(57)【要約】【課題】ケースと締め付け用手首バンドとを有する手首に装着される脈拍計を提供すること。【解決手段】前記ケースは、電子光学測定装置と電子回路とを有し、手首バンドは、前記ケースのバックカバーを手首に押し当てて保持し、前記電子光学測定装置は、複数個の光源と複数個の受光器とを有し、前記光源と受光器は、ケースのバックカバーに、手首の方向を向いて、マトリックス状に配置され、前記マトリックスは、２本のラインと少なくとも２本のコラムとを有し、前記ライは、前記手首の方向に直交する方向を向き、前記コラムは、前記手首の方向に平行な方向を向き、前記マトリックスの各ラインには、交互に光源と受光器とが配置され、前記マトリックスの各コラムには、交互に光源と受光器とが配置される。本発明は、この脈拍計を制御する方法も提案する。【選択図】図２
2008023341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）  ケース（１４）と、
（Ｂ）  締め付け用手首バンド（１６）と
を有する手首（１２）に装着される脈拍計（１０）において、
前記ケース（１４）は、
（ｉ）  脈拍計（１０）の装着者の脈拍数（Ｐ）に関連する測定値を生成する電子光学測定装置（１８）と、
（ｉｉ）  前記脈拍数（Ｐ）を計算するために、前記測定値を処理する電子回路（２０）と
を有し、
前記手首バンド（１６）は、前記ケース（１４）のバックカバー（２４）を手首（１２）に押し当てて保持し、
前記電子光学測定装置（１８）は、複数個の光源（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）と複数個の受光器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）とを有し、
前記光源（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）と受光器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）は、ケース（１４）のバックカバー（２４）に、手首（１２）の方向を向いて、マトリックス状に配置され、
前記マトリックスは、２本のライン（Ｌ１、Ｌ２）と少なくとも２本のコラム（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）とを有し、
前記ライン（Ｌ１、Ｌ２）は、前記手首（１２）の方向（Ｄ１）に直交する方向を向き、
前記コラム（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）は、前記手首（１２）の方向（Ｄ１）に平行な方向を向き、
前記マトリックスの各ライン（Ｌ１、Ｌ２）には、交互に光源（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）と受光器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）とが配置され、
前記マトリックスの各コラム（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）には、交互に光源（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）と受光器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）とが配置される
ことを特徴とする脈拍計。
【請求項２】
前記ライン（Ｌ１、Ｌ２）の光源（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）と隣接する受光器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）との間の距離は、前記コラム（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）の光源（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）と隣接する受光器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）との間の距離に等しい
ことを特徴とする請求項１記載の脈拍計。
【請求項３】
前記マトリックスは、３本のコラム（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）を有し、
前記第１ライン（Ｌ１）は、２個の受光器（Ｒ１、Ｒ３）に挟まれる光源（Ｅ２）を有し、
前記第２ライン（Ｌ２）は、２個の光源（Ｅ１、Ｅ３）に挟まれる受光器（Ｒ２）を有する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の脈拍計。
【請求項４】
前記各光源（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）は、赤外線を放射するダイオードで形成され、
前記各受光器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）は、光検知ダイオードで形成される
ことを特徴とする請求項１−３のいずれかに記載の脈拍計。
【請求項５】
前記電子回路（２０）は、脈拍数計算ユニット（２８）と選択回路（３０）とを有し、
前記脈拍数計算ユニット（２８）は、受光器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）で生成された受信信号（ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３）に対応する心拍数（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を算出し、
前記選択回路（３０）は、脈拍数計算ユニット（２８）により得られた心拍数（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の中から、最適心拍数（ＰＯ）を決定する
ことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の脈拍計。
【請求項６】
前記電子回路（２０）は、第１計算ユニット（２６）と、脈拍数計算ユニット（２８）と、選択回路（３０）とを有し、
前記第１計算ユニット（２６）は、受光器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）により生成された受信信号（ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３）の加算値に対応する仮想信号（ＳＶ）を計算し、
前記脈拍数計算ユニット（２８）は、受光器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）により生成される受信信号（ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３）と仮想信号（ＳＶ）にそれぞれ対応する心拍数（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、ＰＶ）を算出し、
前記選択回路（３０）は、脈拍数計算ユニット（２８）により得られた心拍数（ＰＶ）の中から、最適心拍数（ＰＯ）を決定する
ことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の脈拍計。
【請求項７】
前記電子回路（２０）は、脈拍数計算ユニット（２８）により得られた心拍数（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の関数である測定信頼係数（ＩＦ）を計算する第３計算ユニット（３２）を有する
ことを特徴とする請求項５又は６記載の脈拍計。
【請求項８】
請求項１−７のいずれかに記載の脈拍計（１０）を制御する方法において、
（Ａ）  光源（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）が光ビーム（ＦＬ）を放射し、各受光器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）が、受光の関数として、受信信号（ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３）を生成する測定ステップと、
（Ｂ）  心拍数（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を、前記ステップ（Ａ）で各受光器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）により生成された受信信号（ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３）から計算する脈拍計算ステップと、
（Ｃ）  最適心拍数（ＰＯ）を、前記ステップ（Ｂ）で得られた心拍数（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の中から選択するステップと
を有する
ことを特徴とする請求項１−７のいずれかに記載の脈拍計の制御方法。
【請求項９】
請求項１−７のいずれかに記載の脈拍計（１０）を制御する方法において、
（Ａ）  光源（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）が光ビーム（ＦＬ）を放射し、各受光器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）が、受光の関数として、受信信号（ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３）を生成する測定ステップと、
（Ｂ）  心拍数（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を、前記ステップ（Ａ）で各受光器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）により生成された受信信号（ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３）から計算する脈拍計算ステップと、
前記ステップ（Ａ）とステップ（Ｂ）の間で、
（Ｘ）  受光器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）により生成された受信信号（ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３）の加算値に対応する仮想信号（ＳＶ）を計算するステップ
が実行され、
心拍数（ＰＶ）が、前記仮想信号（ＳＶ）から計算され、
最適心拍数（ＰＯ）が、前記ステップ（Ｂ）で得られた心拍数（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）から選択される
をさらに有する
ことを特徴とする請求項１−７のいずれかに記載の脈拍計の制御方法。
【請求項１０】
前記ステップ（Ｂ）の後に、
（Ｙ）  測定信頼係数（ＩＦ）を計算するステップ
が実行され、
前記ステップ（Ｙ）の間、前記ステップ（Ｂ）で得られた心拍数（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、ＰＶ）の間で比較が、行われる
ことを特徴とする請求項１−７のいずれかに記載の脈拍計の制御方法。
【請求項１１】
前記ステップ（Ｙ）の後に、
（Ｚ）  前記ケース（１４）の装着状態を検出ステップ
が実行され、
前記ステップ（Ｚ）の間、信頼係数（ＩＦ）の関数として、脈拍計（１０）が装着されているか否か、あるいはケース（１４）が手首（１２）に適正に固定されているか否かが、決定される
ことを特徴とする請求項１−７のいずれかに記載の脈拍計の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手首に付ける脈拍計とその制御方法に関する。
