JP2021129838A - 生体信号測定装置、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電力消費を抑制した上で、被測定者の容体が変化した場合には生体情報を漏れなく測定する。【解決手段】この発明の一態様は、被測定者の心臓の拍動に関係する生体信号を生体センサから取得し、取得された前記生体信号からその特徴量を検出し、検出された前記特徴量と予め設定された第１の閾値情報とに基づいて、前記特徴量の異常な変化を判定する。そして、前記特徴量の異常な変化が判定された場合に前記生体センサの動作モードを連続動作モードに設定し、それ以外の期間に前記生体センサの動作モードを間欠動作モードに設定するように構成される。【選択図】図６

Description

この発明の一態様は、例えば人の生体信号を測定する生体信号測定装置、方法およびプログラムに関する。

生体信号の一つとして例えば脈波が知られている。脈波は、心臓の拍動に応じて大動脈が振動することにより発生する周期性を有する波形信号である。動脈を流れる脈波の伝搬速度（Pulse Wave Velocity：ＰＷＶ）は血管の容積弾性率と相関があり、容積弾性率は血圧が高くなるほど増加することから、脈波の伝搬速度を求めることで血圧や動脈硬化の進行具合を推定することが可能である。脈波伝搬速度は、例えば動脈上の異なる２点間を脈波が伝搬する時間である脈波伝搬時間（Pulse Transit Time：ＰＴＴ）を測定することで求めることができる。

ところで、上記脈波伝搬時間（ＰＴＴ）を測定する技術としては、例えば特許文献１に記載されているように、血圧を測定する際に、人の胴体に装着された心電図（Electrocardiogram：ＥＣＧ）センサの出力と、耳に装着された光電式容積脈波測定法（Plethysmography：ＰＰＧ）を適用した光電センサの出力とに基づいて脈波伝搬時間を算出するものが知られている。また、別の測定技術として、例えば特許文献２に記載されているように、血圧測定に際し、動脈上の異なる２点にそれぞれＰＰＧセンサを配置してこれらのセンサにより測定される脈波をもとに脈波伝搬時間を計算する技術も知られている。

しかし、脈波伝搬時間を測定するために使用されるＰＰＧセンサは、発光素子として一般に発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）を使用しており、ＥＣＧセンサ等の他の生体センサに比べて消費電力が大きい。このため、例えばＰＰＧセンサを使用した血圧計により睡眠中（例えば８時間）に連続的に血圧測定を行おうとすると、バッテリ容量が不足して測定対象期間を通して測定を行えなくなるおそれがある。

そこで、本発明者等は、ＰＰＧセンサの発光素子を間欠的に発光動作させることで、消費電力を低減することを提案している。

特許第５９８４０８８号公報 特開平７−３２７９４０号公報

ところが、ＰＰＧセンサの発光素子を間欠的に発光動作させると、発光動作が行われていない期間には脈波が検出されず、その結果血圧値の測定データに欠損が発生する場合がある。このため、例えば睡眠中に何らかの原因で被測定者の血圧が異常変動を起こし、この異常変動の状況を後に医療従事者等が詳細に検討しようとしても、上記血圧値の測定データの欠損により検討作業に支障が発生するおそれがある。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、一側面として、電力消費を抑制した上で、被測定者の容体が変化した場合には生体情報を漏れなく測定することが可能な技術を提供しようとするものである。

この発明に係る生体信号測定装置または生体信号測定方法の一態様は、被測定者の心臓の拍動に関係する生体信号を生体センサから取得し、取得された前記生体信号からその特徴量を検出し、検出された前記特徴量と予め設定された第１の閾値情報とに基づいて、前記特徴量の異常な変化を判定する。そして、前記特徴量の異常な変化が判定された場合に前記生体センサの動作モードを連続動作モードに設定し、それ以外の期間に前記生体センサの動作モードを間欠動作モードに設定するように構成される。

この発明の一態様によれば、生体信号から検出される特徴量の変化が正常範囲のときには、生体センサは間欠動作モードにより動作するため、生体センサによる電力消費が抑制されて装置の連続使用期間を延長することが可能となる。一方、生体信号から検出される特徴量の変化が異常と判定された場合には、生体センサの動作モードは連続動作モードに設定される。このため、生体信号の特徴量が異常な変化を示した状態では、生体信号を欠損することなく測定することが可能となり、これにより生体信号を精度良く検討することが可能となる。

すなわち、この発明の一態様によれば、通常時の電力消費を抑制した上で、異常時には生体信号を欠損することなく測定できるようにした技術を提供することができる。

図１は、この発明に係る生体信号測定装置の第１の実施形態である血圧測定装置の全体構成の一例を示す図である。 図２は、図１に示した血圧測定装置の装着ユニットの表面側の構成の一例を示す図である。 図３は、図１に示した血圧測定装置の装着ユニットの裏面側の構成の一例を示す図である。 図４は、図１に示した血圧測定装置の装着ユニットを被測定者の上腕部に装着した状態の一例を示す断面図である。 図５は、図１に示した血圧測定装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図６は、図１に示した血圧測定装置のソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。 図７は、図６に示した血圧測定装置の血圧測定ユニットによる処理手順と処理内容を示すフローチャートである。 図８は、図７に示したフローチャートのうち生体異常判定対応処理の処理手順と処理内容を示すフローチャートである。 図９は、この発明の第１の実施形態に係る血圧測定装置の第１の動作例を説明するための波形図である。 図１０は、この発明の第１の実施形態に係る血圧測定装置の第２の動作例を説明するための波形図である。 図１１は、この発明の第２の実施形態に係る血圧測定装置のソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。 図１２は、図１１に示した血圧測定装置の血圧測定ユニットによる処理手順と処理内容を示すフローチャートである。 図１３は、図１２に示したフローチャートのうち生体異常判定対応処理の処理手順と処理内容を示すフローチャートである。 図１４は、この発明の第２の実施形態に係る血圧測定装置の一動作例を説明するための波形図である。 図１５は、この発明の第３の実施形態に係る血圧測定装置のソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。 図１６は、図１５に示した血圧測定装置の血圧測定ユニットによる処理手順と処理内容を示すフローチャートである。 図１７は、図１６に示したフローチャートのうち生体異常判定対応処理の処理手順と処理内容を示すフローチャートである。 図１８は、この発明の第３の実施形態に係る血圧測定装置の一動作例を説明するための波形図である。 図１９は、脈波特徴量の種類の一例を示す図である。

以下、本発明の一側面に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に説明する実施形態はあらゆる点においてこの発明の例示に過ぎない。

［第１の実施形態］
（構成例）
（１）装置の全体構成
図１は、この発明に係る生体信号測定装置の第１の実施形態である血圧測定装置の全体構成を示す図である。また、図５および図６はそれぞれ図１に示した血圧測定装置のハードウェア構成およびソフトウェア構成を示すブロック図である。

第１の実施形態に係る血圧測定装置は、装着ユニット１０と、この装着ユニット１０に接続される血圧測定ユニット２０とから構成される。なお、図１では装着ユニット１０と血圧測定ユニット２０とが別体により構成される場合を例示しているが、血圧測定ユニット２０が装着ユニット１０と一体的に設けられ、これにより血圧測定装置がいわゆるウェアラブルデバイスとして機能する構成であってもよい。

（２）装着ユニット１０
装着ユニット１０は、図１に例示するように被測定者の上腕部１に装着される。図２は装着ユニット１０の表面側の構成例を、図３は装着ユニット１０の裏面側の構成例をそれぞれ示す。

