JP2015002930A - 拍動検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】体動のノイズを除去した正確な拍動情報を得る拍動検出システムを提供する。
【解決手段】拍動検出システム１は、体動ノイズを含む脈波情報及び体動情報を取得する脈波体動測定装置３と、脈波情報から体動ノイズを除去した拍動情報を出力する拍動検出装置４とを備え、脈波体動測定装置３は、脈波測定装置３１と、皮膚から離れた位置から光を照射する発光体と、皮膚から離れた位置に設けられ、前記脈波情報と同期して皮膚からの反射光量を体動情報として検出する受光体とで構成される体動測定装置３２と、脈波情報及び体動情報の送信部３５と、これらの装置を運動中の生体表面に取り付ける取付部とを備え、拍動検出装置４は、脈波情報及び体動情報の受信部４４と、拍動情報を検出して出力部に出力する体動除去装置４５とを備える。体動測定装置３２は人の動きが激しいスポーツを行っている時でも、正確な体動情報を取得できるので、体動除去装置４５は正確な拍動情報を出力することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、スポーツ等の運動時の拍動情報を検出する拍動検出装置に関する。

拍動情報とは、体動によるノイズを含む脈波情報からノイズを除去した情報（データ）をいう。従来、血管中のヘモグロビンの赤外線吸収率が高いことを利用し、腕の血管に２種類の波長の光（赤（λ＝６６０ｎｍ）、近赤外（λ＝８０４ｎｍ））を照射し、その反射光量の差に基づいて拍動情報を取得する測定装置が知られている（例えば特許文献１を参照）。また、腕の血管からの赤外線光の反射光量に基づいて脈波情報を検出する脈波センサーと、３軸加速度センサーによる３軸それぞれの方向についての検出値を体動情報として出力する体動センサーとを用いて拍動情報を取得する拍動検出装置が知られている（例えば特許文献２を参照）。

特開平５−２０７９７８号公報 特開２０１０―１７２６４５号公報

緑色（λ＝５３０ｎｍ）と近赤外（λ＝８０４ｎｍ）の光源を用いて特許文献１に記載しているような装置について実験を行った。図９（ａ）のグラフは緑色の光の反射光量より得られた第１の脈波情報（縦軸はｍＶ、横軸は秒を表す）を示し、図９（ｂ）のグラグは近赤外の光の反射光量より得られた第２の脈波情報（縦軸はｍＶ、横軸は秒を表す）を示し、図９（ｃ）のグラフは第１、第２の脈波情報の差分から拍動情報を求めた結果（縦軸は信号強度、横軸は秒を表す）を示す。図９（ｃ）に示すように、拍動情報は得られなかった。このことは、第１、第２の脈波情報には、拍動情報だけでなく体動情報がそれぞれ異なる割合で含まれていることが原因と考えられる。特にスポーツを行っている時には、第１、第２の脈波情報に含まれる体動情報の割合が増えるため、正確な拍動情報を取得することは難しいことが分かった。

特許文献２に記載しているような装置について実験を行った。図１０（ａ）のグラフは脈波センサーにより検出された脈波情報（縦軸はｍＶ、横軸は秒を表す）を示し、図１０（ｂ）のグラフは体動センサーにより検出された体動情報（縦軸はｍＶ、横軸は秒を表す）を示し、図１０（ｃ）のグラフは、脈波情報及び体動情報から求めた拍動情報（縦軸は信号強度、横軸は秒を表す）を示す。図示するように、正確な拍動情報は得られなかった。また、３軸加速度センサーにより検出される情報は、３軸方向の体動に基づく情報で、脈波情報に含まれる体動とは変位タイミングが一致していない。このように、脈波情報と３軸加速度センサーにより検出される体動情報とは高い相関が認められないため、特許文献２に記載されているような装置で正確な拍動情報を取得するには高度な演算処理が必要となる。特許文献２には腕時計型の拍動検出装置が記載されているが、該装置では、高度な演算処理をリアルタイムに実行するには、消費電力の多い高速な演算処理部と、駆動用の大容量のバッテリが必要になる。

