JP5315947B2 - 脈拍数算出プログラム、脈拍数算出装置、脈拍数算出方法および携帯端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、脈拍数算出プログラム、脈拍数算出装置、脈拍数算出方法および携帯端末装置に関する。

近年、健康管理の目的で体脂肪計、心電計測器および脈波計などを利用する人が増えている。そして、脈波計については、指や耳たぶなどに挟んで計測することができるクリップ式のセンサなどが一般的になってきている。

ところで、脈波計による脈拍数の出力においては、安静時、日常生活時および運動時などの様々な場面に対応して正確な脈拍数が出力されることが望ましい。より正確な脈拍数を出力するためには、脈拍数の算出に利用される脈波データに混入し得るノイズをいかに除去するかにかかっている。

そこで、最近では、脈拍数の算出に利用される脈波データに混入するノイズを除去して脈拍数を算出する様々な技術がある。

ノイズ除去処理を含む技術としては、例えば、図１０に示すように、過去の任意の個数のピーク間隔の平均値「ピーク間隔Ｂ」と、現時点でのピーク間隔時間「ピーク間隔Ａ」との差が一定値以上である場合に、現時点でのピーク間隔時間「ピーク間隔Ａ」を過去の任意の個数のピーク間隔時間の平均値「ピーク間隔Ｂ」に置換する。そして、置換後のピーク間隔時間を用いて脈拍数を算出する。これにより、図１０に示すような単発のノイズが発生する場合に、ノイズによる影響を抑制できる。なお、図１０は、従来技術に係る脈拍数算出処理を説明するための図である。

特開２００１−１９８０９４号公報

しかしながら、上述した従来技術では、脈変動に追従した脈拍数を算出することができないという課題がある。

例えば、過去のピーク間隔の平均値（例えば、図１０に示した「ピーク間隔Ｂ」）が間違っている（ノイズである）場合には、ノイズをもとに置換されたピーク間隔時間を用いて脈拍数の算出がなされるために、正確な脈拍数を算出することができない。

また、例えば、急な運動やあくびなどの生理現象によって脈そのものが急激に変動して正しいピーク間隔が増減している場合には、図１１に示すように、短いピーク間隔「ピーク間隔Ｏ」、長いピーク間隔「ピーク間隔Ｐ」および短いピーク間隔「ピーク間隔Ｑ」のようにピーク間隔が急激に変化するので、「ピーク間隔Ｐ」全てを「ピーク間隔Ｏ」に置換することとなる。この結果、上述した従来技術では、脈変動に追従した脈拍数を算出することができない。なお、図１１は、従来技術に係る課題を説明するための図である。

そこで、本発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、脈変動に追従した脈拍数を算出することが可能である脈拍数算出プログラム、脈拍数算出装置、脈拍数算出方法および携帯端末装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の開示する脈拍数算出装置は、脈動に応じた振幅値を有する脈波データを受信する受信部と、前記受信部によって受信された脈波データから脈間隔を検出し、検出された脈間隔の発生時間と、脈間隔の値と、脈間隔の属性の初期値を示す第一の状態とを対応付けて記憶部に格納する間隔検出部と、前記間隔検出部によって記憶部に格納された最新の複数拍のうち、第一の状態および第二の状態にある脈間隔の値の平均値を算出する平均値算出部と、前記最新の複数拍において第一の状態にある脈間隔の値が、前記平均値算出部によって算出された平均値に基づいた所定値の範囲内である場合に、第一の状態から第二の状態に属性を更新する属性判定部と、前記最新の複数拍よりも過去に検出された脈間隔の値を含めた複数拍のうち、第二の状態にある脈間隔の値を用いて脈拍数を算出する脈拍数算出部と、を有することを要件とする。

本発明の開示する脈拍数算出プログラム、脈拍数算出装置、脈拍数算出方法および携帯端末装置によれば、脈変動に追従した脈拍数を算出することが可能であるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る脈拍数算出プログラム、脈拍数算出装置、脈拍数算出方法および携帯端末装置の実施例を説明する。

［脈拍数算出装置の概要］
最初に、図１を用いて、実施例１に係る脈拍数算出装置の概要を説明する。図１は、実施例１に係る脈拍数算出装置の概要を説明するための図である。

本発明の開示する脈拍数算出装置は、例えば、指や耳などを挟むクリップ式センサを付属とする携帯電話機、ＰＤＡまたはモニタ表示可能な機器などに配設される。クリップ式センサは、例えば、指や耳などを挟んだ状態で発光し、心臓の鼓動に応じた血流量の変化、すなわち光の透過量の変化によって得られる濃淡（光の量）から脈波データを検出するものである。なお、脈波データを検出するセンサは、心臓の鼓動もしくは脈動に応じた周期を表せる信号を出力できるセンサであれば良く、上記のクリップ式センサに限られるものではない。

