JP2012061243A - Heart rate detector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a case where a value detected as a heart rate of a subject is far removed from the actual heart rate of the subject.SOLUTION: The heart rate detector (15) includes a body motion detecting section (24) and a heart rate detecting section (25). The heart rate detecting section (25) includes: a spectrum calculation part (62) for calculating a frequency spectrum of a body motion signal; a first peak extraction part (63) for extracting a first peak frequency where the spectral intensity becomes a maximum, from the frequency spectrum; a first heart rate determination part (65) for determining whether the accuracy of the first peak frequency is high or not; and a heart rate determination part (67), when the accuracy of the first peak frequency is determined to be high, defining a value close to the first peak frequency as a determination value of the heart rate of the subject and, when the accuracy is determined to be low, determining the determination value of the heart rate of the subject based on a prescribed reference value.

Description

本発明は、被験者の心拍数を検出する心拍検出装置に関し、特に、検出する心拍数の精度向上対策に係るものである。     The present invention relates to a heart rate detection device that detects a heart rate of a subject, and particularly relates to a measure for improving accuracy of a detected heart rate.

従来より、被験者の心拍数を検出するための心拍検出装置が知られている。特許文献１には、この種の装置として、生体信号検出装置が記載されている。     Conventionally, heart rate detection devices for detecting the heart rate of a subject are known. Patent Document 1 describes a biological signal detection device as this type of device.

特許文献１の生体信号検出装置は、被験者の体重が作用するエアマットと、エアマットの空気室の圧力を検出する微差圧センサと、心拍フィルタ等を有する制御装置とを備えている。この生体信号検出装置では、微差圧センサの出力信号を心拍フィルタに通すことによって心拍信号が取り出される。心拍信号は、心拍数の時間関数として整形される。     The biological signal detection device of Patent Document 1 includes an air mat on which the subject's weight acts, a fine differential pressure sensor that detects the pressure of the air chamber of the air mat, and a control device having a heartbeat filter and the like. In this biological signal detection device, the heartbeat signal is taken out by passing the output signal of the differential pressure sensor through a heartbeat filter. The heartbeat signal is shaped as a time function of heart rate.

特開２０００−１３９８５５号公報JP 2000-139855 A

ここで、この種の心拍検出装置では、体動検出手段の体動信号から抽出した心拍数の実測値を被験者の実際の心拍数としていた。     Here, in this type of heartbeat detection device, the actual heart rate value extracted from the body motion signal of the body motion detection means is the actual heart rate of the subject.

しかしながら、従来の心拍検出装置では、上記体動信号に心拍数の検出中に被験者が動くこと等に起因するノイズが含まれていても、該体動信号から抽出した心拍数の実測値が、そのまま被験者の心拍数として検出されていた。このため、被験者の心拍数として検出した値が、被験者の実際の心拍数と、かけ離れた値になるという問題があった。     However, in the conventional heart rate detection device, even if the subject motion signal includes noise due to movement of the subject during the detection of the heart rate, the actual value of the heart rate extracted from the body motion signal is It was detected as the heart rate of the subject as it was. For this reason, there has been a problem that the value detected as the heart rate of the subject is a value far from the actual heart rate of the subject.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、被験者の心拍数として検出される値が被験者の実際の心拍数と、かけ離れた値になることを抑制することを目的とする。       This invention is made | formed in view of this point, and it aims at suppressing that the value detected as a test subject's heart rate becomes a value far from a test subject's actual heart rate.

第１の発明は、被験者の体動に伴う体動信号を出力する体動検出部（24）と、上記体動信号の時系列データから上記被験者の心拍数を検出する心拍検出部（25）とを備えた心拍検出装置であって、上記心拍検出部（25）は、上記体動信号の時系列データから上記体動信号の周波数スペクトルを算出するスペクトル算出部（62）と、上記スペクトル算出部（62）で算出された周波数スペクトルから少なくともスペクトル強度が最大となる第１ピーク周波数を抽出する第１のピーク抽出部（63）と、上記第１ピーク周波数の確度が所定の第１の確度よりも高いか否かを判断する第１の心拍判断部（65）と、上記第１の心拍判断部（65）で上記第１ピーク周波数の確度が上記第１の確度よりも高いと判断された場合、上記第１ピーク周波数に基づいて上記被験者の心拍数の決定値を決定する一方、上記第１ピーク周波数の確度が上記第１の確度よりも低いと判断された場合、所定の基準値に基づいて上記被験者の心拍数の決定値を決定する心拍決定部（67）とを備えている。     The first invention is a body motion detector (24) that outputs a body motion signal associated with the body motion of the subject, and a heart rate detector (25) that detects the heart rate of the subject from the time series data of the body motion signal. The heart rate detection unit (25) includes: a spectrum calculation unit (62) that calculates a frequency spectrum of the body motion signal from time series data of the body motion signal; and the spectrum calculation A first peak extraction unit (63) that extracts at least a first peak frequency having a maximum spectrum intensity from the frequency spectrum calculated by the unit (62), and a first accuracy with a predetermined accuracy of the first peak frequency. A first heart rate determination unit (65) that determines whether the frequency is higher than the first accuracy, and the first heart rate determination unit (65) determines that the accuracy of the first peak frequency is higher than the first accuracy. The first peak frequency based on the above While determining the determined value of the heart rate of the subject, if it is determined that the accuracy of the first peak frequency is lower than the first accuracy, the determined value of the heart rate of the subject is determined based on a predetermined reference value. And a heart rate determining unit (67) for determining.

上記第１の発明では、体動検出部（24）は、被験者の体動に伴う体動信号を出力する。心拍検出部（25）は、被験者の心拍数を検出する。具体的には、心拍検出部（25）は、スペクトル算出部（62）と、第１のピーク抽出部（63）と、第１の心拍判断部（65）と、心拍決定部（67）とを備えている。スペクトル算出部（62）は、出力された体動信号の時系列データから上記体動信号の周波数スペクトルを算出する。第１のピーク抽出部（63）は、スペクトル算出部（62）で算出された周波数スペクトルから少なくともスペクトル強度が最大となる第１ピーク周波数を抽出する。第１の心拍判断部（65）は、抽出された第１ピーク周波数の確度が第１の確度よりも高いか否かを判断する。第１の心拍判断部（65）が第１ピーク周波数の確度が高いと判断すると、心拍決定部（67）は、第１のピーク周波数に基づき、第１ピーク周波数、又はこれに近い値を被験者の心拍数の決定値とする。一方、第１ピーク周波数の確度が第１の確度よりも低いと判断すると、心拍決定部（67）は、基準値に基づいて被験者の心拍数の決定値を決める。     In the said 1st invention, a body motion detection part (24) outputs the body motion signal accompanying a test subject's body motion. The heart rate detection unit (25) detects the heart rate of the subject. Specifically, the heart rate detection unit (25) includes a spectrum calculation unit (62), a first peak extraction unit (63), a first heart rate determination unit (65), and a heart rate determination unit (67). It has. The spectrum calculation unit (62) calculates the frequency spectrum of the body motion signal from the time series data of the output body motion signal. The first peak extraction unit (63) extracts a first peak frequency having at least the maximum spectrum intensity from the frequency spectrum calculated by the spectrum calculation unit (62). The first heart rate determination unit (65) determines whether or not the accuracy of the extracted first peak frequency is higher than the first accuracy. When the first heart rate determination unit (65) determines that the accuracy of the first peak frequency is high, the heart rate determination unit (67) determines the first peak frequency or a value close thereto based on the first peak frequency. The determined value of heart rate. On the other hand, if it is determined that the accuracy of the first peak frequency is lower than the first accuracy, the heart rate determining unit (67) determines the determined value of the subject's heart rate based on the reference value.

第２の発明は、上記第１の発明において、上記第１のピーク抽出部（63）は、上記第１ピーク周波数の次に大きいスペクトル強度となる第２ピーク周波数を抽出するよう構成され、上記第１の心拍判断部（65）は、上記第１ピーク周波数のスペクトル強度と上記第２ピーク周波数のスペクトル強度との比率が、所定比率よりも大きい場合、上記第１ピーク周波数の確度が上記第１の確度よりも高いと判断するよう構成されている。     In a second aspect based on the first aspect, the first peak extraction section (63) is configured to extract a second peak frequency having the next highest spectrum intensity after the first peak frequency. When the ratio between the spectrum intensity of the first peak frequency and the spectrum intensity of the second peak frequency is greater than a predetermined ratio, the first heart rate determination unit (65) has an accuracy of the first peak frequency of the first peak frequency. It is configured to determine that the accuracy is higher than 1.

上記第２の発明では、第１のピーク抽出部（63）は、スペクトル算出部（62）で算出された周波数スペクトルから第１ピーク周波数の次に大きいスペクトルとなる第２ピーク周波数を抽出する。第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数と抽出された第２ピーク周波数とのスペクトル強度の比率が所定比率よりも大きいと第１ピーク周波数の確度が高いと判断する。     In the second aspect, the first peak extraction unit (63) extracts the second peak frequency that is the next largest spectrum after the first peak frequency from the frequency spectrum calculated by the spectrum calculation unit (62). The first heart rate determining unit (65) determines that the accuracy of the first peak frequency is high when the ratio of the spectrum intensity between the first peak frequency and the extracted second peak frequency is greater than a predetermined ratio.

第３の発明は、上記第２の発明において、上記第１のピーク抽出部（63）は、上記周波数スペクトルから最大のスペクトル強度となる第１ピーク周波数を有するピーク領域を抽出し、上記第２ピーク周波数は、上記周波数スペクトルから上記ピーク領域を除いた範囲の最大のスペクトル強度となる周波数に構成されている。     In a third aspect based on the second aspect, the first peak extraction section (63) extracts a peak region having a first peak frequency having a maximum spectral intensity from the frequency spectrum, and the second peak The peak frequency is configured to a frequency having the maximum spectrum intensity in a range obtained by removing the peak region from the frequency spectrum.

上記第３の発明では、第１のピーク抽出部（63）は、スペクトル算出部（62）で算出された周波数スペクトルから最大のスペクトル強度となる第１ピーク周波数を有するピーク領域を抽出する。つまり、ピーク領域は、第１ピーク周波数を含んだ所定の周波数範囲からなる領域である。第１のピーク抽出部（63）は、算出した周波数スペクトルからピーク領域を除いた範囲において、最大スペクトル強度となる第２ピーク周波数を抽出する。     In the third aspect, the first peak extraction unit (63) extracts the peak region having the first peak frequency that gives the maximum spectrum intensity from the frequency spectrum calculated by the spectrum calculation unit (62). That is, the peak region is a region composed of a predetermined frequency range including the first peak frequency. The first peak extraction unit (63) extracts the second peak frequency that is the maximum spectrum intensity in a range obtained by removing the peak region from the calculated frequency spectrum.

第４の発明は、上記第１〜第３の発明の何れか１つにおいて、上記第１の心拍判断部（65）は、上記第１ピーク周波数の上記基準値からの偏差が所定偏差内である場合、上記第１ピーク周波数の確度が上記第１の確度よりも高いと判断するよう構成されている。     In a fourth aspect based on any one of the first to third aspects, the first heart rate determination unit (65) is configured such that a deviation of the first peak frequency from the reference value is within a predetermined deviation. In some cases, the accuracy of the first peak frequency is determined to be higher than the first accuracy.

上記第４の発明では、第１の心拍判断部（65）は、上記第１ピーク周波数の基準値からの偏差を求める。そして、第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の偏差が所定の偏差内であれば、第１ピーク周波数の確度が高いと判断する。     In the fourth aspect, the first heart rate determination unit (65) obtains a deviation from the reference value of the first peak frequency. The first heart rate determination unit (65) determines that the accuracy of the first peak frequency is high if the deviation of the first peak frequency is within a predetermined deviation.

第５の発明は、上記第１〜第４の発明の何れか１つにおいて、上記スペクトル算出部（62）で算出された周波数スペクトルのうち、上記基準値を基準とした所定の周波数範囲において、スペクトル強度が最大となる第３ピーク周波数と、該第３ピーク周波数の次に大きいスペクトル強度となる第４ピーク周波数とを抽出する第２のピーク抽出部（64）と、上記第３ピーク周波数の確度が所定の第２の確度よりも高いか否かを判断する第２の心拍判断部（66）とを備え、上記第１の心拍判断部（65）で上記第１ピーク周波数の確度が上記第１の確度よりも低いと判断された場合において、上記心拍決定部（67）は、上記第２の心拍判断部（66）で上記第３ピーク周波数の確度が上記第２の確度よりも高いと判断された場合、上記第３ピーク周波数と上記基準値との間の値を上記被験者の心拍数の決定値とする一方、上記第３ピーク周波数の確度が上記第２の確度よりも低いと判断された場合、上記第４ピーク周波数と上記基準値との間の値を上記被験者の心拍数の決定値とするよう構成されている。     According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, in a predetermined frequency range based on the reference value in the frequency spectrum calculated by the spectrum calculation unit (62), A second peak extraction unit (64) for extracting a third peak frequency at which the spectrum intensity is maximum and a fourth peak frequency having the second highest spectrum intensity after the third peak frequency; A second heart rate determining unit (66) for determining whether or not the accuracy is higher than a predetermined second accuracy, wherein the accuracy of the first peak frequency is determined by the first heart rate determining unit (65). When it is determined that the accuracy is lower than the first accuracy, the heart rate determination unit (67) has the accuracy of the third peak frequency higher than the second accuracy in the second heart rate determination unit (66). If it is determined that the third peak frequency and When the value between the reference value is the determined value of the heart rate of the subject and the accuracy of the third peak frequency is determined to be lower than the second accuracy, the fourth peak frequency and the A value between the reference value is set as the determined value of the heart rate of the subject.

