(57)【要約】【課題】脈波測定装置において、特定のボタン操作を必要とせず、手首の動きだけで各種操作を可能とし、心拍数を検出するセンサと各種操作を入力するためのセンサとを個別に用意することなく、１つのセンサで心拍数検出と操作入力とを可能とする。【解決手段】複数の感圧素子をアレイ状に配列した圧力センサを手首の動脈周辺に押圧して脈波を検出する脈波検出装置であって、脈波が検出される感圧素子と脈波が検出されていない感圧素子を識別し、脈波が検出されている感圧素子の検出信号は心拍（脈拍）数の測定に使用し、脈波が検出されていない感圧素子からの検出信号は皮膚との感圧状態を感圧状態判定部で判定し、制御部はその判定結果に基づいて脈波測定装置の各種操作を制御する。【選択図】図７
2008237533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感圧素子を配列してなる感圧素子アレイと、
前記複数の感圧素子の出力信号から脈波の有無を検出する脈波検出部と、
前記脈波検出部の検出出力に基づいて、脈波を検出する脈波検出可能素子と脈波を検出しない脈波無検出素子とを選択する感圧素子選択部と、
前記感圧素子選択部で選択された脈波無検出素子から得られる脈波無検出信号に基づいて、測定部位の感圧状態を判定する感圧状態判定部と、
前記感圧状態判定部の判定結果に基づいて、脈波測定の動作を制御する制御部とを備えることを特徴とする脈波測定装置。
【請求項２】
複数の感圧素子を配列してなる感圧素子アレイと、
前記複数の感圧素子の出力信号から脈波の有無を検出する脈波検出部と、
脈波を検出する脈波検出可能素子と脈波を検出しない脈波無検出素子の感圧素子の区分を記憶する素子記憶部と、
前記素子記憶部に記憶される感圧素子の区分に基づいて、脈波を検出する脈波検出可能素子と脈波を検出しない脈波無検出素子とを選択する感圧素子選択部と、
前記感圧素子選択部で選択された脈波無検出素子から得られる脈波無検出信号に基づいて、測定部位の感圧状態を判定する感圧状態判定部と、
前記感圧状態判定部の判定結果に基づいて、脈波測定の動作を制御する制御部とを備えることを特徴とする脈波測定装置。
【請求項３】
前記素子記憶部は、前記脈波検出部の検出出力に基づいて、予め脈波を検出する脈波検出可能素子と脈波を検出しない脈波無検出素子との感圧素子の区分を記憶することを特徴とする、請求項２に記載の脈波測定装置。
【請求項４】
前記感圧状態判定部は、脈波無検出信号の振幅変動、脈波無検出信号の傾斜、脈波無検出信号の周期の少なくとも何れか１つ、又は任意の組み合わせを判定項目とし、当該判定項目について判定条件と比較することにより、測定部位の感圧状態を判定することを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の脈波測定装置。
【請求項５】
前記感圧状態判定部は、前記判定条件を書き換え自在に記憶する判定条件記憶部を有し、
前記判定条件記憶部から読み出した判定条件に基づいて前記判定項目の判定を行うことを特徴とする、請求項４に記載の脈波測定装置。
【請求項６】
前記感圧状態判定部は、脈波無検出信号の平均振幅値を所定時間間隔毎に算出し、当該平均振幅値の差分を求め、当該差分の極性および当該差分としきい値との比較に基づいて、測定部位の感圧状態を判定することを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の脈波測定装置。
【請求項７】
前記感圧状態判定部は、脈波無検出信号の平均振幅値を所定時間間隔毎に算出し、当該平均振幅値の差分を求め、所定時間幅内における当該差分の極性および当該差分としきい値との複数回の比較結果に基づいて、測定部位の感圧状態を判定することを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の脈波測定装置。
【請求項８】
前記感圧状態判定部は、脈波無検出信号の所定時間間隔当たりの振幅変化を算出し、当該振幅変化の極性および当該変化幅としきい値との比較に基づいて、測定部位の感圧状態を判定することを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の脈波測定装置。
【請求項９】
前記感圧状態判定部は、脈波無検出信号の所定時間間隔当たりの振幅変化を算出し、所定時間幅内における当該振幅変化の極性および当該変化幅としきい値との複数回の比較結果に基づいて、測定部位の感圧状態を判定することを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の脈波測定装置。
【請求項１０】
前記感圧状態判定部は、脈波無検出信号の周期を算出し、当該周期としきい値との比較に基づいて、測定部位の感圧状態を判定することを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の脈波測定装置。
【請求項１１】
前記感圧状態判定部は、脈波無検出信号の周期を算出し、所定時間幅内における当該周期としきい値との複数回の比較結果に基づいて、測定部位の感圧状態を判定することを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の脈波測定装置。
【請求項１２】
前記感圧状態判定部は、感圧素子アレイ上の感圧素子の配列位置に基づいて感圧素子を区分し、当該区分した感圧素子から出力される脈波無検出信号を用いて区分毎に前記各判定を行うことによって、当該感圧素子の配列位置に応じて判定を行うことを特徴とする、請求項３から１１の何れか１つに記載の脈波測定装置。
【請求項１３】
前記感圧素子アレイを人体の手首に装着する装着部材を備え、
前記感圧状態判定部は、前記装着部材により手首に装着した状態で、感圧素子アレイ上で掌側に配列される感圧素子と、腕側に配列される感圧素子とを区分することを特徴とする、請求項１２に記載の脈波測定装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記脈波測定の操作内容を記述する操作データを前記判定結果に対応付けて書き換え自在に記憶する操作内容記憶部を有し、
前記感圧状態判定部の判定結果に基づいて対応する操作データを前記操作内容記憶部から読み出し、読み出した操作データに基づいて制御することを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の脈波測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心拍測定や血圧測定に用いることができる脈波測定装置に関し、特に、運動中に手首に装着して使用する脈波測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運動トレーニングにおいて、過不足のない運動トレーニングを実現する方法の１つとして、運動強度から算出される心拍数を運動トレーニング指標として用い、運動量を調整する方法が知られている。
【０００３】
運動強度とは、運動の強さや身体にかかる負荷を指し示す指標であり、最大酸素摂取量を１００％としてその何％で運動するかを示すものである。
【０００４】
心拍数を用いた運動量の調整では、運動強度を用いて運動トレーニングなどを行おうとする際に、目標とする運動強度である目標運動強度を設定し、この目標運動強度に相当する心拍数を目標心拍数として運動中の心拍数を測定し、測定した心拍数を運動トレーニング指標として運動量を管理する。
【０００５】
このような運動強度は、運動強度の数値が大きいほどエネルギー消費量が増え、身体にかかる負荷が大きくなる。このとき、高い運動強度では、肝臓や筋肉に蓄積している糖質をエネルギー源として用い、低い運動強度では脂質をエネルギー源として用いている。
【０００６】
これらを鑑みて、糖質と脂質とのどちらをエネルギー源とするかについて多くの議論がなされている。この考え方を、身体の筋力アップやダイエット、生活習慣病の予防などに適用しようという提案も多い。
【０００７】
ところで、運動強度は、運動の種別によってその数値が特定されているものではなく、また、同じ運動であっても個人によってその数値は異なる。運動によるエネルギー消費量の測定は、長時間運動の場合にはエネルギー消費量は酸素摂取量と概ね比例することが知られているので、運動中の酸素摂取量を計測することで求めることができる。しかしながら、運動中の酸素摂取量を計測するには大掛かりな装置と専門的な知識とが必要であるため、一般に酸素摂取量からエネルギー消費量の数値を知ることは難しい。
【０００８】
そのため、近年では、運動中の酸素摂取量を計測する代わりに、酸素摂取量と概ね比例する心臓の心拍数を基に数値化を行い、身体にかかる負荷状態を心拍数によって把握することが行われている。
【０００９】
心拍数の測定にあっては、簡易的には、指を手首の内側や首に当て、心臓の鼓動に応じて振動する皮膚をその指先の触覚によって測ることができる。目標心拍数を自分なりに設定して心拍数を運動トレーニング指標とすることが盛んに行われるようになってくると、運動中やトレーニング直後においても心拍数を測りたいという要望が高まり、このような状況においての簡便に心拍数を測定できる心拍計が求められるようになってきた。このような事情から、近年、多くの電子心拍計の提案がなされている。
【００１０】
このような電子心拍計としては、一般に心電位検出方式が広く知られており。この心電位検出方式では、例えば、指や胸部に脈波を検出する電極を設けたベルト状の脈波検出部を装着し、この脈波検出部で検出した信号を、脈波検出部と独立した表示部に有線または無線で情報を送信して表示させるものがある。表示部は腕などに装着し、脈波検出部が検出した脈波の周期から心拍数を求めて表示する。また、脈波検出部と表示部を一体化したものも知られている。
【００１１】
