(57)【要約】【課題】血圧測定時に装置の使用態様が適正であるかを検出する。【解決手段】電子血圧計１００は、所定の撮像範囲を有し、血圧測定時に撮像動作をして画像データを出力するカメラと、画像データに基づき、当該画像データが指す撮像画像に顔の画像とカフの画像が含まれるか否かを検出する顔及びカフ検出部２１および２２と、顔の画像とカフの画像の、撮像画像における位置情報を算出する位置情報算出部２３と、算出された顔の画像とカフの画像との位置情報が指す相対的な位置関係に基づき、電子血圧計１００の使用状態は適正か否かの判定処理を行う不正判定部２７と、不正判定部２７による判定の結果を出力する出力部を、備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定者の測定部位に装着されるカフと、
前記カフに加える圧力を調整する加圧・減圧手段と、前記圧力を調整する過程で生じる前記カフ内の圧力の変動を指す圧脈波情報を検出する検出手段と、前記圧脈波情報に基づき血圧値を算出する血圧算出手段と、を含む血圧測定部とを備える電子血圧計において、
所定の撮像範囲を有し、血圧測定時に撮像動作をして画像データを出力する撮像手段と、
前記画像データに基づき、当該画像データが指す撮像画像に顔の画像と前記カフの画像が含まれるか否かを検出する画像検出手段と、
前記画像検出手段が検出した前記顔の画像と前記カフの画像の、前記撮像画像における位置を指す位置情報を算出する位置情報算出手段と、
算出された前記顔の画像と前記カフの画像との位置情報が指す相対的な位置関係とに基づき、前記電子血圧計の使用状態は適正か否かの判定処理を行う不正判定手段と、
前記不正判定手段による判定の結果を出力する出力手段とを、さらに備える、電子血圧計。
【請求項２】
前記不正判定手段は、
前記画像検出手段による前記顔の画像と前記カフの画像の検出の結果と、算出された前記顔の画像と前記カフの画像との位置情報が指す相対的な位置関係とに基づき、前記電子血圧計の使用状態は適正か否かの判定処理を行う、請求項１に記載の電子血圧計。
【請求項３】
適正な使用状態である場合には、前記所定の撮像範囲には前記被測定者が位置し、
前記不正判定手段は、
前記画像検出手段が前記顔の画像および前記カフの画像を検出したときに、前記判定処理を行う、請求項２に記載の電子血圧計。
【請求項４】
前記不正判定手段は、
前記画像検出手段が検出した前記顔の画像および前記カフの画像がそれぞれ１個であるときに、前記判定処理を行う、請求項２に記載の電子血圧計。
【請求項５】
前記画像検出手段によって前記顔の画像または前記カフの画像が検出されないときには、前記血圧算出手段が算出する血圧値の精度は低いと判定する、請求項第１から４のいずれか１項に記載の電子血圧計。
【請求項６】
前記画像検出手段によって検出された前記顔の画像が１個でないとき、または、前記画像検出手段によって検出された前記カフの画像が１個でないときには、前記血圧測定部による血圧測定を行なわない、請求項第１から５のいずれか１項に記載の電子血圧計。
【請求項７】
前記カフの表面には、装着されたときの前記カフの装着の方向を示すマークが予め付されて、
前記位置情報算出手段は、前記顔の画像における顔の特徴部の位置を検出し顔特徴位置情報を出力し、
前記不正判定手段は、前記位置情報算出手段が出力した前記顔特徴位置情報が示す前記顔の向きが、前記カフの画像における前記マークが指示する所定方向に一致していると判定したとき、前記電子血圧計の使用状態は適正か否かの判定処理を行う、請求項１から６のいずれか１項に記載の電子血圧計。
【請求項８】
前記カフと、前記加圧・減圧手段とを接続する管であって、前記カフに加える圧力を調整するために両者間において空気を流通させるための管をさらに備え、
前記画像データに基づき、当該画像データが指す撮像画像に前記カフと、前記加圧・減圧手段との間において前記管の画像が連続しているか否かを検出し、検出結果に基づき、前記電子血圧計の使用状態は適正か否かを判定する、請求項１から７のいずれか１項に記載の電子血圧計。
【請求項９】
被測定者の測定部位に装着されるカフと、
前記カフに加える圧力を調整する加圧・減圧手段と、前記圧力を調整する過程で生じる前記カフ内の圧力の変動を指す圧脈波情報を検出する検出手段と、前記圧脈波情報に基づき血圧値を算出する血圧算出手段と、を含む血圧測定部と、
所定の撮像範囲を有し、撮像動作をして画像データを出力する撮像手段とを備える電子血圧計における測定処理方法であって、
前記撮像手段による撮像動作によって出力された画像データを入力するステップと、
入力した前記画像データに基づき、当該画像データが指す撮像画像に顔の画像と前記カフの画像が含まれるか否かを検出するステップと、
検出した前記顔の画像と前記カフの画像の、前記撮像画像における位置を指す位置情報を算出するステップと、
算出された前記顔の画像と前記カフの画像との位置情報が指す相対的な位置関係に基づき、前記電子血圧計の使用状態は適正か否かの判定処理を行うステップと、
前記判定処理の結果を出力するステップとを、備える、電子血圧計における測定処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電子血圧計に関し、特に、被測定者の撮像画像を用いて測定が適正な状態で行なわれることを検知する電子血圧計に関する。