上述した構成において、脈拍数算出装置は、脈動に応じた振幅値を有する脈波データを受信する（図１の（１）参照）。そして、脈拍数算出装置は、受信された脈波データから脈間隔を検出し、検出された脈間隔の発生時間と、脈間隔の値と、脈間隔の属性の初期値を示す第一の状態とを対応付けて記憶部に格納する（図１の（２）参照）。脈間隔の発生時間とは、例えば、グラフの横軸に相当する値である。実際にその脈拍を計測した時刻に限らず、各脈波ピークの相対的な発生時間関係を表せればどのような値であっても良い。また、脈間隔の値とは、隣り合う脈波ピークの間隔の値である。例えば、図１の（２）において「ピーク間隔Ｈ」で示される脈間隔の発生時間は、「７０」であり、脈間隔の値は、「Ｈ」である。

具体的に説明すると、脈拍数算出装置は、クリップ式センサなどにより人体をセンシングして検出された脈動に応じた振幅値を有する脈波データを受信する。なお、ここでは、クリップ式センサによるセンシングを１０００Ｈｚサンプリングとし、図１の縦軸はＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換された後に正規化された振幅を示し、図１の横軸は時間を示している。

そして、脈拍数算出装置は、受信された脈波データから脈のピーク間隔Ｈを検出する。ピーク間隔Ｈの検出については、例えば、脈波データにおける極大値または極小値などの特徴点を用いて、当該特徴点間の間隔を脈波データにおけるピーク間隔Ｈ「５５０」として検出する。なお、ピーク間隔の検出については、極大値または極小値を用いて検出する技術ではなく、公知の技術を用いることとしても良い。

続いて、脈拍数算出装置は、検出されたピーク間隔Ｈの発生時間（タイミング）「０」と、ピーク間隔Ｈの値「５５０」と、ピーク間隔Ｈの属性の初期値を示す状態「保留：０」とを対応付けて記憶部に格納する。

記憶部に格納される属性は、例えば、「採用：１」、「保留：０」および「削除：−１」であり、後述するピーク間隔の平均値算出と脈拍数算出とにピーク間隔の値を利用するか否かを示している。具体的には、属性「採用：１」は、ピーク間隔の平均値算出と脈拍数算出とに利用されるピーク間隔である。また、属性「保留：０」は、ピーク間隔の平均値算出に利用され、脈拍数算出には利用されないピーク間隔である。また、属性「削除：−１」は、脈拍数算出には利用されないピーク間隔である。

そして、脈拍数算出装置は、記憶部に格納された最新の複数拍について脈間隔の値の平均値を算出する。続いて、脈拍数算出装置は、最新の複数拍において第一の状態にある脈間隔の値が、算出された平均値に基づいた所定値の範囲内である場合に、第一の状態から第二の状態に属性を更新する（図１の（３）参照）。

上述した例で具体的に説明すると、脈拍数算出装置は、記憶部に格納された最新の複数拍１０個（「保留：０」となったピーク間隔の値を含む）についてピーク間隔の値の平均値「５００」を算出する。そして、脈拍数算出装置は、最新の複数拍１０個において属性「保留：０」であるピーク間隔の値「５５０」が、算出された平均値「５００」に基づいた所定値の範囲内である場合に、属性「保留：０」から属性「採用：１」に更新する。

最新の複数拍１０個に含まれる属性「保留：０」であるピーク間隔の属性判定では、例えば、「ピーク間隔の値の平均値×０．５≦属性「保留：０」であるピーク間隔の値≦ピーク間隔の値の平均値×１．５」、すなわち、「５００×０．５≦５５０≦５００×１．５」を満たす場合に、ピーク間隔の値の平均値と属性「保留：０」であるピーク間隔の値との差異が小さいので、属性「保留：０」から属性「採用：１」に更新される。

要するに、最新の複数拍１０個に含まれる属性「保留：０」であるピーク間隔の属性判定において、属性「採用：１」に更新されないピーク間隔は、単発ノイズまたは急激な運動などによる脈波の変動であるということが予測される。そして、急激な運動である場合には、単発ノイズとは異なり、ピーク間隔の値が複数拍分変動するので、急激な運動により属性「保留：０」となっているピーク間隔の値と、所定複数拍におけるピーク間隔の値の平均値との差異が小さくなっていくことで、属性「採用：１」に更新される。

なお、脈拍数算出装置は、属性が「保留：０」のまま最新の複数拍１０個分に含まれなくなった場合に、当該属性を「削除：−１」に更新して、後述する脈拍数算出に利用しないピーク間隔の値とする。

