(57)【要約】【課題】検出した生体情報を装置内において伝送する際の異常を、処理の遅延を招かないように速やかに検出することで、情報の即時性を損なうことなく信頼性を高める。【解決手段】ユーザの生体情報を検出する脈波センサ３０及び体動センサ９０の検出値を周期的に取得して蓄積し、所定時間分の検出値をまとめて出力するマイコン５０と、マイコン５０から出力される検出値に基づく演算処理を行って二次情報を求めてマイコン５０に出力するＤＳＰ５２と、を備えた構成において、マイコン５０により、所定時間分の検出値と、この所定時間分の検出値に対応する誤り検出符号を生成して出力し、ＤＳＰ５２により、マイコン５０から出力された所定時間分の検出値に対応する誤り検出符号に基づいて誤り検出を行い、誤りの有無を示す検証情報を二次情報とともにマイコン５０に出力する。【選択図】図４
2009195447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの身体に装着され、前記ユーザの生体情報を検出するセンサ部と、
前記センサ部の検出値を周期的に取得して蓄積し、所定時間分の検出値をまとめて出力
する制御部と、
前記制御部から出力される所定時間分の検出値に基づく演算処理を行って前記ユーザの
生体に係る二次情報を求め、求めた二次情報を前記制御部に出力する演算部と、
を備え、
前記制御部は、所定時間分の検出値を出力する際に、この所定時間分の検出値に対応す
る誤り検出符号を生成して出力し、
前記演算部は、前記制御部から出力された所定時間分の検出値を取得し、この所定時間
分の検出値に対応する誤り検出符号に基づいて誤り検出を行い、誤りの有無を示す検証情
報を当該所定時間分の検出値から求めた二次情報とともに前記制御部に出力すること、
を特徴とする生体情報処理装置。
【請求項２】
前記二次情報を表示する表示部をさらに備え、
前記制御部は、前記演算部から入力される二次情報と検証情報とを取得し、取得した検
証情報により誤りが無いことを確認した場合のみ、取得した二次情報に基づいて前記表示
部における表示を更新させること、
を特徴とする請求項１記載の生体情報処理装置。
【請求項３】
前記センサ部は脈波を検出する脈波センサを備え、
前記演算部は、前記制御部から入力される所定時間分の脈波センサの検出値に基づいて
、単位時間あたりの脈拍数を二次情報として算出すること、
を特徴とする請求項１又は２記載の生体情報処理装置。
【請求項４】
前記センサ部は脈波を検出する脈波センサと、所定の１又は複数方向における動きを検
出する動きセンサとを備え、
前記制御部は、前記脈波センサの検出値と前記動きセンサの検出値とを順次取得して蓄
積するものであり、
前記演算部は、前記制御部から入力される所定時間分の脈波センサの検出値に基づいて
、単位時間あたりの脈拍数を二次情報として算出するとともに、前記制御部から入力され
る所定時間分の動きセンサの検出値に基づいて動きピッチを二次情報として算出すること
、
を特徴とする請求項１又は２記載の生体情報処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、所定時間分の前記センサ部の検出値と、この所定時間分の検出値に対応
する誤り検出符号と、当該所定時間分の検出値に基づいて前記演算部により算出された二
次情報と、この二次情報とともに前記演算部から入力された検証情報とを、外部接続され
た装置に出力すること、
を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の生体情報処理装置。
【請求項６】
ユーザの身体に装着され、前記ユーザの生体情報を検出するセンサ部と、前記センサ部
の検出値を周期的に取得して蓄積し、所定時間分の検出値をまとめて出力する制御部と、
前記制御部から出力される所定時間分の検出値に基づく演算処理を行って前記ユーザの生
体に係る二次情報を求め、求めた二次情報を前記制御部に出力する演算部と、を備えた生
体情報処理装置を制御して、
前記制御部により、所定時間分の検出値を出力する際に、この所定時間分の検出値に対
応する誤り検出符号を生成して出力し、
前記演算部により、前記制御部から出力された所定時間分の検出値を取得し、この所定
時間分の検出値に対応する誤り検出符号に基づいて誤り検出を行い、誤りの有無を示す検
証情報を当該所定時間分の検出値から求めた二次情報とともに前記制御部に出力すること
、
を特徴とする生体情報処理装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体に関する情報を処理する生体情報処理装置、及び、この生体情報処理装
置を制御するための制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ユーザの身体に装着したセンサによって、ユーザの心拍数（脈拍）等の情報を検
出する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような装置は、検出値を演
算処理して、１分間あたりの脈拍数等を算出し、表示する機能を備えている。また、最近
は、ユーザの脈拍に加え、ユーザの動き等に関する情報をも合わせて検出するものも知ら
れている。
【特許文献１】特開２００６−２９６７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来の装置において、検出された生体情報を装置内部で伝送する際に異
