(57)【要約】【課題】安価で高性能な非接触血圧測定装置を提供することにある。【解決手段】所定の心拍測定時間内における被検出者の血圧を非接触で測定する非接触血圧測定装置１は、心拍測定時間内において被検出者で反射した反射光を受光するイメージセンサ部１０であってイメージセンサ部１０のフレームレート数に応じた所定の時間間隔でＲＡＷデータを出力するイメージセンサ部１０と、ＲＡＷデータのＧ成分の時間変化に基づいて算出された被検出者の心拍タイミングを受光心拍タイミングとして出力する受光側心拍タイミング算出部２０と、を備える。【選択図】図１
2020192187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の心拍測定時間内における被検出者の血圧を非接触で測定する非接触血圧測定装置であって、
前記心拍測定時間内において前記被検出者で反射した反射光を受光するイメージセンサ部であって、前記イメージセンサ部のフレームレート数に応じた所定の時間間隔でＲＡＷデータを出力するイメージセンサ部と、
前記ＲＡＷデータのＧ成分の時間変化に基づいて算出された前記被検出者の心拍タイミングを受光心拍タイミングとして出力する受光側心拍タイミング算出部と、
前記心拍測定時間内において電波が反射した反射電波を受信し、電波信号として出力する電波受信部と、
前記電波信号の時間変化に基づいて算出された前記被検出者の心拍タイミングを電波心拍タイミングとして出力する電波側心拍タイミング算出部と、
前記受光心拍タイミングと前記電波心拍タイミングとに基づいて、前記被検出者の血圧を算出する血圧算出部と、
を備える、非接触血圧測定装置。
【請求項２】
前記電波側心拍タイミング算出部は、前記電波信号の時間変化に基づいて前記被検出者と前記電波受信部との間の被検出者距離がピークとなる２つの電波側心拍ピーク時刻を算出し、前記２つの電波側心拍ピーク時刻の間の時間を電波側心拍タイミングとして算出する、請求項１に記載の非接触血圧測定装置。
【請求項３】
所定の心拍測定時間内における被検出者の血圧を非接触で測定する非接触血圧測定装置であって、複数のイメージセンサ部と、複数の受光側心拍タイミング算出部と、血圧算出部と、を備え
各イメージセンサ部は、前記心拍測定時間内において前記被検出者で反射した複数の反射光のそれぞれを受光し、また、各イメージセンサ部のフレームレート数に応じた各所定の時間間隔で複数のＲＡＷデータのそれぞれを出力し、
各受光側心拍タイミング算出部は、各ＲＡＷデータのＧ成分の時間変化に基づいて算出された前記被検出者の複数の心拍タイミングのそれぞれを、複数の受光心拍タイミングのそれぞれとして出力し、
前記血圧算出部は、前記複数の受光心拍タイミングに基づいて、前記被検出者の血圧を算出する、非接触血圧測定装置。
【請求項４】
所定の心拍測定時間内における被検出者の血圧を非接触で測定する非接触血圧測定装置であって、
前記心拍測定時間内において前記被検出者で反射した反射光を受光するイメージセンサ部であって、前記イメージセンサ部の受光範囲で受光する場合の前記イメージセンサ部のフレームレート数に応じた所定の時間間隔よりも短い時間間隔で、前記イメージセンサ部の受光範囲より狭く、互いに異なる位置の複数の特定受光範囲に対して、それぞれ、複数のＲＡＷデータを出力するイメージセンサ部と、
それぞれが、各ＲＡＷデータのＧ成分の時間変化に基づいて複数の心拍タイミングのそれぞれを複数の受光側心拍タイミングのそれぞれとして算出する複数の受光側心拍タイミング算出部と、
前記複数の受光側心拍タイミングに基づいて、前記被検出者の血圧を算出する血圧算出部と、
を備える非接触血圧測定装置。
【請求項５】
前記イメージセンサ部は、前記受光範囲のうち、前記複数の特定受光範囲以外の範囲は、ＲＡＷデータを出力しない、請求項４に記載の非接触血圧測定装置。
【請求項６】
前記イメージセンサ部は、前記受光範囲のＲＡＷデータを出力する場合のフレームレート数より多いフレームレート数である、請求項４又は５に記載の非接触血圧測定装置。
【請求項７】
