element (18a) receiving the search signal to emit light.

尚、スイッチS1〜Snは後述するも発光素子(8a)〜
(8n)に抵抗器Rから供給される電圧を供給、遮断する
ために設けられている。
The switches S 1 to S n are used for the light emitting element (8a) to
It is provided to supply and cut off the voltage supplied from the resistor R to (8n).

この様に構成された被検体に常に携帯させた送光装置
及び送信装置は効率を上げる為に常時発光素子(8a)〜
(8n)を発光することはせず発光指令を受信するために
サーチ信号受光機能を設け、この指令を受けたときのみ
発光させるので、電池の消耗は少なくて済むことにな
る。
In order to improve the efficiency, the light-transmitting device and the transmitting device that are always carried by the subject configured as described above have a constant light-emitting element (8a) to
Since the search signal light receiving function is provided to receive the light emission command without emitting the light of (8n) and light is emitted only when the command is received, the battery consumption is reduced.

又、送信装置は前述した送光装置の筐体(60)がワイ
ヤを介して接続できる様に構成されている。
Further, the transmission device is configured so that the housing (60) of the above-described light transmission device can be connected via a wire.

次に受信装置側の構成と系統図を第4図及び第5図並
に第2図について説明する。第4図及び第5図は受信装
置の外観模式図と一部を切断した側面図を示すもので受
信装置は監視環境(ここでは一つの部屋とする。)の天
井や壁などの数ヵ所に設定し、かつ送信装置に対して発
光指令を出す為のサーチ信号発光機能を有する。即ち第
4図に於いて、監視環境即ち部屋(62)は床面(63)、
天井(64)、壁(65a),(65b),(65c),(65d)よ
り構成され、入口は示されていないが所定場所に扉等が
形成されているものとする。この部屋(62)の8隅には
受光素子(21a)〜(21h)と発光素子(39a)〜(39h)
が設けられている。受光素子はフォトトランジスタであ
り、発光素子はLEDの如きものでサーチ信号を発光させ
る機能を有する。又、受光素子(21a)〜(21h)と発光
素子(39a)〜(39h)は互にペアでコーナ台(66a)〜
(66h)の2つの面上に、夫々光軸が平行となる様に取
りつけられる。コーナ台の面の数は必要に応じて増減す
れば良い。例えば一平面上にセットされ、光軸を共通に
する様にコーナ台(66a)〜(66h)上に取り付けられ
る、受光素子(21a)〜(21h)は夫々45゜の指向性のも
のを用い、ペアの受光素子と発光素子間には光が互に直
接光を授受しない様な遮光板(61a)〜(61h)を設ける
を可とする、この様に部屋(62)の各隅にデータを得る
受光素子とサーチ信号を送光するための発光素子を設け
ることで部屋(62)の全スペースを受信(光)可能領域
とする。
Next, the configuration and system diagram of the receiving device will be described with reference to FIGS. 4 and 5, as well as FIG. FIGS. 4 and 5 show a schematic view of the receiver and a side view with a part cut away. The receiver is installed in several places such as the ceiling and walls of the monitoring environment (here, one room). It has a search signal light emission function for setting and issuing a light emission command to the transmission device. That is, in FIG. 4, the monitoring environment, that is, the room (62) is the floor surface (63),
It is assumed that it is composed of a ceiling (64), walls (65a), (65b), (65c), (65d), and a door or the like is formed at a predetermined place although the entrance is not shown. Light receiving elements (21a) to (21h) and light emitting elements (39a) to (39h) are provided at the eight corners of this room (62).
Is provided. The light receiving element is a phototransistor, and the light emitting element is an LED or the like and has a function of emitting a search signal. In addition, the light receiving elements (21a) to (21h) and the light emitting elements (39a) to (39h) are paired with each other at the corner blocks (66a) to
It is mounted so that the optical axes are parallel to each other on the two surfaces of (66h). The number of sides of the corner stand may be increased or decreased as necessary. For example, they are set on one plane and mounted on the corner stands (66a) to (66h) so that the optical axes are common. The light receiving elements (21a) to (21h) each have a directivity of 45 °. , It is possible to install light-shielding plates (61a) to (61h) between the pair of light-receiving elements and light-emitting elements so that the light does not directly transmit and receive light to each other. By providing a light receiving element for obtaining the light and a light emitting element for transmitting a search signal, the entire space of the room (62) is set as a receivable (light) receiving area.

