JP5181853B2 - ガイダンス方法、その装置、そのプログラム及び機器 - Google Patents

ガイダンス方法、その装置、そのプログラム及び機器 Download PDF

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Description

本発明は、指等の生体からの取得情報を評価する評価機能を有する機器のガイダンスに関し、特に、指の画像情報から脈拍振幅を取得する際の指の位置等、指から得られた画像情報の取得状態を評価し、その評価結果からユーザに修正操作を促すガイダンス方法、その装置、そのプログラム及び機器に関する。
従来、指から取得した画像情報から脈拍（脈拍振幅）を採取することが知られている。この画像情報は指の近赤外線等の透過光を撮像することにより得られるが、適正な画像情報の取得には指が適正な状態に維持されて撮像することが不可欠である。
脈拍の採取に関し、特許文献１には、指先を押し当てる押圧部材とともに、この押圧部材に押し当てられた指先位置を安定的に保持する指先位置安定化手段や、押圧部材をほぼ均等な指圧で移動自在とする指圧均等化手段を備え、指先位置の安定的な保持や、押圧部材から指先に加わる押圧力の均等化により、指先の撮影範囲や血流への影響を防止し、安定的に脈波を採取し得ることが開示されている。
特許文献２には、指の押圧を圧力センサで検出し、その検出出力の直流成分を求め、これを圧力レベルと対応づけて、校正テーブルへと格納し、この後、圧力レベルの最大値と校正テーブルに基づいて感覚をグレーディングする際の基準となる閾値を算出して閾値テーブルに格納し、次に、物を把持する指の血流量を検出し、その検出出力の直流成分を求め、これを閾値テーブルにある閾値と比較し、押圧の程度を表す感覚情報を表示することが開示されている。
特開２００７−２４４６００公報（要約、図１等） 特開平１０−１５５７５４公報（要約、図５等）
ところで、指から画像情報を取得する場合、撮像する指の位置や押圧等、指の置き方が撮像精度に影響し、指の置き方が適切でない場合には、画像情報から採取される脈波精度が低下する不都合がある。このため、適切な指の置き方をユーザに会得させる必要がある。
また、指以外の身体の一部から画像情報を取得する場合にも、同様に手の置き方等、入力状態をユーザに会得させる必要がある。
斯かる要求や課題について、特許文献１、２にはその開示や示唆はなく、それを解決する構成等についての開示や示唆はない。
そこで、本発明の目的は、評価機能を有する機器のガイダンスに関し、評価機能を利用して適切な指の置き方等に対して修正操作を促すことにある。
また、本発明の他の目的は、適切なガイダンスにより、測定結果の精度を高めることにある。
上記目的を達成するため、本発明は、指の画像情報から取得した脈拍情報を段階的な基準により評価する第１の評価モードと、この第１の評価モードとは基準を異ならせて評価する第２の評価モードとが設定される。画像情報より脈拍情報が取得できない場合に、ガイダンスを出力する。脈拍情報を取得できる場合、取得した脈拍情報に対し、第１の評価モードの適用前に第２の評価モードを適用し、その評価結果を出力させる。ユーザは、現在の指の置き方でその評価結果が得られていることを認識する。第２の評価モードから時間経過の後、第１の評価モードが適用されると、第１の評価モードでの評価結果が得られる。第２の評価モードから第１の評価モードに遷移したことで、評価結果に変化を生じれば、ユーザは、その評価結果から指の置き方が適正でないことを感覚的に再認識し、指の位置の修正操作が促される。これにより、ユーザは適切な指の置き方を会得し、習熟することになる。この場合、第２の評価モードから第１の評価モードに遷移しても、その評価結果に変化が生じなければ、指の置き方が当初より適切である。
上記目的を達成するため、本発明は、取得した情報に対する評価結果によりガイダンスをするガイダンス方法であって、指の押圧又は位置の何れか一方又は双方を表す画像情報、又は該画像情報から脈拍情報を取得するステップと、前記画像情報に応じてガイダンス内容を選択するステップと、前記脈拍情報と段階的な第１の基準及び該第１の基準と異なる第２の基準とを関係付けるステップと、前記画像情報より前記脈拍情報が取得できない場合に、選択されたガイダンスを出力し、前記脈拍情報が取得できる場合に、前記画像情報より取得した前記脈拍情報を前記第１の基準により評価する第１の評価モードと、前記第２の基準によって評価する第２の評価モードとが設定され、前記第１の評価モードの適用の前に前記第２の評価モードを適用し、その評価結果を出力するステップと、前記第２の評価モードの適用の後、前記第１の評価モードに遷移し、その評価結果を出力するステップとを含む構成である。
斯かる構成によれば、第１及び第２の評価モードでは異なる基準により評価するので、取得情報を第１の評価モードを適用する前に第２の評価モードを適用し、その後、第１の評価モードに遷移すれば、異なる評価結果が得られる。例えば、指から画像情報を取得する場合、その画像情報から取得した脈拍情報に第２の評価モードを適用して得られる評価結果から、第１の評価モードに遷移すれば、その評価結果が第１の評価モードの基準に基づく評価となり、その評価結果に変化が生じれば、ユーザは指の置き方に対して修正操作が促される。この結果、その評価結果に対応した指の置き方を会得し、習熟させることができる。上記目的が達成される。
上記目的を達成するためには、上記ガイダンス方法において、好ましくは、前記第２の評価モードから前記第１の評価モードへの遷移は、前記第２の評価モードの開始から所定時間の経過後である構成としてもよい。斯かる構成によれば、所定の時間経過を待って第２の評価モードから第１の評価モードに遷移するので、評価結果の変化を以て指の置き方等、取得情報に対し、ユーザに修正等を促すガイダンスをすることができ、上記目的が達成される。
上記目的を達成するため、本発明は、取得した情報に対する評価結果によりガイダンスするガイダンス装置であって、指の押圧又は位置の何れか一方又は双方を表す画像情報、又は該画像情報から脈拍情報を取得する情報取得手段と、前記画像情報とガイダンス内容を関係付けたガイダンステーブルと、前記脈拍情報と段階的な第１の基準及び該第１の基準と異なる第２の基準とを関係付けた評価テーブルとを記憶する記憶手段と、前記画像情報より前記脈拍情報が取得できない場合に、前記ガイダンステーブルから選択されたガイダンスを出力し、前記脈拍情報が取得できる場合に、前記情報取得手段の取得した前記脈拍情報を前記第１の基準により評価する第１の評価モードと、前記第２の基準によって評価する第２の評価モードとが設定され、前記第１の評価モードの適用前に前記第２の評価モードを適用し、その評価結果を出力し、前記第２の評価モードの適用から前記第１の評価モードに遷移し、前記第１の評価モードでの評価結果を出力する制御手段とを含む構成である。斯かる構成によっても、上記目的が達成される。
上記目的を達成するため、本発明は、取得した情報に対する評価結果によりガイダンスをするための処理をコンピュータに実行させるガイダンスプログラムであって、指の押圧又は位置の何れか一方又は双方を表す画像情報、又は該画像情報から脈拍情報を取得するステップと、前記画像情報に応じてガイダンス内容を選択するステップと、前記脈拍情報と段階的な第１の基準及び該第１の基準と異なる第２の基準とを関係付けるステップと、前記画像情報より前記脈拍情報が取得できない場合に、選択されたガイダンスを出力し、前記脈拍情報が取得できる場合に、前記画像情報より取得した前記脈拍情報を前記第１の基準により評価する第１の評価モードと、前記第２の基準によって評価する第２の評価モードとが設定され、前記第１の評価モードの適用の前に前記第２の評価モードを適用し、その評価結果を出力するステップと、前記第２の評価モードの適用から前記第１の評価モードに遷移し、その評価結果を出力するステップとを含む構成である。斯かる構成によっても、上記目的が達成される。
上記目的を達成するため、本発明は、取得した情報に対する評価結果によりガイダンスをするガイダンス機能を備える機器であって、指の押圧又は位置の何れか一方又は双方を表す画像情報、又は該画像情報から脈拍情報を取得する情報取得手段と、前記画像情報とガイダンス内容を関係付けたガイダンステーブルと、前記脈拍情報と段階的な第１の基準及び該第１の基準と異なる第２の基準とを関係付けた評価テーブルとを記憶する記憶手段と、前記画像情報より前記脈拍情報が取得できない場合に、前記ガイダンステーブルから選択されたガイダンスを出力し、前記脈拍情報が取得できる場合に、前記情報取得手段の取得した前記脈拍情報を前記第１の基準により評価する第１の評価モードと、前記第２の基準によって評価する第２の評価モードとが設定され、前記第１の評価モードの適用前に前記第２の評価モードを適用し、その評価結果を出力し、前記第２の評価モードの適用から前記第１の評価モードに遷移し、前記第１の評価モードでの評価結果を出力する制御手段とを含む構成である。斯かる構成によっても、上記目的が達成される。