前記受光側心拍タイミング算出部は、前記ＲＡＷデータのＧ成分の時間変化に基づいて前記被検出者の心拍の脈動ピークとなる隣接する２つの受光側心拍ピーク時刻を算出し、前記２つの受光側心拍ピーク時刻の間の時間を受光側心拍タイミングとして算出する請求項１から６のいずれかに記載の非接触血圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の心拍測定時間内における被検出者の血圧を非接触で測定する非接触血圧測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血圧は健康に欠かせないバロメータであり、こまめな血圧の計測が推奨されている。血圧を測定する装置として、被検出者に接触した状態で血圧を測定する接触血圧測定装置（腕帯（カフ）を用いた血圧測定装置）は、血圧を測定するために腕に帯状の腕帯を巻くことが測定の必要条件となっているので、例えば、入浴中又は運動中等の生活活動中における血圧の変化を測定することができなかった。そこで、被検出者に接触しない状態で血圧を測定する非接触血圧測定装置（腕帯（カフ）を用いない血圧測定装置）が求められている。
【０００３】
特許文献１には、被検出者の肌が撮像された肌画像を取得する画像取得部と、肌画像を用いて、肌画像における輝度の時間変化を算出し、輝度の時間変化において、輝度がピークになる時刻を示す時刻情報を、脈波タイミングとして算出する脈波タイミング算出部とを備えることを必須の構成としている非接触血圧測定装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献１に記載の非接触血圧装置は、被検出者で反射した反射電波の信号を取得する電波取得部と、電波取得部が取得した反射電波の信号を用いて、被検出者と受信アンテナとの距離の時間変化を算出し、距離の時間変化において距離がピークになる時刻を示す時刻情報を、心拍タイミングとして算出する心拍タイミング算出部と、脈波タイミングと心拍タイミングとの時間差に基づいて、被検出者の血圧を決定する血圧算出部とを備える。血圧算出部で決定された血圧は提示部で表示される。
【０００５】
特許文献１に記載の非接触血圧装置で用いられる画像取得部は、一般的なデジタルカメラを意図しているので、被検出者で反射した反射光を集光し鮮明な光像を作るレンズと、光像の検知情報をそのまま記録したＲＡＷデータを生成するイメージセンサ部と、ＲＡＷデータを画像処理して、人間が観察することができる肌画像に変換する画像処理エンジンとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−７７８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の技術では、脈波タイミング算出部は、肌画像の輝度の時間変化に基づいて心拍タイミングを算出することを必須にしている。このため、脈波タイミング算出部で肌画像から輝度の情報が得られるように、画像処理エンジンは、光像をそのまま記録したＲＡＷデータからＲＧＢ画像を生成した後、明るさの調整、ホワイトバランスの調整、シャープネスの調整、コントラストの調整、ノイズの処理等の画像処理を行い、肌画像を出力している。
【０００８】
一般に、短時間に多くの血圧測定に必要な演算処理を行うことができれば、血圧の測定精度が向上する。また、画像処理エンジンが画像処理を行うので、画像取得部はフレームレートを高速にさせることが難しい。
【０００９】
したがって、特許文献１に記載の技術は、画像処理を行うための演算処理コストと部品コストとを有するという課題を有する。
本発明の目的は、安価で高性能な非接触血圧測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る非接触血圧測定装置は、所定の心拍測定時間内における被検出者の血圧を非接触で測定する装置である。非接触血圧測定装置は、前記心拍測定時間内において前記被検出者で反射した反射光を受光するイメージセンサ部であって、前記イメージセンサ部のフレームレート数に応じた所定の時間間隔でＲＡＷデータを出力するイメージセンサ部と、前記ＲＡＷデータのＧ成分の時間変化に基づいて算出された前記被検出者の心拍タイミングを受光心拍タイミングとして出力する受光側心拍タイミング算出部と、前記心拍測定時間内において電波が反射した反射電波を受信し、電波信号として出力する電波受信部と、前記電波信号の時間変化に基づいて算出された前記被検出者の心拍タイミングを電波心拍タイミングとして出力する電波側心拍タイミング算出部と、前記受光心拍タイミングと前記電波心拍タイミングとに基づいて、前記被検出者の血圧を算出する血圧算出部と、を備える。
【００１１】