引用文献１、２に記載の技術では、人の動きが激しいスポーツを行っている時に、体動のノイズを除去した正確な拍動情報を得ることは難しかった。

本発明は、サッカー等、人の動きが激しいスポーツを行っている時に、体動のノイズを除去した正確な拍動情報を得る拍動検出システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明は、運動中の生体から、体動によるノイズを含む脈波情報及び体動情報を取得する脈波体動測定装置と、前記体動情報に基づいて脈波情報から体動によるノイズを除去した拍動情報を検出して出力部に出力する拍動検出装置と、を備えている拍動検出システムにおいて、前記脈波体動測定装置は、（ａ）前記脈波情報を検出する脈波測定装置と、（ｂ）反射光量が体動により生じた体表組織の変位量に応じて変わるように、皮膚から離れた位置から生体の皮膚へと向けて光を照射する発光体と、皮膚から離れた位置に設けられ、前記脈波情報と同期して皮膚からの反射光量を検出し、前記反射光量により定まる体動情報を出力する受光体とで構成される体動測定装置と、（ｃ）前記脈波情報及び体動情報を前記拍動検出装置へと送る送信部と、（ｄ）前記脈波測定装置、体動測定装置及び送信部を前記運動中の生体の表面に取り付ける取付部と、を備えており、前記拍動検出装置は、前記脈波情報及び体動情報を受け取る受信部と、受け取った前記脈波情報及び体動情報から拍動情報を検出して前記出力部に出力する体動除去装置と、を備えていることを特徴とする。

前記送信部及び前記受信部は、無線により情報を送受する無線送受信装置であることが好ましい。

前記送信部は、前記体動情報を前記脈波情報との差分に基づいて圧縮符号化する圧縮装置と、前記脈波情報及び圧縮符号を多重化して一連のパケットデータを形成する多重化装置と、前記パケットデータを送信する送受信装置と、を備えており、前記受信部は、前記パケットデータを受信する送受信装置と、受信したパケットデータを逆多重化して前記脈波情報及び圧縮符号に分けて出力する逆多重化装置と、前記逆多重化装置から出力される前記脈波情報及び圧縮符号から体動情報を復号して出力する伸長装置と、を備えており、前記逆多重化装置から出力される脈波情報と、前記伸長装置から出力される体動情報とを前記体動除去装置に出力することが好ましい。

前記脈波体動測定装置の脈波測定装置、体動測定装置及び送信部は、１つの筐体に収められており、ベルト式または粘着式の取付部によって、運動中の生体に取り付けることができることが好ましい。

複数の脈波体動測定装置と、前記出力部を備えている１台の拍動検出装置とで構成されており、前記拍動検出装置は、複数の脈波体動測定装置から順にパケットデータを受け取って拍動情報を検出して前記出力部に一覧出力することが好ましい。

前記脈波体動測定装置の送受信装置には、前記出力部として拍動の監視用モニターが接続されており、前記体動除去装置は、拍動情報を前記受信部の送受信装置と前記脈波体動測定装置の送受信装置とを介して、前記監視用モニターに表示させることが好ましい。

本発明の拍動検出システムでは、皮膚から離れた位置から光を照射する発光体による反射光量に基づいて、体動による皮膚の変位量を表す体動情報を求める体動測定装置を用いて正確な体動情報を取得する。これにより、脈波情報に含まれている体動によるノイズを除去して正確な拍動情報を得ることができる。

第１の実施形態に係る拍動検出システムの全体構成図。 同拍動検出システムの各機能を示すブロック構成図。 同拍動検出システムの脈波体動測定装置の斜視図。 図３のＡ−Ａ’断面図。 図３のＢ−Ｂ’断面図。 同脈波体動測定装置の無線送受信装置から、拍動検出装置の無線送受信装置へと出力されるパケットデータの構成図。 （ａ）は同脈波測定装置から出力される体動によるノイズを含む脈波情報を示すグラフ、（ｂ）は同体動測定装置から出力される体動情報を示すグラフ、（ｃ）は体動除去装置から出力される拍動情報を示すグラフ。 第２の実施形態に係る拍動検出システムの全体構成図。 （ａ）は緑色のＬＥＤ光を照射して、その反射光量により取得した脈波情報を示すグラフ、（ｂ）は近赤外色のＬＥＤ光を照射して、その反射光量により取得した脈波情報を示すグラフ、（ｃ）は２つの脈波情報から求めた拍動情報を示すグラフ。 （ａ）はＬＥＤ光の反射光量により取得した脈波情報を示すグラフ、（ｂ）は３軸加速度センサーにより検出した体動情報を示すグラフ、（ｃ）は脈波情報及び体動情報から求めた拍動情報を示すグラフ。