【背景技術】
【０００２】
日常生活の血圧管理を目的として家庭内での血圧測定は広く普及している。また近年、在宅診療を受けるために、家庭で測定したデータを遠隔にいる医療従事者、健康に関するサービスを提供する事業者、に転送するシステムが実現化されている。また、生命保険の加入の審査を受けるために、家庭で測定した血圧データを保険会社にデータ通信により転送するシステムが実現されている。したがって、転送される血圧データが誰のものであるかを特定するための関連付けは重要である。この関連付けのために、被測定者を個人認証する機能を利用することができる。個人認証には、顔を認証することによって被測定者を認証する技術が有用である。
【０００３】
さらに、この認証においては、認証結果によって、被測定者は転送される血圧データの正当な所有者であるか否かが指示され、且つ、正しい測定状態で測定された血圧データであるか否かが指示されるという、信頼性確保が強く要求されている。
【０００４】
また、医療分野においては、信頼性確保の観点で、診察端末において、患者の顔画像の認識処理により患者を特定し、患者に対応するカルテを表示部に表示することで、医療ミスを回避するシステムが、特許文献１（特開２００３−２７１７３３号公報）に開示されている。
【０００５】
顔認証技術により、個人認証を実現する方法としては、予め登録してある顔のパターン情報と、検出した画像に含まれる顔のパターン情報を照合して個人を特定する方法があり、たとえば特許文献２（特許３６２１２４５号公報）に記載された方法を用いることで実現できる。
【特許文献１】特開２００３−２７１７３３号公報
【特許文献２】特許第３６２１２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の血圧計では、測定部位に装着されるべきカフが、当該被測定者に装着されているか否かを判定することはできなかった。そのため、カフが、当該被測定者ではない第３者に装着されているという、不正測定を検出することができないという問題があった。特に、上述の保険加入審査に際して、このような不正測定を検出することは有用である。
【０００７】
またカフが当該被測定者に装着されている場合であったとしても、従来は、測定姿勢が正しいか否かを判定することはできないので、測定精度は低下する。つまり、当該被測定者は、カフの装着位置が心臓より高くなるような姿勢をとっている場合には正確に血圧を測定することはできない。
【０００８】
それゆえに、この発明の目的は、血圧測定時に装置の使用態様が適正であるかを検出する電子血圧計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のある局面に従うと、電子血圧計は、被測定者の測定部位に装着されるカフと、カフに加える圧力を調整する加圧・減圧手段と、圧力を調整する過程で生じるカフ内の圧力の変動を指す圧脈波情報を検出する検出手段と、圧脈波情報に基づき血圧値を算出する血圧算出手段と、を含む血圧測定部とを備える。
【００１０】
電子血圧計はさらに、所定の撮像範囲を有し、血圧測定時に撮像動作をして画像データを出力する撮像手段と、画像データに基づき、当該画像データが指す撮像画像に顔の画像と前記カフの画像が含まれるか否かを検出する画像検出手段と、画像検出手段が検出した顔の画像とカフの画像の、撮像画像における位置を指す位置情報を算出する位置情報算出手段と、算出された顔の画像とカフの画像との位置情報が指す相対的な位置関係に基づき、電子血圧計の使用状態は適正か否かの判定処理を行う不正判定手段と、不正判定手段による判定の結果を出力する出力手段とを、備える。
【００１１】
好ましくは、不正判定手段は、画像検出手段による顔の画像とカフの画像の検出の結果と、算出された顔の画像とカフの画像との位置情報が指す相対的な位置関係とに基づき、電子血圧計の使用状態は適正か否かの判定処理を行う。
【００１２】
好ましくは、適正な使用状態である場合には、所定の撮像範囲には被測定者が位置し、不正判定手段は、画像検出手段が顔の画像およびカフの画像を検出したときに、判定処理を行う。
【００１３】
好ましくは、不正判定手段は、画像検出手段が検出した顔の画像およびカフの画像がそれぞれ１個であるときに、判定処理を行う。
【００１４】
好ましくは、画像検出手段によって顔の画像またはカフの画像が検出されないときには、血圧算出手段が算出する血圧値の精度は低いと判定する。
【００１５】
好ましくは、画像検出手段によって検出された顔の画像が１個でないとき、または、画像検出手段によって検出されたカフの画像が１個でないときには、血圧測定部による血圧測定を行なわない。
【００１６】
好ましくは、カフの表面には、装着されたときのカフの装着の方向を示すマークが予め付されて、位置情報算出手段は、顔の画像における顔の特徴部の位置を検出し顔特徴位置情報を出力し、不正判定手段は、位置情報算出手段が出力した顔特徴位置情報が示す顔の向きが、カフの画像におけるマークが指示する所定方向に一致していると判定したとき、電子血圧計の使用状態は適正か否かの判定処理を行う。
【００１７】
