(57)【要約】【課題】  脈拍検出部を有する脈拍センサの身体の装着に対する変更を促すことのできる脈拍測定装置等を提供すること。【解決手段】  脈拍センサを身体に装着して脈拍を測定する脈拍測定装置において、受光素子ＰＤで受光した信号をサンプルホールドＳＨしてデジタル信号Ｐ１に変換して出力する。また、前記サンプルホールドＳＨした信号からノイズを除去しデジタル信号Ｐ２に変換して出力する。このデジタル信号Ｐ１とデジタル信号Ｐ２とに基づいて前記脈拍センサの装着状態に変更が生じたか否かを判定して報知を行う。【選択図】図５
2006204436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定周期で発光する発光素子の光を受光素子で受光し、この受光した光を電気信号に変換して出力する脈拍センサを身体に装着させた状態で前記脈拍センサから出力される電気信号に基づいて脈拍を計測する脈拍測定装置において、
前記変換された電気信号を前記発光素子の発光する周期でサンプリングすると共にこのサンプリングされた電気信号の電圧値を保持するサンプルホールド手段と、
このサンプルホールド手段によって保持された電気信号の電圧値を前記サンプリングと同じ周期でデジタル信号に変換する第１のデジタル変換手段と、
前記サンプルホールド手段によって出力された信号からノイズ信号を除去するノイズ除去手段と、
このノイズ除去手段によってノイズが除去された信号をデジタル信号に変換する第２のデジタル変換手段と、
前記第１のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号と前記第２のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号とに基づいて前記脈拍センサの装着状態に変更が生じたか否かを判定する装着状態判定手段と、
この装着状態判定手段によって判定された結果に基づいて、前記脈拍センサの装着状態の変更を促すための報知を行う報知手段と、
を備えることを特徴とする脈拍測定装置。
【請求項２】
前記装着状態判定手段は、前記第１のデジタル変換手段から出力された信号に前記発光素子の発光する周期で階段状に変化する信号波形が含まれているか否かによって前記脈拍センサの装着状態を判定し、前記第２のデジタル変換手段から出力された信号波形を脈拍波形として検出することを特徴とする請求項１記載の脈拍測定装置。
【請求項３】
前記脈拍センサの装着状態に変更が生じたと判定される際の前記第１のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号の電圧値と前記第２のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号の電圧値との変動状態に対応するメッセージを記憶する記憶手段を更に備え、
前記報知手段は、前記第１のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号の電圧値と前記第２のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号の電圧値とに基づいて前記記憶手段から前記メッセージを抽出して出力することを特徴とする請求項１記載の脈拍測定装置。
【請求項４】
所定周期で発光する発光素子の光を受光素子で受光し、この受光した光を電気信号に変換して出力する脈拍センサを備え、この脈拍センサから出力される電気信号に基づいて脈拍を計測する脈拍測定回路において、
前記変換された電気信号を前記発光素子の発光する周期でサンプリングすると共にこのサンプリングされた電気信号の電圧値を保持するサンプルホールド回路と、
このサンプルホールド回路によって保持された電気信号の電圧値を前記サンプリングと同じ周期でデジタル信号に変換する第１のデジタル変換回路と、
前記サンプルホールド回路によって出力された信号からノイズ信号を除去するノイズ除去回路と、
このノイズ除去回路によってノイズが除去された信号をデジタル信号に変換する第２のデジタル変換回路と、
前記第１のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号と前記第２のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号とに基づいて前記脈拍センサの装着状態に変更が生じたか否かを判定する装着状態判定回路と、
この装着状態判定回路によって判定された結果に基づいて、前記脈拍センサの装着状態の変更を促すための報知を行う報知回路と、
を備えることを特徴とする脈拍測定回路。
【請求項５】
前記装着状態判定回路は、前記第１のデジタル変換回路から出力された信号に前記発光素子の発光する周期で階段状に変化する信号波形が含まれているか否かによって前記脈拍センサの装着状態を判定し、前記第２のデジタル変換回路から出力された信号波形を脈拍波形として検出することを特徴とする請求項４記載の脈拍測定回路。
【請求項６】
前記脈拍センサの装着状態に変更が生じたと判定される際の前記第１のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号の電圧値と前記第２のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号の電圧値との変動状態に対応するメッセージを記憶する記憶回路を更に備え、
前記報知回路は、前記第１のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号の電圧値と前記第２のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号の電圧値とに基づいて前記記憶回路から前記メッセージを抽出して出力することを特徴とする請求項４記載の脈拍測定回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
所定周期で発光する発光素子の光を受光素子で受光し、この受光した光を電気信号に変換して出力する脈拍センサを身体に装着させた状態で前記脈拍センサから出力される電気信号に基づいて脈拍を測定する脈拍測定装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、赤外線発光素子と受光素子とから構成される脈拍センサを身体に装着して血流の変化を観測することにより、脈拍数を測定する脈拍測定装置が存在する。これらの脈拍測定装置に係る発明として、測定時に脈拍センサが装着されているか否かを判定する発明が知られている。
【０００３】
例えば、脈拍センサが皮膚に接触しているか否かを検出することにより脈拍センサの着脱を判定し、脈拍センサが皮膚に接触してない場合に、脈拍センサの駆動を停止する発明（例えば、引用文献１参照）や、指等が金属の電極に乗せられたか否かを判断して脈拍測定回路の動作を制御するとともに、測定された脈拍の検出状態をバーグラフ表示することにより、脈拍センサの状態を視認可能とする発明（例えば、引用文献２参照）がある。
【特許文献１】特開２００３−７０５７５号公報
