(57)【要約】      （修正有）【課題】消費電力を大幅に低減することができる生体情報測定装置、および、それを用いた生体情報測定方法を提供する。【解決手段】ユーザーの身体に装着されて、ユーザーの生体情報を測定する生体情報測定装置１であって、ユーザーの脈波を検出して脈波信号を出力する脈波検出部としての脈波センサー１０と、ユーザーの体動を検出して体動信号を出力する体動検出部としての体動センサー３０と、体動信号に基づいてユーザーの運動状態の安定度合を評価する状態評価部４７と、状態評価部４７の評価結果に基づいて、脈波の検出間隔を設定する検出間隔設定部４８と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーの身体に装着されて、当該ユーザーの生体情報を測定する生体情報測定装置であって、
前記ユーザーの脈波を検出して脈波信号を出力する脈波検出部と、
前記ユーザーの体動を検出して体動信号を出力する体動検出部と、
前記体動信号に基づいて前記ユーザーの運動状態の安定度合を評価する状態評価部と、
前記状態評価部の評価結果に基づいて、前記脈波の検出間隔を設定する検出間隔設定部と、
を備えることを特徴とする生体情報測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の生体情報測定装置において、
前記状態評価部は、直近のタイミングで検出された前記体動信号に基づいて算出された現在の体動周期と、前記直近のタイミングよりも所定時間前のタイミングで検出された前記体動信号に基づいて算出された過去の体動周期とを比較し、前記過去の体動周期に対する前記現在の体動周期の変動度合に基づいて前記安定度合を評価することを特徴とする生体情報測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の生体情報測定装置において、
前記状態評価部は、前記体動信号に基づいて取得された前記体動信号のパワー値と、前記パワー値に関する所与の閾値とを比較した結果に基づいて、前記安定度合を評価することを特徴とする生体情報測定装置。
【請求項４】
請求項１に記載の生体情報測定装置において、
前記状態評価部は、前記体動信号に基づいて算出された前記ユーザーの移動速度と、前記移動速度に関する所与の閾値とを比較した結果に基づいて、前記安定度合を評価することを特徴とする生体情報測定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の生体情報測定装置において、
前記検出間隔設定部は、前記状態評価部により、前記安定度合が所定の高さよりも高いと評価した場合に、前記脈波の検出間隔を所定時間長く延ばす設定を行うことを特徴とする生体情報測定装置。
【請求項６】
ユーザーの身体に装着されて、当該ユーザーの生体情報を測定する生体情報測定装置を用いた生体情報測定方法であって、
前記ユーザーの脈波を検出して脈波信号を出力する脈波検出処理と、
前記ユーザーの体動を検出して体動信号を出力する体動検出処理と、
前記体動信号に基づいて前記ユーザーの運動状態の安定度合を評価する状態評価処理と、
前記状態評価処理の評価結果に基づいて、前記脈波の検出間隔を設定する検出間隔設定処理と、
を含むことを特徴とする生体情報測定方法。
【請求項７】
請求項６に記載の生体情報測定方法において、
前記状態評価処理では、直近のタイミングで検出された前記体動信号に基づいて算出された現在の体動周期と、前記直近のタイミングよりも所定時間前のタイミングで検出された前記体動信号に基づいて算出された過去の体動周期とを比較し、前記過去の体動周期に対する前記現在の体動周期の変動度合に基づいて前記安定度合を評価することを特徴とする生体情報測定方法。
【請求項８】
請求項６に記載の生体情報測定方法において、
前記状態評価処理では、前記体動信号に基づいて取得された前記体動信号のパワー値と、前記パワー値に関する所与の閾値とを比較した結果に基づいて、前記安定度合を評価することを特徴とする生体情報測定方法。
【請求項９】
請求項６に記載の生体情報測定方法において、
前記状態評価処理では、前記体動信号に基づいて算出された前記ユーザーの移動速度と、前記移動速度に関する所与の閾値とを比較した結果に基づいて、前記安定度合を評価することを特徴とする生体情報測定方法。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか一項に記載の生体情報測定方法において、
前記検出間隔設定処理では、前記状態評価処理にて、前記安定度合が所定の高さ以上に高いと評価した場合に、前記脈波の検出間隔を所定時間長く延ばす設定を行うことを特徴とする生体情報測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、生体情報測定装置に関し、特に心拍に由来する拍動信号を測定する生体情報測定装置に関する。また、その生体情報の測定方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
生体情報測定装置は、各種センサーを人体に装着し、そのセンサーからの信号に基づいて、脈泊や体温、体動の有無やその度合いなどを測定するものである。このような生体情報測定装置は、本来、医療用として開発されてきたものであるが、近年では、一般ユーザーにおける健康への関心が高まり、ユーザーが各自で自身の生体情報を手軽に測定できる生体情報測定装置が各種提供されている。
【０００３】
そして、一般用途の生体情報測定装置には、健康状態をきめ細かく管理したり、運動時に加え、日常生活の中での体動によるカロリー消費量も計算してダイエットなどに役立てたりすることを目的として、腕時計型など、人体への常時装着が可能で、生体情報を常時測定しつづけるタイプ（常時測定型）の生体情報測定装置もある。
【０００４】
しかし、常時測定型の生体情報測定装置では、各種センサーを常時稼働し、そのセンサーからの信号を常時監視する必要があり、基本的に低消費電力化が難しいという問題がある。このような問題を解決し得る技術として、例えば特許文献１に、ユーザーの脈波信号を測定する脈波測定部と、ユーザーが睡眠状態にあるか否かを判別する状態判別部と、脈波測定部による脈波信号の測定を行わせる測定制御部とを含む生体情報測定装置が紹介されている。特許文献１の生体情報測定装置は、ユーザーが睡眠状態であると状態判別部が判別すると、測定制御部が、脈波測定部による脈波信号の測定動作を間欠的に行わせることにより、脈波が比較的安定する睡眠状態では脈波の測定間隔を長くして測定頻度を軽減することによって低消費電力化を実現するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５５２８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本出願人は、睡眠状態と同様に、例えば、適度な歩行ピッチによる歩行などの安定した体動状態を一定の期間保持している場合においても、脈波測定部による脈波の測定間隔を長くして測定頻度を軽減させてよく、ユーザーの脈波の推移などの情報を十分な精度で取得できることを見出した。