(57)【要約】【課題】本発明は外光強度が変化する状況下でも脈波検出可能な脈波検出装置を実現する事を目的とするものである。【解決手段】点灯、消灯を繰り返す光源３３と、光を受光する受光素子３４と、受光素子３４を介して得られた出力値を処理する演算処理部３７とを備え、演算処理部３７は、光源３３の点灯時に受光素子３４を介して得られた第１出力値と、光源３３の消灯時に受光素子３４を介して得られた第２出力値との差分を演算処理する構成とするものである。【選択図】図４
2011200271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点灯、消灯を繰り返す光源と、
光を受光する受光素子と、
前記受光素子を介して得られた出力値を処理する演算処理部とを備え、
前記演算処理部は、
前記光源の点灯時に前記受光素子を介して得られた第１出力値と、
前記光源の消灯時に前記受光素子を介して得られた第２出力値との差分を演算処理する脈波検出装置。
【請求項２】
前記演算処理部は、
前記光源のｎ番目の点灯時に得られたｎ番目第１出力値と、前記光源のｎ−１番目の点灯時に得られたｎ−１番目第１出力値との第１平均値を演算処理し、
前記平均値を前記第１出力値として用いる請求項１に記載の脈波検出装置。
【請求項３】
前記演算処理部は、
前記光源のｎ番目の消灯時に得られたｎ番目第２出力値と、前記光源のｎ−１番目の消灯時に得られたｎ−１番目第２出力値との第２平均値を演算処理し、
前記平均値を前記第２出力値として用いる請求項１に記載の脈波検出装置。
【請求項４】
前記受光素子では、前記ｎ番目第１出力値が得られる期間と前記ｎ−１番目第１出力値が得られる期間との間の期間において、前記ｎ−１番目第２出力値が得られ、
前記演算処理部は、
前記ｎ−１番目第２出力値を前記第２出力値として用いる請求項２に記載の脈波検出装置。
【請求項５】
前記受光素子では、前記ｎ番目第２出力値が得られる期間と前記ｎ−１番目第２出力値が得られる期間との間の期間において、前記ｎ番目第１出力値が得られ、
前記演算処理部は、
前記ｎ番目第１出力値を前記第１出力値として用いる請求項３に記載の脈波検出装置。
【請求項６】
メモリを備え、
前記第１出力値または前記第２出力値の内、少なくとも一方は前記メモリに蓄積され、
前記演算処理部は前記メモリに蓄積された前記第１出力値または前記第２出力値の内、少なくとも一方を用いて演算処理する請求項１に記載の脈波検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号の演算処理に特長を有する人の脈波を検出する脈波検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の脈波検出装置を図１に示す。図１に示した従来の脈波検出装置１００は、センサ部１００Ａと、センサ駆動および信号処理を行う駆動部１７０とを有している。そして、センサ部１００Ａには、光源２０と受光素子２１が搭載されている。
【０００３】
脈波検出の原理であるが、光源２０から身体の一部に入射された光は、身体の血管を流れる血液中の酸素または還元ヘモグロビンにより吸収および反射される。そのため反射光の強度を検出することにより血液の流れ、すなわち脈波を検出することが可能である。
【０００４】
受光素子２１で検出された光強度は電気信号に変換され、その電気信号は信号処理部２２で信号処理され、目的に応じた形式で出力される。
【０００５】
光源２０の点灯方式としては、主にＤＣ点灯方式およびパルス点灯法式が用いられる。
【０００６】
ＤＣ点灯方式は駆動部１７０を簡素にできるが、光源のＤＣ光と外光との区分が難しいため、例えば強い外光下では受光素子２１で検出される光から脈波を取り出すことは困難である。
【０００７】