本発明に係る別の非接触血圧測定装置は、所定の心拍測定時間内における被検出者の血圧を非接触で測定する装置である。非接触血圧測定装置は、複数のイメージセンサ部と、複数の受光側心拍タイミング算出部と、血圧算出部と、を備える。各イメージセンサ部は、前記心拍測定時間内において前記被検出者で反射した複数の反射光のそれぞれを受光し、また、各イメージセンサ部のフレームレート数に応じた各所定の時間間隔で複数のＲＡＷデータのそれぞれを出力する。各受光側心拍タイミング算出部は、各ＲＡＷデータのＧ成分の時間変化に基づいて算出された前記被検出者の複数の心拍タイミングのそれぞれを、複数の受光心拍タイミングのそれぞれとして出力する。前記血圧算出部は、前記複数の受光心拍タイミングに基づいて、前記被検出者の血圧を算出する。
【００１２】
本発明に係る別の非接触血圧測定装置は、所定の心拍測定時間内における被検出者の血圧を非接触で測定する装置である。非接触血圧測定装置は、イメージセンサ部と、複数の受光側心拍タイミング算出部と、血圧算出部とを備える。前記イメージセンサ部は、前記心拍測定時間内において前記被検出者で反射した反射光を受光するイメージセンサ部であって、前記イメージセンサ部の受光範囲で受光する場合の前記イメージセンサ部のフレームレート数に応じた所定の時間間隔よりも短い時間間隔で、前記イメージセンサ部の受光範囲より狭く、互いに異なる位置の複数の特定受光範囲に対して、それぞれ、複数のＲＡＷデータを出力する。各受光側心拍タイミング算出部は、各ＲＡＷデータのＧ成分の時間変化に基づいて複数の心拍タイミングのそれぞれを複数の受光側心拍タイミングのそれぞれとして算出する。血圧算出部は、前記複数の受光側心拍タイミングに基づいて、前記被検出者の血圧を算出する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、イメージセンサ部で取得したＲＡＷデータから、輝度を算出することなく、心拍を算出することができるので、安価で高性能な非接触血圧測定装置を提供することができる。
【００１４】
特に、イメージセンサ部における、光像を検知する撮像素子が出力する電荷に基づいて出力するＲＡＷデータの１フレーム当たりの処理コストは低いので、イメージセンサ部が出力するＲＡＷデータのフレームレート数を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る第１実施形態の非接触血圧測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した非接触血圧測定装置のイメージセンサ部を説明する一部を省略した断面図である。
【図３】図２に示したイメージセンサ部の原色フィルターを説明する模式図である。
【図４】図２に示したイメージセンサ部の撮像素子を説明する模式図である。
【図５】図１に示した非接触血圧測定装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】図１に示した非接触血圧測定装置で測定した心拍図である。
【図７】本発明に係る第２実施形態の非接触血圧測定装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示した非接触血圧測定装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】本発明に係る第３実施形態の非接触血圧測定装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示した非接触血圧測定装置のイメージセンサ部が取得するＲＡＷデータの範囲を説明する模式図である。
【図１１】図９に示した非接触血圧測定装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明に係る非接触血圧測定装置を備えた測定装置の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。
【００１７】
（非接触血圧測定装置１）
図１から図６を参照して、本発明に係る第１実施形態の非接触血圧測定装置１の説明をする。
【００１８】
図１に示すように、非接触血圧測定装置１は、所定の心拍測定時間内における被検出者の血圧を非接触で測定することができるように、イメージセンサ部１０と、受光側心拍タイミング算出部２０と、電波受信部３０と、電波側心拍タイミング算出部４０と、血圧算出部５０と、を備える。これにより、非接触血圧測定装置１は、腕帯（カフ）を用いない血圧測定装置を構成することができる。
【００１９】
図６に示すように、一般的な心電図波形は、Ｐ波（心房の興奮（収縮）（脱分極））、ＱＲＳ波（心室の興奮（収縮）（脱分極））、Ｔ波（心室の回復（拡張）（再分極））で構成され、Ｐ波、ＱＲＳ波、Ｔ波が繰り返される。１回の心拍時間は、Ｒ−Ｒの間の時間ＨＲである。本発明の心拍測定時間は、一般的な心拍時間より長い時間に設定され、例えば、ＨＲを超え、ＨＲの２倍以下であることが好ましく、例えば、３秒以上５秒以下の範囲内の時間であることが好ましい。
