JP2013183845A - Pulsation detector, electronic device and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulsation detector, an electronic device and a program, capable of executing an appropriate body movement noise reducing process even if a pulsation component is included in a body movement detection signal.SOLUTION: A pulse detector 100 includes: a body movement noise reducing part 115 for executing a body movement noise reducing process to reduce body movement noise components included in a pulse wave detection signal from a pulse wave detection part 10 including a pulse wave sensor 11; and a determining part 114 for executing a determining process for a body movement detection signal used in the body movement noise reducing process. The determining part 114 decides whether or not a pulsation component is included in a contact pressure detection signal from a body movement detection part 20 having a contact pressure sensor 22, and executes a determining process for determining whether or not the contact pressure detection signal should be used as the body movement detection signal based on the result of decision. The body movement noise reducing part 115 executes a body movement noise reducing process based on the pulse wave detection signal and the contact pressure detection signal if it is determined that the contact pressure detection signal should be used as the body movement detection signal.

Description

本発明は、拍動検出装置、電子機器及びプログラム等に関する。   The present invention relates to a pulsation detection device, an electronic device, a program, and the like.

従来、脈拍計等の拍動検出装置を含む電子機器が広く用いられている。拍動検出装置とは、人体の心拍に由来する拍動を検出するための装置であって、例えば、腕、手のひら、手指などに装着される脈波センサーからの信号に基づいて、心拍に由来する信号を検出する装置である。   Conventionally, electronic devices including a pulsation detecting device such as a pulse meter have been widely used. The pulsation detection device is a device for detecting pulsation derived from the heartbeat of the human body, for example, based on a signal from a pulse wave sensor attached to an arm, palm, finger, etc. It is an apparatus for detecting a signal to be detected.

脈波センサーとしては例えば光電センサーが用いられる。この場合には、生体に対して照射された光の反射光又は透過光を当該光電センサーで検出する手法等が考えられる。血管内の血流量に応じて、照射された光の生体での吸収量、反射量が異なるため、光電センサーで検出したセンサー情報(脈波センサー信号)は血流量等に対応した信号となり、当該信号を解析することで拍動に関する情報を取得することができる。   For example, a photoelectric sensor is used as the pulse wave sensor. In this case, a method of detecting reflected light or transmitted light of the light irradiated on the living body with the photoelectric sensor can be considered. Depending on the blood flow in the blood vessel, the amount of light absorbed and reflected by the living body differs, so the sensor information (pulse wave sensor signal) detected by the photoelectric sensor is a signal corresponding to the blood flow, etc. By analyzing the signal, it is possible to obtain information on the beat.

しかし、脈波センサー信号には種々のノイズが混入する恐れがある。例えば、反射光以外にも太陽光や室内照明等の外光が進入することも考えられるし、人体の体動の影響により発生するノイズ(体動ノイズ成分)も混入しうる。そのため、拍動信号の検出を行う場合には、脈波センサー信号(脈波検出信号)をそのまま用いるのではなく、拍動信号の検出処理前に脈波センサー信号に含まれる体動ノイズ成分等を低減するノイズ低減処理が行われる場合も多い。例えば、特許文献1や特許文献2には、このような体動ノイズ除去を行う手法が開示されている。   However, various noises may be mixed in the pulse wave sensor signal. For example, outside light such as sunlight or indoor lighting may enter in addition to reflected light, and noise (body movement noise component) generated by the influence of body movement of the human body may be mixed. Therefore, when detecting a pulsation signal, the pulse wave sensor signal (pulse wave detection signal) is not used as it is, but body motion noise components included in the pulse wave sensor signal before the pulsation signal detection process, etc. In many cases, noise reduction processing is performed to reduce noise. For example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose a technique for removing such body motion noise.

特開2004−283228号公報JP 2004-283228 A 特開2010−17602号公報JP 2010-17602 A

上述したように、拍動検出装置において、脈波センサーから取得される脈波センサー信号(或いはそれから取得される脈波検出信号)には種々のノイズが混入することが想定される。よって、脈波センサー信号に含まれる体動ノイズ成分等を低減するノイズ低減処理を行わないとすれば、検出される拍動情報にもノイズの影響が及ぶため、当該拍動情報の値は装着者の実際の拍動を正確に表していない可能性がある。この場合に、拍動情報を単純に出力したのでは、当該拍動情報に基づくユーザーの判断を誤らせかねない。   As described above, in the pulsation detecting device, it is assumed that various noises are mixed in the pulse wave sensor signal acquired from the pulse wave sensor (or the pulse wave detection signal acquired therefrom). Therefore, if noise reduction processing that reduces body movement noise components included in the pulse wave sensor signal is not performed, the detected pulsation information will be affected by noise, so the value of the pulsation information is attached May not accurately represent the person's actual beat. In this case, if the pulsation information is simply output, the user's judgment based on the pulsation information may be mistaken.

また、体動ノイズ除去を行う場合には、圧力センサーや加速度センサー等から取得される信号から体動検出信号を求め、これを体動ノイズ成分として扱うが、この際に求めた体動検出信号にもノイズが混入する場合がある。このようなノイズを含んだ体動検出信号を用いて、脈波センサー信号から体動ノイズ成分を除去した場合には、検出される拍動情報もノイズの影響を受けてしまい、当該拍動情報の値も、体動ノイズ成分を除去しない場合と同様に、装着者の実際の拍動を正確に表していない可能性がある。   In addition, when removing body motion noise, a body motion detection signal is obtained from a signal obtained from a pressure sensor, an acceleration sensor, etc., and this is treated as a body motion noise component. In some cases, noise may be mixed. When the body motion noise component is removed from the pulse wave sensor signal using the body motion detection signal including such noise, the detected pulsation information is also affected by the noise, and the pulsation information Similarly to the case where the body motion noise component is not removed, the value of may not accurately represent the actual beat of the wearer.

さらに、特許文献1に示されるような接触圧センサーを用いて、体動検出信号を求める場合には、接触圧センサーと生体(被計測部位)との接触圧力の大きさによっては、体動検出信号(接触圧検出信号)に拍動成分が含まれることがある。このような拍動成分を含む体動検出信号を体動ノイズ成分として用いて、体動ノイズ低減処理を行う場合には、実際の体動ノイズ成分だけでなく、本来検出したいはずの拍動成分を減衰させてしまうことがある。   Furthermore, when a body motion detection signal is obtained using a contact pressure sensor as disclosed in Patent Document 1, depending on the magnitude of the contact pressure between the contact pressure sensor and the living body (measurement site), body motion detection is performed. A pulsation component may be included in the signal (contact pressure detection signal). When performing body motion noise reduction processing using a body motion detection signal containing such a pulsation component as a body motion noise component, not only the actual body motion noise component but also the pulsation component that should be detected originally May be attenuated.

本発明の幾つかの態様によれば、体動検出信号に拍動成分が含まれている場合でも、適正な体動ノイズ低減処理を行うことができる拍動検出装置、電子機器及びプログラム等を提供することができる。   According to some aspects of the present invention, there is provided a pulsation detection device, an electronic device, a program, and the like that can perform appropriate body motion noise reduction processing even when a pulsation component is included in the body motion detection signal. Can be provided.

本発明の一態様は、脈波センサーを有する脈波検出部からの脈波検出信号に含まれる体動ノイズ成分を低減する体動ノイズ低減処理を行う体動ノイズ低減部と、前記体動ノイズ低減処理に用いられる体動検出信号の決定処理を行う決定部と、を含み、前記決定部は、接触圧センサーを有する体動検出部からの接触圧検出信号に拍動成分が含まれているか否かを判断し、判断結果に基づいて、前記接触圧検出信号を前記体動検出信号として使用するか否かの前記決定処理を行い、前記体動ノイズ低減部は、前記接触圧検出信号を前記体動検出信号として使用すると判断された場合には、前記脈波検出信号と前記接触圧検出信号とに基づいて、前記体動ノイズ低減処理を行う拍動検出装置に関係する。   One aspect of the present invention is a body motion noise reduction unit that performs a body motion noise reduction process for reducing a body motion noise component included in a pulse wave detection signal from a pulse wave detection unit having a pulse wave sensor, and the body motion noise A determination unit for determining a body motion detection signal used for the reduction process, and the determination unit includes a pulsation component in the contact pressure detection signal from the body motion detection unit having a contact pressure sensor And determining whether to use the contact pressure detection signal as the body motion detection signal based on the determination result, and the body motion noise reduction unit When it is determined to be used as the body motion detection signal, the pulse detection device performs the body motion noise reduction processing based on the pulse wave detection signal and the contact pressure detection signal.

本発明の一態様では、接触圧検出信号に拍動成分が含まれているか否かを判断し、判断結果に基づいて、実際に接触圧検出信号を体動検出信号として体動ノイズ低減処理に用いるか否かを決定する。そのため、体動ノイズ低減処理において接触圧検出信号を用いることが有効である場合に限り、接触圧検出信号を用いることが可能となり、体動検出信号に拍動成分が含まれている場合でも、適正な体動ノイズ低減処理を行うことができる。   In one aspect of the present invention, it is determined whether or not a pulsation component is included in the contact pressure detection signal, and based on the determination result, the contact pressure detection signal is actually used as a body motion detection signal for body motion noise reduction processing. Decide whether to use. Therefore, it is possible to use the contact pressure detection signal only when it is effective to use the contact pressure detection signal in the body motion noise reduction processing, and even when the body motion detection signal includes a pulsation component, Appropriate body motion noise reduction processing can be performed.

また、本発明の一態様では、前記決定部は、前記接触圧検出信号に前記拍動成分が含まれないと判断した場合に、前記体動検出信号として前記接触圧検出信号を使用する前記決定処理を行ってもよい。   In one aspect of the present invention, the determination unit uses the contact pressure detection signal as the body movement detection signal when the determination unit determines that the pulsation component is not included in the contact pressure detection signal. Processing may be performed.

これにより、接触圧検出信号に拍動成分が含まれる場合には、体動ノイズ低減処理において接触圧検出信号を使用しないようにすること等が可能になる。   As a result, when the pulsation component is included in the contact pressure detection signal, it is possible not to use the contact pressure detection signal in the body motion noise reduction processing.

また、本発明の一態様では、前記体動検出部は、モーションセンサーを有し、前記決定部は、前記接触圧検出信号に前記拍動成分が含まれると判断した場合には、前記体動検出部からのモーション検出信号を前記体動検出信号として使用する前記決定処理を行ってもよい。   In the aspect of the invention, the body motion detection unit includes a motion sensor, and the determination unit determines that the body motion is detected when the contact pressure detection signal determines that the pulsation component is included. The determination process using the motion detection signal from the detection unit as the body motion detection signal may be performed.

これにより、接触圧検出信号に拍動成分が含まれる場合であっても、モーション検出信号を用いて体動ノイズ低減処理を行い、拍動情報を求めること等が可能となる。   Thereby, even when a pulsation component is included in the contact pressure detection signal, it is possible to perform body motion noise reduction processing using the motion detection signal to obtain pulsation information and the like.

また、本発明の一態様では、前記接触圧検出信号の基本周波数の検出処理を行う体動信号処理部を含み、前記決定部は、前記接触圧検出信号の前記基本周波数の検出処理結果に基づいて、前記決定処理を行ってもよい。   Moreover, in one aspect of the present invention, a body motion signal processing unit that performs a detection process of a fundamental frequency of the contact pressure detection signal is included, and the determination unit is based on a detection process result of the fundamental frequency of the contact pressure detection signal. Then, the determination process may be performed.

これにより、接触圧検出信号の基本周波数を算出することで、接触圧検出信号に拍動成分が含まれているか否かを判定すること等が可能になる。   Thereby, by calculating the basic frequency of the contact pressure detection signal, it is possible to determine whether or not a pulsating component is included in the contact pressure detection signal.

また、本発明の一態様では、前記決定部は、前記体動信号処理部が前記接触圧検出信号について複数の基本周波数を検出した場合には、前記接触圧検出信号に前記拍動成分が含まれているか否かの判断を行い、前記体動信号処理部が前記接触圧検出信号について前記複数の基本周波数を検出しなかった場合には、前記接触圧検出信号に前記拍動成分が含まれていないと判断してもよい。   In the aspect of the invention, the determination unit may include the pulsation component in the contact pressure detection signal when the body motion signal processing unit detects a plurality of fundamental frequencies for the contact pressure detection signal. If the body motion signal processing unit does not detect the plurality of fundamental frequencies for the contact pressure detection signal, the pulsation component is included in the contact pressure detection signal. You may decide not to.

これにより、接触圧検出信号に基本周波数が複数含まれるか否かによって、さらに厳密に判定処理を継続するか、接触圧検出信号に拍動成分が含まれていないと判断するかを決定すること等が可能になる。   Thereby, depending on whether or not a plurality of fundamental frequencies are included in the contact pressure detection signal, it is determined whether to continue the determination process more strictly or to determine that the pulsation component is not included in the contact pressure detection signal. Etc. becomes possible.

また、本発明の一態様では、前記体動信号処理部は、前記接触圧検出信号について前記複数の基本周波数を検出した場合に、前記複数の基本周波数を解析する時間周波数解析処理を行い、前記決定部は、前記時間周波数解析処理の結果に基づいて、前記接触圧検出信号に前記拍動成分が含まれているか否かを判断してもよい。   Moreover, in one aspect of the present invention, the body motion signal processing unit performs a time frequency analysis process for analyzing the plurality of fundamental frequencies when the plurality of fundamental frequencies are detected for the contact pressure detection signal, The determination unit may determine whether or not the pulsating component is included in the contact pressure detection signal based on the result of the time frequency analysis process.

これにより、例えば、複数の接触圧センサーから取得した接触圧検出信号の中から、拍動成分が含まれない接触圧検出信号を選択すること等が可能となる。   Thereby, for example, it is possible to select a contact pressure detection signal that does not include a pulsating component from contact pressure detection signals acquired from a plurality of contact pressure sensors.

また、本発明の一態様では、前記脈波検出部から脈波検出信号を取得する脈波信号処理部を含み、前記脈波信号処理部は、前記体動信号処理部が前記接触圧検出信号について前記複数の基本周波数を検出した場合に、前記脈波検出信号の基本周波数の検出処理を行い、前記決定部は、前記脈波検出信号の前記基本周波数の検出処理結果に基づいて、前記接触圧検出信号に前記拍動成分が含まれているか否かを判断してもよい。   Moreover, in one aspect of the present invention, the pulse wave signal processing unit includes a pulse wave signal processing unit that acquires a pulse wave detection signal from the pulse wave detection unit, and the body motion signal processing unit includes the contact pressure detection signal. When the plurality of fundamental frequencies is detected, the fundamental frequency detection processing of the pulse wave detection signal is performed, and the determination unit is configured to perform the contact based on the detection processing result of the fundamental frequency of the pulse wave detection signal. It may be determined whether or not the pulsation component is included in the pressure detection signal.

これにより、例えば、体動信号処理部が接触圧検出信号について複数の基本周波数を検出した場合に、接触圧検出信号の基本周波数と脈波検出信号の基本周波数とを比較して、接触圧検出信号が拍動成分を含んでいるか否かをより正確に判断すること等が可能になる。   Thus, for example, when the body motion signal processing unit detects a plurality of fundamental frequencies for the contact pressure detection signal, the contact pressure detection signal is compared with the fundamental frequency of the contact pressure detection signal and the fundamental frequency of the pulse wave detection signal. It becomes possible to more accurately determine whether or not the signal includes a pulsating component.

また、本発明の一態様では、前記体動ノイズ低減処理後の前記脈波検出検出信号に基づいて、拍動情報を演算する拍動情報演算部を含んでもよい。   Moreover, in one aspect of the present invention, a pulsation information calculation unit that calculates pulsation information based on the pulse wave detection detection signal after the body movement noise reduction processing may be included.

これにより、例えば、脈波検出信号よりもユーザーが直感的に理解しやすい脈拍数等の拍動情報をユーザーに提示すること等が可能になる。   Thereby, for example, it becomes possible to present pulsation information such as the pulse rate that is easier for the user to understand intuitively than the pulse wave detection signal to the user.

また、本発明の他の態様では、前記拍動検出装置と、前記脈波検出部と、前記体動検出部と、を含む電子機器に関係する。   Another aspect of the invention relates to an electronic device including the pulsation detecting device, the pulse wave detecting unit, and the body motion detecting unit.