パルス点灯方式を用いた脈波検出装置を図２（Ａ）に示す。図２（Ａ）に示した従来の脈波検出装置１０１はセンサ部１０１Ａと、センサ駆動および信号処理を行う駆動部１７１とを有する。パルス点灯方式は駆動部１７１にパルス信号発生器２３が必要となる。パルス信号発生器２３が生成するパルス信号（図２（Ｂ）参照の矩形波）で光源２４を駆動し、光源２４から身体の一部に、光がパルス状に入射される。そして、受光素子２５は身体の一部からの反射光（パルス信号で変調された脈波信号を含んでいる）を検出し、検出された電気信号（図２（Ｃ）参照の波形）はハイパスフィルタ２６に入力される。ハイパスフィルタ２６では、主に外光の含まれる直流成分が減衰される。パルス信号発生器２３が生成するパルス信号とハイパスフィルタ２６の出力信号とは、ロックインアンプ２７に入力され、ハイパスフィルタ２６の出力信号はパルス信号により復調される。ロックインアンプ２７から出力される電気信号（脈波信号を含む信号）は、増幅器２８およびフィルタ２９に通し、さらに正負を反転させることにより、強い外光下においても外光を取り除いた脈波信号（図３（Ｄ）参照の波形）を検出することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１６０６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の従来の脈波検出装置１０１は、外光強度が定常的であるという条件下では、強い外光下においても脈波（図３（Ｄ）参照の波形）を検出することが可能である。しかし、例えば自動車の運転席のハンドル等に搭載され、走行中に日なたから日陰に移動した場合等、外光強度が時間的に変動する状況下においては（特に、ハイパスフィルタ２６やフィルタ２９で減衰できないような外光強度の時間的変化において）、脈波を検出することができなくなる。外光強度が時間的に変動する状況下におけるフィルタ２９の出力波形の一例を図３（Ｅ）に示したが、外光強度が時間的に変動する事により、脈波信号が波形部分３０に示すように変動してしまう。
【００１０】
そこで本発明の脈波検出装置は、外光強度が変動する状況下においても脈波検出が可能となることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために本発明の脈波検出装置は、点灯、消灯を繰り返す光源と、光を受ける受光素子と、受光素子を介して得られた出力値を処理する演算処理部とを備えており、演算処理部は、光源の点灯時に受光素子を介して得られた第１出力値と、光源の消灯時に受光素子を介して得られた第２出力値との差分を演算処理する構成となっている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の脈波検出装置は、点灯、消灯を繰り返す光源を有している。そして、光源点灯時に生体の一部からの反射光は受光素子により受光され、この時の受光素子の出力信号は第１出力値である。第１出力値には、生体情報と共に外光ノイズも含まれている。一方、光源消灯時の受光素子の出力値が第２出力値であり、第２出力値には外光ノイズが含まれている。故に、演算処理部が第１出力値と第２出力値との差分を演算処理することにより、第１出力値の中の外光ノイズの成分がキャンセルされ、精度の高い脈波信号を検出する事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の脈波検出装置のブロック図
【図２】（Ａ）パルス点灯方式を用いた従来の脈波検出装置のブロック図、（Ｂ）パルス点灯方式を用いた脈波検出装置のパルス信号波形図、（Ｃ）パルス点灯方式を用いた脈波検出装置の受光素子を介して得られた信号波形図
【図３】（Ｄ）パルス点灯方式を用いた脈波検出装置の出力信号波形図、（Ｅ）パルス点灯方式を用いた脈波検出装置にて、外光強度が変化した場合の出力信号波形図
【図４】（Ａ）本発明の脈波検出装置のブロック図、（Ｂ）本発明の脈波検出装置にて、外光強度が一定の場合の受光素子を介して得られた信号波形図、（Ｃ）本発明の脈波検出装置にて、外光強度が変化した場合の受光素子を介して得られた信号波形図
【図５】（Ｄ）本発明の脈波検出装置にて、演算処理出力で得られた信号波形図、（Ｅ）本発明の脈波検出装置の出力信号波形図、（Ｆ）本発明の脈波検出装置の出力信号波形図