【０００２】
本発明は、特に、ケースと、締め付け用手首バンドとを有する手首に装着される脈拍計に関する。前記ケースは、脈拍計の装着者の脈拍数に関連する測定値を生成する電子光学測定装置と、前記脈拍数を計算するために、前記測定値を処理する電子回路とを有する。前記手首バンドは、前記ケースのバックカバーを手首に押し当てて保持し、前記電子光学測定装置は、複数個の光源と複数個の受光器とを有し、前記光源と受光器は、ケースのバックカバーに、手首の方向を向いて、マトリックス状に配置される。
【背景技術】
【０００３】
この種の脈拍計は、特許文献１に開示されている。この特許文献１の電子光学測定装置は、発光ダイオードを有する。この発光ダイオードが４個の光検出ダイオードが形成する四角の中心に配置される。その結果、各光検出ダイオードは、発光ダイオードから等距離に配置される。
【特許文献１】米国特許第２００３／００６５２６９号明細書
【０００４】
この発光ダイオードと光検出ダイオードの配置は、一般的に良好な結果を生み出すが、パルス測定の信頼性の問題が時に見られる。その原因は、脈拍計の装着者の生理学上の差、例えば手首の血管の場所の差が原因である。測定の信頼性のこの種の問題は、手首にケースがしっかり取り付けられていない時にも、現れる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記の欠点を解決することであり、本発明により、上記問題に対する簡単且つ経済的な解決方法が提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かくして、本発明は前述した種類の脈拍計を提案する。本発明の電子光学測定装置は、複数個の光源と複数個の受光器とを有し、前記光源と受光器は、ケースのバックカバーに、手首の方向を向いて、マトリックス状に配置され、前記マトリックスは、２本のラインと少なくとも２本のコラムとを有し、前記ラインは、前記手首の方向に直交する方向を向き、前記コラムは、前記手首の方向に平行な方向を向き、前記マトリックスの各ラインには、交互に光源と受光器とが配置され、前記マトリックスの各コラムには、交互に光源と受光器とが配置される。
【０００７】
本発明の構成により、測定の信頼性が、受光器が光源の周囲に対称に配置されていなくても向上する。特に、手首の方向に直交する方向に沿った光源と受光器のカラムをシフトすることにより、脈拍計の装着者のさまざまな異なる生理学的特徴をカバーでき、装着者の血管の位置の差異を補償できる。
【０００８】
本発明の装置により、脈拍計のケースを手首に適正に装着していないことが容易に検出され、装着者はパルスの測定エラーの原因をより簡単に検出できる。
【０００９】
好ましくは、前記ラインの光源と隣接する受光器との間の距離は、前記コラムの光源と隣接する受光器との間の距離に等しい。この構成により、信号の強度を均一化することで各受信器により生成された信号の処理が容易になる。
【００１０】
本発明の好ましい実施例によれば、前記マトリックスは、３本のコラムを有し、前記第１ラインは、２個の受光器に挟まれる光源を有し、前記第２ラインは、２個の光源に挟まれる受光器を有する。この構成により、コンパクトで且つ経済的な電子光学測定装置（脈拍計）を提供しながら、さまざまな装着者の生理学的特徴をカバーすることにより、利点を提供できる。特に、本発明の構成により、ケースのバックカバーで占有される表面を最小にする、特に手首の方向で、従来の装置に比べて小さくなる。
【００１１】
本発明の構成により、受光器を光源に対し非対称に配置しても、受光器により生成される信号の信頼性を損なうことはない。本発明の装置により、信頼性のある受光信号が、装着者の体型と手首の血管の特徴に関わらず、得られる。
【００１２】
好ましくは、前記各光源は、赤外線を放射するダイオードで形成され、前記各受光器は、光検知ダイオードで形成される。この光学測定システムにより、測定の信頼性と品質に関して最良の結果が得られる。
【００１３】
本発明の好ましい実施例によれば、
前記電子回路は、脈拍数計算ユニットを有し、
前記脈拍数計算ユニットは、受光器で生成された受信信号と仮想信号計算ユニットにより得られた仮想信号にそれぞれ対応する心拍数を算出し、この仮想信号は、受光器により生成された受信信号の加算値に対応する。選択回路は、脈拍数計算ユニットにより得られた心拍数の中から、最適心拍数を決定する。この解決方法は、得られる信号の多様性を増加させ、さまざまな受光器の間の測定誤差を補償する。
【００１４】
前記電子回路は、脈拍数計算ユニットにより得られた心拍数の関数である測定信頼係数を計算する第３計算ユニットを有する。この信頼性のインデックスにより、受光器により生成される種々の信号を最適に使用することにより、ありえない脈拍数の表示を回避し、ユーザに高品質な測定結果を提供する。さらに、信頼性のインデックスが所定値に達すると、電子回路は、ケースが手首に適正に装着されない状態、あるいは脈拍計が装着されていない状態を、知らせる。
【００１５】
本発明はまた、脈拍計を制御する方法も提案する。この方法は、
（Ａ）  光源が光ビームを放射し、各受光器が、受光の関数として、受信信号を生成する測定ステップと、
（Ｂ）  心拍数を、前記ステップ（Ａ）で各受光器により生成された受信信号から計算する脈拍計算ステップと、
前記ステップ（Ａ）とステップ（Ｂ）の間で、
（Ｘ）  受光器により生成された受信信号の加算値に対応する仮想信号を計算するステップが実行され、
心拍数が、前記仮想信号から計算され、
最適心拍数が、前記ステップ（Ｂ）で得られた心拍数から選択される。
【００１６】
この方法のさらなる特徴によれば、
前記ステップ（Ｂ）の後に、
（Ｙ）  測定信頼係数を計算するステップ
が実行され、
前記ステップ（Ｙ）の間、前記ステップ（Ｂ）で得られた心拍数の間で比較が、行われ、
前記ステップ（Ｙ）の後に、
（Ｚ）  前記ケースの装着状態を検出ステップ
が実行され、