また、本発明の他の態様では、上記各部としてコンピューターを機能させるプログラムに関係する。   Another aspect of the present invention relates to a program that causes a computer to function as each of the above-described units.

本実施形態の拍動検出装置を含む電子機器の基本構成例。The basic structural example of the electronic device containing the pulsation detection apparatus of this embodiment. 適応フィルターを用いた体動ノイズ低減部の構成例。The structural example of the body movement noise reduction part using an adaptive filter. 図3(A)〜図3(C)は、脈波検出信号、体動検出信号及びそれらに基づく体動ノイズ低減処理後の信号の波形、周波数スペクトルの例。3A to 3C show examples of a pulse wave detection signal, a body motion detection signal, and a waveform and frequency spectrum of a signal after body motion noise reduction processing based on the pulse wave detection signal and the body motion detection signal. 図4(A)、図4(B)は、拍動検出装置を含む電子機器の例。4A and 4B are examples of electronic devices including a pulsation detection device. 図5(A)〜図5(C)は、体動ノイズ低減処理において拍動成分を減衰させる場合の説明図。FIGS. 5A to 5C are explanatory diagrams in a case where the pulsation component is attenuated in the body motion noise reduction processing. 本実施形態の拍動検出装置を含む電子機器の詳細な構成例。The detailed structural example of the electronic device containing the pulsation detection apparatus of this embodiment. 本実施形態の処理の全体の流れを説明するフローチャート。The flowchart explaining the whole flow of the process of this embodiment. 図8(A)〜図8(C)は、体動ノイズ低減処理において加速度検出信号を用いる場合の説明図。8A to 8C are explanatory diagrams in the case of using an acceleration detection signal in the body movement noise reduction processing. 基本周波数の算出処理の流れを説明するフローチャート。The flowchart explaining the flow of the calculation process of a fundamental frequency. 図10(A)〜図10(C)は、基本周波数の検出結果の一例を示す図。FIG. 10A to FIG. 10C are diagrams illustrating examples of detection results of fundamental frequencies. 時間周波数解析処理を行う決定処理の流れを説明するフローチャート。The flowchart explaining the flow of the determination process which performs a time frequency analysis process. 脈波検出信号も決定処理に用いる場合の流れを説明するフローチャート。The flowchart explaining the flow in the case of using a pulse wave detection signal also for a determination process.

以下、本実施形態について説明する。まず、拍動検出装置及び拍動検出装置を含む電子機器(狭義には脈拍計)の基本的な構成例を説明し、次に、本実施形態の手法の概要とシステム構成例について説明する。そして、本実施形態で行う処理について詳細にフローチャート等を用いて説明する。   Hereinafter, this embodiment will be described. First, a basic configuration example of a pulsation detection device and an electronic device (pulse meter in a narrow sense) including the pulsation detection device will be described, and then an outline of the technique and a system configuration example of this embodiment will be described. The processing performed in this embodiment will be described in detail using a flowchart and the like.

なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。   In addition, this embodiment demonstrated below does not unduly limit the content of this invention described in the claim. In addition, all the configurations described in the present embodiment are not necessarily essential configuration requirements of the present invention.

1.拍動検出装置を含む電子機器の基本構成例
まず、図1を用いて拍動検出装置及び拍動検出装置を含む電子機器(狭義には脈拍計)の基本的な構成例を説明する。なお、図1は拍動検出装置及び電子機器の一例を示すものであり、本実施形態の拍動検出装置等に含まれる構成が簡略化或いは省略されている場合もあるし、本実施形態の拍動検出装置等では必須の構成でないものが含まれている場合もある。
1. First, an example of a basic configuration of an electronic device including a pulsation detecting device will be described with reference to FIG. 1. FIG. 1 shows an example of a pulsation detection device and an electronic device, and the configuration included in the pulsation detection device and the like of this embodiment may be simplified or omitted. In some cases, the pulsation detection device or the like includes an indispensable component.

図1に示すように、本実施形態の電子機器の一例である脈拍計は、脈波検出部10と、体動検出部20と、拍動検出装置100と、表示部70とを含む。ただし、電子機器は図1の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略・変更したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。   As shown in FIG. 1, the pulsometer that is an example of the electronic apparatus of the present embodiment includes a pulse wave detection unit 10, a body motion detection unit 20, a pulsation detection device 100, and a display unit 70. However, the electronic apparatus is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and various modifications such as omission / change of some of these components or addition of other components are possible.

脈波検出部10は、脈波センサー11から得られるセンサー情報(脈波センサー信号)に基づいて脈波検出信号を出力する。脈波検出部10は、例えば脈波センサー11と、フィルター処理部15と、A/D変換部16を含むことができる。ただし、脈波検出部10は図1の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素(例えば信号を増幅する増幅部等)を追加するなどの種々の変形実施が可能である。   The pulse wave detection unit 10 outputs a pulse wave detection signal based on sensor information (pulse wave sensor signal) obtained from the pulse wave sensor 11. The pulse wave detection unit 10 can include, for example, a pulse wave sensor 11, a filter processing unit 15, and an A / D conversion unit 16. However, the pulse wave detection unit 10 is not limited to the configuration of FIG. 1, and various components such as omitting some of these components or adding other components (for example, an amplification unit that amplifies a signal, etc.) are included. Variations are possible.

脈波センサー11は、脈波センサー信号を検出するためのセンサーであり、例えば光電センサー等が考えられる。なお、脈波センサー11として光電センサーを用いる場合には、太陽光等の外光の信号成分をカットするように構成されているセンサーを用いてもよい。これは例えば、フォトダイオードを複数設け、それらの信号を用いてフィードバック処理等で差分情報を求める構成等により実現できる。   The pulse wave sensor 11 is a sensor for detecting a pulse wave sensor signal. For example, a photoelectric sensor can be considered. In addition, when using a photoelectric sensor as the pulse wave sensor 11, you may use the sensor comprised so that the signal component of external lights, such as sunlight, may be cut. This can be realized by, for example, a configuration in which a plurality of photodiodes are provided and difference information is obtained by feedback processing using these signals.

なお、脈波センサー11は光電センサーに限定されず、超音波を用いたセンサーであってもよい。この場合、脈波センサー11は2つの圧電素子を有し、一方の圧電素子を励振させて生体内に超音波を送信するとともに、当該超音波が生体の血流によって反射されたものを他方の圧電素子により受信する。送信した超音波と受信した超音波には、血流のドップラー効果によって周波数変化が生じるため、この場合にも血流量に対応する信号を取得することができ、拍動情報の推定が可能である。また、脈波センサー11として他のセンサーを用いてもよい。   The pulse wave sensor 11 is not limited to a photoelectric sensor, and may be a sensor using ultrasonic waves. In this case, the pulse wave sensor 11 has two piezoelectric elements. One of the piezoelectric elements is excited to transmit an ultrasonic wave into the living body, and the ultrasonic wave reflected by the blood flow of the living body is transmitted to the other. Received by the piezoelectric element. Since the frequency change occurs in the transmitted ultrasound and the received ultrasound due to the Doppler effect of blood flow, a signal corresponding to the blood flow can be obtained in this case as well, and pulsation information can be estimated. . Other sensors may be used as the pulse wave sensor 11.

フィルター処理部15は、脈波センサー11からの脈波センサー信号に対してハイパスフィルター処理を行う。なお、ハイパスフィルターのカットオフ周波数は典型的な脈拍数から求められてもよい。例えば、通常の人の脈拍数は、毎分30回を下回るケースは非常に少ない。つまり、心拍に由来する信号の周波数は0.5Hz以下になることは稀であるから、この範囲の周波数帯の情報をカットしたとしても、取得したい信号に対する悪影響は小さいはずである。よって、カットオフ周波数としては0.5Hz程度を設定してもよい。また、状況によっては1Hz等の異なるカットオフ周波数を設定してもよい。さらに言えば、人の脈拍数には典型的な上限値を想定することも可能であるから、フィルター処理部15ではハイパスフィルター処理ではなくバンドパスフィルター処理を行ってもよい。高周波側のカットオフ周波数もある程度自由に設定可能であるが、例えば4Hz等の値を用いればよい。   The filter processing unit 15 performs high-pass filter processing on the pulse wave sensor signal from the pulse wave sensor 11. Note that the cutoff frequency of the high-pass filter may be obtained from a typical pulse rate. For example, there are very few cases where the pulse rate of a normal person falls below 30 times per minute. That is, since the frequency of the signal derived from the heartbeat is rarely 0.5 Hz or less, even if the information of the frequency band in this range is cut, the adverse effect on the signal to be acquired should be small. Therefore, about 0.5 Hz may be set as the cutoff frequency. Further, depending on the situation, a different cutoff frequency such as 1 Hz may be set. Furthermore, since it is possible to assume a typical upper limit value for the human pulse rate, the filter processing unit 15 may perform bandpass filter processing instead of high-pass filter processing. The cutoff frequency on the high frequency side can be set freely to some extent, but a value such as 4 Hz may be used.

A/D変換部16では、A/D変換処理を行い、デジタル信号を出力する。なお、上述のフィルター処理部15での処理は、A/D変換処理の前に行われるアナログフィルター処理であってもよいし、A/D変換処理の後に行われるデジタルフィルター処理であってもよい。   The A / D converter 16 performs A / D conversion processing and outputs a digital signal. The process in the filter processing unit 15 described above may be an analog filter process performed before the A / D conversion process, or a digital filter process performed after the A / D conversion process. .

体動検出部20は、種々のセンサーのセンサー情報(体動センサー信号)に基づいて体動に応じた信号(体動検出信号)を出力する。体動検出部20は、例えばモーションセンサー(加速度センサー)21と、圧力センサー(接触圧センサー)22と、フィルター処理部24と、A/D変換部26を含むことができる。ただし、体動検出部20はその他のセンサー(例えばジャイロセンサー)や、信号を増幅する増幅部等を含んでもよい。また、複数種類のセンサーを設ける必要はなく、1種類のセンサーを含む構成であってもよい。   The body motion detection unit 20 outputs a signal (body motion detection signal) corresponding to the body motion based on sensor information (body motion sensor signal) of various sensors. The body motion detection unit 20 can include, for example, a motion sensor (acceleration sensor) 21, a pressure sensor (contact pressure sensor) 22, a filter processing unit 24, and an A / D conversion unit 26. However, the body motion detection unit 20 may include other sensors (for example, a gyro sensor), an amplification unit that amplifies a signal, and the like. Further, it is not necessary to provide a plurality of types of sensors, and a configuration including one type of sensor may be used.

モーションセンサー21は、例えば加速度センサー21である。加速度センサー21は、例えば外力によって抵抗値が増減する素子等で構成され、三軸の加速度情報を検知する。   The motion sensor 21 is, for example, the acceleration sensor 21. The acceleration sensor 21 is composed of an element whose resistance value is increased or decreased by an external force, for example, and detects triaxial acceleration information.

圧力センサー22は、例えば接触圧センサー22である。接触圧センサー22は、被検体と直接接触して、接触圧を測定するものであってもよく、カフ構造などにより間接的に接触圧を測定するものであってもよい。すなわち、圧電素子を用いたものであってもよいし、気圧センサー等であってもよい。   The pressure sensor 22 is, for example, a contact pressure sensor 22. The contact pressure sensor 22 may be one that directly contacts a subject and measures the contact pressure, or may indirectly measure the contact pressure using a cuff structure or the like. That is, a piezoelectric element may be used, or an atmospheric pressure sensor or the like may be used.

フィルター処理部24は、体動センサー信号に対して種々のフィルター処理を行う。例えば、フィルター処理部24は、ハイパスフィルター処理を行ったり、バンドパスフィルター処理等を行ったりする。ただし、必ずしもフィルター処理を行わなければならない訳ではない。フィルター処理部24を含まなくても良い。   The filter processing unit 24 performs various filter processes on the body motion sensor signal. For example, the filter processing unit 24 performs high-pass filter processing, band-pass filter processing, or the like. However, the filtering process is not necessarily performed. The filter processing unit 24 may not be included.

拍動検出装置100は、信号処理部110と、拍動情報演算部120を含む。ただし、拍動検出装置100は図1の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。   The pulsation detection device 100 includes a signal processing unit 110 and a pulsation information calculation unit 120. However, the pulsation detecting device 100 is not limited to the configuration in FIG. 1, and various modifications such as omitting some of these components or adding other components are possible.

信号処理部110は、脈波検出部からの出力信号(脈波検出信号)や、体動検出部からの出力信号(体動検出信号)に対して信号処理を行う。信号処理部110は、脈波信号処理部111と、体動信号処理部113と、体動ノイズ低減部115を含むことができる。   The signal processing unit 110 performs signal processing on an output signal (pulse wave detection signal) from the pulse wave detection unit and an output signal (body movement detection signal) from the body motion detection unit. The signal processing unit 110 can include a pulse wave signal processing unit 111, a body motion signal processing unit 113, and a body motion noise reduction unit 115.

脈波信号処理部111は、脈波検出部10からの信号に対して、種々の信号処理を行う。なお、図1のD1で示した脈波検出部10からの出力としては、脈波センサー信号に基づく種々の信号が考えられる。例えば、後述する拍動情報の演算はDC成分カット後の脈波センサー信号(脈波検出信号)に基づいて行われることが多いため、D1にはハイパスフィルター処理後の脈波センサー信号が含まれることが想定される。ただし、フィルター処理が行われていない信号が出力されてもよいし、場合によってはローパスフィルター処理後の脈波センサー信号が出力されてもよい。D1に複数の信号(例えばハイパスフィルター処理前の脈波センサー信号と、処理後の脈波センサー信号の両方)が含まれる場合には、脈波信号処理部111での処理は、D1に含まれる信号の全部に対して行われてもよいし、一部に対して行われてもよい。処理内容も種々考えられ、例えば脈波検出信号に対するイコライザー処理であってもよいし、他の処理であってもよい。   The pulse wave signal processing unit 111 performs various signal processes on the signal from the pulse wave detection unit 10. Note that various signals based on the pulse wave sensor signal can be considered as the output from the pulse wave detector 10 indicated by D1 in FIG. For example, since calculation of pulsation information described later is often performed based on a pulse wave sensor signal (pulse wave detection signal) after the DC component cut, D1 includes a pulse wave sensor signal after high-pass filter processing. It is assumed that However, a signal that has not been subjected to filter processing may be output, or a pulse wave sensor signal after low-pass filter processing may be output depending on circumstances. When D1 includes a plurality of signals (for example, both the pulse wave sensor signal before the high-pass filter processing and the pulse wave sensor signal after the processing), the processing in the pulse wave signal processing unit 111 is included in D1. It may be performed for all of the signals, or may be performed for some of the signals. Various processing contents are also conceivable. For example, an equalizer process for the pulse wave detection signal may be performed, or another process may be performed.

体動信号処理部113は、体動検出部20からの体動検出信号に対して、種々の信号処理を行う。D1と同様に、D2で示した体動検出部20からの出力としても種々の信号が考えられる。例えば、図1の例ではモーションセンサー21と、圧力センサー22を含んでいるため、D2の体動検出信号は加速度検出信号と圧力検出信号(接触圧検出信号)とを含むことになる。また、体動検出用センサーは、ジャイロセンサー等、他のセンサーを用いることも可能であるから、D2にはセンサーの種類に対応する種類の出力信号が含まれることになる。体動信号処理部113での処理は、D2に含まれる信号の全部に対して行われてもよいし、一部に対して行われてもよい。例えば、D2に含まれる信号の比較処理を行って、体動ノイズ低減部115でのノイズ低減処理で用いられる信号を決定する処理を行ってもよい。   The body motion signal processing unit 113 performs various signal processes on the body motion detection signal from the body motion detection unit 20. Similar to D1, various signals can be considered as the output from the body motion detection unit 20 indicated by D2. For example, since the motion sensor 21 and the pressure sensor 22 are included in the example of FIG. 1, the body motion detection signal of D2 includes an acceleration detection signal and a pressure detection signal (contact pressure detection signal). Since the body motion detection sensor may be another sensor such as a gyro sensor, D2 includes an output signal of a type corresponding to the type of sensor. The processing in the body motion signal processing unit 113 may be performed on all or part of the signals included in D2. For example, the signal included in D2 may be compared to perform a process of determining a signal used in the noise reduction process in the body motion noise reduction unit 115.