本発明によれば、次のような効果が得られる。
(1) 評価基準を異ならせた第１及び第２の評価モードを設定し、これら評価モードの遷移により、異なる評価結果及びその遷移をユーザに認識させ、ユーザに評価結果が得られた状態からより高い評価に向けての修正を促すことができる。
(2) 自動的に評価モードを遷移させ、その評価結果も自動的に遷移させることができ、その評価結果が異なれば、ユーザはその遷移を認識でき、適切な状態への修正が促され、ユーザに適切な状態に速やかな修正を行わせることができる。
そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。
〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態について、図１及び図２を参照する。図１は、第１の実施の形態に係るガイダンス装置を示す図、図２は、脈拍算出処理部を示す図である。図１及び図２の構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
このガイダンス装置２は、指の画像情報から脈拍（脈拍振幅）を採取する際に、指の置き方を取得情報の評価結果に基づいてガイダンスするガイダンス手段であって、具体的には撮像機能を備えるカメラ等の機器に搭載され、指を透過した近赤外線等の透過光を撮像し、その画像情報から脈拍（脈拍振幅）を採取する際に、指からの取得情報を評価し、その評価結果によって指の位置や押圧を適切な位置や押圧状態にガイドする。そこで、このガイダンス装置２は、図１に示すように、カメラモジュール部４と、静止画／動画カメラアプリ部６と、脈拍算出処理部８と、脈拍アプリ部１０とを備えており、各機能部の機能及び処理内容は以下の通りである。
カメラモジュール部４は、指の撮像手段であるカメラデバイス１６を所定の動作モードに制御し、カメラデバイス１６から画像情報を取得する手段であって、カメラデバイス１６の制御、画像情報の取得等の処理を実行する。カメラデバイス１６の制御では、カメラモジュール部４が、静止画／動画カメラアプリ部６、又は脈拍アプリ部１０の通知処理部１４からのカメラ起動モード要求を受け取り、予めモード毎にセットされたカメラ設定通りにカメラデバイス１６を動作させる。また、画像情報の取得では、カメラモジュール部４がカメラデバイス１６から画像情報を取得し、その画像情報を脈拍算出処理部８又は静止画／動画カメラアプリ部６に提供する。カメラ設定は、フレームレート、オートホワイトバランス、自動輝度調整、データ取得形式等である。カメラデバイス１６から取得した画像情報は、例えば、脈拍測定モードの場合、１２ｆｐｓ（Frame Per Second）、ＡＷＢ（Auto White Balance）：ＯＦＦ、ＡＥ（Auto Exposure ）：ＯＮ、ＹＵＶ形式の画像データを取得し、この画像データを脈拍算出処理部８又は静止画／動画カメラアプリ部６に渡す。ｆｐｓは、動画の滑らかさを表す指標であって、一分間あたりの画像数を表し、１２ｆｐｓは、一分間あたりの画像数が１２枚であることを表している。ＡＷＢは色調補正を表し、ＡＷＢ：ＯＦＦは、色調補正無しを表している。ＡＥは自動露出であり、ＹＵＶにおいて、Ｙは輝度信号、Ｕは輝度信号Ｙと色差成分の差、Ｖは輝度信号Ｙと赤色成分の差である。
静止画／動画カメラアプリ部６は、カメラ動作モードの通知とともに画像情報の受取りを行う手段であって、カメラ動作モード通知及び画像情報取得を行う。このカメラ動作モード通知及び画像情報取得では、静止画／動画カメラアプリ部６は、カメラモジュール部４に対して、カメラ動作モードが静止画モードか動画モードか等を通知し、そのモードに応じたカメラ設定でカメラモジュール部４が得た画像情報を受け取る。
脈拍算出処理部８は、指の画像情報から脈拍を算出する脈拍算出手段であって、図２に示すように、画像データ取得部８０２、血流量変化算出部８０４、ピーク／脈拍振幅算出部８０６、ヒストグラム生成部８０８を備え、画像情報からの血流情報の採取、血流情報から脈拍情報の算出、脈拍情報、指の画像情報の取得等の処理により脈拍数の算出を行う。
画像データ取得部８０２は、指の画像情報の取得手段であって、脈拍アプリ部１０のガイダンス処理部１２から通知された脈拍測定モードにおいて、カメラモジュール部４からカメラ動作モードが通知され、その設定モードに応じたカメラ設定により、カメラモジュール部４で得た画像データを受け取る。
血流量変化算出部８０４は、画像情報からの血流情報の取得手段であって、画像情報として取得された例えば、ＹＵＶ形式の画像データの輝度情報（Ｙ情報) を血流量と見做し、カメラモジュール部４から１２ｆｐｓでＹ情報の変化から血流量の変化を算出し、その血流量を表す変化情報を保持する。その際、Ｙ情報が持つ輝度に対し、輝度を評価する段階的な基準値として、複数の異なるしきい値Ｂref1、Ｂref2、Ｂref3（Ｂref1＜Ｂref2＜Ｂref3）を設定し、しきい値Ｂref1以下の場合は「暗い」、しきい値Ｂref2以上の場合は「明るい」、さらに大きいしきい値Ｂref3以上の場合は「指が置かれていない」と判断し、その画像状態を通知する。
一般的には、生体に対する照射光は血流中のヘモグロビンで吸収されるので、指等の生体の通過光の輝度と血流量とは、生体の血流量が多い場合にその輝度を低下させ、血流量が少ない場合にその輝度を低下させない関係を持っている。その結果、血流量の変化が通過光の輝度に表れるから、輝度情報（血流情報）から血流量変化を算出できる。
ピーク／脈拍振幅算出部８０６は、血流情報から脈拍情報を算出する算出手段であって、算出された血流量変化からその極大値、極小値を算出し、極大値は脈拍の鼓動（ピーク）と見做し、脈拍情報としてピーク／脈拍振幅を算出する。
ヒストグラム生成部８０８は、脈拍情報から脈拍数を算出する算出処理手段であって、算出されたピーク（／脈拍振幅）を用いて、一定時間内（例えば、最大２０秒程度の時間) におけるピーク間隔（時間) のヒストグラム（図１５）を生成する。このヒストグラムから、一定の確率以下のピーク間隔を取り除き、そのピーク間隔のサンプルから所定時間当たり例えば、１分間当りの脈拍数が算出される。
脈拍アプリ部１０（図１）は、脈拍算出処理部８から受け取った画像情報に基づきガイダンス出力を生成し、そのガイダンス出力を通知する処理手段であって、既述のガイダンス処理部１２と、通知処理部１４とを備えている。
ガイダンス処理部１２は、画像情報に基づきガイダンス出力を生成するガイダンス生成手段であって、画像状態の取得、ガイダンス内容の決定、レベルゲージ値の決定、画像情報の受取り等の処理を行う。
画像状態の取得では、ガイダンス処理部１２がガイダンス内容を決定するための情報として、脈拍算出処理部８から通知される脈拍振幅情報及び画像状態を取得する。ガイダンス内容の決定では、ガイダンス処理部１２が脈拍算出処理部８から取得した画像状態から、適切な画像状態を得るためのガイダンス内容をガイダンステーブル（図１６）を参照して決定する。
また、レベルゲージ値の決定には、画像情報から脈拍振幅情報が得られている場合、ガイダンステーブル（図１６）からレベルゲージガイダンステーブル（図１７）を参照する。このガイダンステーブルは、インカメラ部２４（図３）又はアウトカメラ部２６（図３）に対する指の置き方をレベルゲージによってガイダンスするものであり、その指の置き方を評価するモードとして、第１の評価モードである難（hard）モードと、第２の評価モードである易（easy) モードが設定されている。難モード及び易モードは、評価レベルを難易（difficulty）で表現したものであり、難モード（第１の評価モード）は、指の置き方を厳正に判断する標準的なモードであり、易モード（第２の評価モード）は、指の置き方が多少劣っていてもその評価を高くし、ユーザに対して指の置き方を習熟させる等の予備的モードである。
そこで、難モードでは第１のレベルゲージ値Ｌ1 、易モードでは第２のレベルゲージ値Ｌ2 を設定し、レベルゲージ値Ｌ1 は段階的な第１の基準レベルであって、標準的な値であり、レベルゲージ値Ｌ2 は、第２の基準レベルであって、レベルゲージ値Ｌ1 とは異なる値に設定されている。