脈波検出部として、上述したような電極を用いた電極式の他に、血流の変化を光で捕らえる光学式や、血圧の変化を静電式圧力センサを用いて圧力で測定する圧力式などもある。発光素子から身体に光を照射し、その反射光または透過光を受光素子で検出し、受光信号を脈拍信号に変換して脈拍を測定する心拍計が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１２】
このような電子心拍計において、運動中やトレーニング直後であっても心拍数を測定することができるようにするために、脈波を測定するための脈波測定用センサなどを搭載した手首装着型の生体測定装置が提案されている（例えば、特許文献２。）。
【００１３】
脈波測定では、身体の動きに伴って検出信号に浸入する体動ノイズの問題があり、この体動ノイズの影響を除去するために、複数点の圧力測定値から血管位置を決定し、血管上と血管以外の圧力信号の差分を求める提案がされている（例えば、特許文献３参照。）。また、本発明の出願人は、検出信号に含まれるノイズに対して脈拍数を安定して表示する心拍検出技術として、特許文献４，５を出願している。これらは、検出信号に含まれる歪み検出して、脈波を正確に検出する技術に係わるものである。
【００１４】
【特許文献１】特公昭６１−２９７３０号公報
【特許文献２】特開昭５３−３２７６５号公報
【特許文献３】特許３８１９８７７号
【特許文献４】特願２００５−２６８７１７号（２００５年９月１５日出願）
【特許文献５】特願２００５−２８０３９８号（２００５年９月２７日出願）
【特許文献６】特開２００６−１１３７７７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このような手首装着型の生体測定装置では、装置の各種動作の制御を行うために本体にボタンを設け、このボタン操作によって動作切り替え等を行っている。運動中に装置の表示内容や測定条件の変更を行うためには、装置本体の操作ボタンを指で押す操作が必要であり、操作を行うために運動そのものが中断されてしまう問題がある。
【００１６】
本発明の出願人は、圧力検出手段を身体に装着し、身体と接する装着部が変形したことを圧力変化によって検出し、この圧力変化を予め登録し圧力変化との比較によって情報を入力する情報入力装置を提案している（特許文献６参照。）。この情報入力装置によれば、特定のボタン操作を行うことなく、手首の動きだけで各種操作を制御することが可能となる。
【００１７】
ここで、手首装着型の生体測定装置である脈波測定装置において、ボタン操作を不要とする動作制御を行うために、上記した身体装着型の情報入力装置を適用することが考えられる。しかしながら、単に手首装着型の脈波測定装置と身体装着型の情報入力装置とを組み合わせた場合には、身体に脈波測定装置と情報入力装置の２つの装置を装着させ、かつ、これらの２つの装置の間で信号の授受を行うために有線あるいは無線の通信装置が必要となり、また、各装置にはそれぞれ電源が必要であることを考慮すると、身体に装着させる装置の個数が増えると共に構成が複雑となるという問題がある。
【００１８】
身体に装着させる装置の個数を減少させる構成として、脈波測定装置と情報入力装置とを一体の装置とすることが考えられる。しかしながら、この構成では、脈波測定装置に用いる脈波を測定するための脈波測定用センサと、情報入力装置に用いる圧力検出手段の２種類の検出手段を設ける必要がある。このように２種類の検出手段を身体の同一部位に取り付けた場合、装置の個数は減少するものの、各検出手段は十分な強度の検出信号を取得するためにはセンサ部分の面積を確保しなければならず、検出手段の全体のセンサ部分の面積が大きくなり、装置が大型化するという問題が生じることになる。
【００１９】
また、脈波測定装置において血管の圧力を検出するには、この血管圧力を検出する圧力検出手段のセンサの装着位置を血管の近傍とする必要がある。そのため、情報入力装置の圧力検出手段のセンサは、この脈波測定装置のセンサの装着位置から外れた位置である必要がある。例えば、手首に装着する場合には、血管圧力を検出する圧力検出手段のセンサは手首の内側（掌と同じ側）に装着する必要がある。そのため、情報入力装置の圧力検出手段のセンサの装着位置は制限され、十分な圧力変化が得られない場合がある。例えば、情報入力装置の圧力検出手段のセンサを手首の外側（甲側）あるいは側部に装着した場合、手首の可動角度幅が小さいため、圧力変化を検出するのに十分な検出信号が得ることができないおそれがある。
【００２０】
そこで、本発明は従来の問題を解決し、脈波測定装置において、特定のボタン操作を必要とせず、手首の動きだけで各種操作を可能とすることを目的とする。
【００２１】
さらに詳細には、心拍数を検出するセンサと各種操作を入力するためのセンサとを個別に用意することなく、１つのセンサで心拍数検出と操作入力とを可能とすることを目的とし、さらに、これによって装置構成を小型化することを目的とする。
【００２２】
また、脈波測定装置において、身体の同じ部位において、脈波による圧力変化の検出と、部位の変形による圧力変化の検出とを１つのセンサで行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、複数の感圧素子をアレイ状に配列した圧力センサを手首の動脈周辺に押圧して脈波を検出する脈波検出装置であって、脈波が検出される感圧素子と脈波が検出されていない感圧素子とを識別し、脈波が検出されている感圧素子の検出信号は心拍（脈拍）数の測定に使用し、脈波が検出されていない感圧素子からの検出信号は皮膚との感圧状態を感圧状態判定部で判定し、制御部はその判定結果に基づいて脈波測定装置の各種操作を制御する。
【００２４】
本発明の脈波測定装置によれば、アレイ状に配列した１つの圧力センサにおいて、脈波が検出される感圧素子と脈波が検出されていない感圧素子とを識別し、脈波が検出されている感圧素子を用いて心拍（脈拍）数測定を行い、一方、脈波が検出されていない感圧素子を用いて脈波測定装置の各種操作を制御する構成とすることで、特定のボタン操作を必要とせず、手首の動きだけで各種操作を可能とすることができる。
【００２５】
さらに、アレイ状に配列した１つの圧力センサを区分して使用するため、心拍数を検出するセンサと各種操作を入力するためのセンサとを個別に用意する必要がなく、１つのセンサで心拍数検出と操作入力とを可能とすることができる。そのため、１つの圧力センサによって心拍数測定と操作入力とを行うことができるため、装置構成を小型化することができる。
【００２６】
また、１つ圧力センサによって、脈波による圧力変化の検出による心拍数測定と、部位の変形による圧力変化の検出による操作入力とを、身体の同じ部位において行うことができる。
【００２７】
本発明の脈波測定装置は、脈波が検出される感圧素子と脈波が検出されていない感圧素子とを測定時点で識別し、この識別に基づいてアレイ状に配列した１つの圧力センサを区分して使用する第１の態様と、脈波が検出される感圧素子と脈波が検出されていない感圧素子とをキャリブレーションの時点で予め識別しておき、この識別に基づいてアレイ状に配列した１つの圧力センサを区分して使用する第２の態様とすることができる。
【００２８】
本発明の脈波測定装置の第１の態様は、複数の感圧素子を配列してなる感圧素子アレイと、複数の感圧素子の出力信号から脈波の有無を検出する脈波検出部と、脈波検出部の検出出力に基づいて、脈波を検出する脈波検出可能素子と脈波を検出しない脈波無検出素子とを選択する感圧素子選択部と、感圧素子選択部で選択された脈波無検出素子から得られる脈波無検出信号に基づいて、測定部位の感圧状態を判定する感圧状態判定部と、感圧状態判定部の判定結果に基づいて、脈波測定の動作を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【００２９】
感圧素子アレイは、複数の感圧素子を格子状に配列してなり、例えば、複数の電極片の行方向の配列と、複数の電極片の列方向の配列とを、所定間隔を開けて格子状に配置してなる容量型センサを用いることができる。感圧素子アレイを皮膚に接触させることによって、身体からの圧力を検出する。身体の動脈からの脈波による圧力を検出することによって心拍を測定することができ、また、脈波測定装置を装着する身体の変位による圧力を検出することによって操作入力を行うことができる。
【００３０】
脈波検出部は、感圧素子アレイが備える複数の感圧素子の出力信号から脈波の有無を検出する。脈波の有無は、脈波が特徴的に備える波形形状に基づいて判定することができる。
【００３１】
感圧素子選択部は、脈波検出部の検出出力に基づいて、脈波を検出する脈波検出可能素子と脈波を検出しない脈波無検出素子とを選択する。なお、ここで、脈波検出可能素子は、感圧素子アレイが備える複数の感圧素子のうちで脈波を検出することができる感圧素子を意味し、脈波無検出素子は感圧素子アレイが備える複数の感圧素子のうちで脈波を検出しない感圧素子を意味している。脈波検出可能素子と脈波無検出素子とは、感圧素子の素子構成は同一であって、感圧素子アレイと身体の装着部位との位置関係から定まるものであり、感圧素子アレイと身体の装着部位との位置関係が異なれば、その位置関係に基づいて脈波検出可能素子と脈波無検出素子とは変化する。
【００３２】
したがって、脈波測定装置を使用する利用者の身体の形状、大きさ、動脈の位置等によって脈波検出可能素子と脈波無検出素子との区分けは変化し、手首に対して感圧素子アレイをどの位置に取り付けるかによっても、脈波検出可能素子と脈波無検出素子との区分けは変化する。
【００３３】
感圧素子選択部は、この脈波検出可能素子と脈波無検出素子との区分けを脈波検出部の検出出力に基づいて行い、脈波を検出する脈波検出可能素子からの検出信号を選択して、心拍測定を行う信号処理部に送り、一方、脈波を検出しない脈波無検出素子からの検出信号を選択して、感圧状態判定部に送る。
【００３４】
感圧状態判定部は、感圧素子選択部で選択された脈波無検出素子から得られる脈波無検出信号を用いて測定部位の感圧状態を判定する。この判定では、測定部位の感圧状態から測定部位の変形の方向や変形回数等を求める。
【００３５】