【図６】脈波検出装置のブロック図
【図７】第１出力値及び第２出力値の信号波形図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１に係る本発明の脈波検出装置について、図４、図５を用いて説明する。
【００１５】
図４（Ａ）に示した脈波検出装置１０２は、センサ部１０２Ａと、センサ駆動および信号処理を行う駆動部１７２とを有している。そして、センサ部１０２Ａには、光源３３と受光素子３４が搭載されている。また、駆動部１７２には、受光素子３４と電気的に接続されたデータ処理部５５と、データ処理部５５と電気的に接続された第１メモリ３５と、同様にデータ処理部５５と電気的に接続された第２メモリ３６と、パルス信号を光源３３とデータ処理部５５とへ供給するパルス信号発生器３２とが搭載されている。更に、駆動部１７２には、第１メモリ３５及び第２メモリ３６と電気的に接続された演算処理部３７と、演算処理部３７と電気的に接続された増幅器３８と、増幅器３８と電気的に接続されたフィルタ３９とが搭載されている。
【００１６】
光源３３はパルス信号発生器３２から出力されるパルス信号に基づいて駆動されるため、光源から放射される光は、パルス信号の波形に連動して点灯及び消灯を繰り返す。
【００１７】
以下、一例として、光源３３及び受光素子３４の上面に指を置いた状況を基に説明する。
【００１８】
光源が点灯した時、光源から放射された一部の光が指に入射し、指の血管を流れる血液中の酸素または還元ヘモグロビンにより吸収および反射された光が受光素子３４で受光される。受光された光の光強度は、受光素子３４で電気信号に変換され、この受光信号は駆動部１７２のデータ処理部５５へ出力される。
【００１９】
データ処理部５５は、パルス信号発生器３２から供給されるパルス信号を基準に、受光信号を第１出力値と第２出力値とに分配し、第１出力値については第１メモリへ出力し、第２出力値については第２メモリへ出力する。ここで、第１出力値とは、光源３３の点灯時に受光素子３４を介して得られた出力信号を指し、第２出力値とは、光源３３の消灯時に受光素子３４を介して得られた出力信号を指している。
【００２０】
データ処理部５５では、パルス信号発生器３２から供給されるパルス信号の状態から光源３３が点灯しているか、または消灯しているかを判断し、それを基に受光素子３４から得られる受光信号が第１出力値であるか、または第２出力値であるかを判断する。その際、パルス信号発生器３２から入力されるパルス信号と受光素子３４から入力される受光信号との間にタイムラグがあれば、その時間を考慮して、データ処理部５５は受光信号を第１出力値と第２出力値とに分配する作業を行ってもよい。これにより、受光信号を精度良く第１出力値と第２出力値とに分配することができる。
【００２１】
第１メモリに入力された第１出力値は、一定期間、第１メモリに記憶され、同様に、第２メモリへ入力された第２出力値も、一定期間、第２メモリに記憶される。
【００２２】
光源３３点灯時の受光素子３４の出力信号である第１出力値には、指の血管からの反射光により得られた脈波信号と共に外光ノイズも含まれている。一方、光源３３消灯時の受光素子の出力値である第２出力値には、外光ノイズが含まれている。
【００２３】
故に、演算処理部３７は、第１メモリ３５から取得した第１出力値と、第２メモリ３６から取得した第２出力値との差分を演算処理することにより、第１出力値の中の外光ノイズの成分をキャンセルし、精度の高い脈波信号を検出する事が可能となる。
【００２４】
演算処理部３７は、検出された脈波信号を増幅器３８に出力し、増幅器３８において脈波信号は増幅される。増幅された脈波信号はフィルタ３９へ入力され、直流成分と高周波ノイズが抑圧される。
【００２５】
図４（Ｂ）〜図５（Ｆ）に示す信号波形をもとに、本発明の脈波検出装置１０２の動作内容を説明する。
【００２６】