その後、脈拍数算出装置は、最新の複数拍よりも過去に検出された脈間隔の値を含めた複数拍のうち、第二の状態にある脈間隔の値を用いて脈拍数を算出する（図１の（４）参照）。

上述した例で具体的に説明すると、脈拍数算出装置は、最新の複数拍１０個よりも過去に検出されたピーク間隔の値を含めた複数拍２０個のうち、属性「採用：１」であるピーク間隔の値の平均値「５００」を用いて脈拍数を算出する。算出される脈拍数は、例えば、「脈拍数＝６０（秒）×１０００÷（複数拍２０個のうち属性「採用：１」であるピーク間隔の値の平均値）」、すなわち、「脈拍数＝６０×１０００÷５００＝１２０拍／分」となる。なお、脈拍数算出装置は、上記処理を脈波の計測が終了するまで繰り返し実施し、算出された脈拍数は、例えば、接続されるモニタやその他の機器などに出力される。

つまり、脈拍数算出装置は、入力される脈波データのピーク間隔の値を所定時間保持しておき、当該所定時間内に保持されるピーク間隔の値を含めたピーク間隔の平均値を求め、当該平均値と保持されるピーク間隔の値との差異が所定範囲内である場合に、当該所定範囲内であるピーク間隔の値を利用して脈拍数を算出することができる結果、脈変動に追従した脈拍数を算出することが可能である。

言い換えると、脈拍数算出装置は、入力される脈波データの最新の複数拍１０個分を脈拍数算出に利用するか否かの範囲として利用し、当該１０個分を含む２０個を脈拍数算出に利用する範囲として利用する際に、１０個分の範囲において脈拍数算出に利用すると判定されたピーク間隔の値も脈拍数算出に利用するので、脈変動に追従してリアルタイムかつ正確に脈拍数を算出することができる。

［脈拍数算出装置の構成］
次に、図２を用いて、実施例１に係る脈拍数算出装置の構成を説明する。図２は、実施例１に係る脈拍数算出装置の構成例を示す図である。

図２に示すように、脈拍数算出装置１０は、記憶部２０と、制御部３０とを有し、例えば、脈波データに基づいて脈拍数を算出する。

記憶部２０は、制御部３０による各種処理に必要なデータや、制御部３０による各種処理結果を記憶する。具体的には、記憶部２０は、図３に示すように、後述する間隔検出部３２によって検出されたピーク間隔の発生時間（ピーク発生タイミング）と、ピーク間隔の値と、ピーク間隔の属性とを記憶する。

例えば、記憶部２０は、ピーク発生タイミング「０」と、ピーク間隔の値「５５０」と、ピーク間隔の属性「０」とを記憶する。また、ピーク発生タイミングは、例えば、１０００Ｈｚサンプリングにおいて検出された現拍（最新の拍）を「０ｍｓ［ミリ秒］」として、当該現拍よりも過去に検出された拍を、現拍「０」を基準として時間（過去の時間）をデクリメントして「−５５０」としている。なお、図３は、記憶部２０に記憶されるデータの例を示す図である。

制御部３０は、制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有するとともに、特に、受信部３１と、間隔検出部３２と、平均値算出部３３と、属性判定部３４と、脈拍数算出部３５とを有し、これらによって種々の処理を実行する。

受信部３１は、脈動に応じた振幅値を有する脈波データを受信する。具体的に例を挙げると、受信部３１は、クリップ式センサなどにより人体をセンシングして検出された脈動に応じた振幅値を有する脈波データを受信する。

間隔検出部３２は、受信部３１によって受信された脈波データから脈間隔を検出し、検出された脈間隔の発生時間と、脈間隔の値と、脈間隔の属性の初期値を示す第一の状態とを対応付けて記憶部２０に格納する。

上述した例で具体的に例を挙げると、間隔検出部３２は、受信部３１によって受信された脈波データから脈のピーク間隔「５５０」を検出し、検出されたピーク間隔のピーク発生タイミング「０」と、ピーク間隔の値「５５０」と、ピーク間隔の属性の初期値を示す状態「保留：０」とを対応付けて記憶部２０に格納する（図３参照）。

間隔検出部３２によって記憶部２０に格納される属性は、例えば、図４に示すように、「採用：１」、「保留：０」および「削除：−１」であり、後述する平均値算出部３３と脈拍数算出部３５とによって算出されるピーク間隔の平均値算出と、脈拍数算出とに検出されたピーク間隔の値を利用するか否かを示している。