常が発生した場合、この生体情報に基づいて算出される脈拍数等の値が異常な値になって
しまう可能性がある。特に、生体情報が、脈拍とユーザの動きに関する情報のように複数
種類の検出値を含む場合、伝送時に伝送タイミングがずれる異常が発生すると、検出値の
種類が混同されて処理されてしまうため、その後の処理において異常な値が算出・処理さ
れてしまう。このような事態を回避する方法としては、例えば、装置内部で情報を送受信
する際に、受信側において情報の検証を行い、情報が正しくない場合に再送することが考
えられる。しかしながら、脈拍や動きの情報のように随時検出を行いながら演算処理を行
う必要がある情報の処理において、情報の再送を行うと処理の遅延を招いてしまい、即時
性が損なわれるおそれがあった。また、処理の遅延により情報を失わないように、この情
報を格納するメモリの容量を多めに用意する必要があるという問題があった。
そこで、本発明は、生体に関する情報を処理する生体情報処理装置において、検出され
た生体情報を当該装置において伝送する際の異常を、処理の遅延を招かないように速やか
に検出することで、情報の即時性を損なうことなく信頼性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明は、ユーザの身体に装着され、前記ユーザの生体情報
を検出するセンサ部と、前記センサ部の検出値を周期的に取得して蓄積し、所定時間分の
検出値をまとめて出力する制御部と、前記制御部から出力される所定時間分の検出値に基
づく演算処理を行って前記ユーザの生体に係る二次情報を求め、求めた二次情報を前記制
御部に出力する演算部と、を備え、前記制御部は、所定時間分の検出値を出力する際に、
この所定時間分の検出値に対応する誤り検出符号を生成して出力し、前記演算部は、前記
制御部から出力された所定時間分の検出値を取得し、この所定時間分の検出値に対応する
誤り検出符号に基づいて誤り検出を行い、誤りの有無を示す検証情報を当該所定時間分の
検出値から求めた二次情報とともに前記制御部に出力すること、を特徴とする生体情報処
理装置を提供する。
【０００５】
上記構成において、前記二次情報を表示する表示部をさらに備え、前記制御部は、前記
演算部から入力される二次情報と検証情報とを取得し、取得した検証情報により誤りが無
いことを確認した場合のみ、取得した二次情報に基づいて前記表示部における表示を更新
させるものとしてもよい。
また、上記構成において、前記センサ部は脈波を検出する脈波センサを備え、前記演算
部は、前記制御部から入力される所定時間分の脈波センサの検出値に基づいて、単位時間
あたりの脈拍数を二次情報として算出するものとしてもよい。
【０００６】
さらに、上記構成において、前記センサ部は脈波を検出する脈波センサと、所定の１又
は複数方向における動きを検出する動きセンサとを備え、前記制御部は、前記脈波センサ
の検出値と前記動きセンサの検出値とを順次取得して蓄積するものであり、前記演算部は
、前記制御部から入力される所定時間分の脈波センサの検出値に基づいて、単位時間あた
りの脈拍数を二次情報として算出するとともに、前記制御部から入力される所定時間分の
動きセンサの検出値に基づいて動きピッチを二次情報として算出するものとしてもよい。
また、上記構成において、前記制御部は、所定時間分の前記センサ部の検出値と、この
所定時間分の検出値に対応する誤り検出符号と、当該所定時間分の検出値に基づいて前記
演算部により算出された二次情報と、この二次情報とともに前記演算部から入力された検
証情報とを、外部接続された装置に出力するものとしてもよい。
【０００７】
また、上記課題を解決するため、本発明は、ユーザの身体に装着され、前記ユーザの生
体情報を検出するセンサ部と、前記センサ部の検出値を周期的に取得して蓄積し、所定時
間分の検出値をまとめて出力する制御部と、前記制御部から出力される所定時間分の検出
値に基づく演算処理を行って前記ユーザの生体に係る二次情報を求め、求めた二次情報を
前記制御部に出力する演算部と、を備えた生体情報処理装置を制御して、前記制御部によ
り、所定時間分の検出値を出力する際に、この所定時間分の検出値に対応する誤り検出符
号を生成して出力し、前記演算部により、前記制御部から出力された所定時間分の検出値
を取得し、この所定時間分の検出値に対応する誤り検出符号に基づいて誤り検出を行い、
誤りの有無を示す検証情報を当該所定時間分の検出値から求めた二次情報とともに前記制
御部に出力すること、を特徴とする生体情報処理装置の制御方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、制御部から演算部への伝送においてエラーを生じた場合に、処理の遅
延を招くことなく確実にエラーの発生を検出できるので、情報の即時性を損なうことなく
、信頼性の高い二次情報を生成及び処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る生体情報処理装置１の構成、及び、装着状態の例を示す図で
ある。
生体情報処理装置１は、ユーザの脈拍情報である脈波信号を検出し、検出した脈波信号
から脈拍数を算出し、算出した脈拍数を表示する装置である。生体情報処理装置１は、ユ
ーザの手首Ｌ（図３）に装着される装置本体１０と、ユーザの指に装着されて脈波信号を