しかしながら、特許文献１に記載の生体情報測定装置では、睡眠状態であることを判別した時のみに、脈波信号の測定動作を間欠的に行わせる制御をする構成となっており、その他の体動状態の場合については言及されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］  本適用例にかかる生体情報測定装置は、ユーザーの身体に装着されて、当該ユーザーの生体情報を測定する生体情報測定装置であって、前記ユーザーの脈波を検出して脈波信号を出力する脈波検出部と、前記ユーザーの体動を検出して体動信号を出力する体動検出部と、前記体動信号に基づいて前記ユーザーの運動状態の安定度合を評価する状態評価部と、前記状態評価部の評価結果に基づいて、前記脈波の検出間隔を設定する検出間隔設定部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本出願人は、睡眠状態と同様に、例えば、適度な歩行ピッチによる歩行などの安定した体動状態を一定の期間保持している場合においても、脈波測定部による脈波の測定間隔を長くして測定頻度を軽減させてよく、ユーザーの脈波の推移などの情報を十分な精度で取得できることを見出した。本適用例によれば、体動検出部から出力されるユーザーの体動信号から、ユーザーの運動状態の安定度合を評価し、評価した結果に基づいて脈波信号の検出間隔を設定するので、運動状態の安定度合が十分に高いと評価した場合に、脈波信号の検出間隔を長くする設定変更を行うことができる。したがって、消費電力をより低減することが可能な生体情報測定装置を提供することができる。
【００１０】
［適用例２］  上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記状態評価部は、直近のタイミングで検出された前記体動信号に基づいて算出された現在の体動周期と、前記直近のタイミングよりも所定時間前のタイミングで検出された前記体動信号に基づいて算出された過去の体動周期とを比較し、前記過去の体動周期に対する前記現在の体動周期の変動度合に基づいて前記安定度合を評価することを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、現在の体動周期と、所定時間前の過去の体動周期との変動度合が十分に小さいと判断できた場合に、ユーザーの体動状態の安定度合が高く脈波の変動が少ない安定状態であると判断できるので、脈波信号の検出間隔を長く設定変更して、生体情報測定装置による生体情報測定の消費電力の軽減を図ることが可能になる。
【００１２】
［適用例３］  上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記状態評価部は、前記体動信号に基づいて取得された前記体動信号のパワー値と、前記パワー値に関する所与の閾値とを比較した結果に基づいて、前記安定度合を評価することを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、ユーザーの体動信号のパワー値を所与の閾値と比較し、その比較結果から、ユーザーの運動状態が安定している（安定度合が高い）か否かを判定することができる。したがって、ユーザーの運動状態の安定度合が高いと判定した場合に、脈波信号の検出間隔を長く設定変更して、低消費電力にて生体情報測定を実施することが可能になる。
【００１４】
［適用例４］  上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記状態評価部は、前記体動信号に基づいて算出された前記ユーザーの移動速度と、前記移動速度に関する所与の閾値とを比較した結果に基づいて、前記安定度合を評価することを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、ユーザーの移動速度を所与の閾値と比較し、その比較結果から、ユーザーの運動状態が安定している（安定度合が高い）か否かを判定することができる。したがって、ユーザーの運動状態の安定度合が高いと判定した場合に、脈波信号の検出間隔を長く設定変更して、低消費電力にて生体情報測定を実施することが可能になる。
【００１６】
［適用例５］  上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記検出間隔設定部は、前記状態評価部により、前記安定度合が所定の高さよりも高いと評価した場合に、前記脈波の検出間隔を所定時間長く延ばす設定を行うことを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、ユーザーの体動状態の安定度合が十分に高いと評価した場合に、ユーザーの体動状態が安定して保持されており、脈波も安定していると判断することができる。したがって、脈波信号の検出間隔を長く設定変更して、低消費電力にて生体情報測定を実施することができる。
【００１８】
［適用例６］  本適用例にかかる生体情報測定方法は、ユーザーの身体に装着されて、当該ユーザーの生体情報を測定する生体情報測定装置を用いた生体情報測定方法であって、前記ユーザーの脈波を検出して脈波信号を出力する脈波検出処理と、前記ユーザーの体動を検出して体動信号を出力する体動検出処理と、前記体動信号に基づいて前記ユーザーの運動状態の安定度合を評価する状態評価処理と、前記状態評価処理の評価結果に基づいて、前記脈波の検出間隔を設定する検出間隔設定処理と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、体動検出部から出力されるユーザーの体動信号から、ユーザーの運動状態の安定度合を評価し、評価した結果に基づいて、脈波信号の検出間隔を設定するので、運動状態の安定度合が十分に高いと評価した場合に、脈波信号の検出間隔を長くする設定変更を行うことができる。したがって、より低消費電力にて生体情報測定を行うことできる。
【００２０】
［適用例７］  上記適用例にかかる生体情報測定方法において、前記状態評価処理では、直近のタイミングで検出された前記体動信号に基づいて算出された現在の体動周期と、前記直近のタイミングよりも所定時間前のタイミングで検出された前記体動信号に基づいて算出された過去の体動周期とを比較し、前記過去の体動周期に対する前記現在の体動周期の変動度合に基づいて前記安定度合を評価することを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、現在の体動周期と、所定時間前の過去の体動周期との変動度合が十分に小さいと判断できた場合に、ユーザーの体動状態の安定度合が高く脈波の変動が少ない安定状態であると判断できるので、脈波信号の検出間隔を長く設定変更して、生体情報測定装置による生体情報測定の消費電力の軽減を図ることが可能になる。
【００２２】
［適用例８］  上記適用例にかかる生体情報測定方法において、前記状態評価処理では、前記体動信号に基づいて取得された前記体動信号のパワー値と、前記パワーに関する所与の閾値とを比較した結果に基づいて、前記安定度合を評価することを特徴とする。
【００２３】
本適用例によれば、ユーザーの体動信号のパワー値を所与の閾値と比較し、その比較結果から、ユーザーの運動状態が安定している（安定度合が高い）か否かを判定して、安定度合が高いと判定した場合には、脈波信号の検出間隔を長く設定変更することができる。したがって、生体情報測定を、低消費電力にて実施することが可能になる。