この様な受信装置の電気的回路を第2図によって説明
する。
An electric circuit of such a receiving device will be described with reference to FIG.

第2図で部屋(62)の8隅に配設された受光素子(21
a)〜(21n)は送信装置からの生体情報を持つ光を受光
し、オアゲート回路(22)を経てフリップフロップ回路
(23)に供給される。受信されたパルス列はその1つお
きにサンプリング周期パルスが加わっているから、この
パルス列を1つおきの2つのパルス群に分けてその周期
の乱れないグループをサンプリング周期信号群と見なし
ている。
In FIG. 2, the light receiving elements (21
Lights a) to (21n) receive light having biometric information from the transmitter, and are supplied to the flip-flop circuit (23) via the OR gate circuit (22). Since the received pulse train is added with the sampling period pulse every other one, the pulse train is divided into two pulse groups every other one, and the group in which the period is not disturbed is regarded as the sampling period signal group.

フリップフロップ(23)ははじめのパルスの立上がり
でセットされ次のパルスの立上がりでリセットされるか
ら、その出力で元のパルス列をゲートすれば各々のアン
ドゲート回路(25),(26)の出力に2つのパルス群が
現れる。それらを各々フェーズロックループ回路(PL
L)(27),(28)に通せば、平均周期と共に揺れが大
きい時は誤差信号が現れる。
Since the flip-flop (23) is set at the rising edge of the first pulse and reset at the rising edge of the next pulse, if the original pulse train is gated by its output, it will be output to the respective AND gate circuits (25), (26). Two pulse groups appear. Each of them is a phase-locked loop circuit (PL
L) (27), (28), an error signal appears when the fluctuation is large together with the average period.

この誤差信号でRSフリップフロップ回路(29)をセッ
ト又はリセットしPLL回路(27),(28)の出力をアン
ドゲート回路(30),(31)でゲートしオアゲート回路
(32)でオアとすればサンプリング周期信号が得られ
る。
The RS flip-flop circuit (29) is set or reset by this error signal, the outputs of the PLL circuits (27) and (28) are gated by the AND gate circuits (30) and (31), and the OR gate circuit (32) turns it on. For example, a sampling period signal can be obtained.

サンプリング周期信号でリセットされた元のパルス列
をカウントするカウンタ(24)は各チャンネルの生体信
号をデジタルで再生しているので、それをD/A変換器(3
3)に供給することによりアナログの生体情報を得る。
(34)以下の回路はそれら生体情報を各チャンネルの出
力の振り分ける。この振り分けは送信装置で付加された
同期信号で行なわれる。
The counter (24) that counts the original pulse train reset by the sampling period signal is reproducing the biomedical signal of each channel digitally.
3) to obtain analog biometric information.
(34) The following circuits distribute the biometric information among the outputs of each channel. This distribution is performed by the synchronization signal added by the transmitter.

送信装置で、数チャンネルの生体情報を持つパルス列
を作る際に再生時の便宜を配慮して次のような約束をし
ておく。始めに、何処がマルチプレクサ(3)で直列化
したデータの始まりであるかを示すために1周期毎に同
期信号を挿入する。次に同期信号を容易に識別できるよ
うにするために例えば同期信号用の直流バイアスを1ボ
ルトとし他の生体信号の最大レベル±0.7ボルト以下と
する。
In the transmitter, when making a pulse train having biometric information of several channels, the following promise is made in consideration of convenience during reproduction. First, a sync signal is inserted every one cycle to indicate where the start of the data serialized by the multiplexer (3). Next, in order to easily identify the synchronization signal, for example, the DC bias for the synchronization signal is set to 1 volt and the maximum level of other biomedical signals is set to ± 0.7 volt or less.

