(57)【要約】【課題】  消費電力の増大や大型化を回避しつつ、一定の電流が供給可能な定電流回路及びこの定電流回路を備えた生体情報測定装置を提供する。【解決手段】  ＬＥＤ１，ＬＥＤ２に電流を供給するための定電流回路部１０を、スイッチング素子としてのトランジスタＱ１，Ｑ２、トランジスタＱ３，Ｑ４及び抵抗素子Ｒ３，Ｒ４を備えて構成し、また、トランジスタＱ３，Ｑ４の動作をＤ／Ａ変換部１４を介して制御する制御部１５を備えた。制御部１５は、測定装置１の起動毎にトランジスタＱ３，Ｑ４の特性を導出し、記憶部１３にこのデータを更新的に格納する校正部１７を機能的に備え、測定時には、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２が所定の発光量で発光するように、記憶部１３の前記記憶データに基づきＤ／Ａ変換部１４に出力する信号のデジタル値を決定し、Ｄ／Ａ変換部１４に該デジタル信号に相当する電圧をトランジスタＱ３，Ｑ４に出力させる。【選択図】      図２
2006296604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子に電源から電力が供給されるトランジスタと、
前記トランジスタの出力端子における電圧を検出するための検出用素子と、
前記トランジスタの制御端子に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段で印加する電圧について予め設定された範囲内における複数の異なる電圧を前記電圧印加手段に順次印加させる第１の電圧制御手段と、
前記第１の電圧制御手段による制御により前記トランジスタの制御端子に電圧が印加されるたびに、前記トランジスタの出力端子における電圧を入力し、この電圧に基づき前記トランジスタに流れる電流を導出する導出手段と、
前記電圧印加手段により印加された電圧と、該電圧が印加されたときに前記導出手段により導出された前記トランジスタに流れる電流とを関連付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段の記憶内容に基づいて前記電圧印加手段により印加する電圧を設定することにより、電流供給対象に供給すべき電流を制御する第２の電圧制御手段と
を備えることを特徴とする定電流回路。
【請求項２】
前記導出手段は、前記トランジスタの出力端子における電圧に相当する入力信号に対してＡ／Ｄ変換処理を行うＡ／Ｄ変換器を備え、前記Ａ／Ｄ変換器は、前記第２の電圧制御手段による電流制御時に用いる第１の入力チャネルと、所定の電圧を基準電圧として入力するための第２の入力チャネルとを有しており、
前記導出手段は、前記第２のチャネルを用いて、前記第１の電圧制御手段の制御により得られる前記Ａ／Ｄ変換器の出力値と前記基準電圧とに基づく係数を算出し、前記第２の電圧制御手段による制御時に得られるＡ／Ｄ変換器の出力値を前記係数を用いて補正することを特徴とする請求項１に記載の定電流回路。
【請求項３】
請求項１または２に記載の定電流回路と、
前記定電流回路から電流が供給されることにより発光する発光手段と、
前記発光手段から出力された光を受光するための受光手段と、
前記受光手段により出力される、生体情報に由来する生体信号に基づき、生体情報に係るデータを演算する演算手段と
を備えたことを特徴とする生体情報測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動脈血の酸素飽和度や脈拍数等の生体情報を測定する生体情報測定装置に備えられる定電流回路及び該定電流回路を搭載する生体情報測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
重症の呼吸不全患者や手術中あるいは手術後の血中酸素モニターとして、さらに近年では睡眠時無呼吸症候群（ＳＡＳ）の検査において、パルスオキシメータと呼ばれる装置が使用されている、又は使用されることがある。このパルスオキシメータは、被験者の所定の生体部位に装着され、該生体部位に向けて光を出力し、生体部位を透過又は反射した光の光量に基づいて血中の酸素飽和度を導出するように構成されている。
【０００３】
ところで、この種のパルスオキシメータには、生体部位に向けて光を出力する発光体に一定の電流を供給するための定電流回路が備えられており、従来では、図９に示すような構成を有していた。