【００２４】
［適用例９］  上記適用例にかかる生体情報測定方法において、前記状態評価処理は、前記体動信号に基づいて算出された前記ユーザーの移動速度と、前記移動速度に関する所与の閾値とを比較した結果に基づいて、前記安定度合を評価することを特徴とする。
【００２５】
本適用例によれば、ユーザーの移動速度を所与の閾値と比較し、その比較結果から、ユーザーの運動状態が安定している（安定度合が高い）か否かを判定して、安定度合が高いと判定した場合に、脈波信号の検出間隔を長く設定することができる。したがって、生体情報測定を、低消費電力にて実施することが可能になる。
【００２６】
［適用例１０］  上記適用例にかかる生体情報測定方法において、前記検出間隔設定処理では、前記状態評価処理にて、前記安定度合が所定の高さ以上に高いと評価した場合に、前記脈波の検出間隔を所定時間長く延ばす設定を行うことを特徴とする。
【００２７】
本適用例によれば、ユーザーの体動状態の安定度合が十分に高いと評価した場合に、ユーザーの体動状態が安定して保持されており、脈波も安定していると判断することができるので、脈波信号の検出間隔を長く設定変更することができる。したがって、生体情報測定の低消費電力化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態１に係る生体情報測定装置を前面から見たときの外観図。
【図２】（Ａ）は、上記生体情報測定装置を背面から見たときの外観図、（Ｂ）は、側面から見たときの外観図。
【図３】上記生体情報測定装置が備える脈波センサーの構造図。
【図４】上記生体情報測定装置の機能ブロック図。
【図５】実施形態１に係る生体情報測定方法の処理の流れを説明するフローチャート。
【図６】実施形態２に係る生体情報測定機器の従来例を示す断面図。
【図７】実施形態２に係る生体情報測定機器を示す斜視図。
【図８】実施形態３に係る生体情報測定機器を示す断面図。
【図９】実施形態４に係る生体情報測定機器を示す斜視図。
【図１０】実施形態５に係る生体情報測定機器を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００３０】
（実施形態１）
図１に生体情報測定装置（以下、測定装置と記す）１の外観図を示した。この測定装置１は、人の手首に装着するためのリストバンド２を備え、ケース３の前面には時刻、この装置の動作状態、および各種生体情報（心拍数、カロリー消費量、体温など）を文字や数字、あるいはアイコンによって表示するための液晶表示器（ＬＣＤ）４が配置されている。また、ケース３の周囲やケース３前面のフレーム部分にはこの測定装置１を操作するための各種操作ボタン５が配設されている。また、この測定装置１は、内蔵する二次電池を電源として動作し、ケース３の側面には、外部の充電器と接続されて、内蔵二次電池を充電するための充電端子６が配設されている。
【００３１】
図２（Ａ）に、測定装置１を後面、すなわちケース３の背面から見たときの外観図を示す。また、図２（Ｂ）に、装着者（ユーザー）の手首１００に装着された状態の測定装置１の側面を示した。ケース３の背面には、装着者の脈波を検出して脈波信号を出力するための脈波検出部としての脈波センサー１０が配設されている。この脈波センサー１０は、ケース３の背面に接触している装着者の手首１００にて脈波を検出する。本実施形態では、脈波を光学的に検出するための構成を備えている。
【００３２】
図３は、脈波センサー１０の内部構造をケース３の側面から見たときの構造図（拡大図）である。ケース３の背面側に円形底面を有する半球状の収納空間内に、ＬＥＤなどの光源１２と、フォトトランジスターなどの受光素子１３とが内蔵されている。半球の内面は鏡面１１であり、半球の底面側を下方とすると、受光素子１３と光源１２は、基板１４の上面と下面にそれぞれ実装されている。
【００３３】
光源１２により、装着者の手首１００の皮膚１０１に向けて光Ｌｅが照射されると、その照射光Ｌｅが皮下の血管１０２に反射して半球内に反射光Ｌｒとして戻ってくる。その反射光Ｌｒは、半球状の鏡面１１にてさらに反射して、受光素子１３に上方から入射する。
【００３４】
この血管１０２からの反射光Ｌｒは、血液中のヘモグロビンの吸光作用により、血流の変動を反映してその強度が変動する。脈波センサー１０は、拍動よりも早い周期で光源１２を所定の周期で点滅させ、受光素子１３は、光源１２の点灯機会ごとに受光強度に応じた脈波信号を光電変換によって出力する。なお、本実施形態では、１２８Ｈｚの周波数で光源１２を点滅させている。
【００３５】
＜機能ブロック構成＞
図４に上記測定装置１の機能ブロック構成を示した。測定装置１は、ＣＰＵ２０、ＲＡＭ２１、ＲＯＭ２２からなるコンピューター本体を制御部とし、その制御部を動作させるための基準クロックを生成するための発振回路２３と、その基準クロックから計時用のクロックを生成する分周回路２４を備えている。また、ＦＦＴに関わる演算を専用に行うＤＳＰである乗算器２５を備えている。
【００３６】
ユーザーインターフェイスに関わる構成としては、ＣＰＵ２０からの指示に従って情報をＬＣＤ４に表示するための表示部２６、圧電振動子２７などを用いてアラーム音や振動を出力するための警報部２８、操作ボタン５に対する操作状態を記述する操作データを生成してＣＰＵ２０に入力するための入力部２９を備えている。
【００３７】
また、測定装置１は、生体情報を測定するための構成として、各種センサー（１０，３０，３１）を備えている。脈波センサー１０は、上述したように、ＬＥＤなどの光源１２と受光素子１３を主体にして構成されている。体動検出部としての体動センサー３０は、３軸の加速度センサーであり、３軸方向のそれぞれの加速度に応じて３系統の体動信号を出力する。なお３軸方向は、例えば、図１に示したように、ケース３前面の法線方向（紙面奥から手前方向）をＺ軸、時計の６時から１２時に向かう方向をＹ軸、そして、これら２軸と直交する方向をＸ軸、などとすることができる。この場合、Ｘ軸は、測定装置１を装着した状態で、肘から手首に向かう方向とほぼ一致する。体動センサーは、加速度センサーだけでなく、慣性センサー、ＧＰＳ等、ユーザーの運動状態を検出できるものを使うことができる。
温度センサー３１は、例えば、温度に応じて抵抗値が変化することを利用し、抵抗の端子間電圧を温度信号として出力する。なお、本実施形態では、温度センサー３１は、ケース３の背面に配設されており、脈波センサー１０と同様に、装着者の手首１００に接触して、当該接触部位の温度を測定できるようになっている。
【００３８】
さらに、脈波センサー１０からの脈波信号、体動センサー３０からの体動信号をそれぞれ増幅する脈波信号増幅回路３２、および体動信号増幅回路３３と、それぞれの増幅回路（３２，３３）を経て増幅された脈波信号と体動信号、および温度センサー３１からの温度信号を所定のサンプリング周期ごとに個別にサンプリングして数値化して、それぞれの信号を脈波信号データ、体動信号データ、および温度データに変換するＡ／Ｄ変換回路３４を備えている。本実施形態では、１６Ｈｚのサンプリング周波数で各信号をＡ／Ｄ変換している。
【００３９】