【特許文献２】特開昭６２−６０５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在、脈拍測定装置は、治療目的等として医療機関で利用される他に、健康維持や、運動状態を把握するために広く家庭にも普及し、利用されている。家庭での利用形態は種々考えられるが、例えば使用者がウォーキングやジョギング等の運動中に脈拍数を測定し、測定された脈拍数に基づいて運動量を調整するといった利用形態がある。
【０００５】
しかし、通常の脈拍測定装置は、ウォーキング等の身体が動作している最中の脈拍数の測定を目的とした装置ではない。したがって、使用者が運動前の静止時に脈拍センサを装着した後に、ウォーキング等の運動を開始すると、運動中に脈拍センサが身体から外れてしまったり、脈拍センサの装着位置がずれてしまう場合があり、正しく脈拍数が測定できない場合があった。
【０００６】
また、正しく装着されている場合であっても、ウォーキング等で移動している最中に、直射日光が照射される場所や、木漏れ日の当たる場所等で計測すると、受光素子の受光量が変化してしまい、正しく脈拍数を測定できない場合があった。したがって、運動中に脈拍センサが外れなくとも、正しく測定されているか否かを使用者が定期的に確認する必要があった。
【０００７】
また、脈拍センサは装着されているが、計測可能な位置からずれた為に正しい測定ができずに不正な測定値が表示されているといった場合もあるため、使用者は定期的な確認を余儀なくされていた。
【０００８】
そこで、上記課題に鑑み本発明は、脈拍検出部を有する脈拍センサの身体の装着に対する変更を使用者に促すことのできる脈拍測定装置等を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載された発明の脈拍測定装置は、
所定周期で発光する発光素子（例えば、図５の発光ダイオードＬＥＤ）の光を受光素子（例えば、図５のフォトダイオードＰＤ）で受光し、この受光した光を電気信号に変換して出力する脈拍センサを身体に装着させた状態で前記脈拍センサから出力される電気信号に基づいて脈拍を計測する脈拍測定装置において、
前記変換された電気信号を前記発光素子の発光する周期でサンプリングすると共にこのサンプリングされた電気信号の電圧値を保持するサンプルホールド手段（例えば、図５のサンプルホールド回路ＳＨ）と、
このサンプルホールド手段によって保持された電気信号の電圧値を前記サンプリングと同じ周期でデジタル信号に変換する第１のデジタル変換手段（例えば、図５の第１Ａ／Ｄ変換回路部２２）と、
前記サンプルホールド手段によって出力された信号からノイズ信号を除去するノイズ除去手段（例えば、図５のコンデンサＣ１６、抵抗２４）と、
このノイズ除去手段によってノイズが除去された信号をデジタル信号に変換する第２のデジタル変換手段（例えば、図５の第２Ａ／Ｄ変換回路部２４）と、
前記第１のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号と前記第２のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号とに基づいて前記脈拍センサの装着状態に変更が生じたか否かを判定する装着状態判定手段（例えば、図３のＣＰＵ１０；図８のステップＡ１４）と、
この装着状態判定手段によって判定された結果に基づいて、前記脈拍センサの装着状態の変更を促すための報知を行う報知手段（例えば、図３のＣＰＵ１０；図８のステップＡ３４、図３の音声出力手段８０）と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の脈拍測定装置において、
前記装着状態判定手段は、前記第１のデジタル変換手段から出力された信号に前記発光素子の発光する周期で階段状に変化する信号波形が含まれているか否かによって前記脈拍センサの装着状態を判定し、前記第２のデジタル変換手段から出力された信号波形を脈拍波形として検出する（例えば、図３のＣＰＵ１０；図８のステップＡ１４）ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の脈拍測定装置において、
前記脈拍センサの装着状態に変更が生じたと判定される際の前記第１のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号の電圧値と前記第２のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号の電圧値との変動状態に対応するメッセージを記憶する記憶手段（例えば、図３のＲＯＭ３０；図７（ａ）の第１状態報知音声データ３０２）を更に備え、
前記報知手段は、前記第１のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号の電圧値と前記第２のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号の電圧値とに基づいて前記記憶手段から前記メッセージを抽出して出力する（例えば、図３のＣＰＵ１０；図８のステップＡ３４）ことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載された発明の脈拍測定回路は、
所定周期で発光する発光素子（例えば、図５の発光ダイオードＬＥＤ）の光を受光素子（例えば、図５のフォトダイオードＰＤ）で受光し、この受光した光を電気信号に変換して出力する脈拍センサを備え、この脈拍センサから出力される電気信号に基づいて脈拍を計測する脈拍測定回路において、
前記変換された電気信号を前記発光素子の発光する周期でサンプリングすると共にこのサンプリングされた電気信号の電圧値を保持するサンプルホールド回路（例えば、図５のサンプルホールド回路ＳＨ）と、
このサンプルホールド回路によって保持された電気信号の電圧値を前記サンプリングと同じ周期でデジタル信号に変換する第１のデジタル変換回路（例えば、図５の第１Ａ／Ｄ変換回路部２２）と、
前記サンプルホールド回路によって出力された信号からノイズ信号を除去するノイズ除去回路（例えば、図５のコンデンサＣ１６、抵抗２４）と、
このノイズ除去回路によってノイズが除去された信号をデジタル信号に変換する第２のデジタル変換回路（例えば、図５の第２Ａ／Ｄ変換回路部２４）と、
前記第１のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号と前記第２のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号とに基づいて前記脈拍センサの装着状態に変更が生じたか否かを判定する装着状態判定回路（例えば、図３のＣＰＵ１０；図８のステップＡ１４）と、
この装着状態判定回路によって判定された結果に基づいて、前記脈拍センサの装着状態の変更を促すための報知を行う報知回路（例えば、図３のＣＰＵ１０；図８のステップＡ３４、図３の音声出力手段８０）と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の脈拍測定回路において、
前記装着状態判定回路は、前記第１のデジタル変換回路から出力された信号に前記発光素子の発光する周期で階段状に変化する信号波形が含まれているか否かによって前記脈拍センサの装着状態を判定し、前記第２のデジタル変換回路から出力された信号波形を脈拍波形として検出する（例えば、図３のＣＰＵ１０；図８のステップＡ１４）ことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の脈拍測定回路において、