【０００４】
図９に示すように、従来のパルスオキシメータに備えられる定電流回路部１００は、トランジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ）Ｑと、抵抗素子Ｒと、オペアンプ１０１と、電圧制御回路１０２とを備えて構成されている。電源Ｖｐとグランドとの間には、発光体と、トランジスタＱと抵抗素子Ｒとが直列に接続されているとともに、発光体のアノードは電源Ｖｐに、トランジスタＱのドレイン端子が発光体のカソードに、ソース端子が抵抗素子Ｒの一方の端子に接続されている。また、オペアンプ１０１の非反転入力端子は電圧制御回路１０２に、反転入力端子はトランジスタＱと抵抗素子Ｒとの接続点に、また、出力端子は、トランジスタＱのゲート端子にそれぞれ接続されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような定電流回路部１００にあってはオペアンプを採用しているため、消費電力が大きく、また、回路構成が比較的大型化していた。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、消費電力の増大や大型化を回避又は抑制しつつ、一定の電流が供給可能な定電流回路及び該定電流回路を備えた生体情報測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、入力端子に電源から電力が供給されるトランジスタと、前記トランジスタの出力端子における電圧を検出するための検出用素子と、前記トランジスタの制御端子に電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段で印加する電圧について予め設定された範囲内における複数の異なる電圧を前記電圧印加手段に順次印加させる第１の電圧制御手段と、前記第１の電圧制御手段による制御により前記トランジスタの制御端子に電圧が印加されるたびに、前記トランジスタの出力端子における電圧を入力し、この電圧に基づき前記トランジスタに流れる電流を導出する導出手段と、前記電圧印加手段により印加された電圧と、該電圧が印加されたときに前記導出手段により導出された前記トランジスタに流れる電流とを関連付けて記憶する記憶手段と、前記記憶手段の記憶内容に基づいて前記電圧印加手段により印加する電圧を設定することにより、電流供給対象に供給すべき電流を制御する第２の電圧制御手段とを備えることを特徴とする定電流回路である。
【０００８】
この発明によれば、第１の電圧制御手段により、電圧印加手段の印加電圧について予め設定された範囲内における複数の異なる電圧を前記電圧印加手段に順次印加させる制御が行われ、導出手段により、トランジスタの制御端子に電圧が印加されるたびに前記トランジスタの出力端子における電圧を入力し、この電圧に基づき前記トランジスタに流れる電流が導出される。また、記憶手段により、前記電圧印加手段で印加された電圧と、該電圧が印加されたときに前記導出手段により導出された前記トランジスタに流れる電流とが関連付けて記憶される。そして、第２の電圧制御手段により、前記記憶手段の記憶内容に基づいて前記電圧印加手段により印加する電圧を設定することにより、前記電流供給対象に供給すべき電流が制御される。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定電流回路において、前記導出手段は、前記トランジスタの出力端子における電圧に相当する入力信号に対してＡ／Ｄ変換処理を行うＡ／Ｄ変換器を備え、前記Ａ／Ｄ変換器は、前記第２の電圧制御手段による電流制御時に用いる第１の入力チャネルと、所定の電圧を基準電圧として入力するための第２の入力チャネルとを有しており、前記導出手段は、前記第２のチャネルを用いて、前記第１の電圧制御手段の制御により得られる前記Ａ／Ｄ変換器の出力値と前記基準電圧とに基づく係数を算出し、前記第２の電圧制御手段による制御時に得られるＡ／Ｄ変換器の出力値を前記係数を用いて補正することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の定電流回路と、請求項１または２に記載の定電流回路と、前記定電流回路から電流が供給されることにより発光する発光手段と、前記発光手段から出力された光を受光するための受光手段と、前記受光手段により出力される、生体情報に由来する生体信号に基づき、生体情報に係るデータを演算する演算手段とを備えたことを特徴とする生体情報測定装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、従来のようなオペアンプを用いないため、消費電力の増大や大型化を回避又は抑制しつつ、一定の電流が供給可能な定電流回路を実現することができる。