上記第５の発明では、第２のピーク抽出部（64）は、スペクトル算出部（62）で算出された周波数スペクトルのうち、基準値を基準とした所定の周波数範囲において、スペクトル強度が最大となる第３ピーク周波数を抽出する。また、第２のピーク抽出部（64）は、第３ピーク周波数の次に大きいスペクトル強度となる第４ピーク周波数を抽出する。     In the fifth aspect, the second peak extraction unit (64) has a maximum spectrum intensity in a predetermined frequency range based on a reference value among the frequency spectra calculated by the spectrum calculation unit (62). The third peak frequency is extracted. Further, the second peak extraction unit (64) extracts the fourth peak frequency having the next highest spectrum intensity after the third peak frequency.

第２の心拍判断部（66）は、第３ピーク周波数の確度が所定の第２の確度よりも高いか否かを判断する。そして、第１の心拍判断部（65）で第１ピーク周波数の確度が第１の確度よりも低いと判断された場合で、且つ第２の心拍判断部（66）が第３ピーク周波数の確度が第２の確度よりも高いと判断すると、心拍決定部（67）は、第３のピーク周波数と基準値との間にある値を被験者の心拍数の決定値とする。一方、第１の心拍判断部（65）で第１ピーク周波数の確度が第１の確度よりも低いと判断された場合で、且つ第２の心拍判断部（66）が第３ピーク周波数の確度が第２の確度よりも低いと判断すると、心拍決定部（67）は、第４ピーク周波数と基準値との間にある値を被験者の心拍数に決定する。     The second heart rate determination unit (66) determines whether or not the accuracy of the third peak frequency is higher than a predetermined second accuracy. When the first heart rate determination unit (65) determines that the accuracy of the first peak frequency is lower than the first accuracy, the second heart rate determination unit (66) determines the accuracy of the third peak frequency. Is determined to be higher than the second accuracy, the heart rate determining unit (67) sets a value between the third peak frequency and the reference value as a determined value of the subject's heart rate. On the other hand, when the first heart rate determination unit (65) determines that the accuracy of the first peak frequency is lower than the first accuracy, the second heart rate determination unit (66) determines the accuracy of the third peak frequency. Is determined to be lower than the second accuracy, the heart rate determination unit (67) determines a value between the fourth peak frequency and the reference value as the heart rate of the subject.

第６の発明は、上記第１〜第５の発明の何れか１つにおいて、上記基準値は、上記心拍検出部（25）の心拍数の検出対象日の前日の上記被験者の心拍数の決定値の平均値に構成されている。     According to a sixth invention, in any one of the first to fifth inventions, the reference value is the determination of the heart rate of the subject on the day before the detection date of the heart rate of the heart rate detector (25). Consists of average values.

上記第６の発明では、心拍検出部（25）は、被験者の心拍数の決定値を検出している。そして、基準値は、心拍検出部（25）が検出する対象の日の前日において、心拍検出部（25）が検出した被験者の心拍数の決定値の平均値から構成されている。     In the said 6th invention, the heart-rate detection part (25) has detected the determination value of the test subject's heart rate. The reference value is composed of an average value of the determined values of the heart rate of the subject detected by the heartbeat detection unit (25) on the day before the target day detected by the heartbeat detection unit (25).

上記第１の発明では、第１ピーク周波数の確度が高ければ、第１ピーク周波数に基づき、第１ピーク周波数、又は第１ピーク周波数に近い値を被験者の心拍数として検出するようにした。また、第１ピーク周波数の確度が低ければ、基準値に基づいて被験者の心拍数を検出するようにした。つまり、第１ピーク周波数が心拍数の実測値として、被験者の実際の心拍数とはかけ離れた値になっているおそれがある場合には、第１ピーク周波数が、心拍数の実測値、又は心拍数の実測値に近い値とならないようにしている。これにより、被験者の心拍数として検出される決定値が被験者の実際の心拍数と、かけ離れた値になることを抑制することができる。特に、被験者の身体の振動が伝搬し、この振動が反射・共振することで、高調波側に周波数のピークが表れる周波数スペクトルを算出したような場合に、第１ピーク周波数が心拍数の実測値として決定されるのを防止することができる。     In the first invention, if the accuracy of the first peak frequency is high, the first peak frequency or a value close to the first peak frequency is detected as the heart rate of the subject based on the first peak frequency. If the accuracy of the first peak frequency is low, the heart rate of the subject is detected based on the reference value. That is, when there is a possibility that the first peak frequency is a value that is far from the actual heart rate of the subject as the actual value of the heart rate, the first peak frequency is the actual value of the heart rate or the heart rate. The value is not close to the actual measured value. Thereby, it can suppress that the decision value detected as a test subject's heart rate becomes a value far from a test subject's actual heart rate. In particular, when a frequency spectrum in which a frequency peak appears on the harmonic side due to propagation of vibration of the subject's body and reflection and resonance of this vibration, the first peak frequency is an actual value of the heart rate. Can be prevented.

上記第２の発明では、第１ピーク周波数と第２ピーク周波数との比率が所定比率よりも高ければ第１ピーク周波数の確度が高いと判断するようにした。     In the second aspect, it is determined that the accuracy of the first peak frequency is high if the ratio between the first peak frequency and the second peak frequency is higher than a predetermined ratio.

ここで、被験者の身体の振動が伝搬し、この振動が反射・共振することで、体動信号から周波数スペクトルを算出した場合に高調波側に周波数のピークが表れることがある。しかしながら、第１ピーク周波数のスペクトル強度が第２ピーク周波数のスペクトル強度よりも十分に大きいと、第１ピーク周波数の確度が高いと判断するようにしたため、第１ピーク周波数が心拍数の実測値として、被験者の実際の心拍数とはかけ離れた値になっているおそれがある場合には、第１ピーク周波数が、心拍数の実測値、又は心拍数の実測値に近い値とならないようにしている。これにより、被験者の心拍数として検出される決定値が被験者の実際の心拍数と、かけ離れた値になることを抑制することができる。     Here, a vibration of the subject's body propagates, and this vibration is reflected and resonated, so that a frequency peak may appear on the harmonic side when the frequency spectrum is calculated from the body motion signal. However, when the spectrum intensity of the first peak frequency is sufficiently larger than the spectrum intensity of the second peak frequency, it is determined that the accuracy of the first peak frequency is high. When there is a possibility that the value is far from the actual heart rate of the subject, the first peak frequency is not set to be an actual value of the heart rate or a value close to the actual value of the heart rate. . Thereby, it can suppress that the decision value detected as a test subject's heart rate becomes a value far from a test subject's actual heart rate.

上記第３の発明によれば、第１ピーク周波数の周辺の周波数範囲をピーク領域としたため、ピーク領域を除いた範囲から第２ピーク周波数を抽出することができる。これにより、第１ピーク周波数のスペクトル強度の次に大きい第２ピーク周波数を確実に抽出することができる。     According to the third aspect, since the frequency range around the first peak frequency is the peak region, the second peak frequency can be extracted from the range excluding the peak region. Thereby, it is possible to reliably extract the second peak frequency that is the second largest after the spectrum intensity of the first peak frequency.

上記第４の発明では、第１ピーク周波数が基準値から所定偏差内であれば第１ピーク周波数の確度が高いと判断するようにした。つまり、第１ピーク周波数が基準値に近ければ、第１ピーク周波数の確度が高いと判断するようにしたため、第１ピーク周波数が心拍数の実測値として、被験者の実際の心拍数とはかけ離れた値になっているおそれがある場合には、第１ピーク周波数が、心拍数の実測値、又は心拍数の実測値に近い値とならないようにしている。従って、被験者の心拍数として検出される決定値が被験者の実際の心拍数と、かけ離れた値になることを抑制することができる。     In the fourth aspect of the invention, if the first peak frequency is within a predetermined deviation from the reference value, it is determined that the accuracy of the first peak frequency is high. That is, if the first peak frequency is close to the reference value, it is determined that the accuracy of the first peak frequency is high, so the first peak frequency is far from the actual heart rate of the subject as the actual value of the heart rate. When there is a possibility that the value is a value, the first peak frequency is set so as not to be an actual value of the heart rate or a value close to the actual value of the heart rate. Therefore, it is possible to suppress the determination value detected as the heart rate of the subject from being a value far from the actual heart rate of the subject.

上記第５の発明では、第３ピーク周波数の確度が高ければ、第３ピーク周波数と基準値との間の値を心拍数の決定値として検出するようにした。また、第３ピーク周波数の確度が低ければ、第４ピーク周波数と基準値との間の値を心拍数の決定値として検出するようにした。つまり、より確度の高いピーク周波数と基準値との間の値を心拍数の決定値とした。これにより、被験者の心拍数として検出される決定値が被験者の実際の心拍数と、かけ離れた値になることを抑制することができる。     In the fifth aspect of the invention, if the accuracy of the third peak frequency is high, a value between the third peak frequency and the reference value is detected as the determined value of the heart rate. If the accuracy of the third peak frequency is low, a value between the fourth peak frequency and the reference value is detected as a determined value of the heart rate. That is, a value between the peak frequency with a higher accuracy and the reference value is determined as the heart rate determination value. Thereby, it can suppress that the decision value detected as a test subject's heart rate becomes a value far from a test subject's actual heart rate.

上記第６の発明によれば、基準値に基づいて被験者の心拍数の決定値を決定したため、被験者の心拍数として検出される決定値が被験者の実際の心拍数と、かけ離れた値になることを抑制することができる。     According to the sixth aspect, since the determined value of the subject's heart rate is determined based on the reference value, the determined value detected as the subject's heart rate is different from the actual heart rate of the subject. Can be suppressed.

本実施形態に係る空調制御システムの斜視図である。It is a perspective view of the air-conditioning control system concerning this embodiment. 本実施形態に係る本体ユニットの斜視図である。It is a perspective view of the main body unit concerning this embodiment. 本実施形態に係る回路ユニットの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the circuit unit which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る回路ユニットの心拍数の決定手段を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the determination means of the heart rate of the circuit unit which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る回路ユニットのピーク抽出手段を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the peak extraction means of the circuit unit which concerns on this embodiment. 本実施形態の適用例に係る周波数スペクトルの第１例を示すグラフである。It is a graph which shows the 1st example of the frequency spectrum which concerns on the application example of this embodiment. 本実施形態の適用例に係る周波数スペクトルの第２例を示すグラフである。It is a graph which shows the 2nd example of the frequency spectrum which concerns on the application example of this embodiment. 本実施形態の適用例に係る周波数スペクトルの第３例を示すグラフである。It is a graph which shows the 3rd example of the frequency spectrum which concerns on the application example of this embodiment. 本実施形態の適用例に係る周波数スペクトルの第４例を示すグラフである。It is a graph which shows the 4th example of the frequency spectrum which concerns on the application example of this embodiment. 本実施形態の適用例に係る周波数スペクトルの第５例を示すグラフである。It is a graph which shows the 5th example of the frequency spectrum which concerns on the application example of this embodiment. 本実施形態の変形例に係る回路ユニットのピーク確度判断手段を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the peak accuracy judgment means of the circuit unit which concerns on the modification of this embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。     Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.

本実施形態は、図１に示すように、本発明に係る心拍検出装置（15）を備えた空調制御システム（1）である。この空調制御システム（1）は、寝室（5）内に設置された空調機（10）の空調能力の制御を行う。空調機（10）は、寝室（5）内の空気を調和する空調手段を構成している。     As shown in FIG. 1, the present embodiment is an air conditioning control system (1) provided with a heartbeat detection device (15) according to the present invention. The air conditioning control system (1) controls the air conditioning capacity of the air conditioner (10) installed in the bedroom (5). The air conditioner (10) constitutes air conditioning means for harmonizing the air in the bedroom (5).

上記空調機（10）は、例えば壁掛け式のエアコンにより構成されている。空調機（10）は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えており、熱交換器（図示省略）内の冷媒により冷却または加熱した空気を寝室（5）内へ供給する。つまり、空調機（10）は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行うように構成されている。     The air conditioner (10) is constituted by, for example, a wall-mounted air conditioner. The air conditioner (10) includes a refrigerant circuit that performs a refrigeration cycle by circulating the refrigerant, and supplies air cooled or heated by the refrigerant in a heat exchanger (not shown) into the bedroom (5). That is, the air conditioner (10) is configured to perform switching between the cooling operation and the heating operation.

また、上記空調機（10）は、寝室（5）内の温度を検出する温度センサ（図示省略）を有している。また、空調機（10）は、ユーザー等が希望する寝室（5）内の温度を設定温度として入力する温度設定部（図示省略）を有している。空調機（10）の運転時には、この設定温度が空調機（10）の制御目標の温度となる。つまり、空調機（10）の運転時には、温度センサで検出される室内温度が、設定温度としての制御目標温度に近づくように空調能力が制御される。     The air conditioner (10) has a temperature sensor (not shown) that detects the temperature in the bedroom (5). The air conditioner (10) has a temperature setting unit (not shown) that inputs the temperature in the bedroom (5) desired by the user or the like as the set temperature. During the operation of the air conditioner (10), this set temperature becomes the control target temperature of the air conditioner (10). That is, during the operation of the air conditioner (10), the air conditioning capability is controlled such that the room temperature detected by the temperature sensor approaches the control target temperature as the set temperature.