図４に示した属性を具体的に説明すると、属性「採用：１」は、ピーク間隔の平均値算出と脈拍数算出とに利用されるピーク間隔であり、属性「保留：０」は、ピーク間隔の平均値算出に利用され、脈拍数算出には利用されないピーク間隔であり、属性「削除：−１」は、脈拍数算出には利用されないピーク間隔である。なお、図４は、ピーク間隔の属性と各モジュールとの関係を示す図である。

平均値算出部３３は、間隔検出部３２によって記憶部２０に格納された最新の複数拍について脈間隔の値の平均値を算出する。上述した例で具体的に例を挙げると、平均値算出部３３は、間隔検出部３２によって記憶部２０に格納された属性「保留：０」であるピーク間隔の値を含む最新の複数拍１０個について、ピーク間隔の値の平均値「５００」を算出する。

属性判定部３４は、最新の複数拍において第一の状態にある脈間隔の値が、平均算出部３３によって算出された平均値に基づいた所定値の範囲内である場合に、第一の状態から第二の状態に属性を更新する。

上述した例で具体的に例を挙げると、属性判定部３４は、最新の複数拍１０個において属性「保留：０」であるピーク間隔の値「５５０」や「１０００」などが、平均値算出部３３によって算出された平均値「５００」に基づいた所定値の範囲内である場合に、属性「保留：０」から属性「採用：１」に更新する。

最新の複数拍１０個に含まれる属性「保留：０」であるピーク間隔の属性判定では、例えば、「ピーク間隔の値の平均値×０．５≦属性「保留：０」であるピーク間隔の値≦ピーク間隔の値の平均値×１．５」を満たす場合に、ピーク間隔の値の平均値と属性「保留：０」であるピーク間隔の値との差異が小さいので、属性「保留：０」から属性「採用：１」に更新される。

ここで、最新の複数拍１０個に含まれる属性「保留：０」であるピーク間隔「５５０」と、ピーク間隔「１０００」とにおける属性判定処理を説明する。

（ピーク間隔の値「５５０」）
例えば、属性「保留：０」およびピーク間隔の値「５５０」である場合には、「５００×０．５≦５５０≦５００×１．５」を満たし、ピーク間隔の値の平均値「５００」と属性「保留：０」であるピーク間隔の値「５５０」との差異が小さいので、属性「保留：０」から属性「採用：１」に更新される。

（ピーク間隔の値「１０００」）
また、例えば、属性「保留：０」およびピーク間隔の値「１０００」である場合には、「５００×０．５≦１０００≦５００×１．５」を満たさず、ピーク間隔の値の平均値「５００」と属性「保留：０」であるピーク間隔の値「１０００」との差異が大きいので、属性「保留：０」から更新されない。

要するに、最新の複数拍１０個に含まれる属性「保留：０」であるピーク間隔の属性判定において、属性「採用：１」に更新されないピーク間隔「１０００」は、単発ノイズまたは急激な運動などによる脈波の変動であるということが予測される。なお、属性が「保留：０」のまま最新の複数拍１０個分に含まれなくなった場合には、当該属性が「削除：−１」に更新され、後述する脈拍数算出部３５による脈拍数算出処理に利用されないピーク間隔となる。

例えば、単発ノイズである場合には、図５−１に示すように、ピーク間隔の平均値算出に利用される範囲内にある間は属性「保留：０」のまま記憶部２０に保持される。そして、保持される属性「保留：０」であるピーク間隔は、図５−２に示すように、ピーク間隔の平均値算出に利用される範囲外になると属性「削除：−１」に更新される。なお、図５−１および図５−２は、単発ノイズが発生する場合のピーク間隔の属性を説明するための図である。

また、例えば、急激な運動によるピーク間隔である場合には、図６−１に示すように、短いピーク間隔の後に長いピーク間隔として複数拍検出されることとなり、ピーク間隔の平均値算出に利用される範囲内において上記所定値の範囲を満たさない期間は属性「保留：０」のまま記憶部２０に保持される。そして、保持される属性「保留：０」であるピーク間隔は、図６−２に示すように、ピーク間隔の平均値算出に利用される範囲内において上記所定値の範囲を満たすようになり、属性「保留：０」から属性「採用：１」に更新される。なお、図６−１および図６−２は、長いピーク間隔が続く場合のピーク間隔の属性を説明するための図である。

脈拍数算出部３５は、最新の複数拍よりも過去に検出された脈間隔の値を含めた複数拍のうち、第二の状態にある脈間隔の値を用いて脈拍数を算出する。

上述した例で具体的に例を挙げると、脈拍数算出部３５は、最新の複数拍１０個よりも過去に検出されたピーク間隔の値を含めた複数拍２０個のうち、属性「採用：１」であるピーク間隔の値の平均値「５００」を用いて脈拍数を算出する。