制御部は、脈波測定装置に行わせる各種操作内容を、感圧状態判定部で行う判定内容と対応させて備えており、感圧状態判定部からの判定結果に基づいて脈波測定装置の各種操作を制御する。
【００３６】
この第１の態様では、感圧素子アレイによる測定時点で脈波が検出される感圧素子と脈波が検出されていない感圧素子とを識別し、この識別に基づいて脈波検出可能素子と脈波無検出素子とに区分けし、一方の脈波検出可能素子によって心拍数を測定すると共に、他方の脈波無検出素子によって脈波測定装置の各種動作を制御する。
【００３７】
本発明の脈波測定装置の第２の態様は、複数の感圧素子を配列してなる感圧素子アレイと、複数の感圧素子の出力信号から脈波の有無を検出する脈波検出部と、脈波を検出する脈波検出可能素子と脈波を検出しない脈波無検出素子の感圧素子の区分を記憶する素子記憶部と、素子記憶部に記憶される感圧素子の区分に基づいて、脈波を検出する脈波検出可能素子と脈波を検出しない脈波無検出素子とを選択する感圧素子選択部と、感圧素子選択部で選択された脈波無検出素子から得られる脈波無検出信号に基づいて、測定部位の感圧状態を判定する感圧状態判定部と、感圧状態判定部の判定結果に基づいて、脈波測定の動作を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【００３８】
第２の態様は、感圧素子アレイと脈波検出部と感圧素子選択部と感圧状態判定部と制御部とを第１の態様と共通して備える他に素子記憶部を備え、感圧素子選択部はこの素子記憶部に記憶される脈波検出可能素子と脈波無検出素子との感圧素子の区分に基づいて、脈波を検出する脈波検出可能素子からの検出信号を選択して、心拍測定を行う信号処理部に送り、一方、脈波を検出しない脈波無検出素子からの検出信号を選択して、感圧状態判定部に送る。
【００３９】
素子記憶部は、脈波検出部の検出出力に基づいて、予め脈波を検出する脈波検出可能素子と脈波を検出しない脈波無検出素子との感圧素子の区分を記憶することを特徴とする。
【００４０】
感圧素子選択部は、素子記憶部に記憶される脈波検出可能素子と脈波無検出素子の感圧素子の区分を読み出して検出信号を選択する。
【００４１】
この素子記憶部において、いずれの感圧素子を脈波検出可能素子として記憶し、いずれの感圧素子を脈波無検出素子として記憶するかは、感圧素子アレイにおける各感圧素子の位置に応じて設定する他、キャリブレーション時に脈波検出部の検出出力を求め、この検出出力に基づいて、予め脈波を検出する脈波検出可能素子と脈波を検出しない脈波無検出素子との感圧素子を区分して記憶してもよい。
【００４２】
このキャリブレーション時に素子記憶部の設定を変更することで、脈波検出可能素子と脈波無検出素子との感圧素子の区分の変更を必要に応じて自在に行うことができ、異なるユーザ（使用者）による使用、装置の装着状態の変化、測定不良時における再設定等に対応することが可能となる。
【００４３】
本発明の感圧状態判定部は、脈波無検出信号の振幅変動、脈波無検出信号の傾斜、脈波無検出信号の周期の少なくとも何れか１つ、又は任意の組み合わせを判定項目とし、この判定項目について判定条件と比較することにより、測定部位の感圧状態を判定することを特徴とする。
【００４４】
感圧状態判定部は、脈波無検出信号について、その信号変化の振幅、信号変化の傾き、信号変化頻度（単位期間内での変化回数）、信号変化周波数等を判定基準とすることができる。また、各感圧素子と手首の位置関係を元に特定位置の感圧素子の状態の組み合わせや、特定位置の感圧素子の状態の持続時間を判定基準とすることもできる。
【００４５】
感圧状態判定部は、この判定条件を書き換え自在に記憶する判定条件記憶部を有し、判定条件記憶部から読み出した判定条件に基づいて判定項目の判定を行うことを特徴とする。
【００４６】
また、判定基準として、感圧素子の圧力パターンを設定することもでき、判定条件記憶部に感圧パターンを記憶する感圧パターン記憶部を含むようにしてもよい。この感圧パターンと手首の姿勢あるいは動作とを対応させ、さらに手首の姿勢あるいは動作と種々の操作とを対応させることによって、感圧パターンによって種々の操作を制御することができる。なお、この感圧パターンは、全ての脈波無検出素子によって形成されるパターンに限らず、脈波無検出素子から選択した特定の脈波無検出素子が形成するパターンとしてもよい。
【００４７】
本発明の脈波無検出信号の振幅変動によって行う判定の態様では、感圧状態判定部は、脈波無検出信号の平均振幅値を所定時間間隔毎に算出し、この平均振幅値の差分を求め、求めた差分の極性およびこの差分としきい値との比較に基づいて、測定部位の感圧状態を判定することを特徴とする。
【００４８】
また、この脈波無検出信号の振幅変動によって行う判定の態様において、感圧状態判定部は、脈波無検出信号の平均振幅値を所定時間間隔毎に算出し、この平均振幅値の差分を求め、所定時間幅内におけるこの差分の極性および当該差分としきい値との複数回の比較結果に基づいて、測定部位の感圧状態を判定することを特徴とする。
【００４９】
また、本発明の脈波無検出信号の傾斜によって行う判定の態様では、感圧状態判定部は、脈波無検出信号の所定時間間隔当たりの振幅変化を算出し、この振幅変化の極性および変化幅としきい値との比較に基づいて、測定部位の感圧状態を判定することを特徴とする。
【００５０】
また、この脈波無検出信号の傾斜によって行う判定の態様において、前記感圧状態判定部は、脈波無検出信号の所定時間間隔当たりの振幅変化を算出し、所定時間幅内におけるこの振幅変化の極性およびこの変化幅としきい値との複数回の比較結果に基づいて、測定部位の感圧状態を判定することを特徴とする。
【００５１】
また、本発明の脈波無検出信号の周期によって行う判定の態様では、脈波無検出信号の周期を算出し、この周期としきい値との比較に基づいて、測定部位の感圧状態を判定することを特徴とする。
【００５２】
また、脈波無検出信号の周期によって行う判定の態様において、所定時間幅内におけるこの周期としきい値との複数回の比較結果に基づいて、測定部位の感圧状態を判定することを特徴とする。
【００５３】
さらに、本発明の感圧状態判定部は、感圧素子アレイ上の感圧素子の配列位置に基づいて感圧素子を区分し、この区分した感圧素子から出力される脈波無検出信号を用いて区分毎に各判定を行うことによって、感圧素子の配列位置に応じて判定を行うことを特徴とする。
【００５４】
感圧素子アレイを人体の手首に装着する装着部材を備えた構成において、感圧状態判定部は、この装着部材により手首に装着した状態で、感圧素子アレイ上で掌側に配列される感圧素子と、腕側に配列される感圧素子とを区分することを特徴とする。
【００５５】
このような構成にすることによって、この区分した感圧素子から出力される脈波無検出信号を用いて、掌側に配列される感圧素子によって判定したり、腕側に配列される感圧素子によって判定することができる。
【００５６】
本発明の制御部は、脈波測定の操作内容を記述する操作データを判定結果に対応付けて書き換え自在に記憶する操作内容記憶部を有し、前記感圧状態判定部の判定結果に基づいて対応する操作データをその操作内容記憶部から読み出し、読み出した動作データに基づいて制御することを特徴とする。
【００５７】
この構成によれば、感圧状態判定部の判定結果に基づいて、脈波測定装置の各種操作を行うことができる。さらに、操作内容記憶部を設けることにより、感圧状態判定部の判定結果に対し何の操作を行うかを予めユーザが任意に決め、操作対応を記憶させておくことが可能となり、また、その操作内容についても自由に変更、追加することができる。
【発明の効果】
【００５８】
本発明の脈波測定装置によれば、特定のボタン操作を必要とせず、手首の動きだけで各種操作を可能とすることができる。
【００５９】
さらに、本発明の脈波測定装置によれば、心拍数を検出するセンサと各種操作を入力するためのセンサとを個別に用意することなく、１つのセンサで心拍数検出と操作入力とを可能とすることができ、さらに、これによって装置構成を小型化することができる。
【００６０】
また、本発明の脈波測定装置によれば、身体の同じ部位において、脈波による圧力変化の検出と、部位の変形による圧力変化の検出とを１つのセンサで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
以下、本発明の脈波測定装置について図を用いて詳細に説明する。
【００６２】
以下、本発明の脈波測定装置に用いる各構成の概略を図１〜図４を用いて説明し、本発明の脈波測定装置に用いる感圧素子アレイの概略構成について図５，６を用いて説明し、本発明の脈波測定装置の第１の形態の概略構成について図７〜図９を用いて説明し、本発明の脈波測定装置の各形態に共通する動作について図１０〜図１２を用いて説明し、本発明の脈波測定装置の第２の形態の概略構成について図１３〜１５を用いて説明し、本発明の脈波測定装置の第３の形態の概略構成について図１６〜１８を用いて説明し、本発明の脈波測定装置の第４の形態の概略構成について図１９を用いて説明する。
【００６３】
[装置概略説明：図１〜４]
はじめに、本発明の脈波測定装置に用いる感圧素子および脈波測定装置の概略を図１〜図４を用いて説明する。
【００６４】
図１は本発明に適用する脈波測定装置１の概略構成を説明するための図である。脈波測定装置１は、圧力を検出する圧力検出部１０と、測定対象９０と接触して測定対象の脈動による脈波を圧力検出部１０に伝える圧力伝達部３０と、圧力検出部１０を測定対象方向に押圧する押圧部２０とを備える。押圧部２０と圧力伝達部３０とは間に圧力検出部１０を挟持し、押圧部２０は圧力検出部１０を圧力伝達部３０の方向に圧接する。圧接された圧力伝達部３０は、測定対象９０の動脈９１の脈動による脈波の圧力変化を、圧力伝達部３０を構成する構成部材を介して直接に伝達する。
【００６５】
圧力検出部１０は圧力伝達部３０を介して伝達された圧力変化を検出して検出信号を脈波測定部５０に出力する。脈波測定部５０は圧力検出部１０の検出信号を受け、信号処理によってノイズ分を除去し脈波を検出する。
【００６６】