前記脈拍センサの装着状態に変更が生じたと判定される際の前記第１のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号の電圧値と前記第２のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号の電圧値との変動状態に対応するメッセージを記憶する記憶回路（例えば、図３のＲＯＭ３０；図７（ａ）の第１状態報知音声データ３０２）を更に備え、
前記報知回路は、前記第１のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号の電圧値と前記第２のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号の電圧値とに基づいて前記記憶回路から前記メッセージを抽出して出力すること（例えば、図３のＣＰＵ１０；図８のステップＡ３４）ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載された発明によれば、第１のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号と、第２のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号とに基づいて、脈拍センサの装着状態を判定し、判定した結果に基づいて脈拍センサの装着状態の変更を促すための報知を行うことができる。このため、この報知を通じて、使用者自身によって脈拍センサを装着し直すこと等により、脈拍測定を正確に行うことが可能となる。
【００１６】
また、請求項４に記載された発明によれば、第１のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号と、第２のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号とに基づいて、脈拍センサの装着状態を判定し、判定した結果に基づいて脈拍センサの装着状態の変更を促すための報知を行うことができる。このため、この報知を通じて、使用者自身によって脈拍センサを装着し直すこと等により、脈拍測定を正確に行うことが可能となる。
【００１７】
請求項２に記載された発明によれば、第１のデジタル変換手段から出力された信号に基づいて脈拍センサの装着状態を判定し、第２のデジタル変換手段から出力された信号波形から脈拍波形を検出することができる。このように、脈拍センサの装着状態と脈拍波形の検出とを夫々設けることにより、脈拍センサの装着状態の検出と脈波の検出をより正確に行なうことが可能となる。
【００１８】
また、請求項５に記載された発明によれば、第１のデジタル変換回路から出力された信号に基づいて脈拍センサの装着状態を判定し、第２のデジタル変換回路から出力された信号波形から脈拍波形を検出することができる。このように、脈拍センサの装着状態と脈拍波形の検出とを夫々設けることにより、脈拍センサの装着状態の検出と脈波の検出をより正確に行なうことが可能となる。
【００１９】
請求項３に記載された発明によれば、第１のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号の電圧値と、第２のデジタル変換手段によって変換されたデジタル信号の電圧値に基づいて、メッセージを抽出して出力することができる。
【００２０】
請求項６に記載された発明によれば、第１のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号の電圧値と、第２のデジタル変換回路によって変換されたデジタル信号の電圧値に基づいて、メッセージを抽出して出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を耳装着型の脈拍測定装置１に適用した場合の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
〔第１実施形態〕
［１．１  構成］
［１．１．１  外観構成］
図１は、耳装着型の脈拍測定装置１を示した図であり、（ａ）は脈拍測定装置１の正面図であり、（ｂ）は脈拍測定装置１の斜視図である。なお、説明における方向は、脈拍測定装置１を装着した使用者にとっての方向とする。具体的には、脈拍測定装置１を装着した場合の顔面側（図１（ａ）の奥側、（ｂ）の左下側、図２の左側）を前、後頭部側（図１（ａ）の手前側、（ｂ）の右上側、図２の右側）を後とし、左耳側を左、右耳側を右、上を上、下を下とする。また、左右のアーム部１１２Ｒ、１１２Ｌが近接する方向、すなわち頭部の中央に向けた方向を内側方向とし、その逆を外側方向とする。
【００２３】
脈拍測定装置１は、本体部１００と、右アーム部１１２Ｒと、左アーム部１１２Ｌと、スピーカ部である右ドライバユニット１１０Ｒ及び左ドライバユニット１１０Ｌと、脈拍センサ部１０６（イヤークリップ）とを備えて構成される。右アーム部１１２Ｒは、本体部１００の右上端部で内側方向に付勢するように支持されている。また、左アーム部１１２Ｌは、本体部１００の左上端部で内側方向に付勢するように支持されている。また、本体部１００には、ディスプレイ１０２と、各種スイッチが備えられている。
【００２４】
右アーム部１１２Ｒの先端部には、右ドライバユニット１１０Ｒを支持する右ドライバユニット支持部１１４Ｒが設けられている。また、左アーム部１１２Ｌの先端部には、左ドライバユニット１１０Ｌを支持する左ドライバユニット支持部１１４Ｌが設けられている。また、右ドライバユニット支持部１１４Ｒの右側面には、脈拍報知スイッチＳ１が配設されており、左ドライバユニット支持部１１４Ｌの左側面には、ラジオ選局スイッチＳ２が配設されている。
【００２５】
脈拍センサ部１０６は、耳介の一部である耳朶に挟着可能なクリップを有し、脈拍を光学的に検出するための脈拍センサが挟着面に配設されている。脈拍センサ部１０６は、本体部１００の左側面からケーブル１０８を介して電気的に接続されている。また、使用者が脈拍センサ部１０６を使用しないときには、突起部１２２に脈拍センサ部１０６を挟着・係止させる。
【００２６】
使用者は、脈拍測定装置１を装着するために、右ドライバユニット１１０Ｒと左ドライバユニット１１０Ｌとが離間する方向へ右アーム部１１２Ｒと左アーム部１１２Ｌとを把持して広げる。そして、後頭部１４０側から頭部を回り込むようにして、脈拍測定装置１を移動させ、右ドライバユニット１１０Ｒを右耳の耳孔に、左ドライバユニット１１０Ｌを左耳の耳孔に挿入して、脈拍測定装置１を装着する。
【００２７】
このとき、右アーム部１１２Ｒと左アーム部１１２Ｌとを介して右ドライバユニット１１０Ｒと左ドライバユニット１１０Ｌとに伝達される付勢力により、当該右ドライバユニット１１０Ｒと左ドライバユニット１１０Ｌとが耳孔内の方向（内側方向）に押圧される。また、図２のように、本体部１００の背面（本体部１００の前方側の面）が後頭部１４０の下方に当接されて、本体部１００の姿勢が保持される。
【００２８】