なお、脈波信号処理部111での処理において、脈波検出部からの信号にあわせて体動検出信号も用いるものとしてもよい。同様に、体動信号処理部113での処理において、体動検出信号にあわせて脈波検出部10からの信号も用いるものとしてもよい。また、脈波検出部10からの出力信号に対して、脈波信号処理部111において所与の処理が行われた後の信号を、体動信号処理部113での処理に用いてもよいし、その逆であってもよい。   In the processing in the pulse wave signal processing unit 111, a body motion detection signal may be used in accordance with the signal from the pulse wave detection unit. Similarly, in the processing in the body motion signal processing unit 113, a signal from the pulse wave detection unit 10 may be used in accordance with the body motion detection signal. In addition, a signal after a given process is performed in the pulse wave signal processing unit 111 on the output signal from the pulse wave detection unit 10 may be used for processing in the body motion signal processing unit 113. Or vice versa.

拍動検出装置100において、脈波センサーから取得される脈波センサー信号(或いはそれから取得される脈波検出信号)には種々のノイズが混入することが想定される。よって、脈波センサー信号に含まれる体動ノイズ成分等を低減するノイズ低減処理を行わないとすれば、検出される拍動情報にもノイズの影響が及ぶため、当該拍動情報の値は装着者の実際の拍動を正確に表していない可能性がある。この場合に、拍動情報を単純に出力したのでは、当該拍動情報に基づくユーザーの判断を誤らせかねない。   In the pulsation detecting device 100, it is assumed that various noises are mixed in the pulse wave sensor signal acquired from the pulse wave sensor (or the pulse wave detection signal acquired therefrom). Therefore, if noise reduction processing that reduces body movement noise components included in the pulse wave sensor signal is not performed, the detected pulsation information will be affected by noise, so the value of the pulsation information is attached May not accurately represent the person's actual beat. In this case, if the pulsation information is simply output, the user's judgment based on the pulsation information may be mistaken.

そこで、体動ノイズ低減部115は、体動検出信号を用いて、脈波検出信号から体動に起因したノイズ(体動ノイズ成分)を低減する処理を行う。適応フィルターを用いたノイズ低減処理の具体例を図2に示す。脈波センサー11から取得された脈波センサー信号には、心拍に起因する成分の他に、体動に起因する成分等も含まれている。それは、拍動情報の演算に用いられる脈波検出信号(DC成分カット後の脈波センサー信号)でも同様である。このうち拍動情報の演算に有用であるのは心拍に起因する成分であって、体動等に起因する成分は演算の妨げとなる。よって、体動センサーを用いて体動に起因する信号(体動検出信号)を取得し、脈波検出信号から体動検出信号と相関のある信号成分(推定体動ノイズ成分と呼ぶ)を除去することで、脈波検出信号に含まれる体動ノイズ成分を低減する。ただし、脈波検出信号中の体動ノイズ成分と、体動センサーからの体動検出信号は、ともに同一の体動に起因する信号であったとしてもその信号レベルまで同一であるとは限らない。よって、体動検出信号に対して適応的にフィルター係数が決定されるフィルター処理を行うことで推定体動ノイズ成分を算出し、脈波検出信号と算出した推定体動ノイズ成分のみからなる信号との差分をとるものとする。例えば図2では、h・k(n)により表される信号が、推定体動ノイズ成分のみからなる信号に相当する。   Therefore, the body motion noise reduction unit 115 performs a process of reducing noise (body motion noise component) caused by body motion from the pulse wave detection signal using the body motion detection signal. A specific example of noise reduction processing using an adaptive filter is shown in FIG. The pulse wave sensor signal acquired from the pulse wave sensor 11 includes a component caused by body movement in addition to a component caused by heartbeat. The same applies to the pulse wave detection signal (pulse wave sensor signal after the DC component cut) used for the calculation of pulsation information. Of these, components useful for the calculation of pulsation information are components caused by heartbeats, and components caused by body movements obstruct the calculation. Therefore, a signal (body motion detection signal) resulting from body motion is acquired using a body motion sensor, and a signal component correlated with the body motion detection signal (referred to as an estimated body motion noise component) is removed from the pulse wave detection signal. By doing so, the body movement noise component contained in the pulse wave detection signal is reduced. However, even if the body motion noise component in the pulse wave detection signal and the body motion detection signal from the body motion sensor are signals resulting from the same body motion, the signal level is not necessarily the same. . Therefore, an estimated body motion noise component is calculated by performing filter processing in which a filter coefficient is adaptively determined for the body motion detection signal, and a signal consisting only of the pulse wave detection signal and the calculated estimated body motion noise component The difference is taken. For example, in FIG. 2, the signal represented by h · k (n) corresponds to a signal composed only of the estimated body motion noise component.

以上の処理を周波数スペクトルで説明したものが図3(A)〜図3(C)である。図3(A)等は、上部に信号の時間変化波形を示し、下部にその周波数スペクトルを示したものである。図3(A)は体動ノイズ低減前の脈波検出信号を表したものであり、A1及びA2に示したように、スペクトルにおいて値の大きい周波数が2つ現れている。これらA1及びA2のことを基本周波数と呼ぶ。この基本周波数のうち一方が心拍に起因するものであり、他方が体動に起因するものである。なお、A1よりも高い周波数にも値が大きいものがあるが、A1、A2の整数倍に相当する高周波成分であるため、ここでは考慮しない。以下、図3(B)、図3(C)においても高周波成分が見られるが、同様にここでは考慮しないものとする。   FIGS. 3A to 3C illustrate the above processing in terms of a frequency spectrum. FIG. 3A and the like show the time-varying waveform of the signal at the top and the frequency spectrum at the bottom. FIG. 3A shows a pulse wave detection signal before body motion noise reduction, and as shown in A1 and A2, two frequencies having large values appear in the spectrum. These A1 and A2 are called fundamental frequencies. One of the fundamental frequencies is due to heartbeat, and the other is due to body movement. Note that although there are some frequencies that are higher than A1, the high frequency components corresponding to integer multiples of A1 and A2 are not considered here. Hereinafter, high-frequency components are also seen in FIGS. 3B and 3C, but are not considered here as well.

それに対して、図3(B)は体動検出信号を表したものであり、体動検出信号の要因となった体動が1種類であれば、B1に示したように値が大きい周波数が1つ現れる。ここで、B1の周波数は図3(A)のA2に対応している。このような場合に、図2に示したような手法で脈波検出信号と推定体動ノイズ成分の差分をとることで、図3(C)の信号が得られる。図から明らかなように、心拍及び体動に起因する2つのピークA1,A2を持つ脈波検出信号から、体動に起因するピークB1を持つ推定体動ノイズ成分を引くことで、脈波検出信号中の体動ノイズ成分(A2に対応)が除かれ、結果として心拍に起因するピークC1(周波数はA1に対応)が残ることになる。   On the other hand, FIG. 3B shows a body motion detection signal. If there is only one type of body motion that has caused the body motion detection signal, a frequency having a large value as shown in B1 is obtained. One appears. Here, the frequency of B1 corresponds to A2 in FIG. In such a case, the signal shown in FIG. 3C is obtained by taking the difference between the pulse wave detection signal and the estimated body motion noise component by the method shown in FIG. As apparent from the figure, pulse wave detection is performed by subtracting an estimated body motion noise component having a peak B1 due to body motion from a pulse wave detection signal having two peaks A1 and A2 due to heartbeat and body motion. The body motion noise component (corresponding to A2) in the signal is removed, and as a result, the peak C1 (frequency corresponds to A1) due to the heartbeat remains.

なお、脈波検出信号に含まれる体動ノイズ成分と、体動検出信号とが対応していること、及びノイズ低減処理に悪影響を及ぼす信号成分が体動検出信号に含まれていないこと等が保証される状況では、体動ノイズ低減部115において周波数解析を行う必要はないため、図3(A)、図3(B)の下部に示された周波数スペクトルは考慮せずともよい。ただし、体動検出信号の取得に用いられるセンサーの種類等によっては、上記の条件が満たされないケースも起こりえる。その場合には、例えば体動信号処理部113において、上記条件を満たすように体動検出信号を加工してもよいし、上記条件を満たさない体動検出信号を体動ノイズ低減部115等への出力から除外してもよい。なお、上記条件を満たすか否かの判定を行う手法としては種々考えられるが、例えば周波数解析により得られる、図3(A)、図3(B)の下部に示したような周波数スペクトルを利用してもよい。   It should be noted that the body motion noise component included in the pulse wave detection signal corresponds to the body motion detection signal, and that the signal component that adversely affects the noise reduction processing is not included in the body motion detection signal. In the guaranteed situation, it is not necessary to perform frequency analysis in the body motion noise reduction unit 115, and therefore the frequency spectrum shown in the lower part of FIGS. 3A and 3B may not be considered. However, depending on the type of sensor used to acquire the body motion detection signal, there may be a case where the above condition is not satisfied. In that case, for example, the body motion signal processing unit 113 may process the body motion detection signal so as to satisfy the above condition, or a body motion detection signal that does not satisfy the above condition may be processed to the body motion noise reducing unit 115 or the like. May be excluded from the output. Various methods for determining whether or not the above conditions are satisfied are conceivable. For example, a frequency spectrum obtained by frequency analysis as shown in the lower part of FIGS. 3A and 3B is used. May be.

拍動情報演算部120は、入力信号に基づいて拍動情報を演算する。拍動情報とは、例えば脈拍数の値でもよい。例えば、拍動情報演算部120は、体動ノイズ低減部115でのノイズ低減処理後の脈波検出信号に対してFFT(高速フーリエ変換:Fast Fourier Transform)等の周波数解析を行ってスペクトルを求め、求めたスペクトルにおいて代表的な周波数を心拍の周波数とする処理を行ってもよい。その場合、求めた周波数を60倍した値が一般的に用いられる脈拍数(心拍数)となる。   The pulsation information calculation unit 120 calculates pulsation information based on the input signal. The pulsation information may be a pulse rate value, for example. For example, the pulsation information calculation unit 120 obtains a spectrum by performing frequency analysis such as FFT (Fast Fourier Transform) on the pulse wave detection signal after the noise reduction processing in the body motion noise reduction unit 115. Alternatively, a process may be performed in which the representative frequency in the obtained spectrum is a heartbeat frequency. In that case, a value obtained by multiplying the obtained frequency by 60 is a commonly used pulse rate (heart rate).

なお、拍動情報は脈拍数には限定されず、例えば脈拍数を表す他の情報(心拍の周波数や周期等)であってもよい。また、拍動の状態を表す情報であってもよく、例えば血流量そのもの(或いはその変動)を表す値を拍動情報としてもよい。ただし、血流量と脈波センサー信号の信号値との関係にはユーザー毎に個人差があるため、血流量等を拍動情報とする場合には当該個人差に対応するための補正処理を行うことが望ましい。   The pulsation information is not limited to the pulse rate, and may be, for example, other information indicating the pulse rate (heartbeat frequency, period, etc.). Moreover, the information which represents the state of pulsation may be sufficient, for example, the value showing blood flow itself (or its fluctuation | variation) is good also as pulsation information. However, since the relationship between the blood flow rate and the signal value of the pulse wave sensor signal has individual differences for each user, when the blood flow rate or the like is used as pulsation information, correction processing is performed to deal with the individual differences. It is desirable.

また、拍動検出装置100に入力された脈波検出信号の時間変化波形上で、所与の値(上ピーク、下ピーク、或いは所与の閾値以上の値等)が現れるタイミングを検出し、そのタイミングの間隔に相当する時間から、心拍の周期を求めて拍動情報を演算してもよい。或いは、脈波検出信号の波形を矩形波に変形し、当該矩形波の立ち上がり等を用いることでも拍動情報を演算できる。この場合、周波数解析を行わなくてもよいため、計算量や消費電力の面で優位である。ただし、この手法では周波数軸への変換はせずに信号値をそのまま用いているため、ある程度波形が整っている必要があることから、ノイズが多い状況等では周波数解析を行うことが望ましい。   In addition, on the time-change waveform of the pulse wave detection signal input to the pulsation detection device 100, a timing at which a given value (upper peak, lower peak, or a value equal to or greater than a given threshold value) appears is detected, From the time corresponding to the timing interval, the heartbeat period may be obtained to calculate the beat information. Alternatively, the pulsation information can be calculated by transforming the waveform of the pulse wave detection signal into a rectangular wave and using the rising edge of the rectangular wave. In this case, it is not necessary to perform frequency analysis, which is advantageous in terms of calculation amount and power consumption. However, in this method, since the signal value is used as it is without being converted to the frequency axis, it is necessary to prepare the waveform to some extent. Therefore, it is desirable to perform frequency analysis in a noisy situation or the like.

表示部70(広義には出力部)は、演算した拍動情報等の提示に用いられる各種の表示画面を表示するためのものであり、例えば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどにより実現できる。   The display unit 70 (output unit in a broad sense) is for displaying various display screens used for presenting the calculated pulsation information, and can be realized by, for example, a liquid crystal display or an organic EL display.

上述した電子機器が脈拍計である場合の具体例を図4(A)、図4(B)に示す。図4(A)は、腕時計型の脈拍計の例である。脈波センサー11および表示部70を含むベース部400は、保持機構300(例えばバンド等)によって、被検体(ユーザー)の左手首200に装着されている。図4(B)は、指装着型の例である。被検体の指先に挿入するためのリング状のガイド302の底部に、脈波センサー11が設けられている。ただし、図4(B)の場合には表示部70を設ける空間的余裕がないため、表示部70(及び必要に応じては拍動検出装置100に相当する機器)は他に設けられることが想定される。   Specific examples in the case where the above-described electronic device is a pulse meter are shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B). FIG. 4A shows an example of a wristwatch-type pulse meter. The base unit 400 including the pulse wave sensor 11 and the display unit 70 is attached to the left wrist 200 of the subject (user) by a holding mechanism 300 (for example, a band). FIG. 4B shows an example of a finger wearing type. A pulse wave sensor 11 is provided at the bottom of a ring-shaped guide 302 for insertion into the fingertip of the subject. However, in the case of FIG. 4B, since there is no space to provide the display unit 70, the display unit 70 (and a device corresponding to the pulsation detecting device 100 if necessary) may be provided elsewhere. is assumed.

後述する本実施形態の手法はいずれのタイプの電子機器にも適用可能であるが、腕時計型の脈拍計(図4(A)の例)に適用するのが、より好ましい。ただし、図4(A)の例では、脈波センサー11が、手首外側(腕時計の裏蓋面と接触する部位)など、脈波センサー信号を取得しにくい部位に装着される。このため、脈波センサー11から出力される脈波センサー信号の振幅が総じて小さくなる傾向があり、その場合にはノイズ成分と拍動成分との区別がつきにくくなる。よって、後述する本実施形態のように、種々の手法により拍動情報の精度に関する処理を行うことが望ましい。   Although the method of the present embodiment to be described later can be applied to any type of electronic device, it is more preferable to apply the method to a wristwatch-type pulsometer (example in FIG. 4A). However, in the example of FIG. 4A, the pulse wave sensor 11 is attached to a portion where it is difficult to acquire a pulse wave sensor signal, such as the outside of the wrist (a portion in contact with the back cover surface of the wristwatch). For this reason, the amplitude of the pulse wave sensor signal output from the pulse wave sensor 11 tends to decrease as a whole. In this case, it is difficult to distinguish between a noise component and a pulsation component. Therefore, it is desirable to perform processing related to accuracy of pulsation information by various methods as in the present embodiment described later.

2.本実施形態の手法の概要
体動ノイズ除去(低減)を行う場合には、圧力センサーやモーションセンサー等から取得される信号から体動検出信号を求め、これを体動ノイズ成分として扱うが、この際に求めた体動検出信号にもノイズが混入する場合がある。このようなノイズを含んだ体動検出信号を用いて、脈波センサー信号から体動ノイズ成分を除去(低減)した場合には、検出される拍動情報もノイズの影響を受けてしまい、当該拍動情報の値も、体動ノイズ成分を除去(低減)しない場合と同様に、装着者の実際の拍動を正確に表していない可能性がある。
2. Outline of the method of this embodiment When performing body motion noise removal (reduction), a body motion detection signal is obtained from a signal acquired from a pressure sensor, a motion sensor, etc., and this is treated as a body motion noise component. Noise may also be mixed in the body motion detection signal obtained at this time. When a body motion noise component is removed (reduced) from a pulse wave sensor signal using a body motion detection signal including such noise, the detected pulsation information is also affected by the noise, The value of the pulsation information may not accurately represent the actual pulsation of the wearer as in the case where the body motion noise component is not removed (reduced).

