JP5790694B2 - 生体情報処理方法、及び生体情報処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、ユーザの脈拍情報に基づいて消費カロリーを算出する生体情報処理装置、及び、この生体情報処理装置を制御するための制御方法に関する。

従来、ユーザの脈波を検出する脈拍センサを備え、この脈拍センサをユーザの耳や指等に装着してユーザの脈波を検出し、検出した脈波から算出した脈拍数に基づいてユーザの消費カロリーを算出する消費カロリー計がある（例えば、特許文献１）。
この種の消費カロリー計によってユーザの運動時における消費カロリーを算出する場合、ユーザは、脈拍センサを耳や指等に装着した状態で運動をする。その際、運動によるユーザの体の動きに起因して、耳や指に装着した脈拍センサがずれてしまい、脈拍センサが脈波を検出することができなくなり、ユーザの消費カロリーを正常に算出することができなくなってしまうことがある。これを防止するため、消費カロリーの算出中に脈拍センサが脈波を検出できなくなった場合、脈波を検出できない状態ときのユーザの消費カロリーを予測し、予測した消費カロリーを用いて引き続き消費カロリーの算出を行うものがある。

特開平８−５２１１９号公報

しかしながら、上述の消費カロリー計では、消費カロリーの算出中に休憩のためユーザが脈拍センサを耳や指から外した場合であっても、上述の予測した消費カロリーを用いて消費カロリーの算出が行われる。だが、ユーザが休憩し運動を止めている間は、運動によるカロリーの消費が行われていないため、上述の予測した消費カロリーを用いて消費カロリーを算出した場合、実際の消費カロリーと乖離した消費カロリーが算出されてしまう可能性があった。
そこで、本発明は、算出した消費カロリーを実際の消費カロリーにより近づけ、算出した消費カロリーの信頼性の向上を図ることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、ユーザの身体に装着されて、前記ユーザの消費カロリーを算出する生体情報処理装置において、前記ユーザの脈拍情報を検出する脈拍情報検出部と、前記脈拍情報検出部が検出した前記脈拍情報に基づいて随時前記ユーザの前記消費カロリーを算出する消費カロリー算出処理を行う消費カロリー算出部と、自身の動きを検出する動き検出部と、を備え、前記消費カロリー算出部による前記消費カロリー算出処理の開始後に前記脈拍情報検出部によって前記脈拍情報が検出されなくなったときに、前記動き検出部によって自身の動きが検出されない場合、前記消費カロリー算出部による前記消費カロリー算出処理を停止すること、を特徴とする。
また、上記構成において、前記消費カロリー算出部による前記消費カロリー算出処理の開始後に前記脈拍情報検出部によって前記脈拍情報が検出されなくなったときに、前記動き検出部によって自身の動きが検出された場合、前記消費カロリー算出部による前記消費カロリー算出処理を継続して行うようにしてもよい。
また、上記構成において、前記動き検出部を、自身の動きのレベルを検出可能に構成し、前記消費カロリー算出部による前記消費カロリー算出処理の開始後に前記脈拍情報検出部によって前記脈拍情報が検出されなくなったときに、前記動き検出部によって検出された前記動きのレベルが閾値を下回る場合、前記消費カロリー算出部による前記消費カロリー算出処理を停止するようにしてもよい。
また、上記構成において、前記消費カロリー算出部による前記消費カロリー算出処理の開始後に前記脈拍情報検出部によって前記脈拍情報が検出されなくなったときに、前記動き検出部によって検出された前記動きのレベルが前記閾値を上回る場合、前記消費カロリー算出部による前記消費カロリー算出処理を継続して行うようにしてもよい。
また、上記構成において、前記消費カロリー算出部による前記消費カロリー算出処理を継続して行う場合、前記消費カロリー算出部は、前記脈拍情報が検出されなくなる前に前記脈拍情報検出部によって検出されていた前記脈拍情報に基づいて前記消費カロリーを算出するようにしてもよい。
また、上記構成において、前記消費カロリーを表示する表示部をさらに有し、前記消費カロリー算出部による前記消費カロリー算出処理の停止後、前記消費カロリー算出処理の開始から停止までの前記ユーザの前記消費カロリーの累積値を前記表示部に表示するようにしてもよい。
また、上記課題を解決するため、本発明は、ユーザの脈拍情報を検出する脈拍情報検出部と、前記脈拍情報検出部が検出した前記脈拍情報に基づいて随時前記ユーザの消費カロリーを算出する消費カロリー算出処理を行う消費カロリー算出部と、自身の動きを検出する動き検出部と、を備え、前記ユーザの身体に装着されて、前記ユーザの消費カロリーを算出する生体情報処理装置を制御して、前記消費カロリー算出部による前記消費カロリー算出処理の開始後に前記脈拍情報検出部によって前記脈拍情報が検出されなくなったときに、前記動き検出部によって自身の動きが検出されているか否かを判定し、自身の動きが検出されていない場合、前記消費カロリー算出部による前記消費カロリー算出処理を停止すること、を特徴とする。