本発明の拍動検出システムは、例えば０．５ｍｍ以上皮膚から離れた位置から照射したＬＥＤ光の反射光量に基づいて、体動による皮膚の変位量を表す体動情報を検出し、この体動情報に基づいて拍動を検出したところ、極めて正確な検出が可能であったという実験結果に基づく。拍動検出システムは、体動によるノイズを含む脈波情報、および体動情報を測定する脈波体動測定装置と、体動情報に基づいて脈波情報から体動によるノイズを除去した拍動情報の検出を行う拍動検出装置とを備える。体動情報は、近赤外等の光を指向性のあるＬＥＤを用いて腕の血管へと向けて照射した時に得られる反射光量に基づいて取得される脈波情報に含まれている体動の情報と同じタイミングで変位する。このため、拍動検出装置では、脈波情報及び体動情報から簡単な演算処理により拍動情報を検出して出力することができる。脈波情報及び体動情報が近似しているので、脈波情報及び体動情報を圧縮してパケットデータ化することができる。これにより、複数の脈波体動測定装置と１台の拍動検出装置との間で有線又は無線による高速データ通信を可能にし、リアルタイムでの複数人の拍動情報管理が実現できる。

第１の実施形態に係る拍動検出システム１を詳細に説明する。脈波体動測定装置３は、運動中のランナー２に取り付けて脈波情報及び体動情報を測定する。拍動検出装置４は、測定された脈動情報及び体動情報から拍動情報を取得する。なお、点線で示すように、他の運動中のランナー２’、２”に脈波体動測定装置３’、３”を取り付けて１台の拍動動検出装置４により一括管理することもできる。

図１に示すように、脈波体動測定装置３は、バッテリ駆動の装置本体３ａと、装置本体３ａを運動中の生体表面、例えばランナー２の腰２ａに取り付ける例えばベルト式の取付部３ｂとを備えている。取付部３ｂは、ベルト式以外、例えば粘着式のものでもよい。装置を取り付ける位置は、皮下血管から脈波を検出しやすい位置、例えば、腰の背骨付近等、皮膚表面にある静脈の近くの位置である。拍動検出装置４は、無線通信及び演算処理を行う本体４０と、拍動の監視用モニターで構成されている出力部４１と、入力設定用のキーボード４２と、ポインティングデバイスのマウス４３とを備えている。脈波体動測定装置３の本体３ａは、固有ＩＤを有しており、拍動検出装置４の本体４０との接続を確立した後に、パケットデータを用いたデータ通信を行う。

図２に示すように、脈波体動測定装置３の本体３ａは、拍動情報に体動によるノイズを含む脈波情報を検出する脈波測定装置３１と、体動測定装置３２と、送信部３５とで構成されており、これらは全て図示しないバッテリ電源により駆動されている。拍動検出装置４の本体４０は、受信部４４と、体動除去装置４５とを備えている。

脈波体動測定装置３の脈波測定装置３１と体動測定装置３２の構成について説明する。図３乃至図５は、１個の縦約５０ｍｍ、横約３０ｍｍ、高さ約１５ｍｍの直方体状の樹脂製の筐体３０の凹部に収められて、取り付けられている脈波測定装置３１と、体動測定装置３２との構成を示す。なお、筐体３０の大きさは、以下に説明する脈波測定装置３１および体動測定装置３２の皮膚に対する距離、相互の配置条件を満たす限りにおいて、より小さくし得る。