検出する脈波センサ３０とを、ケーブル２０により接続して構成される。
装置本体１０は、例えば合成樹脂製の時計ケース１１を備え、時計ケース１１には、装
置本体１０をユーザの手首Ｌに装着するためのバンド１２が取り付けられている。装置本
体１０は、図１に示すように、バンド１２によって腕時計と同様に装着され、この状態で
使用される。また、脈波センサ３０は、センサ固定用バンド４０によってユーザの指（図
１の例では小指）に装着される。
【００１０】
図２は、装置本体１０の平面図である。
装置本体１０を構成する時計ケース１１の表面側には、ＥＬバックライト付きの表示部
としての液晶表示装置１３が配設されている。液晶表示装置１３は、現在時刻や日付を表
示するとともに、ユーザの脈拍数や、消費カロリー、体動のピッチ等を表示する。
液晶表示装置１３には、表示面の左上側に第１のセグメント表示領域１３１が配置され
、右上側には第２のセグメント表示領域１３２が、右下側には第３のセグメント表示領域
１３３が配置され、左下側には各種の情報をグラフィック表示可能なドット表示領域１３
４が配置されている。
時計ケース１１の外周部には、消費カロリーの算出開始や動作モードの変更等の各種指
示を行うためのボタンスイッチ１１１〜１１５が設けられている。また、時計ケース１１
の表面には、大きめのボタンスイッチ１１６，１１７が設けられている。本実施形態では
、これらボタンスイッチ１１１〜１１７を利用してユーザが自身の性別・年齢・身長・体
重等の個別情報を入力し、登録する操作を行える。
【００１１】
時計ケース１１には、装置本体１０の動きを検出する動きセンサとしての体動センサ９
０が収容されている。体動センサ９０は３軸の加速度センサとして構成され、各軸方向（
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）における加速度の検出値を、軸毎に出力する。
また、時計ケース１１の内部には、生体情報処理装置１の各部を制御する制御回路５が
収容されている。制御回路５は、脈波センサ３０が出力する検出値に基づいてユーザの１
分間あたりの脈拍数（心拍数）を算出し、液晶表示装置１３に表示させる処理を行う。ま
た、制御回路５は、体動センサ９０が出力する検出値に基づいて、例えば、ユーザの動作
（体動）のピッチや体動のレベル等を算出して、算出した結果を液晶表示装置１３に表示
させる。さらに、制御回路５は、現在時刻を計時する機能を備え、液晶表示装置１３に現
在時刻や日時を表示する。
この他、時計ケース１１の内部には、生体情報処理装置１の各部に電源電圧を供給する
ボタン型の電池５９、及び、ブザー用の偏平な圧電素子５８が収容されている。
【００１２】
図３は、脈波センサ３０の断面図である。
脈波センサ３０は、センサ固定用バンド４０（図１）によってユーザの指に装着される
。脈波センサ３０は、外枠を構成するセンサ枠３６に、透光板３４と、裏蓋４０２とを嵌
め込んで構成される外装を有し、この外装に各部を収容して構成される。透光板３４は脈
波センサ３０の表側、すなわちユーザの指に密着する側の面に配設され、裏蓋４０２は裏
側の面を構成する。
外装の内部に形成される部品収納空間４００には、ＬＥＤ３１、フォトトランジスタ３
２、その他の電子部品が実装された回路基板３５が配置され、回路基板３５にはケーブル
２０の各配線がはんだ付けされている。また、ケーブル２０の被覆の一部には、ケーブル
２０を脱落不能に外装に保持するためのブッシュ４９３が設けられている。
【００１３】
透光板３４は、ガラスや合成樹脂製の透光性の部材である。回路基板３５に実装された
ＬＥＤ３１は、発光面を透光板３４側に向けて配設され、フォトトランジスタ３２は、受
光面を透光板３４側に向けて配設されており、ＬＥＤ３１が透光板３４を通して外部に光
を発し、フォトトランジスタ３２が透光板３４を通して入射する外光を受光する構成とな
っている。透光板３４の外側表面４４１は、ユーザの指に確実に密着するよう、その周囲
部分４６１よりも突出している。
【００１４】
透光板３４はユーザの指に密着するため、ＬＥＤ３１が発した光はユーザの指に照射さ
れる。ここで、ユーザの指においては、ＬＥＤ３１が発した光が血管において反射し、こ
の反射光がフォトトランジスタ３２によって受光される。指の血管における反射光の光量
は、血管内の血液の量を反映するため、フォトトランジスタ３２の受光量に基づいて血管
内の血液の量の変動、すなわち脈波を検出できる。指の表面においては波長３００ｎｍ（
ナノメートル）以下の光が反射しやすく、また、指を伝ってフォトトランジスタ３２に到
達する外光成分は主として波長７００ｎｍを超える波長である。従って、ＬＥＤ３１を発
光波長領域が３００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲にあるものとし、フォトトランジスタ３２を
、受光波長領域を７００ｎｍ以下のものとすれば、指の表面で比較的吸収されにくい成分
の光を用いて、外光の影響を受けにくい条件で正確に脈波を検出できる。この場合、透光
板３４は、透明であっても着色されていてもよいが、ＬＥＤ３１が発する波長領域の光及
びその反射光を透過させるものであることが好ましい。また、センサ固定用バンド４０は
、外光を透過させないものが良く、少なくともフォトトランジスタ３２が受光する波長領