さらに、前述した特許文献1に示されるような接触圧センサーを用いて、体動検出信号を求める場合には、接触圧センサーと生体(被計測部位)との接触圧力の大きさによっては、体動検出信号(接触圧検出信号)に拍動成分が含まれることがある。これは血圧の間接的測定法の1つであるオシロメトリック法の計測原理からも明らかである。   Furthermore, when a body movement detection signal is obtained using a contact pressure sensor as shown in Patent Document 1 described above, depending on the magnitude of the contact pressure between the contact pressure sensor and the living body (measurement site), the body The motion detection signal (contact pressure detection signal) may include a pulsation component. This is also apparent from the measurement principle of the oscillometric method, which is one of indirect methods for measuring blood pressure.

このような拍動成分を含む体動検出信号を体動ノイズ成分として用いて、体動ノイズ低減処理を行う場合には、実際の体動ノイズ成分だけでなく、本来検出したいはずの拍動成分をも減衰させてしまうことがある。   When performing body motion noise reduction processing using a body motion detection signal containing such a pulsation component as a body motion noise component, not only the actual body motion noise component but also the pulsation component that should be detected originally May also be attenuated.

具体的には、図5(A)〜図5(C)に示すような場合である。図5(A)に示す脈波検出信号には、A1とA2の2つの基本周波数が含まれており、その内の一方は、拍動を信号源とし、もう一方は体動を信号源とするものである。また、図5(B)に示す接触圧検出信号にも、B1とB2の2つの基本周波数が含まれており、こちらも一方は、拍動を信号源とし、もう一方は体動を信号源とするものである。そして、図5(C)に示すように、図5(B)の接触圧検出信号を用いて、図5(A)の脈波検出信号について体動ノイズ低減処理を行ってしまうと、体動ノイズ成分だけでなく、本来検出したいはずの拍動成分までをも減衰させてしまい、正確な拍動情報を求めるために有効な振幅を持つ出力脈信号が得られなくなる。   Specifically, this is the case as shown in FIGS. The pulse wave detection signal shown in FIG. 5 (A) includes two fundamental frequencies A1 and A2, one of which uses pulsation as a signal source and the other uses body movement as a signal source. To do. Also, the contact pressure detection signal shown in FIG. 5B includes two basic frequencies B1 and B2, one of which uses pulsation as the signal source and the other uses body movement as the signal source. It is what. Then, as shown in FIG. 5C, if the body motion noise reduction processing is performed on the pulse wave detection signal in FIG. 5A using the contact pressure detection signal in FIG. Not only the noise component but also the pulsation component that should originally be detected is attenuated, and an output pulse signal having an effective amplitude for obtaining accurate pulsation information cannot be obtained.

そのため、接触圧センサーが拍動を検出しないように押圧を調整して、接触圧センサーを装着すれば問題はないが、実際にはユーザーが装着時に押圧を調整することは困難であり、利便性を大きく損なう。本来であれば、例えば、接触圧センサーが拍動を検出してしまうような押圧で装着された場合でも、センサー類を装着し直したりせずに、拍動情報を求められることが望ましい。   For this reason, there is no problem if the pressure is adjusted so that the contact pressure sensor does not detect pulsation, and the contact pressure sensor is attached, but in reality it is difficult for the user to adjust the pressure when wearing it. Is greatly impaired. Originally, for example, even when the contact pressure sensor is mounted with a pressure that detects pulsation, it is desirable to obtain pulsation information without re-mounting the sensors.

そこで、本実施形態の拍動検出装置等は、体動検出信号に拍動成分が含まれている場合でも、適正な体動ノイズ低減処理を行う。具体的には、本実施形態の拍動検出装置等は、拍動成分を含まないと判断した体動検出信号を用いて、脈波検出信号に含まれる体動ノイズ成分を低減させる。以下では、そのシステム構成例と、処理の詳細について順に説明する。   Therefore, the pulsation detection device and the like of the present embodiment performs appropriate body movement noise reduction processing even when a pulsation component is included in the body movement detection signal. Specifically, the pulsation detection device or the like according to the present embodiment reduces the body motion noise component included in the pulse wave detection signal using the body motion detection signal determined not to include the pulsation component. Hereinafter, an example of the system configuration and details of the processing will be described in order.

3.システム構成例
まず、図6に本実施形態の拍動検出装置100及びこれを含む電子機器の構成例を示す。
3. System Configuration Example First, FIG. 6 shows a configuration example of the pulsation detection device 100 of the present embodiment and an electronic apparatus including the same.

拍動検出装置100は、信号処理部110と、拍動情報演算部120と、を含む。また、拍動検出装置100を含む電子機器の例としては、拍動検出装置100や、脈波検出部10や、体動検出部20や、表示部70などを含む脈拍計や歩数計などが挙げられる。なお、拍動検出装置100及びこれを含む電子機器は、図6の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加したりするなどの種々の変形実施が可能である。また、拍動検出装置100の一部又は全部の機能を、電子機器が実現してもよい。さらに、本実施形態の拍動検出装置100の一部又は全部の機能は、通信により接続されたサーバーにより実現されてもよい。   The pulsation detection device 100 includes a signal processing unit 110 and a pulsation information calculation unit 120. Examples of the electronic device including the pulsation detection device 100 include a pulsometer and a pedometer including the pulsation detection device 100, the pulse wave detection unit 10, the body motion detection unit 20, the display unit 70, and the like. Can be mentioned. The pulsation detection device 100 and the electronic device including the pulsation detection device 100 are not limited to the configuration shown in FIG. 6, and various modifications such as omitting some of these components or adding other components. Implementation is possible. Moreover, an electronic device may realize part or all of the functions of the pulsation detection device 100. Furthermore, some or all of the functions of the pulsation detecting device 100 of the present embodiment may be realized by a server connected by communication.

次に、拍動検出装置100の各部で行われる処理について説明する。   Next, processing performed in each part of the pulsation detection device 100 will be described.

まず、信号処理部110は、脈波検出部10からの脈波検出信号や、体動検出部20からの体動検出信号に対して、以下で説明するような各種信号処理を行う。信号処理部110は、脈波信号処理部111と、体動信号処理部113と、決定部114と、体動ノイズ低減部115と、を含む。   First, the signal processing unit 110 performs various types of signal processing described below on the pulse wave detection signal from the pulse wave detection unit 10 and the body motion detection signal from the body motion detection unit 20. The signal processing unit 110 includes a pulse wave signal processing unit 111, a body motion signal processing unit 113, a determination unit 114, and a body motion noise reduction unit 115.

ここで、脈波信号処理部111は、脈波検出部10からの脈波検出信号に対して信号処理を行う。具体的には、脈波信号処理部111は、周波数解析部1111と、基本周波数検出部1112と、を含むことができる。   Here, the pulse wave signal processing unit 111 performs signal processing on the pulse wave detection signal from the pulse wave detection unit 10. Specifically, the pulse wave signal processing unit 111 can include a frequency analysis unit 1111 and a fundamental frequency detection unit 1112.

周波数解析部1111は、脈波検出信号について周波数スペクトル解析処理(周波数分解処理)を行う。周波数スペクトル解析処理は、周波数毎の強さを定量的に求める処理であり、信号の短時間の領域について行ったり、長期の領域で行ったりするし、種々の関数について行ったりもする。具体的には、FFT等の処理のことをいう。   The frequency analysis unit 1111 performs frequency spectrum analysis processing (frequency decomposition processing) on the pulse wave detection signal. The frequency spectrum analysis process is a process for quantitatively obtaining the strength for each frequency, and is performed for a short-time region of the signal, a long-term region, or various functions. Specifically, it refers to processing such as FFT.

基本周波数検出部1112は、周波数解析部1111の周波数スペクトル解析処理の結果に基づいて、脈波検出信号について基本周波数の検出処理を行う。   The fundamental frequency detector 1112 performs a fundamental frequency detection process on the pulse wave detection signal based on the result of the frequency spectrum analysis process of the frequency analyzer 1111.

また、体動信号処理部113は、体動検出部20からの体動検出信号に対して信号処理を行う。具体的には、体動信号処理部113は、加速度信号処理部1131と、接触圧信号処理部1132と、を含むことができる。   The body motion signal processing unit 113 performs signal processing on the body motion detection signal from the body motion detection unit 20. Specifically, the body motion signal processing unit 113 can include an acceleration signal processing unit 1131 and a contact pressure signal processing unit 1132.

ここで、加速度信号処理部1131は、加速度検出信号を体動検出信号として、各種信号処理を行う。具体的には、加速度信号処理部1131は、周波数解析部11311と、基本周波数検出部11312と、を含むことができる。   Here, the acceleration signal processing unit 1131 performs various signal processing using the acceleration detection signal as the body motion detection signal. Specifically, the acceleration signal processing unit 1131 can include a frequency analysis unit 11311 and a fundamental frequency detection unit 11312.

一方、接触圧信号処理部1132は、接触圧検出信号を体動検出信号として、各種信号処理を行う。具体的には、接触圧信号処理部1132は、周波数解析部11321と、基本周波数検出部11322と、を含むことができる。   On the other hand, the contact pressure signal processing unit 1132 performs various signal processes using the contact pressure detection signal as a body motion detection signal. Specifically, the contact pressure signal processing unit 1132 can include a frequency analysis unit 11321 and a fundamental frequency detection unit 11322.

なお、周波数解析部11311と周波数解析部11321の機能は、周波数解析部1111の機能と同様であり、基本周波数検出部11312と基本周波数検出部11322の機能は、基本周波数検出部1112の機能と同様であるため、説明は省略する。   The functions of the frequency analysis unit 11311 and the frequency analysis unit 11321 are the same as the functions of the frequency analysis unit 1111, and the functions of the fundamental frequency detection unit 11312 and the fundamental frequency detection unit 11322 are the same as the functions of the fundamental frequency detection unit 1112. Therefore, the description is omitted.

また、決定部114は、体動ノイズ低減処理に用いられる体動検出信号の決定処理を行う。例えば、後述するように、体動検出信号として、加速度検出信号を用いるのか、接触圧検出信号を用いるのかを判断する。   The determination unit 114 performs a process of determining a body motion detection signal used for the body motion noise reduction process. For example, as described later, it is determined whether an acceleration detection signal or a contact pressure detection signal is used as the body motion detection signal.

そして、体動ノイズ低減部115は、脈波信号処理部111からの脈波検出信号に対して、体動信号処理部113からの体動検出信号に基づいて体動ノイズ低減処理を行う。体動ノイズ低減部115の処理内容、及び拍動情報演算部120、脈波検出部10、体動検出部20、表示部70の構成については図1と同様であるため、詳細な説明は省略する。   The body motion noise reduction unit 115 performs body motion noise reduction processing on the pulse wave detection signal from the pulse wave signal processing unit 111 based on the body motion detection signal from the body motion signal processing unit 113. The processing content of the body motion noise reduction unit 115 and the configuration of the pulsation information calculation unit 120, the pulse wave detection unit 10, the body motion detection unit 20, and the display unit 70 are the same as those in FIG. To do.

なお、信号処理部110及び信号処理部110に含まれる各部と、拍動情報演算部120の機能は、各種プロセッサ(CPU等)、ASIC(ゲートアレイ等)などのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。さらに、信号処理部110と、脈波信号処理部111と、体動信号処理部113と、加速度信号処理部1131と、接触圧信号処理部1132とは、図6の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加したりするなどの種々の変形実施が可能である。   Note that the functions of the signal processing unit 110 and each unit included in the signal processing unit 110 and the pulsation information calculation unit 120 are realized by hardware such as various processors (CPU, etc.), ASIC (gate array, etc.), programs, and the like. it can. Furthermore, the signal processing unit 110, the pulse wave signal processing unit 111, the body motion signal processing unit 113, the acceleration signal processing unit 1131, and the contact pressure signal processing unit 1132 are not limited to the configuration in FIG. Various modifications can be made such as omitting some of the components or adding other components.

4.本実施形態の処理の詳細
まず、本実施形態の拍動検出装置等が行う処理の全体の流れについて、図7のフローチャートを用いて説明する。
4). Details of Processing of the Present Embodiment First, the overall flow of processing performed by the pulsation detecting device of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

始めに、ループ処理を開始し(S101)、各種センサー信号データを取得する(S102)。各種センサーから取得する信号データは、各信号処理の前後で内容が異なるため、ここではそれぞれ別々の名称で区別している。そのため、一度ここで各種用語の解説を行う。   First, loop processing is started (S101), and various sensor signal data are acquired (S102). Since the signal data acquired from various sensors has different contents before and after each signal processing, they are distinguished by different names here. Therefore, we will explain various terms here.

まず、脈動とは、抹消血管が膨らんだり縮んだりする動きのことをいう。また、脈波とは、身体組織への血液の流入によって生じる容積変化を信号として捉えたものである。例えば、脈波は、脈波センサーからLEDを体表面へ照射し、その散乱光・反射光などをフォトダイオードで取り込んで信号波形として捉えたものである。脈波は、心臓の動きそのものではなく血管運動反応を捉えたものであり、心臓の動き以外のノイズ的要因、例えば、人間の運動、動作などによって生じる血管の容積変化等をも含んでいる。心臓の動きそのものや、脈拍数を正しく捉えるためには、このノイズ的要因を除去する必要がある。   First, pulsation refers to a movement in which peripheral blood vessels expand or contract. Further, the pulse wave is a signal that captures a change in volume caused by the inflow of blood into the body tissue as a signal. For example, the pulse wave is obtained by irradiating a body surface with an LED from a pulse wave sensor, capturing the scattered light / reflected light with a photodiode and capturing it as a signal waveform. The pulse wave captures vasomotor reaction, not the heart motion itself, and includes noise factors other than the heart motion, for example, changes in the volume of blood vessels caused by human motion and movement. In order to correctly capture the heart motion itself and the pulse rate, it is necessary to remove this noise factor.

また、拍動とは、医学的には心臓のみならず内臓一般の周期的な収縮、弛緩が繰り返された場合に起こる運動のことを指すが、ここでは特に、心臓が周期的に血液を送るポンプとしての動きのことを拍動と呼ぶ。   In addition, pulsation refers to a movement that occurs when the periodical contraction and relaxation of the internal organs are repeated not only in the heart, but in particular here the heart periodically sends blood. The movement as a pump is called pulsation.

一方、体動とは、広義には、体を動かすことすべてを意味し、狭義には、歩行・ジョギングなどに伴う定常的、周期的な腕(脈拍計の装着部位近辺)の動き等を指す。   Body movement, on the other hand, means moving the body in a broad sense, and in a narrow sense, it refers to steady, periodic movement of the arm (near the site where the pulse meter is worn) associated with walking, jogging, etc. .

また、脈波センサー信号(脈波センサー原信号、脈波信号)とは、脈波センサー11が検出する信号そのもののことをいう。脈波センサー信号は、拍動成分信号と、体動ノイズ成分信号と、外乱ノイズ成分信号等を含む。なお、不整脈は、厳密には拍動成分信号に含まれるとも考えられるが、電気信号としては外乱ノイズ成分信号に含まれるものとする。脈波センサー原信号と呼ぶ場合には、脈波センサーから出力された信号であり、いずれのフィルター処理もかけていないことを強調する意図がある。   Further, the pulse wave sensor signal (pulse wave sensor original signal, pulse wave signal) refers to a signal itself detected by the pulse wave sensor 11. The pulse wave sensor signal includes a pulsation component signal, a body motion noise component signal, a disturbance noise component signal, and the like. Although it is considered that the arrhythmia is strictly included in the pulsation component signal, it is assumed that the arrhythmia is included in the disturbance noise component signal as an electrical signal. When it is called a pulse wave sensor original signal, it is a signal output from the pulse wave sensor, and there is an intention to emphasize that no filter processing is applied.

ここで、拍動成分(拍動成分信号)とは、脈波センサー信号に含まれる成分信号のうち、心臓の拍動等に起因して生じた血管の容積変化を示す成分信号のことをいう。拍動成分は、周期的信号であることが多い。   Here, the pulsation component (pulsation component signal) refers to a component signal indicating a change in the volume of the blood vessel caused by the pulsation of the heart among the component signals included in the pulse wave sensor signal. . The pulsating component is often a periodic signal.