脈波形整形回路３５、および体動波形整形回路３６は、脈波信号増幅回路３２、および体動信号増幅回路３３を経て増幅された脈波信号、および体動信号を、それぞれに所定の閾値との比較に基づいて２値化する。ＣＰＵ２０は、これらの波形整形回路（３５，３６）からの入力信号に基づいて脈波あるいは体動の有無を検出するとともに、脈波あるいは体動の検出結果に基づいて装着者の運動状態を判別・評価し、さらに、その判別・評価結果に基づいて、直後からの脈波の検出間隔を設定する。このため、ＣＰＵ２０は、拍動抽出部４１、拍動測定部４２、状態判別部４３、状態評価部４７、心拍数計算部４４、検出間隔設定部４８、および測定制御部４５を含む。なお、拍動抽出部４１、拍動測定部４２、状態判別部４３、状態評価部４７、心拍数計算部４４、検出間隔設定部４８、および測定制御部４５は、ＣＰＵ２０がＲＯＭ２２などに格納されたプログラムを実行することで実現される機能ブロック構成であり、本実施形態では、個別のハードウエアとしては存在していない。もちろん、これらの構成（４１〜４８）は、ＤＳＰなどに置換することも可能である。
【００４０】
通信部５０は、パーソナルコンピューターなどの外部の情報処理装置とＣＰＵ２０とのデータ通信に関わる情報処理を行う。ＣＰＵ２０は、この通信部５０を介して情報処理装置に各種データを転送したり、情報処理装置から各種データを受け取ったりする。なお、通信部５０と外部の情報処理装置とは、所定の通信規格に準拠したケーブルを介して直接接続される形態もあり得るし、クレイドルと呼ばれる充電器と兼用の中間装置を介して接続される形態もあり得る。無線信号により通信する形態も考えられる。ケーブル接続の場合は、ケース３の外面にケーブルと接続するためのコネクターを設けておけばよい。無線通信の場合は、情報処理装置側にその無線通信用のインターフェイスがあればよい。
【００４１】
本実施形態では、通信部５０は、クレイドルを介して情報処理装置と通信する形態を採用している。そして、通信部５０とクレイドルとは無線信号により通信し、クレイドルと情報処理装置とが有線接続されて通信するように構成されている。それによって、情報処理装置には、特殊な無線通信インターフェイスが不要となり、測定装置１には、コネクターが不要となる。
【００４２】
具体的には、クレイドルは、測定装置１を着脱自在に装着可能な形状をなし、装着状態にある測定装置と無線信号により測定装置１の通信部５０と通信するための構成と、情報処理装置とＵＳＢなどの汎用の通信規格に準じたプロトコルで通信するための構成とを備え、測定装置１と情報処理装置の双方との通信において送受信されるプロトコルの異なる信号を解釈して相互変換する。それによって、ＣＰＵ２０は、通信部５０を介して情報処理装置とのデータ通信が可能となる。
【００４３】
そして、以上の測定装置１の構成により、ＣＰＵ２０は、入力部２９からの操作データに従ってＲＯＭ２２に記憶されている所定のプログラムを実行するとともに、その実行結果やＡ／Ｄ変換回路３４からのデータなどをＲＡＭ２１に書込んだり、その書き込んだデータをＲＡＭ２１から読み出したりする。また、表示部２６を制御して情報処理の実行結果、測定装置１の動作状態、あるいは時刻などをＬＣＤ４に表示させたり、警報部２８を制御して音声や振動による信号を出力したりする。
【００４４】
上記構成を備えた本実施形態に係る測定装置１の主要な機能は脈波を常時検出して拍動信号を常時測定することにある。そして、測定装置１のＣＰＵ２０は、装着者の運動状態（活動状態）に応じて、異なるアルゴリズムで拍動信号を測定する。具体的には、装着者が運動などをして体動が検出される運動時と、睡眠時とで、測定装置１をそれぞれ異なる動作状態（動作モード）にした上で拍動信号を異なるアルゴリズムに基づいて測定する。このように、本実施形態に係る測定装置１は、装着者の運動時および睡眠時のそれぞれに対応する各種動作モードを備えることで、消費電力をきめ細かく管理することができ、低消費電力化と測定の精度確保とを両立している。
【００４５】
しかし、本実施形態に係る測定装置１の特徴は、動作モードが運動時と睡眠時とに切り替え可能な点だけではない。本実施形態の測定装置１の最も大きな特徴は、装着者が睡眠状態でなく、運動状態であることを判別した場合に、その運動状態の安定度合を評価し、評価結果に応じて脈波の検出間隔を再設定して、消費電力をさらに抑制してより節約することができるようになっている点にある。以下では、まず、本実施形態の運動時を対象とした拍動信号測定動作（運動時モード）において、低消費電力化を実現する拍動信号測定動作の処理の流れを説明し、そのうえで、拍動信号測定動作の処理の流れにおける運動状態の安定度合の評価方法を本発明の実施例として説明する。
【００４６】
図５は、本実施形態に係る生体情報測定方法の処理の流れを説明するフローチャートである。
図５において、本実施形態に係る生体情報測定方法がスタートすると、まず、脈波センサー１０による脈波信号の連続測定（Ｓ１−１）、および、体動センサー３０による体動信号の連続測定（Ｓ１−２）が開始され、検出された脈波信号を出力する脈波検出処理、および、検出された体動信号を出力する体動検出処理とが行われる。なお、温度センサー３１による温度（体温測定）を併行して行うこともできるが、図示を省略する（以下、同じ）。
拍動抽出部４１は、脈波信号データから体動に相関するノイズ成分を除去して拍動信号のみを抽出する。具体的には、拍動抽出部４１は、ＣＰＵ２０が所定のプログラムを実行することで実現されるデジタルフィルターであり、ＦＩＲフィルターなどによって構成される適用フィルターを用いてノイズを含んだ脈波信号から拍動信号を抽出する。そして、拍動測定部４２は、抽出した拍動信号のデータを乗算器２５を用いてＦＦＴ解析することにより拍動の周波数（あるいは周期）を特定する。心拍数計算部４４は、その特定された周波数や周期に基づいて１分間あたりの拍動、すなわち心拍数を計算する。ＣＰＵ２０は、その心拍数のデータを、例えば、ＲＡＭ２１に記憶したり、装着者の操作に従ってＬＣＤ４に表示したり、通信部５０を介して外部の情報処理装置に転送したりする。
【００４７】
次いで、検出された脈波信号、および体動信号に基づいて、ユーザーが運動状態であるか否かの状態判別を行う（Ｓ２）。運動時に脈波センサー１０が出力する脈波信号は、体動が所定の大きさ以上の強度になると、体動の影響により乱れた血流の変動を反映している。状態判別部４３は、体動波形整形回路３６からの信号により、体動を検出していると判定している状態で、かつＡ／Ｄ変換回路３４からの体動データによって体動が所定以上の強度にあると、運動時である、と判定する。あるいは、装着者が意識的に運動を開始する前に測定装置１に対して所定の操作を行い、状態判別部４３は、その操作信号の入力によって運動時である、と判定してもよい。なお、状態判別は、少なくとも体動信号に基づいて行われ、脈波信号は用いない場合もあるが、図５のフローチャートでは、脈波信号および体動信号の両方を用いて状態判別を行う処理の流れを示している。
【００４８】
状態判別の結果、運動状態にはないと判定された場合（Ｓ３：ＮＯ）、ユーザーは睡眠状態であると判断できるので、脈波の検出間隔を睡眠時検出時間に設定し（Ｓ６−１）、脈波信号の検出処理を一旦停止して（Ｓ７）、次の検出期間の到来を監視する。