【００２０】
図１に示すように、非接触血圧測定装置１は、さらに、表示部６０と、被検出者に向けて発光する光源部（図示せず）と、被検出者で反射した反射光を集光するレンズ（図示せず）と、被検出者に向けて電波を発する電波源部（図示せず）とを備える。しかし、非接触血圧測定装置１は、特許文献１に記載されているような、ＲＡＷデータを画像処理して、人間が観察することができる肌画像に変換する画像処理エンジンは備えない。
【００２１】
すなわち、光源部が発光した光は、被検出者で反射し（反射光）、レンズを介して（光像）、イメージセンサ部１０で受光する。
【００２２】
（イメージセンサ部１０）
図２に示すように、イメージセンサ部１０は、心拍測定時間内において、光像を受光し、所定の画素数のＲＡＷデータを所定タイミングで出力することができるように、レンズ層１１とカラーフィルタ層１２と撮像素子１３とを備える。所定の画素数とは、イメージセンサ部１０が受光した光像の解像度に相当する。所定タイミングとは、通常、イメージセンサ部１０のフレームレート数に対応する時間間隔であり、例えば、フレームレートが１２５ｆｐｓである。イメージセンサ部１０は、レンズ層１１、カラーフィルタ層１２及び撮像素子１３の順で配置されている。
【００２３】
（レンズ層１１）
レンズ層１１は、アレー状に配列された複数のマイクロレンズ１１ａで構成されている。各マイクロレンズ１１ａは、一方が凸で他方が平面の凸レンズである。レンズ層１１のレンズ側が凸の状態になるように、複数のマイクロレンズ１１ａが並んでいる。マイクロレンズ１１ａの数は所定の画素数と同じである。複数のマイクロレンズ１１ａがそれぞれ複数の画素に対応する。
【００２４】
（カラーフィルタ層１２）
図２及び図３に示すように、カラーフィルタ層１２は、光の色をＲＧＢ成分に分解する機能を有し、複数のＲ色のカラーフィルタ１２ｃと、複数のＧ色のカラーフィルタ１２ａと、複数のＢ色のカラーフィルタ１２ｂとで構成されている。複数のカラーフィルタ１２ｃは、Ｒ色成分の光しか通さない。複数のカラーフィルタ１２ａは、Ｇ色成分の光しか通さない。複数のカラーフィルタ１２ｂは、Ｂ色成分の光しか通さない。
【００２５】
図３に示すように、複数のＲ色のカラーフィルタ１２ｃと、複数のＧ色のカラーフィルタ１２ａと、複数のＢ色のカラーフィルタ１２ｂとは、格子状に配列している。例えば、Ｇ色のカラーフィルタ１２ａは、２つのＲ色のカラーフィルタ１２ｃと、２つのＢ色のカラーフィルタ１２ｂに隣接している。
【００２６】
図２に示すように、複数のカラーフィルタ１２ａ、１２ｂ及び１２ｃが、それぞれ、複数のマイクロレンズ１１ａに対応するように、カラーフィルタ層１２はレンズ層１１に配置されている。
【００２７】
（撮像素子１３）
図２及び図４に示すように、撮像素子１３は、複数のＲ色用のフォトダイオード１３ｃと、複数のＧ色のフォトダイオード１３ａと、複数のＢ色のフォトダイオード１３ｂとで構成されている。
【００２８】
また、複数のＲ色用のフォトダイオード１３ｃ、複数のＧ色のフォトダイオード１３ａ、及び複数のＢ色のフォトダイオード１３ｂは、それぞれ、複数のＲ色のカラーフィルタ１２ｃ、複数のＧ色のカラーフィルタ１２ａ、及び複数のＢ色のカラーフィルタ１２ｂに対応するように、格子状に配列している。
【００２９】
複数のフォトダイオード１３ａ、１３ｂ、１３ｃに光が当たると、複数のフォトダイオード１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、光の強さに応じた電荷を発生する光電変換を行うが、光の色の違いを検知することはできない。
【００３０】
図４に示すように、発生した電荷は、垂直伝送路１４ａ、水平伝送路１４ｂ及び増幅器１５を介して所定画素数のＲＡＷデータとしての電圧信号Ｓ１として出力する。
【００３１】
このように、フォトダイオード１３ａ、１３ｂ、１３ｃが出力する電荷をデジタルデータに変換したものがＲＡＷデータである。
【００３２】
ここで、複数のフォトダイオード１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、それぞれ、複数のマイクロレンズ１１ａに対応しているので、複数のフォトダイオード１３ａ、１３ｂ、１３ｃの数が画素数と同じである。つまり、１画素に対応する撮像素子の数は１つであるので、各画素は、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のいずれかの値のみを有する。