また、電圧印加手段により電圧が印加されるたびに、この印加電圧と、該電圧の印加時に導出されるトランジスタに流れる電流との対応付けに係る記憶内容を更新し、この記憶内容に基づき、電圧印加手段により印加する電圧を制御して電流供給対象に供給すべき電流を制御するようにしたので、トランジスタの特性が何らかの要因により変化しても、その変化に応じた適切な電流を電流供給対象に供給することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、前記電圧印加手段により印加された電圧とともに記憶手段に記憶する、前記導出手段により導出される前記トランジスタの出力電流を補正することができ、その結果、第２の電圧制御手段による電圧制御の精度を向上することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、定電流回路内のトランジスタの特性が何らかの要因により変化しても、発光手段から一定の発光量を安定して発光可能な生体情報測定装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る生体情報測定装置の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る生体情報測定装置の外観構成を示す図である。
【００１５】
図１に示すように、生体情報測定装置１は、箱型形状の装置本体２と、該装置本体２とケーブル３により電気的に接続された測定部４とを備えた携帯性を有する装置である。なお、説明の都合上、測定部４の構成から説明を行う。
【００１６】
測定部４は、所定の相対位置関係を有して対向配置された一対の発光部５及び受光部６を有し、発光部５及び受光部６は、各一端部において前記相対位置関係で固定された状態で連結部材７により連結されている。発光部５は、例えば、赤色領域の波長λ１の赤色光Ｒを発光する発光ダイオード（以下、ＬＥＤ１という）と、赤外線領域の波長λ２の赤外光ＩＲとを発光する発光ダイオード（以下、ＬＥＤ２という）とを備えた光源である。
【００１７】
受光部６は、受光した光の強度に応じた大きさの電流を生成する、例えばシリコンフォトダイオード（Silicon Photo Diode）等の光電変換素子ＰＤ１（図２参照）を備えて構成されており、本実施形態では、少なくとも波長λ１の光と波長λ２の光とに対して感度を有する。受光部６は、生体組織ＬＢ（図１では指尖）を透過した発光部５からの波長λ１，λ２の光を受光する。
【００１８】
本実施形態の測定部４においては、睡眠中の被験者の指先を発光部５と受光部６とで挟み込んだ状態で、発光部５から、波長λ１の赤色光Ｒと波長λ２の赤外光ＩＲとを交互に射出するとともに、受光部６により、発光部５の発光動作に同期して受光動作が行われる。発光部５の発光動作及び受光部６の受光動作は、後述の制御部１５により制御されるようになっており、赤色光Ｒの投受光動作と赤外光ＩＲの投受光動作との時間間隔は、例えば１／１５０（秒）に設定される。受光部６は、光を受光すると、受光した光の強度に応じた大きさの電流信号を後述する装置本体２内のＡ／Ｄ変換部１１に出力する。
【００１９】
なお、本実施形態の生体情報測定装置１は、測定対象の指の太さや皮膚の色等が異なっていても、適正な透過光量が得られるようにするために、測定時において、照射光量（ＬＥＤ１，ＬＥＤ２に供給する電流値）を一定の範囲内で調整可能となっている。
【００２０】
装置本体２は、表示部８と、該表示部８の下方に設置された電源ボタン９とを有し、例えば図略の装填室に装着されるバッテリーや乾電池等の電力供給源から電力供給を受けて駆動する。
【００２１】