そして、体動ノイズ成分(体動ノイズ成分信号)とは、脈波センサー信号に含まれる成分信号のうち、人間の定常的な運動・動作(体動)等に起因して生じた血管の容積変化を示す成分信号のことをいう。例えば、腕や指に装着する脈拍計の場合、歩行中、ジョギング中の腕振りの影響で、その腕振りのリズムに合わせて血管に容積変化が生じる。このように人間が定常的な動作をすることにより、体動ノイズ成分は、周期的信号となり、その動作の周波数を持った成分信号となる。また、体動ノイズ成分は、脈波センサー装着部位近辺に装着した加速度センサーが出力する信号の波形と相関性が高いという特徴を持つ。   The body motion noise component (body motion noise component signal) is the volume of blood vessels generated due to steady human movement / motion (body motion) among the component signals included in the pulse wave sensor signal. A component signal indicating a change. For example, in the case of a pulse meter attached to an arm or a finger, the volume of the blood vessel changes in accordance with the rhythm of the arm swing due to the effect of the arm swing while walking or jogging. When a human performs a steady motion in this way, the body motion noise component becomes a periodic signal, and becomes a component signal having the frequency of the motion. In addition, the body motion noise component has a feature that it has a high correlation with the waveform of a signal output from the acceleration sensor mounted in the vicinity of the site where the pulse wave sensor is mounted.

さらに、外乱ノイズ成分(外乱ノイズ成分信号)とは、体動ノイズ成分とは別に、脈波センサー装着部位の周辺(例えば、指、手、腕など)を動かしたり、ぶつけたりしたこと等を要因とする血管の容積変化を示す成分信号のことをいう。そのため、外乱ノイズ成分は、非周期的信号となることが多い。   Furthermore, disturbance noise component (disturbance noise component signal) is caused by moving or bumping around the pulse wave sensor wearing part (for example, finger, hand, arm, etc.) separately from body movement noise component. The component signal indicating the change in volume of the blood vessel. Therefore, the disturbance noise component is often an aperiodic signal.

一方で、脈波検出信号とは、脈波検出部10から出力される信号のことを言う。具体的には、脈波検出信号は、脈波センサー信号に対して、フィルター処理部15がフィルター処理を行い、フィルター処理後の脈波センサー信号に対して、A/D変換部16−1によりA/D変換処理を行った信号のこと等をいう。ただし、前述したように、フィルター処理及びA/D変換処理の順序は、逆であってもよい。   On the other hand, the pulse wave detection signal refers to a signal output from the pulse wave detection unit 10. Specifically, the pulse wave detection signal is filtered by the filter processing unit 15 with respect to the pulse wave sensor signal, and the A / D conversion unit 16-1 with respect to the pulse wave sensor signal after the filter processing. A signal that has undergone A / D conversion processing. However, as described above, the order of the filtering process and the A / D conversion process may be reversed.

次に、体動センサー信号(体動センサー原信号、体動信号)とは、体動センサーが検出する信号そのもののことをいう。具体的には、体動センサー信号は、モーションセンサー21が検出する信号そのものを指すモーションセンサー信号や、接触圧センサー22が検出する信号そのものを指す接触圧センサー信号等のことを指す。   Next, the body motion sensor signal (body motion sensor original signal, body motion signal) refers to a signal itself detected by the body motion sensor. Specifically, the body motion sensor signal indicates a motion sensor signal indicating a signal itself detected by the motion sensor 21, a contact pressure sensor signal indicating a signal itself detected by the contact pressure sensor 22, or the like.

また、図5(A)〜図5(C)を用いて示した通り、脈波センサー信号と同様に、接触圧センサー信号にも拍動成分が含まれる場合があり、この時の体動ノイズ低減処理が本実施形態の課題とするところである。一方、加速度センサー信号等のモーションセンサー信号に拍動成分が含まれる可能性は極めて小さく、万一含まれたとしても無視できるほど小さい。ただし、接触圧センサーは、手を握るなどの体動も検出することができるのに対して、モーションセンサー21は被検体の各部の位置が変わらないような体動は検出することができない。したがって、後述するように本実施形態では、接触圧センサーを優先的に用いて体動ノイズ低減処理を行う。   Further, as shown in FIGS. 5A to 5C, the pulsation component may be included in the contact pressure sensor signal as well as the pulse wave sensor signal, and the body motion noise at this time Reduction processing is the subject of this embodiment. On the other hand, the possibility that a pulsating component is included in a motion sensor signal such as an acceleration sensor signal is extremely small, and even if included, it is so small that it can be ignored. However, while the contact pressure sensor can detect body movements such as grasping a hand, the motion sensor 21 cannot detect body movements that do not change the position of each part of the subject. Therefore, as will be described later, in this embodiment, the body pressure noise reduction process is performed using the contact pressure sensor preferentially.

一方、体動検出信号とは、体動検出部20から出力される信号のことを言う。具体的には、体動検出信号は、体動センサー信号に対して、フィルター処理やA/D変換処理を行った後の信号のこと等をいう。例えば、体動検出信号は、モーションセンサー信号に対し上記の信号処理を行った後の信号であるモーション検出信号や、圧力センサー信号に対し上記の信号処理を行った後の信号である圧力検出信号等のことである。ただし、前述したように、フィルター処理及びA/D変換処理の順序は、逆であってもよい。   On the other hand, the body motion detection signal refers to a signal output from the body motion detection unit 20. Specifically, the body motion detection signal refers to a signal after filtering processing or A / D conversion processing is performed on the body motion sensor signal. For example, the body motion detection signal is a motion detection signal that is a signal after the above signal processing is performed on the motion sensor signal, or a pressure detection signal that is a signal after the above signal processing is performed on the pressure sensor signal. Etc. However, as described above, the order of the filtering process and the A / D conversion process may be reversed.

以上のように、ステップS102においては、脈波信号処理部111は、脈波検出信号を取得し、体動信号処理部113は、体動検出信号を取得する。   As described above, in step S102, the pulse wave signal processing unit 111 acquires a pulse wave detection signal, and the body motion signal processing unit 113 acquires a body motion detection signal.

次に、脈波信号処理部111は、所定期間(例えば16秒)の脈波検出信号に対してFFTを行い、体動信号処理部113は、所定期間(例えば16秒)の体動検出信号に対してFFTを行う(S103)。そして、脈波信号処理部111及び体動信号処理部113は、各FFTの結果に基づいて、各信号に含まれる基本周波数を算出する(S104)。   Next, the pulse wave signal processing unit 111 performs FFT on the pulse wave detection signal for a predetermined period (for example, 16 seconds), and the body motion signal processing unit 113 performs the body motion detection signal for a predetermined period (for example, 16 seconds). FFT is performed on the image (S103). Then, the pulse wave signal processing unit 111 and the body motion signal processing unit 113 calculate the fundamental frequency included in each signal based on the result of each FFT (S104).

そして、決定部114は、算出された基本周波数等に基づいて、適応フィルター入力信号の決定処理を行う(S105)。ステップS105の処理については、以下にて詳細に説明する。   Then, the determination unit 114 performs an adaptive filter input signal determination process based on the calculated fundamental frequency and the like (S105). The process of step S105 will be described in detail below.

次に、体動ノイズ低減部115は、決定部114が選択した入力信号に基づいて、体動ノイズ低減処理として適応フィルター処理を実行し、出力脈信号を取得し、拍動情報演算部120に出力する(S106)。   Next, the body motion noise reduction unit 115 performs adaptive filter processing as body motion noise reduction processing based on the input signal selected by the determination unit 114, acquires an output pulse signal, and sends it to the pulse information calculation unit 120. Output (S106).

その後、拍動情報演算部120は、出力脈信号に対してFFTを行い(S107)、FFT結果に基づいて、脈周波数を解析する(S108)。そして、脈周波数を脈拍数へ換算し(S109)、脈拍数を表示部70に表示する(S110)。   Thereafter, the pulsation information calculation unit 120 performs FFT on the output pulse signal (S107), and analyzes the pulse frequency based on the FFT result (S108). Then, the pulse frequency is converted into a pulse rate (S109), and the pulse rate is displayed on the display unit 70 (S110).

最後に、計測を継続するか否か判断し(S111)、計測を継続すると判断した場合には、ステップS101からステップS112までの処理を繰り返す。一方、計測を終了すると判断した場合には、全ての処理を終了する。   Finally, it is determined whether or not to continue the measurement (S111). If it is determined that the measurement is to be continued, the processing from step S101 to step S112 is repeated. On the other hand, when it is determined that the measurement is finished, all the processes are finished.

以上の本実施形態の拍動検出装置100は、図6に示すように、脈波センサー11を有する脈波検出部10からの脈波検出信号に含まれる体動ノイズ成分を低減する体動ノイズ低減処理を行う体動ノイズ低減部115と、体動ノイズ低減処理に用いられる体動検出信号の決定処理を行う決定部114と、を含む。そして、決定部114は、接触圧センサー22を有する体動検出部20からの接触圧検出信号に拍動成分が含まれているか否かを判断し、判断結果に基づいて、接触圧検出信号を体動検出信号として使用するか否かの決定処理を行う。さらに、体動ノイズ低減部115は、接触圧検出信号を体動検出信号として使用すると判断された場合には、脈波検出信号と接触圧検出信号とに基づいて、体動ノイズ低減処理を行う。   As shown in FIG. 6, the pulsation detection device 100 of the present embodiment described above is a body motion noise that reduces the body motion noise component included in the pulse wave detection signal from the pulse wave detection unit 10 having the pulse wave sensor 11. It includes a body motion noise reduction unit 115 that performs a reduction process, and a determination unit 114 that performs a process of determining a body motion detection signal used for the body motion noise reduction process. Then, the determination unit 114 determines whether or not a pulsation component is included in the contact pressure detection signal from the body motion detection unit 20 having the contact pressure sensor 22, and based on the determination result, determines the contact pressure detection signal. A process for determining whether to use as a body motion detection signal is performed. Furthermore, when it is determined that the contact pressure detection signal is used as the body motion detection signal, the body motion noise reduction unit 115 performs body motion noise reduction processing based on the pulse wave detection signal and the contact pressure detection signal. .

このように、本実施形態の拍動検出装置100は、接触圧検出信号に拍動成分が含まれているか否かを判断し、判断結果に基づいて、実際に接触圧検出信号を体動検出信号として体動ノイズ低減処理に用いるか否かを決定することができる。   As described above, the pulsation detection device 100 according to the present embodiment determines whether or not the pulsation component is included in the contact pressure detection signal, and actually detects the contact pressure detection signal based on the determination result. It can be determined whether or not the signal is used for the body motion noise reduction process as a signal.

そのため、体動ノイズ低減処理において接触圧検出信号を用いることが有効である場合に限り、接触圧検出信号を用いることが可能となり、体動検出信号に拍動成分が含まれている場合でも、適正な体動ノイズ低減処理を行うことができる。   Therefore, it is possible to use the contact pressure detection signal only when it is effective to use the contact pressure detection signal in the body motion noise reduction processing, and even when the body motion detection signal includes a pulsation component, Appropriate body motion noise reduction processing can be performed.

これにより、例えばユーザーがセンサー等を体に装着する際に、押圧を調整しながら装着する必要がなくなり、ユーザーにとってより利便性の高い拍動検出装置を提供することが可能となる。   Thereby, for example, when the user wears a sensor or the like on the body, it is not necessary to wear the sensor while adjusting the pressure, and it is possible to provide a pulsation detecting device that is more convenient for the user.

そして、体動ノイズ低減処理に用いられる体動検出信号の決定処理としては、接触圧検出信号を体動検出信号として使用するか否か決定するといった上述した処理の他にも、以下で説明するような処理を行っても良い。なお、体動ノイズ低減処理については、図2及び図3(A)〜図3(C)を用いて前述した通りである。   The body motion detection signal used for the body motion noise reduction processing is described below in addition to the above-described processing for determining whether or not to use the contact pressure detection signal as the body motion detection signal. Such processing may be performed. The body movement noise reduction processing is as described above with reference to FIGS. 2 and 3A to 3C.

決定部114は、接触圧検出信号に拍動成分が含まれないと判断した場合に、体動検出信号として接触圧検出信号を使用する決定処理を行ってもよい。あるいは、決定部114は、接触圧検出信号に拍動成分が含まれると判断した場合に、体動検出信号として接触圧検出信号を不使用とする決定処理を行ってもよい。   When determining that the pulsation component is not included in the contact pressure detection signal, the determination unit 114 may perform a determination process using the contact pressure detection signal as the body motion detection signal. Or the determination part 114 may perform the determination process which does not use a contact pressure detection signal as a body movement detection signal, when it is judged that a pulsation component is contained in a contact pressure detection signal.

これにより、接触圧検出信号に拍動成分が含まれる場合には、体動ノイズ低減処理において接触圧検出信号を使わないようにできるため、脈波検出信号に含まれる拍動成分を減衰させてしまう恐れがない。そのため、体動ノイズ低減処理において、接触圧検出信号を積極的に用いることができる。前述したように、接触圧センサーは、手を握るなどの体動も検出することができるのに対して、モーションセンサーは被検体の各部の位置が変わらないような体動は検出することができない。したがって、本実施形態によれば、手を握るなどのモーションセンサーでは検出することができない体動ノイズ成分が脈波検出信号に含まれる場合でも、これを低減又は除去することが可能となる。そのため、モーション検出信号を用いて、体動ノイズ低減処理を行う場合よりも正確に拍動情報を求めることが可能となる。   As a result, when the contact pressure detection signal includes a pulsation component, the contact pressure detection signal can be prevented from being used in the body motion noise reduction processing. Therefore, the pulsation component included in the pulse wave detection signal is attenuated. There is no fear. Therefore, the contact pressure detection signal can be positively used in the body motion noise reduction process. As described above, the contact pressure sensor can detect body movement such as grasping a hand, whereas the motion sensor cannot detect body movement that does not change the position of each part of the subject. . Therefore, according to the present embodiment, even when a body motion noise component that cannot be detected by a motion sensor such as grasping a hand is included in the pulse wave detection signal, it can be reduced or eliminated. Therefore, it becomes possible to obtain pulsation information more accurately than when performing body motion noise reduction processing using a motion detection signal.

しかし、接触圧検出信号に拍動成分が含まれる場合であっても、拍動情報を求める必要がある。この場合には、接触圧検出信号を使わない方が良い。一方で、前述したように、加速度センサー信号等のモーションセンサー信号に拍動成分が含まれる可能性は極めて小さく、万一含まれたとしても無視できるほど小さい。また、前述したようにモーションセンサーでは検出できない体動もあるが、全く拍動情報が求められないよりも、多少精度は落ちても拍動情報を求められる方が良い。   However, even if a pulsating component is included in the contact pressure detection signal, it is necessary to obtain pulsation information. In this case, it is better not to use the contact pressure detection signal. On the other hand, as described above, the possibility that a pulsating component is included in a motion sensor signal such as an acceleration sensor signal is extremely small, and even if included, it is so small that it can be ignored. In addition, as described above, there are some body movements that cannot be detected by the motion sensor, but it is better to obtain the pulsation information even if the accuracy is somewhat lower than to obtain no pulsation information at all.

そこで、体動検出部20は、モーションセンサーを有していてもよい。そして、決定部114は、接触圧検出信号に拍動成分が含まれると判断した場合には、体動検出部20からのモーション検出信号を体動検出信号として使用する決定処理を行ってもよい。   Therefore, the body motion detection unit 20 may have a motion sensor. And when the determination part 114 judges that a pulsation component is contained in a contact pressure detection signal, you may perform the determination process which uses the motion detection signal from the body movement detection part 20 as a body movement detection signal. .

これにより、接触圧検出信号に拍動成分が含まれる場合であっても、モーション検出信号を用いて体動ノイズ低減処理を行い、拍動情報を求めること等が可能となる。   Thereby, even when a pulsation component is included in the contact pressure detection signal, it is possible to perform body motion noise reduction processing using the motion detection signal to obtain pulsation information and the like.