一方、状態判別の結果、運動状態であると判定された場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、状態評価部４７は、検出されたユーザーの体動が安定状態であるか否かを判定する状態評価を行う（Ｓ４）。状態評価において、ユーザーの体動が安定状態にないと判定された場合（Ｓ５：ＮＯ）、脈波信号の連続測定（Ｓ１−１）および体動信号の連続測定（Ｓ１−２）を継続する。状態評価において、ユーザーの体動が所定の安定状態にあると判定された場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、脈波信号の検出間隔を長くして測定頻度を軽減させてもよいと判断できるので、検出間隔設定部４８は、次の脈波検出の検出間隔を長く設定変更する検出間隔設定処理を行い（Ｓ６−２）、脈波信号の検出処理動作を一旦停止して（Ｓ７）、次の検出期間の開始を監視する。なお、検出間隔設定処理（Ｓ６−２）では、少なくとも脈波検出の検出間隔設定変更を行うが、脈波検出とともに体動検出の検出間隔設定変更を行う構成としてもよい。
【００４９】
検出期間の開始となるまでは、次の検出期間の監視を継続する（Ｓ８：ＮＯ）。
検出期間になると（Ｓ８：ＹＥＳ）、検出間隔設定処理（Ｓ６−２）で設定された検出間隔および新たな検出時間にて脈波信号の検出動作（Ｓ９−１）および体動信号の検出動作（Ｓ９−２）を開始し、検出期間の終了まで検出を続ける（Ｓ１０：ＮＯ）。検出期間の終了になると脈波信号および体動信号の検出を終了し、生体情報測定を継続する場合（Ｓ１１：ＮＯ）、状態判別（Ｓ２）に戻って処理を繰り返し、生体情報測定を終了する場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、一連の生体情報測定の処理を終わる。
【００５０】
上述したように、本実施形態の生体情報測定処理（生体情報測定方法）では、体動信号の検出によりユーザーの体動が検出された場合でも、その体動状態に基づいてユーザーの運動状態の安定度合を評価する状態評価により所定の安定状態が確認できた場合に、少なくとも脈波信号の検出処理の検出間隔を長くして脈波センサー１０による検出時間を短く設定する検出間隔設定処理を行い、新たに設定した検出間隔にて次の検出期間の検出動作を実行する。これにより、従来の睡眠時のみ消費電力を軽減する対策に加えて、ユーザーの覚醒時の生体情報測定においても低消費電力化を達成することができる。以下では、その実施例として、具体的に、ユーザーの運動状態の安定度合を評価する状態評価の実施例をいくつか挙げる。
【００５１】
＝＝＝第１の実施例＝＝＝＝
第１の実施例として、ユーザーの運動状態の安定度合を評価する状態評価において、直近のタイミング（検出期間）に検出された体動信号に基づいて算出された現在の体動周期と、直近のタイミングよりも所定時間（所定の検出期間）前のタイミング（検出期間）に検出された体動信号に基づいて算出された過去の体動周期とを比較し、過去の体動周期に対する現在の体動周期の変動度合を確認する。そして、その変動度合が小さく、且つ、脈波信号の検出値に影響しないレベルの体動であることが確認された場合は、ユーザーの状態は「安定状態である」と判断して、脈波信号の検出間隔を長く設定変更する検出間隔設定処理を行って、生体情報測定の低消費電力化を図ることができる。このように、所定期間前の期間から直近の検出期間まで、体動周期の変動度合が小さく、且つ、脈波信号の検出値に影響しないレベルの体動には、例えば、一定のリズムで、且つ、脈波への影響が少ない（速過ぎない）ペースで歩行している場合などがある。
【００５２】
＝＝＝第２の実施例＝＝＝＝
ユーザーの運動状態の安定度合を評価する状態評価の第２の実施例としては、体動信号に基づいて取得される体動信号のパワー値と、パワーに関する所与の閾値とを比較した結果に基づいて、安定度合を評価する。体動信号のパワー値とは、体動の強さを表す値であり、パワーに関する所与の閾値とは、体動信号のパワー値が、ユーザーの脈波信号を乱すことない強さ（弱さ）であることが予め確認できているパワーの閾値のことを言う。これにより、検出された体動信号に基づいて取得されるパワー値が、所与の閾値を超えない体動のパワーに抑えられていることを確認することにより、ユーザーの運動状態は安定している（安定度合が高い）と判断して、脈波信号の検出間隔を長く設定変更し、生体情報測定の低消費電力化を図ることができる。
【００５３】
＝＝＝第３の実施例＝＝＝＝
ユーザーの運動状態の安定度合を評価する状態評価の第３の実施例としては、検出された体動信号からユーザーの移動が確認された場合に、体動信号に基づいて取得されるユーザーの移動速度と、移動速度に関する所与の閾値とを比較した結果に基づいて、安定度合を評価する。ここで、移動速度に関する所与の閾値とは、ユーザーの移動速度が、ユーザーの脈波信号を乱すことない強さ（弱さ）であることが予め確認できている移動速度の閾値のことを言う。例えば、脈波が乱れずに安定した状態を保持できる程度の速さ（移動速度）の歩行を行っている場合などが、移動速度に関する所与の閾値を超えない移動速度でユーザーが移動している状態のことを言う。これにより、検出された体動信号に基づいて取得されるユーザーの移動速度が、移動速度に関する所与の閾値を超えない速度に抑えられていることを確認することにより、ユーザーの運動状態は安定している（安定度合が高い）と判断して、脈波信号の検出間隔を長く設定変更し、生体情報測定の低消費電力化を図ることができる。
【００５４】
上述の第１の実施例〜第３の実施例のいずれにおいても、状態評価の評価処理において、状態評価部４７により、体動信号に基づいて算出されるユーザーの運動状態の安定度合が所定の高さ以上に高いと評価した場合に、脈波信号の検出間隔を所定時間長く延ばす設定変更を行い、生体情報測定を低消費電力にて行うことを可能としている。
したがって、本実施形態の生体情報測定装置１を用いた生体情報測定方法によれば、ユーザーの体動が検出される運動状態を含めて、生体情報測定をより低消費電力にて行うことが可能になるという効果が得られる。
【００５５】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について図面を用いて説明する。
実施形態２に係る生体情報測定機器は、前述の実施形態１の生体情報測定装置１と同様に、生体情報を測定される生体（例えば人体）に装着され、脈拍（心拍数）等の生体情報を測定する心拍数監視装置である。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。
【００５６】
まず、実施形態２に係る生体情報測定機器としての心拍数監視装置１０１０について説明する前に、図６を用いて実施形態２に係る生体情報測定機器としての心拍数監視装置の従来例について説明する。
【００５７】
図６は、心拍数監視装置を装着しているユーザー（被験者、同図では、ユーザーの腕を示す）の、生理的パラメーター（生体情報）を測定する従来例の生体情報測定機器としての心拍数監視装置１０１０を示す断面図である。心拍数監視装置１０１０は、ユーザーの少なくとも一つの生理的パラメーターとしての心拍数を計測するセンサー１０１２と、センサー１０１２を収納しているケース１０１４を備えている。心拍数監視装置１０１０は、固定部１０１６（例えばリストバンド、以下、バンドと記す）によって、ユーザーの腕１に装着される。