脈波測定装置３１は、緑色光を生体の目標血管に向けて照射する２つの脈波用発光体３１ａ、３１ｂと、緑色光の反射光を検出し得る位置に設けられ、反射光量に基づいて体動によるノイズを含む脈波情報を検出する脈波用受光体３１ｃとで構成される。皮膚で反射された光の光量変化は、体動による皮膚の変位量、すなわち、体動情報を表す。脈波測定装置３１では、この皮膚で反射された光を極力検出せず、皮膚下側にある血管より反射されてくる反射光のみを主に検出するように、脈波用発光体３１ａ、３１ｂおよび/または脈波用受光体３１ｃを極力皮膚に近づけた位置に設ける。

図４に示すＡ−Ａ'断面図に明らかに示されているように、脈波測定装置３１の２つの脈波用発光体３１ａ、３１ｂは、ターゲットの皮膚２ｂに向けて約５０°〜６０°の仰角で配置されている。脈波用発光体３１ａ、３１ｂは、例えば拡散角３０度、直径約３.２ｍｍの砲弾型のＬＥＤ（エーブライト社製の弾丸型ＬＥＤ ＡＬ−３１４ＵＧ２Ｃ−Ａ（緑色 λｐｅａｋ＝５３０ｎｍ））を用いて構成される。脈波用受光体３１ｃは、２つの発光体３１ａ、３１ｂの間に設けられており、例えばデジタルカラーセンサー（浜松ホトニクス株式会社製のカラーセンサーＳ９７０６）を用いて構成される。２つの脈波用発光体３１ａ、３１ｂと脈波用受光体３１ｃは、例えば、皮膚２ｂから約０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの距離に設定する。当該構成の体動脈波測定装置３１により検出される脈波情報には、皮膚で反射した体動によるノイズが含まれている。

体動測定装置３２は、拡散光を生体の皮膚２ｂから離れた位置から照射する体動用発光体３２ａと、皮膚２ｂから離れた位置に設けられ、皮膚２ｂからの反射光量に基づいて皮膚の変位量を、脈波情報と同期して検出する体動用受光体３２ｂとで構成されている。皮膚の変位量は、体動により生じた体表組織の変位量を表す体動情報を表す。体動用発光体３２ａは、図５に示すＢ−Ｂ’断面図に明らかにされているように、拡散角１２０度の平らな直方体状のＬＥＤ(例えば株式会社 イーケイ ジャパン製のＬＫ-１ＰＧ-６（緑色）)を皮膚２ｂに向けて仰角３０度で配置したものである。受光体３２ｂによる受光面より広い範囲を照射するＬＥＤを用いたことにより、反射光量にわずかに含まれ得る脈波情報が平均化され、体動情報をより効率よく検出できたと考えられる。体動用受光体３２ｂは、発光体３による反射光を受信し得る位置に配置され、例えば約４ｍｍ四方のデジタルカラーセンサー（浜松ホトニクス株式会社製のカラーセンサーＳ９７０６）を用いて構成される。これらの体動用発光体３２ａの仰角及び体動用受光体３２ｂの位置及び皮膚２ｂからの距離は、一つの実験例であり、実際には、実験データに基づいて最も強い体動情報が得られる値に設定する。

体動用発光体３２ａと体動用受光体３２ｂは、反射光量が体動により生じた体表組織の変位量に応じて変わるように、皮膚２ｂから離れた位置に設けられる。具体的には、体動用発光体３２ａと体動用受光体３２ｂは、皮膚２ｂからの反射光量を主に検出し、皮膚下側にある血管より反射されてくる反射光量を全く検出しない、または処理に影響を与えない程の僅かな量しか検出しないように、皮膚２ｂから離れた位置、例えば、約０．５ｍｍより離れた位置（１ｍｍ、２ｍｍ等）に設定する。発光体３２ａの発光強度により変わるが、実験では、約０．５ｍｍ以上離れた位置での検出値には、拍動検出に影響を与えるような脈波情報は含まれていなかった。上記構成の体動測定装置３２により検出される体動情報は、脈波測定装置３１により検出される脈波情報にノイズとして含まれている体動の情報と変位タイミングが同じで、振幅が異なる近似した形状を有している。