具体例として、図8(A)〜図8(C)には、加速度検出信号を用いて体動ノイズ低減処理を行った時の結果を示している。脈波検出信号には、拍動と体動を表す2種類の基本周波数(A1とA2)が含まれているが、加速度検出信号には体動を表す1種類の基本周波数B1しか含まれていない。そのため、接触圧検出信号を用いて体動ノイズ低減処理を行うと、図5(A)〜図5(C)のようになってしまう場合であっても、図8(C)にように、拍動情報を求めるに当たり有効な振幅を持つ出力脈信号を求めることができる。   As a specific example, FIGS. 8A to 8C show results when body motion noise reduction processing is performed using an acceleration detection signal. The pulse wave detection signal includes two types of basic frequencies (A1 and A2) representing pulsation and body movement, while the acceleration detection signal includes only one type of basic frequency B1 representing body movement. Absent. Therefore, even when the body movement noise reduction processing is performed using the contact pressure detection signal, even if the case is as shown in FIGS. 5A to 5C, as shown in FIG. It is possible to obtain an output pulse signal having an effective amplitude for obtaining pulsation information.

次に、接触圧検出信号に拍動成分が含まれているか否かを判定する具体的な方法について説明する。前述したように、拍動は周期的な動きであり、本実施形態で扱う体動も周期的な動きである。つまり、これらを表す信号も周期的な信号であるため、接触圧検出信号に拍動成分が含まれているか否かを判定するためには、接触圧検出信号内に周期的な信号が幾つ含まれているかが分かれば良い。   Next, a specific method for determining whether or not a pulsation component is included in the contact pressure detection signal will be described. As described above, the pulsation is a periodic motion, and the body motion handled in this embodiment is also a periodic motion. In other words, since signals representing these are also periodic signals, in order to determine whether or not a pulsating component is included in the contact pressure detection signal, several periodic signals are included in the contact pressure detection signal. If you know if it is.

そこで、本実施形態の拍動検出装置100は、接触圧検出信号の基本周波数の検出処理を行う体動信号処理部113を含んでもよい。そして、決定部114は、接触圧検出信号の基本周波数の検出処理結果に基づいて、決定処理を行ってもよい。すなわち、決定部114は、基本周波数の検出処理結果に基づいて、接触圧検出信号に拍動成分が含まれているか否かを判定し、その判定結果に基づいて、体動ノイズ低減処理において接触圧検出信号を使用するかを判定しても良い。   Therefore, the pulsation detection device 100 according to the present embodiment may include a body motion signal processing unit 113 that performs detection processing of the fundamental frequency of the contact pressure detection signal. And the determination part 114 may perform a determination process based on the detection process result of the fundamental frequency of a contact pressure detection signal. That is, the determination unit 114 determines whether or not a pulsation component is included in the contact pressure detection signal based on the detection processing result of the fundamental frequency, and based on the determination result, the determination unit 114 performs contact in the body motion noise reduction processing. It may be determined whether to use the pressure detection signal.

ここで、基本周波数とは、信号を正弦波の合成(例えばフーリエ級数)で表した時の最も低い周波数成分の周波数を指す。言い換えれば、基本周波数とは、周期的な信号の最小周期区間の繰り返し頻度のことを言い、周期的な信号の信号源と1対1に対応付けられる。すなわち、接触圧検出信号等の信号に基本周波数が幾つ含まれているかが分かれば、周期的な信号の信号源が幾つあるかを特定することができる。これに対して、基本周波数の整数倍の周波数成分のことを高調波という。具体的に、図5(B)では、B1及びB2がそれぞれ別々の信号源に対する基本周波数であり、B3がB1の高調波であり、B4がB2の高調波である。また、走行等の周期運動の最中に観測できる周期信号の信号源は、体動以外には、拍動であると考えられるため、B1とB2の一方が体動成分であり、他方が拍動成分であると考えられる。   Here, the fundamental frequency refers to the frequency of the lowest frequency component when the signal is expressed by synthesis of sine waves (for example, Fourier series). In other words, the fundamental frequency means the repetition frequency of the minimum periodic section of the periodic signal, and is associated one-to-one with the signal source of the periodic signal. That is, if it is known how many basic frequencies are included in a signal such as a contact pressure detection signal, it is possible to specify how many signal sources of periodic signals are present. On the other hand, a frequency component that is an integral multiple of the fundamental frequency is called a harmonic. Specifically, in FIG. 5B, B1 and B2 are fundamental frequencies for different signal sources, B3 is a harmonic of B1, and B4 is a harmonic of B2. Further, since the signal source of the periodic signal that can be observed during periodic movement such as running is considered to be pulsation other than body movement, one of B1 and B2 is a body movement component and the other is a beat. It is considered to be a dynamic component.

具体例として、図9のフローチャートを用いて、基本周波数の算出処理の流れを説明する。なお、本処理は、図7のステップS104等において行う処理である。   As a specific example, the flow of the fundamental frequency calculation process will be described using the flowchart of FIG. This process is a process performed in step S104 in FIG.

図9に示す処理は、接触圧検出信号のパワースペクトルを昇順に10本選択し、選択された10本を総当たりで比較し、あるパワースペクトルの周波数が他のパワースペクトルの周波数の整数倍になっていれば、そのパワースペクトルは高調波スペクトルであると判断し、あるパワースペクトルの周波数がいずれのパワースペクトルの周波数の整数倍にもなっていなければ、そのパワースペクトルは基本周波数スペクトルであると判断するものである。   The process shown in FIG. 9 selects 10 power spectra of the contact pressure detection signal in ascending order, compares the selected 10 brute force, and sets the frequency of one power spectrum to an integral multiple of the frequency of the other power spectrum. If it is, the power spectrum is determined to be a harmonic spectrum. If the frequency of a certain power spectrum is not an integral multiple of the frequency of any power spectrum, the power spectrum is assumed to be a fundamental frequency spectrum. Judgment.

以下、順を追って説明する。まず、接触圧検出信号のパワースペクトルを大きい順に並べ替え(S201)、昇順に上位10本を基本周波数スペクトルの候補とする(S202)。なお、候補とするパワースペクトルの数は必ずしも10本であるとは限らず、例えばパワースペクトルの所定の閾値を設けて、昇順に10本かつ閾値以上の大きさを持つパワースペクトルを候補とする等しても良い。また、この場合には、閾値を超えるパワースペクトルが無ければ、「候補なし」としてもよく、この場合にはモーション検出信号を用いて体動ノイズ低減処理を行う等してもよい。   Hereinafter, the description will be given in order. First, the power spectra of the contact pressure detection signals are rearranged in descending order (S201), and the top 10 are set as candidates for the fundamental frequency spectrum in ascending order (S202). It should be noted that the number of power spectra to be candidates is not necessarily ten. For example, a predetermined threshold value of power spectrum is provided, and ten power spectra in ascending order and having a magnitude equal to or larger than the threshold value are candidates. You may do it. In this case, if there is no power spectrum exceeding the threshold value, “no candidate” may be set. In this case, body motion noise reduction processing may be performed using a motion detection signal.

次に、i=0〜9の範囲でiを変化させて、ステップS203からステップS208内の第1のループ処理を繰り返す。   Next, i is changed in the range of i = 0 to 9, and the first loop processing from step S203 to step S208 is repeated.

さらに、第1のループ内において、j=0〜9の範囲でjを変化させて、ステップS204からステップS206内の第2のループ処理を繰り返す。   Further, in the first loop, j is changed in the range of j = 0 to 9, and the second loop processing from step S204 to step S206 is repeated.

第2のループ処理内では、iとjが等しいか否かを判断し(S205)、iとjが異なる場合には、i番目の候補の周波数をj番目の候補の周波数で除算した結果が整数になるか否かを判断する(S209)。   In the second loop process, it is determined whether i and j are equal (S205). If i and j are different, the result of dividing the frequency of the i-th candidate by the frequency of the j-th candidate is: It is determined whether or not it becomes an integer (S209).

i番目の候補の周波数をj番目の候補の周波数で除算した結果が整数になると判断した場合には、第2のループ処理を中止し(S210)、i番目の候補は高調波スペクトルであると判断する(S211)。   If it is determined that the result of dividing the frequency of the i-th candidate by the frequency of the j-th candidate is an integer, the second loop processing is stopped (S210), and the i-th candidate is a harmonic spectrum. Judgment is made (S211).

一方、i番目の候補の周波数をj番目の候補の周波数で除算した結果が整数にならないと判断した場合と、ステップS205において、iとjが等しい場合には、jの値を1繰り上げて、第2のループ処理を継続する。   On the other hand, when it is determined that the result of dividing the frequency of the i-th candidate by the frequency of the j-th candidate is not an integer, and when i and j are equal in step S205, the value of j is incremented by one, The second loop process is continued.

そして、ステップS206において、jが0〜9の範囲外となったと判断された場合には、第2のループ処理を終了し、i番目の候補は基本周波数スペクトルであると判断する(S207)。   If it is determined in step S206 that j is outside the range of 0 to 9, the second loop processing is terminated, and it is determined that the i th candidate is the fundamental frequency spectrum (S207).

さらに、ステップS208において、iが0〜9の範囲外となったと判断された場合には、基本周波数のリストを出力し(S212)、基本周波数の算出処理を終了する。   Further, if it is determined in step S208 that i is outside the range of 0 to 9, a list of fundamental frequencies is output (S212), and the fundamental frequency calculation process is terminated.

なお、基本周波数の算出方法はここに挙げた方法に限定されず、変形実施が可能である。   Note that the calculation method of the fundamental frequency is not limited to the method described here, and can be modified.

これにより、接触圧検出信号の基本周波数を算出することで、接触圧検出信号に拍動成分が含まれているか否かを判定すること等が可能になる。   Thereby, by calculating the basic frequency of the contact pressure detection signal, it is possible to determine whether or not a pulsating component is included in the contact pressure detection signal.

また、決定部114は、体動信号処理部113が接触圧検出信号について複数の基本周波数を検出した場合には、接触圧検出信号に拍動成分が含まれているか否かの判断を行ってもよい。そして、体動信号処理部113が接触圧検出信号について複数の基本周波数を検出しなかった場合には、接触圧検出信号に拍動成分が含まれていないと判断してもよい。   In addition, when the body motion signal processing unit 113 detects a plurality of fundamental frequencies for the contact pressure detection signal, the determination unit 114 determines whether or not a pulsating component is included in the contact pressure detection signal. Also good. Then, when the body motion signal processing unit 113 does not detect a plurality of fundamental frequencies for the contact pressure detection signal, it may be determined that the pulsation component is not included in the contact pressure detection signal.

すなわち、ユーザーが走行や歩行等の周期的な運動をしている場合には、体動検出信号には必ず体動に対応する基本周波数が含まれる。そのため、図10(A)の例のように、体動信号処理部113が接触圧検出信号について複数の基本周波数を検出しなかった場合、つまり、体動成分以外の基本周波数を検出せず、基本周波数を一つだけ検出した場合には、検出された基本周波数は体動成分を表すものであると特定できる。したがって、この場合には、接触圧検出信号に拍動成分が含まれていないと判断してもよい。   That is, when the user is performing periodic exercise such as running or walking, the body motion detection signal always includes a fundamental frequency corresponding to the body motion. Therefore, as in the example of FIG. 10A, when the body motion signal processing unit 113 does not detect a plurality of fundamental frequencies for the contact pressure detection signal, that is, does not detect fundamental frequencies other than the body motion component, When only one fundamental frequency is detected, it can be specified that the detected fundamental frequency represents a body motion component. Therefore, in this case, it may be determined that the pulsation component is not included in the contact pressure detection signal.

ただし、厳密には、このように判断できるのは、周期運動を行っている場合に限定される。非運動中である場合等には、接触圧検出信号に拍動成分のみが含まれることも考えられるためである。しかし、拍動検出装置100を実際に使用し拍動情報を取得する場面は、運動中である場合が多いため、周期運動を行っていない場合にも同じように判断していても実用上は問題にはならない。   However, strictly speaking, such a determination can be made only when a periodic motion is performed. This is because it may be possible that only the pulsation component is included in the contact pressure detection signal when the person is not exercising. However, since the scene in which the pulsation detection device 100 is actually used to acquire pulsation information is often in motion, even if it is determined in the same way even when the periodic motion is not performed, it is practically used. It doesn't matter.

これにより、接触圧検出信号に基本周波数が複数含まれるか否かによって、さらに厳密に判定処理を継続するか、接触圧検出信号に拍動成分が含まれていないと判断するかを決定すること等が可能になる。   Thereby, depending on whether or not a plurality of fundamental frequencies are included in the contact pressure detection signal, it is determined whether to continue the determination process more strictly or to determine that the pulsation component is not included in the contact pressure detection signal. Etc. becomes possible.

また、複数の基本周波数を検出した場合、例えば2つの基本周波数を検出した場合でも、それが必ずしも体動成分と拍動成分のそれぞれを表しているとは限らない。例えば図10(B)のような場合には、体動と拍動の基本周波数が検出されていると考えられる。しかし、一方で、接触圧を検出している間に、ユーザーの運動が走行からスキップに変化する場合などもあり、この場合には、走行に起因する基本周波数と、スキップに起因する基本周波数の2つの基本周波数が検出される。図10(C)に示すような場合である。これらの基本周波数はどちらも体動成分を表すものであるため、この接触圧センサー信号(接触圧検出信号)は拍動成分を含まず、体動ノイズ低減処理に用いても良い。   Further, when a plurality of fundamental frequencies are detected, for example, even when two fundamental frequencies are detected, they do not necessarily represent the body motion component and the pulsation component. For example, in the case of FIG. 10B, it is considered that the fundamental frequency of body movement and pulsation is detected. However, on the other hand, there are cases where the user's movement changes from running to skip while detecting the contact pressure. In this case, the fundamental frequency caused by running and the fundamental frequency caused by skipping Two fundamental frequencies are detected. This is the case as shown in FIG. Since both of these fundamental frequencies represent body motion components, this contact pressure sensor signal (contact pressure detection signal) does not include a pulsation component and may be used for body motion noise reduction processing.

本例のように走行からスキップに変化したことを周波数軸上で判断することは困難であるが、図10(C)に示すような時間軸上であれば、ある点を境に運動が変化しているはずであるため、容易に区別することができる。   It is difficult to determine on the frequency axis that the vehicle has changed from running to skip as in this example, but if the time axis is as shown in FIG. 10C, the movement changes at a certain point. It should be easy to distinguish.

そこで、体動信号処理部113は、接触圧検出信号について複数の基本周波数を検出した場合に、接触圧検出信号についての複数の基本周波数を解析する時間周波数解析処理を行ってもよい。そして、決定部114は、時間周波数解析処理の結果に基づいて、接触圧検出信号に拍動成分が含まれているか否かを判断してもよい。   Therefore, the body motion signal processing unit 113 may perform time frequency analysis processing for analyzing a plurality of fundamental frequencies for the contact pressure detection signal when detecting a plurality of fundamental frequencies for the contact pressure detection signal. And the determination part 114 may judge whether a pulsation component is contained in the contact pressure detection signal based on the result of a time frequency analysis process.

具体的に、図11のフローチャートを用いて、時間周波数解析処理を行う決定処理の流れを説明する。なお、本実施形態において、本処理は図7のステップS105において行うものとする。ただし、それに限定されない。また、本実施形態においては、接触圧センサー22を複数備える場合を含める。例えば、カフ構造に基づく接触圧センサーと圧電素子を用いた接触圧センサーとを別々に配置してもよい。   Specifically, the flow of the determination process for performing the time frequency analysis process will be described using the flowchart of FIG. In the present embodiment, this process is performed in step S105 of FIG. However, it is not limited to this. Further, the present embodiment includes a case where a plurality of contact pressure sensors 22 are provided. For example, a contact pressure sensor based on a cuff structure and a contact pressure sensor using a piezoelectric element may be arranged separately.

まず、n+1個の接触圧センサー22から各々接触圧検出信号を取得し、i=0〜nの範囲でiを変化させて、ステップS301からステップS307のループ処理を行う(S301)。なお、nは正の整数であり、ここでは例えばn=2とする。すなわち、接触圧センサー22を3つ備えるものとする。   First, contact pressure detection signals are respectively acquired from n + 1 contact pressure sensors 22, i is changed in a range of i = 0 to n, and loop processing from step S301 to step S307 is performed (S301). Note that n is a positive integer, and here, for example, n = 2. That is, three contact pressure sensors 22 are provided.