脈拍数算出部３５によって算出される脈拍数は、例えば、「脈拍数＝６０（秒）×１０００÷（複数拍２０個のうち属性「採用：１」であるピーク間隔の値の平均値）」、すなわち、「脈拍数＝６０×１０００÷５００＝１２０拍／分」となる。なお、脈拍数算出装置１０は、上記処理を脈波の計測が終了するまで繰り返し実施し、算出された脈拍数は、例えば、接続されるモニタやその他の機器などに出力される。

なお、本発明で利用する属性については、ピーク間隔の平均値算出に利用する範囲から外れた場合でも属性「削除：−１」に更新する処理を実施することなく、属性「保留：０」のままにしておいても良い。属性「保留：０」のままにしておく場合では、ピーク間隔の平均値算出に利用する範囲外であるため、ピーク間隔の平均値算出に利用されることはなく、さらには、属性「保留：０」は、脈拍数の算出に利用されることがないためである。

また、脈拍数の算出に利用される範囲外となったピーク間隔は、記憶部２０から削除することとしても良く、削除することにより省メモリを実現することができる。また、属性「保留：０」のままピーク間隔の平均値算出の範囲外となったピーク間隔は、記憶部２０から削除することとしても良く、同様に、削除することにより省メモリを実現することができる。なお、ピーク発生タイミングは、例えば、属性「保留：０」のままピーク間隔の平均値算出の範囲外となったピーク間隔が記憶部２０から削除される場合でも、更新（変更）されることはない。

［脈拍数算出処理フロー］
次に、図７を用いて、実施例１に係る脈拍数算出処理の流れを説明する。図７は、実施例１に係る脈拍数算出処理の流れを説明するためのフローチャートである。

例えば、図７に示すように、脈拍数算出装置１０は、クリップ式センサなどにより人体をセンシングして検出された脈動に応じた振幅値を有する脈波データを受信すると（ステップＳ１０１肯定）、受信された脈波データから脈のピーク間隔「５５０」を検出する（ステップＳ１０２）。そして、脈拍数算出装置１０は、検出されたピーク間隔のピーク発生タイミング「０」と、ピーク間隔の値「５５０」と、ピーク間隔の属性の初期値を示す状態「保留：０」とを対応付けて記憶部２０に格納する。

続いて、脈拍数算出装置１０は、記憶部２０に格納された属性「保留：０」であるピーク間隔の値を含む最新の複数拍１０個について、ピーク間隔の値の平均値「５００」を算出する（ステップＳ１０３）。

その後、脈拍数算出装置１０は、最新の複数拍１０個において属性「保留：０」であるピーク間隔の値「５５０」が、算出されたピーク間隔の値の平均値「５００」に基づいた所定値の範囲内「５００×０．５≦５５０≦５００×１．５」を満たす場合に（ステップＳ１０４肯定）、当該ピーク間隔「５５０」の属性を「保留：０」から「採用：１」に更新する（ステップＳ１０５）。

そして、脈拍数算出装置１０は、最新の複数拍１０個よりも過去に検出されたピーク間隔の値を含めた複数拍２０個のうち、属性「採用：１」であるピーク間隔の値の平均値「５００」を用いて、脈拍数「脈拍数＝６０×１０００÷５００＝１２０拍／分」を算出する（ステップＳ１０６）。

また、脈拍数算出装置１０は、ステップＳ１０４において、最新の複数拍１０個において属性「保留：０」であるピーク間隔の値「１０００」が、算出されたピーク間隔の値の平均値「５００」に基づいた所定値の範囲内「５００×０．５≦１０００≦５００×１．５」を満たさない場合に（ステップＳ１０４否定）、ピーク間隔の発生タイミングが一定時間（複数拍１０個分）経過したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。

そして、脈拍数算出装置１０は、ピーク間隔の発生タイミングが一定時間（複数拍１０個分）経過した場合に（ステップＳ１０８肯定）、ピーク間隔の値「１０００」の属性「保留：０」を属性「削除：−１」に更新する（ステップＳ１０９）。また、脈拍数算出装置１０は、ピーク間隔の発生タイミングが一定時間（複数拍１０個分）経過していない場合に（ステップＳ１０８否定）、ピーク間隔の値「１０００」の属性「保留：０」を更新することなくステップＳ１０６の処理を実施する。但し、上述したように、属性「保留：０」から属性「削除：−１」に更新する処理は、実施しなくても良い。

なお、脈拍数算出装置１０は、脈波の計測が終了した場合に（ステップＳ１０７肯定）、処理を終了し、脈波の計測が終了していない場合に（ステップＳ１０７否定）、上記処理を脈波の計測が終了するまで繰り返し実施する。