装着ユニット１０は、例えば柔軟性を有する樹脂または繊維により構成されたベルト部１１を有し、このベルト部１１の表面側に装着ユニット回路部１２を配設したものとなっている。装着ユニット回路部１２は、操作部１３と、表示部１４と、後述する心電（Electro Cardio Graphic：ＥＣＧ）センサ３０のＥＣＧ検出部３２と、脈波センサ４０のパルス駆動部４２とを備えている。

操作部１３は例えば押しボタン式スイッチからなり、血圧測定の開始／終了指示や、測定された血圧データの表示または送信指示等を入力するために用いられる。表示部１４は、表示デバイスとして例えば液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）を用いたもので、測定された血圧データ等を表示するために使用される。なお、操作部１３および表示部１４を、表示部の表示画面上にタッチパネル用のシートを配置したタブレット型のデバイスにより構成することも可能である。

一方、ベルト部１１の裏面側には、図３に例示するように、ベルト部１１の長手方向にＥＣＧセンサ３０の電極群３１が配設されている。電極群３１は、複数（この例では６個）の電極３１１〜３１６を等間隔で配置したもので、被測定者の皮膚に接触してＥＣＧ信号を検出する。なお、ベルト部１１の幅方向における電極群３１の配置位置は、図３に例示するように被測定者の肩に近い側となるように設定されている。これは、ＥＣＧセンサ３０が、可能な限り被測定者の心臓に近い位置でＥＣＧ信号を検出できるようにするためである。

ＥＣＧセンサ３０のＥＣＧ検出部３２は、図５に例示するように、スイッチ回路３２１と、減算回路３２２と、ＡＦＥ（Analog Front End）３２３とを有する。スイッチ回路３２１は、後述する血圧測定ユニット２０の制御部２１から出力される切替制御信号に応じて、上記６個の電極３１１〜３１６を２個ずつ選択して減算回路３２２に接続する。減算回路３２２は、例えば計装増幅器からなり、上記スイッチ回路３２１により選択された２個の電極から出力される信号間の電位差を出力する。ＡＦＥ３２３は、例えばローパスフィルタ（ＬＰＦ）、増幅器およびアナログ／デジタル変換器を有する。そして、上記減算回路３２２から出力された電位差信号を、ＬＰＦで不要なノイズ成分を除去し、さらに増幅器で増幅した後アナログ／デジタル変換器でデジタル信号に変換し、変換後のデジタル信号をＥＣＧ信号として血圧測定ユニット２０へ出力する。

また、ベルト部１１の裏面側において、ベルト部１１の長手方向および幅方向のほぼ中央部位には、脈波センサ４０の光電センサ４１が配設されている。光電センサ４１は、発光素子としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）４１１と、受光素子としてのＰＤ（Photo Diode）４１２とを備える。そして、ＬＥＤ４１１から発生する光を上腕部１の皮膚面に照射し、当該照射光の上記皮膚面による反射光をＰＤ４１２で受光して、その受光強度に応じた電気信号をパルス駆動部４２へ出力する。

脈波センサ４０のパルス駆動部４２は、通電および電圧検出回路４２１を有する。通電および電圧検出回路４２１は、血圧測定ユニット２０の制御部２１から出力される発光制御信号に応じてＬＥＤ４１１を間欠的もしくは連続的に発光駆動する。このうち間欠的な発光制御動作については後に詳しく述べる。また、通電および電圧検出回路４２１は、ＰＤ４１２から出力された電気信号からノイズ成分を除去した後、所定のレベルに増幅した上でデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号からなる脈波信号を血圧測定ユニット２０へ出力する。

なお、図示を省略しているが、ベルト部１１の表面側および裏面側には、それぞれ面ファスナを構成するループ面部材とフック面部材が貼付されている。上記面ファスナを使用することで、装着ユニット１０はベルト部１１が被測定者の上腕部１の周方向に巻回された状態で固定される。図４は上記装着ユニット１０が上腕部１に装着された状態の一例を示す断面図である。

（３）血圧測定ユニット
血圧測定ユニット２０は、中央処理ユニット（Central Processing Unit：ＣＰＵ）等のハードウェアプロセッサを有する制御部２１を備え、この制御部２１に対しプログラム記憶部２２、データ記憶部２３および通信部２４を接続したものとなっている。また血圧測定ユニット２０は、電源回路２５を内蔵している。

通信部２４は、制御部２１の制御の下、例えば測定された血圧データを図示しない情報端末へ送信するために使用される。通信インタフェースとしては、例えばBluetooth（登録商標）等の小電力データ通信規格を採用したインタフェースが使用される。また情報端末としては、例えばスマートフォンやパーソナルコンピュータが用いられる。

電源回路２５は、バッテリ２５１の出力をもとに所要の電源電圧Ｖｃｃを生成し、生成された電源電圧Ｖｃｃを血圧測定ユニット２０内の各部、および装着ユニット１０の装着ユニット回路部１２にそれぞれ供給する。

プログラム記憶部２２は、例えば、記憶媒体としてＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）等の随時書込みおよび読出しが可能な不揮発性メモリと、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリとを組み合わせて構成したもので、ＯＳ（Operating System）等のミドルウェアに加えて、この発明の一実施形態に係る各種制御処理を実行するために必要なプログラムを格納する。

データ記憶部２３は、例えば、記憶媒体として、ＨＤＤまたはＳＳＤ等の随時書込みおよび読出しが可能な不揮発性メモリと、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリとを組み合わせて構成したもので、この発明の第１の実施形態を実施するための主たる記憶領域として、ＥＣＧ信号記憶部２３１と、脈波信号記憶部２３２と、ＰＴＴデータ記憶部２３３と、血圧データ記憶部２３４とを備えている。

ＥＣＧ信号記憶部２３１は、上記ＥＣＧセンサ３０から出力されたＥＣＧ信号を時系列に従い記憶するために使用される。脈波信号記憶部２３２は、上記脈波センサ４０から出力された脈波信号を時系列に従い記憶するために使用される。ＰＴＴデータ記憶部２３３は、後述する制御部２１により算出されたＰＴＴを記憶するために使用される。血圧データ記憶部２３４は、後述する制御部２１において推定された血圧データを記憶するために使用される。

制御部２１は、この発明の第１の実施形態を実施するための処理機能として、ＥＣＧ信号取得部２１１と、Ｒ波ピーク検出部２１２と、脈波信号取得部２１３と、脈波特徴量検出部２１４と、脈波伝搬時間算出部２１５と、血圧推定部２１６と、生体異常判定部２１７と、発光制御部２１８と、血圧データ・アラーム出力部２１９とを備えている。これらの処理部２１１〜２１９は、何れもプログラム記憶部２２に格納されたプログラムを制御部２１のハードウェアプロセッサに実行させることにより実現される。

ＥＣＧ信号取得部２１１は、ＥＣＧセンサ３０のＥＣＧ検出部３２から出力されるＥＣＧ信号を取り込み、取り込んだＥＣＧ信号を時系列でＥＣＧ信号記憶部２３１に一旦記憶させる処理を行う。Ｒ波ピーク検出部２１２は、上記ＥＣＧ信号記憶部２３１からＥＣＧ信号を読み込み、当該ＥＣＧ信号からその特徴量の一つである、例えばＲ波ピークＲＰを検出する処理を行う。

脈波信号取得部２１３は、脈波センサ４０のパルス駆動部４２から出力された脈波信号を取り込み、当該脈波信号を時系列で脈波信号記憶部２３２に一旦記憶させる処理を行う。脈波特徴量検出部２１４は、脈波信号記憶部２３２から脈波信号を読み込み、当該脈波信号からその特徴量の一つである、例えば脈波立ち上がりＰＳを検出する処理を行う。