図１および図２に示すように、上記空調制御システム（1）は、感圧ユニット（20）と本体ユニット（30）とを備えている。本体ユニット（30）には、図３に示す回路ユニット（40）が設けられている。回路ユニット（40）には、心拍検出部（25）と心拍周期検出部（26）と判定部（45）と空調制御部（49）とが設けられている。本実施形態では、感圧ユニット（20）と後述する受圧部（33）と心拍検出部（25）と心拍周期検出部（26）とにより、心拍検出装置（15）が構成されている。尚、本実施形態の心拍検出装置（15）は、本発明の心拍検出装置（15）の一例である。     As shown in FIGS. 1 and 2, the air conditioning control system (1) includes a pressure-sensitive unit (20) and a main unit (30). The main unit (30) is provided with a circuit unit (40) shown in FIG. The circuit unit (40) is provided with a heartbeat detection unit (25), a heartbeat cycle detection unit (26), a determination unit (45), and an air conditioning control unit (49). In the present embodiment, the heart rate detecting device (15) is configured by the pressure sensitive unit (20), a pressure receiving unit (33), a heart rate detecting unit (25), and a heart rate cycle detecting unit (26) described later. The heartbeat detection device (15) of the present embodiment is an example of the heartbeat detection device (15) of the present invention.

上記感圧ユニット（20）は、被験者となる就寝者から生起する体動を本体ユニット（30）へ伝達するためのものである。感圧ユニット（20）は、感圧部（21）と圧力伝達部（22）とを備えている。     The pressure-sensitive unit (20) is for transmitting body movements that occur from a sleeping person as a subject to the main unit (30). The pressure sensitive unit (20) includes a pressure sensitive part (21) and a pressure transmission part (22).

上記感圧部（21）は、一端が閉塞して他端に開口部（23）を有する細長で中空状のチューブにより構成されている。感圧部（21）は、寝室（5）のベッド等の寝具（6）内に敷設されている。     The pressure-sensitive part (21) is constituted by an elongated and hollow tube having one end closed and the other end having an opening (23). The pressure sensitive part (21) is laid in the bedding (6) such as a bed of the bedroom (5).

上記圧力伝達部（22）は、両端が開口する細長で中空状のチューブにより構成されている。圧力伝達部（22）は、感圧部（21）よりも小径となっている。圧力伝達部（22）は、一端が感圧部（21）の開口部（23）に接続され、他端が本体ユニット（30）に接続されている。     The pressure transmission part (22) is constituted by an elongated and hollow tube having both ends opened. The pressure transmission part (22) has a smaller diameter than the pressure sensitive part (21). The pressure transmission unit (22) has one end connected to the opening (23) of the pressure sensing unit (21) and the other end connected to the main unit (30).

上記本体ユニット（30）は、ケーシング（31）と取付部（32）と受圧部（33）とを有している。     The main unit (30) includes a casing (31), an attachment portion (32), and a pressure receiving portion (33).

上記ケーシング（31）は、扁平な箱状に形成されており、例えば寝室（5）内の床面に設置される。ケーシング（31）の内部には、上述の回路ユニット（40）が内蔵されている。     The casing (31) is formed in a flat box shape, and is installed, for example, on the floor in the bedroom (5). The above-described circuit unit (40) is built in the casing (31).

上記取付部（32）は、ケーシング（31）の側面に形成されている。取付部（32）は、内方に向かって凹んだ略円環状の凹部（32a）と、該凹部（32a）内から外方へ突出する凸部（32b）とを有している。凸部（32b）には、その軸方向に貫通穴（32c）が形成されている。そして、凸部（32b）には、圧力伝達部（22）の他端部が外嵌する。これにより、感圧部（21）の内部と貫通穴（32c）が、圧力伝達部（22）を介して連通する。     The attachment portion (32) is formed on the side surface of the casing (31). The attachment portion (32) has a substantially annular recess (32a) that is recessed inward, and a protrusion (32b) that protrudes outward from the recess (32a). A through hole (32c) is formed in the axial direction of the convex portion (32b). And the other end part of a pressure transmission part (22) is externally fitted by the convex part (32b). Thereby, the inside of a pressure sensing part (21) and a through-hole (32c) communicate via a pressure transmission part (22).

上記受圧部（33）は、貫通穴（32c）に設けられている。受圧部（33）は、マイクロフォンにより構成されている。尚、受圧部（33）は、圧力センサにより構成してもよい。寝具（6）上の就寝者から体動が生起すると、この体動が感圧部（21）に作用する。すなわち、感圧部（21）の内圧は、圧力伝達部（22）および貫通穴（32c）を介して受圧部（33）に作用する。受圧部（33）は、この内圧を電気的な信号（以下、「体動信号」という。）に変換し、図３に示す回路ユニット（40）へ出力する。     The pressure receiving portion (33) is provided in the through hole (32c). The pressure receiving part (33) is constituted by a microphone. In addition, you may comprise a pressure receiving part (33) by a pressure sensor. When body motion occurs from a sleeping person on the bedding (6), this body motion acts on the pressure-sensitive part (21). That is, the internal pressure of the pressure sensing part (21) acts on the pressure receiving part (33) via the pressure transmission part (22) and the through hole (32c). The pressure receiving part (33) converts the internal pressure into an electrical signal (hereinafter referred to as “body motion signal”) and outputs it to the circuit unit (40) shown in FIG.

本実施形態では、感圧ユニット（20）および受圧部（33）が、就寝者の体動に伴う体動信号を出力する体動検出部（24）を構成している。なお、体動信号には、就寝者の心拍に伴う体動に起因する信号と、就寝者の呼吸に伴う体動に起因する信号と、就寝者の寝返り等の粗体動に起因する信号などが含まれている。したがって、体動信号には、就寝者の心拍数の実測値が含まれていることになる。     In the present embodiment, the pressure-sensitive unit (20) and the pressure-receiving unit (33) constitute a body movement detection unit (24) that outputs a body movement signal associated with the body movement of the sleeping person. The body motion signal includes a signal due to body motion associated with the sleeper's heartbeat, a signal due to body motion associated with the sleeper's breathing, a signal due to coarse body motion such as the sleeper's turnover, etc. It is included. Therefore, the body motion signal includes an actual value of the sleeper's heart rate.

図３に示すように、上記心拍検出部（25）は、体動信号の時系列データから就寝者の心拍数を検出するものである。心拍検出部（25）は、信号処理部（61）とスペクトル算出部（62）と第１のピーク抽出部（63）と第２のピーク抽出部（64）と第１の心拍判断部（65）と第２の心拍判断部（66）と心拍決定部（67）とを備えている。     As shown in FIG. 3, the heartbeat detection unit (25) detects a sleeper's heart rate from time-series data of body motion signals. The heartbeat detection unit (25) includes a signal processing unit (61), a spectrum calculation unit (62), a first peak extraction unit (63), a second peak extraction unit (64), and a first heartbeat determination unit (65 ), A second heart rate determining unit (66), and a heart rate determining unit (67).

上記信号処理部（61）は、受圧部（33）から出力された体動信号を所定の周波数帯域の体動信号に変調して出力するように構成されている。信号処理部（61）の出力信号は、スペクトル算出部（62）と第１及び第２ピーク抽出部（63,64）と判定部（45）とに入力される。     The signal processing unit (61) is configured to modulate the body motion signal output from the pressure receiving unit (33) into a body motion signal in a predetermined frequency band and output the modulated body motion signal. The output signal of the signal processing unit (61) is input to the spectrum calculation unit (62), the first and second peak extraction units (63, 64), and the determination unit (45).

上記スペクトル算出部（62）は、体動信号の時系列データ上の時間における所定の時間間隔で、体動信号の時系列データから体動信号の周波数スペクトルを算出するものである。つまり、スペクトル算出部（62）は、体動信号の時系列データ上において所定の時間間隔の抽出時刻毎に周波数スペクトルを算出している。     The spectrum calculation unit (62) calculates a frequency spectrum of the body motion signal from the time series data of the body motion signal at a predetermined time interval in time on the time series data of the body motion signal. That is, the spectrum calculation unit (62) calculates a frequency spectrum for each extraction time at a predetermined time interval on the time series data of the body motion signal.

具体的に、上記スペクトル算出部（62）は、信号処理部（61）から出力された体動信号を包絡線検波し、包絡線検波後の体動信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）する。スペクトル算出部（62）では、図６〜図１０に示すように、測定開始から１分間隔の抽出時刻毎に、体動信号の周波数スペクトルが作成される。体動信号の周波数スペクトルは、抽出時刻の直前１分間の体動信号の時系列データにより作成される。尚、本発明及び本実施形態での、「周波数」とは、被験者の１分間あたりの心拍を意味しており、心拍数［毎分］で表される。     Specifically, the spectrum calculation unit (62) performs envelope detection on the body motion signal output from the signal processing unit (61), and performs fast Fourier transform (FFT) on the body motion signal after the envelope detection. In the spectrum calculation unit (62), as shown in FIGS. 6 to 10, a frequency spectrum of the body motion signal is created at every extraction time of 1 minute interval from the start of measurement. The frequency spectrum of the body motion signal is created from time series data of the body motion signal for one minute immediately before the extraction time. In the present invention and the present embodiment, “frequency” means the heart rate of the subject per minute, and is represented by the heart rate [every minute].

上記第１のピーク抽出部（63）は、スペクトル算出部（62）で算出された抽出時刻毎の周波数スペクトルからスペクトル強度（スペクトラム強度）が最大となる第１ピークに対応する第１ピーク周波数と、第１ピークの次にスペクトル強度が大きい第２ピークに対応する第２ピーク周波数を抽出するものである。     The first peak extraction unit (63) includes a first peak frequency corresponding to a first peak having a maximum spectrum intensity (spectrum intensity) from the frequency spectrum for each extraction time calculated by the spectrum calculation unit (62). The second peak frequency corresponding to the second peak having the highest spectral intensity next to the first peak is extracted.

具体的に、第１のピーク抽出部（63）は、抽出時刻毎に、該抽出時刻の直前１分間の体動信号により作成された体動信号の周波数スペクトルにおいて、スペクトル強度が最大となる第１ピークに対応する第１ピーク周波数をまず抽出する。     Specifically, the first peak extraction unit (63) has a maximum spectral intensity in the frequency spectrum of the body motion signal generated from the body motion signal for one minute immediately before the extraction time for each extraction time. First, a first peak frequency corresponding to one peak is extracted.

次に、周波数スペクトルから第１ピーク周波数を含んだ所定範囲をピーク領域として抽出する。このピーク領域は、高速フーリエ変換の対象となる時間によって決まるスペクトル分解能と、該対象時間内でのノイズ等の測定誤差で決まるスペクトルピーク幅とで決定されるものであって、第１ピーク周波数の±３（心拍数［毎分］）から±１０（心拍数［毎分］）の間で決定されればよい。本実施形態では、第１ピーク周波数の±３（心拍数［毎分］）の領域をピーク領域としている。そして、第１のピーク抽出部（63）は、周波数スペクトルのうち、ピーク領域を除いた範囲において、スペクトル強度が最大となる第２ピークに対応する第２ピーク周波数を抽出する。第１ピーク周波数と第２ピーク周波数は、心拍数の実測値として第１の心拍判断部（65）と心拍決定部（67）へ入力される。     Next, a predetermined range including the first peak frequency is extracted from the frequency spectrum as a peak region. This peak area is determined by the spectral resolution determined by the time subject to the fast Fourier transform and the spectral peak width determined by the measurement error such as noise within the target time. It may be determined between ± 3 (heart rate [per minute]) and ± 10 (heart rate [per minute]). In the present embodiment, a region of ± 3 (heart rate [per minute]) of the first peak frequency is a peak region. And a 1st peak extraction part (63) extracts the 2nd peak frequency corresponding to the 2nd peak from which a spectrum intensity becomes the maximum in the range except a peak area | region among frequency spectra. The first peak frequency and the second peak frequency are input to the first heart rate determination unit (65) and the heart rate determination unit (67) as actual values of the heart rate.

上記第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の確度（確からしさ）を判断するためのものである。尚、本実施形態における第１ピーク周波数の確度とは、第１ピーク周波数の被験者の心拍数の実測値としての確からしさを表す度合いをいう。     The first heart rate determination unit (65) is for determining the accuracy (probability) of the first peak frequency. Note that the accuracy of the first peak frequency in the present embodiment refers to a degree representing the accuracy as the actual measurement value of the heart rate of the subject having the first peak frequency.

具体的に、第１の心拍判断部（65）は、第１のピーク抽出部（63）で抽出された第１ピーク周波数と第２ピーク周波数とのスペクトル強度を比較し、且つ第１ピーク周波数が所定の基準値から所定の偏差内であるか否かを比較する。そして、第１の心拍判断部（65）は、両ピーク周波数のスペクトル強度の比率が所定の比率よりも大きく、且つ第１ピーク周波数が基準値から所定の偏差内であれば、第１ピーク周波数の確度が、本発明に係る第１の確度よりも大きい、すなわち第１ピーク周波数の確度が高いと判断する。本実施形態では、例示として、上記所定比率を３と設定し、上記所定の基準値を６０（心拍数［毎分］）とし、所定の偏差を基準値から±２０（心拍数［毎分］）としている。すなわち、本実施形態では、第１ピーク周波数のスペクトル強度が第２ピーク周波数のスペクトル強度に対して３倍より大きく、且つ第１ピーク周波数が、４０（心拍数［毎分］）から８０（心拍数［毎分］）の範囲内であれば、第１ピーク周波数の確度が高いと判断される。     Specifically, the first heart rate determination unit (65) compares the spectrum intensities of the first peak frequency and the second peak frequency extracted by the first peak extraction unit (63), and the first peak frequency. Is within a predetermined deviation from a predetermined reference value. Then, the first heart rate determination unit (65) determines the first peak frequency if the ratio of the spectral intensities of both peak frequencies is larger than a predetermined ratio and the first peak frequency is within a predetermined deviation from the reference value. Is determined to be greater than the first accuracy according to the present invention, that is, the accuracy of the first peak frequency is high. In the present embodiment, as an example, the predetermined ratio is set to 3, the predetermined reference value is 60 (heart rate [every minute]), and the predetermined deviation is ± 20 (heart rate [every minute] from the reference value. ). That is, in this embodiment, the spectrum intensity of the first peak frequency is greater than three times the spectrum intensity of the second peak frequency, and the first peak frequency is 40 (heart rate [per minute]) to 80 (heart rate). If it is within a range of several [every minute]), it is determined that the accuracy of the first peak frequency is high.