［実施例１による効果］
上述したように、脈拍数算出装置１０は、脈波データに基づいて脈拍数を算出する場合に、ノイズまたは生理現象などによる瞬間的なピーク間隔の拡大および縮小を捉えて、ノイズとみなされるピーク間隔を排除したピーク間隔を用いて脈拍数を算出するので、脈変動に追従した脈拍数を算出することが可能である。

例えば、脈拍数算出装置１０は、クリップ式センサなどにより人体をセンシングして検出された脈動に応じた振幅値を有する脈波データを受信すると、受信された脈波データから脈のピーク間隔「５５０」を検出する。そして、脈拍数算出装置１０は、検出されたピーク間隔のピーク発生タイミング「０」と、ピーク間隔の値「５５０」と、ピーク間隔の属性の初期値を示す状態「保留：０」とを対応付けて記憶部２０に格納する。続いて、脈拍数算出装置１０は、記憶部２０に格納された属性「保留：０」であるピーク間隔の値を含む最新の複数拍１０個について、ピーク間隔の値の平均値「５００」を算出する。その後、脈拍数算出装置１０は、最新の複数拍１０個において属性「保留：０」であるピーク間隔の値「５５０」が、算出されたピーク間隔の値の平均値「５００」に基づいた所定値の範囲内「５００×０．５≦５５０≦５００×１．５」を満たす場合に、当該ピーク間隔「５５０」の属性を「保留：０」から「採用：１」に更新する。そして、脈拍数算出装置１０は、最新の複数拍１０個よりも過去に検出されたピーク間隔の値を含めた複数拍２０個のうち、属性「採用：１」であるピーク間隔の値の平均値「５００」を用いて、脈拍数「脈拍数＝６０×１０００÷５００＝１２０拍／分」を算出する。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも
種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、（１）ピーク間隔平均値算出に利用されるピーク間隔、（２）属性判定に利用される所定範囲、（３）ピーク間隔平均値算出に利用される複数拍、（４）脈拍数算出装置の構成、（５）携帯端末装置、（６）プログラム、において異なる実施例を説明する。

（１）ピーク間隔平均値算出に利用されるピーク間隔
上記実施例１では、ピーク間隔の値の平均値算出において、最新のピーク間隔すなわち属性「保留：０」である現拍を含めて算出する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当該現拍を含めずに算出することとしても良い。

具体的には、ピーク間隔の値の平均値算出では、現拍がノイズであるか否かが不明であるため、当該現拍が実際のノイズである場合に、当該ノイズを含めた平均値を算出することになる。そこで、現拍を含めずに平均値を算出する。この結果、ピーク間隔の値の平均値の正確性が向上するので、より正確な脈拍数を算出することができる。但し、平均値算出に利用する複数拍のうちのひとつ（現拍）だけを利用するか否かであるため、極端に平均値に影響するわけではない。

（２）属性判定に利用される所定範囲
また、上記実施例１では、属性判定に利用される所定範囲が、ピーク間隔の値の平均値×０．５からピーク間隔の値の平均値×１．５の範囲である場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、「０．５」或いは「１．５」の値を、実データに基づいた好適な値に変更することもできる。

（３）ピーク間隔平均値算出に利用される複数拍
また、上記実施例１では、ピーク間隔の値の平均値算出に利用される複数拍の個数が１０個である場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当該１０個を好適な値に変更することもできる。また、同様に、脈拍数算出に利用される複数拍の個数は、２０個に限られるものではなく、当該２０個を好適な値に変更することもできる。

さらに、上記実施例１では、ピーク間隔の値の平均値算出に利用される複数拍の個数が１０個である場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、１０秒などの時間内に含まれる複数拍を利用することとしても良く、当該時間も好適な値に変更することができる。また、同様に、脈拍数算出に利用される複数拍の個数は、２０個に限られるものではなく、例えば、２０秒などの時間内に含まれる複数拍を利用することとしても良く、当該時間も好適な値に変更することができる。

（４）脈拍数算出装置の構成
また、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメタを含む情報（例えば、図１に示した「記憶部２０」に記憶される情報）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、例えば、平均値算出部３３と、属性判定部３４とを、ピーク間隔の値の平均値を算出して、算出された平均値に基づいて属性「保留：０」であるピーク間隔を判定する「ピーク間隔利用判定部」として統合するなど、その全部または一部を、各種の負担や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合することができる。さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

（５）携帯端末装置
また、上記実施例１では、脈拍数算出装置としての脈拍数算出処理を説明したが、脈拍数算出装置を含んだ携帯端末装置として実現することもできる。ここで、図８を用いて、携帯端末装置の構成例を説明する。図８は、携帯端末装置の構成例を示す図である。なお、図８では、脈拍数算出装置１０と同様の構成要素には同一の符号を付し、実施例１と同様の処理内容については説明を省略して、実施例１とは異なる表示部１１０と、脈拍数算出部１３５と、出力部１３６とについて説明する。また、携帯端末装置１００は、例えば、携帯電話機やＰＤＡなどの端末装置であり、通話やメール送受信など、図８の構成例に図示しない様々な機能を有している。