前記ステップ（Ｚ）の間、信頼係数の関数として、脈拍計が装着されているか否か、あるいはケースが手首に適正に固定されているか否かが、決定される。
【実施例】
【００１７】
図１−４は、手首１２に装着された脈拍計１０を示す。この脈拍計１０は、手首１２に、締め付け手首バンド１６で締め付けられたケース１４を有する。以下の説明において、手首１２の腕の方向を方向Ｄ１とする。
【００１８】
ケース１４は、装着者の脈拍を測定する電子光学測定装置１８と、この測定値を処理する電子回路２０とを有する。この測定値を計算し、液晶ディスプレイのような表示装置２２で、装着者の心拍数Ｐを表示する。
【００１９】
電子光学測定装置１８は、ケース１４のバックカバー２４内で表示装置２２の裏側に配置される。締め付け用の手首バンド１６は、ケース１４のバックカバー２４を、手首１２に押しつけて保持して、電子光学測定装置１８の動作を最適にする。
【００２０】
本発明によれば、電子光学測定装置１８は、少なくとも２個の光源（この実施例では３個の光源Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）と、少なくとも２個の受光器（この実施例では３個の受光器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）とを有する。これらは、装着者の手首１２の方向を向いて、マトリックスの形態で配置される。このマトリックスは、手首１２の方向Ｄ１に直交する方向の２本のラインＬ１、Ｌ２と、方向Ｄ１に平行な方向の少なくとも２個のコラム（この実施例では３個のコラムＣ１、Ｃ２、Ｃ３）とを有する。さらに、マトリックスのラインＬ１は、光源Ｅ２と受光器Ｒ１，Ｒ３とを有する。ラインＬ２は、光源Ｅ１，Ｅ２と受光器Ｒ２とを有する。マトリックスのコラムＣ１は、光源Ｅ１と受光器Ｒ１とを有する。コラムＣ２は、光源Ｅ２と受光器Ｒ２とを有する。コラムＣ３は、光源Ｅ３と受光器Ｒ３とを有する。
【００２１】
図に示した本発明の一実施例によれば、電子光学測定装置１８は、３個の光源Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３と、３個の受光器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３とを有する。前記各光源Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３は、赤外線を放射する発光ダイオードにより形成される。前記各受光器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、光検知ダイオードにより形成され、それぞれ受信した光の品質の関数である受信信号ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３を生成する。
【００２２】
マトリックスは、３個のコラムＣ１、Ｃ２、Ｃ３を有する。図２において、第１コラムＣ１は、第１ラインＬ１に第１受光器Ｒ１を、第２ラインＬ２に第１光源Ｅ１を有する。第２コラムＣ２は、第１ラインＬ１に第２光源Ｅ２を、第２ラインＬ２に第２受光器Ｒ２を有する。第３コラムＣ３は、第１ラインＬ１に第３受光器Ｒ３を、第２ラインＬ２に第３光源Ｅ３を有する。
【００２３】
第１ラインＬ１において、第２光源Ｅ２は、第１受光器Ｒ１、第３受光器Ｒ３と整合する。第２ラインＬ２において、第１光源Ｅ１と第３光源Ｅ３は、第２受光器Ｒ２に整合する。
【００２４】
マトリックスのラインＬ１、Ｌ２の光源Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３と隣接する受光器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３との間の距離は、コラムＣ１、Ｃ２の光源Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３と隣接する受光器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３との間の距離に等しい。
【００２５】
図示した実施例によれば、ラインＬ１、Ｌ２は直線状であるが、曲線でもよく、また２つの平行した弓形あるいは切り取った弓形でもよい。
【００２６】
図４は、本発明の脈拍計１０の電子回路２０の詳細図である。
【００２７】
本発明の一実施例によれば、電子回路２０は、第１計算ユニット２６を有する。この第１計算ユニット２６は、脈拍測定中に受光器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３により生成された受信信号ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３から、関連する仮想受信信号ＳＶを生成する。この仮想受信信号ＳＶは、３個の受信信号ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３を加算することにより生成される。
【００２８】
電子回路２０は、第２計算ユニット２８を有する。この第２計算ユニット２８は、受光器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３により生成された受信信号ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３と仮想受信信号ＳＶから、対応する心拍数Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、ＰＶを生成する。第２計算ユニット２８は、受信信号ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３、ＳＶを処理し、フィルタ（図示せず）を用いてノイズを除去する。このノイズは、主にケース１４の手首１２に対する微細な動きが原因である。
【００２９】