この場合、レベルゲージガイダンスは、使用開始から所定時間例えば、１分間は易のレベルゲージ値Ｌ2 を用い、１分間を超えると、難のレベルゲージ値Ｌ1 に遷移させる。即ち、第１の評価モードの前に第２の評価モードを適用し、所定時間後に第１の評価モードを適用し、ユーザに対し、指の置き方の修正を促し、又は現在の指の置き方が適切であることを通知する。
画像情報の受取りでは、ガイダンス処理部１２がカメラモジュール部４に対して、カメラ動作モードを通知し、その動作モードに応じたカメラ設定によりカメラモジュール部４が取得した画像データを受け取る。
通知処理部１４は、処理内容の通知及び画像情報の受取りの手段であって、通知処理、画像情報の受取りを実行する。通知処理では、通知処理部１４がガイダンス処理部１２から通知されたガイダンス内容又はレベルゲージの値をユーザに通知する。ガイダンス内容は、レベルゲージのデータ表示、メッセージ表示又は音声によって行い、レベルゲージの値は、ゲージ表示又は数値によって表示する。レベルゲージのデータ表示、メッセージ表示、ゲージ表示又は数値は、ガイダンス表示手段である表示部１８に表示される。
また、画像情報の受取りでは、通知処理部１４がカメラモジュール部４に対してカメラ動作モードを通知し、モードに応じたカメラ設定でカメラモジュール部４が取得した画像データを受け取る。この場合、画像データはガイダンス処理部１２を通して取得する。
次に、ガイダンス装置を搭載した携帯機器について、図３、図４及び図５を参照する。図３は、携帯端末装置のハードウェア構成を示す図、図４は、開状態の携帯端末装置の外観構成を示す図、図５は、閉状態の携帯端末装置の外観構成を示す図である。図３、図４及び図５に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
携帯端末装置２０は、ガイダンス装置２が搭載された機器の一例であって、電話機能、撮像機能及び情報処理機能を備えている。この携帯端末装置２０は、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）２２、インカメラ部２４、アウトカメラ部２６、記憶部２８、ＲＡＭ（Random-Access Memory）３０、メイン表示部１８２、サブ表示部１８４、操作入力部３６、音声入出力部３８を備えている。
ＣＰＵ２２は、記憶部２８にあるＯＳ（Operating System）やガイダンスプログラム等の各種プログラムを実行するとともに、撮像やガイド出力等の制御を行う。インカメラ部２４、アウトカメラ部２６は、撮像手段の一例であって、通常の撮像機能を備えているとともに、指の画像情報を取得する手段を構成している。
記憶部２８は、プログラムや撮像データを格納する記録手段の一例であって、記録媒体として例えば、フラッシュメモリで構成され、プログラム記憶部４０及びデータ記憶部４２を備えている。プログラム記憶部４０は、既述のＯＳやガイダンスプログラム等を記憶し、データ記憶部４２は、各種データを記憶し、後述のガイダンステーブル（図１６）やレベルゲージガイダンステーブル（図１７）が構成されている。
メイン表示部１８２及びサブ表示部１８４は、ガイダンス表示手段である既述の表示部１８の一例であって、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）表示器で構成され、レベルゲージ表示等に用いられ、メイン表示部１８２及びサブ表示部１８４は選択的又は同時に用いられる。
操作入力部３６は、入力手段の一例であって、例えば、文字キーやカーソルキー等を備え、設定入力や表示切替え等に用いられる。音声入出力部３８は、音声の入出力手段の一例であって、通話音声の入出力に用いられるとともに、例えば、スピーカ４４Ｌ、４４Ｒを備え、ガイダンス表示の一例であるガイダンス音声の出力に用いられる。
この携帯端末装置２０は、図４及び図５に示すように、折畳み可能な筐体４６を備えており、この筐体４６は第１の筐体部として固定側筐体部４８と、第２の筐体部として可動側筐体部５０とをヒンジ部５２によって連結し、開閉可能に構成されている。
固定側筐体部４８には、操作入出力部３６及びスピーカ４４Ｌ、４４Ｒが設置され、可動側筐体部５０には、インカメラ部２４及びメイン表示部１８２が設置され、また、可動側筐体部５０の背面部にはアウトカメラ部２６及びサブ表示部１８４が設置されている。
この実施の形態において、インカメラ部２４及びアウトカメラ部２６の設置位置は一例であって、筐体４６のどのような位置に設置されてもよいし、指の脈拍検知専用のカメラを設置してもよい。
次に、カメラに対する指の置き方について、図６、図７、図８及び図９を参照する。図６〜図９は、指の置き方の一例を示す図である。図６〜図９に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
脈拍測定には、右手、左手、親指、人指し指等何れの指を用いてもよく、インカメラ部２４又はアウトカメラ部２６の何れを用いてもよい。インカメラ部２４を用いて人指し指の画像情報を取得するには、図６に示すように、筐体４６を開いてテーブルに設置したり、一方の手で支える等して筐体４６を固定状態に維持するとともに、インカメラ部２４上に人指し指の指先５４を置けばよい。
また、インカメラ部２４を用いて親指の画像情報を取得するには、図７に示すように、筐体４６の固定側筐体部４８を手で握って固定状態に維持し、インカメラ部２４上に親指の指先５４を置けばよい。
また、アウトカメラ部２６を用いて人指し指の画像情報を取得するには、図８に示すように、筐体４６を閉じて可動側筐体部５０を上にしてテーブルに設置したり、一方の手で支える等して筐体４６を固定状態に維持するとともに、アウトカメラ部２６上に人指し指の指先５４を置けばよい。
また、アウトカメラ部２６を用いて親指の画像情報を取得するには、図９に示すように、筐体４６の可動側筐体部５０を上に手で握って固定状態に維持し、アウトカメラ部２６上に親指の指先５４を置けばよい。
次に、カメラ部について、図１０を参照する。図１０は、カメラ部の一例を示す図である。図１０に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図１０において、図３、図４、図５と同一部分には同一符号を付してある。
インカメラ部２４又はアウトカメラ部２６は、指先５４から画像情報を取得する撮像手段の一例であって、図１０に示すように、可動側筐体部５０に内蔵された回路基板５６の上面にカメラデバイス１６が設置され、カメラデバイス１６の対物レンズ側を覆う可動側筐体部５０には窓部５８が形成され、この窓部５８には導光部材６０が取り付けられている。導光部材６０は、導光部材６０上に載置された指先５４を通過した光６２をカメラデバイス１６に導くとともに、指先５４を載置する載置部材、窓部５８を塞ぐ遮蔽部材を構成し、ガラス板等で構成される。カメラデバイス１６はフォーカス機構等の光学系及び撮像素子が含まれ、撮像素子には例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）素子が用いられる。図中、Ｏは光軸を示している。
次に、指の置き方とカメラ部の撮像態様について、図１１、図１２、図１３を参照する。図１１及び図１２は、指の置き方とカメラ部の撮像態様の一例を示す図、図１３は、カメラ部に対する指先の押圧面積及び位置と画像レベルを示す図である。図１１、図１２及び図１３に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図１１、図１２及び図１３において、図３、図４、図５及び図１０と同一部分には同一符号を付してある。
指先５４が窓部５８の導光部材６０に強く押し付けられると、図１１Ａに示すように、指先５４が偏平に変形し、うっ血状態となる。このうっ血状態では血液の流れが遮られるので、カメラデバイス１６に到達する光６２の光量が低下する。即ち、血液中のヘモグロビンに吸収される光６２が増加するためである。
指先５４が窓部５８の導光部材６０から離れると、図１１Ｂに示すように、窓部５８には指先５４を通過しない光６２が通過し、カメラデバイス１６に到達する光６２の光量が増大する。即ち、指先５４の血流に依存しない光６２が増加することになる。
また、指先５４が窓部５８からずれると、図１１Ｃに示すように、窓部５８には指先５４を通過しない光６２が通過することになり、同様に、カメラデバイス１６には指先５４の血流に依存しない光６２が増加することになる。
そして、指先５４が窓部５８の導光部材６０に適当に押し付けられ、その位置が適切である場合には、図１２Ａに示すように、指先５４が僅かに変形して窓部５８を塞ぎ、うっ血状態にない指先５４を通過した光６２は、血液の流れに応じたレベルでカメラデバイス１６に到達する。