次に、i番目の接触圧検出信号に含まれる基本周波数を算出する(S302)。基本周波数の算出方法は、図9に示す通りである。そして、i番目の接触圧検出信号に複数の基本周波数が含まれるか否かを判断し(S303)、i番目の接触圧検出信号に複数の基本周波数が含まれると判断した場合には、FFTを行った所定期間の接触圧検出信号を幾つかに区分して、時間周波数解析を行う(S304)。時間周波数解析としては、例えば、短時間フーリエ解析やウェーブレット変換等を行い、例えば歩行ピッチの変化等の運動の変化を検出する。   Next, the fundamental frequency included in the i-th contact pressure detection signal is calculated (S302). The calculation method of the fundamental frequency is as shown in FIG. Then, it is determined whether or not the i-th contact pressure detection signal includes a plurality of fundamental frequencies (S303). If it is determined that the i-th contact pressure detection signal includes a plurality of fundamental frequencies, the FFT is performed. The contact pressure detection signal for a predetermined period of time is divided into several, and a time frequency analysis is performed (S304). As the time-frequency analysis, for example, short-time Fourier analysis, wavelet transform, or the like is performed to detect a change in motion such as a change in walking pitch.

そして、時間周波数解析の結果として作成された図10(C)のようなグラフにおいて、基本周波数の切れ目がないかを判断する(S305)。すなわち、基本周波数が急に変化している点があるか否かを判断することによって、運動の変化があるか否かを判断する。   Then, in the graph as shown in FIG. 10C created as a result of the time frequency analysis, it is determined whether there is a break in the fundamental frequency (S305). That is, it is determined whether there is a change in motion by determining whether there is a point where the fundamental frequency is suddenly changing.

基本周波数が急に変化している点がないと判断した場合には、i番目の接触圧検出信号には複数の信号源がある、すなわちi番目の接触圧検出信号には拍動成分が含まれると判断し(S306)、i=nまでループ処理を繰り返す(S307)。そして、iが0〜nの範囲外となった場合に、処理を終了する。   If it is determined that there is no point where the fundamental frequency is suddenly changed, the i-th contact pressure detection signal has a plurality of signal sources, that is, the i-th contact pressure detection signal includes a pulsating component. (S306), and loop processing is repeated until i = n (S307). Then, when i is outside the range of 0 to n, the process is terminated.

一方、ステップS303において、i番目の接触圧検出信号に複数の基本周波数が含まれていないと判断した場合には、体動に対応する基本周波数しか含まれていないと判断できるため、ステップS301からステップS307のループ処理を中止し(S308)、i番目の接触圧検出信号の信号源は単一である、すなわちi番目の接触圧検出信号には拍動成分が含まれていないと判断する(S309)。   On the other hand, when it is determined in step S303 that the i-th contact pressure detection signal does not include a plurality of fundamental frequencies, it can be determined that only the fundamental frequency corresponding to body movement is included. The loop process in step S307 is stopped (S308), and it is determined that the i-th contact pressure detection signal has a single signal source, that is, the i-th contact pressure detection signal does not include a pulsation component ( S309).

同様に、ステップS305において、基本周波数が急に変化している点があると判断した場合には、複数の基本周波数が含まれているものの、それらは全て体動に起因する基本周波数であると判断できるため、ループ処理を中止し(S308)、i番目の接触圧検出信号の信号源は単一であると判断する(S309)。   Similarly, when it is determined in step S305 that there is a point where the fundamental frequency is suddenly changed, a plurality of fundamental frequencies are included, but all of them are fundamental frequencies caused by body movement. Since it can be determined, the loop processing is stopped (S308), and it is determined that the signal source of the i-th contact pressure detection signal is single (S309).

これにより、0〜n番目までの接触圧検出信号の中で、信号源が単一である接触圧検出信号を判別できる。すなわち、複数の接触圧センサー22から取得した接触圧検出信号の中から、拍動成分が含まれない接触圧検出信号を選択すること等が可能となる。従って、拍動成分が含まれない接触圧検出信号を用いて、適正な体動ノイズ低減処理を行うこと等が可能になる。また、接触圧検出信号を使えない場合でも、モーション検出信号を用いて、体動ノイズ低減処理を行うこと等が可能になる。   Thereby, the contact pressure detection signal with a single signal source can be discriminated from the 0 to nth contact pressure detection signals. That is, it is possible to select a contact pressure detection signal that does not include a pulsating component from contact pressure detection signals acquired from a plurality of contact pressure sensors 22. Accordingly, it is possible to perform an appropriate body motion noise reduction process using a contact pressure detection signal that does not include a pulsating component. Even when the contact pressure detection signal cannot be used, it is possible to perform body motion noise reduction processing using the motion detection signal.

また、体動信号処理部113が接触圧検出信号について複数の基本周波数を検出した場合に、接触圧検出信号の基本周波数と脈波検出信号の基本周波数とを比較すれば、接触圧検出信号が拍動成分を含んでいるか否かをより正確に判断することができる。   Further, when the body motion signal processing unit 113 detects a plurality of basic frequencies for the contact pressure detection signal, the contact pressure detection signal is obtained by comparing the basic frequency of the contact pressure detection signal with the basic frequency of the pulse wave detection signal. It is possible to more accurately determine whether or not a pulsation component is included.

そこで、本実施形態の拍動検出装置100は、脈波検出部10から脈波検出信号を取得する脈波信号処理部111を含んでもよい。そして、脈波信号処理部111は、体動信号処理部113が接触圧検出信号について複数の基本周波数を検出した場合に、脈波検出信号の基本周波数の検出処理を行ってもよい。さらに、決定部114は、脈波検出信号の基本周波数の検出処理結果に基づいて、接触圧検出信号に拍動成分が含まれているか否かを判断してもよい。   Therefore, the pulsation detection device 100 of the present embodiment may include a pulse wave signal processing unit 111 that acquires a pulse wave detection signal from the pulse wave detection unit 10. And the pulse wave signal processing part 111 may perform the detection process of the fundamental frequency of a pulse wave detection signal, when the body motion signal processing part 113 detects a some fundamental frequency about a contact pressure detection signal. Furthermore, the determination unit 114 may determine whether or not a pulsation component is included in the contact pressure detection signal based on the detection processing result of the fundamental frequency of the pulse wave detection signal.

具体的に、前述した決定処理において体動検出信号の他に脈波検出信号を用いる場合の流れを、図12のフローチャートを用いて説明する。なお、本実施形態において、本処理は図7のステップS105において行うものとする。ただし、それに限定されない。   Specifically, the flow in the case where the pulse wave detection signal is used in addition to the body movement detection signal in the determination process described above will be described with reference to the flowchart of FIG. In the present embodiment, this process is performed in step S105 of FIG. However, it is not limited to this.

まず、脈波検出信号に含まれる基本周波数を算出する(S401)。   First, the fundamental frequency included in the pulse wave detection signal is calculated (S401).

ここで、脈波検出信号に体動ノイズ成分が含まれていない場合には、わざわざ体動ノイズ低減処理を行わなくても、十分正確な拍動情報を求めることができる。そのため本例では、脈波検出信号に基本周波数が複数含まれているか否かを判断し(S402)、脈波検出信号に1つの基本周波数しか含まれていないと判断した場合には、脈波検出信号には体動ノイズ成分は含まれておらず、拍動成分しか含まれていないと判断し、体動ノイズ低減処理を行わないと決定し(S416)、処理を終了する。   Here, when the body motion noise component is not included in the pulse wave detection signal, sufficiently accurate pulsation information can be obtained without performing the body motion noise reduction process. Therefore, in this example, it is determined whether or not the pulse wave detection signal includes a plurality of fundamental frequencies (S402), and when it is determined that the pulse wave detection signal includes only one fundamental frequency, It is determined that the body motion noise component is not included in the detection signal and only the pulsation component is included, and it is determined that the body motion noise reduction processing is not performed (S416), and the processing is terminated.

なお、この場合には、モーション検出信号を用いて、体動ノイズ低減処理を行う等の変形実施が可能であるが、接触圧検出信号を用いては体動ノイズ低減処理を行わない方が良い。前述したように、ユーザーが非運動中である場合には、接触圧検出信号に拍動成分のみが含まれる場合があり、このような接触圧検出信号を用いて体動ノイズ低減処理を行うと、脈波検出信号の拍動成分のみを低減してしまう恐れがあるためである。   In this case, it is possible to perform a modification such as performing body motion noise reduction processing using the motion detection signal, but it is better not to perform body motion noise reduction processing using the contact pressure detection signal. . As described above, when the user is not exercising, only the pulsation component may be included in the contact pressure detection signal. When such a contact pressure detection signal is used, body motion noise reduction processing is performed. This is because only the pulsating component of the pulse wave detection signal may be reduced.

一方、脈波検出信号に基本周波数が複数含まれていると判断した場合には、脈波検出信号に体動ノイズが含まれている可能性が高い。したがって、体動ノイズ低減処理を行う必要があるため、以下ではどの体動検出信号を用いるか否かの決定処理を行う。   On the other hand, when it is determined that a plurality of fundamental frequencies are included in the pulse wave detection signal, there is a high possibility that body motion noise is included in the pulse wave detection signal. Therefore, since it is necessary to perform body motion noise reduction processing, in the following, processing for determining which body motion detection signal is used is performed.

ここで、n+1個の接触圧センサー22から各々接触圧検出信号を取得し、i=0〜nの範囲でiを変化させて、ステップS403からステップS406の第1のループ処理を行う(S403)。なお、nは正の整数であり、ここでは例えばn=2とする。すなわち、接触圧センサー22を3つ備えるものとする。   Here, the contact pressure detection signals are acquired from the n + 1 contact pressure sensors 22, respectively, i is changed in the range of i = 0 to n, and the first loop processing from step S403 to step S406 is performed (S403). . Note that n is a positive integer, and here, for example, n = 2. That is, three contact pressure sensors 22 are provided.

次に、i番目の接触圧検出信号に含まれる基本周波数を算出する(S404)。基本周波数の算出方法は、図9に示す通りである。そして、脈波検出信号内の全ての基本周波数が、i番目の接触圧検出信号内の基本周波数に含まれるか否かを判断する(S405)。   Next, the fundamental frequency included in the i-th contact pressure detection signal is calculated (S404). The calculation method of the fundamental frequency is as shown in FIG. Then, it is determined whether or not all the fundamental frequencies in the pulse wave detection signal are included in the fundamental frequencies in the i-th contact pressure detection signal (S405).

脈波検出信号内の基本周波数の中で、i番目の接触圧検出信号の基本周波数に含まれないものがあれば、本実施形態では、それは拍動成分であると判断する。すなわち、接触圧検出信号は体動成分のみであり、拍動成分が含まれていないと判断する。   If there is a fundamental frequency in the pulse wave detection signal that is not included in the fundamental frequency of the i-th contact pressure detection signal, it is determined in the present embodiment that it is a pulsating component. That is, it is determined that the contact pressure detection signal includes only the body motion component and does not include the pulsation component.

そのため、脈波検出信号内の基本周波数の中で、i番目の接触圧検出信号の基本周波数に含まれないものがあると判断した場合には、第1のループ処理を中止し(S407)、拍動成分を含まないi番目の接触圧検出信号を用いて、体動ノイズ低減処理を行うと決定し(S408)、処理を終了する。   Therefore, when it is determined that there is a fundamental frequency in the pulse wave detection signal that is not included in the fundamental frequency of the i-th contact pressure detection signal, the first loop process is stopped (S407), It is determined that body motion noise reduction processing is to be performed using the i-th contact pressure detection signal that does not include a pulsation component (S408), and the processing ends.

一方で、脈波検出信号内の全ての基本周波数が、i番目の接触圧検出信号の基本周波数に含まれると判断した場合には、接触圧検出信号が体動成分の他に、拍動成分も含んでいると判断して、拍動成分を含まない接触圧検出信号を探すために、第1のループ処理を繰り返し(S406)、iが0〜nの範囲外となった場合に、拍動成分を含まない接触圧検出信号が存在しないと判断して、処理を終了する。   On the other hand, when it is determined that all the fundamental frequencies in the pulse wave detection signal are included in the fundamental frequency of the i-th contact pressure detection signal, the contact pressure detection signal includes the pulsation component in addition to the body motion component. In order to search for a contact pressure detection signal that does not include a pulsating component, the first loop processing is repeated (S406), and when i is out of the range of 0 to n, It is determined that there is no contact pressure detection signal that does not include a dynamic component, and the process ends.

続けて、第1のループ処理を終了した後、i=0〜nの範囲でiを変化させて、ステップS409からステップS412の第2のループ処理を行う(S409)。第2のループ処理では、i番目の接触圧検出信号に対して、時間周波数解析を行い(S410)、時間周波数解析の結果として作成された図10(C)のようなグラフにおいて、基本周波数の切れ目がないかを判断する(S411)。すなわち、基本周波数が急に変化している点があるか否かを判断する。   Subsequently, after the first loop process is completed, i is changed in the range of i = 0 to n, and the second loop process from step S409 to step S412 is performed (S409). In the second loop processing, the time frequency analysis is performed on the i-th contact pressure detection signal (S410), and in the graph as a result of the time frequency analysis shown in FIG. It is determined whether there is a break (S411). That is, it is determined whether or not there is a point where the fundamental frequency is suddenly changing.

基本周波数が急に変化している点がないと判断した場合には、i番目の接触圧検出信号には複数の信号源がある、すなわちi番目の接触圧検出信号には常に体動成分の他に拍動成分が含まれると判断し、拍動成分が含まれない区間がある接触圧検出信号を探すために、i=nまで第2のループ処理を繰り返す(S412)。そして、iが0〜nの範囲外となった場合に、第2のループ処理を終了する。最後に、接触圧検出信号を用いて体動ノイズ低減処理を行うことを諦め、加速度検出信号を用いて、体動ノイズ低減処理を行うと決定し(S413)、全体の処理を終了する。   If it is determined that there is no point where the fundamental frequency is suddenly changed, the i-th contact pressure detection signal has a plurality of signal sources. It is determined that other pulsation components are included, and the second loop process is repeated until i = n in order to search for a contact pressure detection signal having a section not including the pulsation components (S412). Then, when i is outside the range of 0 to n, the second loop processing is terminated. Finally, the body motion noise reduction process is abandoned using the contact pressure detection signal, and it is determined that the body motion noise reduction process is performed using the acceleration detection signal (S413), and the entire process is terminated.

一方、ステップS411において、基本周波数が急に変化している点があると判断した場合には、複数の基本周波数が含まれているものの、区間によっては全て体動に起因する基本周波数である可能性があるため、ループ処理を中止する(S414)。そして、脈波検出信号の基本周波数を含まない区間は、i番目の接触圧検出信号を用いて体動ノイズ低減処理を行うと決定し、脈波検出信号の基本周波数を含む区間は、加速度検出信号を用いて、体動ノイズ低減処理を行うと決定し、処理を終了する(S415)。   On the other hand, if it is determined in step S411 that there is a point where the fundamental frequency is suddenly changed, a plurality of fundamental frequencies are included, but depending on the section, all may be fundamental frequencies caused by body movement. Therefore, the loop process is stopped (S414). Then, the section that does not include the fundamental frequency of the pulse wave detection signal is determined to perform body motion noise reduction processing using the i-th contact pressure detection signal, and the section that includes the fundamental frequency of the pulse wave detection signal is acceleration detection. Using the signal, it is determined that the body motion noise reduction process is to be performed, and the process ends (S415).

また、時間軸上に表された接触圧検出信号の各時間区間において、拍動成分を含むか否かの具体的な判定方法には、以下のような方法がある。まず、図10(C)のような時間軸上で、接触圧検出信号の基本周波数が切り替わる各点の前の部分に相当する信号を、第1の接触圧検出信号とし、切り替わり点の後ろの部分に相当する信号を、第2の接触圧検出信号とする。そして、脈波検出信号内の全ての基本周波数が、第1の接触圧検出信号の基本周波数に含まれるか否かの判定を行って、全て含まれれば、第1の接触圧検出信号が拍動成分を含むと判定し、一つでも含まれないものがあれば、第1の接触圧検出信号が拍動成分を含まないと判定する。第2の接触圧検出信号についても同様である。   Further, there are the following methods as specific determination methods for determining whether or not a pulsation component is included in each time section of the contact pressure detection signal represented on the time axis. First, on the time axis as shown in FIG. 10 (C), a signal corresponding to a part before each point at which the fundamental frequency of the contact pressure detection signal is switched is set as a first contact pressure detection signal, and after the switching point. A signal corresponding to the portion is set as a second contact pressure detection signal. Then, it is determined whether all the basic frequencies in the pulse wave detection signal are included in the basic frequency of the first contact pressure detection signal. If all the basic frequencies are included, the first contact pressure detection signal is beaten. If it is determined that the motion component is included, and there is not even one component, it is determined that the first contact pressure detection signal does not include the pulsation component. The same applies to the second contact pressure detection signal.