上記基準値は、心拍検出部（25）が被験者の心拍数の検出対象日の前日に該心拍検出部（25）が検出した心拍数の決定値の平均値である。尚、この基準値は、例示であって、例えば年代別の一般的な睡眠時の心拍数等を基準値として用いることができる。     The reference value is an average value of the determined values of the heart rate detected by the heart rate detecting unit (25) on the day before the detection date of the heart rate of the subject by the heart rate detecting unit (25). This reference value is an example, and for example, a general heart rate during sleep according to age can be used as a reference value.

上記第２のピーク抽出部（64）は、スペクトル算出部（62）で算出された抽出時刻毎の周波数スペクトルのうち、基準値を基準とした所定の範囲において、スペクトル強度（スペクトラム強度）が最大となる第３のピークに対応する第３ピーク周波数と、該第３ピーク周波数の次にスペクトル強度が大きい第４のピークに対応する第４ピーク周波数を抽出するものである。     The second peak extraction unit (64) has a maximum spectrum intensity (spectrum intensity) in a predetermined range with reference to a reference value among the frequency spectra for each extraction time calculated by the spectrum calculation unit (62). The third peak frequency corresponding to the third peak and the fourth peak frequency corresponding to the fourth peak having the next highest spectrum intensity after the third peak frequency are extracted.

具体的に、第２のピーク抽出部（64）は、抽出時刻毎に、該抽出時刻の直前１分間の体動信号により作成された体動信号の周波数スペクトルのうち、基準値である６０（心拍数［毎分］）を基準とし、そこから±２０（心拍数［毎分］）の範囲内（すなわち、４０〜８０（心拍数［毎分］）の間）において、スペクトル強度が最大となる第３ピークに対応する第３ピーク周波数をまず抽出する。     Specifically, the second peak extraction unit (64) has a reference value 60 (of the frequency spectrum of the body motion signal generated from the body motion signal for 1 minute immediately before the extraction time for each extraction time. Within the range of ± 20 (heart rate [per minute]) (ie, between 40 and 80 (heart rate [per minute])), the spectrum intensity is maximum. First, a third peak frequency corresponding to the third peak is extracted.

次に、周波数スペクトルから第３ピーク周波数から±３（心拍数［毎分］）の領域をピーク領域として抽出する。そして、第２のピーク抽出部（64）は、周波数スペクトルの４０〜８０（心拍数［毎分］）の間からピーク領域を除いた範囲において、スペクトル強度が最大となる第４ピークに対応する第４ピーク周波数を抽出する。第３ピーク周波数と第４ピーク周波数は、心拍数の実測値として第２の心拍判断部（66）と心拍決定部（67）へ入力される。     Next, a region of ± 3 (heart rate [per minute]) from the third peak frequency is extracted as a peak region from the frequency spectrum. And the 2nd peak extraction part (64) respond | corresponds to the 4th peak from which a spectrum intensity | strength becomes the maximum in the range remove | excluding the peak area | region from between 40-80 (heart rate [every minute]) of a frequency spectrum. A fourth peak frequency is extracted. The third peak frequency and the fourth peak frequency are input to the second heart rate determination unit (66) and the heart rate determination unit (67) as actual values of the heart rate.

上記第２の心拍判断部（66）は、第３ピーク周波数の確度（確からしさ）を判断するためのものである。尚、本実施形態における第３ピーク周波数の確度とは、第３ピーク周波数の被験者の心拍数の実測値としての確からしさを表す度合いをいう。     The second heart rate determination unit (66) is for determining the accuracy (accuracy) of the third peak frequency. Note that the accuracy of the third peak frequency in the present embodiment refers to a degree representing the accuracy as an actual measurement value of the heart rate of the subject having the third peak frequency.

具体的に、第２の心拍判断部（66）は、第２のピーク抽出部（64）で抽出された第３ピーク周波数と第４ピーク周波数とのスペクトル強度を比較する。そして、第２の心拍判断部（66）は、両ピーク周波数のスペクトル強度の比率が所定の比率よりも大きければ、第３ピーク周波数の確度が、本発明に係る第２の確度より大きい、すなわち第３ピーク周波数の確度が高いと判断する。尚、本実施形態では、例示として、上記所定比率を１．５と設定している。すなわち、第３ピーク周波数のスペクトル強度が第４ピーク周波数のスペクトル強度に対して１．５倍より大きければ、第３ピーク周波数の確度が高いと判断される。     Specifically, the second heart rate determination unit (66) compares the spectral intensities of the third peak frequency and the fourth peak frequency extracted by the second peak extraction unit (64). The second heart rate determination unit (66) determines that the accuracy of the third peak frequency is greater than the second accuracy according to the present invention, if the ratio of the spectral intensities of both peak frequencies is greater than a predetermined ratio. It is determined that the accuracy of the third peak frequency is high. In the present embodiment, as an example, the predetermined ratio is set to 1.5. That is, if the spectrum intensity of the third peak frequency is greater than 1.5 times the spectrum intensity of the fourth peak frequency, it is determined that the accuracy of the third peak frequency is high.

上記心拍決定部（67）は、第１の心拍判断部（65）で第１ピーク周波数の確度が高いと判断された場合に第１ピーク周波数に基づき、第１ピーク周波数、又は第１ピーク周波数に近い値を被験者の心拍数の決定値として決定する一方、第１ピーク周波数の確度が低いと判断された場合に基準値に基づいて被験者の心拍数を決定するものである。     The heart rate determining unit (67) determines the first peak frequency or the first peak frequency based on the first peak frequency when the first heart rate determining unit (65) determines that the accuracy of the first peak frequency is high. A value close to is determined as the determined value of the heart rate of the subject, and when it is determined that the accuracy of the first peak frequency is low, the heart rate of the subject is determined based on the reference value.

具体的に、心拍決定部（67）は、第１の心拍判断部（65）で第１ピーク周波数の確度が高いと判断された場合、第１ピーク周波数、又は第１ピーク周波数に近い値を被験者の心拍数の決定値として決定する。     Specifically, the heart rate determination unit (67) determines the first peak frequency or a value close to the first peak frequency when the first heart rate determination unit (65) determines that the accuracy of the first peak frequency is high. It is determined as the determined value of the subject's heart rate.

また、心拍決定部（67）は、第１の心拍判断部（65）で第１ピーク周波数の確度が低いと判断され、且つ第２の心拍判断部（66）で第３ピーク周波数の確度が高いと判断されれば、第３ピーク周波数と基準値との間の値を被験者の心拍数の決定値として決定する。尚、このとき、第３ピーク周波数の確度に応じた時定数を定めておき、この時定数に基づいて決定値が設定されるようにしてもよい。     The heart rate determination unit (67) determines that the accuracy of the first peak frequency is low by the first heart rate determination unit (65) and the accuracy of the third peak frequency by the second heart rate determination unit (66). If determined to be high, a value between the third peak frequency and the reference value is determined as a determination value of the subject's heart rate. At this time, a time constant corresponding to the accuracy of the third peak frequency may be determined, and the determined value may be set based on this time constant.

一方、心拍決定部（67）は、第１の心拍判断部（65）で第１ピーク周波数の確度が低いと判断され、且つ第３ピーク周波数の確度が低いと判断されれば、第４ピーク周波数と基準値との間の値を被験者の心拍数の決定値として決定する。尚、このとき、第４ピーク周波数が基準値から所定の範囲内にあれば、第４ピーク周波数、又は第４ピーク周波数に近い値を被験者の心拍数の決定値としてもよい。また、第４ピーク周波数の基準値からの偏差に応じた時定数を定めておき、この時定数に基づいて決定値が設定されるようにしてもよい。     On the other hand, if the first heart rate determination unit (65) determines that the accuracy of the first peak frequency is low and the accuracy of the third peak frequency is low, the heart rate determination unit (67) determines the fourth peak. A value between the frequency and the reference value is determined as the determined value of the subject's heart rate. At this time, if the fourth peak frequency is within a predetermined range from the reference value, the fourth peak frequency or a value close to the fourth peak frequency may be determined as the determined heart rate of the subject. Further, a time constant corresponding to the deviation from the reference value of the fourth peak frequency may be determined, and the determined value may be set based on this time constant.

そして、心拍決定部（67）は、時系列データ上の抽出時刻毎の決定値を心拍周期検出部（26）へ出力する。     Then, the heartbeat determining unit (67) outputs the determined value for each extraction time on the time series data to the heartbeat cycle detecting unit (26).

上記心拍周期検出部（26）は、心拍決定部（67）から出力される決定値の時系列データから、就寝者の心拍数の変動周期として、ウルトラディアンリズムに対応した周期成分（以下、「ウルトラディアンリズム周期」という。）を抽出するように構成されている。この心拍周期検出部（26）は、決定値の時系列データから周期的に検出される信号を、ゼロ位相フィルタによってウルトラディアンリズム周期として抽出する。     From the time-series data of the determined values output from the heart rate determining unit (67), the heart rate cycle detecting unit (26) uses a period component corresponding to ultradian rhythm (hereinafter, “ "Ultradian rhythm period") is extracted. The heartbeat cycle detection unit (26) extracts a signal periodically detected from the time-series data of the determined value as an ultradian rhythm cycle by a zero phase filter.

尚、ウルトラディアンリズムとは、睡眠中のレム期とノンレム期のサイクルに代表される人体の生体リズムである。人体では、心拍数がウルトラディアンリズムに同期して変化する。ウルトラディアンリズムは、一般的に約９０分周期であるが、個人差がある。     The ultradian rhythm is a biological rhythm of a human body represented by a cycle of a REM period and a non-REM period during sleep. In the human body, the heart rate changes in synchronization with the ultradian rhythm. Ultradian rhythm generally has a period of about 90 minutes, but there are individual differences.

上記判定部（45）は、信号処理部（61）で変調された体動信号に基づいて、就寝者が入眠したか否かを判定する。具体的に、判定部（45）は、在床判定部（46）と睡眠判定部（47）とを備えている。     The determination unit (45) determines whether or not the sleeper has fallen asleep based on the body motion signal modulated by the signal processing unit (61). Specifically, the determination unit (45) includes an in-bed determination unit (46) and a sleep determination unit (47).

上記在床判定部（46）は、就寝者が寝具（6）に在床しているか、寝具（6）から離床しているかを判定するものである。この在床判定部（46）による判定は、信号処理部（61）で変調した体動信号と、予め設定された判定閾値（在床判定閾値）との大小比較によって行われる。具体的には、在床判定部（46）では、体動信号が在床判定閾値を下回る場合、就寝者から体動が生起していないとみなされるので、この場合には「離床」と判定される。一方、在床判定部（46）では、体動信号が所定時間以上継続して在床判定閾値を上回る場合、就寝者から体動が生起しているとみなされるので、この場合には「在床」と判定される。     The occupancy determination unit (46) determines whether the sleeper is present in the bedding (6) or out of the bedding (6). The determination by the presence determination unit (46) is performed by comparing the body motion signal modulated by the signal processing unit (61) with a predetermined determination threshold value (the presence determination threshold value). Specifically, in the presence determination unit (46), when the body motion signal is below the presence determination threshold, it is considered that no body motion has occurred from the sleeper. Is done. On the other hand, in the presence determination unit (46), if the body motion signal continues for a predetermined time or longer and exceeds the presence determination threshold value, it is considered that the body motion has occurred from the sleeping person. The floor is determined.

上記睡眠判定部（47）は、在床判定部（46）により「在床」と判定された後、就寝者が入眠したか否かを判定するものである。この睡眠判定部（47）による判定は、信号処理部（61）で変調した体動信号と、予め設定された判定閾値（睡眠判定閾値）との大小比較によって行われる。具体的には、睡眠判定部（47）では、初めて体動信号が所定時間以上継続して睡眠判定閾値を下回る場合、在床中の就寝者から体動がさほど生起していないとみなされるので、この場合には「入眠」と判定される。また、睡眠判定部（47）では、「入眠」と判定された後において、体動信号が所定時間以上継続して睡眠判定閾値を上回る場合、就寝者から体動が生起しているとみなされるので、「覚醒」と判定される。     The sleep determination unit (47) determines whether or not the sleeping person has fallen asleep after the bed determination unit (46) determines that the user is “bed in”. The determination by the sleep determination unit (47) is performed by comparing the body motion signal modulated by the signal processing unit (61) with a predetermined determination threshold (sleep determination threshold). Specifically, in the sleep determination unit (47), when the body motion signal continues for a predetermined time or longer and falls below the sleep determination threshold for the first time, it is considered that the body motion has not occurred so much from the bedridden in bed. In this case, it is determined as “sleeping”. Moreover, in the sleep determination part (47), after it determines with "sleeping", when a body motion signal continues more than predetermined time and exceeds a sleep determination threshold value, it is considered that the body motion has arisen from the sleeper. Therefore, it is determined as “awakening”.

上記空調制御部（49）は、空調機（10）と有線または無線を介して、信号の入出力が可能に構成されている。そして、空調制御部（49）は、睡眠判定部（47）により「入眠」と判定されてから所定時間（本実施形態では、９０分）が経過した後に、心拍周期検出部（26）で検出されたウルトラディアンリズム周期に応じて空調機（10）の設定温度Test（＝ベース温度Tbase＋ΔＴ）を増減制御するものである。この空調制御部（49）は、演算部（50）と温度変更部（51）を備えている。     The air conditioning control unit (49) is configured to be able to input and output signals via an air conditioner (10) and wired or wireless. Then, the air-conditioning control unit (49) is detected by the heartbeat cycle detection unit (26) after a predetermined time (90 minutes in the present embodiment) has elapsed since the sleep determination unit (47) determines “sleeping”. The set temperature Test (= base temperature Tbase + ΔT) of the air conditioner (10) is controlled to increase or decrease in accordance with the ultradian rhythm cycle. The air conditioning control unit (49) includes a calculation unit (50) and a temperature changing unit (51).