表示部８は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、７セグメントＬＥＤ（Light Emitting Diode）や有機ホトルミネセンス表示装置やＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）、あるいはプラズマ等の表示装置からなり、後述の制御部１５（図２参照）で算出された後述する酸素飽和度データ等を表示するものである。電源ボタン９は、当該装置本体２の電源をＯＮ／ＯＦＦするためのボタンである。
【００２２】
図２は、生体情報測定装置１の電気的な構成を示す図である。
【００２３】
図２に示すように、生体情報測定装置１は、測定部４、表示部８、電源ボタン９、定電流回路部１０、電源Ｖｐ、Ａ／Ｄ変換部１１、演算部１２、記憶部１３、Ｄ／Ａ変換部１４及び制御部１５を備える。本実施形態においては、Ａ／Ｄ変換部１１、演算部１２、記憶部１３、Ｄ／Ａ変換部１４及び制御部１５は、１のマイクロコンピュータに内蔵されている。
【００２４】
測定部４、表示部８及び電源ボタン９は、図１に示す測定部４、表示部８及び電源ボタン９に相当するものである。測定部４の発光部５において、ＬＥＤ１のカソードはＬＥＤ２のアノードに、ＬＥＤ２のカソードはＬＥＤ１のアノードに接続されている。
【００２５】
受光部６は、前述の光電変換素子（シリコンフォトダイオード）ＰＤ１と、光電変換回路１６と、増幅器ＡＭＰ１とを備えて構成されており、光電変換回路１６は、前記光電変換素子ＰＤ１により受光した光電流を電圧に変換するものである。増幅器ＡＭＰ１は、反転入力端子が抵抗素子Ｒ２を介して光電変換回路１６に接続され、非反転入力端子がグランドに接続されているとともに、出力端子が、後述のＡ／Ｄ変換部１１と、抵抗素子Ｒ１を介し当該増幅器ＡＭＰ１の反転入力端子とに接続されており、光電変換回路１６からの出力信号を必要な信号レベルに増幅するものである。
【００２６】
定電流回路部１０は、トランジスタＱ１〜Ｑ４と、抵抗素子Ｒ３，Ｒ４（特許請求の範囲における検出用素子に相当）とを備える。トランジスタＱ１，Ｑ２は、スイッチング素子として機能するものであり、コレクタ端子が電源に、ベース端子が制御部１５に接続されているとともに、エミッタ端子が接続点Ａ，ＢでトランジスタＱ３，Ｑ４のドレイン端子に接続されている。トランジスタＱ１，Ｑ２は、制御部１５によりそのスイッチング動作が制御される。このスイッチング動作は、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２の交互の点滅動作に対応する。
【００２７】
トランジスタＱ３，Ｑ４は、例えばｎ形ＭＯＳ−ＦＥＴで構成されており、特許請求の範囲におけるトランジスタに相当するものである。トランジスタＱ３，Ｑ４は、ゲート端子が後述のＤ／Ａ変換部１４に接続されているとともに、トランジスタＱ３のソース端子が、グランドに一方の端子が接続された抵抗素子Ｒ３の他方の端子に接続点Ｃで、トランジスタＱ４のソース端子が、グランドに一方の端子が接続された抵抗素子Ｒ４の他方の端子に接続点Ｄでそれぞれ接続されている。
【００２８】
また、接続点Ａには、前記ＬＥＤ２のアノード（陽極）及びＬＥＤ１のカソード（陰極）が接続されているとともに、接続点Ｂには、ＬＥＤ１のアノード（陽極）及びＬＥＤ２のカソード（陰極）が接続されている。また、接続点Ｃ及び接続点Ｄには、Ａ／Ｄ変換部１１が接続されている。
【００２９】
図示していないが、生体情報測定装置１は、例えば１／１５０（秒）の周期で受光部６から出力される電流信号を電圧信号に変換し、この電圧信号を光電脈波信号としてＡ／Ｄ変換部１１に出力するＩ／Ｖ変換部を有し、Ａ／Ｄ変換部１１は、このＩ／Ｖ変換部から出力されたアナログの光電脈波信号をデジタルの光電脈波信号に変換し、このデジタルの光電脈波信号を演算部１２に出力するものである。
【００３０】
演算部１２は、Ａ／Ｄ変換部１１の出力に基づき酸素飽和度（瞬時値）を所定の周期で算出するとともに、所定の時間（例えば１秒）が経過するたびに、当該経過タイミングから一定時間（例えば３秒）過去に遡った時点までの期間において得られた酸素飽和度（瞬時値）に基づいて平均値を導出するものである。なお、酸素飽和度（瞬時値）の演算方法は、例えば特開２００４−２０２１９０号公報に開示されているものが採用可能であり、ここではその説明は省略する。
【００３１】
Ｄ／Ａ変換部１４は、制御部１５から出力されるデジタル信号をアナログ信号に変換し、該アナログ信号に相当する電圧をトランジスタＱ３，Ｑ４のゲート電圧に印加するものである。