好ましくは、カフと、加圧・減圧手段とを接続する管であって、カフに加える圧力を調整するために両者間において空気を流通させるための管をさらに備え、画像データに基づき、当該画像データが指す撮像画像にカフと、加圧・減圧手段との間において管の画像が連続しているか否かを検出し、検出結果に基づき、電子血圧計の使用状態は適正か否かを判定する。
【００１８】
この発明の他の局面に従うと、被測定者の測定部位に装着されるカフと、カフに加える圧力を調整する加圧・減圧手段と、圧力を調整する過程で生じる前記カフ内の圧力の変動を指す圧脈波情報を検出する検出手段と、圧脈波情報に基づき血圧値を算出する血圧算出手段と、を含む血圧測定部と、所定の撮像範囲を有し、撮像動作をして画像データを出力する撮像手段とを備える電子血圧計における測定処理方法であって、撮像手段による撮像動作によって出力された画像データを入力するステップと、入力した前記画像データに基づき、当該画像データが指す撮像画像に顔の画像とカフの画像が含まれるか否かを検出するステップと、検出した顔の画像とカフの画像の、撮像画像における位置を指す位置情報を算出するステップと、算出された顔の画像とカフの画像との位置情報が指す相対的な位置関係に基づき、電子血圧計の使用状態は適正か否かの判定処理を行うステップと、判定処理の結果を出力するステップとを、備える。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、血圧測定時に、撮像画像における顔の画像とカフの画像との相対的な位置関係に基づき、電子血圧計の使用状態は適正か否かを判定するので、電子血圧計の使用態様が不正使用の態様であるか、または測定精度の点で適正であるかを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部分には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２１】
図１に電子血圧計１００のハードウェアブロック図を示す。図１を参照して、電子血圧計１００は、生体の血圧測定部位（上腕）に装着されて測定部位の動脈を圧迫する空気袋を内蔵するカフ１、カフ１に内蔵されている空気袋内の圧力（以下「カフ圧」という）に応じた圧脈波を検出し圧脈波信号を出力する圧力センサ４、カフ圧を加圧・減圧して調整するために空気袋に空気を送る加圧ポンプ２および空気袋の空気を排気する排気弁３、カフ圧や血圧値の表示、および顔やカフ１を検出したことを報知するための表示部５およびスピーカ１０、被測定者およびカフ１を撮像するためのカメラ６、電子血圧計１００の電源ＯＮ／ＯＦＦや測定開始などの指示を入力するために操作されるボタン・スイッチなどからなる操作部７、測定した血圧値や顔とカフを検出して判定した結果などの各種データを記憶する記憶部８、記憶部８のデータを図示のない外部通信網や図示のないプリンタに出力するための通信部９、これら各部を制御する制御部１１を備える。
【００２２】
加圧ポンプ２および排気弁３と、カフ１とは、エアチューブ１３により接続される。
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２を含み、圧脈波信号に基づく血圧値の算出および脈拍数の算出、検出した測定者の顔とカフの個数と位置情報の算出結果に基づき、電子血圧計１００の不正使用を判定する処理などを実行する。
【００２３】
ここでいう電子血圧計１００の不正使用とは、電子血圧計１００を明らかに不適正に使用していること、および不適正な使用の恐れがある使用態様も含む。不適性な使用とは、被測定者を一意に検出（特定）することができないような使用態様、または、測定される血圧データの精度が低下する（保証できない）ような使用態様を指す。
【００２４】
表示部５は本実施の形態では、グラフィックＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）などからなる。なお、本実施の形態では、表示部５には、カメラ６によって撮像して得られた画像は表示されないので、解像度を要求されない、セグメント液晶素子などの非グラフィカルの安価な表示機器を用いて構成することができる。
【００２５】
図２を参照して、本実施の形態に係る電子血圧計１００の機能構成を説明する。図を参照して電子血圧計１００は、加圧ポンプ２および排気弁３を制御して、カフ１のカフ圧を制御するカフ圧制御部２０、圧力センサ４によって検出された圧脈波信号に基づき血圧（最高血圧および最低血圧）ならびに脈拍数を算出する血圧算出部２８を備える。
【００２６】
さらに、電子血圧計１００は、不正使用を検出するために、顔検出部２１、カフ検出部２２、位置情報算出部２３、座標比較判定部２５を含む位置判定部２４、向き検出部２６、不正判定部２７、およびカメラ６による撮像動作を制御するための撮像制御部２９を備える。
【００２７】
電子血圧計１００は、さらに、表示部５、通信部９およびスピーカ１０とのデータまたは信号の入出力を制御するための外部Ｉ／Ｆ（インターフェイスの略）３１、操作部７がユーザによって操作されたことによって与えられる操作信号を入力するための操作制御部３０を備える。
【００２８】
さらに、電子血圧計１００の記憶部８には、血圧測定において血圧算出部２８が算出した血圧値および脈拍数などを指示する血圧データ４７が格納される。
【００２９】