上記演算部（50）は、心拍周期検出部（26）により検出されたウルトラディアンリズム周期の微分値を導出するように構成されている。つまり、演算部（50）は、ウルトラディアンリズム周期の正方向変化の勾配および負方向変化の勾配を導出する。     The calculation unit (50) is configured to derive a differential value of the ultradian rhythm cycle detected by the heartbeat cycle detection unit (26). That is, the calculation unit (50) derives the gradient of the positive direction change and the gradient of the negative direction change of the ultradian rhythm period.

上記温度変更部（51）は、演算部（50）により導出されたウルトラディアンリズム周期の微分値が極大となるときに、空調機（10）の設定温度Testを増加させるように構成されている。即ち、温度変更部（51）は、ウルトラディアンリズム周期の正方向変化の勾配が最大となるときに、空調機（10）の設定温度Testを所定量だけ増加させる。具体的には、例えばΔＴ＝１℃とし、設定温度Testを１℃だけ増加させる。つまり、設定温度Testがベース温度Tbaseよりも１℃だけ高くなる。     The temperature changing unit (51) is configured to increase the set temperature Test of the air conditioner (10) when the differential value of the ultradian rhythm period derived by the calculating unit (50) is maximized. . That is, the temperature changing unit (51) increases the set temperature Test of the air conditioner (10) by a predetermined amount when the gradient of the forward change in the ultradian rhythm cycle becomes maximum. Specifically, for example, ΔT = 1 ° C., and the set temperature Test is increased by 1 ° C. That is, the set temperature Test is higher by 1 ° C. than the base temperature Tbase.

また、温度変更部（51）は、演算部（50）により導出されたウルトラディアンリズム周期の微分値が極小となるときに、空調機（10）の設定温度Testを減少させるように構成されている。即ち、温度変更部（51）は、ウルトラディアンリズム周期の負方向変化の勾配が最小となるときに、空調機（10）の設定温度Testを所定量だけ減少させる。具体的には、例えばΔＴ＝０℃とし、設定温度Testをベース温度Tbaseそのものにする。つまり、上記の微分値が極大となるときの設定温度Testよりも１℃だけ低くなる。     The temperature changing unit (51) is configured to decrease the set temperature Test of the air conditioner (10) when the differential value of the ultradian rhythm period derived by the calculating unit (50) is minimized. Yes. That is, the temperature changing unit (51) decreases the set temperature Test of the air conditioner (10) by a predetermined amount when the gradient of the negative direction change of the ultradian rhythm cycle is minimized. Specifically, for example, ΔT = 0 ° C., and the set temperature Test is set to the base temperature Tbase itself. That is, it is lower by 1 ° C. than the set temperature Test when the differential value becomes maximum.

−空調制御システムの動作−
上記空調制御システム（1）による空調機（10）の制御動作について説明する。 -Operation of air conditioning control system-
The control operation of the air conditioner (10) by the air conditioning control system (1) will be described.

空調機（10）では、コントローラ等によって「冷房運転」と「暖房運転」とが選択可能となっている。また、空調機（10）では、コントローラ等によってユーザーが設定可能な温度（ベース温度Tbase）が入力可能となっている。通常の冷房運転や暖房運転では、ユーザーが設定したベース温度TbaseにΔＴを加えた温度（ベース温度Tbase＋ΔＴ）を設定温度Testとして空調機（10）の空調能力が制御される。     In the air conditioner (10), “cooling operation” and “heating operation” can be selected by a controller or the like. In the air conditioner (10), a temperature (base temperature Tbase) that can be set by the user by a controller or the like can be input. In the normal cooling operation or heating operation, the air conditioning capability of the air conditioner (10) is controlled by setting the temperature (base temperature Tbase + ΔT) obtained by adding ΔT to the base temperature Tbase set by the user as the set temperature Test.

本実施形態の空調制御システム（1）では、就寝者の安眠を促すための空調機（10）の運転モードとして「おやすみ制御」の運転が可能となっている。     In the air conditioning control system (1) of the present embodiment, “night control” can be operated as an operation mode of the air conditioner (10) for encouraging the sleeper to sleep.

先ず、感圧ユニット（20）によって就寝者の体動が測定され、その体動信号が回路ユニット（40）の信号処理部（61）に出力される。信号処理部（61）は、体動信号を所定の周波数帯域に変調してスペクトル算出部（62）と判定部（45）とに出力する。     First, the body motion of the sleeping person is measured by the pressure-sensitive unit (20), and the body motion signal is output to the signal processing unit (61) of the circuit unit (40). The signal processing unit (61) modulates the body motion signal into a predetermined frequency band and outputs the modulated signal to the spectrum calculation unit (62) and the determination unit (45).

スペクトル算出部（62）と、第１及び第２のピーク抽出部（64）では、測定開始から１分毎に、信号処理部（61）の出力信号から、就寝者の心拍数の実測値を抽出する。続いて、心拍決定部（67）が、第１及び第２のピーク抽出部（64）で心拍数の実測値が抽出される度に、就寝者の心拍数の決定値を決定する。心拍決定部（67）では、１分間毎に心拍数の決定値が導出される。尚、心拍数の決定方法については後述する。     In the spectrum calculation unit (62) and the first and second peak extraction units (64), from the output signal of the signal processing unit (61), the measured value of the sleeper's heart rate is obtained every minute from the start of measurement. Extract. Subsequently, the heart rate determination unit (67) determines the determined value of the sleeper's heart rate each time the first and second peak extraction units (64) extract the actual measurement value of the heart rate. In the heart rate determination unit (67), a determined value of the heart rate is derived every minute. A method for determining the heart rate will be described later.

次に、在床判定部（46）によって就寝者の在床／離床判定が行われ、「在床」と判定されると、睡眠判定部（47）によって就寝者の入眠判定が行われ、「入眠」と判定されると、判定部（45）において中途覚醒フラグが連続して３分間ＯＮしているか否かが判定される。具体的には、睡眠判定部（47）で「覚醒」と判定されると中途覚醒フラグがＯＮされる。そして、中途覚醒フラグが連続して３分間ＯＮされていないと、心拍周期検出部（26）が、心拍決定部（67）から出力された決定値の時系列データを用いて、ゼロ位相フィルタ（本実施形態では、逆フーリエフィルタ）によりフィルタ処理をして、ウルトラディアンリズム周期を抽出する。このウルトラディアンリズム周期は、一般的な周期である９０分周期で抽出されている。なお、ウルトラディアンリズム周期は、個人差があり３０分から１２０分の周期で現れる場合もある。     Next, the presence / absence determination of the bedridden is performed by the bed determination unit (46), and if it is determined to be “bed-in”, the sleep determination unit (47) performs bed sleep determination. If it is determined as “sleeping”, it is determined in the determination unit (45) whether or not the midway awakening flag is continuously ON for 3 minutes. Specifically, when the sleep determination unit (47) determines “awakening”, the midway awakening flag is turned on. If the midway awakening flag is not continuously turned on for 3 minutes, the heartbeat period detecting unit (26) uses the time-series data of the determined values output from the heartbeat determining unit (67) to generate a zero phase filter ( In the present embodiment, filtering is performed by an inverse Fourier filter) to extract the ultradian rhythm period. The ultradian rhythm period is extracted at a 90-minute period, which is a general period. Note that the ultradian rhythm cycle may vary from individual to individual, and may appear every 30 to 120 minutes.

次に、空調制御部（49）において、睡眠判定部（47）により「入眠」と判定されてから所定時間（９０分）が経過したか否かが判定される。そして所定時間が経過していると、演算部（50）が心拍周期検出部（26）のウルトラディアンリズム周期の微分値を導出していく。つまり、演算部（50）は、制御対象区間のウルトラディアンリズム周期を対象として微分値を導出していく。そして、温度変更部（51）が演算部（50）の導出した微分値が極大であるか極小であるかを検出し、微分値の極大を検出すると、ΔＴを１℃に設定する。これにより、空調機（10）の設定温度Testがベース温度Tbaseよりも１℃高い値に設定される。そうすると、冷房運転の場合は冷房能力が低下し、暖房運転の場合は暖房能力が増大し、寝室（5）の温度が上昇する。     Next, in the air conditioning control unit (49), it is determined whether or not a predetermined time (90 minutes) has elapsed since the sleep determination unit (47) determined “sleeping”. When the predetermined time has elapsed, the calculation unit (50) derives the differential value of the ultradian rhythm cycle of the heartbeat cycle detection unit (26). That is, the calculation unit (50) derives a differential value for the ultradian rhythm period of the control target section. Then, the temperature changing unit (51) detects whether the differential value derived by the calculation unit (50) is a maximum or minimum, and when the maximum of the differential value is detected, ΔT is set to 1 ° C. As a result, the set temperature Test of the air conditioner (10) is set to a value 1 ° C. higher than the base temperature Tbase. Then, in the cooling operation, the cooling capacity decreases, and in the heating operation, the heating capacity increases, and the temperature of the bedroom (5) increases.

また、温度変更部（51）がウルトラディアンリズム周期の微分値の極小を検出すると、温度変更部（51）はΔＴを０℃に設定する。これにより、空調機（10）の設定温度Testがベース温度Tbaseと同じとなる。この設定温度Testが、空調機（10）へ信号出力されると、冷房運転の場合は冷房能力が増大し、暖房運転の場合は暖房能力が低下し、寝室（5）の温度が低下する。     When the temperature changing unit (51) detects the minimum of the differential value of the ultradian rhythm period, the temperature changing unit (51) sets ΔT to 0 ° C. As a result, the set temperature Test of the air conditioner (10) becomes the same as the base temperature Tbase. When this set temperature Test is output to the air conditioner (10), the cooling capacity increases in the cooling operation, the heating capacity decreases in the heating operation, and the temperature of the bedroom (5) decreases.

−心拍数の決定手段−
次に、図４に示すように、被験者の心拍数を決定するための決定手段についてＳＴ１〜ＳＴ１０に基づいて説明する。 -Heart rate determination means-
Next, as shown in FIG. 4, the determination means for determining the heart rate of the subject will be described based on ST1 to ST10.

先ず、感圧ユニット（20）によって就寝者の体動が測定され、その体動信号が回路ユニット（40）の信号処理部（61）に出力される。信号処理部（61）は、体動信号を所定の周波数帯域に変調してスペクトル算出部（62）に出力する（ＳＴ１）。     First, the body motion of the sleeping person is measured by the pressure-sensitive unit (20), and the body motion signal is output to the signal processing unit (61) of the circuit unit (40). The signal processing unit (61) modulates the body motion signal into a predetermined frequency band and outputs it to the spectrum calculation unit (62) (ST1).

スペクトル算出部（62）は、信号処理部（61）から出力された体動信号を包絡線検波し、包絡線検波後の体動信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）し、周波数スペクトルが作成される（ＳＴ２）。     The spectrum calculation unit (62) performs envelope detection on the body motion signal output from the signal processing unit (61), performs fast Fourier transform (FFT) on the body motion signal after the envelope detection, and creates a frequency spectrum. (ST2).

第１のピーク抽出部（63）は、抽出時刻毎に、該抽出時刻の直前１分間の体動信号により作成された体動信号の周波数スペクトルにおいて、スペクトル強度が最大となる第１ピークに対応する第１ピーク周波数を抽出し、続いて、スペクトル強度が第１ピークの次に大きい第２ピークに対応する第２ピーク周波数を抽出する（ＳＴ３）。尚、ピーク抽出方法については後述する。     The first peak extraction unit (63) corresponds to the first peak having the maximum spectrum intensity in the frequency spectrum of the body motion signal generated from the body motion signal for one minute immediately before the extraction time for each extraction time. The first peak frequency to be extracted is extracted, and then the second peak frequency corresponding to the second peak having the second highest spectrum intensity after the first peak is extracted (ST3). The peak extraction method will be described later.

第１の心拍判断部（65）は、第１のピーク抽出部（63）で抽出された第１ピーク周波数と第２ピーク周波数とのスペクトル強度を比較する（ＳＴ４）。また、第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の基準値（６０（心拍数［毎分］））からの偏差を求める。第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数のスペクトル強度が第２ピーク周波数のスペクトル強度の３倍よりも大きく、且つ第１ピーク周波数が基準値（６０（心拍数［毎分］））から±２０（心拍数［毎分］）であると、第１ピーク周波数の確度が高いと判断する（ＳＴ４〜ＳＴ５）。尚、上記確度判断における強度比の条件、及びピーク周波数の基準値からの偏差については例示であり、これに限られない。     The first heart rate determination unit (65) compares the spectral intensities of the first peak frequency and the second peak frequency extracted by the first peak extraction unit (63) (ST4). The first heart rate determination unit (65) calculates a deviation from the reference value (60 (heart rate [every minute])) of the first peak frequency. The first heart rate determination unit (65) has a spectrum intensity of the first peak frequency larger than three times the spectrum intensity of the second peak frequency, and the first peak frequency is a reference value (60 (heart rate [per minute] )) To ± 20 (heart rate [per minute]), it is determined that the accuracy of the first peak frequency is high (ST4 to ST5). Note that the intensity ratio condition and the deviation from the reference value of the peak frequency in the accuracy determination are examples, and are not limited thereto.