脈波伝搬時間算出部２１５は、上記Ｒ波ピーク検出部２１２により検出されたＲ波ピークＲＰと、上記脈波特徴量検出部２１４により検出された脈波立ち上がりＰＳとの間の時間差をもとに、脈波伝搬時間（ＰＴＴ）を算出する。そして、算出されたＰＴＴ値をＰＴＴデータ記憶部２３３に記憶させる処理を行う。

血圧推定部２１６は、上記ＰＴＴデータ記憶部２３３に記憶されたＰＴＴ値について、例えば予めデータ記憶部２３に記憶されたＰＴＴと血圧値との関係を表す変換テーブルを用いるか、或いは変換式を用いることで、上記ＰＴＴ値に対応する血圧値を推定する処理を行う。

生体異常判定部２１７は、上記ＰＴＴデータ記憶部２３３からＰＴＴデータを読み込み、単位期間におけるＰＴＴ値の低下および増加を監視する。そして、単位期間にＰＴＴ値が予め設定された閾値以上低下した場合にＰＴＴ値の異常が発生したと判定する。また生体異常判定部２１７は、上記異常発生の判定後において単位期間にＰＴＴ値が予め設定された閾値以上増加した場合に、ＰＴＴ値が正常範囲に回復したと判定する。そして、上記各判定結果を、発光制御部２１８および血圧データ・アラーム出力部２１９にそれぞれ通知する処理を行う。

発光制御部２１８は、上記生体異常判定部２１７から通知されるＰＴＴ値変化の判定結果に基づいて、脈波センサ４０の発光制御モードを制御する。例えば、異常発生の判定タイミングから予め設定された一定期間、または異常発生の判定タイミングから異常回復の判定タイミングまでの期間に、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１を連続発光させるモード（連続発光駆動モード）を設定する。一方、その他の期間には、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１を予め設定されたデューティ比に従い間欠的に発光させるモード（間欠発光駆動モード）を設定する。

血圧データ・アラーム出力部２１９は、上記生体異常判定部２１７から異常発生の判定結果が通知された場合に、当該異常発生の継続時間を監視して、当該継続時間が予め設定された期間を超えた場合に、サウンダまたはスピーカ（図示省略）からアラームを発生させる処理を行う。

また血圧データ・アラーム出力部２１９は、操作部１３により血圧データの表示要求が入力された場合に、血圧データ記憶部２３４から血圧データを読み出し、当該血圧データを表示部１４に表示させる処理を行う。また血圧データ・アラーム出力部２１９は、操作部１３により血圧データの送信要求が入力された場合には、血圧データ記憶部２３４から血圧データを読み出し、当該血圧データを予め送信先として設定されている情報端末に向けて通信部２４から送信させる処理を行う。

（１）ＰＴＴを用いた血圧の測定
次に、以上のように構成された血圧測定装置の動作を説明する。なお、この例では、被測定者が例えば睡眠中に自身の血圧変動を測定する場合を例にとって説明する。

図７は、血圧測定ユニット２０の制御部２１による処理手順と処理内容を示すフローチャートである。
被測定者は、先ず装着ユニット１０のベルト部１１を自身の上腕部１に巻回し、ベルト裏面側が上腕部１の皮膚面に接触する状態で面ファスナにより固定する。そして、この状態で装着ユニット１０に設けられている操作部１３を操作して測定開始要求を入力する。この測定開始要求は電源オン信号を兼ねている。

血圧測定ユニット２０は、ステップＳ１０において測定開始要求の入力を監視している。この状態で、装着ユニット１０から上記測定開始要求が入力されると、制御部２１の制御の下で電源回路２５が動作し、装置内の各部に電源電圧Ｖｃｃの供給を開始する。その結果、血圧測定ユニット２０および装着ユニット１０は動作状態となる。

動作状態になると血圧測定ユニット２０は、発光制御部２１８の制御の下、先ずステップＳ１１において間欠発光駆動モードを設定する。そして、この間欠発光駆動モードの下、発光制御部２１８は間欠発光制御信号を生成して脈波センサ４０のパルス駆動部４２に供給する。この結果、パルス駆動部４２によりＬＥＤ４１１が間欠的に発光駆動され、これにより脈波センサ４０からは脈波信号が間欠的に出力される。

なお、間欠発光駆動モードにおける間欠発光パターンは、例えば、複数心拍毎に１心拍周期に相当する期間のみ発光期間とし、残りの期間が消灯期間となるように設定される。間欠発光パターンの発光期間と消灯期間の比率、つまりデューティ比は例えば２５％に設定されるが、この値は消費電力の削減目標に応じて任意に設定可能である。

この状態で血圧測定ユニット２０は、ステップＳ１２において、ＥＣＧ信号取得部２１１により上記ＥＣＧセンサ３０から出力されるＥＣＧ信号を取得して、ＥＣＧ信号記憶部２３１に時系列に記憶させる。また血圧測定ユニット２０は、ステップＳ１３において、脈波信号取得部２１３により上記脈波センサ４０から出力される脈波信号を取得して、脈波信号記憶部２３２に時系列に記憶させる。

そして血圧測定ユニット２０は、ステップＳ１４において、Ｒ波ピーク検出部２１２により上記ＥＣＧ信号記憶部２３１からＥＣＧ信号を読み込んで、その特徴量の一つであるＲ波ピークＲＰを検出すると共に、脈波特徴量検出部２１４により上記脈波信号記憶部２３２から脈波信号を読み込んで、その特徴量の一つである脈波立ち上がりＰＳを検出する。

続いて血圧測定ユニット２０は、ステップＳ１５において、脈波伝搬時間算出部２１５により、１心拍周期において検出された上記Ｒ波ピークＲＰの検出タイミングと上記脈波立ち上がりＰＳの検出タイミングとの時間差を算出し、算出された上記時間差を上記１心拍周期における脈波伝搬時間（ＰＴＴ）値としてデータ記憶部２３内のＰＴＴデータ記憶部２３３に保存する。

次に血圧測定ユニット２０は、上記１心拍周期のＰＴＴ値が算出される毎に、ステップＳ１６において、血圧推定部２１６の制御の下、上記ＰＴＴデータ記憶部２３３から上記ＰＴＴ値を読み込む。そして、予め用意されているＰＴＴ−血圧値変換テーブルまたは変換式を用いることで上記ＰＴＴ値に対応する血圧値を推定し、推定された上記血圧値を上記心拍の識別情報と紐づけて血圧データ記憶部２３４に記憶させる。この結果、血圧データ記憶部２３４には、被測定者の一心拍における血圧値が記憶される。

（２）血圧データの表示または送信
血圧測定ユニット２０は、上記した血圧測定のための一連処理を実行しながら、ステップＳ１７において、血圧データ・アラーム出力部２１９により血圧データの表示／送信要求の入力を監視する。そして、例えば被測定者が操作部１３により表示／送信要求のための操作を行うと、血圧データ・アラーム出力部２１９の制御の下、ステップＳ１８において血圧データ記憶部２３４から血圧データを読み出し、表示部１４に表示させるか、または通信部２４から被測定者が所有するスマートフォン等の情報端末（図示省略）へ送信する。

また血圧測定ユニット２０は、上記血圧測定のための処理を実行しながら、ステップＳ１９において測定終了要求の入力を監視している。この状態で、例えば被測定者が操作部１３により測定終了を要求する操作を行うと、血圧測定ユニット２０は血圧測定のための処理を終了し、電源回路２５から各部への電源電圧Ｖｃｃの供給を停止する。なお、電源供給終了後においても、血圧データ記憶部２３４に記憶された血圧データは保持される。