記憶部８には、さらに、不正使用検出のために、顔パターンデータ４１、カフパターンデータ４２、マークパターンデータ４３、向きデータ４４、相対位置データ４５およびカフ／チューブ接続パターンデータ４６が予め格納される。これら予め格納されるデータは、実験・統計などに予め得られて、記憶部８に格納される。
【００３０】
さらに、記憶部８には、判定結果データ４８が格納される。判定結果データ４８は、不正判定部２７による判定結果を示すデータである。
【００３１】
顔パターンデータ４１は、撮像によってカメラ６が出力た画像データの中から、顔の画像を検出するために用いられる顔の特徴を示す画像データである。カフパターンデータ４２は、撮像によってカメラ６が出力した画像データにおけるカフ１の画像を検出するために用いられるカフ１の特徴を示す画像データである。
【００３２】
マークパターンデータ４３は、同様に撮像して得られた画像データにおける、カフ１の表面に予め付されたマーク１４（後述する）の画像を検出するために用いられるマーク１４の特徴を示す画像データである。向きデータ４４は、撮像して得られた画像データから検出したカフ１と顔との画像に基づき両者の向きを判定するために参照されるベクトルのデータである。
【００３３】
カフ／チューブ接続パターンデータ４６は、カフ１と後述の接続部１５とエアチューブ１３との電子血圧計１００の正常使用時の接続態様を示す画像のパターンデータである。
【００３４】
図２の記憶部８を除く各部の機能は、プログラムおよびデータにより予め準備された記憶部８の所定記憶領域に格納されている。電子血圧計１００の動作時には、ＣＰＵ１２は、記憶部８からこれら各プログラムの命令コードを読出し実行する。これにより、当該プログラムに対応する機能が実現される。
【００３５】
顔検出部２１は、撮像制御部２９から出力されたカメラ６の撮像によって得られた画像データを入力し、入力した画像データと、記憶部８から読出した顔パターンデータ４１とを照合し、その結果に基づき、画像データの画像における顔画像の領域を検出する。
【００３６】
また、検出した顔画像の領域において、顔パターンデータ４１に示される目、鼻、口などの顔の特徴を示す画像データに基づき、検出した顔画像領域における目、鼻、口の画像をパターンマッチングにより特定する。このような顔画像領域または顔特徴の検出の方法は、特開２００２−１８３７３４号公報、前述の特許文献２（特許第３６２１２４５号公報）、特開２００７−２４９２９８号公報、および特開２００７−９４６３７号公報に開示があるように従来から知られている方法を応用することができる。
【００３７】
顔検出部２１は、入力した画像データの画像から顔画像の領域を検出する。つまり、記憶部８から、顔の特徴を示す顔パターンデータ４１を読出し、読出した顔パターンデータ４１が示すテンプレートを、画像データの中を移動させながら相関値を求めることにより、所定の相関値を持った場所を顔領域と検出する。なお、その他に、固有空間法や部分空間法を利用した顔領域抽出法などを使用してもよい。次に、顔特徴量の検出がされる。具体的には、読出した顔パターンデータ４１が示す顔の特徴部である目、鼻、口といった各顔部品の特徴を示すテンプレートを、検出した顔領域の画像データの中を移動させながら相関値を求めることにより、最も高い相関値を持った場所を目、鼻、口といった各顔部品の位置として検出する。
【００３８】
検出した顔領域の個数とその位置を指す情報および各顔部品の位置を示す情報は位置情報算出部２３と不正判定部２７と位置判定部２４に出力される。
【００３９】
カフ検出部２２は、撮像制御部２９から出力されたカメラ６によって撮像された画像データを入力し、入力した画像データと、記憶部８から読出したカフパターンデータ４２とを照合し、入力した画像データの画像からカフ画像の領域を検出する。つまり、記憶部８から、カフ１の特徴を示すカフパターンデータ４２を読出し、読出したカフターンデータ４２が示すテンプレートを、画像データの中を移動させながら相関値を求めることにより、所定の相関値を持った場所をカフ領域と検出する。
【００４０】
検出したカフ領域の個数とその位置を指す情報は位置情報算出部２３と不正判定部２７と位置判定部２４に出力される。
【００４１】
位置情報算出部２３は、位置判定部２４の後述する位置判定結果と、撮像制御部２９を介して入力したカメラ６の撮像による画像データとを入力する。そして、位置判定結果に基づき、カメラ６の撮像による画像データにおける顔とカフ１の画像の位置関係を示す位置情報を算出する。
【００４２】
位置判定部２４の座標比較判断部２５は、カメラ６による撮像の画像データの画像において顔、カフ１などの画像の位置を検出する。この位置は、二次元の座標値（Ｘ、Ｙ）によって示される。つまり、本実施の形態では、カメラ６による撮像の画像データが示す画像は、直交するＸ軸およびＹ軸によって規定される二次元の座標平面（矩形状の座標平面）に相当すると想定し、当該座標領域における顔、カフ１などの画像の座標を検出する。
【００４３】
向き検出部２６は、位置判定部２４によって位置が判定された顔とカフ１の画像の位置関係を検出し、検出した位置関係のデータと記憶部８から読出した向きデータ４４とに基づき、顔とカフ１の向きを検出する。これにより、被測定者の顔と装着されたカフ１の向きが検出される。
【００４４】