【００３２】
制御部１５は、マイクロプロセッサやＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを備えて構成されており、後述の記憶部１３に格納されているデータやプログラムに従って、トランジスタＱ１，Ｑ２、Ａ／Ｄ変換部１１、記憶部１３及びＤ／Ａ変換部１４の動作を制御するものである。
【００３３】
ここで、定電流回路部１０においては、トランジスタＱ３，Ｑ４の個体差による特性のばらつきや、トランジスタＱ３，Ｑ４に経時的変化が発生していると、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２に供給される電流が変化する。したがって、本実施形態では、このようなトランジスタＱ３，Ｑ４の個体差による特性のばらつきやトランジスタの経時的変化の影響を回避または低減するため、生体情報測定装置１の起動毎に、その時点におけるトランジスタＱ３，Ｑ４の特性データを取得し、被験者の酸素飽和度の測定時には、この取得したトランジスタＱ３，Ｑ４の特性データに基づいて、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２への電流供給動作を行う。
【００３４】
このような構成を実現すべく、制御部１５は、機能的に、校正部１７と、測定制御部１８と、表示制御部１９とを有する。
【００３５】
校正部１７は、生体情報測定装置１の起動毎に、トランジスタＱ３，Ｑ４の特性（ゲート電圧とソース電流との関係）を導出し、このトランジスタＱ３，Ｑ４の特性に係るデータを後述の記憶部１３に更新的に格納（校正）するものである。以下、校正部１７の動作について説明する。図３は、校正部１７により行われる校正処理を示すフローチャートである。
【００３６】
図３に示すように、校正部１７は、生体情報測定装置１の主電源がオンされると（ステップ♯１でＹＥＳ）、トランジスタＱ３に電流の導通が開始するゲート端子のスレッショルド電圧についての製品規格幅における最低電圧をＤ／Ａ変換部１４から出力させるとともに、トランジスタＱ２をオンする（ステップ♯２）。そして、校正部１７は、このオンのタイミングから抵抗素子Ｒ３に流れる電流が安定化する時間（例えば数十μ秒）だけ待機した後（ステップ♯３）、抵抗素子Ｒ３から検出される電圧をＡ／Ｄ変換部１１に取り込ませる（ステップ♯４）。
【００３７】
そして、校正部１７は、Ａ／Ｄ変換部１１の出力と抵抗素子Ｒ３の抵抗値ｒ３とから、トランジスタＱ３のソース電流を算出し（ステップ♯５）、このソース電流と前記Ｄ／Ａ変換部１４の出力（デジタル値）とを関連付けて記憶部１３に格納する（ステップ♯６）。校正部１７は、トランジスタＱ３のソース電流が、酸素飽和度の測定時におけるＬＥＤ１への供給電流のうち最大値に達したか否かを判断する（ステップ♯７）。なお、測定対象の指の太さや皮膚の色等が異なっていても、適正な透過光量が得られるようにするために、測定時において、照射光量（ＬＥＤ１，ＬＥＤ２に供給する電流値）を一定の範囲内で調整可能となっている旨前述したが、前記最大値は、この範囲における最大電流値をいう。
【００３８】
そして、最大値に達していない場合には（ステップ♯７でＮＯ）、Ｄ／Ａ変換部１４の入力値を該Ｄ／Ａ変換部１４の出力値が許容範囲を超えない範囲で１digitずつ上げたのち（ステップ♯８）、ステップ♯２〜♯７の処理を実行し、トランジスタＱ３のソース電流が前記最大値に達すると（ステップ♯７でＹＥＳ）、トランジスタＱ４について、前述のトランジスタＱ３についての校正処理（ステップ♯２〜♯８）と略同様の処理を実行する（ステップ♯９〜♯１５）。なお、トランジスタＱ４についての校正処理の説明は省略する。
【００３９】
以上の動作により得られるＤ／Ａ変換部１４の入力値（デジタル値）とトランジスタＱ３（又はトランジスタＱ４）のソース電流との関係を示すグラフ及びテーブルの一例を図４に示す。なお、トランジスタＱ３（又はトランジスタＱ４）のソース電流は、トランジスタＱ３（又はトランジスタＱ４）のドレイン電流、延いてはＬＥＤ１（又はＬＥＤ２）に供給される電流と略同一とみなすことができる。
【００４０】
