(57)【要約】【課題】音声情報を取得するための装置の着用だけで、ユーザの身体・精神の状態を管理する心拍検出装置および心拍検出方法を提供すること。【解決手段】心拍検出装置１は、ユーザＵの体表面の厚み方向への変位を信号Ｓ１に変換する骨伝導マイク３と、信号Ｓ１に含まれる音声情報に基づく第一の周波数成分と、信号Ｓ１に含まれる前記ユーザの心拍情報に基づく第二の周波数成分を抽出する抽出部とを備える。心拍検出装置１は、骨伝導マイク３が出力した信号Ｓ１から、音声情報と心拍情報の両方を抽出することにより、心拍情報に基づいてユーザＵの身体・精神の状態を推定できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの体表面の厚み方向への変位を第一の信号に変換する骨伝導マイクと、
前記第一の信号に含まれる音声情報に基づく第一の周波数成分と、前記第一の信号に含まれる前記ユーザの心拍情報に基づく第二の周波数成分を抽出する抽出部と、を備える、
心拍検出装置。
【請求項２】
前記骨伝導マイクは、前記変位を前記第一の信号に変換する圧電素子を備える、
請求項１に記載の心拍検出装置。
【請求項３】
前記骨伝導マイクは、前記変位を取得して前記圧電素子に伝達する弾性体を備える、
請求項２に記載の心拍検出装置。
【請求項４】
前記第一の信号は、前記第一の周波数成分と前記第二の周波数成分が重畳している、
請求項１から３のいずれか１項に記載の心拍検出装置。
【請求項５】
前記抽出部は、前記第一の周波数成分に重畳された前記第二の周波数成分を抽出する、
請求項４に記載の心拍検出装置。
【請求項６】
前記骨伝導マイクは、前記骨伝導マイクの少なくとも一部が、前記ユーザの頸動脈上となる範囲の体表面に装着される、
請求項１から５のいずれか１項に記載の心拍検出装置。
【請求項７】
前記骨伝導マイクに前記ユーザの体表面を加圧させる装着具を備える、
請求項１から５のいずれか１項に記載の心拍検出装置。
【請求項８】
前記骨伝導マイクが、２００重量グラム以上の圧力で、前記ユーザの体表面を加圧する、
請求項７に記載の心拍検出装置。
【請求項９】
前記骨伝導マイクが、５００重量グラム以下の圧力で、前記ユーザの体表面を加圧する、
請求項７または８に記載の心拍検出装置。
【請求項１０】
前記抽出部は、
前記第一の周波数成分を抽出する第一の抽出部と、
前記第二の周波数成分を抽出する第二の抽出部と、を備える、
請求項１から９のいずれか１項に記載の心拍検出装置。
【請求項１１】
前記第一の信号の出力位置を調整する調整部を備える、
請求項１から５のいずれか１項に記載の心拍検出装置。
【請求項１２】
前記抽出部が抽出した前記第二の周波数成分に基づいて、前記ユーザの心臓の拍動周期を求める算出部を備える、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の心拍検出装置。
【請求項１３】
第一の信号を受信する通信部と、
前記第一の信号に含まれる、前記骨伝導マイクを使用するユーザの音声情報に基づく第一の周波数成分と、前記第一の信号に含まれる前記ユーザの心拍情報に基づく第二の周波数成分を抽出する抽出部と、を備える、
心拍検出装置。
【請求項１４】
骨伝導マイクをユーザの体表面に装着して、前記体表面の厚み方向への変位を第一の信号に変換し、
前記第一の信号に含まれる音声情報に基づく第一の周波数成分と、前記第一の信号に含まれる前記ユーザの心拍情報に基づく第二の周波数成分を抽出する、
心拍検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、音声情報と心拍情報を抽出する心拍検出装置および心拍検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工事現場などの騒音環境下では、騒音の影響を除去しユーザの音声を取得するために、骨を伝播する声帯振動を取得する骨伝導マイクが用いられる。従来の骨伝導マイクは、肉が薄く、体表面のすぐ下に咽頭骨等の骨がある硬い部分に押し当てて使用される（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−５４３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
骨伝導マイクが利用される騒音環境下等での作業は、作業従事者の身体的・精神的負担が高いことが懸念される。このような環境下において、音声情報を取得するための装置の着用だけで、作業者の身体・精神の状態を管理する心拍検出装置および心拍検出方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示における心拍検出装置は、ユーザの体表面の厚み方向への変位を第一の信号に変換する骨伝導マイクと、前記第一の信号に含まれる音声情報に基づく第一の周波数成分と、前記第一の信号に含まれる前記ユーザの心拍情報に基づく第二の周波数成分を抽出する抽出部と、を備える。
【０００６】
本開示における心拍検出方法は、骨伝導マイクをユーザの体表面に装着して、前記体表面の厚み方向への変位を第一の信号に変換し、前記第一の信号に含まれる音声情報に基づく第一の周波数成分と、前記第一の信号に含まれる前記ユーザの心臓の拍動情報に基づく第二の周波数成分を抽出する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示における心拍検出装置等は、ユーザにとって音声情報を取得するための装置の着用だけで、ユーザの身体・精神の状態を推定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１における心拍検出装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１における心拍検出装置の制御構成を示す概略図である。
【図３】図３は、実施の形態１における骨伝導ヘッドセットの使用態様を示す斜視図である。
【図４】図４は、実施の形態１における骨伝導マイクの断面斜視図である。
【図５】図５は、実施の形態１における制御構成の詳細を示すブロック図である。
【図６】図６は、実施の形態１における制御構成のその他の例の詳細を示すブロック図である。
【図７】図７は、実施の形態１の変形例２における制御構成の詳細を示すブロック図である。