脈波測定装置３１と体動測定装置３２との筐体３０内での設置条件は、脈波用発光体３１ａ、３１ｂの発した光の反射光が体動用受光体３２ｂにより誤検出されず、体動用発光体３２ａの発した光の反射光が脈波用受光体３１ｃによって誤検出されないことである。具体的には、脈波測定装置３１と体動測定装置３２とは、上記誤検出を防ぐことができるような距離だけ離れ又は壁面を介して筐体３０内に配置される。実験では、図３に示すように、脈波用発光体３１ａ、３１ｂの発光方向を、体動測定装置３２のある向きに直交する向きに設定した。また、脈波用発光体３１ａ、３１ｂと体動用受光体３２ｂ、および脈波用受光体３１ｃと体動用発光体３２ａとの距離を約２０ｍｍ離した。実験直前に、脈波測定装置３１により得られる脈波情報と、体動測定装置３２により得られる体動情報の信号の振幅が同じになるように発光体３１ａ、３１ｂ、３２ａの発光強度を調節した。これにより良好な検出値（図７（ｃ）を参照）を得ることができた。

脈波体動測定装置３の本体３ａの送信部３５の構成について説明する（図２を参照）。送信部３５は、圧縮装置３６と、多重化装置３７と、無線送受信装置３８とを備えている。体動測定装置３２により検出される体動情報は、脈波情報にノイズとして含まれている体動の情報と近似した形状を有している。圧縮装置３６は、脈波情報と体動情報との差分を周知のランレングス（ハフマン）符号化等を用いて圧縮符号化する。多重化装置３７は、８に示すように、脈波情報及び圧縮符号（８〜８１９２ｂｉｔ）に、２３２ｂｉｔのヘッダーと、１６ｂｉｔのＦＣＳ(Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ)と、を含む一連のパケットデータを形成して出力する。無線送受信装置３８は、固有ＩＤを有しており、所定のプロトコルに従って例えばコネクション型の接続を確立し、受信部に向けてパケットデータを送出する。

拍動検出装置４の本体４０の構成について説明する（図２を参照）。受信部４４は、無線送受信装置４６と、逆多重化装置４７と、伸長装置４８とを備えている。無線送受信装置４６は、脈波体動測定装置３の無線送受信装置３８との間で、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格に従うプロトコルにより予め割り当てられている固有ＩＤを確認することによって双方向の接続を確立し、パケットデータの送受信を行う。無線送受信装置３８、４６は、接続を確立するために必要な無線信号の送受信機能を有している。逆多重化装置４７は、受信したパケットデータを、脈波情報と圧縮符号とに分けて出力する。伸長装置４８は、逆多重化装置４７から出力される脈波情報及び圧縮符号から体動情報を復号して出力する。

体動除去装置４５は、この特性を用いて、逆多重化装置４７から出力される脈波情報と、伸長装置４８から出力される体動情報と、適応フィルタとを用いて、体動によるノイズを含んでいる脈動情報からノイズを除去して拍動情報を検出して出力部４１に出力する。上述したように、体動情報は、脈波情報にノイズとして含まれている体動の情報と変位タイミングが同じで、振幅が異なる近似した形状を有している。適応フィルタ（例えば、ＲＬＳ型、忘却係数λ＝０．９７、タップ数Ｔａｐ＝８）は、体動情報の振幅及び位相を、脈波情報に含まれている体動によるノイズの振幅及び位相に合うように適応的に変え、脈波情報から体動によるノイズを除去する。正確な体動情報が得られたことに起因して、この周知のノイズキャンセル技術を用いる適応フィルタを用いることにより、体動情報の振幅及び位相を一律に変換して脈波情報から除去するバンドパスフィルタに比べて極めて正確な脈波情報のみのフィルタリングが可能となった。

出力部４１は、本実施形態で用いる拍動の監視用モニターの他に、印刷出力を行うプリンター等、検出した拍動情報を数値、グラフ、映像により視認可能な状態に出力するものを用いてもよい。出力部４１は、例えば、検出した拍動情報に基づいて、拍動の状態を早遅のテンポ又は高低のトーンで表す音、拍動の状態を単位時間当たりのフラッシュ点滅回数により表すＬＥＤライト等に変換して出力するものでもよい。