（３）生体異常の判定と対応
ところで、血圧測定ユニット２０は、上記（１）による血圧測定のための一連の制御と、（２）による血圧データの表示または送信のための制御が行われている途中で、生体異常判定部２１７の制御の下、ステップＳ２０において被測定者の生体異常を判定すると共に、その対応処理を以下のように実行する。

図８は、上記生体異常判定処理とその対応処理の処理手順と処理内容の一例を示すフローチャートである。
生体異常判定部２１７は、先ずステップＳ２１において、上記ＰＴＴデータ記憶部２３３から過去の予め設定された単位時間分（例えば５〜６心拍周期分）のＰＴＴ値を読み込み、読み込まれたＰＴＴ値の変化量ΔＰＴＴ１を算出する。そして、ステップＳ２２において、算出された上記ＰＴＴ値の変化量ΔＰＴＴ１を予め設定された第１の閾値と比較して、変化量ΔＰＴＴ１が第１の閾値より減少したか否かを判定する。

この状態で、例えば睡眠時無呼吸症候群の発症によりＰＴＴ値が変化し、その単位時間当たりの変化量ΔＰＴＴ１が第１の閾値より減少したとする。そうすると生体異常判定部２１７は、ＰＴＴ値に異常な減少が発生したと判断し、ステップＳ２５において脈波センサ４０の動作モードを連続発光駆動モードに変更し、当該モードを発光制御部２１８に通知する。この結果、発光制御部２１８から脈波センサ４０のパルス駆動部４２へは連続発光制御信号が出力され、以後光電センサ４１のＬＥＤ４１１は連続発光動作する。これにより、脈波センサ４０では脈波信号が連続的に検出され、血圧測定ユニット２０の脈波信号記憶部２３２には上記連続的に検出された脈波信号が順次記憶される。

また、上記連続発光駆動モードを設定すると生体異常判定部２１７は、ステップＳ２６において上記ＰＴＴ値が減少した状態が続いている期間（異常期間）の長さを計時し、この異常期間の長さが予め設定された閾値Ｔａを超えたか否かをステップＳ２７で判定する。そして、異常期間の長さが閾値Ｔａを超えると、その時点でステップＳ２８においてアラームの発生指示を血圧データ・アラーム出力部２１９に与える。この結果、血圧データ・アラーム出力部２１９の制御の下で、例えばサウンダまたはスピーカ（図示省略）からアラーム音が発生し、被測定者に報知される。以上のように、異常期間が閾値Ｔａを超えた時点でアラームが発生されるようにすると、生体異常とは無関係な一時的なＰＴＴ変化が発生した場合には、アラームが発生されないようにすることができる。

なお、上記アラームは、ステップＳ２２においてＰＴＴの急激な減少が検出された時点で速やかに発生されるようにしてもよく、またアラームは音以外に発光素子の点灯や点滅、表示部１４への警告メッセージの表示、振動の発生等により報知されるようにしてもよい。さらに、アラームは家族や医療従事者が所有する端末へ送信し、これにより家族や医療従事者に対し報知するようにしてもよい。

上記連続発光動作モードが設定された状態で、生体異常判定部２１７はステップＳ２３において、ステップＳ２１により算出された、ＰＴＴ値の単位時間当たりの変化量ΔＰＴＴ２を予め設定された第２の閾値と比較し、上記ＰＴＴ値の単位時間当たりの変化量ΔＰＴＴ２が第２の閾値より増加したか否かを判定する。この判定の結果、上記ＰＴＴ値の単位時間当たりの変化量ΔＰＴＴ２が第２の閾値に満たなければ、生体異常判定部２１７はステップＳ２４において現在設定中の発光動作モードを確認した上で連続発光駆動モードを維持する。そして、引き続きステップＳ２６〜Ｓ２８により異常期間の長さの計時と、その長さに応じたアラーム発生制御を行う。

一方、例えば被測定者の生体状態が無呼吸の状態から正常呼吸の状態に回復し、これによりＰＴＴ値の単位時間当たりの変化量ΔＰＴＴ２が第２の閾値以上増加したとする。そうすると、生体異常判定部２１７は、ステップＳ２９において、上記ステップＳ２６で計時中の異常期間の値をリセットした後、図７に示すステップＳ１１に戻る。そして、ステップＳ１１において、脈波センサ４０の発光動作モードを連続発光駆動モードから間欠発光駆動モードに変更する。

この結果、血圧測定ユニット２０の発光制御部２１８から脈波センサ４０のパルス駆動部４２へは間欠発光制御信号が出力され、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１の発光動作モードは間欠発光動作に戻る。従って、脈波センサ４０は低消費電力で動作する状態に復帰する。

（代表的な動作例）
次に、第１の実施形態における代表的な動作例を説明する。なお、動作例は以下の例に限定されるものではなく、他にも種々動作例が考えられる。

（１）第１の動作例
図９は、第１の動作例を説明するための信号波形図である。
血圧測定ユニット２０は、通常時においては脈波センサ４０を間欠発光駆動し、ＰＴＴ方式により血圧測定動作を行っている。そして、この血圧測定動作中にＰＴＴ値の単位時間当たりの変化量ΔＰＴＴ１を監視している。

この状態で、いま時刻ｔ１でＰＴＴの単位時間当たりの変化量ΔＰＴＴ１が第１の閾値以上減少したとする。そうすると血圧測定ユニット２０は、例えば睡眠時無呼吸症候群の発症に起因するＰＴＴ値の異常変化を検出したと判断し、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１の発光動作モードを間欠発光駆動モードから連続発光駆動モードに変更する。この結果、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１は連続発光動作して脈波信号を連続的に検出する。従って、以後血圧測定ユニット２０では、欠損のない連続的に検出された脈波信号に基づいて心拍毎の血圧値を測定することが可能となる。

また血圧測定ユニット２０は、上記連続発光駆動モードが設定されている状態で、ＰＴＴ値の単位時間当たりの変化量ΔＰＴＴ２を監視する。そして、例えば時刻ｔ２において、ＰＴＴ値の単位時間当たりの変化量ΔＰＴＴ２が第２の閾値を超えて増加すると、血圧測定ユニット２０はＰＴＴ値が正常範囲に回復したと判断し、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１の発光動作モードを連続発光駆動モードから間欠発光駆動モードに変更する。

この結果、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１は間欠発光動作を行う。従って、脈波センサ４０による電力消費が抑制されてバッテリ２５１の寿命は延長され、これにより大容量のバッテリを使用しなくても長時間に渡る血圧の測定が可能となる。

（２）第２の動作例
図１０は、第２の動作例を説明するための信号波形図である。
血圧測定ユニット２０は、上記連続発光駆動モードが設定されている状態でその継続時間を計時する。そして、この連続発光駆動モードの継続時間が閾値Ｔａを超えるまでは上記連続発光駆動モードを維持する。一方、連続発光駆動モードの継続時間が閾値Ｔａを超えると、血圧測定ユニット２０は脈波センサ４０の発光動作モードを間欠発光駆動モードに復旧させる。なお、上記閾値Ｔａは、例えば、一般的な睡眠時無呼吸症候群の発症時間の長さに応じて、当該発症時間より所定長だけ長い時間に設定される。