【図８】図８は、実施の形態１の変形例３における制御構成の詳細を示すブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態２の心拍検出装置１Ａにおける制御構成を示す概略図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２における制御構成の詳細を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２における別の制御構成の詳細を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３における算出部の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３における算出部が出力する波形を示す模式図である。
【図１４】図１４は、実施の形態３の変形例１における算出部が出力する波形を示す模式図である。
【図１５】図１５は、実施の形態３の変形例２における算出部の構成を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、実施の形態３の変形例２における算出部が出力する波形を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の心拍検出装置は、例えば、工場現場などの騒音環境下で用いられ、ユーザの体表面の変位を取得する。さらに、心拍検出装置は、取得した体表面の変位に含まれる、体内を伝播する音声情報と心拍情報を抽出する。音声情報は、発話に基づく波形変化を表す情報である。また、心拍情報は、心臓の拍動に基づく波形変化を表す情報である。
【００１０】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１１】
（実施の形態１）
本実施の形態における心拍検出装置１は、骨伝導マイク３を有し、骨伝導マイク３が取得したユーザＵの体表面の変位に含まれる音声情報及び心拍情報を抽出する。
【００１２】
［１−１．心拍検出装置の全体構成］
図１は、実施の形態１における心拍検出装置１を示す斜視図である。図２は、実施の形態１における心拍検出装置１の制御構成を示す概略図である。図３は、実施の形態１における骨伝導ヘッドセット１０の使用態様を示す図である。
【００１３】
心拍検出装置１は、図１及び図２に示すように、骨伝導ヘッドセット１０と、トランシーバ２を有する。骨伝導ヘッドセット１０は、骨伝導マイク３と、スピーカ４と、制御部５を有する。トランシーバ２は、通信部２１を有する。
【００１４】
骨伝導マイク３は、ユーザＵの体表面に装着され、ユーザＵの体表面の変位を取得する。骨伝導マイク３は、主に骨を伝播する音声情報を取得する目的で作られたマイクである。よって、骨伝導マイク３は、骨上（体表面のすぐ下に顎骨や頬骨等の骨がある硬い部分）の体表面に装着されることが適している。しかしながら、心拍情報は、筋肉、血管、脂肪等の軟組織を主に伝播すると考えられている。骨伝導マイク３が骨上に装着された場合、心拍情報は、取得レベルが小さくなってしまい、抽出可能なレベルで心拍情報を取得することは難しい。よって、本実施の形態のように、音声情報と心拍情報の両方を取得する際は、図３に示すように、骨伝導マイク３を軟組織上（体表面と骨の間の軟組織が厚い、柔らかい部分）、特に骨伝導マイク３の少なくとも一部が、ユーザＵの頸動脈上となる範囲の体表面に装着することが望ましい。ここで、骨上、軟組織上、頸動脈上等における「上」は、ユーザＵの身体の厚み方向（Ｚ方向）での体表面側である。音声情報の取得レベルは、軟組織上では骨上に比べて小さい。しかしながら、音声情報は心拍情報に比べて位置依存性が低い。そのため、骨伝導マイク３は、頸動脈上の体表面に装着された場合であっても、聴取可能な音声情報を取得することができる。これにより、ユーザＵは１つのセンサを装着するだけで、音声情報と心拍情報を取得することができる。
【００１５】
骨伝導マイク３は、図３に示すように、留め金具３４を用いて、装着具１２に取り付けられる。装着具１２は、骨伝導マイク３の取得部３０に、ユーザＵの体表面を加圧させる。これにより、骨伝導マイク３の装着状態が、使用中に変化する可能性を軽減し、取得した信号の信号レベルを安定させる。装着具１２は、骨伝導マイク３の取得部３０に、２００重量グラム以上５００重量グラム以下の圧力でユーザＵの体表面を加圧させることが望ましい。可圧する強さが小さいと、取得部３０とユーザＵの体表面との当接が十分に行われず、必要な情報を取得しにくい。一方、加圧する強さが大きいと、心拍情報と、ノイズのＳＮ比が悪くなるので、心拍情報を取得しにくい。また、加圧する強さが大きいと、ユーザＵに不快感を生じさせる恐れもある。最適な加圧強さには個人差があるため、２００重量グラム以上５００重量グラム以下の範囲で適宜調整して決定されることが望ましい。
【００１６】
なお、装着具１２は、本実施の形態では、骨伝導マイク３をユーザＵの頸動脈上の体表面に装着するために、顎紐形状を用いたが、外れたりずれたりしなければ、テープで止めるなど任意でよい。
【００１７】
スピーカ４は、例えば、骨伝導スピーカである。スピーカ４は、図１に示すように、保持具１１で保持される。スピーカ４は、制御部５と無線又は有線で接続される。制御部５は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＲＡＭ（random access memory）およびＲＯＭ（read only memory）である。なお、制御部５は、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）、マイクロプロセッサ（Microprocessor）及び、アナログ回路などでもよい。
【００１８】
通信部２１は、図２に示すように、無線又は有線で、骨伝導ヘッドセット１０の制御部５と接続される。そして、通信部２１は、外部機器との通信を行う。具体的には、通信部２１は、骨伝導マイク３から出力された信号を、制御部５を介して入力し、外部機器に送信する。一方、通信部２１は、外部機器から送信された信号を受信し、制御部５を介してスピーカ４に出力する。
【００１９】
通信部２１が通信を行う外部機器は、通話を行う相手の通話装置や、情報処理装置などである。情報処理装置は、例えば、後述する心拍検出装置１Ｂであり、心拍情報の処理やモニタリングを行うパソコンである。トランシーバ２は、例えば、服装の一部に取り付けられて使用される。なお、心拍検出装置１は、トランシーバ２を有さず、骨伝導ヘッドセット１０が通信部２１を有してもよい。
【００２０】
［１−２．骨伝導マイクの構成］