このような脈拍測定装置１では、以下のような効果が得られる。まず、右ドライバユニット１１０Ｒが右耳の耳孔に、左ドライバユニット１１０Ｌが左耳の耳孔内に挿入され、右アーム部１１２Ｒ及び左アーム部１１２Ｌを通じて伝達された付勢力で頭部の内側方向に押圧されることで、右ドライバユニット１１０Ｒ及び左ドライバユニット１１０Ｌは、確実に耳孔内に挿入される。このため、各ドライバユニットは、頭部の動きに対して抜けにくくなり、安定した装着感が得られる。
【００２９】
また、右耳の耳孔に挿入される右ドライバユニット１１０Ｒと、左耳の耳孔に挿入される左ドライバユニット１１０Ｌとを結ぶ直線が本体部１００が上下方向に揺動する揺動軸となり得るが、脈拍測定装置１の揺動軸の軸方向へのズレは抑制される。
【００３０】
また、本体部１００の内部にはバッテリー等の電源部や各種制御回路が内蔵されているため、本体部１００は、脈拍測定装置１の大部分の重量を占め、ある程度の重量物となる。このため本体部１００は、その自重と揺動軸との関係から後頭部１４０の下方付近に当接される。従って、脈拍測定装置１は、本体部１００が後頭部１４０の下方付近に当接した安定した姿勢で保持され、使用者が運動中であったとしても、揺動軸の回転方向への揺動が抑制される。
【００３１】
また、頭部への当接箇所が、左右の耳孔及び後頭部１４０の３カ所であるため、従来のヘッドホンのように頭部を覆い囲むような閉塞感が軽減され、快適な装着感が得られる。
【００３２】
また、右アーム部１１２Ｒは右耳の耳介の外側から、左アーム部１１２Ｌは左耳の耳介の外側から頭部に圧接される。従って、右耳の耳介の付け根部分に右アーム部１１２Ｒが、左耳の耳介の付け根部分に左アーム部１１２Ｌが掛からないため、脈拍測定装置１の装着時に、眼鏡を着用することができる。
【００３３】
また、本体部１００の左側面に接続された脈拍センサ部１０６は左耳の耳朶を挟着することで係止される。従って、脈拍測定装置１は使用者の頭部への装着で装着が完結するため、ケーブル１０８が使用者の運動の障害となりにくい。
【００３４】
また、脈拍センサ部１０６が挟着・係止されているのが左耳（左側）であるのに対し、脈拍報知スイッチＳ１は右ドライバユニット支持部１１４Ｒ上（右側）に配設されている。これにより、脈拍数等の測定結果を聞くための脈拍報知スイッチＳ１の操作という脈拍測定装置１の右側に対する操作が、左側の脈拍センサ部１０６の脈拍検出に与える影響を低減することができる。
【００３５】
［１．１．２  内部構成］
次に、脈拍測定装置１の内部構成について説明する。図３は、脈拍測定装置１のブロック図である。同図に示すように、脈拍測定装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、脈拍検出回路部２０と、第１Ａ／Ｄ変換回路部２２と、第２Ａ／Ｄ変換回路部２４と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４０と、ラジオ受信回路部５０と、入力部６０と、表示部７０と、音声出力部８０とを備えて構成されている。
【００３６】
［１．１．２（ａ）  脈拍検出回路部・Ａ／Ｄ変換回路部］
脈拍検出回路部２０は、脈拍を検出するための回路部であり、図１の脈拍センサ部１０６を含む回路部である。図１に示すように、脈拍センサ部１０６がクリップによって使用者の耳朶に挟着されると、クリップの挟着面に設けられた脈拍センサが、使用者の耳に当接することによって脈拍を検出する。
【００３７】
ここで、脈拍センサは、発光ダイオード等の発光素子と、フォトトランジスタ等の受光素子とを備えて構成されており、発光素子から耳に向けて光が出射され、耳を透過或いは反射した光を受光素子が受光することにより、耳朶の局所的な容積の時間変動（容積脈波）を検出し、検出結果に応じた電気信号をアナログ信号で出力する。
【００３８】
また、第１Ａ／Ｄ変換回路部２２及び第２Ａ／Ｄ変換回路部２４は、脈拍検出回路部２０から入力されたアナログの電気信号をデジタルのデータ信号に変換する回路部である。
【００３９】
具体的には、脈拍検出回路部２０に、ＣＰＵ１０から一定周期のパルス信号ｃｔ１及びパルス信号ｃｔ２が入力され、入力されたパルス信号ｃｔ１、ｃｔ２に基づいて脈拍検出回路部２０が駆動して脈拍検出が成される。そして、検出された脈拍に応じて信号Ｓ１が第１Ａ／Ｄ変換回路部２２に、信号Ｓ２が第２Ａ／Ｄ変換回路部２４に出力される。信号Ｓ１は、第１Ａ／Ｄ変換回路部２２によりデータ信号Ｐ１に変換され、ＣＰＵ１０に出力される。また、信号Ｓ２は、第２Ａ／Ｄ変換回路部２４によりデータ信号Ｐ２に変換され、ＣＰＵ１０に出力される。そして、ＣＰＵ１０は、入力されたデータ信号Ｐ１及びＰ２に基づいて脈拍センサ部１０６の装着状態を判定する。
【００４０】
＜脈拍センサ部の装着状態の判定方法＞
次に、ＣＰＵ１０が、データ信号Ｐ１及びＰ２に基づいて脈拍センサ部の装着状態を判定する方法について説明する。ＣＰＵ１０は、データ信号Ｐ１及びＰ２に基づき、脈拍センサ部の状態を「正常に測定」「検出された脈拍が弱い」「脈拍センサが非装着である」の何れかとして判定する。
【００４１】
図４は、各信号の波形と装着状態との関係を説明するための図である。上段にデータ信号Ｐ１の波形の概形例を、下段にデータ信号Ｐ２の波形の概形例を示す。各グラフとも、横軸が時間軸、縦軸が電圧である。また、各グラフにおける二点鎖線は中間電位を表しており、本実施形態においては、データ信号Ｐ１の中間電位を０．６［Ｖ］、データ信号Ｐ２の中間電位を１．５［Ｖ］としている。なお、図４のグラフにおける時間軸の尺度は、各グラフにより異なる。また、前記中間電位の値は、実際には脈拍測定装置の脈拍検出回路の構成によって決められる値であり、０．６［Ｖ］と１．５［Ｖ］に限定されるものではない。
【００４２】
まず、「正常に測定」と判定される信号波形について説明する。データ信号Ｐ１はほぼ中間電位を示しており、階段状に変化する波形となっている。階段状に変化する、すなわち電位が所定時間置きに変化するのは、ＣＰＵ１０から出力される一定周期のパルス信号ｃｔ１、ｃｔ２によって断続的に脈拍の検出がなされる為である。また、データ信号Ｐ２は、中間電位を中心として、およそ１Ｖ程度の振幅ののこぎり波である。
【００４３】
「検出された脈拍が弱い」と判定される信号波形は、データ信号Ｐ１がほぼ中間電位と同じ一定電圧の出力であり、データ信号Ｐ２は中間電位を中心としてわずかに振幅している。
【００４４】
「脈拍センサが非装着である」と判定される信号波形は、データ信号Ｐ１が脈拍検出回路部２０の電源電圧（この場合３Ｖ）と同じ一定電圧の出力であり、データ信号Ｐ２は中間電位と同じ一定電圧の出力である。
【００４５】
そして、ＣＰＵ１０は、第１Ａ／Ｄ変換回路部２２から入力されたデータ信号Ｐ１及び第２Ａ／Ｄ変換回路部２４から入力されたデータ信号Ｐ２に基づいて、脈拍センサ部１０６の状態を判定する。
【００４６】
まず、データ信号Ｐ１の電圧値が中間電位付近で若干変動しており、且つデータ信号Ｐ２の電圧値が中間電位を中心としておよそ１Ｖ程度の振幅ののこぎり波であると判断された場合、ＣＰＵ１０は脈拍センサ部１０６が脈拍の検出可能な状態である、すなわち「正常に脈拍が検出されている」状態であると判定する。
【００４７】