この第２の動作例によれば、血圧測定ユニット２０はＰＴＴ値の回復を監視する処理が省略された簡易な処理により、脈波センサ４０の発光動作モードを間欠発光駆動モードに復帰させることができる。なお、上記閾値はＰＴＴ値の異常が継続する期間に応じて任意の長さに設定することができ、場合によっては無限大に設定してもよい。この場合、バッテリ２５１の電力消費は抑制できないが、バッテリ２５１の容量が続く限り発症後の全期間に渡り血圧を連続的に測定することが可能となる。

［第２の実施形態］
（構成例）
図１１は、この発明の第２の実施形態おける血圧測定装置のソフトウェア構成を示すブロック図である。なお、図１１において、図６と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

血圧測定ユニット２０の制御部２１は、図６に示したＲ波ピーク検出部２１２の代わりにＲ波ピーク・ＨＲ検出部２２２を備えている。Ｒ波ピーク・ＨＲ検出部２２２は、ＥＣＧ信号からその特徴量としてＲ波ピークと１心拍の周期（Heart Rate：ＨＲ）を検出する。

またデータ記憶部２３には、図６に示したＰＴＴデータ記憶部２３３に代えて、ＨＲデータ記憶部２３５が設けられている。このＨＲデータ記憶部２３５は、上記ＥＣＧセンサ３０により検出された１心拍の周期（ＨＲ）を時系列に記憶するために用いられる。

生体異常判定部２２７は、上記ＨＲデータ記憶部２３５からＨＲデータを読み込み、単位期間におけるＨＲ値の増加および低下を監視する。そして、ＨＲ値の単位時間当たりの変化量ΔＨＲが予め設定された第１の閾値以上増加した場合に、ＨＲ値の異常が発生したと判定する。また生体異常判定部２２７は、上記異常発生の判定後においてＨＲ値の単位時間当たりの変化量ΔＨＲが予め設定された第２の閾値以上低下した場合に、ＨＲ値が正常範囲に回復したと判定する。そして、上記各判定結果を、発光制御部２１８および血圧データ・アラーム出力部２１９にそれぞれ通知する処理を行う。

発光制御部２１８は、上記生体異常判定部２２７から通知されるＨＲ値の単位時間当たりの変化量ΔＨＲの判定結果に基づいて、脈波センサ４０の発光制御モードを制御する。例えば、ＨＲ値の異常な増加が検出された時点から予め設定された一定期間、またはＨＲ値の回復が検出されるまでの期間に、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１を連続発光させるモード（連続発光駆動モード）を設定する。一方、その他の期間には、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１を予め設定されたデューティ比に従い間欠的に発光させるモード（間欠発光駆動モード）を設定する。

血圧データ・アラーム出力部２１９は、上記生体異常判定部２２７からＨＲ値の単位時間当たりの変化量ΔＨＲの異常な増加の判定結果が通知された場合に、当該ＨＲ値の異常継続時間を監視して、当該異常継続時間が予め設定された期間Ｔａを超えた場合に、サウンダ又はスピーカ（図示省略）からアラームを発生させる処理を行う。

（動作例）
次に、以上のように構成された血圧測定装置の動作を説明する。なお、この例においても、被測定者が例えば睡眠中に自身の血圧変動を測定する場合を例にとって説明する。
図１２および図１３は、血圧測定ユニット２０の制御部２１による処理手順と処理内容を示すフローチャートである。なお、図１２および図１３において、前記図７および図８と処理内容が同一のステップについては同一符号を付して説明を行う。

血圧測定動作が開始されると血圧測定ユニット２０は、発光制御部２１８の制御の下、先ずステップＳ１１において間欠発光駆動モードを設定する。そして、この間欠発光駆動モードの下、発光制御部２１８は間欠発光制御信号を生成して脈波センサ４０のパルス駆動部４２に供給する。この結果、パルス駆動部４２によりＬＥＤ４１１が間欠的に発光駆動され、これにより脈波センサ４０からは脈波信号が間欠的に出力される。

なお、間欠発光駆動モードにおける間欠発光パターンは、第１の実施形態と同様に、例えば、複数心拍毎に１心拍周期に相当する期間のみ発光期間とし、残りの期間が消灯期間となるように設定される。間欠発光パターンの発光期間と消灯期間の比率、つまりデューティ比は例えば２５％に設定されるが、この値は消費電力の削減目標に応じて任意に設定可能である。

この状態で血圧測定ユニット２０は、ステップＳ１２において、ＥＣＧ信号取得部２１１により上記ＥＣＧセンサ３０から出力されるＥＣＧ信号を取得して、ＥＣＧ信号記憶部２３１に時系列に記憶させる。また血圧測定ユニット２０は、ステップＳ１３において、脈波信号取得部２１３により上記脈波センサ４０から出力される脈波信号を取得して、脈波信号記憶部２３２に時系列に記憶させる。

次に血圧測定ユニット２０は、ステップＳ１４１において、Ｒ波ピーク・ＨＲ検出部２２２により上記ＥＣＧ信号記憶部２３１からＥＣＧ信号を読み込んで、その特徴量であるＲ波ピークＲＰおよび心拍毎の周期（ＨＲ）を検出する。そして、検出された心拍毎の周期（ＨＲ）をＨＲデータ記憶部２３５に記憶させる。またそれと共に、脈波特徴量検出部２１４により上記脈波信号記憶部２３２から脈波信号を読み込んで、その特徴量の一つである脈波立ち上がりＰＳを検出する。

続いて血圧測定ユニット２０は、ステップＳ１５において、脈波伝搬時間算出部２１５により、１心拍周期において検出された上記Ｒ波ピークＲＰの検出タイミングと上記脈波立ち上がりＰＳの検出タイミングとの時間差を算出し、算出された上記時間差を上記１心拍周期における脈波伝搬時間（ＰＴＴ）とする。そして、血圧測定ユニット２０は、ステップＳ１６において、血圧推定部２１６の制御の下、例えば予め用意されているＰＴＴ−血圧値変換テーブルまたは変換式を用いることにより、算出された上記ＰＴＴ値に対応する血圧値を推定し、推定された上記血圧値を血圧データ記憶部２３４に記憶させる。この結果、血圧データ記憶部２３４には、被測定者の１心拍における血圧値が記憶される。

ところで、血圧測定ユニット２０は、上記血圧測定のための一連の処理を実行しながら、生体異常判定部２２７の制御の下、ステップＳ２０１において被測定者の生体異常を判定すると共に、その対応処理を以下のように実行する。

すなわち、生体異常判定部２２７は、先ずステップＳ２１１において、上記ＨＲデータ記憶部２３５から過去の単位時間分（例えば５〜６心拍周期分）のＨＲ値を読み込み、読み込まれたＨＲ値の上記単位期間における変化量ΔＨＲ１を算出する。そして、ステップＳ２２１において、算出された上記ＨＲ値の単位時間当たりの変化量ΔＨＲ１を予め設定された第１の閾値と比較して、変化量ΔＨＲ１が第１の閾値以上に増加したか否かを判定する。

この状態で、例えば睡眠時無呼吸症候群の発症によりＨＲ値の単位時間当たりの変化量ΔＨＲ１が第１の閾値以上に増加したとする。そうすると生体異常判定部２２７は、心拍数が異常に増加したと判断し、ステップＳ２５において脈波センサ４０の動作モードを連続発光駆動モードに変更し、当該モードを発光制御部２１８に通知する。この結果、発光制御部２１８から脈波センサ４０のパルス駆動部４２へ連続発光制御信号が出力され、以後光電センサ４１のＬＥＤ４１１は連続発光動作する。これにより、脈波センサ４０では脈波信号が連続的に検出され、血圧測定ユニット２０の脈波信号記憶部２３２には上記連続的に検出された脈波信号が順次記憶される。