図７（ａ）のグラフは体動によるノイズを含む脈波情報（縦軸はｍＶ、横軸は秒を表す）を示し、図７（ｂ）のグラフは体動情報（縦軸は信号強度、横軸は秒を表す）を示し、図７（ｃ）のグラフは拍動情報（縦軸は信号強度、横軸は秒を表す）を示す。体動情報は、脈波情報に含まれている体動の情報と変位タイミングが同じで、振幅の幅が異なる近似した情報である。この体動情報を用いることにより、脈波情報から体動のノイズだけを適応信号処理により除去した正確な拍動情報（縦軸は信号強度、横軸は秒を表す）を得る。

上述したように、拍動検出システム１では、脈波情報及び体動情報から簡単な演算処理により拍動情報を検出して出力部４１に出力することができる。

脈波体動測定装置３はパケット通信を行うために必要な固有ＩＤを有しており、拍動検出装置４は、この固有ＩＤに基づいて複数の脈波体動測定装置を認識できる。このため、図１に点線で示したように複数の脈波体動測定装置３、３’、３”と、１台の拍動検出装置４とで拍動検出システムを構成してもよい。この場合、複数の脈波体動測定装置３、３’、３”は、スポーツとして、例えばサッカーをしている複数の選手２’、２’、２”に取り付ける。拍動検出装置４は、これら脈波体動測定装置３、３’、３”と順に双方向の接続を確立してパケットデータを受け取り、各人の拍動情報を検出して出力部４１のディスプレイ画面に一覧出力する。一覧出力は、例えば、ディスプレイ画面を矩形状に分割し、その各々に各人の拍動情報を表示して行う。この処理は、体動測定装置３２が脈波情報に近似し、圧縮符号か可能な体動情報を取得可能で、この縮符号化した脈波情報をパケットデータとして送信可能としたことによりリアルタイム処理とすることが可能となった。例えばサッカーチームの監督は、拍動検出装置４の出力部４１を確認することにより、競技中に各選手の拍動情報を一括管理することができる。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態にかかる拍動検出システム５１の構成を示す。本図では、第１の実施形態にかかる拍動検出システム１と同じ構成要素には同じ参照番号を付して示し、重複した説明は省く。拍動検出システム５１では、拍動検出装置４が備えていた出力部４１、キーボード４２及びマウス４３の代わりに、または追加として、脈波体動測定装置３側に出力部５２を配設したことを特徴とする。詳しくは、拍動検出装置４の体動除去装置４５の出力端子を、無線送受信装置４６及び３８を介して、出力部５２に接続したことを特徴とする。

出力部５２には、運動中の生体、例えばランナー２の腕に取り付けて使用され、拍動情報をディスプレイ表示する液晶表示部を備えた時計型の表示装置、または、検出した拍動情報に基づいて、拍動の状態をテンポ又はトーンで表す音発生装置を用いる。

（第２実施形態の変形例）
第２実施形態にかかる拍動検出システム５１の変形例として、出力部５２の代わりに出力部５２’として、例えば、ＩＥＥＥに準拠した無線通信部と、拍動情報をディスプレイ表示する液晶表示部と、小型のバッテリとを内蔵している腕時計型又は小型タブレット型コンピュータを使用してもよい。この場合、出力部５２’は、無線通信部の機能により拍動検出装置４の無線送受信装置４７との間で例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格に従うプロトコルにより接続を確立し、パケットデータのやり取りを行い、拍動情報を表示する。

なお、本発明は、上記各種実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、第１の実施形態において、体動測定装置３２の発光体３２ａは、拡散角１２０度の光を発するＬＥＤを用いたが、受光体３２ｂにおいて体動情報を表す所望の反射光が得られるという条件を満たす限りにおいて、光の拡散角度の狭いレーザまたはＬＥＤ、または拡散角度の広いＬＥＤを用いてもよい。

また、拍動検出装置４は、不要な場合、又は出力部４１にタッチパネル及びソフトウェアキーボードを採用する場合、キーボード４２及びマウス４３を省略してもよい。また、脈波体動測定装置３と拍動検出装置４との間は、有線により接続されてもよい。この場合、外来の無線ノイズによる影響を受けない高速で正確な拍動検出処理が実現できる。