【００５８】
このセンサー１０１２は、二つのセンサーエレメントである発光部としての発光素子１１２１および受光部としての受光素子１１２２を備え、心拍数を測定するかまたはモニターするための心拍数監視センサーである。しかし、一つ以上の生理的パラメーター（例えば心拍数、血圧、呼気量、皮膚伝導率、皮膚湿度など）を測定するセンサーであってもよい。また、ケース１０１４が、バンドタイプのハウジングを備えている場合は、例えばスポーツにおいて使われる腕時計型の監視装置として用いることができる。なお、ケース１０１４の形は、主にユーザー（図中、ユーザーの腕１）に関して所望の位置でセンサー１０１２を保持することができればよく、任意に電池、処理ユニット、表示、ユーザーインターフェイスなどのような更なる要素を収納することができてもよい。
【００５９】
従来例の生体情報測定機器は、ユーザーの心拍数をモニターするための心拍数監視装置１０１０である。そして、センサー１０１２は発光素子１１２１および受光素子１１２２から成る光学センサーである。光学センサーを用いた光学的心拍数モニターは、皮膚に光をあてる光源としての発光素子１１２１（通常ＬＥＤが用いられる）に依存する。発光素子１１２１から皮膚に照射された光は、皮膚下の血管を流れる血液によって一部が吸収されるが、残りの光は反射され皮膚を出る。そして、反射された光は、受光素子１１２２（通常フォトダイオードが用いられる）によって、捕捉される。受光素子１１２２からの受光信号は、血管を流れる血液量に相当する情報を含む信号である。血管を流れる血液量は、心臓の脈動によって変化する。そして、このように、受光素子１１２２上の信号は心臓の拍動に対応して変化する。つまり、受光素子１１２２の信号の変化は、心拍数のパルスに相当するものである。そして、単位時間当たりパルス数を計数することによって（例えば１０秒当たり）、心臓が１分間に打つ数（即ち心拍数）が得られる。
【００６０】
以下、図７を用いて実施形態２に係る生体情報測定機器としての心拍数監視装置１０２０について説明する。図７は、実施形態２に係る心拍数監視装置を示す斜視図である。実施形態２に係る心拍数監視装置１０２０は、図７では図示していないが、前述の実施形態１と同様に、バンドなどの固定部によって、ユーザーの腕に装着される。
【００６１】
実施形態２に係る心拍数監視装置１０２０は、複数（本例では二つ）の発光部としての発光素子１２２１，１２２３と、一つの受光部としての受光素子１２２２とが、一列に並び配置されている。具体的には、少なくとも二つのセンサーエレメントを備えたセンサー１０２２（本例では、三つのセンサーエレメントとして、第１の発光部および第２の発光部としての二つの発光素子１２２１，１２２３と、受光部としての受光素子１２２２とを用いている）を有している。なお、図示しないが、受光素子１２２２と発光素子１２２１との間、および受光素子１２２２と発光素子１２２３との間に、各々を囲むように設けられた第１のフレームと、第２のフレームとを備えていることが望ましい。
【００６２】
そして、第１の発光部および第２の発光部としての二つの発光素子１２２１，１２２３の間に受光部としての受光素子１２２２が配置されている。また、第１の発光部および第２の発光部としての二つの発光素子１２２１，１２２３は、受光部としての受光素子１２２２の中心を通る仮想線に対して線対称の位置に配置されている。発光素子１２２１，１２２３および受光素子１２２２を、このような配置とすることにより、デッドスペースが減少し、省スペース化を図ることができる。また、線対称位置にある第１の発光部、および第２の発光部を併せた光が受光部に集まり、より正確な検出を行うことができる。
【００６３】
センサーエレメントは、センサー信号を検出する。センサー１０２２は、ユーザーの皮膚に対して発光するための二つのＬＥＤを用いた発光素子１２２１，１２２３から成る光学センサーと、皮膚から反射した光を受信するための少なくとも一つの受光素子１２２２（フォトダイオード）とを備えている。さらに、心拍数監視装置１０２０は、ケースまたはハウジング（図示せず）を有している。ケースまたはハウジングは、図６に示されるケース１０１４と類似、あるいは同一でもよいし、上述の実施形態１におけるケース３と類似、あるいは同一でもよい。
【００６４】
そして、センサー１０２２は、キャリア（基板）１０２６の一面に担持されている。ここで、キャリア（基板）１０２６と、キャリア（基板）１０２６上に担持されたセンサー１０２２とを含む構成が生体情報測定モジュールに該当する。なお、以下の実施形態３〜５においても同様である。発光素子１２２１，１２２３から射出された光は、皮膚などに吸収されずに反射され、受光素子１２２２に直接到達することができる。心拍数監視装置１０２０において、キャリア１０２６と発光素子１２２１，１２２３の上面１２２１ａ，１２２３ａとの間の距離は、キャリア１０２６と受光素子１２２２の上面１２２２ａとの間の距離より小さい。即ち、キャリア１０２６と発光素子１２２１，１２２３の上面１２２１ａ，１２２３ａとの間の距離と、キャリア１０２６と受光素子１２２２の上面１２２２ａとの間の距離との差が、Δｈである。そして、受光素子１２２２は、一番上の表層であるその上面１２２２ａから光を受信する。それらの構成によれば、発光素子１２２１，１２２３から射出された光の大部分は皮膚に向かい、反射光は、空気層などの介入なしに直接受光素子１２２２に入射される効果がある。換言すれば、受光素子１２２２が皮膚に密着する構造であるため、受光素子１２２２の上面（受光面）１２２２ａと皮膚との間に隙間が生じにくい構造とすることができ、これにより外光などのノイズ源となる光が上面１２２２ａに入射することを抑制することができる。また、皮膚を通過しない発光素子１２２１，１２２３からの光、例えば発光素子１２２１，１２２３から直接受光素子１２２２に入射する光は、受光素子１２２２の上面１２２２ａに到達することができない。
【００６５】
（実施形態３）
次に、図８を参照して実施形態３に係る生体情報測定機器としての心拍数監視装置１０３０について説明する。図８は、実施形態３に係る心拍数監視装置を示す断面図である。なお、実施形態３に係る心拍数監視装置１０３０は、図８では図示していないが、前述の実施形態１と同様に、バンドなどの固定部によって、ユーザーの腕に装着される。
【００６６】
図８に示すように、発光部としての発光素子１２２１，１２２３および受光部としての受光素子１２２２の電気的接続端子１０３４は、電気的要素の保護のために絶縁性材料（例えばエポキシ樹脂）１０３２で、好ましくは覆われていなければならない。また、絶縁性材料１０３２が発光素子１２２１，１２２３や受光素子１２２２を覆わないように構成することができる。具体的には、発光素子１２２１と受光素子１２２２との間の領域、発光素子１２２３と受光素子１２２２との間の領域を絶縁性材料１０３２で埋めるように構成することができる。換言すれば、少なくとも受光素子１２２２の上面１２２２ａ、発光素子１２２１，１２２３の上面１２２１ａ，１２２３ａが絶縁性材料１０３２に覆われないように構成することができる。このように構成することで、皮膚と発光素子１２２１，１２２３との間のエアギャップによる妨害を抑制することができる。さらに、絶縁性材料１０３２が発光素子１２２１，１２２３の上面１２２１ａ，１２２３ａや受光素子１２２２の上面１２２２ａを覆うように構成しても良い。このように構成することで、皮膚と接触する受光素子１２２２の上面１２２２ａや、発光素子１２２１，１２２３の上面１２２１ａ，１２２３ａを保護することができるので、受光素子１２２２の上面１２２２ａや、発光素子１２２１，１２２３の上面１２２１ａ，１２２３ａの損傷を防ぐことができる。この場合、絶縁性材料１０３２は保護膜とみなすこともできる。