なお、図12に示した処理は当然変形実施すること等が可能である。例えば、第2のループ処理は行わずに、ステップS406の後に、加速度検出信号を用いて体動ノイズ低減処理を行うと決定する等してもよい。   Note that the processing shown in FIG. 12 can be naturally modified. For example, it may be determined that the body motion noise reduction process is performed using the acceleration detection signal after step S406 without performing the second loop process.

これにより、体動信号処理部113が接触圧検出信号について複数の基本周波数を検出した場合に、接触圧検出信号の基本周波数と脈波検出信号の基本周波数とを比較して、接触圧検出信号が拍動成分を含んでいるか否かをより正確に判断すること等が可能になる。また、複数個の接触圧検出信号のうち拍動成分の含まれない接触圧検出信号を用いて、体動ノイズ低減処理を行うこと等が可能になる。さらに、接触圧検出信号を使えない場合でも、モーション検出信号を用いて、体動ノイズ低減処理を行うこと等が可能になる。   Thereby, when the body motion signal processing unit 113 detects a plurality of basic frequencies for the contact pressure detection signal, the contact pressure detection signal is compared with the basic frequency of the contact pressure detection signal and the basic frequency of the pulse wave detection signal. It is possible to more accurately determine whether or not includes a pulsating component. In addition, it is possible to perform body motion noise reduction processing using a contact pressure detection signal that does not include a pulsating component among a plurality of contact pressure detection signals. Furthermore, even when the contact pressure detection signal cannot be used, it is possible to perform body motion noise reduction processing using the motion detection signal.

また、本実施形態の拍動検出装置100は、体動ノイズ低減処理後の脈波検出信号に基づいて、拍動情報を演算する拍動情報演算部120を含んでもよい。なお、拍動情報は、前述した通りである。   Moreover, the pulsation detection device 100 of the present embodiment may include a pulsation information calculation unit 120 that calculates pulsation information based on the pulse wave detection signal after the body movement noise reduction processing. The pulsation information is as described above.

これにより、例えば、脈波検出信号よりもユーザーが直感的に理解しやすい脈拍数等の拍動情報をユーザーに提示すること等が可能になる。また、前述した体動ノイズ低減処理を行う場合には、脈拍数の算出精度を向上させること等が可能となる。   Thereby, for example, it becomes possible to present pulsation information such as the pulse rate that is easier for the user to understand intuitively than the pulse wave detection signal to the user. In addition, when performing the above-described body motion noise reduction processing, it is possible to improve the calculation accuracy of the pulse rate.

また、以上の本実施形態は、上記の拍動検出装置100と、脈波検出部10と、体動検出部20と、を含む電子機器にも適用できる。   The above-described embodiment can also be applied to an electronic device including the pulsation detection device 100, the pulse wave detection unit 10, and the body motion detection unit 20.

これにより、拍動検出装置100を含む電子機器にも本実施形態の手法を適用できる。電子機器は具体的には脈拍計であり、その構成は図4(A)や図4(B)に示したものであってもよいし、他の構成であってもよい。   Thereby, the technique of this embodiment is applicable also to the electronic device containing the pulsation detection apparatus 100. FIG. The electronic device is specifically a pulse meter, and the configuration thereof may be the one shown in FIG. 4A or 4B, or another configuration.

また、本実施形態の拍動検出装置100、電子機器及びプログラム等は、その処理の一部または大部分をプログラムにより実現してもよい。   In addition, the pulsation detection device 100, the electronic device, the program, and the like according to the present embodiment may realize part or most of the processing by a program.

これにより、本実施形態の処理をプログラムにより実現することが可能になる。プログラムは、例えば、図4(A)等のようなデバイスの処理部(例えばDSP)等に読み出されて実行されるプログラムであってもよい。   As a result, the processing of this embodiment can be realized by a program. For example, the program may be a program that is read and executed by a processing unit (for example, a DSP) or the like of a device as shown in FIG.

また、ユーザーの装着する脈波検出デバイスは、脈波センサー11と、脈波センサー11からの脈波センサー信号を無線又は有線で通信する通信部から構成されてもよい。その場合、本実施形態のプログラムは脈波検出デバイスとは別体として設けられ、前述した通信部から脈波センサー信号を受信する情報処理システムの処理部(例えばCPU)等に読み出されて実行される。この情報処理システムはPC等のユーザーの装着が想定されないものであってもよいし、スマートフォン等のユーザーの装着(携帯)が想定されるものであってもよい。また、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバーシステム等を情報処理システムとしてもよい。   Further, the pulse wave detection device worn by the user may include a pulse wave sensor 11 and a communication unit that communicates a pulse wave sensor signal from the pulse wave sensor 11 wirelessly or by wire. In that case, the program of this embodiment is provided separately from the pulse wave detection device, and is read out and executed by the processing unit (for example, CPU) of the information processing system that receives the pulse wave sensor signal from the communication unit described above. Is done. This information processing system may not be assumed to be worn by a user such as a PC, or may be assumed to be worn (mobile) by a user such as a smartphone. Further, a server system or the like connected via a network such as the Internet may be used as the information processing system.

脈波検出デバイスと、プログラムが実行される情報処理システムが別体である場合、拍動情報のユーザーへの提示に用いられる表示部は任意の箇所に設けられる。例えば、情報処理システムの表示部に表示してもよいし、脈波検出デバイスに表示部を設け、情報処理システムから出力された拍動情報を表示してもよい。また、異なる機器(例えば情報処理システムとしてサーバーシステムを用いた場合の任意のクライアント装置等)の表示部に表示してもよい。   When the pulse wave detection device and the information processing system on which the program is executed are separate, a display unit used for presenting pulsation information to the user is provided at an arbitrary location. For example, the information may be displayed on a display unit of the information processing system, or a pulse wave detection device may be provided with a display unit to display pulsation information output from the information processing system. Moreover, you may display on the display part of different apparatuses (for example, arbitrary client apparatuses, etc. when a server system is used as an information processing system).

そして、上記のプログラムは、情報記憶媒体に記録される。ここで、情報記録媒体としては、DVDやCD等の光ディスク、光磁気ディスク、ハードディスク(HDD)、不揮発性メモリーやRAM等のメモリーなど、情報処理システム等によって読み取り可能な種々の記録媒体を想定できる。   The above program is recorded on an information storage medium. Here, as the information recording medium, various recording media that can be read by an information processing system such as an optical disk such as a DVD or a CD, a magneto-optical disk, a hard disk (HDD), a memory such as a nonvolatile memory or a RAM can be assumed. .

以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、拍動検出装置、電子機器及びプログラムの構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。   Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, a term described at least once together with a different term having a broader meaning or the same meaning in the specification or the drawings can be replaced with the different term in any part of the specification or the drawings. Further, the configurations and operations of the pulsation detection device, the electronic device, and the program are not limited to those described in the present embodiment, and various modifications can be made.

10 脈波検出部、11 脈波センサー、15 フィルター処理部、
16 A/D変換部、20 体動検出部、
21 モーションセンサー(加速度センサー)、
22 圧力センサー(接触圧センサー)、24 フィルター処理部、
26 A/D変換部、70 表示部、100 拍動検出装置、110 信号処理部、
111 脈波信号処理部、113 体動信号処理部、114 決定部、
115 体動ノイズ低減部、120 拍動情報演算部、300 保持機構、
302 ガイド、400 ベース部、1111 周波数解析部、
1112 基本周波数検出部、1131 加速度信号処理部、
1132 接触圧信号処理部、11311 周波数解析部、
11312 基本周波数検出部、11321 周波数解析部、
11322 基本周波数検出部
10 pulse wave detection unit, 11 pulse wave sensor, 15 filter processing unit,
16 A / D converter, 20 body motion detector,
21 Motion sensor (acceleration sensor),
22 pressure sensor (contact pressure sensor), 24 filter processing unit,
26 A / D conversion unit, 70 display unit, 100 pulsation detection device, 110 signal processing unit,
111 pulse wave signal processing unit, 113 body motion signal processing unit, 114 determination unit,
115 body motion noise reduction unit, 120 pulsation information calculation unit, 300 holding mechanism,
302 guide, 400 base section, 1111 frequency analysis section,
1112 fundamental frequency detection unit, 1113 acceleration signal processing unit,
1132 contact pressure signal processing unit, 11311 frequency analysis unit,
11312 fundamental frequency detector, 11321 frequency analyzer,
11322 Fundamental frequency detector

Claims (10)

脈波センサーを有する脈波検出部からの脈波検出信号に含まれる体動ノイズ成分を低減する体動ノイズ低減処理を行う体動ノイズ低減部と、
前記体動ノイズ低減処理に用いられる体動検出信号の決定処理を行う決定部と、
を含み、
前記決定部は、
接触圧センサーを有する体動検出部からの接触圧検出信号に拍動成分が含まれているか否かを判断し、判断結果に基づいて、前記接触圧検出信号を前記体動検出信号として使用するか否かの前記決定処理を行い、
前記体動ノイズ低減部は、
前記接触圧検出信号を前記体動検出信号として使用すると判断された場合には、前記脈波検出信号と前記接触圧検出信号とに基づいて、前記体動ノイズ低減処理を行うことを特徴とする拍動検出装置。
A body motion noise reduction unit that performs body motion noise reduction processing to reduce a body motion noise component included in a pulse wave detection signal from a pulse wave detection unit having a pulse wave sensor;
A determination unit that performs determination processing of a body motion detection signal used for the body motion noise reduction processing;
Including
The determination unit
It is determined whether or not a pulsation component is included in a contact pressure detection signal from a body motion detection unit having a contact pressure sensor, and the contact pressure detection signal is used as the body motion detection signal based on the determination result. Whether to determine whether or not
The body movement noise reduction unit is
When it is determined that the contact pressure detection signal is used as the body motion detection signal, the body motion noise reduction processing is performed based on the pulse wave detection signal and the contact pressure detection signal. Beat detector.
請求項1において、
前記決定部は、
前記接触圧検出信号に前記拍動成分が含まれないと判断した場合に、前記体動検出信号として前記接触圧検出信号を使用する前記決定処理を行うことを特徴とする拍動検出装置。
In claim 1,
The determination unit
The pulsation detecting apparatus, wherein when the contact pressure detection signal is determined not to include the pulsation component, the determination process using the contact pressure detection signal as the body movement detection signal is performed.
請求項2において、
前記体動検出部は、
モーションセンサーを有し、
前記決定部は、
前記接触圧検出信号に前記拍動成分が含まれると判断した場合には、前記体動検出部からのモーション検出信号を前記体動検出信号として使用する前記決定処理を行うことを特徴とする拍動検出装置。
In claim 2,
The body motion detector is
Have a motion sensor,
The determination unit
When it is determined that the pulsation component is included in the contact pressure detection signal, the determination process using the motion detection signal from the body motion detection unit as the body motion detection signal is performed. Motion detection device.
請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記接触圧検出信号の基本周波数の検出処理を行う体動信号処理部を含み、
前記決定部は、
前記接触圧検出信号の前記基本周波数の検出処理結果に基づいて、前記決定処理を行うことを特徴とする拍動検出装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
Including a body motion signal processing unit for performing processing for detecting a fundamental frequency of the contact pressure detection signal;
The determination unit
The pulsation detecting device, wherein the determination processing is performed based on a detection processing result of the fundamental frequency of the contact pressure detection signal.
請求項4において、
前記決定部は、
前記体動信号処理部が前記接触圧検出信号について複数の基本周波数を検出した場合には、前記接触圧検出信号に前記拍動成分が含まれているか否かの判断を行い、
前記体動信号処理部が前記接触圧検出信号について前記複数の基本周波数を検出しなかった場合には、前記接触圧検出信号に前記拍動成分が含まれていないと判断することを特徴とする拍動検出装置。
In claim 4,
The determination unit
When the body motion signal processing unit detects a plurality of fundamental frequencies for the contact pressure detection signal, it determines whether or not the pulsation component is included in the contact pressure detection signal,
When the body motion signal processing unit does not detect the plurality of fundamental frequencies for the contact pressure detection signal, it is determined that the pulsation component is not included in the contact pressure detection signal. Beat detector.
請求項5において、
前記体動信号処理部は、
前記接触圧検出信号について前記複数の基本周波数を検出した場合に、前記複数の基本周波数を解析する時間周波数解析処理を行い、
前記決定部は、
前記時間周波数解析処理の結果に基づいて、前記接触圧検出信号に前記拍動成分が含まれているか否かを判断することを特徴とする拍動検出装置。
In claim 5,
The body motion signal processor is
When the plurality of fundamental frequencies are detected for the contact pressure detection signal, a time frequency analysis process for analyzing the plurality of fundamental frequencies is performed,
The determination unit
A pulsation detection device that determines whether or not the pulsation component is included in the contact pressure detection signal based on a result of the time-frequency analysis processing.
請求項5又は6において、
前記脈波検出部から脈波検出信号を取得する脈波信号処理部を含み、
前記脈波信号処理部は、
前記体動信号処理部が前記接触圧検出信号について前記複数の基本周波数を検出した場合に、前記脈波検出信号の基本周波数の検出処理を行い、
前記決定部は、
前記脈波検出信号の前記基本周波数の検出処理結果に基づいて、前記接触圧検出信号に前記拍動成分が含まれているか否かを判断することを特徴とする拍動検出装置。
In claim 5 or 6,
Including a pulse wave signal processing unit for acquiring a pulse wave detection signal from the pulse wave detection unit;
The pulse wave signal processor is
When the body motion signal processing unit detects the plurality of fundamental frequencies for the contact pressure detection signal, performs a detection process of the fundamental frequency of the pulse wave detection signal,
The determination unit
A pulsation detection device that determines whether or not the pulsation component is included in the contact pressure detection signal based on a detection processing result of the fundamental frequency of the pulse wave detection signal.
請求項1乃至7のいずれかにおいて、
前記体動ノイズ低減処理後の前記脈波検出検出信号に基づいて、拍動情報を演算する拍動情報演算部を含むことを特徴とする拍動検出装置。
In any one of Claims 1 thru | or 7,
A pulsation detection device comprising a pulsation information calculation unit that calculates pulsation information based on the pulse wave detection detection signal after the body motion noise reduction processing.
請求項1乃至8のいずれかに記載の拍動検出装置と、
前記脈波検出部と、
前記体動検出部と、
を含むことを特徴とする電子機器。
The pulsation detecting device according to any one of claims 1 to 8,
The pulse wave detector;
The body motion detector;
An electronic device comprising:
脈波センサーを有する脈波検出部からの脈波検出信号に含まれる体動ノイズ成分を低減する体動ノイズ低減処理を行う体動ノイズ低減部と、
前記体動ノイズ低減処理に用いられる体動検出信号の決定処理を行う決定部として、
コンピューターを機能させ、
前記決定部は、
接触圧センサーを有する体動検出部からの接触圧検出信号に拍動成分が含まれているか否かを判断し、判断結果に基づいて、前記接触圧検出信号を前記体動検出信号として使用するか否かの前記決定処理を行い、
前記体動ノイズ低減部は、
前記接触圧検出信号を前記体動検出信号として使用すると判断された場合には、前記脈波検出信号と前記接触圧検出信号とに基づいて、前記体動ノイズ低減処理を行うことを特徴とするプログラム。
A body motion noise reduction unit that performs body motion noise reduction processing to reduce a body motion noise component included in a pulse wave detection signal from a pulse wave detection unit having a pulse wave sensor;
As a determination unit that performs determination processing of a body motion detection signal used for the body motion noise reduction processing,
Make the computer work,
The determination unit
It is determined whether or not a pulsation component is included in a contact pressure detection signal from a body motion detection unit having a contact pressure sensor, and the contact pressure detection signal is used as the body motion detection signal based on the determination result. Whether to determine whether or not
The body movement noise reduction unit is
When it is determined that the contact pressure detection signal is used as the body motion detection signal, the body motion noise reduction processing is performed based on the pulse wave detection signal and the contact pressure detection signal. program.
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