不正判定部２７は、入力する各部からの検出結果に基づき、電子血圧計１００を不正使用して測定動作が行なわれようとしているか否かを判定し、判定結果データ４８を出力する。判定結果データ４８は、記憶部８に格納されるとともには、外部Ｉ／Ｆ３１を介して表示部５を介して表示される。また、スピーカ１０を介して音声などで報知される。また、通信部９を介して電子血圧計１００の外部に転送される。
【００４５】
判定結果データ４８は、そのとき測定して得られた血圧データ４７と関連付けて外部に出力してもよい。その場合には、データ転送先の外部の医療機関などでは、関連付けされた判定結果データ４８に基づき正しい測定態様のもとで測定が行なわれたか否かを判定し、その判定結果に基づき、受信した血圧データ４７の精度を判定することができる。
【００４６】
図３に電子血圧計１００の外観（本体正面視）を示す。図３を参照して、電子血圧計１００には、図１のカフ１を除く部分を備える本体部に、エアーチューブ１３を介してカフ１が接続される。本体部の筐体である本体ハウジング６１には、表示部５のディスプレイ面が設けられ、またカメラ６のレンズ部が設けられ、操作部７のスイッチなどを有するパネルが設けられる。カメラ６は、表示部５のディスプレイ近傍でレンズ面が被測定者と対面する向きにあれば配置場所は特定されない。
【００４７】
また、表示部５には血圧データ４７に基づく血圧（最高・最低）および脈拍数が表示される。本体ハウジング６１には、被測定者が表示データが何を指すのかがわかり易くするために、これらデータの表示位置に関連付けて、‘最高’、‘最低’および‘脈拍’の文字が予め印字などで付されている。また、顔やカフ１の検出結果を報知するための表示部５の表示態様が示される。つまり、表示部５のディスプレイの表示用セグメントを利用して、顔の画像を検出できた場合には、「カオ」の文字を指すデータ５１が表示され、カフ１の画像を検出できた場合には、「カフ」の文字を指すデータ５２が表示される。これに代替して、たとえばスピーカ１０を用いて音声による報知や、図示のないＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光による報知や、本体ハウジング６１を振動させることによる報知を用いてもよく。また、これら報知を兼用してもよく、報知の方法は特に限定されない。
【００４８】
本体ハウジング６１の側面には、カフ１と本体ハウジング６１間において送排気するためのエアーチューブ１３を接続する部分であるコネクタ１５が設けられる。
【００４９】
また、カフ１は被測定者の上腕の測定部位に巻付けられることによって装着される。この装着時のカフ１の外部に露出する表面には、マーク１４がプリントなどされて予め付されている。矢印のマーク１４は、カメラ６による撮像画像においてカフ１の画像を検出するためと、カフ１の装着の向きを検出するために付される。カフ１が適正に装着された場合には、マーク１４の矢印は肩から肘への向きと一致する正しい装着方向を指示する。本実施の形態では、下向きを指す。
【００５０】
本実施の形態では、矢印のマーク１４を用いているがこれに限定されない。カフ１の画像を検出するためと、カフ１の装着の向きを検出するための目印は、色や記号、文字、発光色などの組合わせによるマークであってもよい。
【００５１】
本実施の形態では、カフ１の画像の検出と、カフ１の装着の向き検出のためにカフ１に付した矢印のマーク１４を利用しているが、マーク１４の利用に代替してエアチューブ１３を利用してもよい。この場合も、エアチューブ１３に、色や模様、発光色などの組合わせによる目印を施して検出しやすくする。
【００５２】
図４に被測定者の姿勢とカメラ６の撮像範囲を模式的に示す。本実施の形態に係る上腕にカフ１を装着するタイプの電子血圧計１００は、一般に座位にて測定を行う。図４には、不正使用がなく正確に血圧測定を行なう場合において上腕の測定部位に適正にカフ１を巻付け装着した被測定者が、椅子に腰をかけた状態で、電子血圧計１００の本体を被測定者と対面する机の上に載置された様子が示される。装着されたカフ１は被測定者の顔よりも低い位置にあり、また、マーク１４の矢印は肩から肘への向きと一致する正しい装着方向を指示する。
【００５３】
図４に示すように本体ハウジング６１と、椅子に腰をかけている被測定者に装着されたカフ１とはエアーチューブ１３により接続されている。この状態において、上腕のカフ１は、マーク１４の矢印の方向が正しい装着方向に一致し、且つエアーチューブ１３がカフ１から延びる方向に一致するように装着される。
【００５４】
また、電子血圧計１００の本体は、机と対面する椅子に腰をかけた被測定者が操作部７に手が届き操作することができ、且つ、表示部５のディスプレイを正面にて視認できるような位置に、配置されている。このような被測定者と電子血圧計１００の本体の配置状態においては、カメラ６は図示されるような撮像範囲６２を有する。したがって、カメラ６によって撮像された画像には、当該撮像範囲６２内に被測定者の顔とカフ１が入っていれば、それらの画像が含まれる。
【００５５】
測定開始時に電子血圧計１００がカメラ６によって撮像した画像に顔またはカフ１の画像が含まれるかを検出する。その検出結果は表示部５において、データ５１または５２として表示される。被測定者は、表示部５に表示される検出結果を確認することにより、顔とカフ１が当該撮像範囲６２内に入るように本体ハウジング６１の配置を微調整することができる。