【００３３】
本発明で用いられるＲＡＷデータは、１つの画素に対してＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のいずれか１つの成分の色の光量の情報を有しているが、一般的な画像は、１つの画素に対してＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の全ての色の光量の情報を有しているという違いがある。このため、従来技術及び特許文献１に記載の技術では、ＲＡＷデータに基づいて、各画素のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の値を算出する画像処理エンジンを備える必要がある。
【００３４】
（受光側心拍タイミング算出部２０）
図１に示すように、受光側心拍タイミング算出部２０は、ＲＡＷデータのＧ成分の時間変化に基づいて算出された被検出者の心拍タイミングを受光心拍タイミングとして出力する。
【００３５】
一般に、心臓が収縮することにより、心臓から血液が送り出され、送り出された血液が顔又は手などに到達する。ヘモグロビンなどの血液中の成分の量に依存して、光像における顔又は手のＲＡＷデータのＧ成分が変化する。
【００３６】
受光側心拍タイミング算出部２０は、さらに、ＲＡＷデータのＲ成分及びＢ成分の少なくとも一方の時間変化にも基づいて受光側心拍タイミングを出力することが好ましい。ＲＡＷデータのうち純度の良いＧ成分及びＢ成分を主に活用する。具体的には、受光側心拍タイミング算出部２０は、イメージセンサ部１０から所定間隔で出力されるＲＡＷデータのＧ成分から算出された値から、Ｂ成分から算出したノイズを減算することにより（Ｇ成分−Ｂ成分）、図６に示すような脈波を算出し、その脈波から、心拍時間ＨＲを算出し、さらに、心拍時間ＨＲから被検出者の心拍タイミングを算出する。
なお、ＲＡＷデータのＧ成分は、Ｇ色のフォトダイオード１３ａから出力しているデータに相当し、また、ＲＡＷデータのＢ成分は、Ｂ色のフォトダイオード１３ｂから出力しているデータに相当する。
受光側心拍タイミング算出部２０は、ＲＡＷデータのＧ成分の時間変化に基づいて被検出者の心拍の脈動ピークとなる隣接する２つの受光側心拍ピーク時刻を算出し、その２つの受光側心拍ピーク時刻の間の時間を受光側心拍タイミングとして算出する。
【００３７】
このように、イメージセンサ部１０が被検出者の顔や手などを撮像し、ＲＡＷデータを出力し、受光側心拍タイミング算出部２０がＲＡＷデータのＧ成分の時間変化に基づいて、心拍を検知し、被検出者の心拍タイミングを受光心拍タイミングとして出力する。
【００３８】
（電波受信部３０）
電波受信部３０は、電波源から発せられた電波が被検出者（例えば胸部）で反射し、反射された反射電波を受信することで、受信信号に基づいて、被検出者の心臓の収縮に起因する拍動を検知する。電波源から発せられる電波はミリ波又はマイクロ波である。
【００３９】
具体的には、電波受信部３０は、電波源から電波を発した時刻と、反射電波を受信した時刻との時間差から、電波受信部３０と被検出者との間の距離を検出し、電波信号として出力する。つまり、電波受信部３０は、被検出者の心臓が拍動することによる距離の変化を検出することができる。
【００４０】
（電波側心拍タイミング算出部４０）
電波側心拍タイミング算出部４０は、電波信号の時間変化に基づいて算出された被検出者の心拍タイミングを電波心拍タイミングとして出力する。
【００４１】
（血圧算出部５０）
血圧算出部５０は、受光心拍タイミングと、電波心拍タイミングとの時間差（脈波伝播時間）に基づいて、被検出者の血圧を算出する。
【００４２】
一般に、血圧は、一回心拍出量×心拍数×末梢血管抵抗で求められる。心拍出量は、ドップラーセンサで血流量を求められる。心拍数は、カメラ又はドップラーセンサで求める。末梢血管抵抗は、カメラ又はＬＥＤで求められる。心拍出量は、心臓が１分間に動脈へ拍出する血液の量を示し、毎分心拍出量などとも呼ばれる。心拍出量の単位には「ml/分」が用いられる。末梢血管抵抗とは、血管内で起こる血液の流れの抵抗である。体血管抵抗、SVR（Systemic Vascular Resistance）とも言いい、血管の収縮又は循環している血流量の増加によって高まる。
【００４３】
（表示部６０）