従って比較器(34)の閾値を+0.9ボルトにしておく
ことにより、同期信号を比較器(34)の出力から容易に
取り出すことが出来る。カウンタ(35)は比較器(34)
から取り出した同期信号でリセットされてサンプリング
周期信号をカウントしているので、その出力には現在D/
A変換器(33)に出力されている信号が何チャンネルの
ものであるか等のチャンネル情報が現れている。それを
デコーダ(36)でデコードしてサンプリング回路のクロ
ックにすることにより、各チャンネルの生体情報信号が
分離されて再生される。サンプリング回路(37a)〜(3
7n)の出力は適切な低域通過フィルタLPF(38a)〜(38
n)で不要の高域ノイズが遮断される。
Therefore, by setting the threshold value of the comparator (34) to +0.9 V, the synchronizing signal can be easily extracted from the output of the comparator (34). Counter (35) is comparator (34)
It is reset by the sync signal extracted from the device and is counting the sampling period signal, so the output is currently D /
Channel information such as the number of channels of the signal output to the A converter (33) appears. By decoding it by the decoder (36) and using it as the clock of the sampling circuit, the biometric information signal of each channel is separated and reproduced. Sampling circuit (37a) ~ (3
7n) output is appropriate low pass filter LPF (38a) ~ (38
In n), unnecessary high frequency noise is blocked.

叙上の送信装置と受信装置による生体電気現象監視装
置を利用する場合の1つの応用は、被検体が単数である
場合であり、受信装置のサーチ信号を発光する発光素子
(39a)〜(39n)からは抵抗器R1を介して所定電圧が供
給されて発光指令が出されている。
One application in the case of using the bioelectric phenomenon monitoring device by the above transmitting device and receiving device is when there is a single subject, and light emitting elements (39a) to (39n) that emit a search signal of the receiving device. ), A predetermined voltage is supplied via a resistor R 1 to issue a light emission command.

発光指令を受光した送信装置は、それまでデュアルポ
ートメモリ(5)に蓄えておいたデータを高速で送信す
る。光の広帯域性はここに生かされる。
The transmitting device that receives the light emission command transmits at high speed the data that has been stored in the dual port memory (5) until then. The broadband property of light is utilized here.

被検体のデータを一時的に蓄えるためのデュアルポー
トメモリ(5)を用いることになるが、現在の半導体技
術からすれば、効率化に伴う電池の軽量化を補って余り
ある重量である。受信装置側の受光素子とサーチ信号発
光用の発光素子はその光軸が平行で有りかつ極く近い距
離に位置しており、又送信装置側の送光素子とサーチ信
号受光機能を持つ受光素子も同様にセットされている。
従って、送信装置でサーチ信号用の発光指令を受信した
ということは、送信装置と受信装置が向かい合う光軸を
共通にしたことを意味するから、通信は常に直接光によ
って行われており、間接光に比べて同一パワーならば信
号対雑音比(以下SN)を改善でき、同一SNならば省パワ
ーでよいことになる。ここで、当然の事であるが、本来
の通信の為の光の波長とサーチの為の光の波長はその違
いを識別できるようなものにしておく。
A dual port memory (5) for temporarily storing the data of the subject is used, which is a weight that is more than the weight saving of the battery due to the improvement in efficiency in the present semiconductor technology. The light-receiving element on the receiving device side and the light-emitting element for emitting the search signal have optical axes parallel to each other and are located very close to each other, and the light-transmitting element on the transmitting device side and the light-receiving element having a search signal receiving function. Is also set.
Therefore, the fact that the transmitter receives the light emission command for the search signal means that the transmitter and the receiver have a common optical axis. Therefore, the communication is always performed by the direct light and the indirect light is used. If the same power is used, the signal-to-noise ratio (SN) will be improved, and if the same SN, power saving will be sufficient. Here, as a matter of course, the wavelength of the light for the original communication and the wavelength of the light for the search are set so that the difference can be identified.

送信装置の送光素子とサーチ信号用の受光素子の組合
せが1つの場合は、直接光により通信系が形成される
(発光素子受光素子が光軸を共通にする。)機会が少な
く少容量の記憶素子ではデータが途絶える危険性が多く
なるので、複数の組合せにして多方面を向いているよう
にする。
When there is only one combination of the light transmitting element of the transmitter and the light receiving element for the search signal, the communication system is formed by direct light (the light emitting element and the light receiving element have the same optical axis), and the capacity is small. Since there is a high risk that data will be lost in a storage element, a plurality of combinations are used so that they are oriented in various directions.

従来の技術にあるミリ波による船舶と陸上との通信方
式と本例が大きく異なる点は、送信側と受信側が共に複
数であるということである。
A major difference between this example and the conventional millimeter wave communication system between a ship and a land is that there are a plurality of transmitters and a plurality of receivers.