表示部１１０は、ディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなど）やスピーカを有し、各種の情報を出力する。例えば、表示部１１０は、後述する出力部１３６によって出力制御された脈拍数を表示出力する。

制御部１３０は、制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有するとともに、特に、受信部３１と、間隔検出部３２と、平均値算出部３３と、属性判定部３４と、脈拍数算出部１３５と、出力部１３６とを有し、これらによって種々の処理を実行する。

脈拍数算出部１３５は、最新の複数拍よりも過去に検出された脈間隔の値を含めた複数拍のうち、第二の状態にある脈間隔の値を用いて脈拍数を算出する。具体的に説明すると、脈拍数算出部１３５は、最新の複数拍１０個よりも過去に検出されたピーク間隔の値を含めた複数拍２０個のうち、属性「採用：１」であるピーク間隔の値の平均値「５００」を用いて脈拍数「１２０拍／分」を算出し、出力部１３６に通知する。

出力部１３６は、脈拍数算出部１３５によって算出された脈拍数を表示出力させる。上述した例で具体的に説明すると、出力部１３６は、脈拍数算出部１３５によって算出および通知された脈拍数「１２０拍／分」を、表示部１１０に表示出力させる制御を行う。

つまり、携帯端末装置１００は、入力される脈波データの最新の複数拍１０個分を脈拍数産出に利用するか否かの範囲として利用し、当該１０個分を含む２０個を脈拍数算出に利用する範囲として利用する際に、１０個分の範囲において脈拍数算出に利用すると判定されたピーク間隔の値も脈拍数算出に利用して表示部に表示出力させるので、脈変動に追従してリアルタイムかつ正確に脈拍数を出力することができる。

（６）プログラム
ところで、上記実施例では、ハードウェアロジックによって各種の処理を実現する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現するようにしてもよい。そこで、以下では、図９を用いて、上記実施例に示した脈拍数算出装置１０と同様の機能を有する脈拍数算出プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図９は、脈拍数算出プログラムを実行するコンピュータを示す図である。

図９に示すように、脈拍数算出装置としてのコンピュータ１１は、バス１８などで接続されるＨＤＤ１３、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１５およびＲＡＭ１６を有する。

ＲＯＭ１５には、上記実施例１に示した脈拍数算出装置１０と同様の機能を発揮する脈拍数算出プログラム、つまり、図９に示すように受信プログラム１５ａと、間隔検出プログラム１５ｂと、平均値算出プログラム１５ｃと、属性判定プログラム１５ｄと、脈拍数算出プログラム１５ｅとが、あらかじめ記憶されている。なお、これらのプログラム１５ａ〜プログラム１５ｅについては、図２に示した脈拍数算出装置１０の各構成要素と同様、適宜統合または、分散してもよい。

そして、ＣＰＵ１４がこれらのプログラム１５ａ〜プログラム１５ｅをＲＯＭ１５から読み出して実行することで、図９に示すように、プログラム１５ａ〜プログラム１５ｅは、受信プロセス１４ａと、間隔検出プロセス１４ｂと、平均値算出プロセス１４ｃと、属性判定プロセス１４ｄと、脈拍数算出プロセス１４ｅとして機能するようになる。なお、プロセス１４ａ〜プロセス１４ｅは、図２に示した、受信部３１と、間隔検出部３２と、平均値算出部３３と、属性判定部３４と、脈拍数算出部３５とに対応する。

そして、ＣＰＵ１４はＲＡＭ１６に記録されたデータに基づいて脈拍数算出プログラムを実行する。

なお、上記各プログラム１５ａ〜プログラム１５ｅについては、必ずしも最初からＲＯＭ１５に記憶させておく必要はなく、例えば、コンピュータ１１に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」、またはコンピュータ１１の内外に備えられるＨＤＤなどの「固定用の物理媒体」、さらには公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ１１に接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」などに各プログラムを記憶させておき、コンピュータ１１がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。

実施例１に係る脈拍数算出装置の概要を説明するための図である。 実施例１に係る脈拍数算出装置の構成例を示す図である。 記憶部に記憶されるデータの例を示す図である。 ピーク間隔の属性と各モジュールとの関係を示す図である。 単発ノイズが発生する場合のピーク間隔の属性を説明するための図である。 単発ノイズが発生する場合のピーク間隔の属性を説明するための図である。 長いピーク間隔が続く場合のピーク間隔の属性を説明するための図である。 長いピーク間隔が続く場合のピーク間隔の属性を説明するための図である。 実施例１に係る脈拍数算出処理の流れを説明するためのフローチャートである。 携帯端末装置の構成例を示す図である。 脈拍数算出プログラムを実行するコンピュータを示す図である。 従来技術に係る脈拍数算出処理を説明するための図である。 従来技術に係る課題を説明するための図である。