また、上記連続発光駆動モードを設定すると生体異常判定部２２７は、ステップＳ２６において上記ＨＲ値の異常が発生している期間（異常継続時間）の長さを計時し、この異常継続時間の長さが予め設定された閾値Ｔａを超えたか否かをステップＳ２７で判定する。そして、異常継続時間の長さが閾値Ｔａを超えると、その時点でステップＳ２８においてアラームの発生指示を血圧データ・アラーム出力部２１９に与える。この結果、血圧データ・アラーム出力部２１９の制御の下で、例えばサウンダまたはスピーカ（図示省略）からアラーム音が発生し、被測定者に報知される。このように異常継続時間が閾値Ｔａを超えた時点でアラームを発生するようにすると、生体異常とは無関係な一時的なＨＲ変化が発生した場合には、アラームが発生されないようにすることができる。

なお、上記アラームは、ステップＳ２２においてＨＲ値の急激な増加が検出された時点で速やかに発生されるようにしてもよく、またアラームとしては、鳴音以外に音声メッセージや発光、振動、表示部１４への警告メッセージの表示等を用いてもよい。さらに、アラームは家族や医療従事者が所有する端末へ送信し、これにより家族や医療従事者に対し報知するようにしてもよい。

また、上記連続発光動作モードが設定された状態で、生体異常判定部２２７はステップＳ２３１において、ステップＳ２１１により算出されたＨＲ値の単位時間当たりの変化量ΔＨＲ２を予め設定された第２の閾値と比較し、ＨＲ値の単位時間当たりの変化量ΔＨＲ２が第２の閾値以上に低下したか否かを判定する。この判定の結果、ＨＲ値の単位時間当たりの変化量ΔＨＲ２（減少量）が第２の閾値に満たなければ、生体異常判定部２２７はステップＳ２４において現在設定中の発光動作モードを確認した上で連続発光駆動モードを維持する。そして、引き続きステップＳ２６〜Ｓ２８により異常期間の長さの計時と、その長さに応じたアラーム発生制御を行う。

一方、例えば被測定者の状態が無呼吸の状態から正常呼吸の状態に戻り、これによりＨＲ値の単位時間当たりの変化量ΔＨＲ２が第２の閾値以上低下したとする。そうすると生体異常判定部２２７は、ＨＲ値は正常範囲に復帰したと判断し、ステップＳ２９において、上記ステップＳ２６で計時中の異常継続時間の値をリセットした後、図１２に示すステップＳ１１に戻る。そして、ステップＳ１１において、脈波センサ４０の発光動作モードを連続発光駆動モードから間欠発光駆動モードに変更する。

この結果、血圧測定ユニット２０の発光制御部２１８から脈波センサ４０のパルス駆動部４２へ出力される発光駆動信号は間欠発光制御信号となり、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１は間欠発光動作に戻る。従って、脈波センサ４０は低消費電力で動作する状態に復帰する。

（代表的な動作例）
次に、第２の実施形態における代表的な動作例を説明する。なお、動作例は以下の例に限定されるものではなく、他にも種々動作例が考えられる。

図１４は、代表的な動作例を説明するための信号波形図である。
血圧測定ユニット２０は、通常時においては脈波センサ４０を間欠発光駆動し、ＰＴＴ方式による血圧測定動作を行っている。そして、この血圧測定動作中にＨＲ値の単位時間当たりの変化量ΔＨＲ１を監視している。

この状態で、いま時刻ｔ１でＨＲ値の単位時間当たりの変化量ΔＨＲ１が第１の閾値以上増加したとする。そうすると血圧測定ユニット２０は、例えば睡眠時無呼吸症候群の発症に起因して単位時間当たりの心拍数が異常に減少したと判断し、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１の発光動作モードを間欠発光駆動モードから連続発光駆動モードに変更する。この結果、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１は連続発光動作して脈波信号を連続的に検出する。従って、以後血圧測定ユニット２０では、欠損のない連続的に検出された脈波信号に基づいて心拍毎の血圧値を測定することが可能となる。

また血圧測定ユニット２０は、上記連続発光駆動モードが設定されている状態で、ＨＲ値の単位時間当たりの変化量ΔＨＲ２を監視する。そして、例えば時刻ｔ２において、ＨＲ値の単位時間当たりの変化量ΔＨＲ２が第２の閾値以上減少すると、つまり単位時間当たりの心拍数が正常範囲に回復すると、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１の発光動作モードを連続発光駆動モードから間欠発光駆動モードに変更する。この結果、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１は間欠発光動作出力する。従って、脈波センサ４０による電力消費は抑えられてバッテリ２５１の寿命は延長され、これにより大容量のバッテリを使用しなくても長時間に渡る血圧の測定が可能となる。

［第３の実施形態］
（構成例）
図１５は、この発明の第３の実施形態おける血圧測定装置のソフトウェア構成を示すブロック図である。なお、図１５において、図６と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

血圧測定ユニット２０の制御部２１に設けられた脈波特徴量検出部２２４は、脈波信号記憶部２３２に記憶された脈波信号から、その特徴量として脈波立ち上がりＰＳと脈波振幅ＰＡをそれぞれ検出する。

またデータ記憶部２３には、図６に示したＰＴＴデータ記憶部２３３に代えて、脈波振幅データ記憶部２３６が設けられている。この脈波振幅データ記憶部２３６は、上記脈波特徴量検出部２２４により検出された脈波振幅ＰＡを時系列に記憶するために用いられる。

生体異常判定部２３７は、上記脈波振幅データ記憶部２３６から脈波振幅データを読み込み、脈波振幅ＰＡの単位時間当たりの変化量ΔＰＡを監視する。そして、脈波振幅ＰＡの単位時間当たりの変化量ΔＰＡが予め設定された第１の閾値以上減少した場合に、脈波振幅ＰＡの異常が発生したと判定する。また生体異常判定部２３７は、上記異常発生の判定後において脈波振幅ＰＡの単位時間当たりの変化量ΔＰＡが予め設定された第２の閾値以上増加した場合に、脈波振幅ＰＡが正常範囲に回復したと判定する。そして、上記各判定結果を、発光制御部２１８および血圧データ・アラーム出力部２１９にそれぞれ通知する処理を行う。

発光制御部２１８は、上記生体異常判定部２３７から通知される脈波振幅ＰＡの単位時間当たりの変化量ΔＰＡの判定結果に基づいて、脈波センサ４０の発光制御モードを制御する。例えば、脈波振幅ＰＡの異常な減少が検出された時点から予め設定された一定期間、または脈波振幅ＰＡの回復が検出されるまでの期間に、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１を連続発光させるモード（連続発光駆動モード）を設定する。一方、その他の期間には、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１を予め設定されたデューティ比に従い間欠的に発光させるモード（間欠発光駆動モード）を設定する。

血圧データ・アラーム出力部２１９は、上記生体異常判定部２３７から脈波振幅ＰＡの単位時間当たりの変化量ΔＰＡの異常な減少の判定結果が通知された場合に、当該脈波振幅ＰＡの異常継続時間を監視して、当該異常継続時間が予め設定された期間Ｔａを超えた場合に、サウンダ又はスピーカ（図示省略）からアラームを発生させる処理を行う。

（動作例）
次に、以上のように構成された血圧測定装置の動作を説明する。なお、この例においても、被測定者が例えば睡眠中に自身の血圧変動を測定する場合を例にとって説明する。
図１６および図１７は、血圧測定ユニット２０の制御部２１による処理手順と処理内容を示すフローチャートである。なお、図１６および図１７において、前記図７および図８と処理内容が同一のステップについては同一符号を付して説明を行う。