本発明の拍動検出システムは、脈波情報及び体動情報の１パケットデータ量が少なくて済むため、有線の場合だけでなく、無線通信を使用する場合でも、高速な拍動検出が可能となっており、リアルタイム処理が可能であり、このような拍動情報のリアルタイム処理が求められる種々のスポーツ競技、医療現場等で用いることができる。また、本発明の脈波検出システムの内、脈波測定装置を、体動によるノイズを含む心電図を処理する装置に置き換えれば、体動によるノイズを除去した正確な心電図を得る心電計を構成することもできる。

１ 拍動検出システム
２、２’、２” ランナー（運動中の生体）
３、３’、３” 脈波体動測定装置
３ａ 本体
３ｂ 取付部
３１ 脈波測定装置
３２ 体動測定装置
３５ 送信部
３６ 圧縮装置
３７ 多重化装置
３８、４６ 無線送受信装置
３２ａ 発光部
３２ｂ 受光部
４ 拍動検出装置
４４ 受信部
４５ 体動除去装置
４７ 逆多重化装置
４８ 復号装置
４１、５２ 出力部（拍動の監視用モニター）

Claims (6)

1. 運動中の生体から、体動によるノイズを含む脈波情報及び体動情報を取得する脈波体動測定装置と、前記体動情報に基づいて脈波情報から体動によるノイズを除去した拍動情報を検出して出力部に出力する拍動検出装置と、を備えている拍動検出システムにおいて、
   前記脈波体動測定装置は、（ａ）前記脈波情報を検出する脈波測定装置と、（ｂ）反射光量が体動により生じた体表組織の変位量に応じて変わるように、皮膚から離れた位置から生体の皮膚へと向けて光を照射する発光体と、皮膚から離れた位置に設けられ、前記脈波情報と同期して皮膚からの反射光量を検出し、前記反射光量により定まる体動情報を出力する受光体とで構成される体動測定装置と、（ｃ）前記脈波情報及び体動情報を前記拍動検出装置へと送る送信部と、（ｄ）前記脈波測定装置、体動測定装置及び送信部を前記運動中の生体の表面に取り付ける取付部と、を備えており、
   前記拍動検出装置は、前記脈波情報及び体動情報を受け取る受信部と、受け取った前記脈波情報及び体動情報から拍動情報を検出して前記出力部に出力する体動除去装置と、を備えていることを特徴とする拍動検出システム。
2. 前記送信部及び前記受信部は、無線により情報を送受する無線送受信装置であることを特徴とする請求項１に記載の拍動検出システム。
3. 前記送信部は、前記体動情報を前記脈波情報との差分に基づいて圧縮符号化する圧縮装置と、前記脈波情報及び圧縮符号を多重化して一連のパケットデータを形成する多重化装置と、前記パケットデータを送信する送受信装置と、を備えており、
   前記受信部は、前記パケットデータを受信する送受信装置と、受信したパケットデータを逆多重化して前記脈波情報及び圧縮符号に分けて出力する逆多重化装置と、前記逆多重化装置から出力される前記脈波情報及び圧縮符号から体動情報を復号して出力する伸長装置と、を備えており、前記逆多重化装置から出力される脈波情報と、前記伸長装置から出力される体動情報とを前記体動除去装置に出力することを特徴とする請求項２に記載の拍動検出システム。
4. 前記脈波体動測定装置の脈波測定装置、体動測定装置及び送信部は、１つの筐体に収められており、ベルト式または粘着式の取付部によって、運動中の生体に取り付けることができることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の拍動検出システム。
5. 複数の脈波体動測定装置と、前記出力部を備えている１台の拍動検出装置とで構成されており、前記拍動検出装置は、複数の脈波体動測定装置から順にパケットデータを受け取って拍動情報を検出して前記出力部に一覧出力することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の拍動検出システム。
6. 前記脈波体動測定装置の送受信装置には、前記出力部として拍動の監視用モニターが接続されており、
   前記体動除去装置は、拍動情報を前記受信部の送受信装置と前記脈波体動測定装置の送受信装置とを介して、前記監視用モニターに表示させることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の拍動検出システム。

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