測定制御部１８は、前述の校正動作が終了すると、測定部４の発光部５及び受光部６の動作を制御して測定を行うものであり、本実施形態では、波長λ１の赤色光Ｒと波長λ２の赤外光ＩＲとを発光部５から交互に射出させる。すなわち、測定制御部１８は、トランジスタＱ１，Ｑ２のオンオフ動作を制御することにより、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２から交互に光を射出させる。なお、トランジスタＱ１をオンするタイミングと，トランジスタＱ２をオンするタイミングとの時間間隔は、例えば１／１５０（秒）に設定されることにより、赤色光Ｒと赤外光ＩＲとの発光動作の時間間隔は、例えば１／１５０（秒）に設定される。
【００４１】
また、測定制御部１８は、トランジスタＱ３，Ｑ４の動作を制御することにより、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２への供給電流、延いては、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２の発光量を制御する。つまり、測定制御部１８は、記憶部１３に記憶されたテーブルに基づき、予め設定された電流がＬＥＤ１，ＬＥＤ２に供給されるように、Ｄ／Ａ変換部１４に入力するデジタル値を設定する。例えば、図４（ｂ）に示すように、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２への供給電流の目標値を９（ｍＡ）に設定するときには、前述したように、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２に供給される電流はトランジスタＱ３，Ｑ４のソース電流と略同一であることから、測定制御部１８は、トランジスタＱ３，Ｑ４のソース電流「９（ｍＡ）」に対応するＤ／Ａ変換部１４の入力デジタル値「１１４」をＤ／Ａ変換部１４に出力する。
【００４２】
表示制御部１９は、演算部１２による演算結果を表示部８に表示させるものである。
【００４３】
記憶部１３は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）等で構成され、校正部１７により導出された、Ｄ／Ａ変換部１４の入力値（デジタル値）とトランジスタＱ３，Ｑ４のソース電流との関係を示すテーブルを記憶するものである。
【００４４】
図５は、生体情報測定装置１により行われる測定動作を示すフローチャートである。
【００４５】
図５に示すように、測定を行う場合、制御部１５は、まず、図略のタイマにより計時を開始する（ステップ♯２１）。ここで、制御部１５は、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２の発光量が所定の発光量となるように、記憶部１３に記憶されたトランジスタＱ３，Ｑ４の特性に基づきトランジスタＱ３，Ｑ４のベース端子に印加する電圧を決定する。
【００４６】
そして、この決定した電圧を前記ベース端子に印加し、測定部４のＬＥＤ１に投光動作を行わせる（ステップ♯２２）。そして、Ａ／Ｄ変換部１１は、ＡＭＰ１の出力をＡ／Ｄ変換し、制御部１５は、このＡ／Ｄ変換値を一時的に記憶する（ステップ♯２３）。また、制御部１５は、測定部４のＬＥＤ２に投光動作を行わせ（ステップ♯２４）、Ａ／Ｄ変換部１１は、ＡＭＰ１の出力をＡ／Ｄ変換し、制御部１５は、このＡ／Ｄ変換値を一時的に記憶する（ステップ♯２５）。
【００４７】
そして、演算部１２は、ステップ♯２３，♯２５においてＡ／Ｄ変換部１１から出力された各Ａ／Ｄ変換値に基づいて瞬間酸素飽和度を演算し（ステップ♯２６）、この算出した瞬間酸素飽和度のデータを記憶部１３に格納する（ステップ♯２７）。制御部１５は、前記タイマによりｔ１秒（例えばｔ＝３）が計時されたか否か判断し（ステップ♯２８）、前記タイマによりｔ１秒が計時されていない場合には（ステップ♯２８でＮＯ）、ステップ♯２２〜♯２８の処理を繰り返し行い、前記タイマによりｔ１秒が計時されると（ステップ♯２８でＹＥＳ）、現時点からｔ２秒前までの間に得られた瞬間酸素飽和度の平均値（以下、ｔ２秒酸素飽和度という）を算出する（ステップ♯２９）。
【００４８】
制御部１５は、このようにして算出したｔ２秒酸素飽和度のデータを表示部８に表示するとともに記憶部１３に格納する（ステップ♯３０）。そして、制御部１５は、電源がオフされるまで（ステップ♯３１でＮＯ）、ステップ♯２１〜♯３１の処理を実行し、電源がオフされると（ステップ♯３１でＹＥＳ）、一連の処理を終了する。