このシステムのもう1つの応用は、被検者が複数の場
合である。光は電波のように容易に帯域分けをすること
が出来ないので、ほぼ同様な送信装置のデータが同室内
に現れた場合は、受信装置を複数にして対応しても受信
することが難しい。本例では、光軸が一致している事を
確認するためのサーチ機能を有するので、そのコード化
によって複数の被検者の生体情報を1台の受信装置で受
信することが出来る。
Another application of this system is in the case of multiple subjects. Since light cannot be divided into bands as easily as radio waves, it is difficult to receive the data from almost the same transmitter even if a plurality of receivers are used. In this example, since the search function for confirming that the optical axes match, the biometric information of a plurality of subjects can be received by one receiving device by the coding.

第6図及び第7図は本発明の生体電気現象監視装置の
他の実施例を示すものである。
6 and 7 show another embodiment of the bioelectric phenomenon monitoring apparatus of the present invention.

第6図及び第7図は複数の被検者の生体現象を監視す
る例を示す。
6 and 7 show examples of monitoring biological phenomena of a plurality of subjects.

第1図及び第2図ではサーチ信号検出機能、サーチ信
号発光機能が、通信路を1:1の対応で構成されている
が、被検者が複数の場合はそのサーチ機能をコード化さ
せ複数化する必要がある。
In Fig. 1 and Fig. 2, the search signal detection function and the search signal light emission function are configured with a 1: 1 correspondence of the communication path. Need to be converted.

第7図は被検者が3人の場合のコード化サーチ信号発
光機能の例であり、第6図はそのサーチ信号検出機能で
ある。第6図及び第7図共に第1図及び第2図との対応
部分に同一符号を付して重複説明を省略する。
FIG. 7 shows an example of the coded search signal light emitting function when there are three examinees, and FIG. 6 shows the search signal detecting function. In FIGS. 6 and 7, parts corresponding to those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

第6図でサーチ信号を受光した受光素子(18a),(1
8b),(18c)はオアゲート回路(16)に信号を送ると
共にモノマルチバイブレータ(45a),(45b),(45
c)をトリガする。モノマルチバイブレータ(45a),
(45b),(45c)の出力信号は第1図に示されたスイッ
チS1,S2,S3の該当するスイッチを“オン”させて記憶し
たデータを発光素子(8a)〜(8c)を介して送光する。
In Fig. 6, the light receiving elements (18a), (1
8b) and (18c) send signals to the OR gate circuit (16) and mono-multi vibrators (45a), (45b) and (45).
c) is triggered. Mono multivibrator (45a),
The output signals of (45b) and (45c) are the light emitting elements (8a) to (8c) that store the data stored by turning on the corresponding switches of the switches S 1 , S 2 , and S 3 shown in FIG. To send light.

オアゲート回路(16)の出力は直列入力並列出力のシ
フトレジスタ(41)に入力され、その出力端子に順に並
べられる。この例では8ビットのコード化されたサーチ
信号のうち上位3ビットがインバータ(42)とアンドゲ
ート回路(43)を通じてアンドがとられてラッチ信号RT
となってラッチ回路(44)に供給され、「101」の時だ
け次の2ビットがラッチ回路(44)に記憶される。ラッ
チ回路(44)の出力は次のデコーダ(46)でデコードさ
れてRSフリップフロップ回路(15)のセット端子に信号
を出力する。被検者を3人とした場合、第6図例のコー
ド化サーチ信号検出機能を持った第1図示の送信装置は
3台あるが、その各々は夫々デコーダ(46)の出力を異
にしている。例えば1台の送信装置はデコーダ(46)の
出力“1"をRSフリップフロップ回路(15)はセット端子
に供給し、2台目は出力“2"を3台目は出力“3"を出力
する。サーチ信号が“1"の時はデコーダ(46)は“1"を
出力するので、一台目の送信装置が蓄積データを送信す
ることになる。
The output of the OR gate circuit (16) is input to the serial input / parallel output shift register (41) and arranged in order at its output terminal. In this example, the upper 3 bits of the 8-bit coded search signal are ANDed through the inverter (42) and the AND gate circuit (43) to generate the latch signal RT.
Is supplied to the latch circuit (44), and the next 2 bits are stored in the latch circuit (44) only when "101". The output of the latch circuit (44) is decoded by the next decoder (46) and outputs a signal to the set terminal of the RS flip-flop circuit (15). When there are three examinees, there are three transmitters shown in FIG. 1 having the coded search signal detection function of FIG. 6, but each of them has a different output from the decoder (46). There is. For example, one transmitter supplies the output "1" of the decoder (46) to the set terminal of the RS flip-flop circuit (15), the second unit outputs "2" and the third unit outputs "3". To do. When the search signal is "1", the decoder (46) outputs "1", so that the first transmitting device transmits the accumulated data.