電子回路２０は、選択回路３０を有する。この選択回路３０は、第２計算ユニット２８から得られた心拍数Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、ＰＶから、最適心拍数ＰＯを選択する。この最適心拍数ＰＯは、設計で決められた基準をベースに選択され、例えば最小偏差（the smallest variance）しか有さない心拍数Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、ＰＶが、最適心拍数ＰＯとして選択される。
【００３０】
選択回路３０により選択された最適心拍数ＰＯは、表示装置２２に送られ、装着者はそれを見ることができる。
【００３１】
最適心拍数ＰＯから、最適心拍数ＰＯにリンクした他のパラメータも計算し、表示することもできる。例えば、消費されたカロリー量あるいは脈拍測定の履歴に関連する他のデータである。
【００３２】
本発明の一実施例によれば、電子回路２０は、第３計算ユニット３２を有する。この第３計算ユニット３２は、第１計算ユニット２６からの受信信号ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３、ＳＶ（あるいは、第１計算ユニット２６からの心拍数Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、ＰＶ）から脈拍数の測定の信頼性係数ＩＦの値を決定する。この第３計算ユニット３２は、信頼性係数ＩＦに影響を及ぼす。このＩＦは、心拍数Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、ＰＶに対応する信号周波数の関数、これらの信号間の相関関数、これら信号の振幅の関数、心拍数Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、ＰＶの履歴である。
【００３３】
周波数に関しては、信号は所定の周波数帯域内になければならない。
【００３４】
複数の信号の相関がとられると、すなわち複数の信号が、同一のデータ、特にある時点で類似の変動（variance）を有すると、このデータは信頼できるものであることを示している。その理由は、受光器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の空間ダイバシティは、それらは、ケース１４が正しく装着されていない時には、さまざまに影響を受けるからである。
【００３５】
これら信号の振幅は、所定の範囲内になければならない。例えば、高すぎる振幅は、装着者が動いたことによる測定の信頼性の問題があることを示す。
【００３６】
信頼係数ＩＦの決定は、例えば心拍数Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、ＰＶに対する偏差（variance）と分散（dispersion）の計算の結果を利用する。
【００３７】
本発明の変形例によれば、第３計算ユニット３２は、受信信号ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３と仮想受信信号ＳＶを用いて、信頼係数ＩＦを決定する。
【００３８】
第３計算ユニット３２は、信頼係数ＩＦを表示装置２２に送り、装着者に表示されている心拍数Ｐの信頼性について情報を与える。信頼係数ＩＦが測定信頼性に問題があることを示す時には、電子回路２０は心拍数Ｐの表示を中止して、間違った心拍数Ｐを表示しないようにする。
【００３９】
好ましくは、信頼係数ＩＦにより、電子回路２０は、ケース１４が手首１２に適正に装着されていないことを検出することができ、この不適正な装着状態では、受光器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の少なくとも１つに達する周囲光の量が多くなる。
【００４０】
３個の光源Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３と３個の受光器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を具備する本発明の脈拍計は、さまざまな体型の装着者をカバーし、且つ電子光学測定装置１８用のスペースと複雑性を抑えながら、心拍数の測定の信頼性を改善できる。さらにまた、本発明の構成により、ケース１４が手首１２にしっかりとは装着されていない問題を検出できる。
【００４１】
本発明の一実施例によれば、第２受光器Ｒ２は、第２ラインＬ２の中心に配置され、光源Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３に包囲されているため、光源Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３から受光する。他の２つの受光器Ｒ１、Ｒ３は、隣接する２つの光源（それぞれ光源Ｅ１、Ｅ２と光源Ｅ２、Ｅ３）から受光する。この受光量のアンバランスを補償するために、第２受光器Ｒ２により生成される受信信号ＳＲ２を処理する電子アナログ回路のチャネルのゲインを減少させる。別の構成として、受信信号ＳＲ２のアンバランスは、第１計算ユニット２６によりデジタル的に修正することもできる。
【００４２】
本発明の脈拍計の制御方法を次に説明する。
本発明の方法は、電子光学測定装置１８により行われる測定ステップを含む。このステップの間、光源Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３は光ビームＦＬを装着者の手首１２の方向に向けて放射する。この光ビームＦＬは、手首１２内を伝搬し、このＦＬの一部は散乱されて戻ってきて受光器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３により検出される。受光の関数として、各受光器は、受信信号ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３を生成する。これにより、装着者の心拍数を、装着者の組織により吸収された光エネルギーの周期的変動を検出することにより、測定する。
【００４３】