図４（Ｂ）の信号波形４０ａは、外光強度がほぼ一定の場合に、受光素子３４から出力される信号を示す。図４（Ｂ）の信号波形４０ａにおいて、縦軸は信号の振幅値（縦軸の下側へ進むほど、振幅値が大きい事を意味する）であり、横軸は時間（横軸の右側へ進むほど、時間が進んだ事を意味する）を表わしている（図４（Ｃ），図５（Ｄ），図５（Ｅ）も同様）。信号波形４０ａが矩形波状の波形となるのは、光源３３がパルス信号発生器３２の出力したパルス信号により駆動されている為である。
【００２７】
図４（Ｂ）において、点線の波形４０ｂは概ね脈波信号を表わしており、信号波形４０ａの内、波形４０ｂに概ね接する部分が第１出力値に該当している。更に、点線の波形４０ｃは主に外光ノイズを表わしており、信号波形４０ａの内、波形４０ｃに概ね接する部分が第２出力値に該当している。つまり、信号波形４０ａの内、波形４０ｂに概ね接する部分においては光源３３が点灯しており、波形４０ｃに概ね接する部分においては光源３３が消灯していることを表わしている。尚、点線の波形４０ｄは、グランドレベルを表わしており、波形４０ｄと波形４０ｃとの間の電位差は、外光ノイズを受光素子３４が受光する事により、受光素子３４から出力された電圧値を表わしている。
【００２８】
尚、外光強度がほぼ一定の条件にも関わらず、外光ノイズを表わす波形４０ｃが一定値とならないのは、一部の外光は指を透過して受光素子３４に到達するためである。つまり、外光が指を透過する際に、外光に脈波が重畳される為である。また、受光素子３４の上面に配置した指の位置や押厚が変化すると、直接的に受光素子３４に到達する外光の強度や指を透過して受光素子３４に到達する外光の強度が共に大きく変化してしまう為である。尚、上述の通り、外光ノイズに脈波成分が一部重畳されることとなるが、本実施の形態に係る脈波検出装置において、この外光ノイズに重畳された脈波はノイズの一部として扱われることとなる。
【００２９】
図４（Ｂ）に示した信号波形４０ａが入力されるデータ処理部５５では、パルス信号発生器３２から供給されるパルス信号を基に、第１出力値と第２出力値の内、どちらの信号がデータ処理部５５に入力されているかを判断する。具体的には、パルス信号発生器３２から供給されるパルス信号を基に、データ処理部５５は、図４（Ｂ）の波形部分４０ｆはｎ−１番目第２出力値であると判断し、波形部分４０ｆに該当するデータを第２メモリ３６へ出力し、次に、波形部分４０ｅはｎ番目第１出力値であると判断し、波形部分４０ｅに該当するデータを第１メモリ３５へ出力し、次に、波形部分４０ｇはｎ番目第２出力値であると判断し、波形部分４０ｇに該当するデータを第２メモリ３６へ出力する。
【００３０】
演算処理部３７は、第１メモリ３５に蓄積されているｎ番目第１出力値を呼び出し、取得すると共に、第２メモリ３６に蓄積されているｎ番目第２出力値（又はｎ−１番目第２出力値）を呼び出し、取得し、ｎ番目第１出力値とｎ番目第２出力値（又はｎ−１番目第２出力値）との差分を演算処理する。ｎ番目第１出力値に含まれる外光ノイズの大きさと、ｎ番目第２出力値（又はｎ−１番目第２出力値）の外光ノイズの大きさが概ね同一であるので、ｎ番目第１出力値の外光ノイズ成分は概ねキャンセルされ、精度良く脈波信号（演算処理部３７から出力された脈波信号は、例えば図５（Ｄ）のような波形となり、更に、増幅器３８及びフィルタ３９を通過した後、図５（Ｅ）のような波形となる。そして、図５（Ｅ）の波形を反転させると図５（Ｆ）の波形となる。）を検出することが可能となる。
【００３１】
尚、第１出力値は、光源３３が点灯している期間中の信号波形４０ａの複数振幅値でもよいし、光源３３が点灯している期間中の信号波形４０ａの振幅値平均でもよいし、光源３３が点灯している期間の中央のタイミングでの振幅値でもよい。要するに、光源３３が点灯している期間中の信号波形４０ａの振幅値を用いたものであればよい。
【００３２】