符号の説明

１０ 脈拍数算出装置
２０ 記憶部
３０ 制御部
３１ 受信部
３２ 間隔検出部
３３ 平均値算出部
３４ 属性判定部
３５ 脈拍数算出部
１００ 携帯端末装置
１１０ 表示部
１３０ 制御部
１３５ 脈拍数算出部
１３６ 出力部

Claims (4)

1. 脈動に応じた振幅値を有する脈波データを受信する受信手順と、
   前記受信手順によって受信された脈波データから脈間隔を検出し、検出された脈間隔の発生時間と、脈間隔の値と、脈間隔の属性の初期値を示す第一の状態とを対応付けて記憶部に格納する間隔検出手順と、
   前記間隔検出手順によって記憶部に格納された最新の複数拍のうち、第一の状態および第二の状態にある脈間隔の値の平均値を算出する平均値算出手順と、
   前記最新の複数拍において第一の状態にある脈間隔の値が、前記平均値算出手順によって算出された平均値に基づいた所定値の範囲内である場合に、第一の状態から第二の状態に属性を更新する属性判定手順と、
   前記最新の複数拍よりも過去に検出された脈間隔の値を含めた複数拍のうち、第二の状態にある脈間隔の値を用いて脈拍数を算出する脈拍数算出手順と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする脈拍数算出プログラム。
2. 脈動に応じた振幅値を有する脈波データを受信する受信部と、
   前記受信部によって受信された脈波データから脈間隔を検出し、検出された脈間隔の発生時間と、脈間隔の値と、脈間隔の属性の初期値を示す第一の状態とを対応付けて記憶部に格納する間隔検出部と、
   前記間隔検出部によって記憶部に格納された最新の複数拍のうち、第一の状態および第二の状態にある脈間隔の値の平均値を算出する平均値算出部と、
   前記最新の複数拍において第一の状態にある脈間隔の値が、前記平均値算出部によって算出された平均値に基づいた所定値の範囲内である場合に、第一の状態から第二の状態に属性を更新する属性判定部と、
   前記最新の複数拍よりも過去に検出された脈間隔の値を含めた複数拍のうち、第二の状態にある脈間隔の値を用いて脈拍数を算出する脈拍数算出部と、
   を有することを特徴とする脈拍数算出装置。
3. 脈動に応じた振幅値を有する脈波データを受信する受信工程と、
   前記受信工程によって受信された脈波データから脈間隔を検出し、検出された脈間隔の発生時間と、脈間隔の値と、脈間隔の属性の初期値を示す第一の状態とを対応付けて記憶部に格納する間隔検出工程と、
   前記間隔検出工程によって記憶部に格納された最新の複数拍のうち、第一の状態および第二の状態にある脈間隔の値の平均値を算出する平均値算出工程と、
   前記最新の複数拍において第一の状態にある脈間隔の値が、前記平均値算出工程によって算出された平均値に基づいた所定値の範囲内である場合に、第一の状態から第二の状態に属性を更新する属性判定工程と、
   前記最新の複数拍よりも過去に検出された脈間隔の値を含めた複数拍のうち、第二の状態にある脈間隔の値を用いて脈拍数を算出する脈拍数算出工程と、
   を含んだことを特徴とする脈拍数算出方法。
4. 脈動に応じた振幅値を有する脈波データを受信する受信部と、
   前記受信部によって受信された脈波データから脈間隔を検出し、検出された脈間隔の発生時間と、脈間隔の値と、脈間隔の属性の初期値を示す第一の状態とを対応付けて記憶部に格納する間隔検出部と、
   前記間隔検出部によって記憶部に格納された最新の複数拍のうち、第一の状態および第二の状態にある脈間隔の値の平均値を算出する平均値算出部と、
   前記最新の複数拍において第一の状態にある脈間隔の値が、前記平均値算出部によって算出された平均値に基づいた所定値の範囲内である場合に、第一の状態から第二の状態に属性を更新する属性判定部と、
   前記最新の複数拍よりも過去に検出された脈間隔の値を含めた複数拍のうち、第二の状態にある脈間隔の値を用いて脈拍数を算出する脈拍数算出部と、
   前記脈拍数算出部によって算出された脈拍数を表示出力させる出力部と、
   を有することを特徴とする携帯端末装置。

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