押圧部２０は、圧力検出部１０を圧力伝達部３０に押圧することによって、圧力検出部１０と圧力伝達部３０との間の隙間を無くして密着性を高めて、圧力伝達部３０から圧力検出部１０への圧力の伝達効率を向上させる。また、圧力伝達部３０と測定対象９０との間の隙間についても密着性が高まるため、測定対象９０から圧力伝達部３０への圧力の伝達効率についても向上させる。押圧部２０による押圧力は、脈波測定装置１を測定対象９０に取り付け部材６で取り付ける際の締め付け力等によって生じさせることもできる。
【００６７】
脈波測定部５０は、圧力検出部１０で検出した検出信号から脈波信号を抽出する。脈波測定部５０で抽出した脈波信号は心拍（脈拍）数の測定や血圧測定に利用することができる。心拍（脈拍）数の測定は脈波測定部５０で抽出した脈波信号を用いて脈拍数を計数し、血圧測定は脈波測定部５０で抽出した脈波信号を用いて脈波を監視しながら圧力値を測定する。
【００６８】
脈波測定部５０は、所定の周波数特性を付加する信号処理を行うことによって、周波数成分の信号強度を増幅させた脈波信号を形成する。この周波数成分の信号強度の増幅では、脈波波形の主成分を増加させ、ノイズ成分を低減させる。
【００６９】
脈波測定部５０は、検出信号を信号増幅する信号増幅回路５０ａと、検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路５０ｂと信号処理部を備える。信号処理部は、検出信号をバンドパスフィルタや２階微分特性等によってノイズ除去や２倍高調波の信号増幅を行う狭帯域信号処理回路５０ｃ、狭帯域信号処理回路５０ｃで生成された信号の波形歪みを形成して心拍を検出する波形歪検出回路（スロープ検出回路）５０ｄを備える。
【００７０】
信号処理部の一構成例では、脈波波形の周波数成分を信号増幅する信号増幅部を有し、この信号増幅部は、脈波波形の低域側の周波数成分を低増幅率で増幅し、脈波波形の高域側の周波数成分を高増幅率で増幅する信号増幅特性とすることによって、脈波波形に所定の周波数特性を付加し、脈波波形の主成分を増加させ、ノイズ成分を低減させる。この信号処理としては、例えば、脈波波形の周波数成分を微分特性で信号増幅する。
【００７１】
また、信号処理部は帯域通過のフィルタ処理を含むことができ、これによって脈波波形の所定狭帯域の信号に対して信号処理を行い、脈波波形の主成分以外の周波数帯域にあるノイズ成分を除去する。この信号処理部で行うノイズ成分の除去及び信号強度の増幅の信号処理は、脈波信号に波形歪みを付加する。この波形歪みは、脈波波形の主成分を増加し、ノイズ成分を低減する。これにより、波形歪みは脈波と強い相関で関係付けられる。したがって、波形歪みは脈波情報を良好なＳ／Ｎ比で備えることになる。
【００７２】
心拍計６０において、心拍数計数回路６０ａは脈波測定部５０で求めた脈波から心拍数を計数し、心拍数報知部６０ｂは心拍数計数回路６０ａで計数した心拍数を報知する。なお、報知は、心拍数の表示、記録、送信等を含むものである。
【００７３】
また、血圧計７０において、血圧測定回路７０ａは脈波測定部５０で求めた脈波と圧力値から血圧値を測定し、血圧値報知部７０ｂは血圧測定回路７０ａで測定した血圧値を報知する。なお、報知は、血圧値の表示、記録、送信等を含むものである。
【００７４】
[センサ部分の概略断面の説明：図２]
次に、脈波測定装置のセンサ部分の概略断面を説明する。図２は概略断面図である。脈波測定装置１のセンサ部分は、圧力伝達部３０、圧力検出部１０、および押圧部２０を順に配置してなり、図２（ａ）に示す構成ではこれらを順に積層させた三層構造の例を示している。なお、圧力伝達部３０、圧力検出部１０、および押圧部２０はこの三層構造に限らず、押圧部および圧力伝達部の内部に圧力検出部を収納した一体構造等、他の構成としてもよい。図２（ｂ）は、圧力伝達部３０を測定対象９０側に接触させ、押圧部２０によって圧力検出部１０を測定対象９０側に押圧した状態を示している。
【００７５】
圧力検出部１０は複数の感圧素子１１を備え、圧力伝達部３０を介して測定対象９０から伝達される脈波を検出し、検出信号として出力する。
【００７６】
圧力伝達部３０の測定対象９０と接触する面には、保護部材４０が着脱自在に設けられる。この保護部材４０は、圧力伝達部３０の外表面に取り付けられるシート状の部材であって、圧力伝達部３０の外表面を保護するとともに、測定対象９０からの脈波を圧力伝達材３０に伝える。保護部材４０は、脈波を圧力伝達材３０に伝えるに十分な薄さを有し、脈波測定装置１を測定対象に取り付けた際に、測定対象との密着性が良好となるに十分な柔軟性を備える。
【００７７】
[装置の態様の説明：図３]
図３は本発明の脈波測定装置の各形態と測定対象に取り付ける態様とを説明するための図である。
【００７８】
図３（ａ）、（ｂ）は本発明の脈波測定装置の一形態と取り付け態様とを説明するための図である。この第１の形態は、脈波測定装置１は、外部ケースを構成する枠体４内に、圧力伝達部３０、圧力検出部１０、および押圧部２１を順に積層して備えるとともに、圧力検出部１０で検出した検出信号から脈波を抽出する信号処理や、表示部３に測定結果等の種々の表示内容を表示させる処理等を行う回路を搭載した回路基板２を内蔵する。表示部３は、枠体４に設けた開口部を通してディスプレイ面に表示内容を表示する。図示はしないが、これらに電力を供給する電池などの電源手段、操作を行うスイッチなどの入力手段も備えられている。
【００７９】
枠体４には係止部５が設けられ、脈波測定装置１を測定対象９０に取り付けるための取り付け部材６が取り付けられる。取り付け部材６は、脈波測定装置１を測定対象９０に取り付けるとともに、取り付ける際の取り付ける力の作用によって押圧部２１を測定対象９０側に押し、これによって圧力検出部１０を圧力伝達部３０に押圧する。
【００８０】
取り付け部材６は、脈波測定装置１を測定対象９０に取り付け、押圧部２１を測定対象９０側に押す機能を奏するものであれば任意の構成とすることができるが、一例として、弾性作用を奏するベルト状体とすることができる。このベルト状体としては、例えば、通常の止め具材（図示していない）の開閉によって内径を変更自在とする帯体あるいは紐体、あるいは、それ自体が弾性を備えた帯体あるいは紐体とすることができる。取り付け部材６の端部は、係止部５によって枠体４に取り付けられる。係止部５は、枠体４に設けた部材により構成する他、枠体４を形成する際に取り付け部材６の端部を埋め込んだ状態で形成する構成としてもよい。
【００８１】
また、取り付け部材６および係止部５は上記した構成に限られるものではない。例えば、取り付け部材６とは係止部５とを着脱自在な構成としてもよい。図３（ｂ）はこの一構成を示している。この構成では、取り付け部材６に係止部５を掛けるための被係止部６ａを設け、この被係止部６ａに係止部５を掛けることによって装着させる。この被係止部６ａとしては、例えば、取り付け部材６に設けた孔を用いることができる。係止部５の一端をこの孔に掛けることで装着させる。この際、押圧部２１に押圧力が作用するように、被係止部６ａの位置を選択する。なお、この構成では、取り付け部材６には、取り付けた脈波測定装置１の圧力伝達部３０の接触面が外部に露出するように開口部分が設けられている。
【００８２】
図３（ｃ）は本発明の脈波測定装置の他の形態と取り付け態様を説明するための図である。
【００８３】
この形態の脈波測定装置１において、押圧部２２は、脈波測定装置を覆う外部ケースである枠体４において圧力検出部２０を外側から覆う部分を兼ねる構成であり、枠体４内に、圧力伝達部３０および圧力検出部１０を順に積層して備える。ここで、外部ケースを構成する枠体４と押圧部２２とを一体で形成してもよい。
【００８４】
また、図３（ａ），（ｂ）で示した第１の態様と同様に、回路基板２を枠体４内に内蔵し、表示部３を枠体４に設けた開口部を通してディスプレイ面が露出するように設け、このディスプレイ面に表示内容を表示する。
【００８５】
この第２の形態の取り付け態様においても、第１の形態の取り付け態様と同様に、枠体４に係止部５を設けられ、この係止部５と取り付け部材６とによって脈波測定装置１を測定対象９０に取り付けられる。取り付け部材６は、脈波測定装置１を測定対象９０に取り付けるとともに、取り付ける際の取り付ける力の作用によって押圧部２２を測定対象９０側に押し、これによって圧力検出部１０を圧力伝達部３０に押圧する。係止部５と取り付け部材６との構成は、第１の形態と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００８６】
図３（ｄ）は本発明の脈波測定装置のさらに別の形態と取り付け態様を説明するための図である。
【００８７】
この形態の脈波測定装置１は、前述の枠体４を用いない構成例であり、押圧部２３自体を取り付け部材６によって測定対象に取り付ける構成である。この第３の形態では、取り付け部材６が押圧部２３を押圧するとともに測定対象９０への取り付けを行う。
【００８８】
図３（ｄ）では、回路基板２および表示部３は、圧力検出部１０から分離する構成を示しているが、取り付け部材６に回路基板２と表示部３とを搭載した構成としてもよく、また、回路基板２および表示部３を搭載した取り付け部材６と、圧力検出部１０、押圧部２０および圧力伝達部３０を搭載した取り付け部材６とを別に設ける構成としてもよい。
【００８９】
[手首装着状態の説明：図４]
図４は、本発明の脈波測定装置１を身体の手首に装着する状態（図４（ａ））と、感圧素子アレイ（図４（ｂ））とを示している。この装着例では、取り付け部材６を手首９２の周囲に取り付け、この取り付け部材６に脈波測定装置１を装着する。この取り付けにおいて、脈波測定装置１の圧力伝達部（図４には示していない）が手首の脈動がより良好に検出できる位置に位置合わせして取り付けを行う。
【００９０】
図４（ｂ）は、脈波測定装置１の上部を外して圧力検出部１０の感圧素子アレイ１２を示している。身体の手首において脈波を検出するために、感圧素子アレイ１２は動脈の近傍に配置される。図４では、手首９２の内側の動脈に感圧素子アレイ１２が配置されるように取り付けられる。なお、ここでは、手首９２の内側は手首９２の掌９４側を意味している。