域の光を透過させないものであることが好ましい。脈波センサ３０の外装を構成する透光
板３４の周囲部分４６１、センサ枠３６、及び、裏蓋４０２についても同様である。さら
に、脈波センサ３０を装着する部位が指の腹側の面や側面などの無毛部であれば、体毛や
毛根によって光が遮られないため、脈波の検出に好適である。
【００１５】
図４は、生体情報処理装置１の機能的構成を示すブロック図である。
制御回路５は、各種プログラムを実行することにより、生体情報処理装置１の各部を制
御する制御部としてのマイコン（マイクロプロセッサ）５０、マイコン５０の制御に従っ
て、脈波センサ３０が検出した脈波の検出値に基づいて１分間あたりの脈拍数等を演算処
理する演算部としてのＤＳＰ（Digital Signal Processor）５２、脈波センサ３０から出
力される検出値のアナログ信号を取得して、波形整形や増幅を行って出力する信号処理回
路５３、信号処理回路５３から出力されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換して、デジタル脈波
データ（以下、脈波データ）としてマイコン５０に出力するＡ／Ｄコンバータ５４、マイ
コン５０により処理されたデータを格納するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and 
Programmable Read Only Memory）５５を備えている。また、マイコン５０に対しては体
動センサ９０から各軸の加速度の検出値が入力され、マイコン５０はこの入力値をデジタ
ル変換する機能を有する。なお、制御回路５は、制御回路５の各部に動作クロック信号を
供給する発振回路や所定の電源電圧を供給する電源回路等を備えているが、ここでは図示
しない。
また、制御回路５はクレードル６を介してホストＰＣ（Personal Computer）７に接続
される。ホストＰＣ７は、生体情報処理装置１により検出された脈波や動きのデータ、生
体情報処理装置１により算出・表示された脈拍数等のデータを管理する機能を備えたパー
ソナルコンピュータである。ホストＰＣ７に対しては、クレードル６を介して、制御回路
５のＥＥＰＲＯＭ５５に格納されたデータが出力される。
【００１６】
マイコン５０は、体動センサ９０から入力される軸毎の加速度の検出値をデジタル加速
度データ（以下、加速度データ）に変換して、ＤＳＰ５２に出力する。ＤＳＰ５２は、マ
イコン５０から入力されたデジタル加速度データに基づいて、体動ピッチ等の体動情報を
生成し、マイコン５０に出力する。マイコン５０は、ＤＳＰ５２から入力された体動情報
を液晶表示装置１３に表示させるとともに、ＥＥＰＲＯＭ５５に格納する。このＥＥＰＲ
ＯＭ５５に格納された体動情報は、クレードル６を介してホストＰＣ７へ送信され、ホス
トＰＣ７により記憶される。また、マイコン５０は、Ａ／Ｄコンバータ５４から入力され
る脈波データを取得し、この脈波データに基づいて、ＤＳＰ５２によって１分間あたりの
脈拍数を算出させ、算出された脈拍数を液晶表示装置１３に表示するとともにホストＰＣ
７へ送信する制御を行う。
【００１７】
このように、本実施形態の構成では、制御部として機能するデバイス（マイコン５０）
によって、脈波センサ３０及び体動センサ９０の検出値を、演算部として機能するデバイ
ス（ＤＳＰ５２）に出力し、ＤＳＰ５２における演算結果を取得してホストＰＣ７へ送出
する動作を行う。脈波センサ３０の検出値から単位時間あたりの脈拍数を算出したり、動
作のピッチを求めたりする処理は比較的高負荷の処理であるため、マイコン５０のみによ
って全ての処理を行うよりも、ＤＳＰ５２を用いることで、即時性を損なうことなく高度
な演算を行えるという利点がある。また、全ての処理を処理能力の高いＤＳＰ５２によっ
て行う場合に比べ、制御回路５の制御にマイコン５０を活用することで、消費電力の低減
を図り、電池５９の交換周期を延長し、ユーザの利便性を高めることが可能となる。
ここで、演算部として機能するデバイスは、本実施形態で説明するＤＳＰ５２に限らず
、例えばマイコン（汎用マイコン）により実行する構成とすることも勿論可能である。こ
の場合も、上記演算処理を実行するため、マイコン５０より処理能力の高いマイコンを演
算部として用いることが考えられ、例えばマイコン５０として８ビットまたは１６ビット
のマイコンを用い、ＤＳＰ５２に代えて３２ビットマイコンを用いる構成が考えられる。
このような場合、マイコン５０による制御を行うことで、３２ビットマイコンが実行する
処理を上記演算処理に限って負荷を軽減すれば、制御回路５全体としての消費電力量を抑
制できるという利点がある。すなわち、本発明は、制御部として機能するデバイスと、よ
り高性能の演算部として機能するデバイスとを備え、これら２つのデバイス間で脈波セン
サ３０及び体動センサ９０の検出値を送受信して演算処理を行う構成に適用することで、
上述した効果を奏するものである。さらに、制御部として機能するデバイスと演算部とし
て機能するデバイスとして、マイコン５０やＤＳＰ５２に代えて、所定のプログラムを読
み込んで実行するＣＰＵと、このＣＰＵが実行するプログラムを記憶したＲＯＭとを備え
た構成としてもよく、その他の制御回路５の具体的態様も任意であり、本実施形態はあく
まで具体的な実装態様の一例に過ぎない。
【００１８】