第１ピーク周波数の確度が高いと判断されると（ＳＴ４〜ＳＴ５）、心拍決定部（67）は、第１ピーク周波数、又は第１ピーク周波数に近い値を被験者の心拍数の決定値として決定する（ＳＴ５）。一方、第１ピーク周波数の確度が低いと判断されると（ＳＴ４〜ＳＴ５）、第２のピーク抽出部（64）は、抽出時刻毎に、該抽出時刻の直前１分間の体動信号により作成された周波数スペクトルのうち、基準値である６０（心拍数［毎分］）を基準とし、そこから±２０（心拍数［毎分］）の範囲内（すなわち、４０〜８０（心拍数［毎分］）の間）において、スペクトル強度が最大となる第３ピークに対応する第３ピーク周波数を抽出し、同じく４０〜８０（心拍数［毎分］）の間からスペクトル強度が第３ピークの次に大きい第４ピークに対応する第４ピーク周波数を抽出する（ＳＴ６）。第３ピーク周波数と第４ピーク周波数は、心拍数の実測値として第２の心拍判断部（66）と心拍決定部（67）へ入力される（ＳＴ７）。     When it is determined that the accuracy of the first peak frequency is high (ST4 to ST5), the heart rate determination unit (67) determines the first peak frequency or a value close to the first peak frequency as the determined value of the heart rate of the subject. (ST5). On the other hand, if it is determined that the accuracy of the first peak frequency is low (ST4 to ST5), the second peak extraction unit (64) is created by the body motion signal for 1 minute immediately before the extraction time for each extraction time. Of the obtained frequency spectrum, the reference value 60 (heart rate [every minute]) is used as a reference, and within a range of ± 20 (heart rate [every minute]) (that is, 40 to 80 (heart rate [every minute]). Min))), the third peak frequency corresponding to the third peak with the maximum spectral intensity is extracted, and the spectral intensity of the third peak is similarly between 40 and 80 (heart rate [per minute]). Next, a fourth peak frequency corresponding to the next largest fourth peak is extracted (ST6). The third peak frequency and the fourth peak frequency are input to the second heart rate determination unit (66) and the heart rate determination unit (67) as actual values of the heart rate (ST7).

第２の心拍判断部（66）は、第２のピーク抽出部（64）で抽出された第３ピーク周波数と第４ピーク周波数とのスペクトル強度を比較する（ＳＴ７）。そして、第３ピーク周波数のスペクトル強度が第４ピーク周波数のスペクトル強度に対して１．５倍より大きければ、第２の心拍判断部（66）は、第３ピーク周波数の確度が高いと判断する（ＳＴ７〜ＳＴ８）。     The second heart rate determination unit (66) compares the spectral intensities of the third peak frequency and the fourth peak frequency extracted by the second peak extraction unit (64) (ST7). Then, if the spectrum intensity of the third peak frequency is greater than 1.5 times the spectrum intensity of the fourth peak frequency, the second heart rate determination unit (66) determines that the accuracy of the third peak frequency is high. (ST7 to ST8).

心拍決定部（67）は、第２の心拍判断部（66）で第３ピーク周波数の確度を判断し、第３ピーク周波数の確度が高ければ、第３ピーク周波数と基準値（６０（心拍数［毎分］））との間で被験者の心拍数の決定値を決定する（ＳＴ８）。一方、第３ピーク周波数の確度が低ければ、第４ピーク周波数と基準値（６０心拍数［毎分］）との間で被験者の心拍数の決定値として決定する（ＳＴ９）。     The heart rate determining unit (67) determines the accuracy of the third peak frequency by the second heart rate determining unit (66). If the accuracy of the third peak frequency is high, the third peak frequency and the reference value (60 (heart rate [Every minute])) and the determined value of the subject's heart rate is determined (ST8). On the other hand, if the accuracy of the third peak frequency is low, it is determined as the determined value of the subject's heart rate between the fourth peak frequency and the reference value (60 heart rate [every minute]) (ST9).

そして、心拍決定部（67）は、時系列データ上の抽出時刻毎の決定値を心拍周期検出部（26）へ出力する（ＳＴ１０）。     Then, the heart rate determining unit (67) outputs a determined value for each extraction time on the time series data to the heart rate cycle detecting unit (26) (ST10).

−ピーク抽出手段−
次に、図５に示すように、スペクトル算出部（62）が作成した周波数スペクトルから第１及び第２ピーク周波数を抽出する手段について説明する。尚、第３ピーク及び第４ピーク周波数の抽出手段については、同様であるため説明を省略する。 -Peak extraction means-
Next, as shown in FIG. 5, the means for extracting the first and second peak frequencies from the frequency spectrum created by the spectrum calculation unit (62) will be described. The third peak and fourth peak frequency extraction means are the same and will not be described.

まず、第１のピーク抽出部（63）は、抽出時刻毎に、該抽出時刻の直前１分間の体動信号により作成された周波数スペクトルにおいて、スペクトル強度が最大と思われるピークに対応する周波数を抽出し、抽出した周波数のスペクトル強度が最大であるか否かを判定する（ＳＴ１）。そして、抽出した周波数のスペクトル強度が最大であれば、このピークに対応する周波数（ピーク周波数）を第１ピーク周波数として更新し（ＳＴ２）、第１ピーク周波数の抽出は終了する（ＳＴ３）。一方、抽出した周波数のスペクトル強度が最大でなければ、第１ピーク周波数の抽出を終了せず（ＳＴ３）、もう一度、スペクトル強度が最大と思われるピークに対応する周波数を抽出してスペクトル強度が最大であるか否かを判定する（ＳＴ１）。     First, for each extraction time, the first peak extraction unit (63) calculates a frequency corresponding to a peak whose spectral intensity is considered to be maximum in a frequency spectrum created by a body motion signal for one minute immediately before the extraction time. Extraction is performed, and it is determined whether or not the spectrum intensity of the extracted frequency is maximum (ST1). If the spectrum intensity of the extracted frequency is maximum, the frequency corresponding to this peak (peak frequency) is updated as the first peak frequency (ST2), and the extraction of the first peak frequency ends (ST3). On the other hand, if the spectrum intensity of the extracted frequency is not the maximum, the extraction of the first peak frequency is not completed (ST3), and the frequency corresponding to the peak where the spectrum intensity is considered to be the maximum is extracted once again to maximize the spectrum intensity. It is determined whether or not (ST1).

次に、周波数スペクトルから第１ピーク周波数を含んだピーク領域（第１ピーク周波数の±３（心拍数［毎分］）の領域）を抽出する。そして、第１のピーク抽出部（63）は、周波数スペクトルからピーク領域を除いた範囲において、スペクトル強度が最大と思われるピークに対応する周波数を抽出し、該周波数がピーク領域内であるか否かを判定する（ＳＴ４）。抽出した周波数が周波数スペクトルのうち、ピーク領域を除いた範囲内である場合、抽出した周波数のスペクトル強度が周波数スペクトルのうち、ピーク領域を除いた範囲において最大であるか否かを判定する（ＳＴ５）。抽出した周波数が周波数スペクトルのうち、ピーク領域内である場合、第２ピーク周波数の抽出を終了せず（ＳＴ７）、再び、周波数スペクトルからピーク領域を除いた範囲において、スペクトル強度が最大と思われるピークに対応する周波数を抽出する（ＳＴ４）。     Next, a peak region including the first peak frequency (region of ± 3 of the first peak frequency (heart rate [every minute])) is extracted from the frequency spectrum. Then, the first peak extraction unit (63) extracts a frequency corresponding to a peak whose spectrum intensity is considered to be maximum in a range obtained by removing the peak region from the frequency spectrum, and whether or not the frequency is within the peak region. Is determined (ST4). If the extracted frequency is within the range excluding the peak region of the frequency spectrum, it is determined whether or not the spectrum intensity of the extracted frequency is maximum in the range of the frequency spectrum excluding the peak region (ST5). ). When the extracted frequency is within the peak region of the frequency spectrum, the extraction of the second peak frequency is not completed (ST7), and the spectrum intensity seems to be maximum in the range obtained by removing the peak region from the frequency spectrum again. A frequency corresponding to the peak is extracted (ST4).

そして、抽出したピークのスペクトル強度が最大であれば（ＳＴ５）、このピーク周波数を第２ピーク周波数として更新し（ＳＴ６）、第２ピーク周波数の抽出は終了する（ＳＴ７）。一方、抽出したピークのスペクトル強度が最大でなければ、第２ピーク周波数の抽出を終了せず（ＳＴ７）、再び、周波数スペクトルからピーク領域を除いた範囲において、スペクトル強度が最大と思われるピークに対応する周波数を抽出する（ＳＴ４）。     If the spectrum intensity of the extracted peak is maximum (ST5), this peak frequency is updated as the second peak frequency (ST6), and the extraction of the second peak frequency ends (ST7). On the other hand, if the spectrum intensity of the extracted peak is not the maximum, the extraction of the second peak frequency is not completed (ST7), and again the peak where the spectrum intensity seems to be the maximum in the range excluding the peak area from the frequency spectrum. Corresponding frequencies are extracted (ST4).

−実施形態の適用例−
次に、本実施形態に係る心拍数の決定手段及びピーク抽出手段を適用した例について説明する。適用例に係る図面（図６〜図１０）は、被験者の様々な状態の体動信号の時系列データ上において１分間の周波数スペクトルを算出したものである。尚、基準値は、すべて６０（心拍数［毎分］）とする。また、周波数スペクトルにおいて、心拍数［毎分］の値が４０より小さければ、測定の対象外としている。 -Application example of the embodiment-
Next, an example in which the heart rate determining means and the peak extracting means according to this embodiment are applied will be described. The drawings (FIGS. 6 to 10) according to the application examples are obtained by calculating a frequency spectrum for one minute on the time series data of body motion signals in various states of the subject. The reference values are all 60 (heart rate [every minute]). Further, in the frequency spectrum, if the value of the heart rate [per minute] is smaller than 40, it is excluded from measurement.

まず、図６に示す第１例は、周波数のピークが顕著に表れている例である。第１のピーク抽出部（63）は、第１ピーク周波数を５６（心拍数［毎分］）でスペクトル強度を７５として抽出し、第２ピーク周波数を１００（心拍［毎分］）でスペクトル強度を２０として抽出する。そして、第１ピーク周波数のスペクトル強度が第２ピーク周波数のスペクトル強度の３倍よりも大きく、且つ第１ピーク周波数が基準値から±２０（心拍数［毎分］）であるため、第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の確度が高いと判断し、心拍決定部（67）は、５６、又はこれに近い値を被験者の心拍数の決定値とする。     First, the first example shown in FIG. 6 is an example in which the frequency peak appears remarkably. The first peak extraction unit (63) extracts the first peak frequency as 56 (heart rate [per minute]) and the spectral intensity as 75, and the second peak frequency as 100 (heart rate [per minute]). Is extracted as 20. Since the spectrum intensity of the first peak frequency is greater than three times the spectrum intensity of the second peak frequency and the first peak frequency is ± 20 (heart rate [per minute]) from the reference value, The heart rate determining unit (65) determines that the accuracy of the first peak frequency is high, and the heart rate determining unit (67) sets 56 or a value close thereto as the determined value of the heart rate of the subject.

次に、図７に示す第２例は、被験者の身体を振動が伝搬することで反射・共振が生じ、これにより、高調波側にピークが検出されている例である。第１のピーク抽出部（63）は、第１ピーク周波数を１０５（心拍数［毎分］）でスペクトル強度を４８として抽出し、第２ピーク周波数を５２（心拍［毎分］）でスペクトル強度を３５として抽出する。     Next, the second example shown in FIG. 7 is an example in which reflection / resonance occurs as a result of vibration propagating through the body of the subject, whereby a peak is detected on the harmonic side. The first peak extraction unit (63) extracts the first peak frequency as 105 (heart rate [per minute]) and the spectral intensity as 48, and the second peak frequency as 52 (heart rate [per minute]). Is extracted as 35.

そして、第１ピーク周波数のスペクトル強度が第２ピーク周波数のスペクトル強度の３倍以下なので、第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の確度が低いと判断する。第２のピーク抽出部（64）は、基準値から±２０（心拍数［毎分］）の範囲内（すなわち、４０〜８０（心拍数［毎分］）の間）において、第３ピーク周波数を５２（心拍数［毎分］）でスペクトル強度を３５として抽出し、第４ピーク周波数を６２（心拍数［毎分］）でスペクトル強度を２６として抽出する。そして、第３ピーク周波数のスペクトル強度が第４ピーク周波数のスペクトル強度に対して１．５倍以下であるため、第２の心拍判断部（66）は、第３ピーク周波数の確度が低いと判断する。そして、心拍決定部（67）は、第４ピーク周波数（＝６２（心拍数［毎分］））と基準値（＝６０（心拍数［毎分］））との間である６１を被験者の心拍数の決定値とする。     And since the spectrum intensity of the 1st peak frequency is below 3 times the spectrum intensity of the 2nd peak frequency, the 1st heart rate judgment part (65) judges that the accuracy of the 1st peak frequency is low. The second peak extraction unit (64) has a third peak frequency within a range of ± 20 (heart rate [per minute]) from the reference value (that is, between 40 and 80 (heart rate [per minute])). 52 (heart rate [per minute]) is extracted as 35 and the fourth peak frequency is 62 (heart rate [per minute]) and the spectral intensity is extracted as 26. And since the spectrum intensity of the 3rd peak frequency is 1.5 times or less with respect to the spectrum intensity of the 4th peak frequency, the 2nd heart rate judgment part (66) judges that the accuracy of the 3rd peak frequency is low. To do. Then, the heart rate determining unit (67) calculates 61 between the fourth peak frequency (= 62 (heart rate [per minute])) and the reference value (= 60 (heart rate [per minute])). The determined value of the heart rate.