また、図１２Ｂに示すように、指先５４が窓部５８の導光部材６０に僅かに接した程度では、指先５４の側部から侵入した光６２がカメラデバイス１６に到達することになり、血流に依存しない光６２を含む画像情報が得られることになる。
指先の押圧面積及び位置と画像レベルについて、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、図１３Ｄ、図１３Ｅ及び図１３Ｆを参照すると、Ｓ0 、Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 、Ｓ5 は、カメラ部の窓部５８（図１０）を塞ぐ指先５４の押圧面積及び位置を表す状態（＝脈拍振幅情報の状態）、Ｐはその押圧中心を表し、Ｓ0 、Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 、Ｓ5 の大きさはその程度を示している。これをレベルゲージ値Ｌ1 で示すと、Ｓ0 ＝「０」、Ｓ1 ＝「１」、Ｓ2 ＝「２」、Ｓ3 ＝「３」、Ｓ4 ＝「４」、Ｓ5 ＝「５」であり、レベルゲージ値Ｌ2 で示すと、Ｓ0 ＝「０」、Ｓ1 ＝「３」、Ｓ2 ＝「３」、Ｓ3 ＝「３」、Ｓ4 ＝「４」、Ｓ5 ＝「５」である。この場合、押圧面積及び位置の状態と脈拍振幅情報とは密接な関係を持っており、指先５４の押圧や位置が適切であれば、適切な脈拍振幅情報が得られるが、指先５４の押圧や位置が多少ずれていても、即ち、押圧中心Ｐがカメラデバイス１６の光軸Ｏとずれていても、適切な脈拍振幅情報が得られる場合があるので、脈拍振幅情報をレベルゲージ値とすればよい。
次に、脈拍振幅、脈拍及びヒストグラムについて、図１４及び図１５を参照する。図１４は、脈拍振幅及び脈拍を示す図、図１５はピーク間隔のヒストグラムを示す図である。図１４及び図１５は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
カメラデバイス１６が取得した画像情報がカメラモジュール部４（図１）を通して画像データ取得部８０２（図２）に取り込まれ、血流量変化検出部８０４では、その画像情報から血流量変化が算出される。この血流量変化から、図１４Ａに示すように、脈拍振幅（波形）Ｍが算出される。既述したように、血液中のヘモグロビンに光が吸収されるため、指先５４を通過する血流量が多い場合には、光の輝度が小さく、その血流量が少ない場合にはその輝度が大きくなる。この脈拍振幅はその輝度に応じた振幅レベルとなる。
この脈拍振幅Ｍはピーク／脈拍振幅算出部８０６に加えられ、ピーク／脈拍振幅算出部８０６では、その脈拍振幅からの極大値、極小値が算出され、その極大値を脈拍のピークと見做し、図１４Ｂに示すように、脈拍のピーク（鼓動）Ｎが算出される。
ヒストグラム生成部８０８では、一定時間として例えば、最大２０秒程度の時間窓を持つピーク間隔（時間）のヒストグラム（図１５）が生成され、一定の確率以下のピーク間隔を除いたピーク間隔のサンプルから単位時間（例えば、１分間）当たりの脈拍数が算出される。
そして、ヒストグラム生成部８０８で生成されるヒストグラムは、図１５に示すように、ピーク／脈拍振幅算出部８０６で算出されたピーク間隔を用いて作成される。この場合、このヒストグラムでは、一定時間内として既述の例えば、最大２０秒程度の時間のピーク間隔で形成されており、ピーク間隔「１０」で最頻値が得られている。
次に、ガイダンステーブルについて、図１６を参照する。図１６は、ガイダンステーブルの構成例を示す図である。図１６に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
このガイダンステーブル６４は、画像状態に対応するガイダンス内容を記録するデータテーブルであって、データ記憶部４２に格納され、ガイダンス方法やガイダンスプログラムの実行により参照される。このガイダンステーブル６４は、図１６に示すように、カメラデバイス１６で取得された画像状態６６に対するガイダンス内容６８として、「画像が暗い」場合には「指をユーザ側にずらせる」、「画像が明るい」場合には「カメラを指で覆わせる」」、「指が置かれてない」場合には「カメラに指を置かせる」、「その他」の場合には「レベルゲージガンダンステーブルに従う」等である。
次に、レベルゲージガイダンステーブル及びレベルゲージについて、図１７及び図１８を参照する。図１７は、レベルゲージガイダンステーブルの構成例を示す図、図１８は、脈拍振幅とレベルゲージとの関係を示す図である。図１７及び図１８に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
このレベルゲージガイダンステーブル７０は、脈拍振幅情報に対応するレベルゲージを記録するデータテーブルであって、データ記憶部４２に格納され、ガイダンス方法やガイダンスプログラムの実行により参照される。このレベルゲージガイダンステーブル７０は、図１７に示すように、カメラデバイス１６で取得された脈拍振幅情報７２に対するレベルゲージ７４が設定され、レベルゲージ７４には難モードのレベルゲージ値Ｌ1 と、易モードのレベルゲージ値Ｌ2 とが設定されている。
画像から脈拍振幅が得られない場合、即ち、振幅＝０では、Ｌ1 ＝Ｌ2 ＝０、振幅＝１（微少）では、Ｌ1 ＝１であるの対し、Ｌ2 ＝３、振幅＝２（小）では、Ｌ1 ＝２であるの対し、Ｌ2 ＝３、振幅＝３（中）では、Ｌ1 ＝Ｌ2 ＝３、振幅＝４（大）では、Ｌ1 ＝Ｌ2 ＝４、振幅＝５（特大）では、Ｌ1 ＝Ｌ2 ＝５に設定されている。
このレベルゲージガイダンステーブル７０の設定によれば、振幅＝０であれば、共にレベルゲージの出力はＬ1 ＝Ｌ2 ＝０となるが、振幅＝１（微少）では、レベルゲージ値Ｌ1 を設定した場合にはＬ1 ＝１となるが、レベルゲージ値Ｌ2 を設定すれば、Ｌ2 ＝３となり、振幅＝２（小）では、レベルゲージ値Ｌ1 を設定した場合にはＬ1 ＝２となるが、レベルゲージ値Ｌ2 を設定すれば、Ｌ2 ＝３となるので、振幅が小さくても、そのレベルゲージ値を大きくしている。
これらの関係をグラフに示すと、レベルゲージ値Ｌ1 では、図１８Ａに示すように、脈拍振幅Ｍに対してレベルが一様に増加する一次関数であるのに対し、レベルゲージ値Ｌ2 は、図１８Ｂに示すように、Ｍ＝１、２、３の脈拍振幅に対してレベルゲージ値Ｌ2 ＝３となっている。
次に、レベルゲージ表示及び脈拍表示について、図１９及び図２０を参照する。図１９は、メイン表示部によるレベルゲージ表示及び脈拍表示を示す図、図２０は、サブ表示部によるレベルゲージ表示及び脈拍表示を示す図である。図１９及び図２０に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図１９及び図２０において、図３、図４及び図５と同一部分には同一符号を付してある。
携帯端末装置２０が図６及び図７に示すように、開いて用いられる場合には、図１９に示すように、メイン表示部１８２による表示モードとなる。この状態で、脈拍測定を行えば、メイン表示部１８２にその測定結果が表示される。
この脈拍測定は特定の時間単位例えば、１秒単位で行われ、脈拍測定が完了すると、脈拍数通知がＯＮに移行し、メイン表示部１８２には表示画面８０が表示される。この表示画面８０には、カレンダ及び時刻８２とともにタイトル８４として「脈拍鼓動表示」が表示され、その下側に設定されたレベルゲージ表示部８６にはレベル８８が表示されるとともに、脈拍表示部９０には現在の脈拍数として「脈拍はＸＸＸ」と表示される。
血流量変化から求めた極大値の脈拍のピーク／脈拍振幅の算出は特定の時間単位例えば、０．１〔秒〕単位で実行され、メイン表示部１８２の表示画面８０は１秒周期で更新されることになる。
この表示画面８０の表示は脈拍測定の停止まで繰り返し実行され、脈拍数の通知がなければその表示は停止され、脈拍数通知待ちとなり、脈拍数の通知に基づき、脈拍鼓動表示の表示内容が更新される。図中、複数の表示画面８０は、表示内容の更新処理を示している。
このようなメイン表示部１８２に対し、携帯端末装置２０が図８及び図９に示すように、閉じて用いられる場合には、図２０に示すように、サブ表示部１８４による表示モードに切り換えられる。この状態で、脈拍測定を行えば、サブ表示部１８４にその測定結果が表示される。
サブ表示部１８４の表示画面９２はメイン表示部１８２の表示画面８０より表示面積が小さいので、その表示内容が簡略されている。この場合、レベルゲージ表示部８６には簡略されたレベル８８が表示されている。その他の表示内容は略同様であるので、同一符号を付し、その説明を省略する。
次に、ガイダンス表示について、図２１を参照する。図２１は、ガイダンス表示を示す図である。図２１に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