次に、骨伝導マイク３の詳しい構成を説明する。図４は、実施の形態１における骨伝導マイクの断面斜視図である。
【００２１】
骨伝導マイク３は、図４に示すように、取得部３０と、筐体３３を有する。取得部３０は、ユーザＵに接触する接触部材３１と、接触部材３１に支持される変位センサ３２とを有する。
【００２２】
接触部材３１は、ユーザＵの体表面に接触されて、ユーザＵの体表面の変位を取得し、取得した変位を変位センサ３２に伝達する部材である。接触部材３１は、筐体３３よりも柔らかい弾性体であり、例えばシリコンゴムなどの樹脂材料により形成される。柔らかいとは、柔らかい素材を用いること、および、構造的に柔らかいこと（例えば、薄く形成したり、波状に形成したりして変形しやすくなっていること）の両者を含む意味である。また、接触部材３１は、触り心地の良い素材が用いられることが望ましい。
【００２３】
変位センサ３２は、接触部材３１を介して取得した体表面の変位のうちの所定方向（Ｚ方向すなわち身体の厚み方向）の変位を検出する検出素子である。変位センサ３２は、検出したＺ方向の体表面の変位を電気信号（第一の信号）に変換して、骨伝導ヘッドセット１０の制御部５に入力する。変位センサ３２は、Ｚ方向に撓んで厚み振動を行うことができるように、接触部材３１の内壁に取り付けられている。変位センサ３２は、筐体３３よりも柔らかい弾性体である接触部材３１を介して、筐体３３に支持されるので、外部から筐体３３に伝わる振動ノイズおよび筐体３３内で発生する振動ノイズが変位センサ３２に入りにくくなる。そのため、骨伝導マイク３は体内を伝播する音声情報及び心拍情報を取得しやすくなる。
【００２４】
変位センサ３２は、本実施の形態では、厚み振動を行う平板状の圧電素子である。変位センサ３２は、２枚の電極の電極間容量の変化で体表面の変位を検出する、コンデンサなどでもよい。しかしながら、ユーザＵの発話時の心拍情報を、圧電素子で取得した場合、コンデンサで取得する場合に比べて、心拍情報とノイズとのＳＮ比が高いレベルで、心拍情報が取得できる。よって、圧電素子は、心拍情報と音声情報を同時に抽出可能な信号を取得しやすい。
【００２５】
筐体３３は、取得部３０を支持する。
【００２６】
［１−３．音声情報及び心拍情報の抽出］
図５は、実施の形態１における、制御構成を示すブロック図である。
【００２７】
まず、骨伝導マイク３の変位センサ３２は、ユーザＵの体表面のＺ方向への変位をアナログの信号Ｓ１に変換する。
【００２８】
制御部５は、信号Ｓ１に含まれる音声情報及び心拍情報を検出する。制御部５は、図５に示すように、調整部５１、増幅部５２、抽出部５３、Ａ／Ｄ変換部５４、算出部５６を有する。まず、音声情報について説明する。
【００２９】
増幅部５２の増幅部５２ａは、信号Ｓ１を増幅した信号Ｓ２を出力する。増幅部５２ａは、音声情報の信号レベルに基づいて増幅率を定め、一定の増幅率で増幅を行う。
【００３０】
抽出部５３の音声フィルタ５３ａ（第一の抽出部）は、信号Ｓ２に含まれる音声情報に基づく周波数成分（第一の周波数成分）を抽出する。音声は、主として１００Ｈｚより大きい周波数成分であり、心拍情報は、主として１０Ｈｚより小さい周波数成分である。そこで、本実施の形態では、音声フィルタ５３ａは、１００Ｈｚ以下の周波数帯域を除去するハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を用いた。なお、制御部５は、音声フィルタ５３ａを有さなくてもよいが、骨伝導マイク３を頸動脈上の体表面に装着した場合は、音声情報には心拍情報が重畳しているため、音声フィルタ５３ａを設けることが好ましい。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換部５４のＡ／Ｄ変換部５４ａは、アナログの信号Ｓ３を、デジタルデータの信号Ｓ４に変換する。
【００３２】
トランシーバ２の通信部２１は、制御部５が出力する信号Ｓ４（音声情報）を外部機器に送信する。外部機器は、例えば、通話を行う相手の通話装置である。
【００３３】
次に、心拍情報について説明する。
【００３４】
調整部５１は、信号Ｓ１を入力し、信号Ｓ１のＤＣオフセットを除去して、出力位置を調整した信号Ｓ５を出力する。ＤＣオフセットとは、入力する信号Ｓ１のＤＣ成分とＡ／Ｄ変換部５４ｂの出力のゼロ基準値との差分量である。ゼロ基準値は、通常はＡ／Ｄ変換部５４ｂの入力値の範囲における中心値とするが、これに限らず、ゼロ基準値は、Ａ／Ｄ変換部５４ｂに入力される信号Ｓ７波形の値飽和を避ける範囲で設定されることが好ましい。調整部５１は、使用する骨伝導マイク３の個体差や周辺環境等の影響を排除する。また、信号レベルの小さい心拍情報を抽出しやすくする。
【００３５】
増幅部５２の増幅部５２ｂは、信号Ｓ５を増幅した信号Ｓ６を出力する。増幅部５２ｂは、心拍情報の信号レベルに基づいて増幅率を定め、一定の増幅率で増幅を行う。
【００３６】
抽出部５３の心拍フィルタ５３ｂ（第二の抽出部）は、信号Ｓ６に含まれる心拍情報に基づく周波数成分（第二の周波数成分）を抽出して、信号Ｓ７を出力する。本実施の形態では、心拍フィルタ５３ｂは、１０Ｈｚ以上の周波数帯域を除去する、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を用いた。
【００３７】
なお、前述した音声フィルタ５３ａと心拍フィルタ５３ｂは、所定帯域を通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を用いてもよい。
【００３８】
Ａ／Ｄ変換部５４のＡ／Ｄ変換部５４ｂは、アナログの信号Ｓ７を、デジタルデータの信号Ｓ８に変換する。
【００３９】
算出部５６は、信号Ｓ８を入力し、心拍情報の解析処理を行う。算出部５６は、ユーザＵの心拍周期を求める。心拍周期は、例えば、心拍数や、心拍変動を求めることに用いられ、ユーザＵのストレス状態を知るのに有用である。算出部５６の一例については、実施の形態３で詳しく説明する。
【００４０】
トランシーバ２の通信部２１は、算出部５６の出力（例えば、心拍周期、心拍数、心拍変動のデータ）を、外部機器に送信する。外部機器は、例えば、パソコンなどの情報処理装置である。外部機器は、例えば、送られたデータの表示や、さらなる解析を行う。なお、通信部２１は、心拍フィルタ５３ｂが抽出した心拍情報を外部機器に送信してもよい。その場合、外部機器が受信した心拍情報の解析等を行ってもよい。
【００４１】
なお、図６に示すように、抽出部５３は可変フィルタ５３ｃを有してもよい。可変フィルタ５３ｃは除去する周波数帯域を変更することで、音声情報と心拍情報を抽出する。