また、上記においては、ｎ番目第１出力値（波形部分４０ｅに対応する出力値）を取得した時期に最も近いｎ−１番目第２出力値（波形部分４０ｆに対応する出力値）またはｎ番目第２出力値（波形部分４０ｇに対応する出力値）を用いて、演算処理部３７は差分の演算処理を行った。これは、ｎ番目第１出力値を取得した時期に最も近いｎ−１番目第２出力値またはｎ番目第２出力値を用いた方が、それぞれの出力値中の外光ノイズ成分の大きさが近似する為である。ただ、このような方法に限る必要はなく、例えば、図４（Ｂ）の波形部分４０ｈ（波形部分４０ｅの期間に隣接していない波形部分）に対応するｎ−３番目第２出力値を用いて、演算処理部３７が差分の演算処理を行っても良い。図４（Ｂ）のように外光ノイズの時間的変動が大きくない場合には、第１出力値と同様のサンプリング間隔で第２出力値を取得しなくても良い為である（図４（Ｂ）における波形部分４０ｆの振幅値と波形部分４０ｈの振幅値との差が小さい為）。これにより、データ処理部５５及び第２メモリ３６等の消費電力を低減できる。
【００３３】
尚、上記のように第２出力値取得のサンプリング間隔が第１出力値取得のサンプリング間隔と異なる構成を実現する上では、外光ノイズの時間変動の大きさを把握しておく必要がある。これを可能にするため、演算処理部３７が第２メモリ３６に蓄積されている第２出力値の時間変化を分析し、外光ノイズの時間変動の大きさを把握する構成としてもよい。演算処理部３７は把握された外光ノイズの時間変動の大きさに応じて、データ処理部５５及び第２メモリ３６の動作内容を制御し、第２出力値取得のサンプリング間隔を可変（外光ノイズの時間変動が小さい場合は第２出力値取得のサンプリング間隔を広げ、外光ノイズの時間変動が大きい場合は第２出力値取得のサンプリング間隔を狭める）とする構成を実現しても良い。これにより低消費電力化と、脈波信号の高精度化の両立を実現できる。
【００３４】
一方、外光ノイズが短時間に大きく変化した場合の受光素子３４の出力信号波形を図４（Ｃ）に示す。図４（Ｃ）の信号波形５６は、区間２０２において急激に外光強度が強くなったことを示している。これは、主に外光ノイズの変化を表わしている波形５８の振幅値の時間変動からも理解できる。
【００３５】
図４（Ｃ）の信号波形５６において、波形５７と概ね接する波形部分４１がｎ番目第１出力値であり、波形部分４２がｎ−１番目第１出力値である。また、図４（Ｃ）の信号波形５６において、波形５８と概ね接する波形部分４３ａがｎ−１番目第２出力値であり、波形部分４３ｂがｎ−２番目第２出力値であり、また波形部分４３ｃがｎ＋１番目第２出力値である。
【００３６】
演算処理部３７は、ｎ番目第１出力値（波形部分４１に対応する出力値）に重畳されている外光ノイズを除去する為、ｎ番目第１出力値とｎ−１番目第２出力値（波形部分４３ａに対応する出力値）との差分を取る。これにより、外光ノイズが短時間に急激に変化した時にも精度の高い脈波信号を取得できる。尚、上記においては、ｎ番目第１出力値とｎ−１番目第２出力値との差分を演算処理したが、ｎ番目第１出力値とｎ＋１番目第２出力値（波形部分４３ｃに対応する出力値であり、波形部分４１に時間的に隣接していない出力値である）との差分を演算処理する構成としても良い。なぜならば、区間２０２においては、外光ノイズの振幅値が時間的に大きく変動していない為である。これにより、取得される第２出力値をすべて第２メモリ３６に蓄積する必要がなくなり、第２メモリ３６のメモリサイズを小さく出来ると共に、低消費電力化を図ることが出来る。尚、演算処理部３７は、第１出力値を何番目の第２出力値により差分を取るかについて、第２出力値の時間変動を基に決定しても良い。但し、ｎ番目第１出力値の外光ノイズを除去する際、波形部分４３ｂに対応するｎ−２番目第２出力値をｎ番目第１出力値の差分の相手に用いることは得策ではない。なぜなら信号波形５８が示すように、外光ノイズの振幅値が時間的に大きく変化している為である。このような場合、本発明の脈波検出装置の演算処理部３７は、以下に示す演算を行い、誤差の抑圧された脈波信号を検出する。
【００３７】
演算処理部３７は、ｎ番目第１出力値（波形部分４１に対応する出力値）とｎ−１番目第１出力値（波形部分４２に対応する出力値）の平均値である第１平均値を算出し、この第１平均値と第２出力値との差分を演算する。これにより、外光ノイズの振幅値が時間的に大きく変化した時に検出される脈波信号の誤差を抑圧する事ができる。