このガイダンス表示はガイダンス方法又はそのプログラムの一例であって、ガイダンステーブル（図１６）の画像状態及びガイダンス内容に対応する。
カメラ部２４、２６に指が置かれていなければ、外光がカメラデバイス１６に到達し、画像状態は単に明るい状態を呈することになる。この場合、この状態から指が置かれていないことが検知されるので、図２１Ａに示すように、メイン表示部１８２又はサブ表示部１８４の表示画面８０又は表示画面９２にガイダンス表示９４として例えば、「カメラに指を置いて下さい」を表示し、ユーザにカメラに指を置くことを促す。
カメラ部２４、２６に指が置かれていても、外光がカメラデバイス１６に到達し、画像状態が明るい場合には、この状態から指で窓部５８（図１２Ｂ）が覆われていないことが検知されるので、図２１Ｂに示すように、メイン表示部１８２又はサブ表示部１８４の表示画面８０又は表示画面９２にガイダンス表示９６として例えば、「カメラを指で覆って下さい」を表示し、ユーザにカメラに適切に指を置くことを促す。
カメラ部２４、２６に指が置かれていても、画像状態が暗い場合には、この指の置き方が適切でないことが検知されるので、図２１Ｃに示すように、メイン表示部１８２又はサブ表示部１８４の表示画面８０又は表示画面９２にガイダンス表示９８として例えば、「指をずらして下さい」を表示し、ユーザに指の置き方が適切でないこと、その修正を促す。
次に、脈拍測定について、図２２を参照する。図２２は、脈拍測定の処理手順を示すフローチャートである。図２２に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
この処理手順は、ガイダンス方法又はガイダンスプログラムの一例であって、脈拍測定の処理手順、ガイダンステーブル６４（図１６）によるガイダンス処理、レベルゲージガイダンステーブル７０（図１７）によるガイダンス処理を含んでいる。
この処理手順では、図２２に示すように、メニューから脈拍測定モードを選択して移行させると、脈拍アプリ部１０（通知処理部１４／ガイダンス処理部１２) の起動時に、脈拍算出処理部８経由でカメラモジュール部４にカメラ動作モード（脈拍測定モード）を通知する（ステップＳ１１）。
カメラモジュール部４は通知されたカメラ動作モードに応じて予めモード毎にセットされたカメラ設定の通りにカメラデバイス１６を動作させる（ステップＳ１２）。この場合、カメラモジュール部４は１フレーム毎にカメラデバイス１６から画像データを取得し、この画像データは脈拍算出処理部８に渡される（ステップＳ１３）。
取得した画像情報である画像データ（ＹＵＶ形式）にあるＹ情報を血流量と見做し、カメラモジュール部４から例えば、１２〔ｆｐｓ〕でＹ情報の変化から血流量の変化を算出し、情報を保持する（ステップＳ１４）。
脈拍算出処理部８では、Ｙ情報の値がしきい値に応じて「暗い」、「明るい」、「指が置かれていない」の画像状態を判断し、ガイダンス処理部１２に通知する（ステップＳ１５）。
また、脈拍算出処理部８では、算出された血流量変化から鼓動（ピーク）と脈拍振幅を検出するために、極大値と極小値を算出し、極大値を脈拍の鼓動（ピーク）と見做し、極大値−極小値の値を脈拍振幅と見做し、ピークと脈拍振幅をガイダンス処理部１２に通知する（ステップＳ１６）。
算出されたピークを用いて、一定時間内として例えば、最大２０秒程度の時間窓を持ったピーク間隔（時間）のヒストグラム（図１５）を生成する（ステップＳ１７）。一定の確率以下のピーク間隔を取り除いた状態のピーク間隔のサンプルから例えば、１分間当りの脈拍数を算出し、ガイダンス処理部１２に通知する（ステップＳ１８）。
画像状態からガイダンス内容をガイダンステーブル６４（図１６）に従って決定し、通知処理部１４に内容を通知する（ステップＳ１９）。画像状態がガイダンステーブル６４（図１６）のその他の場合に該当する場合、脈拍振幅情報を参照し、レベルゲージガイダンステーブル７０（図１７）に従ってレベルゲージ値を決定し、通知処理部１４にそのガイダンス内容を通知する（ステップＳ２０）。ガイダンス処理部１２から通知されたガイダンス内容又はレベルゲージ値をユーザに通知する（ステップＳ２１）。この通知は、表示部１８による表示の他、スピーカ４４Ｌ、４４Ｒによって行う。
このような処理手順に従えば、ユーザは指の置き方が適切な位置にガイドされるとともに、適切な位置への修正が促され、その結果、精度の高い脈拍測定が行え、信頼性の高い測定結果が得られる。
次に、レベルゲージによるガイダンスについて、図２３、図２４、図２５及び図２６を参照する。図２３は、レベルゲージによるガイダンスの処理手順を示すフローチャート、図２４、図２５及び図２６は、ガイダンス内容の推移を示す図である。図２３ないし図２６に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図２４及び図２５において、図１９又は図２０と同一部分には同一符号を付してある。
この処理手順は、易モードから難モードによる表示を推移させることにより、レベルゲージ表示によるガイダンスを行い、ユーザに適切な位置への修正を促す処理であり、ステップＳ２１（図２２）のサブルーティンである。この処理手順では易モードの動作から難モードへの遷移を所定時間で制御している。この所定時間がユーザに対する指の置き方を適切な位置に導くためのティーチング（Teaching）期間を構成し、易モードから難モードへの評価切替えに伴う表示がユーザに指の置き方を修正させる契機を与えている。
この処理手順は、図２３に示すように、ガイダンス処理部１２からガイダンス内容及びレベルゲージの値の通知を契機にレベルゲージガイダンステーブル７０（図１７）の易モードが動作する（ステップＳ３１）。この易モードによるレベルゲージ表示が開始されると、例えば、その開始時点から経時が行われ、その動作時間Ｔが所定時間Ｔref として例えば、２０〔秒〕以上であるか否かが判定される（ステップＳ３２）。その動作時間Ｔが所定時間Ｔref に到達するまで易モードが継続し、その表示が行われる。
易モードでの動作時間Ｔが所定時間Ｔref に到達すると、即ち、動作時間Ｔが所定時間Ｔref 以上（ステップＳ３２のＹＥＳ）であれば、レベルゲージガイダンステーブル７０の難モードで動作し（ステップＳ３３）、メインルーティン（図２２）に戻る。
このようなレベルゲージによるガイダンスでは、易モードが先行する。この場合、易モードの実行により、振幅＝１であると、レベルゲージ値Ｌ2 ＝３となるので（図１７）、図２４の（Ａ）に示すように、メイン表示部１８２の表示画面８０のレベルゲージ表示部８６にはその値を表すレベル８８が表示される。
この易モードの表示から所定時間Ｔref として例えば、２０〔秒〕が経過すると、易モードから難モードの動作に遷移し、振幅＝１であるとすれば、レベルゲージ値Ｌ1 ＝１となるので（図１７）、図２４の（Ｂ）に示すように、メイン表示部１８２の表示画面８０のレベルゲージ表示部８６にはその値を表すレベル８８が表示される。このレベルは、易モードより低いレベルに遷移する。
このようなレベルゲージの表示変化はユーザに指の置き方が適切でないことを示し、表示変化により適切な位置への修正を促すことになる。
このようなガイダンス表示に基づき、ユーザが指の置き方を修正し、適切な位置であれば、図２４の（Ｃ）に示すように、難モードでのレベルゲージ値Ｌ1 ＝４に移行させることができる。この結果、適切な指の置き方により、精度の高い脈拍測定が行え、信頼性の高い測定結果が得られる。
この場合、易モードの実行により、振幅＝３であれば、レベルゲージ値Ｌ2 ＝３となるので（図１７）、図２５の（Ａ）に示すように、メイン表示部１８２の表示画面８０のレベルゲージ表示部８６にはその値を表すレベル８８が表示される。この易モードの表示から所定時間Ｔref が経過すると、易モードから難モードの動作に遷移するが、振幅＝３であれば、レベルゲージ値Ｌ1 ＝３となるので（図１７）、図２５の（Ｂ）に示すように、メイン表示部１８２の表示画面８０のレベルゲージ表示部８６のレベル８８は同一となる。即ち、この場合、レベルゲージ表示の変化はない。このようなレベルゲージ表示であれば、脈拍測定は可能であるが、レベルゲージ値Ｌ1 ＝３は中間値であることから、ユーザはより高いレベルの表示への心理的な作用が働き、この表示により適切な位置への修正が促される。この結果、適切な指の置き方により、精度の高い脈拍測定が行え、信頼性の高い測定結果が得られることになる。