【００４２】
［１−４．変形例１］
実施の形態１の変形例１では、骨伝導マイク３が、増幅部５２ａと、音声フィルタ５３ａと、Ａ／Ｄ変換部５４ａを有する。実施の形態１と同様に、骨伝導マイク３の変位センサ３２が体表面の厚み方向への変位を信号Ｓ１に変換して出力する。増幅部５２ａは、信号Ｓ１を増幅した信号Ｓ２を出力する。音声フィルタ５３ａは、信号Ｓ２に膨れる音声情報に基づく周波数成分を抽出し、信号Ｓ３を出力する。Ａ／Ｄ変換部５４ａは、アナログ信号をデジタル信号に変換し、信号Ｓ４を出力する。骨伝導マイク３は、デジタルデータである信号Ｓ４を、通信部２１を介して、外部機器に送信する。また、信号Ｓ１を制御部５に出力する。制御部５は増幅部５２ｂと、心拍フィルタ５３ｂと、Ａ／Ｄ変換部５４ｂを有し、信号Ｓ１に基づき、心拍情報を抽出する。
【００４３】
［１−５．変形例２］
図７は、実施の形態１の変形例２における制御構成の詳細を示すブロック図である。
【００４４】
変形例２における心拍検出装置１は、変位センサ３２が取得した信号Ｓ１に、音声情報が含まれるか否かを判定する判定部５７を備える。制御部５は、図７に示すように、音声情報が含まれていた場合は音声情報を通信部２１に出力し、音声情報が含まれていない場合は信号Ｓ８を算出部５６に出力する。これにより、算出部５６は、音声情報が含まれない信号に基づいて心拍情報を算出するため、心拍情報を精度よく抽出し易くなる。
【００４５】
判定部５７は、信号Ｓ１の信号レベルに応じて判定を行ってもよいが、判定部５７をアナログ回路で構成すると、回路素子の劣化や温度特性等の影響を受けて、信号レベルに誤差が生じる恐れがある。そこで、本実施の形態では、判定部５７は、Ａ／Ｄ変換部５４が出力した信号（音声情報を抽出している場合は信号Ｓ４、心拍情報を抽出している場合は信号Ｓ８）の信号レベルに応じて、判定を行う。音声情報は、心拍情報に比べて信号レベルが大きい。そのため、音声情報が含まれている場合、音声情報が含まれていない場合よりも信号レベルが大きくなる。よって、Ａ／Ｄ変換部５４が出力した信号の信号レベルが所定値以上の場合は、判定部５７は信号Ｓ１に音声情報が含まれていると判定し、Ａ／Ｄ変換部５４が出力した信号の信号レベルが所定値未満の場合は、信号Ｓ１に音声情報が含まれていないと判定する。所定値は、音声情報と心拍情報との各々に対して定められてもよい。
【００４６】
なお、判定部５７は、抽出部５３が抽出した信号（音声情報を抽出している場合は信号Ｓ３、心拍情報を抽出している場合は信号Ｓ７）の信号レベルに応じて、判定を行ってもよいが、アナログ回路での構成のため、信号レベルに誤差が生じる恐れがある。
【００４７】
なお、骨伝導マイク３が判定部５７を有していてもよい。例えば、判定部５７は、信号レベルの代わりに変位センサ３２に加わる圧力の大きさに基づいて、音声情報が含まれるか否かを判定するとしてもよい。
【００４８】
なお、Ａ／Ｄ変換部５４は、Ａ／Ｄ変換部５４ｃを有し、Ａ／Ｄ変換部５４ｃは、判定部５７の判定に基づいて、信号Ｓ３と信号Ｓ７のいずれかを、デジタル信号に変換してもよい。このようにＡ／Ｄ変換部５４を音声情報と心拍情報で共用化することで、制御部５に必要なＡ／Ｄ変換器の数を軽減できる。これによって、制御部５の低コスト化ができる。または、制御部５にその他の機能を追加することができる。Ａ／Ｄ変換部５４ｃが信号Ｓ３を入力した場合、Ａ／Ｄ変換部５４ｃは通信部２１へ出力する。Ａ／Ｄ変換部５４ｃが信号Ｓ７を入力した場合、Ａ／Ｄ変換部５４ｃは、算出部５６を介して通信部２１へ出力する。
【００４９】
［１−６．変形例３］
図８は、実施の形態１の変形例３における制御構成の詳細を示すブロック図である。実施の形態１の変形例３は、判定部５７を用いて音声情報と心拍情報を抽出する際の別の制御構成を示す。本実施の形態では、判定部５７をデジタル回路で構成する。本実施の形態の制御部５は、実施の形態１の変形例２と増幅部が異なり、増幅部５２ｃ、増幅部５２ｄ、増幅部５２ｅを有する。
【００５０】
まず、調整部５１は、変位センサ３２の出力したアナログの信号Ｓ１を入力し、信号Ｓ１のＤＣオフセットを除去して、出力位置を調整した信号Ｓ１２を出力する。増幅部５２ｃが、信号Ｓ１２を増幅した信号Ｓ１３を出力する。増幅部５２ｃの増幅率は、音声情報抽出用の倍率と心拍情報抽出用の倍率の間にある値、例えば、平均値とする。
【００５１】
Ａ／Ｄ変換部５４は、アナログの信号Ｓ１３を、デジタルデータの信号Ｓ１４に変換する。
【００５２】
判定部５７の判定に基づいて、音声情報と心拍情報のいずれかが抽出される。判定部５７の判定は、Ａ／Ｄ変換部５４が出力した信号Ｓ１４に基づいて行われる。また、判定部５７の判定は、抽出部５３が抽出した信号Ｓ１６またはＳ１８に基づいて行われるとしてもよい。
【００５３】
音声情報を抽出する場合、増幅部５２ｄが、音声情報の抽出に適切な大きさになるように、信号Ｓ１４を増幅して信号Ｓ１５を出力する。音声情報を抽出する場合は、音声フィルタ５３ａが、信号Ｓ１５から音声情報を抽出し、信号Ｓ１６を通信部２１へ出力する。
【００５４】
心拍情報を抽出する場合、増幅部５２ｅが、心拍情報の抽出に適切な大きさになるように、信号Ｓ１４を増幅して信号Ｓ１７を出力する。心拍フィルタ５３ｂが、信号Ｓ１７から心拍情報を抽出し、信号Ｓ１８を算出部５６を介して通信部２１へ出力する。
【００５５】
［１−７．効果等］
本実施の形態において、心拍検出装置１は、ユーザＵの体表面の厚み方向への変位を信号Ｓ１に変換する骨伝導マイク３と、信号Ｓ１に含まれる音声情報に基づく第一の周波数成分と、信号Ｓ１に含まれる前記ユーザの心拍情報に基づく第二の周波数成分を抽出する抽出部とを備える。これにより、心拍検出装置１は、骨伝導マイク３が出力した信号Ｓ１から、音声情報と心拍情報の両方を抽出する。ユーザＵは、複数のセンサを装着する必要がなく、ユーザＵにとって負担が少ない。また、心拍情報に基づいてユーザＵの身体・精神の状態を推定できる。
【００５６】
また、本実施の形態において、骨伝導マイク３は、ユーザＵの体表面の変位を信号Ｓ１に変換する変位センサ３２を備える。変位センサ３２は、圧電素子が望ましい。これにより、心拍情報と音声情報の両方を抽出可能な信号を取得しやすい。よって、心拍情報は、心拍情報と音声情報が重畳した信号からも、抽出されやすい。
【００５７】