そして、上記の動作の過程において、マイコン５０、ＤＳＰ５２及びホストＰＣ７は、
それぞれ、伝送中における脈波データの誤りを検出するための処理を行う。
以下、上記のデータ処理及び誤り検出に係る生体情報処理装置１の動作について説明す
る。
【００１９】
図５は、生体情報処理装置１の動作を示すデータフロー図である。
なお、図５にはホストＰＣ７を合わせて図示するが、理解の便宜を図るためにクレード
ル６の図示を省略する。以下に説明する動作において、詳細データＤ１はセンサ部の検出
値に対応し、一括生成チェックサムＤ３は誤り検出符号に対応し、検証結果データＤ４は
検証情報に対応し、処理値Ｄ６は二次情報に対応する。
【００２０】
マイコン５０は、Ａ／Ｄコンバータ５４から入力される脈波データＤ０を取得するとと
もに、体動センサ９０から入力される軸毎の加速度の検出値をデジタル変換して加速度デ
ータを得て、これら脈波データＤ０及び加速度データを、詳細データＤ１としてバッファ
メモリ５０ａに蓄積する（ステップＳ１）。
本実施形態では、Ａ／Ｄコンバータ５４から出力される脈波データＤ０と、体動センサ
９０の検出値とを、１６Ｈｚの周期で（６２．５ｍｓ（ミリ秒）毎に）取得して、詳細デ
ータＤ１としてバッファメモリ５０ａに蓄積する。Ａ／Ｄコンバータ５４が出力する脈波
データＤ０及びマイコン５０が生成した加速度データは、いずれも、１６ビット＝１ワー
ド（Word）のデータである。マイコン５０は、脈波データＤ０、Ｘ軸の加速度データ、Ｙ
軸の加速度データ、Ｚ軸の加速度データの順に、１秒間に１６ワードの詳細データＤ１を
バッファメモリ５０ａに蓄積する。
本実施形態では、一例として、制御回路５が４秒分の脈波センサ３０及び体動センサ９
０の検出値を処理する構成とする。このため、バッファメモリ５０ａは、少なくとも４秒
分の６４ワードの詳細データＤ１を蓄積することが可能な構成であることが望ましく、例
えば、６４以上のワード数のデータを順次上書きしながら保持するリングバッファである
。
【００２１】
マイコン５０は、詳細データＤ１をバッファメモリ５０ａに蓄積する際に、最初に蓄積
する１ワードの詳細データＤ１と、２番目の１ワードの詳細データＤ１との排他的論理和
（Ｅｘ−ＯＲ）を求め、求めた値を誤り検出用の積算チェックサムＤ２とする。次に、マ
イコン５０は、求めた積算チェックサムＤ２と、３番目の詳細データＤ１とのＥｘ−ＯＲ
を求めて新たな積算チェックサムＤ２とし、その後、１ワードの詳細データＤ１が入力さ
れる毎にＥｘ−ＯＲを求めて積算チェックサムＤ２を更新する。この更新は、詳細データ
Ｄ１をバッファメモリ５０ａに蓄積する周期に合わせて６２．５ｍｓ毎に行われる。この
ようにして、マイコン５０は、６４ワードの詳細データＤ１をバッファメモリ５０ａに蓄
積する毎に、Ｅｘ−ＯＲを求めて積算チェックサムＤ２を更新し、積算チェックサムＤ２
は、最終的には６４ワードの詳細データＤ１に対するＥｘ−ＯＲの積算値（１６ビット）
となる。
【００２２】
さらに、マイコン５０は、バッファメモリ５０ａに４秒分（６４ワード）の詳細データ
Ｄ１が蓄積された後に、これら６４ワードの詳細データＤ１について、一括してＥｘ−Ｏ
Ｒを求め、求めた値を一括生成チェックサムＤ３とする。一括生成チェックサムＤ３は、
６４ワードの詳細データＤ１の全てのＥｘ−ＯＲを、一度に算出した１６ビットの値であ
る。この算出で、マイコン５０は、６４ワードの詳細データＤ１の１ビット目に該当する
６４個の０又は１の値に対し、Ｅｘ−ＯＲを求め、その値を一括生成チェックサムＤ３の
１ビット目の値とし、以下、順次２ビット目〜１６ビット目についてそれぞれＥｘ−ＯＲ
を求め、一括生成チェックサムＤ３の２ビット目〜１６ビット目の値とする。
【００２３】
上記の積算チェックサムＤ２と一括生成チェックサムＤ３とは、同一の詳細データＤ１
から、それぞれ独立した演算により求められる値である。マイコン５０は、一括生成チェ
ックサムＤ３を算出した後、積算チェックサムＤ２と一括生成チェックサムＤ３とを比較
して一致するか否かを検証し（ステップＳ１３）、その結果を検証結果データＤ４に書き
込む（ステップＳ１４）。検証結果データＤ４は、積算チェックサムＤ２と一括生成チェ
ックサムＤ３とを比較した結果、一致したか否かを示す所定ビット数のデータである。デ
ータの入出力及び処理を速やかに行うため、検証結果データＤ４は、例えば詳細データＤ
１や一括生成チェックサムＤ３と同様に１ワードのデータとしてもよい。
その後、マイコン５０は、６４ワードの詳細データＤ１と、この６４ワードの詳細デー
タＤ１について求めた１ワードの一括生成チェックサムＤ３と、この一括生成チェックサ
ムＤ３と積算チェックサムＤ２とを比較した検証結果データＤ４とを、ＤＳＰ５２に出力
する（ステップＳ２）。
【００２４】
ＤＳＰ５２は、マイコン５０から入力された６４ワードの詳細データＤ１をバッファメ
モリ５２ａ（図４）に格納する。バッファメモリ５２ａは、少なくとも６４ワードの詳細
データＤ１と、１ワードの一括生成チェックサムＤ３と、検証結果データＤ４と、後述す
る新規生成チェックサムＤ５及び処理値Ｄ６とを、それぞれ、順次上書きしながら格納で
きるリングバッファである。
ＤＳＰ５２は、バッファメモリ５２ａに格納した６４ワードの詳細データＤ１について
一括してＥｘ−ＯＲを求め、求めた値を新規生成チェックサムＤ５とする（ステップＳ２
１）。
【００２５】