【００９１】
本発明の脈波測定装置１は、手首９２の内側の動脈の近傍に配置する１つの感圧素子アレイ１２によって脈波検出による心拍数測定と、脈波測定装置の操作を制御する操作入力とを行う。
【００９２】
なお、本発明の脈波測定装置は、測定部位として手首に限られるものではなく指等の脈波が得られると共に、身体部位の変形が可能な箇所であれば、任意の位置に取り付けて使用することができる。
【００９３】
[感圧素子アレイの概略構成：図５，６]
図５，６は本発明の脈波測定装置に用いる感圧素子アレイの概略平面図および概略断面図である。
【００９４】
図５において、本発明の圧力検出部１０を構成する感圧素子アレイ１２は、複数の感圧素子１１をマトリックス状に格子配列してなり、各感圧素子１１は身体の皮膚と接触することによって一素子単位で圧力検出を行う。
【００９５】
本発明の脈波測定装置は、この感圧素子アレイ１２を構成する複数の感圧素子１１を脈波を検出する脈波検出可能素子１３の集まりと、脈波を検出しない脈波無検出素子１５の集まりとに区分し、脈波検出可能素子１３で検出する検出信号を用いて心拍数測定を行い、脈波検出可能素子１５で検出する検出信号を用いて脈波測定装置の各種操作を制御する操作入力を行う。
【００９６】
脈波検出可能素子１３は、脈波を検出することができる複数の感圧素子１１によって構成され、動脈９１の近傍に配置されることになる。一方、脈波無検出素子１５は、脈波を検出しない複数の感圧素子１１によって構成され、動脈９１から離れて配置されることになる。
【００９７】
感圧素子アレイ１２を構成する複数の感圧素子１１のうちで、いずれの感圧素子１２が脈波検出可能素子１３となり、いずれの感圧素子１２が脈波無検出素子１５となるかは、動脈９１の形状や動脈９１に対する感圧素子アレイ１２の配置位置によって変化する。図５（ａ）および図５（ｂ）は、脈波検出可能素子１３の集まりと脈波無検出素子１５の集まりの一例を示し、動脈９１の形状および動脈９１に対する感圧素子アレイ１２の配置が異なるため、それぞれの脈波検出可能素子１３の集まりと脈波無検出素子１５の集まりとはそれぞれ異なる感圧素子１１の組み合わせとなっている。
【００９８】
図５に示す脈波検出可能素子１３の集まりと脈波無検出素子１５の集まりとは、それぞれ説明上から矩形形状で示しているが、脈波検出部による脈波の検出状態によって必ずしも矩形形状となるものではない。
【００９９】
後述する素子番号記憶部において、脈波検出可能素子１３の集まりと脈波無検出素子１５の集まりとの区分けを予め設定して記憶しておく場合には、実際に脈波を検出する感圧素子と異なった形状とし、例えば、矩形形状として簡易的に設定してもよい。
【０１００】
感圧素子アレイ１２を構成する複数の感圧素子１１のうちで、いずれの感圧素子１２を脈波検出可能素子１３および脈波無検出素子１５となるかは、後述するように、各感圧素子１１の検出信号から脈波が検出されるか否かで測定毎に定める他、キャリブレーションにより予め行った測定検出に基づいて定めておくことができる。
【０１０１】
図６において、図６（ａ）は概略断面を示し、感圧素子アレイ１２は測定対象９０である身体において動脈９１の上方位置で皮膚９３に接触した状態を示している。
【０１０２】
感圧素子アレイ１２が備える感圧素子１１のうち、動脈９１の脈波による圧力変化が検出される感圧素子１１を脈波検出可能素子１３、１４とし、動脈９１の脈波の圧力変化が検出されない感圧素子１１を脈波無検出素子１５として区分する。
【０１０３】
脈波検出可能素子１３は図６（ｂ）に示すように正相波形を検出し、脈波検出可能素子１４は図６（ｃ）に示すように逆相波形を検出する。一方、脈波無検出素子１５による検出信号は図６（ｄ）に示すように、脈波が検出されないか、あるいは脈波による振幅が小さく、脈波を識別することが困難である。
【０１０４】
なお、図５では、脈波検出可能素子１３と１４とをまとめて脈波検出可能素子１３として示している。なお、脈波を用いた心拍数の測定は、脈波検出可能素子１３が検出する正相信号、あるいは脈波検出可能素子１４が検出する逆相信号を用いて行うことができる。
【０１０５】
[脈波測定装置の第１の形態の概略構成：図７、図８]
図７は本発明の脈波測定装置の第１の形態の概略構成を説明するブロック図である。
【０１０６】
図７において、脈波測定装置１は、複数の感圧素子１１ａ〜１１ｎを配列してなる感圧素子アレイを備える圧力検出部１０と、複数の感圧素子１１ａ〜１１ｎの出力信号から脈波の有無を検出する脈波検出部１１０と、脈波検出部１１０の検出出力に基づいて、脈波を検出する脈波検出可能素子と脈波を検出しない脈波無検出素子とを選択する感圧素子選択部１２０と、感圧素子選択部１２０で選択された脈波検出可能素子から得られる脈波検出信号に含まれる体動ノイズを除去する体動除去信号処理部５０Ａと、体動除去信号処理部５０Ａによって体動ノイズを除去した脈波検出信号に基づいて心拍（脈拍）数を求める心拍計６０と、感圧素子選択部１２０で選択された脈波無検出素子から得られる脈波無検出信号に基づいて、測定部位の感圧状態を判定する感圧状態判定部１４０と、感圧状態判定部１４０の判定結果に基づいて、脈波測定の動作を制御する制御部１５０と、心拍（脈拍）数に表示やその他の報知を行う表示／報知部１６０とを備える。
【０１０７】
なお、脈波検出部１１０と感圧素子選択部１２０は、心拍測定処理と操作制御処理を行う前処理としての前処理部１００を構成している
【０１０８】
なお、心拍計６０は、心拍（脈拍）数を計算する心拍（脈拍）数計算部６０Ａと、心拍（脈拍）数計算部６０Ａで計算した心拍（脈拍）数を記憶する心拍（脈拍）数記憶部６０Ｂとを備える構成とすることができる。
【０１０９】
複数の感圧素子１１ａ〜１１ｎは、格子状に配列して感圧素子アレイ１２を構成し、この感圧素子アレイを皮膚に接触させることによって、各感圧素子１１ａ〜１１ｎは身体からの圧力を検出する。この身体から検出する圧力には、身体の動脈からの脈波による圧力の他に、身体の姿勢を変えたり、運動することによって発生する圧力が含まれる。また、このほか種々のノイズ分も含まれる。身体の動脈からの脈波による圧力を検出することによって心拍を測定することができ、身体の姿勢や運動による圧力を検出することによって操作入力を行うことができる。
【０１１０】
脈波検出部１１０は、感圧素子アレイ１２が備える複数の感圧素子１１ａ〜１１ｎの出力信号中に脈波が含まれているか否かを、脈波が特徴的に備える波形形状に基づいて判定する。図８は脈波検出信号と脈波無検出信号との一例を示す図である。脈波無検出信号には、脈波の特徴的に備える波形形状が現れないため、脈波検出信号と区別することができる。
【０１１１】
感圧素子選択部１２０は、脈波検出部１１０の検出出力に基づいて、感圧素子１１ａ〜１１ｎを選択し、脈波を検出する脈波検出可能素子と脈波を検出しない脈波無検出素子とに分け、各感圧素子からの検出信号を体動除去信号処理部５０Ａあるいは感圧素子状態判定部１４０に振り分ける。ここで、脈波検出可能素子は、感圧素子アレイ１２が備える複数の感圧素子１１ａ〜１１ｎのうちで脈波を検出することができる感圧素子であり、脈波無検出素子は感圧素子アレイ１２が備える複数の感圧素子１１ａ〜１１ｎのうちで脈波を検出しない感圧素子である。
【０１１２】
この脈波検出可能素子と脈波無検出素子との区分けは、感圧素子が持つ物理的な特性により定まるものではなく、感圧素子アレイ１２と身体との位置関係等によって定まるものであり、測定対象の身体の形状、大きさ、動脈の位置や、手首に対する取り付け位置によって変化する。
【０１１３】
感圧素子選択部１２０は、この脈波検出可能素子と脈波無検出素子の区分けを脈波検出部１１０の検出出力に基づいて行い、脈波を検出する脈波検出可能素子からの検出信号を体動除去信号処理部５０Ａを介して心拍測定を行う信号処理部に送り、一方、脈波を検出しない脈波無検出素子からの検出信号を感圧状態判定部１４０に送る。
【０１１４】
感圧状態判定部１４０は、感圧素子選択部１２０で選択された脈波無検出信号を用いて測定部位の感圧状態を判定する。この判定では、測定部位の感圧状態を判定条件記憶部１４５に予め記憶しておいた判定条件と照合することによって行い、例えば、測定部位の変形の方向や変形回数等を求める。
【０１１５】
図８に示す脈波無検出信号では、手首を伸ばした状態における波形と手首を曲げた状態とにおける波形の変化を示している。手首の姿勢変化や動作に伴って、脈波無検出信号はその信号変化の振幅、信号変化の傾き、信号変化頻度（単位期間内での変化回数）、信号変化周波数等において変化が現れる。本発明は、この姿勢変化や動作に伴って現れる脈波無検出信号上の波形変化を判定基準として、測定部位の感圧状態を判定する。判定基準は、この他に、各感圧素子と手首との位置関係を元に特定位置の感圧素子の状態の組み合わせや、特定位置の感圧素子の状態の持続時間を用いることもできる。この判定については、後述する。
【０１１６】
制御部１５０は、感圧状態判定部１４０で行う判定内容と脈波測定装置の各種操作内容とを対応させて操作記憶部１５５に記憶しておき、感圧状態判定部１４０で得られた判定結果に対応する操作内容を操作記憶部１５５から読み出し、読み出した操作内容に基づいて脈波測定装置を制御する。操作内容として、例えば、表示／報知部１６０に対しては表示や報知する内容の切り替え操作、心拍計６０に対しては再測定を行わせるリセット操作、感圧素子選択部１２０に対しては感圧素子の再選択させるキャリブレーション操作等があり、そのほか、記録と一時停止との切り替え操作がある。
【０１１７】
表１は、感圧状態の判定結果と制御部による操作内容の一例を示している。
【０１１８】
【表１】
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【０１１９】