【００６７】
本実施形態３に係る心拍数監視装置１０３０では、一般に可能性がある実施例として、エポキシ樹脂を用いた絶縁性材料１０３２を設けている。図８においては、絶縁性材料１０３２は、発光素子１２２１，１２２３の上面１２２１ａ，１２２３ａを覆うことなく配置され、電気的接続端子１０３４を保護する。発光素子１２２１，１２２３から射出されている光は、矢印にて表される。
【００６８】
このように、絶縁性材料１０３２の配置は、心拍数監視装置１０３０の正しい機能を妨げない程度の最小限で行うことにより、発光素子１２２１，１２２３および受光素子１２２２の電気的接続端子１０３４を保護することで、この心拍数監視装置１０３０は更に改良されることができる。なお、図示しないが、受光素子１２２２と発光素子１２２１との間、および受光素子１２２２と発光素子１２２３との間に、各々を囲むように設けられた第１のフレームと、第２のフレームとを備えていることがさらに好適である。
【００６９】
なお、本実施形態３におけるエポキシ樹脂を注入する構成に変えて、図９に示すような実施形態４に係る生体情報測定機器としての心拍数監視装置１０４０とすることがさらに好適である。
【００７０】
（実施形態４）
次に、実施形態４に係る生体情報測定機器としての心拍数監視装置１０４０について、図９を参照して説明する。図９は、実施形態４に係る心拍数監視装置を示す斜視図である。なお、実施形態４に係る心拍数監視装置１０４０は、図９では図示していないが、前述の実施形態１と同様に、バンドなどの固定部によって、ユーザーの腕に装着される。
【００７１】
実施形態４に係る心拍数監視装置１０４０は、作成されたフレーム１０４１，１０４２，１０４３が配置される。フレーム１０４１，１０４２，１０４３は、発光部としての発光素子１２２１，１２２３および受光部としての受光素子１２２２の周囲に配置され、フレーム１０４１，１０４２，１０４３と、発光素子１２２１，１２２３および受光素子１２２２との間の隙間１０３６が形成される。そして、フレーム１０４１，１０４２，１０４３をガイドとして絶縁性材料（図９では図示されない）が注入され、発光素子１２２１，１２２３および受光素子１２２２の電気的接続端子１０３４を覆う。
【００７２】
実施形態４に示す例では、発光素子１２２１，１２２３および受光素子１２２２は、個々のフレーム１０４１，１０４２，１０４３によって囲まれる。なお、他の例としては、すべてのフレーム１０４１，１０４２，１０４３は、互いに結合されてもよく、または、すべてのセンサーエレメントは一体のフレームによって囲まれてもよい。なお、フレーム１０４１，１０４２，１０４３を遮光部の一例としての遮光壁として用いることができる。フレーム１０４１，１０４２，１０４３を遮光壁として用いることにより、発光素子１２２１，１２２３から射出された光が、直接受光素子１２２２に入ることを防止することができる。
【００７３】
心拍数監視装置１０４０の機能に影響を及ぼさないための改善点として、発光素子１２２１，１２２３のまわりのフレーム１０４１，１０４３の上部エッジ１０４１ａ，１０４３ａは、好ましくは発光素子１２２１，１２２３の上面１２２１ａ，１２２３ａより低いことが好ましい。換言すれば、個別のフレーム１０４１，１０４３の上部エッジ１０４１ａ，１０４３ａとキャリア１０２６との距離ｈＦＲ−ＬＥＤは、個別のフレーム１０４１，１０４３で囲まれている発光素子１２２１，１２２３の上面１２２１ａ，１２２３ａとキャリア１０２６との距離ｈＬＥＤと、同じか小さい（ｈＦＲ−ＬＥＤ≦ｈＬＥＤ）。
好ましくは、発光素子１２２１，１２２３の上面１２２１ａ，１２２３ａとキャリア１０２６との距離ｈＬＥＤと、フレーム１０４１，１０４３の上部エッジ１０４１ａ，１０４３ａとキャリア１０２６との距離ｈＦＲ−ＬＥＤとの差は、０．１ｍｍから０．８ｍｍの範囲に設定する。なお、さらに好ましくは、発光素子１２２１，１２２３の上面１２２１ａ，１２２３ａとキャリア１０２６との距離ｈＬＥＤと、フレーム１０４１，１０４３の上部エッジ１０４１ａ，１０４３ａとキャリア１０２６との距離ｈＦＲ−ＬＥＤとの差は、０．２ｍｍから０．５ｍｍの範囲に設定する。
【００７４】
また、受光素子１２２２のまわりのフレーム（レシーバーフレーム）１０４２の上部エッジ１０４２ａは、好ましくは受光素子１２２２の上面１２２２ａより高いことが好ましい。換言すれば、フレーム１０４２の上部エッジ１０４２ａとキャリア１０２６との距離ｈＦＲ−ＰＤは、フレーム１０４２で囲まれている受光素子１２２２の上面１２２２ａとキャリア１０２６との距離ｈＰＤより大きい（ｈＦＲ−ＰＤ＞ｈＰＤ）。
好ましくは、受光素子１２２２の上面１２２２ａとキャリア１０２６との距離ｈＰＤと、フレーム１０４２の上部エッジ１０４２ａとキャリア１０２６との距離ｈＦＲ−ＰＤの差は、０ｍｍから０．５ｍｍの範囲に設定する。なお、さらに好ましくは、受光素子１２２２の上面１２２２ａとキャリア１０２６との距離ｈＰＤと、フレーム１０４２の上部エッジ１０４２ａとキャリア１０２６との距離ｈＦＲ−ＰＤの差は、０．１ｍｍから０．２ｍｍの範囲に設定する。
さらに、フレーム１０４２の上部エッジ１０４２ａとキャリア１０２６との距離ｈＦＲ−ＰＤは、発光素子１２２１，１２２３の上面１２２１ａ，１２２３ａとキャリア１０２６との距離ｈＬＥＤよりも大きい（ｈＦＲ−ＰＤ＞ｈＬＥＤ）。
【００７５】
なお、例えば、受光素子１２２２および発光素子１２２１，１２２３が間近である場合、受光素子１２２２と発光素子１２２１，１２２３との間に、１枚のフレーム壁だけが存在する構成であってもよい。これは、製造容易性の理由で発生する場合がある。その１枚のフレーム壁がケースである場合、受光素子１２２２および発光素子１２２１，１２２３で両方のフレームのフレーム壁は一致する。これは、発光素子１２２１，１２２３のフレーム壁がより高くなることを意味する、詳述すると、発光素子１２２１，１２２３を囲むフレーム１０４１，１０４３の内の、受光素子１２２２がある側のフレーム壁が高くなり、他のフレーム壁は発光素子１２２１，１２２３の上面１２２１ａ，１２２３ａより低くなる。
さらに、フレーム１０４１，１０４２，１０４３に代えて、受光素子１２２２と発光素子１２２１、あるいは発光素子１２２３との間に第１の壁部を設け、発光素子１２２１，１２２３の外側、つまり受光素子１２２２に対して第１の壁部とは反対側に第２の壁部を設けるように構成しても良い。
このように構成した場合、キャリア１０２６と第１の壁部の上面との距離は、キャリア１０２６と第２の壁部の上面との距離よりも大きくなるように構成しても良い。このように構成することで、図９のように発光素子や受光素子を囲うように構成した場合に比べ、より少ない部材でフレームの機能を実現することができる。
【００７６】