このようなレベルゲージ表示について、図２６の（Ｃ）に示すように、レベルゲージ表示の後、メイン表示部１８２の表示画面８０には、ガイダンス表示に切り替え、ガイダンス表示９８として例えば、「指をずらして下さい」なる表示を行い、現在の指の置き方が適切な位置でないことをユーザに通知してもよい。図２６の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｄ）は、図２４の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）と同様であるので、同一符号を付してその説明を省略する。また、図２４ないし図２６では、メイン表示部１８２の表示画面８０におけるレベルゲージ表示について述べているが、サブ表示部１８４の表示画面９２に同様のレベルゲージ表示を行ってもよい。
以上説明した第１の実施の形態について、特徴事項や利点を以下に列挙する。
(1) 上記実施の形態によれば、カメラデバイス１６への指の適切な置き方について、脈拍振幅を用いることにより、簡単かつ即座にレベルゲージ表示を行い、ユーザにガイドすることができる。
(2) 上記実施の形態によれば、カメラデバイス１６への指の適切な置き方について、脈拍振幅や脈拍数信頼度情報を用いることにより、簡単かつ即座にレベルゲージ表示を行い、ユーザにガイドすることができる。
(3) カメラデバイス１６から得られる画像データにより検出した脈拍の振幅情報に基づき、指を適切に置くことをガイダンスすることができる。
(4) 指置きガイダンスの際に、ユーザが安易に適切な指の押圧をガイダンスによって会得ないし習熟させることができる。
〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態について、図２７、図２８、図２９及び図３０を参照する。図２７、図２８、図２９及び図３０は、第２の実施の形態に係るモード切替えを示すフローチャートである。図２７、図２８、図２９及び図３０に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
第１の実施の形態では、易モードから難モードへの切替えを易モードの動作時間Ｔの経過を切替え基準に設定しているが、使用回数Ｎを切替え基準に設定した処理（図２７）、使用時間Ｔm を切替え基準を設定した処理（図２８）、難モードで連続して動作した回数Ｎh を切替え基準に設定した処理（図２９）、難モードで連続して動作した時間Ｔh を切替え基準に設定した処理（図３０）としてもよい。この実施の形態においても、既述のガイダンス装置２（図１、図２）、携帯端末装置２０（図３）等、第１の実施の形態と同様の構成を用いるものである。
使用回数Ｎを切替え基準とする処理手順では、図２７に示すように、使用回数Ｎが所定回数Ｎref として例えば、１０回以上であるか否かが判定される（ステップＳ４１）。ステップＳ４１において、Ｎ＜Ｎref 即ち、１０回未満（ステップＳ４１のＮＯ）であれば、ユーザの習熟度が低いものと見なし、レベルガイダンステーブル７０（図１７）の易モードで動作し（ステップＳ４２）、その表示が行われる。また、使用回数ＮがＮ≧Ｎref 即ち、１０回以上（ステップＳ４１のＹＥＳ）であれば、ユーザの習熟度が高いものと見なし、レベルガイダンステーブル７０の難モードで動作し（ステップＳ４３）、その表示が行われる。
使用時間Ｔm を切替え基準とする処理手順では、図２８に示すように、使用時間Ｔm が所定時間Ｔmrefとして例えば、６０分間以上であるか否かが判定される（ステップＳ５１）。ステップＳ５１において、Ｔm ＜Ｔmref即ち、６０分間未満（ステップＳ５１のＮＯ）であれば、ユーザの習熟度が低いものと見なし、レベルガイダンステーブル７０（図１７）の易モードで動作し（ステップＳ５２）、その表示が行われる。また、使用時間Ｔm がＴm ≧Ｔmref即ち、６０分間以上（ステップＳ５１のＹＥＳ）であれば、ユーザの習熟度が高いものと見なし、レベルガイダンステーブル７０の難モードで動作し（ステップＳ５３）、その表示が行われる。
難モードで連続した動作回数Ｎh を切替え基準とする処理手順では、図２９に示すように、動作回数Ｎh が所定回数Ｎhrefとして例えば、１０回以上であるか否かが判定される（ステップＳ６１）。ステップＳ６１において、Ｎh ＜Ｎhref即ち、１０回未満（ステップＳ６１のＮＯ）であれば、ユーザの習熟度が低いものと見なし、レベルガイダンステーブル７０（図１７）の易モードで動作し（ステップＳ６２）、その表示が行われる。また、動作回数Ｎh がＮh ≧Ｎhref即ち、１０回以上（ステップＳ６１のＹＥＳ）であれば、ユーザの習熟度が高いものと見なし、レベルガイダンステーブル７０の難モードで動作し（ステップＳ６３）、その表示が行われる。
難モードで連続した動作時間Ｔh を切替え基準とする処理手順では、図３０に示すように、動作時間Ｔh が所定時間Ｔhrefとして例えば、６０分間以上であるか否かが判定される（ステップＳ７１）。ステップＳ７１において、Ｔh ＜Ｔhref即ち、６０分間未満（ステップＳ７１のＮＯ）であれば、ユーザの習熟度が低いものと見なし、レベルガイダンステーブル７０（図１７）の易モードで動作し（ステップＳ７２）、その表示が行われる。また、動作時間Ｔh がＴh ≧Ｔhref即ち、６０分間以上（ステップＳ７１のＹＥＳ）であれば、ユーザの習熟度が高いものと見なし、レベルガイダンステーブル７０の難モードで動作し（ステップＳ７３）、その表示が行われる。
このように使用回数、使用時間、難モードでの連続動作回数又は連続動作時間が基準値に到達したか否かで易モードと難モードとの切替えを行うことにより、ユーザの指の置き方を適切な位置に誘導することができ、適切な位置での脈拍測定が行え、測定精度を向上させることができる。
〔第３の実施の形態〕
第３の実施の形態について、図３１及び図３２を参照する。図３１は、第３の実施の形態に係るレベルゲージガイダンステーブルを示す図、図３２は、脈拍振幅とレベルゲージとの関係を示す図である。図３１及び図３２に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
この実施の形態では、既述の難モードを標準モードとし、易モードに代える他のモードとして超難モードを設定している。この場合、レベルゲージガイダンステーブル７００は、図３１に示すように、カメラデバイス１６で取得された脈拍振幅情報７２に対するレベルゲージ７４が設定され、レベルゲージ７４には標準モードに相当するレベルゲージ値Ｌ1 と、超難モードのレベルゲージ値Ｌ3 とが設定されている。
画像から脈拍振幅が得られない場合、即ち、振幅＝０では、Ｌ1 ＝Ｌ3 ＝０、振幅＝１（微少）では、Ｌ1 ＝１であるの対し、Ｌ3 ＝０、振幅＝２（小）では、Ｌ1 ＝２であるの対し、Ｌ3 ＝０、振幅＝３（中）では、Ｌ1 ＝Ｌ3 ＝３、振幅＝４（大）では、Ｌ1 ＝Ｌ3 ＝４、振幅＝５（特大）では、Ｌ1 ＝Ｌ3 ＝５に設定されている。このレベルゲージガイダンステーブル７００の設定によれば、振幅＝０〜５の増加において、標準モードのレベルゲージ値はＬ1 ＝０〜５に段階的に増加しているのに対し、超難モードのレベルゲージ値Ｌ3 は、振幅＝０〜２でＬ3 ＝０となるが、振幅＝３〜５でＬ3 ＝３、４、５に段階的に増加している。
これらの関係をグラフに示すと、レベルゲージ値Ｌ1 では、脈拍振幅Ｍに対してレベルが一様に増加する一次関数であるのに対し、図３２に示すように、レベルゲージ値Ｌ3 は、Ｍ＝１、２の脈拍振幅に対してレベルゲージ値Ｌ3 ＝０、Ｍ＝３〜５の脈拍振幅に対してレベルゲージ値Ｌ3 は、レベルゲージ値Ｌ1 と同様の増加となっている。
このような標準モード（難モード）及び超難モードを用いるとともに、例えば、超難モードを先行させて評価し、標準モードに移行させれば、ユーザは当初のレベルゲージ表示が劣悪であるために慎重な操作の後、適切な位置に指を修正することにより、標準モードでの高い評価レベルが得られ、適切な指の位置に誘導されることになる。その結果、適切な位置での脈拍測定が行え、測定精度を向上させることができる。
〔第４の実施の形態〕
第４の実施の形態について、図３３及び図３４を参照する。図３３及び図３４は、第４の実施の形態に係る音声ガイダンスを示す図である。図３３及び図３４に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
第１の実施の形態では、表示画面８０へのレベルゲージ表示によってガイダンスを行っているが、このガイダンスを音によって行ってもよく、周波数ｆの断続音の周期のレベルゲージ値による変化（図３３）又はレベルゲージ値に対応した周波数変化（図３４）により、ガイダンスを行ってもよい。