次に、図８に示す第３例は、被験者の睡眠姿勢の変化によるノイズに起因して低周波側にピークが検出されている例である。第１のピーク抽出部（63）は、第１ピーク周波数を４０（心拍数［毎分］）でスペクトル強度を１０３として抽出し、第２ピーク周波数を５５（心拍［毎分］）でスペクトル強度を８５として抽出する。     Next, the third example shown in FIG. 8 is an example in which a peak is detected on the low frequency side due to noise due to a change in the sleep posture of the subject. The first peak extraction unit (63) extracts the first peak frequency as 40 (heart rate [per minute]) and the spectral intensity as 103, and the second peak frequency as 55 (heart rate [per minute]). Is extracted as 85.

そして、第１ピーク周波数のスペクトル強度が第２ピーク周波数のスペクトル強度の３倍以下なので、第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の確度が低いと判断する。第２のピーク抽出部（64）は、基準値から±２０（心拍数［毎分］）の範囲内（すなわち、４０〜８０（心拍数［毎分］）の間）において、第３ピーク周波数を４０（心拍数［毎分］）でスペクトル強度を１０３として抽出し、第４ピーク周波数を５５（心拍数［毎分］）でスペクトル強度を８５として抽出する。そして、第３ピーク周波数のスペクトル強度が第４ピーク周波数のスペクトル強度に対して１．５倍以下であるため、第２の心拍判断部（66）は、第３ピーク周波数の確度が低いと判断する。そして、心拍決定部（67）は、第４ピーク周波数（＝５５（心拍数［毎分］））と基準値（＝６０（心拍数［毎分］））との間である５８を被験者の心拍数の決定値とする。     And since the spectrum intensity of the 1st peak frequency is below 3 times the spectrum intensity of the 2nd peak frequency, the 1st heart rate judgment part (65) judges that the accuracy of the 1st peak frequency is low. The second peak extraction unit (64) has a third peak frequency within a range of ± 20 (heart rate [per minute]) from the reference value (that is, between 40 and 80 (heart rate [per minute])). 40 (heart rate [per minute]) and the spectral intensity as 103, and the fourth peak frequency is 55 (heart rate [per minute]) and the spectral intensity as 85. And since the spectrum intensity of the 3rd peak frequency is 1.5 times or less with respect to the spectrum intensity of the 4th peak frequency, the 2nd heart rate judgment part (66) judges that the accuracy of the 3rd peak frequency is low. To do. Then, the heart rate determining unit (67) calculates 58 between the fourth peak frequency (= 55 (heart rate [every minute])) and the reference value (= 60 (heart rate [every minute])). The determined value of the heart rate.

次に、図９に示す第４例は、明瞭な心拍成分が検出できない場合の例である。第１のピーク抽出部（63）は、第１ピーク周波数を８０（心拍数［毎分］）でスペクトル強度を１９として抽出し、第２ピーク周波数を５３（心拍［毎分］）でスペクトル強度を１８として抽出する。     Next, the fourth example shown in FIG. 9 is an example where a clear heartbeat component cannot be detected. The first peak extraction unit (63) extracts the first peak frequency as 80 (heart rate [per minute]) and the spectral intensity as 19, and the second peak frequency as 53 (heart rate [per minute]). Is extracted as 18.

そして、第１ピーク周波数のスペクトル強度が第２ピーク周波数のスペクトル強度の３倍以下なので、第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の確度が低いと判断する。第２のピーク抽出部（64）は、基準値から±２０（心拍数［毎分］）の範囲内（すなわち、４０〜８０（心拍数［毎分］）の間）において、第３ピーク周波数を５３（心拍数［毎分］）でスペクトル強度を１８として抽出し、第４ピーク周波数を６４（心拍数［毎分］）でスペクトル強度を１７として抽出する。そして、第３ピーク周波数のスペクトル強度が第４ピーク周波数のスペクトル強度に対して１．５倍以下であるため、第２の心拍判断部（66）は、第３ピーク周波数の確度が低いと判断する。そして、心拍決定部（67）は、第４ピーク周波数（＝６４（心拍数［毎分］））と基準値（＝６０（心拍数［毎分］））との間である６２を被験者の心拍数の決定値とする。     And since the spectrum intensity of the 1st peak frequency is below 3 times the spectrum intensity of the 2nd peak frequency, the 1st heart rate judgment part (65) judges that the accuracy of the 1st peak frequency is low. The second peak extraction unit (64) has a third peak frequency within a range of ± 20 (heart rate [per minute]) from the reference value (that is, between 40 and 80 (heart rate [per minute])). Is extracted with a spectral intensity of 18 at 53 (heart rate [per minute]), and with a spectral intensity of 17 at a fourth peak frequency of 64 (heart rate [per minute]). And since the spectrum intensity of the 3rd peak frequency is 1.5 times or less with respect to the spectrum intensity of the 4th peak frequency, the 2nd heart rate judgment part (66) judges that the accuracy of the 3rd peak frequency is low. To do. Then, the heart rate determining unit (67) determines 62 between the fourth peak frequency (= 64 (heart rate [every minute])) and the reference value (= 60 (heart rate [every minute])). The determined value of the heart rate.

次に、図１０に示す第５例は、急激な心拍数の変化と不明瞭な心拍成分を検出した場合の例である。第１のピーク抽出部（63）は、第１ピーク周波数を４２（心拍数［毎分］）でスペクトル強度を３０として抽出し、第２ピーク周波数を６７（心拍［毎分］）でスペクトル強度を２５として抽出する。     Next, the fifth example shown in FIG. 10 is an example in the case where a sudden heart rate change and an unclear heart rate component are detected. The first peak extraction unit (63) extracts the first peak frequency as 42 (heart rate [per minute]) and the spectral intensity as 30, and the second peak frequency as 67 (heart rate [per minute]). Is extracted as 25.

そして、第１ピーク周波数のスペクトル強度が第２ピーク周波数のスペクトル強度の３倍以下なので、第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の確度が低いと判断する。第２のピーク抽出部（64）は、基準値から±２０（心拍数［毎分］）の範囲内（すなわち、４０〜８０（心拍数［毎分］）の間）において、第３ピーク周波数を４２（心拍数［毎分］）でスペクトル強度を３０として抽出し、第４ピーク周波数を６７（心拍数［毎分］）でスペクトル強度を２５として抽出する。そして、第３ピーク周波数のスペクトル強度が第４ピーク周波数のスペクトル強度に対して１．５倍以下であるため、第２の心拍判断部（66）は、第３ピーク周波数の確度が低いと判断する。そして、心拍決定部（67）は、第４ピーク周波数（＝５３（心拍数［毎分］））と基準値（＝６０（心拍数［毎分］）との間である６３を被験者の心拍数の決定値とする。     And since the spectrum intensity of the 1st peak frequency is below 3 times the spectrum intensity of the 2nd peak frequency, the 1st heart rate judgment part (65) judges that the accuracy of the 1st peak frequency is low. The second peak extraction unit (64) has a third peak frequency within a range of ± 20 (heart rate [per minute]) from the reference value (that is, between 40 and 80 (heart rate [per minute])). 42 (heart rate [per minute]) is extracted as 30 and the fourth peak frequency is 67 (heart rate [per minute]) and the spectral intensity is 25. And since the spectrum intensity of the 3rd peak frequency is 1.5 times or less with respect to the spectrum intensity of the 4th peak frequency, the 2nd heart rate judgment part (66) judges that the accuracy of the 3rd peak frequency is low. To do. Then, the heart rate determining unit (67) sets 63, which is between the fourth peak frequency (= 53 (heart rate [every minute])) and the reference value (= 60 (heart rate [every minute])) to the subject's heart rate. The decision value of the number.

−実施形態の効果−
上記実施形態によれば、第１ピーク周波数の確度が高ければ、第１ピーク周波数、又は第１ピーク周波数に近い値を被験者の心拍数として検出するようにした。また、第１ピーク周波数の確度が低ければ、基準値に基づいて被験者の心拍数を検出するようにした。つまり、第１ピーク周波数が心拍数の実測値として、被験者の実際の心拍数とはかけ離れた値になっているおそれがある場合には、第１ピーク周波数が、心拍数の実測値、又は心拍数の実測値に近い値とならないようにしている。これにより、被験者の心拍数として検出される決定値が被験者の実際の心拍数と、かけ離れた値になることを抑制することができる。特に、被験者の身体の振動が伝搬し、この振動が反射・共振することで、高調波側に周波数のピークが表れる周波数スペクトルを算出したような場合に、第１ピーク周波数が心拍数の実測値として決定されるのを防止することができる。 -Effect of the embodiment-
According to the above embodiment, if the accuracy of the first peak frequency is high, the first peak frequency or a value close to the first peak frequency is detected as the heart rate of the subject. If the accuracy of the first peak frequency is low, the heart rate of the subject is detected based on the reference value. That is, when there is a possibility that the first peak frequency is a value that is far from the actual heart rate of the subject as the actual value of the heart rate, the first peak frequency is the actual value of the heart rate or the heart rate. The value is not close to the actual measured value. Thereby, it can suppress that the decision value detected as a test subject's heart rate becomes a value far from a test subject's actual heart rate. In particular, when a frequency spectrum in which a frequency peak appears on the harmonic side due to propagation of vibration of the subject's body and reflection and resonance of this vibration, the first peak frequency is an actual value of the heart rate. Can be prevented.

また、第１ピーク周波数と第２ピーク周波数との比率が３よりも高ければ第１ピーク周波数の確度が高いと判断するようにした。     Further, if the ratio between the first peak frequency and the second peak frequency is higher than 3, it is determined that the accuracy of the first peak frequency is high.

ここで、被験者の身体の振動が伝搬し、この振動が反射・共振することで、体動信号から周波数スペクトルを算出した場合に高調波側に周波数のピークが表れることがある。しかしながら、第１ピーク周波数のスペクトル強度が第２ピーク周波数のスペクトル強度よりも十分に大きいと、第１ピーク周波数の確度が高いと判断するようにしたため、第１ピーク周波数が心拍数の実測値として、被験者の実際の心拍数とはかけ離れた値になっているおそれがある場合には、第１ピーク周波数が、心拍数の実測値、又は心拍数の実測値に近い値にならないようにしている。これにより、被験者の心拍数として検出される決定値が被験者の実際の心拍数と、かけ離れた値になることを抑制することができる。     Here, a vibration of the subject's body propagates, and this vibration is reflected and resonated, so that a frequency peak may appear on the harmonic side when the frequency spectrum is calculated from the body motion signal. However, when the spectrum intensity of the first peak frequency is sufficiently larger than the spectrum intensity of the second peak frequency, it is determined that the accuracy of the first peak frequency is high. When there is a possibility that the value is far from the actual heart rate of the subject, the first peak frequency is not set to an actual value of the heart rate or a value close to the actual value of the heart rate. . Thereby, it can suppress that the decision value detected as a test subject's heart rate becomes a value far from a test subject's actual heart rate.

さらに、第１ピーク周波数の周辺範囲をピーク領域としたため、ピーク領域を除いた範囲から第２ピーク周波数を抽出することができる。これにより、第１ピーク周波数のスペクトル強度の次に大きい第２ピーク周波数を確実に抽出することができる。     Furthermore, since the peripheral area of the first peak frequency is the peak area, the second peak frequency can be extracted from the range excluding the peak area. Thereby, it is possible to reliably extract the second peak frequency that is the second largest after the spectrum intensity of the first peak frequency.

そして、第１ピーク周波数が基準値から±２０（心拍数［毎分］）内であれば第１ピーク周波数の確度が高いと判断するようにした。つまり、第１ピーク周波数が基準値に近ければ、第１ピーク周波数の確度が高いと判断するようにしたため、第１ピーク周波数が心拍数の実測値として、被験者の実際の心拍数と、かけ離れた値になっているおそれがある場合には、第１ピーク周波数が、心拍数の実測値、又は心拍数の実測値に近い値とならないようにしている。従って、被験者の心拍数として検出される決定値が被験者の実際の心拍数と、かけ離れた値になることを抑制することができる。     If the first peak frequency is within ± 20 (heart rate [per minute]) from the reference value, it is determined that the accuracy of the first peak frequency is high. That is, if the first peak frequency is close to the reference value, it is determined that the accuracy of the first peak frequency is high. Therefore, the first peak frequency is far from the actual heart rate of the subject as the actual value of the heart rate. When there is a possibility that the value is a value, the first peak frequency is set so as not to be an actual value of the heart rate or a value close to the actual value of the heart rate. Therefore, it is possible to suppress the determination value detected as the heart rate of the subject from being a value far from the actual heart rate of the subject.

続いて、第３ピーク周波数の確度が高ければ、第３ピーク周波数と基準値（＝６０（心拍数［毎分］））との間の値を心拍数の決定値として検出するようにした。また、第３ピーク周波数の確度が低ければ、第４ピーク周波数と基準値との間の値を心拍数の決定値として検出するようにした。つまり、より確度の高いピーク周波数と基準値との間の値を心拍数の決定値とした。これにより、被験者の心拍数として検出される決定値が被験者の実際の心拍数と、かけ離れた値になることを抑制することができる。     Subsequently, when the accuracy of the third peak frequency is high, a value between the third peak frequency and the reference value (= 60 (heart rate [every minute])) is detected as the determined value of the heart rate. If the accuracy of the third peak frequency is low, a value between the fourth peak frequency and the reference value is detected as a determined value of the heart rate. That is, a value between the peak frequency with a higher accuracy and the reference value is determined as the heart rate determination value. Thereby, it can suppress that the decision value detected as a test subject's heart rate becomes a value far from a test subject's actual heart rate.

最後に、基準値に基づいて被験者の心拍数の決定値を決定したため、被験者の心拍数として検出される決定値が被験者の実際の心拍数と、かけ離れた値になることを抑制することができる。     Finally, since the determined value of the heart rate of the subject is determined based on the reference value, it is possible to suppress the determined value detected as the heart rate of the subject from being a value far from the actual heart rate of the subject. .