この心拍数Ｐを測定するステップの原理は、特許文献１に開示されている。
【００４４】
本発明によれば、心拍数Ｐの測定ステップの後に、第１計算ユニット２６により行われる仮想信号ＳＶの計算ステップが続く。この計算ステップでは、受信信号ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３の加算に対応する仮想信号ＳＶが、生成される。
【００４５】
この仮想信号ＳＶの計算ステップの後に、第２計算ユニット２８により実行される心拍数Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、ＰＶの計算ステップが続く。この計算ステップでは、受信信号ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３と仮想信号ＳＶを処理して、対応する心拍数Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、ＰＶが決定される。
【００４６】
心拍数計算ステップの次に、選択回路３０により行われる選択ステップが続く。この選択ステップでは、最適心拍数ＰＯが、パルス計算ステップの間に得られた心拍数Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、ＰＶの中から選択される。この最適心拍数ＰＯが表示される。
【００４７】
好ましくは、心拍数計算ステップの後に、第３計算ユニット３２により行われる測定値の信頼係数ＩＦの計算ステップが続く。この測定値信頼係数ＩＦの計算ステップでは、受信信号ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３に対応する心拍数Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と、仮想信号ＳＶに対応する心拍数ＰＶとが互いに比較されて、信頼係数ＩＦの値を決定する。この信頼係数ＩＦは、実行された測定に対する信頼性と選択回路３０により得られた最適心拍数ＰＯに対する信頼性を表す。
【００４８】
信頼係数ＩＦの計算ステップは、進行中の心拍数計算ステップから得られた心拍数Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、ＰＶと、前の計算ステップの間に得られ登録されている前の値と比較することによっても行われる。これにより、その時間における心拍数最適心拍数ＰＯの決定が、実際のものであるか否かを決定できる。
【００４９】
信頼係数ＩＦは、次のものを考慮に入れて計算される。すなわち、周囲光に起因する心拍数Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、ＰＶの連続的成分と交互に変化する成分の振幅値と、光源Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３により放射された光に起因する心拍数Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、ＰＶの連続的成分と交互に変化する成分の振幅値を考慮にいれる。周波数スペクトラムの偏差のような心拍数Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３から得られた値を考慮にいれる。これらのパラメータを考慮することにより、脈拍計１０が手首１２にしっかりとは装着されていない場合、脈拍計１０が装着されていない場合、例えばテーブルに置かれている場合とを区別することもできる。
【００５０】
好ましくは、信頼係数ＩＦを計算ステップの次に、ケース１４が手首１２にしっかりと装着されていない状態、あるいは脈拍計１０が装着されていない状態を検出するステップが続く。このステップでは、信頼係数ＩＦの値の関数として、電子回路２０は、装着者に確実に装着されていないことを、表示装置２２で示す。あるいは、電子回路２０は、脈拍計が適切に装着されていないことを検出した時には、心拍数表示を中断する。
【００５１】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の脈拍計が手首に装着された状態を示す上面図。
【図２】図１の脈拍計のケースのバックカバーと電子光学測定装置の底面図。
【図３】図１の脈拍計の線３−３に沿った断面図と電子光学測定装置の光源により放射された光ビームを表す図。
【図４】図１の脈拍計とそれに搭載された電子回路のフローチャート図。
【符号の説明】
【００５３】
１０  脈拍計
１２  手首
１４  ケース
１６  締め付け手首バンド
１８  電子光学測定装置
２０  電子回路
２２  表示装置
２４  バックカバー
２６  第１計算ユニット
２８  第２計算ユニット
３０  選択回路
３２  第３計算ユニット
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３  光源
Ｅ１  第１光源
Ｅ２  第２光源
Ｅ３  第３光源
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３  受光器
Ｒ１  第１受光器
Ｒ２  第２受光器
Ｒ３  第３受光器
Ｌ１，Ｌ２  ライン
Ｌ１  第１ライン
Ｌ２  第２ライン
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３  コラム
Ｃ１  第１コラム
Ｃ２  第２コラム
Ｃ３  第３コラム
ＳＲ１，ＳＲ２，ＳＲ３，ＳＶ  受信信号
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，ＰＶ  心拍数
ＰＯ  最適心拍数
【図１】
2008023341.tif 000003
【図２】
2008023341.tif 000004
【図３】
2008023341.tif 000005
【図４】
2008023341.tif 000006
【外国語明細書】
2008023341000001.pdf