また、本実施の形態において、骨伝導マイク３は、ユーザＵの体表面の変位を取得して変位センサ３２に伝達する接触部材３１を備える。接触部材３１は、筐体３３よりも柔らかい弾性体である。これにより、変位センサ３２は、柔らかい接触部材３１を介して筐体３３に支持されるので、外部から筐体３３に伝わる振動ノイズおよび筐体３３内で発生する振動ノイズが変位センサ３２に入りにくくなる。そのため、骨伝導マイク３は体内を伝播する音声情報や心拍情報を取得しやすくなる。
【００５８】
また、本実施の形態において、抽出部５３は、音声情報に基づく周波数成分（第一の周波数成分）に重畳された心拍情報に基づく周波数成分（第二の周波数成分）を抽出することができる。これにより、発話の有無に関わらず、心拍情報を抽出することができる。
【００５９】
また、本実施の形態において、骨伝導マイク３は、骨伝導マイク３の少なくとも一部が、ユーザＵの頸動脈上となる範囲の体表面に装着することが望ましい。これにより、骨伝導マイクは、音声情報に比べて位置依存性が高い心拍情報を取得し易くなる。よって、ユーザＵにとって１つのセンサを装着するだけで、音声情報と心拍情報を検出することができる。
【００６０】
また、本実施の形態において、心拍検出装置１の装着具１２は、骨伝導マイク３（の取得部３０）に、ユーザＵの所定部位の体表面を加圧させる。これにより、骨伝導マイク３の装着状態が、使用中に変化する可能性を軽減し、取得した信号の信号レベルを安定させる。
【００６１】
また、本実施の形態において、骨伝導マイク３が、前記所定部位を２００重量グラム以上の力で加圧する。これにより、骨伝導マイク３とユーザＵの体表面が、十分な力で当接され、抽出可能な音声情報と心拍情報を取得することができる。
【００６２】
また、本実施の形態において、骨伝導マイク３が、前記所定部位を５００重量グラム以下の力で加圧する。これにより、心拍情報と、音声情報を含むノイズのＳＮ比が良くなり、抽出可能な心拍情報を取得することができる。また、ユーザＵの不快感を軽減させる。
【００６３】
また、本実施の形態の変形例２において、心拍検出装置１は、変位センサ３２が取得したＳ１信号に、音声情報が含まれるか判定する判定部５７を備え、判定部５７の判定に基づき、抽出部５３は、音声情報と心拍情報のいずれかを抽出する。これにより、音声情報が含まれない信号に基づいて心拍情報を抽出するため、心拍情報の抽出し易くなる。
【００６４】
また、本実施の形態において、心拍検出装置１は、信号Ｓ１の出力位置を調整する調整部を備える。これにより、使用する骨伝導マイク３の個体差や周辺環境等の影響を排除する。さらに、信号レベルの小さい心拍情報を抽出しやすくする。
【００６５】
また、本実施の形態において、心拍検出装置１の制御部５は、抽出部５３が抽出した心拍情報に基づいて、ユーザＵの心臓の拍動周期を求める算出部５６を備える。これにより、ユーザＵのストレス状態を知ることができる。
【００６６】
（実施の形態２）
実施の形態２における心拍検出装置１Ａは、骨伝導マイク３の変位センサ３２がユーザＵの体表面の変位を取得し、信号Ｓ１に変換する。通信部２１は、信号Ｓ１を心拍検出装置１Ｂに送信する。心拍検出装置１Ｂは、信号Ｓ１に含まれる音声情報と心拍情報を抽出する。なお、実施の形態１と同一の構成の説明は、省略する。
【００６７】
［２−１．心拍検出装置１Ａの構成］
図９は、実施の形態２の心拍検出装置１Ａにおける制御構成を示す概略図である。図１０は、実施の形態２における制御構成の詳細を示すブロック図である。
【００６８】
実施の形態２の心拍検出装置１Ａは、図９に示すように、骨伝導ヘッドセット１０Ａと、トランシーバ２を有する。
【００６９】
骨伝導マイク３の変位センサ３２は、検出した体表面のＺ方向への変位を信号Ｓ１に変換する。骨伝導マイク３は信号Ｓ１を、制御部５Ａを介してトランシーバ２に出力する。トランシーバ２の通信部２１は、信号Ｓ１を心拍検出装置１Ｂに送信する。
【００７０】
［２−２．心拍検出装置１Ｂの構成］
心拍検出装置１Ｂは、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＲＡＭ（random access memory）、ＲＯＭ（read only memory）などで構成されるコンピュータである。なお、心拍検出装置１Ｂは、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）、マイクロプロセッサ（Microprocessor）及び、アナログ回路などで構成されていてもよい。
【００７１】
心拍検出装置１Ｂは、通信部２１Ｂ、制御部５Ｂ、音声出力部５５Ｂ、表示部５８Ｂ、通知部５９Ｂを有する。
【００７２】
図１０に示すように、通信部２１Ｂは、心拍検出装置１Ａの通信部２１から信号Ｓ１を受信する。制御部５Ｂは、通信部２１Ｂが受信した信号Ｓ１から音声情報と心拍情報を抽出する。制御部５Ｂは、調整部５１、増幅部５２、抽出部５３、Ａ／Ｄ変換部５４、設定部５５、算出部５６を有する。制御部５Ｂが行う音声情報と心拍情報の抽出は、実施の形態１の制御部５と同じため、説明を省略する。
【００７３】
音声出力部５５Ｂは、信号Ｓ４を出力し、例えば、ユーザＵと通話を行う。
【００７４】
表示部５８Ｂは、抽出部５３が抽出した心拍情報と、算出部５６の出力（例えば、心拍周期、心拍数、心拍変動のデータ）を表示する。なお、表示部５８Ｂは、信号Ｓ８を表示してもよい。これにより、ユーザＵの状態をモニタリングできる。
【００７５】
なお、心拍検出装置１Ｂは、解析結果を表すデータに異常値がある場合に通知をする通知部５９Ｂを有してもよい。通知部５９Ｂは、例えば、警告音を出力する。
【００７６】
なお、通信部２１Ｂは、心拍情報を表す信号Ｓ８と、算出部５６の出力を外部機器に送信してもよい。外部機器は、例えば、送られたデータの表示や、さらなる解析を行う。
【００７７】
なお、図１１に示すように、心拍検出装置１Ａが、増幅部５２と、抽出部５３と、Ａ／Ｄ変換部５４とを備え、音声情報と心拍情報の抽出を行い、通信部２１を介して、外部機器に送信してもよい。心拍検出装置１Ｂは、信号Ｓ８を受信し、算出部５６が信号Ｓ８に基づき、心拍情報の解析処理を行う。心拍検出装置１Ｂは、心拍検出装置１Ａが送信する信号Ｓ４を受信し、音声出力部５５Ｂで出力してもよい。
【００７８】
［２−３．効果等］
本実施の形態において、心拍検出装置１Ｂは、音声情報と心拍情報が含まれる信号Ｓ４を受信する通信部２１Ｂと、信号Ｓ４に含まれる音声情報と心拍情報を抽出する抽出部５３を備える。これにより、音声情報と心拍情報を含む信号から、音声情報と心拍情報を抽出できる。抽出した心拍情報に基づいてユーザＵの状態を推定できる。
【００７９】
（実施の形態３）