【００５６】
図５には本実施の形態に係る血圧測定のための処理のフローチャートが示される。このフローチャートは、予めプログラムとして記憶部８の所定領域に格納されておりＣＰＵ１２が当該プログラムを記憶部８から読出し、その命令コードを実行することにより、電子血圧計１００において当該フローチャートが示す処理が実現される。
【００５７】
まず、被測定者は操作部７の図示のない測定開始スイッチを操作すると、操作信号は操作制御部３０を介して制御部１１に与えられる。制御部１１のＣＰＵ１２は当該操作信号の入力を検知すると（ステップＳ１）、血圧測定が開始される。
【００５８】
まず、制御部１１は撮像制御部２９に、カメラ６による撮像を行なうように指示する。撮像制御部２９の指示に応じて、カメラ６が撮像動作をすると（ステップＳ３）、撮像によりカメラ６から出力された画像信号をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換した後の画像データは、撮像制御部２９を介して顔検出部２１とカフ検出部２２に与えられる。
【００５９】
顔検出部２１とカフ検出部２２は画像データから顔領域およびカフ領域を検出し、検出した顔領域およびカフ領域それぞれの検出個数と位置の情報を、位置情報算出部２３と位置判定部２４と不正判定部２７に出力する（ステップＳ５）。
【００６０】
不正判定部２７は、顔検出部２１とカフ検出部２２から入力した検出結果の情報に基づき、顔とカフ１の検出個数をカウントする（ステップＳ７）。カウント結果に基づき顔およびカフ１の数がそれぞれ１個であると検出すると（ステップＳ９でＹＥＳおよびステップＳ１１でＹＥＳ）、処理は次のステップ１３に移行する。
【００６１】
カウント結果に基づき顔の数が１個ではない、またはカフ１の数が１個ではないと検出すると（ステップＳ９でＮＯまたはステップＳ１１でＮＯ）、後述の測定不正の処理が行われる（ステップＳ２１）。
【００６２】
ステップ１３では、位置情報算出部２３は、入力した顔とカフ１の位置情報を、座標として検出する（ステップＳ１３）。検出方法について図６を参照して説明する。
【００６３】
図６では、カメラ６の撮像により出力された画像データは画像８５を指す。画像８５はＸ軸およびＹ軸により規定される２次元の矩形状の座標平面を指す。座標平面では座標（Ｘ，Ｙ）＝（０、０）の原点を基点座標８０とし、２次元の座標平面のＸ軸およびＹ軸の最大値の座標（Ｘmax、Ｙmax）８１がとられている。図６では、画像８５において、顔検出部２１により矩形状の顔領域２１１が検出されて、カフ検出部２２により矩形状のカフ領域２２１が検出された状態が示される。
【００６４】
位置情報算出部２３は、顔検出部２１およびカフ検出部２２から入力した位置情報（当該２次元の座標平面における座標情報）に基づき、これら矩形領域の中心を指す座標（ＸＡ、ＹＡ）および（ＸＢ、ＹＢ）を算出し、算出結果を顔座標データ８２およびカフ座標データ８３として位置判定部２４と向き検出部２６に出力する。
【００６５】
位置判定部２４は、座標比較判定部２５を用いて、顔座標データ８２およびカフ座標データ８３に関してＹＡ−ＹＢ＞Ｃの式が成立すると判定すれば、顔はカフ１より高いので測定姿勢は正しいと判定する。この判定の結果は不正判定部２７に出力される。ここで、定数Ｃは顔とカフ１の離れ度合を示す予め設定されて記憶部８に格納されている相対位置データ４５が指す判定基準オフセット幅を示す。なお、座標情報を使用して顔とカフ１の位置関係を導出するものであれば比較判断計算式は、これに特定されない。
【００６６】
また、位置情報算出部２３は、顔検出部２１から入力した各顔部品の位置を示す情報に基づき、各顔部品の位置を図６の２次元座標平面における座標値（Ｘ，Ｙ）に変換して向き検出部２６に出力する。
【００６７】
続いて、位置判定部２４の座標比較判定部２５は、入力した顔座標データ８２およびカフ座標データ８３が示すＹ座標の値どうしを比較する（ステップＳ１５）。比較結果に基づき、ＹＡ−ＹＢ＞Ｃの式（座標値ＹＡ＞座標値ＹＢ）が成立すると判定すると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、処理は次のステップ１７に移行する。ＹＡ−ＹＢ＞Ｃの式すなわち、座標値ＹＡ＞座標値ＹＢ）が成立しないと判定されると（ステップＳ１５でＮＯ）、後述する測定不正の処理（ステップＳ２１）に移行する。
【００６８】
ステップＳ１７では、向き検出部２６は、各顔部品とカフ１との相対的な位置関係に基づき、顔とカフ１の向きが一致しているか否かを向きデータ４４を用いて検出し、検出結果を出力する。ここで、向きデータ４４は、マーク１４の矢印が正しい装着方向を指示するようにカフ１が装着された場合（図４参照）における、各顔部品の位置を示す座標値と、カフ座標データ８３が指す座標値との差分（ベクトル）を指す。
【００６９】