血圧測定動作が開始されると血圧測定ユニット２０は、発光制御部２１８の制御の下、先ずステップＳ１１において間欠発光駆動モードを設定する。そして、この間欠発光駆動モードの下、発光制御部２１８は間欠発光制御信号を生成して脈波センサ４０のパルス駆動部４２に供給する。この結果、パルス駆動部４２によりＬＥＤ４１１が間欠的に発光駆動され、これにより脈波センサ４０からは脈波信号が間欠的に出力される。

なお、間欠発光駆動モードにおける間欠発光パターンは、第１および第２の実施形態と同様に、例えば、複数心拍毎に１心拍周期に相当する期間のみ発光期間とし、残りの期間が消灯期間となるように設定される。間欠発光パターンの発光期間と消灯期間の比率、つまりデューティ比は例えば２５％に設定されるが、この値は消費電力の削減目標に応じて任意に設定可能である。

この状態で血圧測定ユニット２０は、ステップＳ１２において、ＥＣＧ信号取得部２１１により上記ＥＣＧセンサ３０から出力されるＥＣＧ信号を取得して、ＥＣＧ信号記憶部２３１に時系列に記憶させる。また血圧測定ユニット２０は、ステップＳ１３において、脈波信号取得部２１３により上記脈波センサ４０から出力される脈波信号を取得して、脈波信号記憶部２３２に時系列に記憶させる。

次に血圧測定ユニット２０は、ステップＳ１４２において、Ｒ波ピーク検出部２１２により上記ＥＣＧ信号記憶部２３１からＥＣＧ信号を読み込んで、その特徴量であるＲ波ピークＲＰを検出する。またそれと共に、脈波特徴量検出部２２４により上記脈波信号記憶部２３２から脈波信号を読み込んで、その特徴量の一つである脈波立ち上がりＰＳと、脈波振幅ＰＡを検出する。そして、検出された脈波振幅ＰＡの値を脈波振幅データ記憶部２３６に時系列に記憶させる。

続いて血圧測定ユニット２０は、ステップＳ１５において、脈波伝搬時間算出部２１５により、１心拍周期において検出された上記Ｒ波ピークＲＰの検出タイミングと上記脈波立ち上がりＰＳの検出タイミングとの時間差を算出し、算出された上記時間差を上記１心拍周期における脈波伝搬時間（ＰＴＴ）とする。そして、血圧測定ユニット２０は、ステップＳ１６において、血圧推定部２１６の制御の下、例えば予め用意されているＰＴＴ−血圧値変換テーブルまたは変換式を用いることにより、算出された上記ＰＴＴ値に対応する血圧値を推定し、推定された上記血圧値を血圧データ記憶部２３４に記憶させる。この結果、血圧データ記憶部２３４には、被測定者の１心拍における血圧値が記憶される。

ところで、血圧測定ユニット２０は、上記血圧測定のための一連の処理を実行しながら、生体異常判定部２３７の制御の下、ステップＳ２０２において被測定者の生体異常を判定すると共に、その対応処理を以下のように実行する。

すなわち、生体異常判定部２３７は、先ずステップＳ２１２において、上記脈波振幅データ記憶部２３６から過去の単位時間分（例えば５〜６心拍周期分）の脈波振幅ＰＡを読み込み、読み込まれた脈波振幅ＰＡの上記単位期間における変化量ΔＰＡ１を算出する。そして、ステップＳ２２２において、算出された上記脈波振幅ＰＡの単位時間当たりの変化量ΔＰＡ１を予め設定された第１の閾値と比較して、変化量ΔＰＡ１が第１の閾値以上に減少したか否かを判定する。

この状態で、例えば何らかの生体異常の発生により脈波振幅ＰＡの単位時間当たりの変化量ΔＰＡ１が第１の閾値以上減少したとする。そうすると生体異常判定部２３７は、ステップＳ２５において脈波センサ４０の動作モードを連続発光駆動モードに変更し、当該モードを発光制御部２１８に通知する。この結果、発光制御部２１８から脈波センサ４０のパルス駆動部４２へ連続発光制御信号が出力され、以後光電センサ４１のＬＥＤ４１１は連続発光動作する。これにより、脈波センサ４０では脈波信号が連続的に検出され、血圧測定ユニット２０の脈波信号記憶部２３２には上記連続的に検出された脈波信号が順次記憶される。

また、上記連続発光駆動モードを設定すると生体異常判定部２３７は、ステップＳ２６において上記脈波振幅ＰＡの異常が発生している期間（異常継続時間）の長さを計時し、この異常継続時間の長さが予め設定された閾値Ｔａを超えたか否かをステップＳ２７で判定する。そして、異常継続時間の長さが閾値Ｔａを超えると、その時点でステップＳ２８においてアラームの発生指示を血圧データ・アラーム出力部２１９に与える。この結果、血圧データ・アラーム出力部２１９の制御の下で、例えばサウンダまたはスピーカ（図示省略）からアラーム音が発生し、被測定者に報知される。このように異常継続時間が閾値Ｔａを超えた時点でアラームを発生するようにすると、生体異常とは無関係な一時的なＰＡ変化が発生した場合には、アラームが発生されないようにすることができる。

なお、上記アラームは、ステップＳ２２において脈波振幅ＰＡの急激な増加が検出された時点で速やかに発生されるようにしてもよく、またアラームとしては、鳴音以外に音声メッセージや発光、振動、表示部１４への警告メッセージの表示等を用いてもよい。さらに、アラームは家族や医療従事者が所有する端末へ送信し、これにより家族や医療従事者に対し報知するようにしてもよい。

また、上記連続発光動作モードが設定された状態で、生体異常判定部２３７はステップＳ２３２において、ステップＳ２１２により算出された脈波振幅ＰＡの単位時間当たりの変化量ΔＰＡ２を予め設定された第２の閾値と比較し、脈波振幅ＰＡの単位時間当たりの変化量ΔＰＡ２が第２の閾値以上増加したか否かを判定する。この判定の結果、脈波振幅ＰＡの単位時間当たりの変化量ΔＰＡ２（増加量）が第２の閾値に満たなければ、生体異常判定部２３７はステップＳ２４において現在設定中の発光動作モードを確認した上で連続発光駆動モードを維持する。そして、引き続きステップＳ２６〜Ｓ２８により異常期間の長さの計時と、その長さに応じたアラーム発生制御を行う。

一方、例えば被測定者の生体状態が正常な状態に回復し、これにより脈波振幅ＰＡの単位時間当たりの変化量ΔＰＡ２が第２の閾値以上増加したとする。そうすると生体異常判定部２３７は、脈波振幅ＰＡは正常範囲に回復したと判断し、ステップＳ２９において、上記ステップＳ２６で計時中の異常継続時間の値をリセットした後、図１２に示すステップＳ１１に戻る。そして、ステップＳ１１において、脈波センサ４０の発光動作モードを連続発光駆動モードから間欠発光駆動モードに変更する。

この結果、血圧測定ユニット２０の発光制御部２１８から脈波センサ４０のパルス駆動部４２へ出力される発光駆動信号は間欠発光制御信号となり、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１は間欠発光動作に戻る。従って、脈波センサ４０は低消費電力で動作する状態に復帰する。