なお、本実施形態４のようにフレーム１０４１，１０４３やフレーム１０４２を用いることにより、注入されるエポキシ樹脂などの絶縁性材料が流れ出すことを防ぐことができる。またこのように、追加構造を作成してエポキシ樹脂などの絶縁性材料を区切ることは、高い量産性を可能にするオプションである。なお、フレーム１０４１，１０４３やフレーム１０４２は、キャリア１０２６と同じ材料によって構成されても良い。例えばエポキシ系樹脂やポリカーボネイト系樹脂を用いて射出成型でフレームが形成されても良い。
【００７７】
前述したように、絶縁性材料１０３２（図８参照）は、センサーエレメント（発光素子１２２１，１２２３および受光素子１２２２）の電気的接続端子１０３４を保護する。しかしながら、これらの電気的接続端子１０３４は他の要素である追加電子機器（例えばドライバー、検出エレクトロニクス、プロセッサーまたは電源）と、さらに接触しなければならない。そして、キャリア１０２６（プリント基板（ＰＣＢ）でもよい）に、これらの追加電子機器とのなんらかの電気接続があることを意味する。また、本実施形態に係る心拍数監視装置の構造は、心拍数のみならず、脈波、脈拍の計測装置にも適用できる。
【００７８】
（実施形態５）
図１０を参照して、実施形態５に係る生体情報測定機器としての心拍数監視装置１０５０を説明する。図１０は、実施形態５に係る心拍数監視装置を示す断面図である。なお、実施形態５に係る心拍数監視装置１０５０は、図１０では図示していないが、前述の実施形態１と同様に、バンドなどの固定部によって、ユーザーの腕に装着される。
【００７９】
実施形態５に係る心拍数監視装置１０５０は、前述した追加電子機器（例えばプロセッサー１０５２およびドライバー１０５４）を備えている。外部電気接続端子（図示せず）は、センサーエレメント（発光部としての発光素子１２２１および受光部としての受光素子１２２２）と同じキャリア１０２６に配置されない。つまり、追加電子機器は、センサーエレメントとは別のキャリアあるいは基板に配置されている。このように構成することで、皮膚とセンサーエレメント（発光素子１２２１および受光素子１２２２）との良好な接触を維持しつつ、必要な追加電子機器を心拍数監視装置１０５０に搭載することができる。例えば、外部電気接続端子は、キャリア１０２６の側面に配置されることができる。
【００８０】
上述したように、異なる種類のセンサーが、本発明に係る生体情報測定機器において用いられることが可能である。例えば、上述の受光素子１２２２が電気センサーである場合は、ユーザーの皮膚に接触して、ユーザーの伝導率を測定するための２本の皮膚コンダクタンス電極（例えば、センサーエレメント（図７に示される発光素子１２２１、受光素子１２２２））は、皮膚でおおわれる。なお、さらなる、二つ以上の種類のセンサーが、この種の生体情報測定機器において、用いられることが可能である、さらに、センサーエレメントの数は問わない。
【００８１】
次に、実施形態２〜５において、提唱される生理的パラメーターを測定する生体情報測定機器を製造する方法について説明する。
まず、第１ステップにおいて、センサー信号を検出するための少なくとも二つのセンサーエレメント（発光素子１２２１および受光素子１２２２）から成るセンサー１０２２は、キャリア１０２６上に配置される。次に、第２ステップにおいて、上記センサーエレメントの電気的接触をキャリア１０２６に形成する。次に、第３ステップにおいて、一つ以上のフレーム１０４１，１０４２は、センサー１０２２および／または個々のセンサーエレメント（発光素子１２２１および受光素子１２２２）周辺で、キャリア１０２６の上に形成される。次に、第４ステップにおいて、キャリア１０２６に備えられているセンサーエレメント（発光素子１２２１および受光素子１２２２）の上面１２２１ａ，１２２２ａを覆わない、それぞれのフレーム１０４１，１０４２によって囲まれる領域に絶縁性材料１０３２が注入され満たされる。
【００８２】
上記実施形態２〜５によれば、生体情報測定機器の性能に負の影響を及ぼすことのない電気的接触の保護を成し遂げる方法が提案される。そして、センサーの性能を保つような方法で形成される。例えば、これらのフレーム１０４１，１０４３の少なくとも一つは、皮膚に対するセンサーの位置がシフトすることを防ぐ。さらに、これらのフレーム１０４１，１０４３の少なくとも一つは、射出された直射的な光が受光素子１２２２に入射するのを防止するのに役立つことができる。好ましくは、受光素子１２２２の向きになっている側の、発光素子１２２１，１２２３のまわりのフレーム１０４１，１０４３の高さは、発光素子１２２１，１２２３の上面１２２１ａ，１２２３ａの高さより小さくなければならない。加えて、受光素子１２２２のまわりのフレーム１０４２は、受光素子１２２２の上面１２２２ａより高くてもよい。
【００８３】
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【００８４】
例えば、上記実施形態の生体情報測定装置１では、脈波を光学的に検出していた。この実施形態に限らず、脈波を圧電素子などの受動素子を用いて測定することもできる。受動素子は、活動時モードであっても、電力をほとんど消費しない。したがって、受動素子を脈波センサーに用いた生体情報測定装置では、睡眠時モードにおいて、受動素子からの信号を測定期間に限ってサンプリングして省電力化を図ればよい。
【００８５】
また、常時装着可能であれば、生体情報測定装置１の形態は腕時計型に限るものではない。その一方で、汎用のコンピューターにも腕時計型など、常時装着が可能な形態のものがあり、そのようなコンピューターに脈波センサーを搭載することは容易である。したがって、脈波センサーを備えた常時装着型のコンピューターにインストールされて、当該コンピューターを生体情報測定装置として機能させるためのプログラムを本発明の実施例とすることも可能である。
【００８６】
以上述べたことに限らず、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、生体情報測定装置等の構成、動作や、それを用いた生体情報測定方法についても、本実施形態で説明したものや方法に限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１…生体情報測定装置（測定装置）、２…リストバンド、３…ケース、４…ＬＣＤ、５…操作ボタン、６…充電端子、１０…脈波センサー、１１…鏡面、１２…光源、１３…受光素子、１４…基板、２０…ＣＰＵ、２１…ＲＡＭ、２２…ＲＯＭ、２３…発振回路、２４…分周回路、２５…乗算器、２６…表示部、２７…圧電振動子、２８…警報部、２９…入力部、３０…ケース部、３０…体動センサー、３１…温度センサー、３２…脈波信号増幅回路、３３…体動信号増幅回路、３４…Ａ／Ｄ変換回路、３５…脈波形整形回路、３６…体動波形整形回路、４１…拍動抽出部、４２…拍動測定部、４３…状態判別部、４４…心拍数計算部、４５…測定制御部、４７…状態評価部、４８…検出間隔設定部、５０…通信部、１００…装着者の手首、１０１…皮膚、１０２…血管、１０１０，１０２０，１０３０，１０４０…心拍数監視装置。
【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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