ＤＳＰ５２は、生成した新規生成チェックサムＤ５と、マイコン５０から入力された一
括生成チェックサムＤ３とを比較検証し（ステップＳ２２）、その結果を検証結果データ
Ｄ４に追記する（ステップＳ２３）。ここで、検証結果データＤ４は、マイコン５０にお
けるチェックサムの比較結果と、ＤＳＰ５２におけるチェックサムの比較結果とを含むも
のとなる。具体的には、検証結果データＤ４の下位所定数のビットはマイコン５０におけ
る積算チェックサムＤ２と一括生成チェックサムＤ３との比較結果を示し、その上位所定
数のビットはＤＳＰ５２における一括生成チェックサムＤ３と新規生成チェックサムＤ５
との比較結果を示す。同様に、検証結果データＤ４のさらに上位の所定数のビットは、後
述するホストＰＣ７における比較結果を示すデータとなる。
また、ＤＳＰ５２は、マイコン５０ら入力された６４ワード（４秒分）の詳細データＤ
１に基づいて、ユーザの１分あたりの脈拍数を示す脈拍値と、体動センサ９０が検出した
３軸の加速度の値に基づいて求めた体動ピッチを含む動作情報と、を算出し、算出した結
果を処理値Ｄ６とする（ステップＳ２４）。
その後、ＤＳＰ５２は、更新した検証結果データＤ４と、算出した処理値Ｄ６とを、マ
イコン５０へ出力する（ステップＳ３）。
【００２６】
マイコン５０は、ＤＳＰ５２から入力された検証結果データＤ４及び処理値Ｄ６を取得
し、バッファメモリ５０ａに一時的に格納する。ここで、マイコン５０は、検証結果デー
タＤ４に基づいて処理値Ｄ６が正しいデータであるか否かを検証する（ステップＳ１５）
。この検証において、マイコン５０は、検証結果データＤ４を参照し、マイコン５０にお
ける積算チェックサムＤ２と一括生成チェックサムＤ３との比較（ステップＳ１３）、或
いは、ＤＳＰ５２における一括生成チェックサムＤ３と新規生成チェックサムＤ５との比
較（ステップＳ２２）のいずれか又は両方において、チェックサムの不一致があったか否
かを確認する。マイコン５０は、ステップＳ１３、Ｓ２２のいずれにおいてもチェックサ
ムが一致した場合には、処理値Ｄ６が正しいデータであると判別して、この処理値Ｄ６に
基づいて液晶表示装置１３における脈拍値や体動ピッチの表示を更新させ（ステップＳ１
５）、検証結果データＤ４と処理値Ｄ６を出力する動作に移行する。また、ステップＳ１
３、Ｓ２２のいずれか一方でも不一致があった場合、検証結果データＤ４の正しさが保証
されないので、マイコン５０は、そのまま検証結果データＤ４と処理値Ｄ６とを出力する
処理に移行する。
【００２７】
マイコン５０は、ＤＳＰ５２から入力され、バッファメモリ５０ａに一時的に格納して
いた検証結果データＤ４と処理値Ｄ６とを、ＥＥＰＲＯＭ５５に出力して記憶させる（ス
テップＳ４）。さらに、マイコン５０は、バッファメモリ５０ａに格納していた６４ワー
ドの詳細データＤ１と、これら６４ワードの詳細データＤ１に基づいて生成した一括生成
チェックサムＤ３とを、ＥＥＰＲＯＭ５５に出力して記憶させる（ステップＳ５）。
このとき、ＥＥＰＲＯＭ５５に記憶される一括生成チェックサムＤ３及び処理値Ｄ６は
、いずれも同じ６４ワードの詳細データＤ１から求められた値であり、この６４ワードの
詳細データＤ１自体も、一括生成チェックサムＤ３、検証結果データＤ４及び処理値Ｄ６
とともにＥＥＰＲＯＭ５５に記憶される。
【００２８】
その後、ホストＰＣ７からの要求に応じて、マイコン５０は、ＥＥＰＲＯＭ５５に記憶
されている６４ワードの詳細データＤ１、この６４ワードの詳細データＤ１から算出され
た一括生成チェックサムＤ３、この一括生成チェックサムＤ３に対応する検証結果データ
Ｄ４、及び、この６４ワードの詳細データＤ１から算出された処理値Ｄ６を、クレードル
６を介してホストＰＣ７へ送信する（ステップＳ６）。
ホストＰＣ７は、クレードル６を介して受信した６４ワードの詳細データＤ１を一時的
に記憶し、この６４ワードの詳細データＤ１について一括してＥｘ−ＯＲを求め、求めた
値を新規生成チェックサムＤ７とする（ステップＳ３１）。
ホストＰＣ７は、生成した新規生成チェックサムＤ７と、マイコン５０から入力された
一括生成チェックサムＤ３とを比較検証し（ステップＳ３２）、比較検証の結果を検証結
果データＤ４に追記する（ステップＳ３３）。ここで、検証結果データＤ４は、マイコン
５０におけるチェックサムの比較結果と、ＤＳＰ５２におけるチェックサムの比較結果と
、ホストＰＣ７における比較結果とを含むものとなる。
【００２９】
ホストＰＣ７は、更新した検証結果データＤ４をＣＳＶファイルＤ８として記憶し（ス
テップＳ３４）、同様に６４ワードの詳細データＤ１をＣＳＶファイルＤ８として記憶し
（ステップＳ３５）、上記の６４ワードの詳細データＤ１とともに受信した処理値Ｄ６を
ＣＳＶファイルＤ８として記憶する（ステップＳ３６）。
このようにして、ホストＰＣ７は、マイコン５０から入力された詳細データＤ１が正し
いデータかを検証し、検証結果を検証結果データＤ４に書き込むので、マイコン５０とホ
ストＰＣ７との間の伝送におけるエラーを確実に検出できる。
また、ホストＰＣ７は、脈波センサ３０及び体動センサ９０の検出値に相当する詳細デ
ータＤ１、この詳細データＤ１から求められた処理値Ｄ６、及び、処理値Ｄ６の確からし
さ、言い換えれば信頼性を示す検証結果データＤ４を、それぞれ、検索及び処理が容易な
ＣＳＶファイルＤ８として記憶するので、詳細データＤ１及び処理値Ｄ６を後日に有効利