図７に示す第１の態様では、感圧素子アレイ１２による測定時点で脈波が検出される感圧素子と脈波が検出されていない感圧素子とを識別し、この識別に基づいて脈波検出可能素子と脈波無検出素子とに区分けし、一方の脈波検出可能素子によって心拍数を測定すると共に、他方の脈波無検出素子によって脈波測定装置の各種操作を制御する。
【０１２０】
[脈波測定装置の第１の形態の動作例：図９]
図９は本発明の脈波測定装置の第１の形態の動作例を説明するためのフローチャートである。
【０１２１】
感圧素子アレイ１２の各感圧素子１１ａ〜１１ｎは圧力を検出して検出信号を取得する（Ｓ１）。脈波検出部１１０は、各感圧素子１１ａ〜１１ｎからの検出信号から脈波を検出する（Ｓ２）。感圧素子選択部１２０は、脈波検出部１１０による脈波検出に基づいて、脈波無検出素子と脈波検出可能素子とを識別する（Ｓ３）。
【０１２２】
感圧素子選択部１２０は、脈波検出可能素子で検出される検出信号を体動除去信号処理部５０Ａに入力する（Ｓ４）。体動除去信号処理部５０Ａは脈波検出信号に含まれる体動ノイズを除去した後に心拍計６０に送る。心拍計６０の心拍（脈拍）数計算部６０Ａは、脈波検出信号に基づいて心拍（脈拍）数を計算し（Ｓ５）、計算して得られた心拍（脈拍）数を心拍（脈拍）数記憶部６０Ｂに記憶する（Ｓ６）。
【０１２３】
一方、感圧素子選択部１２０は、脈波無検出素子で検出される検出信号を感圧状態判定部１４０に入力する（Ｓ７）。感圧状態判定部１４０は入力した脈波無検出信号と、判定条件記憶部１４５に記憶する判定条件とに基づいて感圧状態を判定し（Ｓ８）、この判定した感圧状態に対応して設定された操作内容を制御する（Ｓ９）。
【０１２４】
表示／報知部１６０は、心拍数を表示する他、定められた報知を行う。このとき、Ｓ９の工程で設定された操作の表示や報知が行われる（Ｓ１０）。
【０１２５】
[感圧状態判定部の判定例：図１０]
脈波無検出信号は、身体の姿勢変化や動作に伴って変化する感圧状態に応じて、その信号変化の振幅、信号変化の傾き、信号変化の周期(周波数)、およびこれらの信号変化の頻度（単位期間内での変化回数）等に変化が現れる。感圧状態判定部１４０は、脈波無検出信号に現れる信号変化を抽出することによって感圧状態を検出する。この感圧状態判定部の判定動作は、各形態に共通する動作である。
【０１２６】
図１０は感圧状態判定部１４０による脈波無検出信号の感圧状態の判定例である。図１０（ａ）は信号変化の振幅を判定基準とする例である。感圧状態判定部１４０は、脈波無検出信号の平均振幅値を所定時間間隔毎に算出し、この平均振幅値の差分を求め、差分の極性および差分としきい値との比較に基づいて、測定部位の感圧状態を判定する。
【０１２７】
図１０（ａ）において、脈波無検出信号を所定時間間隔Ｔ1毎に平均値を算出する。図では信号変化前の状態で算出される平均値をＡとし、信号変化後の状態で算出される平均値をＢとしている。この平均値Ａと平均値Ｂとの差分ΔABを求め、この差分ΔABの極性（正負）や差分ΔABとしきい値との比較結果に基づいて判定を行う。
【０１２８】
また、この差分の極性や差分としきい値との比較結果による判定を所定時間幅内において複数回行い、所定時間幅内で起きる比較結果の頻度を判定基準としてもよい。この所定時間幅内で起きる比較結果の頻度を判定基準とすることで、判定のばらつきを抑制することができる。
【０１２９】
このとき、差分ΔABの極性、および差分ΔABとしきい値との大小の比較結果の組み合わせや、頻度等と感圧状態との関係を予め判定条件として定めて判定条件記憶部１４５に記憶しておき、判定条件記憶部１４５から判定条件を読み出すことによって感圧状態を判定する。
【０１３０】
図１０（ｂ）は信号変化の傾きを判定基準とする例である。感圧状態判定部１４０は、脈波無検出信号の所定時間間隔当たりの振幅変化を算出して信号変化の傾きを求め、この平均振幅値の差分を求め、振幅変化の極性および変化幅としきい値との比較に基づいて、測定部位の感圧状態を判定する。
【０１３１】
図１０（ｂ）において、所定時間間隔Ｔ2毎に脈波無検出信号の振幅変化を算出する。図ではある時刻tcにおける傾きをＣとし、時刻tdにおける傾きをＤとしている。なおこの傾きは、振幅変化幅を所定時間間隔Ｔ2で除することで算出することができる。
【０１３２】
この傾きＣと傾きＤとの極性、および傾きＣと傾きＤとの大きさと、しきい値との比較結果に基づいて判定を行う。
【０１３３】
また、この傾きの極性や傾きの大きさとしきい値との比較結果による判定を所定時間幅内において複数回行い、所定時間幅内で起きる比較結果の頻度を判定基準としてもよい。この所定時間幅内で起きる比較結果の頻度を判定基準とすることで、判定のばらつきを抑制することができる。
【０１３４】
このとき、傾きの極性、および傾きの大きさとしきい値との大小の比較結果の組み合わせや、頻度等と感圧状態との関係を予め判定条件として定めて判定条件記憶部１４５に記憶しておき、判定条件記憶部１４５から判定条件を読み出すことによって感圧状態を判定する。
【０１３５】
図１０（ｃ）は信号変化の周期を判定基準とする例である。感圧状態判定部１４０は、脈波無検出信号の信号変化の周期を算出し、この周期としきい値との比較に基づいて、測定部位の感圧状態を判定する。
【０１３６】
図１０（ｃ）において、所定時間間隔Ｔ3内に存在する脈波無検出信号の信号変化の周期を算出する。図では所定時間間隔Ｔ3内に３周期分の存在する例を示している。この周期としきい値との比較結果に基づいて判定を行う。また、信号変化の周期を周波数に換算して、周波数としてのしきい値との比較に基づいて、判定してもよい。
【０１３７】
また、周期としきい値との比較結果による判定を所定時間幅内において複数回行い、所定時間幅内で起きる比較結果の頻度を判定基準としてもよい。この所定時間幅内で起きる比較結果の頻度を判定基準とすることで、判定のばらつきを抑制することができる。
【０１３８】
このとき、周期としきい値との比較結果や、頻度等と感圧状態との関係を予め判定条件として定めて判定条件記憶部１４５に記憶しておき、判定条件記憶部１４５から判定条件を読み出すことによって感圧状態を判定する。
【０１３９】
さらに、各感圧素子と手首との位置関係を元にして、特定位置の感圧素子の状態の組み合わせや、特定位置の感圧素子の状態の持続時間を判定基準として用いることもできる。
【０１４０】
なお、図１０では、信号変化の振幅、信号変化の傾き、信号変化周期等、およびこれらの信号変化の頻度を個別の判定基準としているが、これらを組み合わせたものを判定基準としてもよい。例えば、信号変化の振幅と信号変化の傾きとの組み合わせ、信号変化の振幅と信号変化周期との組み合わせ、信号変化の傾きと信号変化周期との組み合わせ、あるいは、信号変化の振幅と信号変化の傾きと信号変化周期との組み合わせ等、種々に組み合わせとすることができ、さらに、これらを特定位置の感圧素子の感圧状態や特定位置の感圧素子の状態の持続時間と組み合わせてもよい。
【０１４１】
[感圧状態判定部の判定例：図１１、図１２]
次に、特定の感圧素子の感圧状態を判定する例について図１１，図１２を用いて説明する。この判定では、感圧状態判定部の判定基準に各感圧素子と姿勢との関係を組み込むことによって、特定の感圧素子の感圧状態を判定するものである。
【０１４２】
身体の特定部位で検出される感圧状態は、身体の姿勢と顕著な関連性を有して現れる場合がある。そこで、この特定位置の感圧素子の感圧状態や、特定位置の感圧素子の状態の持続時間を判定条件とすることで、身体の姿勢をより高い精度で検出することができ、この姿勢に対して操作内容を対応付けることによって、操作制御の精度を高めることができる。
【０１４３】
例えば、手首の部位では、関節の周りの動きによる姿勢変化によって、手首の内側の部位の感圧状態は顕著な変化を現す。また、この手首の内側には動脈が皮膚の近い位置にあるため、脈波の検出に適した位置でもある。
【０１４４】
図１１（ａ）は、手首９２の動脈９１の位置に感圧素子アレイ１２を配置する場合を示している。ここでは、脈波測定装置１を手首９２に装着し、手首９２の内側（掌側）に感圧素子アレイ１２が配置されるように位置合わせした状態を示している。
【０１４５】
図１１（ｂ）は、感圧状態判定部の判定基準に用いる感圧素子を説明するための図である。図１１（ｂ）に示す感圧素子アレイ１２は、上方位置を手首９２の掌９４側とし、下方位置を手首９２の腕９５側として示している。感圧素子アレイ１２が備える複数の感圧素子１１の内で、脈波を検出しない脈波無検出素子１５（図中の破線で囲む領域によって示す）と、脈波を検出する脈波検出可能素子１３とは、上述したように感圧素子選択部１２０によって区分けされる。
【０１４６】
ここでは、脈波無検出素子１５をさらに特定位置で区分けする。図１１（ｂ）では、脈波無検出素子１５のうちで掌９４側に配列される脈波無検出素子群１５Ａと、腕９５側に配列される脈波無検出素子群１５Ｂとに区分けする。なお、ここでは、脈波無検出素子群１５Ａおよび脈波無検出素子群１５Ｂは、脈波検出可能素子１３を挟んで両側に存在している。
【０１４７】
この脈波無検出素子群１５Ａと脈波無検出素子群１５Ｂとの感圧素子は、それぞれ手首の姿勢に伴って顕著に異なる感圧状態を現す。この感圧状態は、両感圧素子の脈波無検出信号の信号状態に顕著に表れるため、この信号状態から感圧状態を容易に識別することが可能となる。
【０１４８】
そこで、この特定位置にある脈波無検出素子群１５Ａと脈波無検出素子群１５Ｂとの感圧素子を用いることで、異なる感圧状態の検出が容易となる。さらに、感圧状態と操作内容とを対応付けておくことによって、操作内容を高い精度で制御することができる。
【０１４９】
図１２は、図１１の脈波無検出素子群１５Ａと脈波無検出素子群１５Ｂとの感圧素子の検出信号と手首の姿勢との関係を示している。
【０１５０】
図１２（ａ）は手首を延ばした姿勢状態を示し、図１２（ｂ）は手首を内側に曲げた姿勢状態を示し、図１２（ｃ）は手首を外側に反らした姿勢状態を示している。
【０１５１】
図１２（ａ）に示す手首を延ばした姿勢状態では、脈波無検出素子群１５Ａと脈波無検出素子群１５Ｂとの感圧素子の部位には圧力変形が現れないため、両感圧素子の素子群分から検出される信号はほぼ同レベルとなる。