一方、データ信号Ｐ１の電圧値がほぼ中間電位で一定であり、且つデータ信号Ｐ２の電圧値が中間電位付近であると判断された場合、ＣＰＵ１０は脈拍センサ部１０６が装着されているが「検出された脈拍が弱い」状態であると判定する。また、データ信号Ｐ１の出力が３［Ｖ］（＝Ｖｄｄ）と判断された場合、ＣＰＵ１０は脈波センサ部１０６が非装着の状態であると判定する。このように、ＣＰＵ１０は、データ信号Ｐ１及びデータ信号Ｐ２の電圧値に基づいて、脈拍センサ部１０６の状態を判定することが可能となる。
【００４８】
＜脈拍検出回路部の構成＞
つづいて、脈拍検出回路部２０の回路構成について図５を参照して説明する。図５は、脈拍検出回路部２０と、第１Ａ／Ｄ変換回路部２２と、第２Ａ／Ｄ変換回路部２４との回路構成を示す図である。脈拍検出回路部２０は、発光ダイオードＬＥＤと、フォトダイオードＰＤと、サンプルホールド回路ＳＨと、オペアンプＯＰと、定電流回路ＢＴと、トランジスタＴＲ１、ＴＲ３と、抵抗Ｒ１２、Ｒ１４、Ｒ１６、Ｒ１８、Ｒ２０、Ｒ２２、Ｒ２４、Ｒ２６と、コンデンサＣ１０、Ｃ１２、Ｃ１４、Ｃ１６と、を備えて構成される。
【００４９】
定電流回路ＢＴは、発光ダイオードＬＥＤを発光させるための電流を流す電流源である。発光ダイオードＬＥＤは、所定の電流が流れると光を出射する発光素子であり、カソードに定電流回路ＢＴが接続され、アノードに電源電圧Ｖｄｄが印加される。
【００５０】
フォトダイオードＰＤは、受光量に応じた電流を流す受光素子であり、アノードがコンデンサＣ１０の一端及び抵抗Ｒ１２の一端に接続され、カソードに電源電圧Ｖｄｄが印加される。また、抵抗Ｒ１２は、一端がフォトダイオードＰＤのアノード及びコンデンサＣ１０の一端に接続され、他端が接地されている。以下、フォトダイオードＰＤのアノードと、抵抗Ｒ１２の一端と、コンデンサＣ１０の一端との接続点をノードＮ４とし、ノードＮ４の信号を信号Ｓ４とする。
【００５１】
コンデンサＣ１０は、直流成分除去用のコンデンサであり、一端が抵抗Ｒ１２の一端及びフォトダイオードＰＤのアノードに、他端が抵抗Ｒ１４の一端及びトランジスタＴＲ１のベース端子に接続されている。また、抵抗Ｒ１４は、一端がコンデンサＣ１０の他端及びトランジスタＴＲ１のベース端子に接続され、他端が接地されている。
【００５２】
トランジスタＴＲ１は、ｐｎｐ形のトランジスタであり、ベース端子がコンデンサＣ１０の他端及び抵抗Ｒ１４の一端に、エミッタ端子が抵抗Ｒ１６の一端及びサンプルホールド回路ＳＨの一端に接続され、コレクタ端子が接地されている。抵抗Ｒ１６は、一端がトランジスタＴＲ１のエミッタ端子及びサンプルホールド回路ＳＨの一端に接続されており、他端に電源電圧Ｖｄｄが印加される。以下、トランジスタＴＲ１のエミッタ端子と、抵抗Ｒ１６の一端と、サンプルホールド回路ＳＨの一端との接続点をノードＮ３とし、ノードＮ３の信号を信号Ｓ３とする。
【００５３】
サンプルホールド回路ＳＨは、ＣＰＵ１０から入力されるパルス信号ｃｔ２の立ち下がりに同期して、ノードＮ３の電圧値をサンプルホールドする回路であり、一端がトランジスタＴＲ１のエミッタ端子及び抵抗Ｒ１６の一端に、他端がコンデンサＣ１２の一端及びトランジスタＴＲ３のベース端子に接続されている。ここで、コンデンサＣ１２はサンプリングされた電圧値をホールドするためのコンデンサである。また、抵抗Ｒ１６とコンデンサＣ１２とでローパスフィルタが構成される。従って、サンプルホールド回路ＳＨからは、抵抗Ｒ１６とコンデンサＣ１２とで高周波成分が除去された低周波成分の信号が出力される。
【００５４】
トランジスタＴＲ３は、ｎｐｎ形のトランジスタであり、ベース端子にサンプルホールド回路ＳＨの他端及びコンデンサＣ１２の一端が、エミッタ端子に抵抗Ｒ１８の一端及びコンデンサＣ１４の一端が接続され、コレクタ端子に電源電圧Ｖｄｄが印加される。また、抵抗Ｒ１８は、一端にトランジスタＴＲ３のエミッタ端子及びコンデンサＣ１４の一端が接続され、他端が接地されている。以下、サンプルホールド回路ＳＨの他端と、コンデンサＣ１２の一端と、トランジスタＴＲ３のベース端子との接続点をノードＮ１とする。
【００５５】
コンデンサＣ１４は、直流成分を除去するためのもので、一端がトランジスタＴＲ３のエミッタ端子及び抵抗Ｒ１８の一端に、他端が抵抗Ｒ２０の一端、抵抗Ｒ２２の一端及びオペアンプＯＰの非反転端子に接続されている。また、抵抗Ｒ２０は、一端がコンデンサＣ１４の他端、抵抗Ｒ２２の一端及びオペアンプＯＰの非反転端子に接続され、他端に電源電圧Ｖｄｄが印加される。また、抵抗Ｒ２２は、一端がコンデンサＣ１４の他端、抵抗Ｒ２０の一端及びオペアンプＯＰの非反転端子に接続され、他端が接地されている。
【００５６】
オペアンプＯＰは、非反転端子がコンデンサＣ１４の他端、抵抗Ｒ２０の一端及び抵抗Ｒ２２の一端に、反転端子がコンデンサＣ１６の一端、抵抗Ｒ２４の一端及び抵抗Ｒ２６の一端に、出力端子がコンデンサＣ１６の他端及び抵抗Ｒ２４の他端に接続されている。さらに、出力端子は、第２Ａ／Ｄ変換回路部２４に接続されている。また、コンデンサＣ１６は一端がオペアンプＯＰの反転端子、抵抗Ｒ２４の一端及び抵抗Ｒ２６の一端と接続され、他端がオペアンプＯＰの出力端子及び抵抗Ｒ２４の他端に接続されている。抵抗Ｒ２４は一端がオペアンプＯＰの反転端子、コンデンサＣ１６の一端及び抵抗Ｒ２６の一端と接続され、他端がオペアンプＯＰの出力端子及びコンデンサＣ１６の他端と接続されている。抵抗Ｒ２６は一端がオペアンプＯＰの反転端子、抵抗Ｒ２４の一端及びコンデンサＣ１６の一端と接続されている。これらオペアンプＯＰ、コンデンサＣ１６、抵抗Ｒ２４及び抵抗Ｒ２６により、非反転増幅回路が構成され、オペアンプＯＰの非反転端子から入力された信号が増幅されて出力端子から出力される。ここで、コンデンサＣ１６と抵抗Ｒ２４は、ノイズを除去するフィルタを構成している。以下、オペアンプＯＰの出力端子と、コンデンサＣ１６の他端と、抵抗Ｒ２４の他端との接続点をノードＮ２とする。
【００５７】
また、第１Ａ／Ｄ変換回路部２２は、ノードＮ１の電圧を信号Ｓ１として入力し、デジタル値に変換してデータ信号Ｐ１として出力する回路部であり、第２Ａ／Ｄ変換回路部２４は、オペアンプＯＰの出力電圧であるノードＮ２の電圧を信号Ｓ２として入力し、デジタル値に変換してデータ信号Ｐ２として出力する回路部である。
【００５８】
＜脈拍検出回路部の動作＞
脈拍検出回路部２０の動作について説明する。図６（１）はパルス信号ｃｔ１の波形を、（２）はパルス信号ｃｔ２の波形を、（３）はノードＮ４の電圧を表す信号Ｓ４の波形を示している。また同図（４）はノードＮ３の電圧を表す信号Ｓ３の波形を点線で、ノードＮ１の電圧を表す信号Ｓ１の波形を実線で示し、（５）はノードＮ２の電圧を表す信号Ｓ２の波形をそれぞれ示している。尚、各波形は特徴部分を明瞭となるようにした概略波形であり、横軸は共通な時間軸、縦軸は信号レベル（電圧）を示す。
【００５９】
パルス信号ｃｔ１は、ＯＮ期間（例えば、ｔ１０〜ｔ２０）が、例えば、約３０μ秒で、周期が、例えば、約３８３０μ秒のパルス波である。パルス信号ｃｔ１のパルス周期を以下、断続発光周期という。パルス信号ｃｔ１がＯＮの間、定電流回路ＢＴから発光ダイオードＬＥＤに所定の電流が出力され、発光ダイオードＬＥＤから光が出射される。発光ダイオードＬＥＤから出射された光は、フォトダイオードＰＤで受光される。フォトダイオードＰＤは、受光した光量に応じて、電流を変化させる。
【００６０】