用することが可能になる。また、後日にＣＳＶファイルＤ８を利用して、検証結果データ
Ｄ４に基づいて、制御回路５におけるエラーの発生数や頻度、エラーが発生した箇所等の
エラー発生状況を知ることもできる。
【００３０】
以上のように、本発明を適用した実施形態に係る生体情報処理装置１は、制御回路５が
備えるマイコン５０により、脈波センサ３０の検出値をデジタルデータにした脈波データ
Ｄ０と、体動センサ９０の軸毎の検出値をそれぞれデジタルデータとした加速度データと
を、詳細データＤ１として蓄積するとともに、所定時間分の詳細データＤ１を一括生成チ
ェックサムＤ３とともにＤＳＰ５２に出力し、ＤＳＰ５２は、マイコン５０から入力され
た詳細データＤ１に基づいて演算処理を行い、ユーザの生体に係る処理値Ｄ６、すなわち
単位時間あたりの脈拍数や動作ピッチを求める。
この動作において、ＤＳＰ５２は、マイコン５０から入力される一括生成チェックサム
Ｄ３に基づいて誤り検出を行い、誤りの有無を示す検証結果データＤ４を当該所定時間分
の検出値から求めた処理値Ｄ６とともにマイコン５０に出力する。このため、詳細データ
Ｄ１をマイコン５０からＤＳＰ５２へ伝送する際にエラーを生じて、検出値が真正な検出
値とは異なる値になってしまった場合に、これをＤＳＰ５２において確実に検出すること
ができ、マイコン５０は、検証結果データＤ４に基づいてＤＳＰ５２において誤りが検出
されたか否かを容易に判別できる。これにより、伝送時のエラーの発生を確実に検出し、
このエラーに起因して異常な値の処理値Ｄ６が求められてしまっても、この処理値Ｄ６を
使わないようにする等の対応を行って、エラーの影響を排除できる。
【００３１】
また、ＤＳＰ５２が誤り検出のために行う処理は、マイコン５０から入力された６４ワ
ードの詳細データＤ１をバッファメモリ５２ａに格納してから、これら詳細データＤ１に
ついて新規生成チェックサムＤ５を求め、マイコン５０から入力された一括生成チェック
サムＤ３と比較して、その一致／不一致を検証結果データＤ４に追記する処理であり、こ
の処理の負荷は非常に軽い。また、仮に一括生成チェックサムＤ３と新規生成チェックサ
ムＤ５とが一致しなくても、ＤＳＰ５２はマイコン５０に再送を要求することはなく、マ
イコン５０とＤＳＰ５２の双方において処理の遅延を生じない。
特に、マイコン５０は、ユーザの身体に装着された脈波センサ３０からＡ／Ｄコンバー
タ５４を経て周期的に入力される脈波データＤ０と、体動センサ９０の検出値をデジタル
データにした加速度データを、詳細データＤ１として１６Ｈｚ周期で取得する。このよう
に、ユーザの身体に装着されたセンサから、ほぼリアルタイムで検出値を取得して処理す
る構成において、エラーの発生時に再送等の処理を行えば即時性が損なわれるおそれがあ
る。本実施形態の生体情報処理装置１によれば、誤りが検出された場合は検証結果データ
Ｄ４にその旨が反映される他は通常の処理を実行するので、それ以後の脈波データＤ０及
び加速度データの取得及び処理に支障を来すことがない。このため、データの即時性を損
なうことなく、信頼性の高い脈拍数や動作ピッチを求めることが可能となる。
【００３２】
また、マイコン５０は、ＤＳＰ５２が求めた処理値Ｄ６を液晶表示装置１３に表示させ
る制御を行うことが可能であり、ＤＳＰ５２から入力される検証結果データＤ４により誤
りが無いことを確認した場合のみ、取得した処理値Ｄ６に基づいて液晶表示装置１３にお
ける表示を更新させる。このため、ＤＳＰ５２において誤りが検出された場合には、この
誤りを生じた詳細データＤ１に対応する処理値Ｄ６は液晶表示装置１３に表示されないの
で、エラーの影響を排除して、正しい情報のみを液晶表示装置１３に表示して動作の信頼
性を高めることができる。また、ユーザは液晶表示装置１３の表示の正否を気にかける必
要がないので、利便性の向上を図ることもできる。
【００３３】
また、マイコン５０及びＤＳＰ５２は、脈波センサ３０と体動センサ９０とにおいてそ
れぞれ検出される脈波データと加速度データとを詳細データＤ１として処理する。ここで
、脈波データと加速度データとが混同し、例えば、脈拍数を求める演算において演算対象
のデータの中に加速度データが混入した場合には、求められる脈拍数は明らかな異常値と
なる可能性が高い。従って、ＤＳＰ５２が演算を行う詳細データＤ１の誤りを検出し、誤
りがあった場合は処理値Ｄ６を液晶表示装置１３に表示しない等の動作を行うことで、エ
ラーによる深刻な異常を確実に回避し、効果的に信頼性を高めることが可能となる。
【００３４】
また、マイコン５０は、所定時間分の詳細データＤ１と、この詳細データＤ１に対応す
る一括生成チェックサムＤ３と、当該詳細データＤ１に基づいてＤＳＰ５２により算出さ
れた処理値Ｄ６と、この処理値Ｄ６とともにＤＳＰ５２から出力された検証結果データＤ
４とを、クレードル６を介してホストＰＣ７に出力するので、ホストＰＣ７において各種
のデータを保存及び管理することが可能になり、エラーの発生状況を管理することも可能
となる。このため、エラーの原因究明やデータの二次・三次利用が可能となるため、利便
性を高めることができる。
【００３５】
さらに、マイコン５０は、脈波データＤ０と加速度データとを順次バッファメモリ５０
ａに蓄積する際に、積算チェックサムＤ２を順次算出し、この積算チェックサムＤ２と、