【０１５２】
一方、図１２（ｂ）に示す手首を内側に曲げた姿勢状態では、掌９４側の脈波無検出素子群１５Ａの部位には圧縮される方向の圧力変形が現れるため、脈波無検出素子群１５Ａの感圧素子群から検出される信号は、脈波無検出素子群１５Ｂの感圧素子群から検出される信号よりも高いレベルとなる。
【０１５３】
また、図１２（ｃ）に示す手首を外側に反らせた姿勢状態では、掌９４側の脈波無検出素子群１５Ａの部位には伸張される方向の圧力変形が現れるため、脈波無検出素子群１５Ａの感圧素子群から検出される信号は、脈波無検出素子群１５Ｂの感圧素子群から検出される信号よりも低いレベルとなる。
【０１５４】
したがって、脈波無検出素子群１５Ａと脈波無検出素子群１５Ｂとの検出信号のレベル状態の組み合わせを判定することによって、手首を延ばした姿勢状態、手首を内側に曲げた姿勢状態、手首を外側に反らせた姿勢状態の、いずれの姿勢にあるかを判定することができる。これら各姿勢に対して各種の操作内容を設定することで、操作を制御することができる。
【０１５５】
感圧状態判定部１４０は、この特定の脈波無検出素子群と信号状態との関係を判定条件として予め判定条件記憶部１４５に設定しておき、これらの各感圧素子群からの信号レベルを判定条件記憶部１４５に記憶する判定条件と照合することによって特定の感圧素子の感圧状態を判定し、身体の姿勢や動作を判定する。
【０１５６】
なお、感圧状態判定部１４０は、上記した信号状態が所定時間継続することを条件として判定を行うことによって、誤判定を避けることができる。
【０１５７】
[脈波測定装置の第２の形態の概略構成：図１３]
次に、本発明の脈波測定装置の第２の形態について図１３のブロック図を用いて説明する。
【０１５８】
上述した第１の形態は、脈波検出部１１０による検出結果に基づいて感圧素子選択部１２０によって脈波検出可能素子と脈波無検出素子とを区分し、脈波検出信号と脈波無検出信号とを振り分ける構成であるのに対して、第２の形態は、感圧素子アレイが備える複数の感圧素子のうちで脈波検出可能素子とする感圧素子と、脈波無検出素子とする感圧素子との区分を予め定めて設定しておき、この区分に従って感圧素子選択部によって脈波検出信号と脈波無検出信号とを振り分ける構成である。
【０１５９】
図１３は、脈波測定装置１の第２の形態の構成例であり、前記図７で示した第１の形態の構成例と、前処理部１００の構成を除いてほぼ同様の構成とすることができる。
【０１６０】
以下では、主に前処理部１００の構成について説明し、第１の形態と共通する構成部分については説明を省略する。
【０１６１】
第２の形態が備える前処理部１００は、脈波検出可能素子と脈波無検出素子との区分を予め定め記憶しておく素子番号記憶部１３０と、この素子番号記憶部１３０に記憶される感圧素子の区分に従って、脈波を検出する脈波検出可能素子と脈波を検出しない脈波無検出素子とを選択し、脈波検出信号を体動除去信号処理部５０Ａに振り分け、脈波無検出信号を感圧状態判定部１４０に振り分ける感圧素子選択部１２０とを備える。素子番号記憶部１３０は、圧力検出部１０を構成する感圧素子アレイ１２が備える複数の感圧素子１１ａ〜１１ｎを番号付けし、この番号によって脈波検出可能素子と脈波無検出素子とを区分する。
【０１６２】
また、この前処理部１００は、複数の感圧素子１１ａ〜１１ｎの出力信号から脈波の有無を検出する脈波検出部１１０を備える。第２の形態では、キャリブレーションによって各感圧素子１１ａ〜１１ｎからの検出信号の再取り込みを行い、脈波検出部１１０によって取り込んだ検出信号に基づいて脈波検出を行う。素子番号記憶部１３０は、この脈波検出結果に基づいて、感圧素子の登録を行う。この登録において、脈波を検出した感圧素子については、脈波検出可能素子としてその感圧素子の番号を素子番号記憶部１３０に記憶し、一方、脈波を検出しない感圧素子については、脈波無検出可能素子としてその感圧素子の番号を素子番号記憶部１３０に記憶する。
【０１６３】
キャリブレーションに伴って素子番号記憶部１３０への感圧素子の区分および登録が完了した後は、感圧素子選択部１２０は、素子番号記憶部１３０に設定される感圧素子の番号に従って、各感圧素子１１ａ〜１１ｎから送られる検出信号を振り分け。前処理部１００以降の処理については、前記した第１の形態と同様とすることができる。
【０１６４】
[脈波測定装置の第２の形態における登録処理：図１４]
図１４は、脈波測定装置の第２の形態における感圧素子の登録処理を説明するためのフローチャートである。この感圧素子の登録処理は、前処理部１００が備える脈波検出部１００と素子番号記憶部１３０とを用いて行う。
【０１６５】
図１４において、脈波測定装置１を身体に装着して安静状態となった後（Ｓ１１）、感圧素子アレイ１２が備える全感圧素子１１ａ〜１１ｎをスキャンして検出信号を取得する（Ｓ１２）。なお、安静状態の確認は、装着後の経過時間が所定時間を経過したことを確認する他、脈波検出部によって脈波が安定して検出することによって確認することができる。
【０１６６】
脈波検出部１１０は、各感圧素子からの検出信号について脈波の特徴的な波形を検出することで脈波検出を行い、感圧素子を脈波検出可能素子と脈波無検出素子とに分類し（Ｓ１３）、脈波検出可能素子については心拍数測定用の感圧素子としてその感圧素子に付された番号を登録し（Ｓ１４）、脈波無検出素子については操作用の感圧素子としてその感圧素子に付された番号を登録する（Ｓ１５）。
【０１６７】
なお、ここでは、感圧素子１１ａ〜１１ｎを番号によって特定しているが、感圧素子の特定は番号に限られるものではない。例えば、感圧素子アレイ１２の各感圧素子１１ａ〜１１ｎを座標位置で特定する他、複数の感圧素子アレイで構成されるブロックによって特定してもよい。この場合には、感圧状態の位置は、各素子単位の位置ではなくブロックが形成される領域の位置で定められることになる。
【０１６８】
[脈波測定装置の第２の形態の動作例：図１５]
図１５は本発明の脈波測定装置の第２の形態の動作例を説明するためのフローチャートである。
【０１６９】
感圧素子アレイ１２の各感圧素子１１ａ〜１１ｎは圧力を検出して検出信号を取得する（Ｓ２１）。感圧素子選択部１２０は、素子番号記憶部１３０から素子番号を読み出し、その素子番号に基づいて脈波検出可能素子と脈波無検出素子とを選択する（Ｓ２２）。
【０１７０】
感圧素子選択部１２０は、脈波検出可能素子で検出される検出信号を体動除去信号処理部５０Ａに入力する（Ｓ２３）。体動除去信号処理部５０Ａは脈波検出信号に含まれる体動ノイズを除去した後に心拍計６０に送る。心拍計６０の心拍（脈拍）数計算部６０Ａは、脈波検出信号に基づいて心拍（脈拍）数を計算し（Ｓ２４）、計算して得られた心拍（脈拍）数を心拍（脈拍）数記憶部６０Ｂに記憶する（Ｓ２５）。
【０１７１】
一方、感圧素子選択部１２０は、脈波無検出素子で検出される検出信号を感圧状態判定部１４０に入力する（Ｓ２６）。感圧状態判定部１４０は入力した脈波無検出信号と、判定条件記憶部１４５に記憶する判定条件とに基づいて感圧状態を判定し（Ｓ２７）、この判定した感圧状態に対応して設定された操作内容を制御する（Ｓ２８）。
【０１７２】
表示／報知部１６０は、心拍数を表示する他、定められた報知を行う。このとき、Ｓ２８の工程で設定された操作の表示や報知が行われる（Ｓ２９）。
【０１７３】
[脈波測定装置の第３の形態の概略構成：図１６]
次に、本発明の脈波測定装置の第３の形態について図１６のブロック図を用いて説明する。
【０１７４】
上述した第１、２の形態では、感圧状態判定部１４０による判定を判定条件記憶部１４５に記憶する判定条件に基づいて行う構成であるのに対して、第３の形態は、感圧状態判定部１４０による判定を感圧パターン記憶部１４５ａに記憶する感圧パターンに基づいて行う構成である。
【０１７５】
図１６は、脈波測定装置１の第３の形態の構成例であり、上述した図７，図１３で示した第１、２の形態の構成例と、感圧状態判定部１４０に接続する感圧パターン記憶部１４５ａの構成を除いてほぼ同様の構成とすることができるため各構成の説明は省略し、以下では、主に感圧パターン記憶部１４５ａに記憶する感圧パターンを用いた感圧状態判定について説明する。
【０１７６】
[第３の形態の構成例の感圧状態判定部の判定例：図１７、図１８]
次に、感圧パターンに基づいて感圧状態を判定する例について図１７，図１８を用いて説明する。この判定では、身体の姿勢や動作に対応する各感圧素子の感圧状態の分布を求め、この感圧状態分布を感圧パターンとして予め用意しておき、この感圧パターンを判定基準として感圧素子の感圧状態を判定するものである。
【０１７７】
感圧状態の分布は個人差があるため、各測定者について感圧状態の分布を感圧パターンとして登録しておくことによって、個人差や運動ノイズによる誤検出を避けることができ、身体の姿勢をより高い精度で検出することができ、この姿勢に対して操作内容を対応付けることによって、操作制御の精度を高めることができる。
【０１７８】
図１７（ａ）は、手首９２の動脈９１の位置に感圧素子アレイ１２を配置する場合を示している。ここでは、脈波測定装置１を手首９２に装着し、手首９２の内側（掌側）に感圧素子アレイ１２が配置されるように位置合わせした状態を示している。
【０１７９】
図１７（ｂ）は、感圧パターンを判定基準として感圧状態を判定する際に用いる感圧素子を説明するための図である。図１７（ｂ）に示す感圧素子アレイ１２は、上方位置を手首９２の掌９４側とし、下方位置を手首９２の腕９５側として示している。感圧素子アレイ１２が備える複数の感圧素子１１のうちで、脈波を検出しない脈波無検出素子１５（図中の破線で囲む領域によって示す）と、脈波を検出する脈波検出可能素子１３とは、感圧素子選択部１２０によって区分けされる。
【０１８０】
ここでは、脈波無検出素子１５をさらに４箇所で区分けする。図１７（ｂ）では、脈波無検出素子１５のうちで掌９４側に配列される脈波無検出素子群を、脈波検出可能素子を挟んで１５Ａ１と１５Ａ２とに区分けし、腕９５側に配列される脈波無検出素子群を、脈波検出可能素子を挟んで１５Ｂ１と１５Ｂ２とに区分けする。