図６（３）は、信号Ｓ４の電圧を表した波形である。タイミングｔ１０において、パルス信号ｃｔ１がＯＮとなることにより、発光ダイオードＬＥＤから光が出射され始め、フォトダイオードＰＤによる受光が開始される。すると、フォトダイオードＰＤによる電流変化に応じて信号Ｓ４の電圧が変化し、発光ダイオードＬＥＤの発光及びフォトダイオードＰＤの受光が終了するタイミングｔ２０までの間、波形が変化する。
【００６１】
続いて、コンデンサＣ１０により直流成分が除去され、トランジスタＴＲ１及び抵抗Ｒ１６の働きによりノードＮ３の電位は、ノードＮ４の電位と比較して所定電圧分引き上げられる。このときの信号Ｓ３の波形を示したのが図６（４）の点線である。信号Ｓ４と比較し、電圧が引き上げられている。
【００６２】
サンプルホールド回路ＳＨは、ＣＰＵ１０から入力されるパルス信号ｃｔ２の立ち上がりタイミングでサンプリングし、立ち下がりタイミングで電圧を保持（ホールド）する。そして、次回のサンプリングまで、電圧を保持しつづける。ここで、パルス信号ｃｔ２の周期は、例えば、タイミングｔ２０からタイミングｔ４０までの約３８３０μ秒（ＯＮ期間は約１５μ秒）である。以下、この周期をサンプリング周期という。また、パルス信号ｃｔ１の立ち下がりタイミングと、パルス信号ｃｔ２の立ち下がりタイミングとが一致するように、パルス信号ｃｔ１と、パルス信号ｃｔ２との出力がＣＰＵ１０により制御されている。
【００６３】
例えば、タイミングｔ２０において、信号Ｓ３がサンプリングされ、タイミングｔ４０までホールドされる。また、タイミングｔ４０において、信号Ｓ３の電圧がサンプリングされ、タイミングｔ６０までホールドされる。即ち、信号Ｓ１は、パルス信号ｃｔ２の立ち下がりタイミングで変動し、次のパルス信号ｃｔ２の立ち下がりタイミングまでは一定の波形となる。
【００６４】
信号Ｓ１が示すノードＮ１の電圧は、トランジスタＴＲ３及び抵抗Ｒ１８の働きにより、トランジスタＴＲ１及び抵抗Ｒ１６によって引き上げられる前の電圧に戻される。さらに、コンデンサＣ１４の働きにより交流成分が取り出され、オペアンプＯＰを含む増幅回路部により増幅されて信号Ｓ２として出力される。
【００６５】
［１．１．２（ｂ）  ＲＯＭ・ＲＡＭ］
ＲＯＭ３０は、各種初期設定、ハードウェアの検査、あるいは必要なプログラムのロード等を行うための初期プログラムを格納する読み出し専用メモリである。ＣＰＵ１０は、脈拍測定装置１の電源投入時においてこの初期プログラムを実行することにより、脈拍測定装置１の動作環境を設定する。
【００６６】
また、ＲＯＭ３０は、ラジオ受信処理、各種設定処理、各種通信処理等の脈拍測定装置１の動作に係る各種プログラムや、脈拍測定装置１の備える種々の機能を実現するためのプログラム等を格納すると共に、第１状態報知音声データ３０２と、第１脈拍報知音声データ３０４と、第１脈拍測定プログラム３０６と、脈拍間隔検出プログラム３０８とを格納する。
【００６７】
第１状態報知音声データ３０２は、図７（ａ）に示すように、データ信号Ｐ１、Ｐ２それぞれの電圧条件と報知音声データとが対応づけて記憶されているテーブルである。例えば、データ信号Ｐ１が電源電圧Ｖｄｄであり、データ信号Ｐ２が中間電位（１．５［Ｖ］）である場合の条件に対応づけて、報知音声データ「イヤークリップを装着して下さい」が記憶されている。また、データ信号Ｐ１が中間電位（０．６［Ｖ］）であり、データ信号Ｐ２が中間電位（１．５［Ｖ］）である場合の条件に対応づけて、報知音声データ「イヤークリップをチェックして下さい」が記憶されている。
【００６８】
第１脈拍報知音声データ３０４は、図７（ｂ）に示すように、脈拍数の条件と、報知音声データとが対応づけて記憶されているテーブルである。脈拍数が「３０未満又は１８０以上」の場合の条件に対応づけて、報知音声データ「脈拍が測定範囲になるような運動をして下さい」が記憶されている。また、脈拍数が「２００以上」の場合の条件に対応づけて、報知音声データ「ノイズの発生源を避けて使用して下さい」が記憶されている。
【００６９】
ＲＡＭ３０は、ＣＰＵ１０が実行する各種プログラムや、これらのプログラムの実行にかかるデータ等を一時的に保持する随時書き込み可能なメモリである。
【００７０】
［１．１．２（ｃ）  ＣＰＵ］
ＣＰＵ１０は、入力される指示に応じて所定のプログラムに基づいた処理を実行し、各機能部への指示やデータの転送を行う中央演算処理装置である。具体的には、ＣＰＵ１０は、入力部６０から入力される操作信号に応じてＲＯＭ３０に格納されたプログラムを読み出し、当該プログラムに従って処理を実行する。そして、表示制御信号を適宜表示部７０に出力して処理結果を表示させる。
【００７１】
さらに、ＣＰＵ１０は、本実施形態において、ＲＯＭ３０の第１脈拍測定プログラム３０６に従った第１脈拍測定処理（図８参照）を実行すると共に、脈拍間隔検出プログラム３０８に従った脈拍間隔検出処理（図９参照）をサブルーチンとして実行する。
【００７２】
具体的には、ＣＰＵ１０は、第１脈拍測定処理において、データ信号Ｐ１及びデータ信号Ｐ２から、脈拍が正常に検出されているか否かを判定する。ここで、脈拍が正常に検出されている場合には、検出された脈拍から脈拍数を算出し、算出された脈拍数を報知する。また、脈拍が正常に検出されていない場合には、データ信号Ｐ１及びＰ２に基づいて脈拍センサ部１０６の状態を判定し、判定した結果に応じて報知音声を出力する。
【００７３】
［１．１．２（ｄ）  ラジオ受信回路部］
ラジオ受信回路部５０は、ラジオ放送を受信する公知の回路部であり、使用者により設定された放送局（周波数）の電波を受信し、音声信号を復調する。
［１．１．２（ｅ）  入力部、表示部、音声出力部等］
入力部６０は、図１に示す電源スイッチＳ６等をはじめとする各種スイッチに相当し、押下されたスイッチの信号をＣＰＵ１０に出力する。この入力部６０により、処理の実行などを指示する制御命令の入力手段が実現される。
【００７４】
表示部７０は、ＣＰＵ１０から出力される表示信号に基づいて各種画面を表示するものであり、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、図１に示すディスプレイ１０２に相当する。
【００７５】
音声出力部８０は、ＣＰＵ１０が出力する音声信号に従って、音を出力するものであり、スピーカ、イヤホン等により構成される。この音声出力部８０は、図１に示す左ドライバユニット１１０Ｌ、右ドライバユニット１１０Ｒに相当する。
【００７６】
［１．２  処理の流れ］
［１．２．１  第１脈拍測定処理］
まず、第１脈拍測定処理について説明する。第１脈拍測定処理は、ＣＰＵ１０がＲＯＭ３０に格納されている第１脈拍測定プログラム３０６を読み出して実行する処理である。
【００７７】
まず、ＣＰＵ１０は、発光素子を断続的に発光させる（ステップＡ１０）。具体的には、パルス周期を断続発光周期（例えば、３８３０μ秒）とし、ＯＮ期間を、例えば、３０μ秒とするパルス信号ｃｔ１を出力する。続いて、ＣＰＵ１０は、第１タイマによるカウントを開始する（ステップＡ１２）。
【００７８】
ＣＰＵ１０は、データ信号Ｐ１及びデータ信号Ｐ２に基づき、現在脈拍が正常に検出されているか否かを判定する（ステップＡ１４）。具体的には、ＣＰＵ１０は、データ信号Ｐ１の電圧値が中間電位付近で若干変動しており、且つデータ信号Ｐ２の電圧値が中間電位を中心としておよそ１Ｖ程度の振幅ののこぎり波と判断される場合に、「正常に脈拍が検出されている」と判定する。