実施の形態３では、実施の形態１及び実施の形態２における心拍検出装置の算出部５６の一例について、詳細に説明する。
【００８０】
［３−１．心拍周期の算出］
図１２は、本実施の形態における、算出部５６の構成を示すブロック図である。図１３は、本実施の形態における、算出部５６が出力する波形を示す模式図である。
【００８１】
算出部５６は、信号Ｓ８に基づき、ユーザＵの心臓の拍動周期を求める。信号Ｓ８は、心拍信号（心拍情報に基づく信号）である。骨伝導マイク３が取得した心拍信号は、心室や心房の収縮や弛緩を反映した概周期的な波形である。一回の心拍で生じる心拍信号のうち、プラス電位にピークが生じる波形を、図１３に示すように、経過時間の順に、ａ波、ｂ波、ｃ波とする。ｂ波とｃ波は、通常、ａ波より振幅が小さい。
【００８２】
算出部５６は、図１２に示すように、ＢＰＦ６１と、増幅部６２と、第一の検出部６３と、第二の検出部６４と、第三の検出部６５と、演算部６６を有する。
【００８３】
ＢＰＦ６１は、信号Ｓ８に含まれる所定の周波数帯域を抽出するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）である。ＢＰＦ６１のＬＰＦは、高周波成分のノイズを除去する。ＢＰＦ６１のＨＰＦは、信号Ｓ８のＤＣ成分をゼロ基準値に一致させる。本実施の形態では、ＢＰＦ６１は、１Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下の周波数帯域を除去するＢＰＦを用いた。
【００８４】
増幅部６２は、増幅後の信号の最大振幅（ａ波振幅）が所定値となるように増幅率を適宜変更して、信号Ｓ９を信号Ｓ１０に増幅する。増幅部６２は、心拍周期に基づいて定められた周期（以下、切換周期）で増幅率を切り換える。切換周期は、予め定められた固定値（例えば、１秒）を用いてもよい。なお、心拍周期には個人差があるため、切換周期は、ユーザＵの心拍周期に基づいて適宜設定されてもよい。
【００８５】
第一の検出部６３は、信号Ｓ１０に含まれるａ波を複数検出する。第一の検出部６３は、図１３（ａ）に示すように、信号Ｓ１０が第一の値より小さい値から第一の値以上に変化する第一の時点を複数検出する。本実施の形態では、ａ波以外の波形を誤って第一の値と検知しても、周期の算出に用いないため、第一の値は、信号Ｓ１０の最大値以下であればよい。しかしながら、第一の値は、ａ波の振幅以下で、ｂ波とｃ波の振幅より大きな値、例えば、ａ波の振幅（心拍信号の最大値）の５０パーセント以上とする方が好ましい。
【００８６】
第一の時点は、周期を求める際の時点としては用いず、ａ波を検出することを目的としている。よって、時間の誤差は許容されるため、少ない計算量で検出を行う。なお、本実施の形態では、第一の値は、増幅部６２の増幅率を決定する際の所定値を、ａ波の振幅の１００パーセントとした。増幅部６２は、出力した信号Ｓ１０に基づいて定められた増幅率をフィードバックして、信号Ｓ９を増幅するため、ａ波の振幅は所定値よりも小さな値になる恐れもある。よって、第一の値は、所定値の１００パーセント未満としてもよい。
【００８７】
なお、第一の時点は、信号Ｓ１０が第一の値より大きい値から第一の値以下に変化する時点としてもよい。
【００８８】
第二の検出部６４は、信号Ｓ１０がプラス電方向に増加した後に減少し、第二の値となる点を複数検出する。第二の検出部６４は、図１３（ｂ）に示すように、信号Ｓ１０が第二の値より大きい値から第二の値以下に変化する第二の時点を複数検出する。第二の値は、第一の値より小さい値である。
【００８９】
第二の時点は、周期を求める際の検出点として用いられるため、時点の誤差が少ないことが求められる。心拍信号は、振動の中心付近が最も傾きが大きい。調整部５１が、心拍信号のＤＣ成分の出力位置とゼロ基準値とが一致するように調整しているため、第二の値は、ゼロ基準値とすることが好ましい。
【００９０】
第三の検出部６５は、第一の時点直後の第二の時点である検出点を複数検出する。カウンタ６５ａは、図１３（ｃ）に示すように、第一の時点を時間経過の開始点として経過時間を測る。判定部６５ｂは、開始点直後の第二の時点において、カウンタ６５ａに基づき、開始点からの経過時間が閾値未満か否かを判定する。
【００９１】
判定部６５ｂは、判定に基づき、図１３（ｄ）に示すように、第二の時点で検出値の出力の開始と停止をする。検出値の出力の開始時点は、心拍周期の算出に用いられる。判定部６５ｂは、図１３（ｄ）に示すように、開始点直後の第二の時点において、経過時間が閾値未満の場合、第二の時点を検出点と判定し、検出点であることを示す検出値「１」の出力を開始する。判定部６５ｂは、次の第二の時点（開始点直後でない第二の時点）で、検出値の出力を停止する。検出値の出力を停止するときは、非検出値「０」とする。また、判定部６５ｂは、開始点直後の第二の時点において、経過時間が閾値以上の場合、第二の時点を検出点ではないと判定し、検出値の出力を開始しない。これにより、検出点を誤って検出する可能性を低減する。
【００９２】
演算部６６は、第三の検出部６５が検出した複数の検出点の間隔に基づいて、心拍の周期を求める。
【００９３】
なお、図１３（ｄ）では、判定部６５ｂは、検出値を「１」、非検出値を「０」としたが、値はこれらに限らない。検出値と非検出値が異なっていれば任意の値でよい。また、判定部６５ｂは、例えば、第一の時点直後の第二の値と、第一の時点直後でない第二の時点で異なる値を出力するなど、複数の非検出値を出力してもよい。
【００９４】
なお、本実施の形態において、検出点で検出値の出力を開始し、次の第二の時点で検出値の出力を停止するとしたが、検出点で検出値の出力を行い、所定時間後、例えば、０．１秒後に検出値の出力を停止するとしてもよい。
【００９５】
なお、本実施の形態における算出部５６は、図８における心拍フィルタ５３ｂが出力する信号Ｓ１８に基づき、同様に心臓の拍動周期を求めてもよい。
【００９６】
なお、本実施の形態における算出部５６は、骨伝導マイク以外で取得した心拍信号に基づいて、心拍周期を求めてもよい。本実施の形態は、例えば、加速度脈波など、信号の波形が心電図等に比べて緩やかな波形に基づいて、精度の高い心拍周期を得るために、特に有用である。
【００９７】
［３−２．変形例１］
図１４は、本実施の形態の変形例１における、算出部５６が出力する波形を示す模式図である。算出部５６の構成は図１２と同じである。
【００９８】