【００４９】
以上のように、従来の定電流回路に備えられていたオペアンプに代えて、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２への供給電流の制御をプログラムで実現するようにしたので、オペアンプを省略できる分、消費電力の増大や回路の大型化を回避又は抑制することができる。
【００５０】
また、生体情報測定装置１の起動毎に、定電流回路部１０内のトランジスタＱ３，Ｑ４の特性を記憶し、酸素飽和度の測定時には、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２の発光量が所定の発光量となるように、記憶部１３に記憶されたトランジスタＱ３，Ｑ４の特性に基づきトランジスタＱ３，Ｑ４のベース端子に印加する電圧を決定し、該電圧を前記ベース端子に印加するようにしたので、トランジスタＱ３，Ｑ４の個体差による特性のばらつきや、トランジスタＱ３，Ｑ４の経時的変化の影響を回避または低減することができ、その結果、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２に一定の電流を安定して供給することができる。
【００５１】
なお、本発明は、前記実施形態に加えて、あるいは前記実施形態に代えて次の形態［１］〜［３］に説明する変形形態も採用可能である。
【００５２】
［１］次のようにＡ／Ｄ変換部１１の構成を次のように工夫することで、校正精度及び測定精度を向上することができる。
【００５３】
図６は、Ａ／Ｄ変換部１１の実際の入出力特性の一例を示すグラフと、Ａ／Ｄ変換部１１の入力値（アナログ値）に対する理想的な出力値を示すグラフである。図６に示すように、Ａ／Ｄ変換部１１は、アナログの入力値の範囲を分解能で均等に刻んでデジタルの出力値を生成するため、入力値と出力値とは１対１で対応せず、入力データの変化に対して出力データが不連続的（段階的）に変化するものとなり、ここに誤差が発生する。図６に示す特性を有するＡ／Ｄ変換部１１は、入力値が１．５Ｖのときに３ＬＳＢの出力誤差が発生する。
【００５４】
このような出力誤差を補正するべく、Ａ／Ｄ変換部１１を図７に示すように構成するとよい。図７に示すＡ／Ｄ変換部１１’は、周知である逐次比較型のＡ／Ｄ変換部を応用したものであり、比較器２０、逐次比較レジスタ２１、ラダー抵抗型Ｄ／Ａ変換器（以下、単にＤ／Ａ変換器２２という）及び制御回路２３を備えて構成されている。
【００５５】
比較器２０の非反転入力端子には、Ｄ／Ａ変換器２２から出力されるアナログ値が入力される一方、反転入力端子には、当該Ａ／Ｄ変換部１１’によるＡ／Ｄ変換対象となるアナログの入力値が入力される。また、制御回路２３は、比較器２０の出力を入力し、それに応じて制御信号を出力して逐次比較レジスタ２１を制御し、逐次比較レジスタ２１は、ｎビットのデジタル値を制御回路２３からの指示に従って変化させつつＤ／Ａ変換器２２へ出力する。また、逐次比較レジスタ２１は、Ａ／Ｄ変換値をデジタル出力端子Ｔから出力する。
【００５６】
このような構成を有するＡ／Ｄ変換部１１’において、本実施形態では、比較器２０の反転入力端子への入力チャネルとして、電流測定チャネルとは別のチャネルを設置する。すなわち、図７に示すように、比較器２０の反転入力端子は、それぞれスイッチＳＷ１，ＳＷ２を介して抵抗素子Ｒ３，Ｒ４に接続点Ｃ，Ｄで接続される構成に加えて、スイッチＳＷ３を介して所定の電源電圧（前述の例では１．５Ｖ）を有する電源に接続されている。なお、この電圧は、例えば、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２への供給電流の範囲における中間値に相当するものである。
【００５７】
そして、Ａ／Ｄ変換部１１’の出力誤差を補正するべく、制御部１５（図２参照）は、スイッチＳＷ３をオンし、前記電源電圧を基準電圧として該基準電圧を比較器２０の反転入力端子に入力し、該基準電圧とこのときの前記逐次比較レジスタ２１のデジタル出力端子Ｔから出力されるＡ／Ｄ変換値との比率（係数）を演算する。
【００５８】
そして、制御部１５は、電流測定時において、この算出された比率を逐次比較レジスタ２１から出力されたＡ／Ｄ変換値に乗算することにより、Ａ／Ｄ変換値の補正を行う。