周波数ｆの断続音の周期のレベルゲージ値による変化では、易モードの実行により、振幅＝１であると、レベルゲージ値Ｌ2 ＝３となるので（図１７）、図３３の（Ａ）に示すように、一定周波数ｆの断続音Ｓａの発音間隔をレベルゲージ値Ｌ2 ＝３に対応する間隔Ｔ1 に設定してスピーカ４４Ｌ、４４Ｒから発音させる。
この易モードの表示から所定時間Ｔの後、易モードから難モードの動作に遷移すると、そのとき、振幅＝１であるとすれば、レベルゲージ値Ｌ1 ＝１となるので（図１７）、図３３の（Ｂ）に示すように、断続音Ｓａの発音間隔をレベルゲージ値Ｌ1 ＝１に対応する間隔Ｔ2 に設定してスピーカ４４Ｌ、４４Ｒから発音させる。Ｔ2 は、Ｔ2 ＜Ｔ1 であるから、その発音間隔が狭まって発音されることにより、ユーザは指の置き方が適切でないことを認識し、指の位置の修正が促される。
このようなガイダンス表示に基づき、ユーザが指の置き方を修正し、適切な位置であれば、図３３の（Ｃ）に示すように、断続音Ｓａの発音間隔が間隔Ｔ3 に変化し、この間隔Ｔ3 はレベルゲージ値Ｌ1 ＝５に対応した間隔である。この場合、Ｔ3 ＞Ｔ1 ＞Ｔ2 であるから、その断続音Ｓａの間隔Ｔ3 への移行により、ユーザは指の置き方が適切であることを認識し、精度の高い脈拍測定が行え、信頼性の高い測定結果が得られる。
レベルゲージ値に対応した周波数変化では、易モードの実行により、振幅＝１であると、レベルゲージ値Ｌ2 ＝３となるので（図１７）、図３４の（Ａ）に示すように、連続音Ｓｂの周波数をレベルゲージ値Ｌ2 ＝３に対応する周波数ｆ1 に設定してスピーカ４４Ｌ、４４Ｒから発音させる。
この易モードの表示から所定時間Ｔref の後、易モードから難モードの動作に遷移すると、そのとき、振幅＝１であるとすれば、レベルゲージ値Ｌ1 ＝１となるので（図１７）、図３４の（Ｂ）に示すように、連続音Ｓｂの周波数をレベルゲージ値Ｌ1 ＝１に対応する周波数ｆ2 に設定してスピーカ４４Ｌ、４４Ｒから発音させる。ｆ2 は、ｆ2 ＞ｆ1 であるから、その高い周波数の発音となり、ユーザは指の置き方が適切でないことを認識し、指の位置の修正が促される。
このようなガイダンス表示に基づき、ユーザが指の置き方を修正し、適切な位置であれば、図３４の（Ｃ）に示すように、連続音Ｓｂが周波数ｆ3 に変化し、この周波数ｆ3 はレベルゲージ値Ｌ1 ＝５に対応した周波数である。この場合、ｆ3 ＜ｆ1 ＜ｆ2 であるから、その連続音Ｓｂの周波数ｆ3 への移行により、ユーザは指の置き方が適切であることを認識し、精度の高い脈拍測定が行え、信頼性の高い測定結果が得られる。
〔他の実施の形態〕
(1) 上記実施の形態では、ガイダンス装置、そのガイダンス装置が搭載された機器、脈拍を指等から測定する機器として携帯端末装置２０を例示したが、本発明は、携帯情報端末機（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）（図３５）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）（図３６）、脈拍計（図３７）等の機器に適用することができ、上記実施の形態に限定されるものではない。ＰＤＡ２００（図３５）、ＰＣ３００（図３６）及び脈拍計４００（図３７）において、上記実施の形態と共通部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
(2) 上記実施の形態では、ガイダンス方法として脈拍測定のカメラ部への指の置き方をガイダンスする場合について説明したが、本発明は、指紋認証の指の操作、静脈認証の際の掌の置き方等、習熟度が必要とされるユーザ操作に関する機器等に適用されるものであり、上記脈拍測定に限定されるものではない。
(3) 上記実施の形態では、易モードの動作時間Ｔの所定時間Ｔref として例えば、２０〔秒〕を例示したが、この所定時間Ｔref は２０〔秒〕未満でもよく、２０〔秒〕を超えた時間であってもよく、また、任意に加減可能に設定してもよい。
次に、以上述べた本発明の実施の形態から抽出される技術的思想を請求項の記載形式に準じて付記として列挙する。本発明に係る技術的思想は上位概念から下位概念まで、様々なレベルやバリエーションにより把握できるものであり、以下の付記に本発明が限定されるものではない。
（付記１） 取得した情報に対する評価結果によりガイダンスをするガイダンス方法であって、
取得情報を段階的な第１の基準により評価する第１の評価モードと、この第１の評価モードとは異なる第２の基準によって評価する第２の評価モードとが設定され、第１の評価モードの適用の前に第２の評価モードを適用し、その評価結果を出力するステップと、
第２の評価モードの適用の後、第１の評価モードに遷移し、その評価結果を出力するステップと、
を含むことを特徴とするガイダンス方法。
（付記２） 付記１のガイダンス方法において、
前記第２の評価モードから前記第１の評価モードへの遷移は、前記第２の評価モードの開始から所定時間の経過後であることを特徴とするガイダンス方法。
（付記３） 付記１のガイダンス方法において、
前記取得情報は、指から取得した画像情報、又は該画像情報から採取された脈拍情報であることを特徴とするガイダンス方法。
（付記４） 付記１のガイダンス方法において、
前記第２の評価モードは、前記第１の評価モードの前記第１の基準により得られる評価レベルより高く又は低いレベルとしたことを特徴とするガイダンス方法。
（付記５） 付記１のガイダンス方法において、
前記評価結果は、段階的なレベルを表すレベルゲージ出力、又はレベルゲージ表示であることを特徴とするガイダンス方法。
（付記６） 付記１のガイダンス方法において、
前記第１の評価モード又は前記第２の評価モードの評価結果に応じ、ガイド音声、ガイド表示、発音間隔の異なる断続音又は周波数の異なる連続音によって修正を促すステップを含むことを特徴とするガイダンス方法。
（付記７） 取得した情報に対する評価結果によりガイダンスするガイダンス装置であって、
情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段の取得情報を段階的な第１の基準により評価する第１の評価モードと、この第１の評価モードとは異なる第２の基準によって評価する第２の評価モードとが設定され、第１の評価モードの適用前に第２の評価モードを適用し、その評価結果を出力し、第２の評価モードの適用から第１の評価モードに遷移し、第１の評価モードでの評価結果を出力する制御手段と、
を含むことを特徴とするガイダンス装置。
（付記８） 取得した情報に対する評価結果によりガイダンスをするための処理をコンピュータに実行させるガイダンスプログラムであって、
取得情報を段階的な第１の基準により評価する第１の評価モードと、この第１の評価モードとは異なる第２の基準によって評価する第２の評価モードとが設定され、第１の評価モードの適用の前に第２の評価モードを適用し、その評価結果を出力するステップと、
第２の評価モードの適用から第１の評価モードに遷移し、その評価結果を出力するステップと、
を含むことを特徴とするガイダンスプログラム。
（付記９） 取得した情報に対する評価結果によりガイダンスをするガイダンス機能を備える機器であって、
情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段の取得情報を段階的な第１の基準により評価する第１の評価モードと、この第１の評価モードとは異なる第２の基準によって評価する第２の評価モードとが設定され、第１の評価モードの適用前に第２の評価モードを適用し、その評価結果を出力し、第２の評価モードの適用から第１の評価モードに遷移し、第１の評価モードでの評価結果を出力する制御手段と、
を含むことを特徴とする機器。
（付記１０） 付記９の機器において、
前記第２の評価モードから前記第１の評価モードへの遷移は、前記第２の評価モードの開始から所定時間の経過後であることを特徴とする機器。
（付記１１） 付記９の機器において、
前記取得情報は、指から取得した画像情報、又は該画像情報から採取された脈拍情報であることを特徴とする機器。
（付記１２） 付記９の機器において、
前記情報取得手段は、撮像手段であることを特徴とする機器。
（付記１３） 付記９の機器において、
前記第２の評価モードは、前記第１の評価モードの前記第１の基準により得られる評価レベルより高く又は低いレベルとしたことを特徴とする機器。
（付記１４） 付記９の機器において、
前記評価結果は、段階的なレベルを表すレベルゲージ出力、又はレベルゲージ表示であることを特徴とする機器。
（付記１５） 付記９の機器において、
前記取得情報は、指の押圧又は位置の何れか一方又は双方を表す画像情報又は該画像情報から抽出された脈拍情報であることを特徴とする機器。
（付記１６） 付記９の機器において、