−実施形態の変形例−
次に、本実施形態の変形例について説明する。本変形例は、第１ピーク周波数の確度を判断するピーク確度判断手段が上記実施形態と異なっている。 -Modification of the embodiment-
Next, a modification of this embodiment will be described. This modification differs from the above embodiment in the peak accuracy determination means for determining the accuracy of the first peak frequency.

具体的には、図１１に示すように、第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の確度を判断する際、第１のピーク抽出部（63）で抽出された第１ピーク周波数と第２ピーク周波数とのスペクトル強度を比較する（ＳＴ１）。     Specifically, as shown in FIG. 11, when the first heart rate determination unit (65) determines the accuracy of the first peak frequency, the first peak extracted by the first peak extraction unit (63). The spectral intensities of the frequency and the second peak frequency are compared (ST1).

そして、第１ピーク周波数と第２ピーク周波数のスペクトル強度比が既定値１より大きければ、第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の確度が高いと判断する（ＳＴ２）。尚、本変形例では、例示として既定値１を３としている。したがって、第１ピーク周波数のスペクトル強度が第２ピーク周波数のスペクトル強度に対して３倍以上であれば、第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の確度が高いと判断する（ＳＴ２）。一方、第１ピーク周波数のスペクトル強度が第２ピーク周波数のスペクトル強度に対して３倍より小さければ、第１の心拍判断部（65）は、再度、第１ピーク周波数の確度を判断する（ＳＴ３）。     If the spectral intensity ratio between the first peak frequency and the second peak frequency is greater than the predetermined value 1, the first heart rate determination unit (65) determines that the accuracy of the first peak frequency is high (ST2). In this modification, the default value 1 is 3 as an example. Therefore, if the spectrum intensity of the first peak frequency is three times or more than the spectrum intensity of the second peak frequency, the first heart rate determination unit (65) determines that the accuracy of the first peak frequency is high ( ST2). On the other hand, if the spectrum intensity of the first peak frequency is smaller than three times the spectrum intensity of the second peak frequency, the first heart rate determination unit (65) determines the accuracy of the first peak frequency again (ST3). ).

ＳＴ１において、第１ピーク周波数の確度が低いと判断されると、第１の心拍判断部（65）は、第１のピーク抽出部（63）で抽出された第１ピーク周波数と第２ピーク周波数とのスペクトル強度を比較する（ＳＴ３）。また、第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の基準値（＝６０（心拍数［毎分］））からの偏差を求める。     If it is determined in ST1 that the accuracy of the first peak frequency is low, the first heart rate determination unit (65) extracts the first peak frequency and the second peak frequency extracted by the first peak extraction unit (63). Are compared with each other (ST3). The first heart rate determination unit (65) obtains a deviation from the reference value of the first peak frequency (= 60 (heart rate [every minute])).

そして、第１ピーク周波数と第２ピーク周波数のスペクトル強度比が既定値２より大きく、且つ第１ピーク周波数が基準値から既定値３の範囲内である場合、第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の確度が高いと判断する（ＳＴ４）。尚、本変形例では、例示として既定値２を１．５とし、既定値３を基準値から±１０（心拍数［毎分］）の範囲としている。一方、上記条件を満たしていなければ、第１の心拍判断部（65）は、再度、第１ピーク周波数の確度を判断する（ＳＴ５）。     When the spectral intensity ratio between the first peak frequency and the second peak frequency is greater than the default value 2 and the first peak frequency is within the range from the reference value to the default value 3, the first heart rate determination unit (65) Determines that the accuracy of the first peak frequency is high (ST4). In this modification, the default value 2 is 1.5 as an example, and the default value 3 is in a range of ± 10 (heart rate [every minute]) from the reference value. On the other hand, if the above condition is not satisfied, the first heart rate determination unit (65) determines the accuracy of the first peak frequency again (ST5).

ＳＴ３において、第１ピーク周波数の確度が低いと判断されると、第１の心拍判断部（65）は、第１のピーク抽出部（63）で抽出された第１ピーク周波数と第２ピーク周波数とのスペクトル強度を比較する（ＳＴ５）。また、第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の基準値からの偏差を求める。     If it is determined in ST3 that the accuracy of the first peak frequency is low, the first heart rate determination unit (65) extracts the first peak frequency and the second peak frequency extracted by the first peak extraction unit (63). Are compared with each other (ST5). The first heart rate determination unit (65) obtains a deviation from the reference value of the first peak frequency.

そして、第１ピーク周波数と第２ピーク周波数のスペクトル強度比が既定値４より大きく、且つ第１ピーク周波数が基準値から既定値５の範囲内である場合、第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の確度が高いと判断する（ＳＴ６）。尚、本変形例では、例示として既定値４を１．２５とし、既定値５を基準値から±５（心拍数［毎分］）の範囲としている。一方、上記条件を満たしていなければ、第１の心拍判断部（65）は、第１ピーク周波数の確度が低いと判断する。尚、上記確度判断における強度比の条件、及びピーク周波数の基準値からの偏差については例示であり、これに限られない。また、第３ピーク周波数の確度判断方法についても同様に行うことができる。その他の構成、作用・効果については実施形態と同様である。     When the spectral intensity ratio between the first peak frequency and the second peak frequency is greater than the predetermined value 4 and the first peak frequency is within the range from the reference value to the predetermined value 5, the first heart rate determination unit (65) Determines that the accuracy of the first peak frequency is high (ST6). In this modification, the default value 4 is 1.25 as an example, and the default value 5 is in a range of ± 5 (heart rate [every minute]) from the reference value. On the other hand, if the above condition is not satisfied, the first heart rate determination unit (65) determines that the accuracy of the first peak frequency is low. Note that the intensity ratio condition and the deviation from the reference value of the peak frequency in the accuracy determination are examples, and are not limited thereto. The third peak frequency accuracy determination method can be similarly performed. Other configurations, operations and effects are the same as in the embodiment.

〈その他の実施形態〉
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。 <Other embodiments>
The present invention may be configured as follows with respect to the above embodiment.

上記実施形態では、体動信号の周波数スペクトルは、抽出時刻の直前１分間の体動信号の連続した時系列データにより作成されるようにしたが、本発明はこれに限られず、例えば１分間の中での数点の代表するデータに基づいて周波数スペクトルを作成してもよい。     In the above embodiment, the frequency spectrum of the body motion signal is generated by continuous time-series data of the body motion signal for 1 minute immediately before the extraction time. However, the present invention is not limited to this, for example, for 1 minute. A frequency spectrum may be created based on data represented by several points.

尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。     In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.

以上説明したように、本発明は、心拍数の検出装置について有用である。     As described above, the present invention is useful for a heart rate detection device.

２４ 体動検出部
２５ 心拍検出部
６２ スペクトル算出部
６３ 第１のピーク抽出部
６４ 第２のピーク抽出部
６５ 第１の心拍判断部
６６ 第２の心拍判断部
６７ 心拍決定部 24 body motion detection unit 25 heart rate detection unit 62 spectrum calculation unit 63 first peak extraction unit 64 second peak extraction unit 65 first heart rate determination unit 66 second heart rate determination unit 67 heart rate determination unit

Claims (6)

被験者の体動に伴う体動信号を出力する体動検出部（24）と、上記体動信号の時系列データから上記被験者の心拍数を検出する心拍検出部（25）とを備えた心拍検出装置であって、
上記心拍検出部（25）は、上記体動信号の時系列データから上記体動信号の周波数スペクトルを算出するスペクトル算出部（62）と、
上記スペクトル算出部（62）で算出された周波数スペクトルから少なくともスペクトル強度が最大となる第１ピーク周波数を抽出する第１のピーク抽出部（63）と、
上記第１ピーク周波数の確度が所定の第１の確度よりも高いか否かを判断する第１の心拍判断部（65）と、
上記第１の心拍判断部（65）で上記第１ピーク周波数の確度が上記第１の確度よりも高いと判断された場合、上記第１ピーク周波数に基づいて上記被験者の心拍数の決定値を決定する一方、上記第１ピーク周波数の確度が上記第１の確度よりも低いと判断された場合、所定の基準値に基づいて上記被験者の心拍数の決定値を決定する心拍決定部（67）とを備えている
ことを特徴とする心拍検出装置。 Heart rate detection comprising a body motion detection unit (24) for outputting a body motion signal associated with the body motion of the subject, and a heart rate detection unit (25) for detecting the heart rate of the subject from the time series data of the body motion signal A device,
The heartbeat detection unit (25) includes a spectrum calculation unit (62) that calculates a frequency spectrum of the body motion signal from time series data of the body motion signal,
A first peak extraction unit (63) for extracting a first peak frequency at least having a maximum spectrum intensity from the frequency spectrum calculated by the spectrum calculation unit (62);
A first heart rate determination unit (65) for determining whether or not the accuracy of the first peak frequency is higher than a predetermined first accuracy;
When the first heart rate determination unit (65) determines that the accuracy of the first peak frequency is higher than the first accuracy, the determined heart rate of the subject is determined based on the first peak frequency. On the other hand, when it is determined that the accuracy of the first peak frequency is lower than the first accuracy, a heart rate determination unit (67) that determines a determined value of the heart rate of the subject based on a predetermined reference value And a heartbeat detection device. 請求項１において、
上記第１のピーク抽出部（63）は、上記第１ピーク周波数の次に大きいスペクトル強度となる第２ピーク周波数を抽出するよう構成され、
上記第１の心拍判断部（65）は、上記第１ピーク周波数のスペクトル強度と上記第２ピーク周波数のスペクトル強度との比率が、所定比率よりも大きい場合、上記第１ピーク周波数の確度が上記第１の確度よりも高いと判断するよう構成されている
ことを特徴とする心拍検出装置。 In claim 1,
The first peak extraction unit (63) is configured to extract a second peak frequency having the next highest spectrum intensity after the first peak frequency,
When the ratio between the spectral intensity of the first peak frequency and the spectral intensity of the second peak frequency is greater than a predetermined ratio, the first heart rate determination unit (65) has an accuracy of the first peak frequency of A heartbeat detecting device configured to determine that the accuracy is higher than the first accuracy. 請求項２において、
上記第１のピーク抽出部（63）は、上記周波数スペクトルから最大のスペクトル強度となる第１ピーク周波数を有するピーク領域を抽出し、
上記第２ピーク周波数は、上記周波数スペクトルから上記ピーク領域を除いた範囲の最大のスペクトル強度となる周波数に構成されている
ことを特徴とする心拍検出装置。 In claim 2,
The first peak extraction unit (63) extracts a peak region having a first peak frequency having a maximum spectrum intensity from the frequency spectrum,
The heartbeat detecting device, wherein the second peak frequency is configured to have a frequency having a maximum spectrum intensity in a range obtained by removing the peak region from the frequency spectrum. 請求項１〜３の何れか１つにおいて、
上記第１の心拍判断部（65）は、上記第１ピーク周波数の上記基準値からの偏差が所定偏差内である場合、上記第１ピーク周波数の確度が上記第１の確度よりも高いと判断するよう構成されている
ことを特徴とする心拍検出装置。 In any one of Claims 1-3,
The first heart rate determination unit (65) determines that the accuracy of the first peak frequency is higher than the first accuracy when the deviation of the first peak frequency from the reference value is within a predetermined deviation. A heartbeat detecting device configured to perform the above-described operation. 請求項１〜４の何れか１つにおいて、
上記スペクトル算出部（62）で算出された周波数スペクトルのうち、上記基準値を基準とした所定の周波数範囲において、スペクトル強度が最大となる第３ピーク周波数と、該第３ピーク周波数の次に大きいスペクトル強度となる第４ピーク周波数とを抽出する第２のピーク抽出部（64）と、
上記第３ピーク周波数の確度が所定の第２の確度よりも高いか否かを判断する第２の心拍判断部（66）とを備え、
上記第１の心拍判断部（65）で上記第１ピーク周波数の確度が上記第１の確度よりも低いと判断された場合において、
上記心拍決定部（67）は、上記第２の心拍判断部（66）で上記第３ピーク周波数の確度が上記第２の確度よりも高いと判断された場合、上記第３ピーク周波数と上記基準値との間の値を上記被験者の心拍数の決定値とする一方、上記第３ピーク周波数の確度が上記第２の確度よりも低いと判断された場合、上記第４ピーク周波数と上記基準値との間の値を上記被験者の心拍数の決定値とするよう構成されている
ことを特徴とする心拍検出装置。 In any one of Claims 1-4,
Of the frequency spectrum calculated by the spectrum calculation unit (62), in a predetermined frequency range based on the reference value, the third peak frequency at which the spectrum intensity is maximum and the second peak frequency are the next highest. A second peak extraction unit (64) for extracting a fourth peak frequency that becomes a spectral intensity;
A second heart rate determination unit (66) for determining whether or not the accuracy of the third peak frequency is higher than a predetermined second accuracy,
When it is determined by the first heart rate determination unit (65) that the accuracy of the first peak frequency is lower than the first accuracy,
When the second heart rate determination unit (66) determines that the accuracy of the third peak frequency is higher than the second accuracy, the heart rate determination unit (67) determines the third peak frequency and the reference When the value of the third peak frequency is determined to be lower than the second accuracy while the value between the values is determined as the determined value of the subject's heart rate, the fourth peak frequency and the reference value A heart rate detection device configured to use a value between and as a determined value of the heart rate of the subject. 請求項１〜５の何れか１つにおいて、
上記基準値は、上記心拍検出部（25）の心拍数の検出対象日の前日の上記被験者の心拍数の決定値の平均値に構成されている
ことを特徴とする心拍検出装置。 In any one of Claims 1-5,
The heart rate detecting device, wherein the reference value is configured as an average value of the determined values of the subject's heart rate the day before the heart rate detection target date of the heart rate detecting unit (25).
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