【００７９】
ＣＰＵ１０は、脈拍が正常に検出されていると判定した場合（ステップＡ１４；Ｙｅｓ）、第２タイマのカウントを停止し、第２タイマがカウントした値をクリアする（ステップＡ１６）。
【００８０】
続いて、ＣＰＵ１０は脈拍間隔検出処理（図９）を実行し、データ信号Ｐ２に基づいて脈拍の間隔を検出する（ステップＡ１８）。そして、ＣＰＵ１０は、検出された脈拍の間隔から脈拍数を算出する（ステップＡ２０）。
【００８１】
ステップＡ２０において算出された脈拍数が「３０以上１８０未満」の範囲である場合には、正常な範囲（以下、適宜「正常範囲」という。）と判定する（ステップＡ２２）。そして、第１タイマによりカウントされている値が一定時間を経過している場合には（ステップＡ２６；Ｙｅｓ）、ステップＡ２０において算出された脈拍数を報知する（ステップＡ２８）。ここで、ＣＰＵ１０が脈拍数を報知する方法としては、脈拍数を表示部７０に表示させる方法でも良いし、音声出力部８０から音声出力させる方法でも良い。
【００８２】
一方、ステップＡ２２において算出された脈拍数が正常範囲にないと判定した場合（ステップＡ２２；Ｎｏ）、ＣＰＵ１０は、脈拍数に対応する報知音声データを第１状態報知音データ３０２から読み出し、音声出力部８０から音声出力させる（ステップＡ２４）。例えば、算出された脈拍数が「２０」の場合、図７（ａ）の第１状態報知音データ３０２における条件「３０未満」を満たす。したがって、ＣＰＵ１０は、報知音声データ「脈拍が測定範囲になるような運動をして下さい」を読み出し、音声出力部８０から音声出力させる。また、算出された脈拍数が「２４０」の場合、第１状態報知音データ３０２における条件「２００以上」を満たす。したがって、ＣＰＵ１０は、報知音声データ「ノイズの発生源を避けて使用して下さい」を読み出し、音声出力部８０から音声出力させる。
【００８３】
また、ステップＡ１４において、データ信号Ｐ１及びＰ２に基づき正常に脈拍が検出されていないと判定された場合（ステップＡ１４；Ｎｏ）、ＣＰＵ１０は、第２タイマがカウント中か否かを判定する（ステップＡ３０）。ここで、第２タイマがカウント中でないと判定された場合には（ステップＡ３０；Ｎｏ）、ＣＰＵ１０は第２タイマによるカウントを開始する（ステップＡ３２）。
【００８４】
続いて、ＣＰＵ１０は、データ信号Ｐ１及びＰ２の電圧値が満足する条件を第１状態報知音声データ３０２から判別し、満足する条件に対応する報知音声データに従った報知音声を、音声出力部８０から出力させる（ステップＡ３４）。例えば、ＣＰＵ１０は、データ信号Ｐ１の電圧値が３［Ｖ］（Ｖｄｄ）、データ信号Ｐ２の電圧値が１．５［Ｖ］の場合、図７（ａ）の第１状態報知音声データ３０２の上段の条件を満足する。このため、ＣＰＵ１０は報知音声データ「イヤークリップを装着して下さい」を読み出し、音声出力部８０から報知音声を出力させる。
【００８５】
また、ＣＰＵ１０は、データ信号Ｐ１の電圧値が０．６［Ｖ］、データ信号Ｐ２の電圧値が１．５［Ｖ］の場合、図７（ａ）の第１状態報知音声データ３０２の下段の条件を満足する。このため、ＣＰＵ１０は報知音声データ「イヤークリップをチェックして下さい」を読み出し、音声出力部８０から報知音声を出力させる。
【００８６】
続いて、第２タイマのカウント時間が一定時間を経過していない場合には（ステップＡ３６；Ｎｏ）、ステップＡ１４に処理を移行する。また、第２タイマのカウント時間が一定時間を経過している場合には（ステップＡ３６；Ｙｅｓ）、ＣＰＵは、パルス信号ｃｔ１の出力を中止することにより、発光素子（発光ダイオードＬＥＤ）の発光を停止させる（ステップＡ３８）。そして、第１脈拍測定処理を終了する。
【００８７】
［１．２．２  脈拍間隔検出処理］
続いて、脈拍間隔検出処理について図９及び図１０を参照して説明する。脈拍間隔検出処理は、ＣＰＵ１０がＲＯＭ３０に格納された脈拍間隔検出プログラム３０８を読み出して実行する処理である。
【００８８】
ＣＰＵ１０は、データ信号Ｐ２が時間的に変化する中で、例えば、連続する１６個の電圧値の合計を随時算出していく（ステップＢ１０）。図１０に示す「ａ０、ａ１、ａ２、ａ３、…」はデータ信号Ｐ２の連続する電圧値を示したものである。ここで、ａ０からａ１５までの連続する１６個の電圧値の合計をｂ０とする。同様に、ａ１からａ１６までの連続する１６個の電圧値の合計をｂ１とする。以降も同様である。
【００８９】
続いて、ＣＰＵ１０は、前々回に算出した合計と、前回算出した合計と、今回算出した合計とに基づいて、現在のデータ信号Ｐ２が波形の変化点であるか否かを判定する（ステップＢ１２）。例えば、図１０に示した、ｂ０、ｂ１、ｂ２に基づき、現在の値（ｂ２）が波形の変化点であるか否かを判定する。
【００９０】
そして、波形の変化点であると判定された場合には、前回判定された変化点から、今回判定された変化点までの間が脈拍の周期として測定される（ステップＢ１４）。
【００９１】
［１．３  効果］
このように、第１実施形態によれば、脈拍検出回路部２０から出力されるデータ信号Ｐ１及びＰ２に基づいて、脈拍が正常に検出されているか否かを判定することができる。また、脈拍が正常に検出されていない場合には、脈拍センサ部１０６の装着状態に応じた報知音声を出力することができる。
【００９２】
また、正常に検出された脈拍に基づいて脈拍数を算出した場合に、算出した脈拍数が正常範囲内に収まっていない場合にも、音声出力部８０から脈拍数に対応する報知音声を出力することができる。さらに、一定時間以上脈拍が検出されない場合には、発光素子の発光を停止することにより、消費電力を抑えることが可能となる。
【００９３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明を適用した第２実施形態について説明する。
【００９４】
［２．１  構成］
図１１は、第２実施形態における脈拍測定装置１のブロック図である。同図に示すように、脈拍測定装置１は、ＣＰＵ１０と、脈拍検出回路部２０と、第２Ａ／Ｄ変換回路部２４と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ４０と、ラジオ受信回路部５０と、入力部６０と、表示部７０と、音声出力部８０とを備えて構成されており、以下、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９５】
脈拍検出回路部２０は、図１２に示すように、第１実施形態における脈拍検出回路部２０と同一の構成である。ここで、第２実施形態における脈拍検出回路部２０からＣＰＵ１０に出力される信号は、データ信号Ｐ２のみである。
【００９６】
データ信号Ｐ２は、第２Ａ／Ｄ変換回路部２４において、脈拍検出回路部２０から出力されたアナログの信号Ｓ２がデジタル化された信号である。具体的には、第２Ａ／Ｄ変換回路部２４が、信号Ｓ２の最小電圧０［Ｖ］をデジタル値「０」に、信号Ｓ２の最大電圧３［Ｖ］をデジタル値「１０２３」に変換することで、データ信号Ｐ２を生成する。
【００９７】
ＲＯＭ３２は、図３に示した第１実施形態のＲＯＭ３０と比較すると、第１状態報知音声データ３０２を第２状態報知音声データ３２０に、第１脈拍測定プログラム３０６を第２脈拍測定プログラム３２２に置き換えた構成である。
【００９８】