表示部６０は、血圧算出部５０により算出された血圧を提示する。表示部６０は、血圧算出部５０により算出された血圧を表示画面に表示することで血圧を提示する。
【００４４】
電波受信部３０、電波側心拍タイミング算出部４０、血圧算出部５０及び表示部６０は、例えば、特許文献１に記載の技術を転用することができる。
【００４５】
（非接触血圧測定装置１の動作）
図５を参照して、非接触血圧測定装置１の動作を説明する。
【００４６】
非接触血圧測定装置１は、心拍測定時間が経過する毎に、ステップＳＴ０１からステップＳＴ１１までを実行する。
【００４７】
（ＲＡＷデータ取得工程）
非接触血圧測定装置１は、心拍測定時間内において、光像を受光し、所定の画素数のＲＡＷデータを所定タイミングで連続出力するＲＡＷデータ取得工程を実行する（ステップＳＴ０１）。これにより、連続して、イメージセンサ部１０からのＲＡＷデータを取得することができる。
【００４８】
（電波側心電図取得工程）
ＲＡＷデータ取得工程が終わったのち、反射電波を受信し、被検出者の心臓が拍動することによる距離の変化を検出し、心電図のデータを取得する電波側心電図取得工程を実行する（ステップＳＴ０３）。
【００４９】
（電波側心拍タイミング算出工程）
ＲＡＷデータ取得工程と電波側心電図取得工程とが終わったのち、電波信号の時間変化に基づいて算出された被検出者の心拍タイミングを電波心拍タイミングとして出力する（ステップＳＴ０５）。
【００５０】
（受光側心電図取得工程）
イメージセンサ部１０から所定間隔で出力されるＲＡＷデータのＧ成分から算出された値から、Ｂ成分から算出したノイズを減算することにより、図６に示すような脈波を算出する（ステップＳＴ０７）。
【００５１】
（受光側心拍タイミング算出工程）
取得された脈波から、心拍時間ＨＲを算出し、さらに、心拍時間ＨＲから被検出者の心拍タイミングを算出する（ステップＳＴ０９）。
【００５２】
（血圧算出工程）
電波側心拍タイミング算出工程及び受光側心拍タイミング算出工程の両方が終わったのち、受光心拍タイミングと、電波心拍タイミングとの時間差（脈波伝播時間）に基づいて、被検出者の血圧を算出する（ステップＳＴ１１）。
【００５３】
このようにして、非接触血圧測定装置１は、被検出者の血圧を算出する。
なお、非接触血圧測定装置１の測定精度を向上させるため、ＲＡＷデータ取得工程と電波側心電図取得工程とは、時間を置かず連続して実行することが好ましい。
【００５４】
また、ＲＡＷデータ取得工程と電波側心電図取得工程とを同時に実行してもよい。
【００５５】
また、電波側心拍タイミング算出工程及び受光側心拍タイミング算出工程はどちらを先に実行してもよいし、同時に実行してもよい。
【００５６】
（非接触血圧測定装置１ａ）
図７及び図８を参照して、本発明に係る第２実施形態の非接触血圧測定装置１ａの説明をする。
【００５７】
図７に示すように、非接触血圧測定装置１ａは、非接触血圧測定装置１の電波受信部３０及び電波側心拍タイミング算出部４０を省略し、イメージセンサ部１０及び受光側心拍タイミング算出部２０の数を２つにしたものである。
【００５８】
すなわち、非接触血圧測定装置１ａは、所定の心拍測定時間内における被検出者の血圧を非接触で測定することができるように、２つのイメージセンサ部１０と、２つの受光側心拍タイミング算出部２０と、血圧算出部５０と、を備える。
【００５９】
各イメージセンサ部１０は、非接触血圧測定装置１のイメージセンサ部１０と同じである。各受光側心拍タイミング算出部２０は、非接触血圧測定装置１の受光側心拍タイミング算出部２０と同じである。第２実施形態の非接触血圧測定装置１ａでは、イメージセンサ部１０及び受光側心拍タイミング算出部２０の数を２として説明するが、３以上であってもよい。イメージセンサ部１０の数は、受光側心拍タイミング算出部２０の数と同じである。
【００６０】
２つのイメージセンサ部１０は互いに異なる被検出者の部位を測定する。例えば、２つのイメージセンサ部１０は、それぞれ、被検出者の右手及び左手の手のひらを撮像する。
【００６１】
血圧算出部５０は、２つの受光心拍タイミングに基づいて、被検出者の血圧を算出する。
【００６２】
（非接触血圧測定装置１ａの動作）
図８を参照して、非接触血圧測定装置１ａの動作を説明する。
【００６３】
（第１及び第２ＲＡＷデータ取得工程）
非接触血圧測定装置１ａは、ＲＡＷデータ取得工程と同様に、２つのイメージセンサ部１０に対して、ＲＡＷデータ取得工程と同じ第１及び第２ＲＡＷデータ取得工程を実行する（ステップＳＴ２１、ステップＳＴ２３）。