（代表的な動作例）
次に、第３の実施形態における代表的な動作例を説明する。なお、動作例は以下の例に限定されるものではなく、他にも種々動作例が考えられる。

図１８は、代表的な動作例を説明するための信号波形図である。
血圧測定ユニット２０は、通常時においては脈波センサ４０を間欠発光駆動し、ＰＴＴ方式による血圧測定動作を行っている。そして、この血圧測定動作中に脈波振幅ＰＡの単位時間当たりの変化量ΔＰＡ１を監視している。

この状態で、いま時刻ｔ１で脈波振幅ＰＡの単位時間当たりの変化量ΔＰＡ１が第１の閾値以上増加したとする。そうすると血圧測定ユニット２０は、被測定者に生体異常が発生したと判断し、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１の発光動作モードを間欠発光駆動モードから連続発光駆動モードに変更する。この結果、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１は連続発光動作して脈波信号を連続的に検出する。従って、以後血圧測定ユニット２０では、欠損のない連続的に検出された脈波信号に基づいて心拍毎の血圧値を測定することが可能となる。

また血圧測定ユニット２０は、上記連続発光駆動モードが設定されている状態で、脈波振幅ＰＡの単位時間当たりの変化量ΔＰＡ２を監視する。そして、例えば時刻ｔ２において、脈波振幅ＰＡの単位時間当たりの変化量ΔＰＡ２が第２の閾値以上増加すると、つまり脈波振幅ＰＡが正常範囲に回復すると、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１の発光動作モードを連続発光駆動モードから間欠発光駆動モードに戻す。この結果、脈波センサ４０のＬＥＤ４１１は間欠発光動作出力する。従って、脈波センサ４０による電力消費は抑えられてバッテリ２５１の寿命は延長され、これにより大容量のバッテリを使用しなくても長時間に渡る血圧の測定が可能となる。

［その他の実施形態］
第３の実施形態では、生体異常を検出するための脈波特徴量として脈波振幅ＰＡを検出する場合を例にとって説明した。しかし、脈波特徴量としては、他に以下の各特徴量を検出するようにしてもよい。図１９は、脈波の波形の一例Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３およびその脈波特徴量の種類の一例を示す図である。なお、この脈波特徴量の種類については、特表２０１８−５１７５２８号公報に例示されている。

すなわち、脈波特徴量としては、脈波の立ち上がりから第１ピークＰ１までの期間Ｔ１、脈波の立ち上がりから第２ピークＰ２までの期間Ｔ２、第１ピークＰ１までの期間Ｔ１の逆数１／Ｔ１、第２ピークＰ２までの期間Ｔ２の逆数１／Ｔ２、第１ピークＰ１から第２ピークＰ２までの期間（Ｔ２−Ｔ１）、反射までの期間Ｔｒ、拍出期間ＥＤ、第２ピークＰ２の振幅ＰＰ（ＳＰ−ＤＰ）とＴ２との比、（Ｐ２−ＤＰ）／（Ｐ１−ＤＰ）、（Ｐ１−ＤＰ）／（Ｐ２−ＤＰ）等がある。

また、心臓の拍動に関連する生体信号の種類としては、ＥＣＧ信号や脈波信号の他に、血管の振動に応じて変化する皮膚のインピーダンス等を検出するようにしてもよい。その他、生体信号測定装置の構成や処理手順と処理内容、脈波センサの発光素子の発光制御パターンの構成等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。

以上、この発明に係る各実施形態について詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点においてこの発明の例示に過ぎず、この発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、この発明の実施にあたって、各実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。

また、この発明は、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を構成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１…上腕部
２…骨部
３…動脈
１０…装着ユニット
１１…ベルト部
１２…装着ユニット回路部
１３…操作部
１４…表示部
２０…血圧測定ユニット
２１…制御部
２２…プログラム記憶部
２３…データ記憶部
２４…通信部
２５…電源回路
２１１…ＥＣＧ信号取得部
２１２…Ｒ波ピーク検出部
２１３…脈波信号取得部
２１４，２２４…脈波特徴量検出部
２１５…脈波伝搬時間算出部
２１６…血圧推定部
２１７，２２７，２３７…生体異常判定部
２１８…発光制御部
２１９…血圧データ・アラーム出力部
２２２…Ｒ波ピーク・ＨＲ検出部
２３１…ＥＣＧ信号記憶部
２３２…脈波信号記憶部
２３３…ＰＴＴデータ記憶部
２３４…血圧データ記憶部
２３５…ＨＲデータ記憶部
２３６…脈波振幅データ記憶部
２５１…バッテリ
３０…ＥＣＧセンサ
３１…電極群
３２…ＥＣＧ検出部
３２１…スイッチ回路
３２２…減算回路
３２３…ＡＦＥ
４０…脈波センサ
４１…光電センサ
４１１…ＬＥＤ
４１２…ＰＤ
４２…パルス駆動部
４２１…通電および電圧検出回路

Claims (8)

1. 被測定者の心臓の拍動に関係する生体信号を生体センサから取得する取得部と、
   取得された前記生体信号からその特徴量を検出する検出部と、
   検出された前記特徴量と予め設定された第１の閾値情報とに基づいて、前記特徴量の異常な変化を判定する第１の判定部と、
   前記第１の判定部により前記特徴量の異常な変化が判定された場合に前記生体センサの動作モードを連続動作モードに設定し、それ以外の期間に前記生体センサの動作モードを間欠動作モードに設定する制御部と
   を具備する生体信号測定装置。
2. 前記第１の判定部は、前記特徴量の単位時間当たりの変化量が前記第１の閾値情報により定義された閾値を超えた場合に、前記特徴量に異常な変化が発生したと判定する、請求項１に記載の生体信号測定装置。
3. 検出された前記特徴量と予め設定された第２の閾値情報とに基づいて、前記特徴量の正常範囲への変化を判定する第２の判定部を、さらに具備し、
   前記制御部は、前記生体センサの動作モードが前記連続動作モードに設定されている状態で、前記第２の判定部により前記特徴量が正常範囲に変化したと判定された場合に前記生体センサの動作モードを前記間欠動作モードに変更する
   請求項１又は２に記載の生体信号測定装置。
4. 前記制御部は、前記生体センサの動作モードが前記連続動作モードに設定されている期間が予め設定された時間を超えた場合に、前記生体センサの動作モードを前記間欠動作モードに設定する、請求項１又は２に記載の生体信号測定装置。
5. 前記検出部は、前記生体信号の前記特徴量として、血管内における脈波の伝搬速度と、前記心臓の単位時間当たりの心拍数と、脈波の特徴量とのうちのいずれかを検出する、請求項１乃至４のいずれかに記載の生体信号測定装置。
6. 前記第１の判定部による前記特徴量の異常な変化の判定結果に応じて、前記被測定者に対し前記特徴量の異常な変化を報知するための報知情報を生成し出力する報知制御部を、さらに具備する、請求項１乃至５のいずれかに記載の生体信号測定装置。
7. 被測定者の生体信号を測定する装置が実行する生体信号測定方法であって、
   被測定者の心臓の拍動と関連性を有する生体信号を生体センサから取得する過程と、
   取得された前記生体信号からその特徴量を検出する過程と、
   検出された前記特徴量と予め設定された第１の閾値情報とに基づいて、前記特徴量の異常な変化を判定する過程と、
   前記特徴量の異常な変化が判定された場合に前記生体センサの動作モードを連続動作モードに設定し、それ以外の期間に前記生体センサの動作モードを間欠動作モードに設定する過程と
   を具備する生体信号測定方法。
8. 請求項１乃至６のいずれかに記載の生体信号測定装置が具備する前記各部の処理を、前記生体信号測定装置が備えるプロセッサに実行させるプログラム。

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