前記第１の評価モード又は前記第２の評価モードによる評価結果に応じ、ガイド音声、ガイド表示、発音間隔の異なる断続音又は周波数の異なる連続音によって修正を促す出力手段を備えたことを特徴とする機器。
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための最良の形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
本発明は、指等の生体からの取得情報を評価する評価機能を有する機器のガイダンスに関し、評価基準を異ならせた第１及び第２の評価モードを設定し、これら評価モードの遷移により、異なる評価結果及びその遷移をユーザに認識させ、ユーザを評価結果が得られた状態からより高い評価に向けての修正を促すことができ、ユーザを適切な状態に導くことができ、有用である。
第１の実施の形態に係るガイダンス装置を示す図である。 脈拍算出処理部を示す図である。 携帯端末装置のハードウェア構成を示す図である。 携帯端末装置を開いた状態の外観構成を示す図である。 携帯端末装置を閉じた状態の外観構成を示す図である。 指の置き方の一例を示す図である。 指の置き方の一例を示す図である。 指の置き方の一例を示す図である。 指の置き方の一例を示す図である。 カメラ部の一例を示す図である。 指の置き方とカメラ部の撮像態様の一例を示す図である。 指の置き方とカメラ部の撮像態様の一例を示す図である。 カメラ部に対する指先の押圧面積及び位置と画像レベルを示す図である。 脈拍振幅及び脈拍を示す図である。 脈拍数算出に利用するピーク間隔のヒストグラムを示す図である。 ガイダンステーブルの構成例を示す図である。 レベルゲージガイダンステーブルの構成例を示す図である。 脈拍振幅とレベルゲージとの関係を示す図である。 メイン表示部によるレベルゲージ表示及び脈拍表示を示す図である。 サブ表示部によるレベルゲージ表示及び脈拍表示を示す図である。 ガイダンス表示を示す図である。 脈拍測定の処理手順を示すフローチャートである。 レベルゲージによるガイダンスの処理手順を示すフローチャートである。 ガイダンス内容の推移を示す図である。 ガイダンス内容の推移を示す図である。 ガイダンス内容の推移を示す図である。 第２の実施の形態に係るモード切替えを示すフローチャートである。 モード切替えを示すフローチャートである。 モード切替えを示すフローチャートである。 モード切替えを示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係るレベルゲージガイダンステーブルを示す図である。 脈拍振幅とレベルゲージとの関係を示す図である。 第４の実施の形態に係る音声ガイダンスを示す図である。 音声ガイダンスを示す図である。 他の実施の形態に係る携帯情報端末機を示す図である。 他の実施の形態に係るパーソナルコンピュータを示す図である。 他の実施の形態に係る脈拍計を示す図である。
符号の説明
２ ガイダンス装置
４ カメラモジュール部
６ 静止画／動画カメラアプリ部
８ 脈拍算出処理部
８０２ 画像データ取得部
８０４ 血流量変化算出部
８０６ ピーク／脈拍振幅算出部
８０８ ヒストグラム生成部
１０ 脈拍アプリ部
１２ ガイダンス処理部
１４ 通知処理部
１６ カメラデバイス
１８ 表示部
２０ 携帯端末装置
２２ ＣＰＵ
２４ インカメラ部
２６ アウトカメラ部
２８ 記憶部
３０ ＲＡＭ
１８２ メイン表示部
１８４ サブ表示部
３６ 操作入力部
３８ 音声入出力部
４０ プログラム記憶部
４２ データ記憶部
４４Ｌ、４４Ｒ スピーカ
４６ 筐体
４８ 固定側筐体部
５０ 可動側筐体部
５２ ヒンジ部
５４ 指先
５６ 回路基板
５８ 窓部
６０ 導光部材
６２ 光
６４ ガイダンステーブル
６６ 画像状態
６８ ガイダンス内容
７０ レベルゲージガイダンステーブル
７２ 脈拍振幅情報
７４ レベルゲージ
８０ 表示画面
８２ カレンダ及び時刻
８４ タイトル
８６ レベルゲージ表示部
８８ レベル
９０ 脈拍表示部
９２ 表示画面
９４、９６、９８ ガイダンス表示

Claims (5)

  1. 取得した情報に対する評価結果によりガイダンスをするガイダンス方法であって、
    指の押圧又は位置の何れか一方又は双方を表す画像情報、又は該画像情報から脈拍情報を取得するステップと、
    前記画像情報に応じてガイダンス内容を選択するステップと、
    前記脈拍情報と段階的な第１の基準及び該第１の基準と異なる第２の基準とを関係付けるステップと、
    前記画像情報より前記脈拍情報が取得できない場合に、選択されたガイダンスを出力し、前記脈拍情報が取得できる場合に、前記画像情報より取得した前記脈拍情報を前記第１の基準により評価する第１の評価モードと、前記第２の基準によって評価する第２の評価モードとが設定され、前記第１の評価モードの適用の前に前記第２の評価モードを適用し、その評価結果を出力するステップと、
    前記第２の評価モードの適用の後、前記第１の評価モードに遷移し、その評価結果を出力するステップと、
    を含むことを特徴とするガイダンス方法。
  2. 請求項１のガイダンス方法において、
    前記第２の評価モードから前記第１の評価モードへの遷移は、前記第２の評価モードの開始から所定時間の経過後であることを特徴とするガイダンス方法。
  3. 取得した情報に対する評価結果によりガイダンスするガイダンス装置であって、
    指の押圧又は位置の何れか一方又は双方を表す画像情報、又は該画像情報から脈拍情報を取得する情報取得手段と、
    前記画像情報とガイダンス内容を関係付けたガイダンステーブルと、前記脈拍情報と段階的な第１の基準及び該第１の基準と異なる第２の基準とを関係付けた評価テーブルとを記憶する記憶手段と、
    前記画像情報より前記脈拍情報が取得できない場合に、前記ガイダンステーブルから選択されたガイダンスを出力し、前記脈拍情報が取得できる場合に、前記情報取得手段の取得した前記脈拍情報を前記第１の基準により評価する第１の評価モードと、前記第２の基準によって評価する第２の評価モードとが設定され、前記第１の評価モードの適用前に前記第２の評価モードを適用し、その評価結果を出力し、前記第２の評価モードの適用から前記第１の評価モードに遷移し、前記第１の評価モードでの評価結果を出力する制御手段と、
    を含むことを特徴とするガイダンス装置。
  4. 取得した情報に対する評価結果によりガイダンスをするための処理をコンピュータに実行させるガイダンスプログラムであって、
    指の押圧又は位置の何れか一方又は双方を表す画像情報、又は該画像情報から脈拍情報を取得するステップと、
    前記画像情報に応じてガイダンス内容を選択するステップと、
    前記脈拍情報と段階的な第１の基準及び該第１の基準と異なる第２の基準とを関係付けるステップと、
    前記画像情報より前記脈拍情報が取得できない場合に、選択されたガイダンスを出力し、前記脈拍情報が取得できる場合に、前記画像情報より取得した前記脈拍情報を前記第１の基準により評価する第１の評価モードと、前記第２の基準によって評価する第２の評価モードとが設定され、前記第１の評価モードの適用の前に前記第２の評価モードを適用し、その評価結果を出力するステップと、
    前記第２の評価モードの適用から前記第１の評価モードに遷移し、その評価結果を出力するステップと、
    を含むことを特徴とするガイダンスプログラム。
  5. 取得した情報に対する評価結果によりガイダンスをするガイダンス機能を備える機器であって、
    指の押圧又は位置の何れか一方又は双方を表す画像情報、又は該画像情報から脈拍情報を取得する情報取得手段と、
    前記画像情報とガイダンス内容を関係付けたガイダンステーブルと、前記脈拍情報と段階的な第１の基準及び該第１の基準と異なる第２の基準とを関係付けた評価テーブルとを記憶する記憶手段と、
    前記画像情報より前記脈拍情報が取得できない場合に、前記ガイダンステーブルから選択されたガイダンスを出力し、前記脈拍情報が取得できる場合に、前記情報取得手段の取得した前記脈拍情報を前記第１の基準により評価する第１の評価モードと、前記第２の基準によって評価する第２の評価モードとが設定され、前記第１の評価モードの適用前に前記第２の評価モードを適用し、その評価結果を出力し、前記第２の評価モードの適用から前記第１の評価モードに遷移し、前記第１の評価モードでの評価結果を出力する制御手段と、
    を含むことを特徴とする機器。
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