一回の心拍で生じる心拍信号のうち、マイナス電位にピークが生じる波形を、図１４に示すように、経過時間の順に、ｄ波、ｅ波とする。一回の心拍で生じる心拍信号は、ｄ波で振幅が最大となり、経過時間に沿って減衰する波形となることが多い。
【００９９】
算出部５６は、マイナス電位にピークが生じる波形に基づいて、心拍周期を求める。算出部５６は、ＢＰＦ６１と、増幅部６２と、第一の検出部６３と、第二の検出部６４と、第三の検出部６５と、演算部６６を有する。ＢＰＦ６１と、増幅部６２とは、実施の形態３と同一の構成であるため、説明を省略する。
【０１００】
第一の検出部６３は、信号Ｓ１０に含まれるｄ波を検出する。第一の検出部６３は、図１４（ａ）に示すように、信号Ｓ１０が第三の値より大きい値から第三の値以下に変化する第三の時点を複数検出する。第三の値は、信号Ｓ１０の最小値以上であればよい。しかしながら、第三の値とは、ｄ波の振幅以上で、ｅ波の振幅より小さな値、例えば、ｄ波の振幅（心拍信号の最小値）の５０パーセント以下とする方が好ましい。
【０１０１】
なお、第三の時点は、信号Ｓ１０が第三の値より小さい値から第三の値以上に変化する時点としてもよい。
【０１０２】
第二の検出部６４は、マイナス電位の波形が生じた後に電位が上がり、第四の値となる点を複数検出する。第二の検出部６４は、図１４（ｂ）に示すように、信号Ｓ１０が第四の値より小さい値から第四の値以上に変化する第四の時点を複数検出する。第四の値は、第三の値より大きい値である。本実施の形態では、第四の値は、ゼロ基準値とした。
【０１０３】
第三の検出部６５は、第三の時点直後の第四の時点である検出点を複数検出する。
【０１０４】
カウンタ６５ａは、図１４（ｃ）に示すように、第三の時点を時間経過の開始点として経過時間を測る。
【０１０５】
判定部６５ｂは、開始点直後の第四の時点において、カウンタ６５ａに基づき、開始点からの経過時間が閾値未満か否かを判定する。判定部６５ｂは、判定に基づき、図１４（ｄ）に示すように、第四の時点で検出値の出力の開始と停止をする。判定部６５ｂの出力の開始と停止については、実施の形態３の判定部６５ｂと同じため、説明を省略する。
【０１０６】
演算部６６は、第三の検出部６５が検出した複数の検出点の間隔に基づいて、心拍の周期を求める。
【０１０７】
なお、算出部５６は、心拍信号の電位が反転した場合、図１３のａ波を変形例１のｄ波として、同様に心拍周期を求めることができる。
【０１０８】
［３−３．変形例２］
図１５は、本実施の形態の変形例２における、算出部５６Ｂの構成を示すブロック図である。図１６は、本実施の形態の変形例２における、算出部５６Ｂが出力する波形を示す模式図である。
【０１０９】
算出部５６Ｂは、ＢＰＦ６１と、増幅部６２と、第一の検出部６３Ｂと、演算部６６Ｂを有する。ＢＰＦ６１と、増幅部６２とは、実施の形態３と構成が同一なため、説明を省略する。
【０１１０】
第一の検出部６３Ｂは、信号Ｓ１０に含まれるａ波を検出する。第一の検出部６３Ｂは、図１６に示すように、信号Ｓ１０が第五の値より小さい値から第五の値以上に変化する第五の時点を複数検出する。第五の値とは、ａ波の振幅以下で、ｂ波とｃ波の振幅より大きな値である。本実施の形態では、ａ波の振幅（心拍信号の最大値）の９０パーセント未満を、第五の値とした。なお、第五の時点は、信号Ｓ１０が第五の値より大きい値から第五の値以下に変化する時点としてもよい。
【０１１１】
骨伝導マイク３が取得した心拍信号の波形は、心電図で取得した波形に比べて、ピーク付近の傾きが小さく、第一の値を大きな値に設定してピーク時点を検出すると、誤差が生じる恐れがある。よって、検出点として用いる第五の値は、ａ波の傾きが大きな部分、例えば、ａ波の振幅の９０パーセント未満を用いる。
【０１１２】
なお、第五の値は、ａ波の振幅以下で、ｂ波とｃ波の振幅より大きな値、例えば、ａ波の振幅の５０パーセント以上の値としてもよい。これにより、心拍周期の精度を高めることができる。
【０１１３】
演算部６６Ｂは、複数の第一の時点の間隔に基づいて心拍の周期を求める。
【０１１４】
［３−４．効果等］
本実施の形態において、心拍検出装置１は、ユーザＵの心拍信号を入力し、心拍信号が第一の値より小さい値から第一の値以上に変化する時点、または、心拍信号が第一の値より大きい値から第一の値以下に変化する時点のいずれか一方である第一の時点を複数検出する第一の検出部６３と、心拍信号が第一の値より小さい第二の値より大きい値から第二の値以下に変化する第二の時点を複数検出する第二の検出部６４と、第一の時点直後の第二の時点である検出点を複数検出する第三の検出部６５と、複数の検出点の間隔に基づいて心拍の周期を求める演算部６６と、を備える。これにより、心拍検出装置１は、時間的誤差の少ない検出点に基づいて、心拍周期を求めることができる。
【０１１５】
また、本実施の形態において、第二の検出部６４が第二の時点の検出に用いる第二の値は、ゼロ基準値である。これにより、心拍信号は、第二の値の付近で傾きが大きくなり、第二の値の時間的誤差が少なくなる。
【０１１６】
また、本実施の形態において、第三の検出部６５は、第一の時点を開始点として経過時間を測るカウンタ６５ａと、開始点直後の第二の時点における経過時間が閾値未満の場合、第二の時点を検出点と判定し、開始点直後の第二の時点における経過時間が閾値以上の場合、第二の時点を検出点ではないと判定する判定部と、を備える。これにより、経過時間の後期に生じる緩やかな波形（例えば、ｃ波）を検出点と誤って検知する可能性を低減する。
【０１１７】
また、本実施の形態において、判定部６５ｂは、カウンタ６５ａの経過時間の測定の開始点直後の第二の時点において、経過時間の値が閾値未満の場合、検出値の出力を開始して、第一の時点直後でない第二の時点において、検出値の出力を停止する。演算部６６は、判定部６５ｂが検出値の出力を開始した時点を検出点として、心拍の周期を求める。これにより、第一の検出部６３が誤ってｂ波を検出した場合に、ｂ波の成分を検出点と誤って検知する可能性を低減する。
【０１１８】
また、本実施の形態において、心拍検出装置１は、心拍信号の出力位置を調整する調整部５１を備える。これにより、心拍信号の傾きが大きい値がゼロ基準値付近となり、一定値を第二の値としたときの時間的な誤差が低減される。
【０１１９】
また、本実施の形態において、心拍検出装置１は、心拍信号の最大振幅が所定値となるように心拍信号を増幅する増幅部６２を備える。これにより、第一の値の設定は、増幅部６２の増幅率を決定する際の所定値を基準に設定することができ、ａ波の第一の値を検出する精度を高くする。
【０１２０】