これにより、被検出者の２か所のＲＡＷデータを取得する。
【００６４】
（第１受光側心電図取得工程）
第１のイメージセンサ部１０から所定間隔で出力されるＲＡＷデータのＧ成分から算出された値から、Ｂ成分から算出したノイズを減算することにより、脈波を算出する（ステップＳＴ２５）。
【００６５】
（第１受光側心拍タイミング算出工程）
第１受光側心電図取得工程が終わったのち、取得された脈波から、心拍時間ＨＲを算出し、さらに、心拍時間ＨＲから被検出者の第１の心拍タイミングを算出する（ステップＳＴ２７）。
【００６６】
（第２受光側心電図取得工程）
第２のイメージセンサ部１０から所定間隔で出力されるＲＡＷデータのＧ成分から算出された値から、Ｂ成分から算出したノイズを減算することにより、脈波を算出する（ステップＳＴ２９）。
【００６７】
（第２受光側心拍タイミング算出工程）
第２受光側心電図取得工程が終わったのち、取得された脈波から、心拍時間ＨＲを算出し、さらに、心拍時間ＨＲから被検出者の第２心拍タイミングを算出する（ステップＳＴ３１）。
【００６８】
（血圧算出工程）
第１及び第２受光側心拍タイミング算出工程の両方が終わったのち、第１及び第２の受光心拍タイミングに基づいて、被検出者の血圧を算出する（ステップＳＴ３３）。
【００６９】
一般に、生体の血行動態は、体の左右で異なることが知られている。例えば、めまい患者では、左右の平均動脈圧又は脈圧が互いに異なることが知られている。そこで、非接触血圧測定装置１ａを用いれば、左右の血圧差から疾患を検出することができる。
このようにして、非接触血圧測定装置１は、被検出者の血圧を算出する。
【００７０】
（非接触血圧測定装置１ｂ）
図９から図１１を参照して、本発明に係る第３実施形態の非接触血圧測定装置１ｂの説明をする。
【００７１】
図９に示すように、非接触血圧測定装置１ｂは、非接触血圧測定装置１の電波受信部３０及び電波側心拍タイミング算出部４０を省略し、１つのイメージセンサ部１０及び２つの受光側心拍タイミング算出部２０にしたものである。
【００７２】
（イメージセンサ部１０）
図１０に示すように、非接触血圧測定装置１ｂのイメージセンサ部１０は、非接触血圧測定装置１のイメージセンサ部１０と同じ構造を有するが、撮像素子１３のフォトダイオード１３ａ、１３ｂ、１３ｃの作動範囲が異なる。イメージセンサ部１０は、イメージセンサ部の受光範囲で受光する場合のイメージセンサ部のフレームレート数に応じた所定の時間間隔よりも短い時間間隔で、イメージセンサ部の受光範囲より狭く、互いに異なる位置の複数の特定受光範囲に対して、それぞれ、複数のＲＡＷデータを出力する。
【００７３】
図１０における格子状の複数のマスは、フォトダイオード１３ａ、１３ｂ、１３ｃの位置を示す。イメージセンサ部１０は、図１０の太線で囲んだ２つの作動範囲１３Ａ、１３Ｂにあるフォトダイオード１３ａ、１３ｂ、１３ｃのみを作動させる。イメージセンサ部１０の作動範囲１３Ａ、１３Ｂのそれぞれは、１０〜１００画素の範囲内にする。これにより、検知する範囲は、非接触血圧測定装置１のイメージセンサ部１０の検知範囲より狭くなるが、イメージセンサ部１０の処理能力は向上する。これにより、特別な装置を追加することなく、非接触血圧測定装置１のイメージセンサ部１０のフレームレート数が６０であったところ、非接触血圧測定装置１ｂのイメージセンサ部１０のフレームレート数を１０００にすることができる。
【００７４】
このように、イメージセンサ部１０は、この全体の作動範囲である多画素から１０〜１００画素のみを切り取って、かつ、ＲＡＷデータを直接出力するので、ＲＡＷデータから純粋にＧ成分のみをもった画素データをリアルタイムに画像伝送することができる、シンプルかつ安価な非接触血圧測定装置を実現することができる。
【００７５】
また、心拍数を適切に測定するためには、１２５Ｈｚ以上のサンプリングをもってセンシングする必要があり、心電図を適切に測定するためには１０００Ｈｚ程度のサンプリングをもってセンシングする必要がある。これらの条件を満たす一般的な高速カメラは大型サイズ、高価となってしまう。しかし、非接触血圧測定装置１ｂのイメージセンサ部１０は、一般的な撮像素子を備えているが、作動範囲を限定することにより、これらの条件を満たす１０００ｆｐｓ出力ができる。
【００７６】
イメージセンサ部１０は、２つの作動範囲１３Ａ、１３Ｂから、それぞれ、２つのＲＡＷデータを出力する。
【００７７】
（受光側心拍タイミング算出部２０）