一括生成チェックサムＤ３とを比較することで、最初に誤り検出を行う。これにより、脈
波データＤ０と加速度データとが詳細データＤ１としてバッファメモリ５０ａに格納され
る際のエラーを確実に検出することが可能となる。この場合、脈波データＤ０と加速度デ
ータという種類の異なるデータが混同された場合に、これを確実に検出できるので、明ら
かな異常値の発生に対応することが可能となり、エラーによる深刻な異常を確実に回避し
、効果的に信頼性を高めることができる。
【００３６】
なお、バッファメモリ５０ａの容量は、６４ワードの詳細データＤ１と、この６４ワー
ドの詳細データＤ１について積算チェックサムＤ２及び一括生成チェックサムＤ３を算出
及び比較検証する間の詳細データＤ１とを蓄積することが可能な容量であることが望まし
く、例えば、６４０ワードの容量を有するリングバッファである。
また、バッファメモリ５２ａの容量は任意であるが、少なくとも、マイコン５０から入
力された６４ワードの詳細データＤ１、一括生成チェックサムＤ３及び検証結果データＤ
４と合わせて、自身が生成する新規生成チェックサムＤ５及び処理値Ｄ６、更新後の検証
結果データＤ４等を格納するのに十分な容量を有することが好ましい。
【００３７】
また、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範
囲内で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上述した実施形態においては、制御回路５を構成するマイコン５０とＤＳＰ５
２との間、及び、マイコン５０とホストＰＣ７との間で詳細データＤ１を入出力する際の
誤りを検出する構成を例に挙げて説明したが、例えば、制御回路５が独立したメモリを介
して、マイコン５０とＤＳＰ５２とがデータを交換する構成とした場合に、マイコン５０
とメモリとの間、及び、メモリとＤＳＰ５２との間における誤りの検出を行うようにして
もよく、マイコン５０とＤＳＰ５２に加えて他の演算処理部を設け、この演算処理部とマ
イコン５０、ＤＳＰ５２との間における伝送時の誤りを検出するようにしてもよい。
さらに、上記構成においては、ＤＳＰ５２によって脈拍数や動作ピッチを算出して液晶
表示装置１３に表示する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えば、消費カロリーを算出して液晶表示装置１３に表示する機能や、実行中の
運動の種類を判定して液晶表示装置１３に表示する機能を備えたものとしてもよい。
また、上記実施形態では誤り検出符号の一例としてチェックサムを算出し、このチェッ
クサムに基づいて誤り検出を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、誤り検出符号としてはチェックサムに限らず、パリティ符号、巡回符号、ハ
ッシュ関数等を用いてもよい。また、誤り検出だけでなく誤り訂正が可能な符号を用いて
もよく、例えば、上記のパリティ符号や巡回符号の他にハミング符号や畳み込み符号を用
いてもよく、データの誤り検出に利用することが可能な符号であれば、特に制限なく、各
種符号を用いることが可能である。
【００３８】
また、上述した実施形態では、本発明を、使用時にユーザの手首Ｌに装着される腕時計
型の生体情報処理装置１に適用した例を説明したが、本発明の適用対象はこれに限定され
ず、ユーザの身体における装着部位は任意であり、上腕や胴部又は脚部に装着する装置と
してもよい。また、脈波センサ３０及び体動センサ９０がユーザの身体に装着され、その
他の機能部がユーザの身体から離れて設置される態様としてもよい。この場合、脈波セン
サ３０及び体動センサ９０と他の機能部との間を、有線により接続してもよいし、無線に
より接続してもよい。その他、生体情報処理装置１の細部構成等については、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲において任意に変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態に係る生体情報処理装置の構成を示す図である。
【図２】生体情報処理装置の装置本体の平面図である。
【図３】脈拍センサの断面図である。
【図４】生体情報処理装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】生体情報処理装置の動作を示すデータフロー図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…生体情報処理装置、５…制御回路、６…クレードル、７…ホストＰＣ（外部接続さ
れた装置）、１３…液晶表示装置（表示部）、３０…脈波センサ、５０…マイコン（制御
部）、５０ａ、５２ａ…バッファメモリ、５２…ＤＳＰ（演算部）、５３…信号処理回路
、５４…Ａ／Ｄコンバータ、５５…ＥＥＰＲＯＭ、９０…体動センサ（動きセンサ）、Ｄ
１…詳細データ（検出値）、Ｄ３…一括生成チェックサム（誤り検出符号）、Ｄ４…検証
結果データ（検証情報）、Ｄ６…処理値（二次情報）。
【図１】
2009195447.tif 000003
【図２】
2009195447.tif 000004
【図３】
2009195447.tif 000005
【図４】
2009195447.tif 000006
【図５】
2009195447.tif 000007