【００５９】
例えば、スイッチＳＷ３をオンして比較器２０の一方の入力端子に１．５Ｖの基準電圧を入力したときに、前記逐次比較レジスタ２１のデジタル出力端子Ｔから出力されるべきＡ／Ｄ変換値がＡ１（理想値）であったとする。
【００６０】
ところが、前記校正時において、スイッチＳＷ３をオンして得られたＡ／Ｄ変換値が、Ａ／Ｄ変換部１１’の直線性に誤差が存在することに起因してＡ２となった場合、制御部１５は、測定時においてＡ／Ｄ変換部１１’から出力されるＡ／Ｄ変換値Ａ３を次式（１）により補正し、補正値Ａ３’を得る。
【００６１】
Ａ３’＝Ａ３×（Ａ１／Ａ２）・・・（１）
前記Ａ／Ｄ変換値Ａ１及び前記演算式（１）は予め制御部１５内に記憶されている。
【００６２】
これにより、前記基準電圧近傍での前記誤差を略０にする（直線性を向上する）ことができ、前記基準電圧に相当する電流値近傍での電流検出精度を向上することができる。
【００６３】
［２］前記実施形態では、トランジスタＱ３，Ｑ４にｎ形のＭＯＳ−ＦＥＴを採用したが、これに限らず、バイポーラ型のトランジスタも採用可能である。バイポーラ型のトランジスタを採用する場合、制御端子（ベース端子）からみた入力インピーダンスがＭＯＳ−ＦＥＴに比して小さいため、ベース電流及びＤ／Ａ変換部１４の出力インピーダンスの影響で、ＬＥＤ１，２への供給電流が時間的に安定しない可能性がある。
【００６４】
この場合、トランジスタＱ３，Ｑ４に代えて、それぞれ図８に示すように、バイポーラ型のトランジスタをダーリントン接続してなる回路としてもよい。図８は、トランジスタＱ３に代えて、バイポーラ型のトランジスタをダーリントン接続してなる回路を設けた回路を示す図であり、図２を併せて参照し、バイポーラ型のトランジスタＴｒ１のベース端子をＤ／Ａ変換部１４に、コレクタ端子をトランジスタＱ１のエミッタ端子と接続点Ａで、エミッタ端子をバイポーラ型のトランジスタＴｒ２のベース端子に接続されるとともに、このトランジスタＴｒ２のコレクタ端子を前記トランジスタＴｒ１のコレクタ端子に、また、エミッタ端子を抵抗素子Ｒ３に接続点Ｃで接続される。
【００６５】
このように構成することにより、バイポーラ型のトランジスタを用いて、ＬＥＤ１，２に安定的に電流が供給可能な定電流回路部を構成することができる。
【００６６】
［３］前記実施形態では、Ａ／Ｄ変換部１１、演算部１２、記憶部１３及びＤ／Ａ変換部１４をマイクロコンピュータに内蔵したが、これらをマイクロコンピュータの外部に設け、該マイクロコンピュータで制御するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る生体情報測定装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】生体情報測定装置の電気的な構成を示す図である。
【図３】校正処理を示すフローチャートである。
【図４】Ｄ／Ａ変換部の入力値（デジタル値）とトランジスタＱ３（又はトランジスタＱ４）のソース電流との関係を示すグラフ及びテーブルの一例を示す図である。
【図５】生体情報測定装置により行われる測定動作を示すフローチャートである。
【図６】Ａ／Ｄ変換部の実際の入出力特性の一例を示すグラフと、Ａ／Ｄ変換部の入力値（アナログ値）に対する理想的な出力値を示すグラフである。
【図７】校正精度及び測定精度を向上させるためのＡ／Ｄ変換部の構成を示す回路図である。
【図８】定電流回路部の変形形態を示す回路図である。
【図９】従来の定電流回路部の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６８】
１    生体情報測定装置
４    測定部
５    発光部
６    受光部
８    表示部
９    電源ボタン
１０  定電流回路部
１１，１１’  Ａ／Ｄ変換部
１２  演算部
１３  記憶部
１４  Ｄ／Ａ変換部
１５  制御部
１６  光電変換回路
１７  校正部
１８  測定制御部
１９  表示制御部
２０  比較器
２１  逐次比較レジスタ
２２  Ｄ／Ａ変換器
２３  制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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