第7図は3台の送信装置からの送信データを同時に受
信するために第2図に示した受信装置を改良したもので
クロック発生器(51)の出力をカウントする3進カウン
タ(52)はサーチ信号発生器(53)をアドレスする。サ
ーチ信号発生器(53)はROMで構成されている。カウン
タ(52)の5ビットのうち上位アドレスの2ビットのカ
ウンタ出力E,Dが第8図A,B及び下表1の様に“01"のと
き1台目の送信装置を呼出している期間を設定し、“1
0"のとき2台目の送信装置を、“11"のとき3台目の送
信装置を呼出している。
FIG. 7 is a modification of the receiver shown in FIG. 2 for simultaneously receiving the transmission data from three transmitters. The ternary counter (52) for counting the output of the clock generator (51) is Address search signal generator (53). The search signal generator (53) is composed of ROM. A period in which the first transmitter is called when the counter output E, D of 2 bits of the upper address of the 5 bits of the counter (52) is “01” as shown in FIGS. 8A and 8B and Table 1 below. To set “1
When it is "0", the second transmitter is called, and when it is "11", the third transmitter is called.

第8図で1台目の読出し期間で考えればこの期間内で
数回繰返されるカウンタ(52)の下位3ビットのカウン
タ出力A,B,C(第8図C,D,E)はサーチ信号発生器(53)
のアドレスとなり、サーチ信号発生器(53)内のROMに
記憶している“10101000"を出力する。
Considering the reading period of the first unit in FIG. 8, the counter outputs A, B and C of the lower 3 bits of the counter (52) which are repeated several times within this period are the search signals. Generator (53)
Is output, and "10101000" stored in the ROM in the search signal generator (53) is output.

この時受信した信号は1台目の送信装置のデータであ
るからLPF(38a11)〜(38n1n)に出力される様にデコ
ーダ(56)はデコーダ(36a)をイネーブルする。この
ためカウンタ(52)の出力DEはデコーダ(56)に接続さ
れている。サーチ信号発生器駆動部(54)はサーチ信号
発光用の発光素子(39a)〜(39n)駆動して発光させて
いる。
In this case because the received signal is a data one second transmission device LPF (38a 11) ~ decoder as to be output to the (38n 1n) (56) to enable a decoder (36a). Therefore, the output DE of the counter (52) is connected to the decoder (56). A search signal generator drive section (54) drives the light emitting elements (39a) to (39n) for emitting search signals to emit light.