具体的には、向き検出部２６は、位置情報算出部２３から入力した各顔部品の位置を示す座標値と、カフ座標データ８３が指す座標値との差分（ベクトル）を算出し、算出した差分のベクトルを、画像のスケールの影響を受けないように１に正規化する。そして、正規化後の差分のベクトルと、記憶部８から読出した向きデータ４４のベクトルとを比較する。この比較結果に基づき、両ベクトルの方向成分が同じであるか否かを判定する。たとえば、比較結果に基づき両ベクトルのなす角度が予め定められた角度（たとえば１５度）以下を指示するならば両ベクトルの方向成分は同じであり、顔とカフ１の向きは一致していると検出し、そうでなければ両者の向きは一致しないと検出する。
【００７０】
顔とカフ１の向きは一致していると検出されると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、処理はステップＳ１９に移行するが、一致していないと検出されると（ステップＳ１７でＮＯ）後述の測定不正処理（ステップＳ２１）に移行する。
【００７１】
ステップ１９では、制御部１１は、カフ圧制御部２０および血圧算出部２８に指示して、血圧測定を開始させる。血圧測定処理は従来から提供されている手順を用いるので、ここでは簡単に説明する。まず、カフ圧制御部２０は、所定手順に従い、加圧ポンプ２および排気弁３を制御して、カフ１のカフ圧を調整する。このカフ圧を調整する過程でカフ１が装着された測定部位下の動脈の容積が変動し、この容積変動が圧力センサ４により圧脈波信号として検出されて、血圧算出部２８に与えられる、血圧算出部２８は、入力した圧脈波信号に基づき、血圧および脈拍数を算出して出力する。出力された血圧および脈拍数は、血圧データ４７として記憶部８に格納される。また、外部Ｉ／Ｆ３１を介して表示部５に表示される。これにより、本プログラムは終了する。終了後、再度血圧測定を行うには操作部７の指示入力の検知により実行すればよい。
【００７２】
顔とカフ１の数についての判断処理が不一致の場合（ステップＳ９でＮＯまたはステップＳ１１でＮＯ）は、被測定者とカフ１を装着している者とが同一人物ではない可能性がある。その場合には、電子血圧計１００を不正に使用しているとみなし測定不正処理（ステップＳ２１）を実行する。また座標比較判断または方向比較判断が不適合の場合（ステップＳ１５でＮＯまたはステップＳ１７でＮＯ）は、被測定者の姿勢は精度の高い血圧測定には適さない測定姿勢であるとみなし、測定不正処理（ステップＳ２１）を実行する。
【００７３】
測定不正処理は不正判定部２７により実行される。不正判定部２７は、表示部５への警告表示、スピーカ１０からの警報出力、ＬＥＤ等の発光、本体ハウジング６１の振動等で測定者に、不正使用の旨の報知、または適さない測定姿勢である旨の報知をする。また不正使用状態を解消するためのガイダンスを表示や音声出力で促す処理であってもよい。
【００７４】
また、ステップＳ９またはステップＳ１１でカメラ６の撮像範囲６２に顔またはカフ１が位置しないために、これらを撮像した画像において検出できない場合には、表示部５のデータ５１または５２を点灯して表示する。
【００７５】
なお、図５の処理においては、顔とカフの数のステップＳ９とＳ１１の判断処理の順序は限定しない。
【００７６】
図５の処理に連続して血圧測定を行う場合には、続く血圧測定処理はステップＳ１の操作部７の入力検知は行われずに開始されても良い。
【００７７】
血圧測定処理を実行中にも顔とカフ１を検出して数の判断処理を行うことができ、不一致となった場合には血圧測定処理を中断し、測定不正処理（ステップＳ２１）を実行するようにしてもよい。
【００７８】
操作部７の入力を検知してからステップＳ１９の血圧測定処理が開始されるまで、ステップＳＳ３〜ステップＳ１７の処理を繰返してもよい。繰返しを終了する条件としては、ステップＳ２１の測定不正処理を所定の回数行ったこと、または操作部７のスイッチ（電源）ＯＦＦが検知されるまで繰返し行う。または所定の時間だけ繰返す等の何れでも可能である。
【００７９】
図５の手順ではステップＳ２１の測定不正処理が行われる場合には、ステップＳ１９の血圧測定処理は実行されないとしているが、測定不正処理を行った後に続けて血圧測定処理（ステップＳ１９）を実行してもよい。この場合、不正使用態様（測定姿勢不適合を含む）であったことを示すデータを血圧測定して得た血圧データ４７と関連付けて記憶部８に記憶し、血圧データ４７の信頼性を証明し確認するための情報に用いるとしてもよい。
【００８０】
位置判定部２４の検出において、相対座標を用いる場合には、基点座標８０や最大座標８１の数は任意に定めてもよい。また、絶対座標として顔とカフ１の座標を算出するものでも構わない。たとえば、カメラ６の画素数によるドット構成を座標（ＶＧＡ（Video Graphics Array）解像度であれば最小座標（０，０）最大座標（６４０、４８０））とみなし、顔とカフ１の検出位置に座標を割当ててもよい。
【００８１】
判定基準オフセット幅であるＣの値は任意に定めることができ、例えば子供用にオフセット幅を変更して座標比較判断をすることも可能である。このオフセット幅の変更は操作部７の操作により行なわれても良い。
【００８２】
顔とカフ１の基準検出座標は、検出範囲の中心である顔座標データ８２またはカフ座標データ８３だけでなく、検出範囲内の何れにも定めることができる。
【００８３】