また、本実施の形態の変形例１において、心拍検出装置１は、ユーザＵの心拍に基づく波形変化である心拍信号を入力し、心拍信号が第三の値より小さい値から第三の値以上に変化する時点、または、心拍信号が第三の値より大きい値から第三の値以下に変化する時点のいずれか一方である第三の時点を複数検出する第一の検出部６３と、心拍信号が第三の値より大きい第四の値より小さい値から第四の値以上に変化する第四の時点を複数検出する第二の検出部６４と、第三の時点直後の前記第四の時点である検出点を複数検出する第三の検出部６５と、複数の検出点の間隔に基づいて前記心拍の周期を求める演算部６６と、を備える。それによって、心拍信号のマイナスにピークが生じる波形に基づいて、心拍周期を求めることができる。
【０１２１】
また、本実施の形態の変形例２において、心拍検出装置１は、ユーザＵの心拍に基づく波形変化である心拍信号を入力し、心拍信号が心拍信号の最大値の９０パーセント未満の第五の値より小さい値から第五の値以上に変化する時点、または、心拍信号が第五の値より大きい値から第一の値以下に変化する時点のいずれか一方である第五の時点を複数検出する第一の検出部６３Ｂと、複数の第五の時点の間隔に基づいて前記心拍の周期を求める演算部６６Ｂと、を備える。これにより、簡易的に、精度の良い心拍周期の求めることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本開示は、人体に接触して音声情報を取得する集音装置に適用可能である。また、本開示は、建設現場、工事現場、工場、物流倉庫等で用いるヘルメット、バイク用ヘルメット、ヘッドフォンまたはインカム（インターコミュニケーション）などを頭部に装着して、通信相手と通話する場合の音声入出力器に適用可能である。
【符号の説明】
【０１２３】
１、１Ａ、１Ｂ  心拍検出装置
２  トランシーバ
３  骨伝導マイク
４  スピーカ
５、５Ａ、５Ｂ  制御部
１０、１０Ａ  骨伝導ヘッドセット
１１  保持具
１２  装着具
２１、２１Ｂ  通信部
３０  取得部
３１  接触部材
３２  変位センサ
３３  筐体
３４  留め金具
５１  調整部
５２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、６２  増幅部
５３  抽出部
５３ａ  音声フィルタ（第一の抽出部）
５３ｂ  心拍フィルタ（第二の抽出部）
５４、５４ａ、５４ｂ、５４ｃ  Ａ／Ｄ変換部
５５Ｂ  音声出力部
５６、５６Ｂ  算出部
５７、６５ｂ  判定部
５８Ｂ  表示部
５９Ｂ  通知部
６１  ＢＰＦ
６３、６３Ｂ  第一の検出部
６４  第二の検出部
６５  第三の検出部
６５ａ  カウンタ
６６、６６Ｂ  演算部
【図１】
2019162260.tif 000003
【図２】
2019162260.tif 000004
【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】
2019162260.tif 000009
【図８】
2019162260.tif 000010
【図９】
2019162260.tif 000011
【図１０】
2019162260.tif 000012
【図１１】
2019162260.tif 000013
【図１２】
2019162260.tif 000014
【図１３】
2019162260.tif 000015
【図１４】
2019162260.tif 000016
【図１５】
2019162260.tif 000017
【図１６】
2019162260.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月5日(2018.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの体表面の厚み方向への変位を第一の信号に変換する骨伝導マイクと、
前記第一の信号に含まれる音声情報に基づく第一の周波数成分と、前記第一の信号に含まれる前記ユーザの心拍情報に基づく第二の周波数成分を抽出する抽出部と、を備える、
心拍検出装置。
【請求項２】
前記骨伝導マイクは、前記変位を前記第一の信号に変換する圧電素子を備える、
請求項１に記載の心拍検出装置。
【請求項３】
前記骨伝導マイクは、前記変位を取得して前記圧電素子に伝達する弾性体を備える、
請求項２に記載の心拍検出装置。
【請求項４】
前記第一の信号は、前記第一の周波数成分と前記第二の周波数成分が重畳している、
請求項１から３のいずれか１項に記載の心拍検出装置。
【請求項５】
前記抽出部は、前記第一の周波数成分に重畳された前記第二の周波数成分を抽出する、
請求項４に記載の心拍検出装置。
【請求項６】
前記骨伝導マイクは、前記骨伝導マイクの少なくとも一部が、前記ユーザの頸動脈上となる範囲の体表面に装着される、
請求項１から５のいずれか１項に記載の心拍検出装置。
【請求項７】
前記骨伝導マイクに前記ユーザの体表面を加圧させる装着具を備える、
請求項１から５のいずれか１項に記載の心拍検出装置。
【請求項８】
前記骨伝導マイクが、２００重量グラム以上の圧力で、前記ユーザの体表面を加圧する、
請求項７に記載の心拍検出装置。
【請求項９】
前記骨伝導マイクが、５００重量グラム以下の圧力で、前記ユーザの体表面を加圧する、
請求項７または８に記載の心拍検出装置。
【請求項１０】
前記抽出部は、
前記第一の周波数成分を抽出する第一の抽出部と、
前記第二の周波数成分を抽出する第二の抽出部と、を備える、
請求項１から９のいずれか１項に記載の心拍検出装置。
【請求項１１】
前記第一の信号の出力位置を調整する調整部を備える、
請求項１から５のいずれか１項に記載の心拍検出装置。
【請求項１２】
前記抽出部が抽出した前記第二の周波数成分に基づいて、前記ユーザの心臓の拍動周期を求める算出部を備える、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の心拍検出装置。
【請求項１３】
第一の信号を受信する通信部と、
前記第一の信号に含まれる、骨伝導マイクを使用するユーザの音声情報に基づく第一の周波数成分と、前記第一の信号に含まれる前記ユーザの心拍情報に基づく第二の周波数成分を抽出する抽出部と、を備える、
心拍検出装置。
【請求項１４】
骨伝導マイクをユーザの体表面に装着して、前記体表面の厚み方向への変位を第一の信号に変換し、
前記第一の信号に含まれる音声情報に基づく第一の周波数成分と、前記第一の信号に含まれる前記ユーザの心拍情報に基づく第二の周波数成分を抽出する、
心拍検出方法。