尚本発明は上記実施例に限定されることなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は通信しようとするデータを記憶しておき送受
光装置の軸があって通信が可能になったときだけデータ
を送信することにより光通信の送信装置を持って移動す
る被検者の生体電気現象を効率よく受信装置に伝え受信
側で無拘束に被検者の状態を監視するシステムが得られ
る。又、時分割方式を用いて複数の送信装置からの信号
を一台の受信装置で受信するシステムが得られる効果を
有する。
The present invention stores the data to be communicated, and transmits the data only when the axis of the light transmitting / receiving device is provided and communication is enabled, whereby the living body of the subject moving with the optical communication transmitting device. It is possible to obtain a system in which an electric phenomenon is efficiently transmitted to a receiving device and the condition of the subject is monitored without restriction on the receiving side. In addition, there is an effect that a system in which signals from a plurality of transmitters are received by a single receiver by using a time division method can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の生体電気現象監視装置の一実施例を示
す送信装置の系統図、第2図は本発明の生体電気現象監
視装置の一実施例を示す受光装置の系統図、第3図は本
発明の送光装置の一実施例を示す構成図、第4図は本発
明の受信装置の一実施例を示す構成図、第5図は第4図
の一部を切断した側面図、第6図及び第7図は本発明の
生体電気現象監視装置の他の実施例を示す受信装置と送
信装置の系統図、第8図は動作説明用波形図である。 (1)は同期信号、(2a)〜(2n)は生体増幅器、
(3)はマルチプレクサ、(5)はデュアルポートメモ
リ、(8a)〜(8n),(39a)〜(39n)は発光素子、
(9)は書込みカウンタ、(11)は読み出しアドレスカ
ウンタ、(12)は読み出しカウンタ、(18a)〜(18
n),(21a)〜(21n)は受光素子である。
FIG. 1 is a system diagram of a transmitting device showing one embodiment of the bioelectric phenomenon monitoring device of the present invention, and FIG. 2 is a system diagram of a light receiving device showing one embodiment of the bioelectric phenomenon monitoring device of the present invention. FIG. 4 is a configuration diagram showing an embodiment of a light transmitting device of the present invention, FIG. 4 is a configuration diagram showing an embodiment of a receiving device of the present invention, and FIG. 5 is a side view showing a part of FIG. 6 and 7 are system diagrams of a receiving device and a transmitting device showing another embodiment of the bioelectric phenomenon monitoring device of the present invention, and FIG. 8 is a waveform diagram for explaining the operation. (1) is a synchronizing signal, (2a) to (2n) are bio-amplifiers,
(3) is a multiplexer, (5) is a dual port memory, (8a) to (8n), (39a) to (39n) are light emitting elements,
(9) is a write counter, (11) is a read address counter, (12) is a read counter, and (18a) to (18)
n) and (21a) to (21n) are light receiving elements.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】生体データを空間送信する第1の発光素子
群と、 上記第1の発光素子群の各発光素子に夫々一対となって
互に光軸が平行となる様に配列されて光信号の到達状態
を確認する為のサーチ信号を受信する第1の受光素子群
を備えた送光部と、 生体現象を検出する検出手段と、 上記検出手段で検出された生体データを記憶する記憶手
段と、 上記受光素子群がサーチ信号を受光したとき上記記憶手
段から生体データを読み出す読み出手段と、 上記第1の発光素子群を駆動する送光駆動手段を有して
少なくとも上記送光部を接続可能にした送信手段と、 上記サーチ信号を送信する第2の発光素子群と、 上記第1の発光素子群から送信される生体データを受信
する第2の発光素子群の各発光素子に一対となって互に
光軸が平行となる様に配列された複数組の第2の受光素
子群と、 上記第2の受光素子群に得られた生体データを再生する
再生手段と、 上記送信手段との間で送受信を行なう受信手段とを具備
したことを特徴とする生体電気現象監視装置。
1. A first light-emitting element group for spatially transmitting biometric data and a pair of light-emitting elements of the first light-emitting element group which are arranged so that their optical axes are parallel to each other. A light transmitting section having a first light receiving element group for receiving a search signal for confirming the arrival state of a signal, a detecting means for detecting a biological phenomenon, and a memory for storing biological data detected by the detecting means. Means, a reading means for reading biometric data from the storage means when the light receiving element group receives a search signal, and a light sending driving means for driving the first light emitting element group, and at least the light sending section. And a second light emitting element group for transmitting the search signal, and a second light emitting element group for receiving the biometric data transmitted from the first light emitting element group. So that the optical axes are parallel to each other A plurality of sets of second light receiving element groups arranged, a reproducing means for reproducing the biological data obtained in the second light receiving element group, and a receiving means for transmitting and receiving to and from the transmitting means are provided. A bioelectric phenomenon monitoring device characterized by the above.
【請求項2】前記受信手段内に前記サーチ信号をコード
化し、個々の送信手段に対応したコードを時系列的に送
出する為のコード化信号発生手段を設けると共に、前記
送信手段内にコード化されたサーチ信号を検出するコー
ド化サーチ信号検出手段とを具備し、複数の被検者の生
体データを送受可能にしたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の生体電気現象監視装置。
2. A coded signal generating means for coding the search signal in the receiving means and sending out a code corresponding to each transmitting means in time series is provided and coded in the transmitting means. A bioelectric phenomenon monitoring device according to claim 1, further comprising: a coded search signal detecting means for detecting the generated search signal so that biometric data of a plurality of subjects can be transmitted and received. .
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