第２状態報知音声データ３２０は、図１３に示すように、データ信号Ｐ２の変動量と報知音声データとが対応づけて記憶されているテーブルである。例えば、データ信号Ｐ２の変動量「０」に対応づけて報知音声データ「イヤークリップを装着して下さい」が記憶されている。また、データ信号Ｐ２の変動量「１以上１０以下」に対応づけて報知音声データ「イヤークリップをチェックして下さい」が記憶されている。
【００９９】
ここで、データ信号Ｐ２の変動量とは、デジタル信号に変換されたデータ信号Ｐ２の振幅値のことを言う。例えば、データ信号Ｐ２のデジタル値の最小値が「４５０」、最大値が「５５０」のとき、変動量は「１００」となる。
【０１００】
第２脈拍測定プログラム３２２は、本実施形態における第２脈拍測定処理（図１４参照）を実現するためのプログラムであり、ＣＰＵ１０が第２脈拍測定プログラムを実行することで、第２脈拍測定処理が実現される。具体的には、データ信号Ｐ２の値から、脈拍が正常に検出可能か否か判定する。具体的には、データ信号Ｐ２の変動量が、例えば、「１１」以上である場合には脈拍が正常に検出可能と判定する。そして、変動量が「１１」以上の場合には、データ信号Ｐ２から脈拍間隔を検出し、検出された脈拍間隔から脈拍数を算出する。また、変動量が「１１」未満の場合には、データ信号Ｐ２の変動量から脈拍センサ部１０６の状態を判定し、判定した結果に応じた報知音声を出力する。
【０１０１】
［２．２  処理の流れ］
次に、第２実施形態における脈拍測定装置１の動作について図を参照して説明する。図１４は、第２脈拍測定処理に係る脈拍測定装置１の動作を説明するためのフローチャートである。ここで、第２脈拍測定処理におけるステップＤ１６からＤ２８までの処理は、図８に示した第１脈拍測定処理のステップＡ１６からＡ２８までの処理と同一の処理であるため、その説明を省略する。
【０１０２】
まず、ＣＰＵ１０は、発光素子を断続的に発光させる（ステップＤ１０）。具体的には、パルス周期を断続発光周期（３８３０μ秒）とし、ＯＮ期間を３０μ秒とするパルス信号ｃｔ１を出力する。続いて、ＣＰＵ１０は、第１タイマによるカウントを開始する（ステップＤ１２）。
【０１０３】
続いて、ＣＰＵ１０は、データ信号Ｐ２の変動量が「１１」以上であるか否かを判定する（ステップＤ１４）。データ信号Ｐ２の変動量が「１１」以上である場合、ＣＰＵ１０は、ステップＤ１６〜Ｄ２８を実行する。
【０１０４】
データ信号Ｐ２の変動量が「１１」未満の場合（ステップＤ１４；Ｎｏ）、ＣＰＵ１０は第２タイマがカウント中か否かを判定する（ステップＤ３０）。ここで、第２タイマがカウント中でないと判定された場合には（ステップＤ３０；Ｎｏ）、ＣＰＵ１０は第２タイマによるカウントを開始する（ステップＤ３２）。
【０１０５】
ＣＰＵ１０は、データ信号Ｐ２の変動量に対応する報知音声データを第２状態報知音声データ３２０から読み出し、読み出された報知音声データにしたがった報知音声を、音声出力部８０から出力させる（ステップＤ３４）。例えば、ＣＰＵ１０は、データ信号Ｐ２の変動量が「０」場合、図１３の第２報知音声データ３２０から報知音声データ「イヤークリップを装着して下さい」を読み出し、音声出力部８０から報知音声を音声出力させる。
【０１０６】
第２タイマのカウント時間が一定時間経過していない場合には（ステップＤ３６；Ｎｏ）、ステップＤ１４に処理を移行する。また、第２タイマのカウント時間が一定時間経過している場合には（ステップＤ３６；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０は、パルス信号ｃｔ１の出力を中止することにより、発光素子（発光ダイオードＬＥＤ）の発光を停止させる（ステップＤ３８）。そして、第２脈拍測定処理を終了する。
【０１０７】
［２．３  効果］
このように、第２実施形態によれば、脈拍検出回路部２０から出力される信号が、データ信号Ｐ２一つの場合でも、データ信号Ｐ２の変動量に基づいて脈拍が正常に検出されているか否かを判定することができる。また、脈拍が正常に検出されていない場合には、脈拍センサ部１０６の装着状態に応じた報知音声を出力することができる。
【０１０８】
〔変形例〕
なお、上述した実施形態では、耳装着型の装置に適用する例を説明したが、本発明の適用可能な製品がこれに限定されるものではない。例えば、脈拍センサを耳朶ではなく指等の他の部位に装着することとしても良いことは勿論である。また、脈拍測定装置にラジオ機能を備えるものとして説明したが、音楽再生装置を備えることとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明における脈拍測定装置の（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図を示した図である。
【図２】本発明における脈拍測定装置の装着した状態を示した図である。
【図３】第１実施形態における脈拍測定装置のブロック図を示した図である。
【図４】第１実施形態における脈拍検出回路部から出力される信号に基づいて、脈拍センサの装着状態を判定する方法を説明した図である。
【図５】第１実施形態における脈拍検出回路部の回路構成を示した図である。
【図６】第１実施形態における脈拍検出回路部の動作に係る波形を示した図である。
【図７】第１実施形態における（ａ）第１状態報知音声データ、（ｂ）第１脈拍報知音声データのデータ構成の一例を示した図である。
【図８】第１実施形態における第１脈拍測定処理の動作フローを示した図である。
【図９】第１実施形態における脈拍間隔検出処理の動作フローを示した図である。
【図１０】第１実施形態における脈拍の抽出方法について説明した図である。
【図１１】第２実施形態における脈拍測定装置のブロック図を示した図である。
【図１２】第２実施形態における脈拍検出回路部の回路構成を示した図である。
【図１３】第２実施形態における第２状態報知音声データのデータ構成の一例を示した図である。
【図１４】第２実施形態における第２脈拍測定処理の動作フローを示した図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  脈拍測定装置
１０  ＣＰＵ
２０  脈拍検出回路
２２  第１Ａ／Ｄ変換回路部
２４  第２Ａ／Ｄ変換回路部
３０、３２  ＲＯＭ
３０２  第１状態報知音声データ
３０４  第１脈拍報知音声データ
３０６  第１脈拍測定プログラム
３０８  脈拍間隔検出プログラム
３２０  第２脈拍報知音声データ
３２２  第２脈拍測定プログラム
４０  ＲＡＭ
５０  ラジオ受信回路部
６０  入力部
７０  表示部
８０  音声出力部
１００  本体部
１０６  脈拍センサー部
１１０Ｌ  左ドライバユニット
１１０Ｒ  右ドライバユニット
１１２Ｌ  左アーム部
１１２Ｒ  右アーム部
【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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【図１３】
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【図１４】
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