【００３８】
尚、上記において、演算処理部３７は、第１平均値とｎ−１番目第２出力値（波形部分４３ａに対応する出力値）との差分を演算処理する構成としても良い。ｎ−１番目第２出力値が取得されるタイミングは、ｎ番目第１出力値が取得されるタイミングとｎ−１番目第１出力値が取得されるタイミングとの中間に位置しているため、検出される脈波信号の精度を向上させることができる。
【００３９】
同様に、演算処理部３７は、ｎ−２番目第２出力値（波形部分４３ｂに対応する出力値）とｎ−１番目第２出力値（波形部分４３ａに対応する出力値）との平均値である第２平均値を算出し、第１出力値と第２平均値との差分を演算することで脈波信号を導出してもよい。これにより、外光ノイズの振幅値が時間的に大きく変化した時に検出される脈波信号の誤差を抑圧する事ができる。
【００４０】
尚、上記において、演算処理部３７は、ｎ−１番目第１出力値（波形部分４２に対応する出力値）と第２平均値との差分を演算処理する構成としても良い。ｎ−１番目第１出力値が取得されるタイミングは、ｎ−２番目第２出力値が取得されるタイミングとｎ−１番目第２出力値が取得されるタイミングとの中間に位置しているため、検出される脈波信号の精度を向上させることができる。
【００４１】
尚、演算処理部３７が第１出力値または第２出力値を平均化するか否かの判断については、第２出力値の時間変動の大きさを基準にしてもよい。これにより、外光ノイズの振幅値の時間変動が大きい場合のみ、上記の第１出力値または第２出力値の平均値を取る演算処理を行い、導出される脈波信号の誤差抑圧を図り、それ以外の場合には上記の第１出力値または第２出力値の平均値を取る演算処理を行わず、低消費電力化を図ることができる。
【００４２】
また、第２出力値の時間変動の大きさを基準にして、パルス信号発生器３２で生成するパルス信号の周波数を変更する構成としても良い。これにより、外光ノイズの振幅値の時間変動が大きい環境下においても、柔軟に脈派信号の誤差を抑圧可能な脈派検出装置を実現できる。
【００４３】
尚、取得された第１出力値及び第２出力値を、取得時間や取得順に関する情報と共に、第１メモリ３５または第２メモリ３６に蓄積してもよい。これにより、演算処理部３７が上記のような演算処理を行うことが容易となる。
【００４４】
演算処理部３７が上記のような演算処理を行った後、演算処理部３７から出力される脈波信号は、例えば図５（Ｄ）のような波形となる。更に、増幅器３８及びフィルタ３９を通過した後、その波形は図５（Ｅ）のような波形となり、この信号波形の正負を反転させることにより、図５（Ｆ）に示す脈派信号を検出する事が可能となる。
【００４５】
図４（Ａ）においては、演算処理部３７と増幅器３８とフィルタ３９とを別々に表記して説明したが、これに限る必要はなく、演算処理部３７で増幅器３８とフィルタ３９の機能を担い、増幅器３８とフィルタ３９を削除する構成としても良い。これにより小型な脈派検出装置を実現できる。
【００４６】
尚、上記においては、指先に光源３３の光を放射した時の事例で説明したが、これに限る必要はなく、光の放射対象は脈波が確認できる身体の部位であればどこでもよい。
【００４７】
また、図４（Ａ）においては、第１メモリ３５と第２メモリ３６とを搭載した脈波検出装置１０２を示したが、第１メモリ３５と第２メモリ３６のどちらか一方のみを備えた駆動部１７２により脈派検出装置を実現しても良い。例えば、第２メモリ３６のみ駆動部１７２に搭載し、第２出力値のみ記録しておき、演算処理部３７に直接入力される第１出力値と第２メモリ３６に記録されている第２出力値との差分を算出することで脈派検出装置を実現しても良い。これにより小型で安価な脈派検出装置を実現できる。
【００４８】
次に、本発明の脈派検出装置がパルス点灯方式を用いている理由を、以下説明する。
【００４９】
本発明の脈派検出装置の特長の１つは、第１出力値と外光ノイズ等が含まれる第２出力値との差分を算出することにあるが、外光ノイズが含まれる第２出力値は図６に示す構成を用いても取得できる。