また装着したカフ１が心臓の高さであるかを座標比較判断から判定することも可能である。具体例としては、顔の検出時に目や鼻、口の座標点を抽出しているので、目と口のＹ座標の差分値を導出する。顔と心臓の相対位置に関しては個人によって大きなバラツキがないので、導出した目と口のＹ座標の差分値に基づき、心臓の高さを相対的に導出し心臓高さを指す座標点（ＸＨ、ＹＨ）を算出する。この心臓高さ座標点とカフ１のカフ座標８３とを比較し、比較結果に基づき、心臓高さ座標点とカフ１のカフ座標８３が所定の範囲内にて適合していると判定すれば、カフ１が心臓の高さに相当しており、精度よく血圧測定が可能である適正な測定姿勢と判定することができる。
【００８４】
図５のフローチャートの比較判断処理の結果が‘ＮＯ’となる要因の具体例を、図７から図１０に示す。
【００８５】
図７は顔とカフ１が近接して位置しており、且つカフ１が心臓の高さにないことが要因（精度低下）であり、図８は顔の検知個数が２個以上であることが要因（不正測定態様）であり、図９はマーク１４の矢印の方向が正しい装着方向を指示しない、すなわちカフ１が適正に装着されていないことが要因（精度低下）であり、図１０はカフ１の検知個数が２個以上であることが要因（不正測定態様）である。これらの状態は、顔検出部２１、カフ検出部２２、位置情報算出部２３、位置判定部２４および向き検出部２６により検出されて、その検出結果に基づき、不正判定部２７が判定する。
【００８６】
図１１と図１２にカフ１の装着を偽装する具体例を示す。カメラ６の撮像範囲６２には、顔とカフ１の他に、本体ハウジング６１とカフ１を接続するエアチューブ１３と、そのコネクタ１５が含まれるような配置にカメラ６を備えるとする。
【００８７】
この場合、前述したように、血圧測定時にカフ検出部２２によって画像よりカフ１を検出する際には、エアチューブ１３のコネクタ１５から被測定者に装着したカフ１まで、エアチューブ１３を介して連続しており、且つエアーチューブ１３が連続して延びていることを検出することが可能である（図１１参照）。
【００８８】
具体的には、カフ検出部２２は、撮像制御部２９から出力されたカメラ６によって撮像された画像データを入力し、入力した画像データと、記憶部８から読出したカフ／チューブ接続パターンデータ４６とを照合し、入力した画像データの画像からカフ１とコネクタ１５と両者間を接続するように途切れることなく連続して延びているエアーチューブ１３からなる所定画像の領域を検出する。つまり、記憶部８から、所定画像の特徴を示すカフ／チューブ接続パターンデータ４６を読出し、読出したカフ／チューブ接続パターンデータ４６が示すテンプレートを、画像データの中を移動させながら相関値を求めることにより、所定の相関値を持った場所を所定画像と検出する。
【００８９】
このとき、エアチューブ１３が非連続に延びており所定画像の検出をすることができなかった場合（図１２の部分８６を参照）、電子血圧計１００の不正使用を検出する。つまり、撮像された被測定者は当該電子血圧計１００のカフ１ではなく、別のカフを装着しており、当該カフ１はカメラ撮像範囲６２外にいるであろう第３者が装着した状態であるという、不正使用と推定できる。したがって、このような場合には不正判定部２７は測定不正処理（ステップＳ２１）を実行する。これにより装着すべきカフの偽装を防止することが可能である。
【００９０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施の形態に係る電子血圧計のハードウェアブロック図である。
【図２】実施の形態に係る電子血圧計の機能構成図である。
【図３】実施の形態に係る電子血圧計の外観を示す図である。
【図４】実施の形態に係る被測定者の姿勢とカメラの撮像範囲を模式的に示す図である。
【図５】本実施の形態に係る血圧測定のための処理フローチャートである。
【図６】本実施の形態に係る位置検出方法を説明する図である。
【図７】本実施の形態に係る画像における顔とカフの検出結果に基づき不適合と判定する例を示す図である。
【図８】本実施の形態に係る画像における顔とカフの検出結果に基づき不適合と判定する例を示す図である。
【図９】本実施の形態に係る画像における顔とカフの検出結果に基づき不適合と判定する例を示す図である。
【図１０】本実施の形態に係る画像における顔とカフの検出結果に基づき不適合と判定する例を示す図である。
【図１１】本実施の形態に係るカフの適正装着の具体例を示す図である。
【図１２】本実施の形態に係るカフ装着の偽装の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１  カフ、５  表示部、６  カメラ、８  記憶部、１１  制御部、２１  顔検出部、２２  カフ検出部、２３  位置情報算出部、２４  位置判定部、２５  座標比較判定部、２６  向き検出部、２７  不正判定部、２８  血圧算出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009247733.tif 000009
【図８】
2009247733.tif 000010
【図９】
2009247733.tif 000011
【図１０】
2009247733.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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