２つの受光側心拍タイミング算出部２０は、それぞれ、２つのＲＡＷデータを受信する。２つの受光側心拍タイミング算出部２０は、非接触血圧測定装置１ａの２つの受光側心拍タイミング算出部２０と同じである。
【００７８】
（非接触血圧測定装置１ｂの動作）
図１１を参照して、非接触血圧測定装置１ｂの動作を説明する。
【００７９】
（ＲＡＷデータ取得工程）
非接触血圧測定装置１ｂは、１つのイメージセンサ部１０から２つのＲＡＷデータを出力するＲＡＷデータ取得工程を実行する（ステップＳＴ４１）。
これにより、被検出者の２か所のＲＡＷデータを取得する。
【００８０】
（第１受光側心電図取得工程）
イメージセンサ部１０から所定間隔で出力されるＲＡＷデータのＧ成分から算出された値から、Ｂ成分から算出したノイズを減算することにより、脈波を算出する（ステップＳＴ４３）。
【００８１】
（第１受光側心拍タイミング算出工程）
第１受光側心電図取得工程が終わったのち、取得された脈波から、心拍時間ＨＲを算出し、さらに、心拍時間ＨＲから被検出者の第１の心拍タイミングを算出する（ステップＳＴ４５）。
【００８２】
（第２受光側心電図取得工程）
イメージセンサ部１０から所定間隔で出力されるＲＡＷデータのＧ成分から算出された値から、Ｂ成分から算出したノイズを減算することにより、脈波を算出する（ステップＳＴ４７）。
【００８３】
（第２受光側心拍タイミング算出工程）
第２受光側心電図取得工程が終わったのち、取得された脈波から、心拍時間ＨＲを算出し、さらに、心拍時間ＨＲから被検出者の第２心拍タイミングを算出する（ステップＳＴ４９）。
【００８４】
（血圧算出工程）
第１及び第２受光側心拍タイミング算出工程の両方が終わったのち、第１及び第２の受光心拍タイミングに基づいて、被検出者の血圧を算出する（ステップＳＴ５１）。
このようにして、非接触血圧測定装置１は、被検出者の血圧を算出する。
【００８５】
図１２を参照して、本発明に係る非接触血圧測定装置１ａを備えた測定装置２００の説明をする。
【００８６】
（測定装置２００）
測定装置２００は、被検出者が載る体重計量部２２０と、体脂肪率を測定する体脂肪測定部２１０と、非接触血圧測定装置１ａとを備えている。体脂肪測定部２１０には、非接触血圧測定装置１ａのイメージセンサ部１０と、電波受信部３０とが取り付けられている。
【００８７】
被検出者の計測を行うとき、被検出者は体重計量部２２０に乗り、その両腕は水平に前に伸ばし、その両手は体脂肪測定部２１０を握る。これにより、２つのイメージセンサ部１０は手の内を撮影し、電波受信部３０は、被検出者の胸部付近で反射した反射電波を受信する。これにより、体重、体脂肪率を測定しつつ、さらに、血圧を測定することができる。
【００８８】
測定装置２００は、非接触血圧測定装置１ａを備えたとして説明したが、非接触血圧測定装置１又は非接触血圧測定装置１ｂであってもよい。
【００８９】
各実施形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施形態の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
【００９０】
以上の説明から明らかなように、非接触血圧測定装置１、１ａ、１ｂは、いずれも、特許文献１に記載されているような、ＲＡＷデータを画像処理して、人間が観察することができる肌画像に変換する画像処理エンジンは備えていない。このため、イメージセンサ部で取得したＲＡＷデータから、輝度を算出することなく、心拍を算出することができるので、安価で高性能な非接触血圧測定装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１、１ａ、１ｂ  非接触血圧測定装置
１０  イメージセンサ部
１１  レンズ層
１１ａ  マイクロレンズ
１２  カラーフィルタ層
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ  カラーフィルタ
１３  撮像素子
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ  フォトダイオード
２０  受光側心拍タイミング算出部
３０  電波受信部
４０  電波側心拍タイミング算出部
５０  血圧算出部
６０  表示部
２００  測定装置
２１０  体脂肪測定部
２２０  体重計量部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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