【００５０】
図６に示したセンサ部１０３Ａは、光源４５と、指からの反射光及び外光を受光する受光素子４７と、指等の生体の一部が上方を覆っていない受光素子４８とが搭載されている。光源４５は、駆動信号により常時点灯しており、光源４５から放射された光の一部が身体の一部に入射され、身体の血管を流れる血液中の酸素または還元ヘモグロビンにより吸収および反射された光が受光素子４７で検出される。このとき受光素子４７で検出される信号は、図４（Ｂ）、（Ｃ）の信号波形のようにパルス信号により変調されたものではなく、図７に示した信号波形４９のような連続的な信号となる。そして、この信号波形４９を第１出力値として利用する。
【００５１】
一方、受光素子４８は、主に外光を受光する。そして、受光素子４８の出力信号は、図７の信号波形５０のような連続的な信号となる。この信号波形５０を第２出力値として用いる。
【００５２】
図６に示したセンサ部１０３Ａのように、外光ノイズのみを検出する受光素子４８を設けることにより、連続的に外光ノイズを取得でき、一見、精度良く脈派信号を取得できるように思われる。しかし、受光素子４７の出力信号に重畳された外光ノイズは、受光素子４７の上方に配置された指の影響により減衰された後のものであり、受光素子４８で受光される外光ノイズの振幅値と大きく異なるものである。故に、演算処理部３７において、第１出力値（受光素子４７の出力信号）と第２出力値（受光素子４８の出力信号）との差分を算出する前提として、指等による外光ノイズの減衰率を第２出力値に積算しておく必要がある。しかし、指等による外光ノイズの減衰率は、センサ部１０３Ａの上面への指の設置位置や設置押圧等により大きく変化する為、その値を把握する事は困難である。このため、図６に示したセンサ部１０３Ａを使用して、連続的に第１出力値及び第２出力値を検出する方法では、精度良く脈派信号を検出する事が困難である事が分かった。
【００５３】
以上の理由により、本発明の脈派検出装置１０２は、パルス点灯方式を利用しており、これにより指等により外光の受光レベルが変動しても、脈派信号の誤差が抑圧できる脈派検出装置を実現できる。
【００５４】
また、図２（Ａ）に示した従来の脈派検出装置においても、パルス点灯方式を用いているが、この場合には、受光素子２５の直下に配置されたハイパスフィルタ２６により、主に外光の含まれる直流成分を減衰できるため、パルス点灯方式を用いている。図２（Ａ）に示したように、パルス点灯方式を採用し、受光素子２５の直下にハイパスフィルタ２６を配置する構成をそのまま本発明に適用しても、本発明の効果は得られない。なぜなら、図４（Ｃ）の波形５８をハイパスフィルタ２６に通してしまうと、図４（Ｃ）の波形５８の波形（主に外光ノイズに起因した波形）が大きく変形してしまい、精確な外光ノイズを検出できなくなる為である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明の脈波検出装置は外光強度が変動する状況下においても脈波検出が可能であるため、例えば自動車の運転席のハンドル等に搭載され、走行中に日なたから日陰に移動した場合等、外光強度が変動する状況下においても脈波検出することが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
２０、２４、３３、４５  光源
２１、２５、３４、４７、４８  受光素子
２２  信号処理部
２３  パルス信号発生器
２６  ハイパスフィルタ
２７  ロックインアンプ
２８、３８  増幅器
２９、３９  フィルタ
３２  パルス信号発生器
３５  第１メモリ
３６  第２メモリ
３７  演算処理部
５５  データ処理部
１００、１０１、１０２  脈波検出装置
１００Ａ、１０１Ａ、１０２Ａ、１０３Ａ  センサ部
１７０、１７１、１７２  駆動部
【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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