【０１８１】
この脈波無検出素子群１５Ａ１，１５Ａ２と脈波無検出素子群１５Ｂ１，１５Ｂ２の各感圧素子は、それぞれ手首の姿勢に伴って顕著に異なる感圧状態分布を現す。この感圧状態分布は、両感圧素子の脈波無検出信号の信号状態に顕著に表れるため、この信号状態から感圧状態分布を容易に識別することが可能となる。
【０１８２】
そこで、この脈波無検出素子群１５Ａ１，１５Ａ２，１５Ｂ１，１５Ｂ２の感圧素子を用いて感圧状態分布を取得し、予め求めておいた感圧パターンと照合することで感圧状態の検出が容易となる。さらに、感圧状態と操作内容とを対応付けておくことによって、操作内容を高い精度で制御することができる。
【０１８３】
図１８は、図１７の脈波無検出素子群１５Ａ１，１５Ａ２および脈波無検出素子群１５Ｂ１，１５Ｂ２の感圧素子の検出信号と手首の姿勢との関係を示している。
【０１８４】
図１８（ａ）は手首を延ばした姿勢状態を示し、図１８（ｂ）は手首を内側に曲げた姿勢状態を示し、図１８（ｃ）は手首を外側に反らした姿勢状態を示している。
【０１８５】
図１８（ａ）に示す手首を延ばした姿勢状態では、脈波無検出素子群１５Ａ１，１５Ａ２，１５Ｂ１，１５Ｂ２の感圧素子から検出される信号はほぼ同様のレベルとなる。図１８（ａ）の右方の数値は素子群の平均値の一例を示している。
【０１８６】
一方、図１８（ｂ）に示す手首を内側に曲げた姿勢状態では、掌９４側の脈波無検出素子群１５Ａの部位には圧縮される方向の圧力変形が現れるため、脈波無検出素子群１５Ａ１，１５Ａ２の感圧素子群から検出される信号は、脈波無検出素子群１５Ｂ１，１５Ｂ２の感圧素子群から検出される信号よりも高いレベルとなる。
【０１８７】
また、図１８（ｃ）に示す手首を外側に反らせた姿勢状態では、掌９４側の脈波無検出素子群１５Ａの部位には伸張される方向の圧力変形が現れるため、脈波無検出素子群１５Ａ１，１５Ａ２の感圧素子群から検出される信号は、脈波無検出素子群１５Ｂ１，１５Ｂ２の感圧素子群から検出される信号よりも低いレベルとなる。
【０１８８】
したがって、脈波無検出素子群１５Ａ１，１５Ａ２と脈波無検出素子群１５Ｂ１，１５Ｂ２との検出信号のレベル分布を感圧パターンとして記憶しておき、測定によって得られる圧力状態分布と比較することによって、手首を延ばした姿勢状態、手首を内側に曲げた姿勢状態、手首を外側に反らせた姿勢状態の、いずれの姿勢にあるかを判定することができる。これら各姿勢に対して各種の操作内容を設定することで、操作を制御することができる。
【０１８９】
なお、上記した例では、脈波無検出素子群１５Ａ１と脈波無検出素子群１５Ａ２とのレベルの相違、あるいは脈波無検出素子群１５Ｂ１と脈波無検出素子群１５Ｂ２とのレベルの相違による感圧パターンの比較は行われていないが、手首が異なる姿勢をとることで個々に得られる感圧パターンでは、各脈波無検出素子群に固有のレベル状態の組み合わせが得られる。したがって、この感圧パターンによって、異なる姿勢を判定することができる。
【０１９０】
感状態判定部１４０は、この感圧パターンを判定条件として予め感圧パターン記憶部１４５ａに設定しておき、各感圧素子群からの信号レベルから得られる感圧状態分布を感圧パターン記憶部１４５ａに記憶する感圧パターンと照合することによって感圧状態を判定し、身体の姿勢や動作を判定する。
【０１９１】
なお、感圧状態判定部１４０は、上記した感圧状態分布が所定時間継続することを条件として判定を行ってもよく、これによって誤判定を避けることができる。
【０１９２】
[脈波測定装置の第４の形態の概略構成：図１９]
次に、本発明の脈波測定装置の第４の形態について図１９のブロック図を用いて説明する。
【０１９３】
上述した第１〜３の形態において、制御部１５０に操作内容記憶部１７０と設定変更部１８０とを設けることによって、感圧状態判定で得られた判定に対応させて制御する操作内容の設定、変更、選択等を行うことができ、制御部１５０により制御の自由度を高めることができる。
【０１９４】
なお、図１９に示す脈波測定装置１の構成例では、制御部１５０の構成を除いてほぼ同様の構成とすることができるため各構成の説明は省略し、以下では、主に操作内容記憶部１７０に記憶する操作内容を用いた制御について説明する。
【０１９５】
図１９において、制御部１５０には操作内容記憶部１７０が接続され、操作内容記憶部１７０には、感圧状態の判定結果と操作内容とが対応付けられて記憶されている。制御部１５０は、感圧状態判定部１４０から感圧状態の判定結果を取得すると、この感圧状態の判定結果に対応する操作内容を操作内容記憶部１７０から読み出し、読み出した操作内容の制御を行う。
【０１９６】
また、操作内容記憶部１７０には設定変更部１８０が接続され、操作内容記憶部１７０に記憶する操作内容の設定あるいは変更を行うことができる。
【０１９７】
表２，３は操作内容のユーザ設定の一例である。
【０１９８】
【表２】
2008237533.tif 000004
【０１９９】
【表３】
2008237533.tif 000005
【０２００】
このユーザ設定によれば、同一の感圧状態の判定結果に対してユーザ毎に自由に操作内容を設定することができる。
【０２０１】
また、操作内容記憶部１７０には、同一の感圧状態の判定結果に対して複数の操作内容を選択自在に設定してもよく、例えば測定者や運動内容等によって操作内容を選択することによって、同一の感圧状態の判定結果であっても別の操作を制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２０２】
本発明の脈波測定装置は、心拍計や血圧計に適用する他、脈波を用いる身体機能測定装置に適応することができる。
【０２０３】
また、本発明の脈波測定装置は、人体の脈波測定に限らず、動物の脈波測定に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２０４】
【図１】本発明に適用する脈波測定装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】本発明に適用する脈波測定装置のセンサ部分の概略断面を説明するための概略断面図である。
【図３】本発明の脈波測定装置の各形態と測定対象に取り付ける態様を説明するための図である。
【図４】本発明の脈波測定装置を手首に装着する状態および感圧素子アレイを示す図である。
【図５】本発明の脈波測定装置に用いる感圧素子アレイの概略平面図である。
【図６】本発明の脈波測定装置に用いる感圧素子アレイの概略断面図である。
【図７】本発明の脈波測定装置の第１の形態の概略構成を説明するブロック図である。
【図８】脈波検出信号と脈波無検出信号の一例を示す図である。
【図９】本発明の脈波測定装置の第１の形態の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の感圧状態判定部による脈波無検出信号の感圧状態の判定例である。
【図１１】本発明の特定の感圧素子の感圧状態を判定する例を説明するための図である。
【図１２】脈波無検出素子群と脈波無検出素子群の感圧素子の検出信号と手首の姿勢との関係を示す図である。
【図１３】本発明の脈波測定装置の第２の形態を説明するためのブロック図である。
【図１４】脈波測定装置の第２の形態における感圧素子の登録処理を説明するためのフローチャートである。
【図１５】本発明の脈波測定装置の第２の形態の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１６】本発明の脈波測定装置の第３の形態を説明するためのブロック図である。
【図１７】本発明の感圧パターンに基づいて感圧状態を判定する例を説明するための図である。
【図１８】脈波無検出素子群および脈波無検出素子群の感圧素子の検出信号と手首の姿勢との関係を示す図である。
【図１９】本発明の脈波測定装置の第４の形態を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【０２０５】
１  脈波測定装置
２  回路基板
３  表示部
４  枠体
５  係止部
６  取付部材
６ａ  被係止部
１０  圧力検出部
１１，１１ａ〜１ｎ  感圧素子
１２  感圧素子アレイ
１３  脈波検出可能素子
１４  脈波無検出素子
１５，１５Ａ，１５Ｂ  脈波無検出素子
２０〜２３  押圧部
３０  圧力伝達部
４０  保護部材
５０  脈波測定部
５０Ａ  体動除去信号処理部
５０ａ  信号増幅回路
５０ｂ  Ａ／Ｄ変換回路
５０ｃ  狭帯域信号処理回路
５０ｄ  波形歪検出回路（スロープ検出回路）
６０  心拍計
６０Ａ  心拍数計算部
６０Ｂ  心拍数記憶部
６０ａ  心拍数計数回路
６０ｂ  心拍数報知部
７０  血圧計
７０ａ  血圧測定回路
７０ｂ  血圧値報知部
９０  測定対象
９１  動脈
９２  手首
９３  皮膚
９４  掌
９５  腕
１００  前処理部
１１０  脈波検出部
１２０  感圧素子選択部
１３０  素子番号記憶部
１４０  感圧状態判定部
１４５  判定条件記憶部
１４５ａ  感圧パターン記憶部
１５０  制御部
１５５  操作記憶部
１６０  表示／報知部
１７０  操作内容記憶部
１８０  制御変更部
【図１】
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【図２】
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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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図３】
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【図８】
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