本発明によれば、脈拍情報検出部によって脈拍情報が検出されなくなったときに、生態情報処理装置がユーザから外され、ユーザの運動によるカロリーの消費が発生していないときは、消費カロリーの算出が停止されるため、算出した消費カロリーを実際の消費カロリーにより近づけ、算出した消費カロリーの信頼性の向上を図ることができる。
また、本発明によれば、脈拍情報検出部によって脈拍情報が検出されなくなったときでも、ユーザの運動によるカロリーの消費が発生しているときは消費カロリーの算出が継続して行われるため、算出した消費カロリーを実際の消費カロリーにより近づけ、算出した消費カロリーの信頼性の向上を図ることができる。
また、本発明によれば、脈拍情報が検出されていないときに検出されるべきユーザの脈拍情報を好適に予測することができ、この予測した脈拍情報に基づいて信頼性の高い消費カロリーを算出することができる。
また、本発明によれば、消費カロリー算出処理が停止されたタイミングで、特別な操作をすることなく、ユーザは、自身の消費カロリーの累計値を参照することができ、ユーザの利便性の向上を図ることができる。

本実施形態に係る生体情報処理装置の構成を示す図である。 生体情報処理装置の装置本体の平面図である。 生体情報処理装置を腕時計における３時の方向からみた側面図である。 生体情報処理装置の脈拍センサを示す図である。 生体情報処理装置の脈拍センサの断面図である。 生体情報処理装置の機能的構成を示すブロック図である。 消費カロリーの算出時における動作を示すフローチャートである。

次に本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る生体情報処理装置１の構成を示す図である。この生体情報処理装置１は、ユーザの脈拍情報である脈波信号を検出し、検出した脈波信号から脈拍数を算出し、また算出した脈拍数に基づいてユーザの消費カロリーを算出するものである。
生体情報処理装置１は、大別すると、ユーザの手首Ｌ（図３）に装着される腕時計型の装置本体１０と、この装置本体１０にケーブル２０を介して信号通信可能に接続され、ユーザの脈拍情報である脈波信号を検出する脈波センサ３０（脈拍情報検出部）と、を備えている。装置本体１０には、図１に示すように、リストバンド１２が設けられており、このリストバンド１２を介して、装置本体１０は、ユーザの手首Ｌに着脱自在に装着される。

図２は、生体情報処理装置１の装置本体１０の平面図であり、図３は、生体情報処理装置１をユーザに装着した状態において、装置本体１０を３時の方向からみた側面図である。
図２において、装置本体１０は、樹脂製の時計ケース１１を備えている。時計ケース１１の表面側には、現在時刻や日付に加えて、ユーザの脈拍数や、消費カロリー、体動のピッチ等を表示するＥＬバックライト付きの液晶表示装置１３（表示部）が設けられている。
液晶表示装置１３には、表示面の左上側に位置する第１のセグメント表示領域１３１、右上側に位置する第２のセグメント表示領域１３２、右下側に位置する第３のセグメント表示領域１３３、及び左下側に位置するドット表示領域１３４が構成されており、ドット表示領域１３４では、各種の情報をグラフィック表示可能である。
時計ケース１１の外周部には、消費カロリーの算出開始や動作モードの変更等の各種指示を行うためのボタンスイッチ１１１〜１１５が設けられ、時計ケース１１の表面には、大きめのボタンスイッチ１１６，１１７が設けられている。本実施形態では、これらボタンスイッチ１１１〜１１７を利用してユーザが自身の性別・年齢・身長・体重等の個別情報を入力し、登録することができる構成となっている。この登録された個別情報は、後述する消費カロリー計算時に利用される。

時計ケース１１の内部には、体動センサ９０が内蔵されている。この体動センサ９０は、生体情報処理装置１の装置本体１０自体の動きの有無を検出するため、装置本体１０時体の動きのレベルを算出するため、また、ユーザの体動のピッチや、体動のレベルを算出するために用いられる体動信号を検出するセンサである。
また、時計ケース１１の内部には、生体情報処理装置１の各部を中枢的に制御する制御部５が設けられている。この制御部５は、脈波センサ３０が検出した脈波信号に基づいて脈拍数及び消費カロリーを算出する。また、制御部５は、体動センサ９０が検出した体動信号に基づいて装置本体１０の動きの有無を検出し、装置本体１０の動きのレベルを算出し、さらに、ユーザの体動のピッチや体動のレベルを算出する。制御部５は、算出した脈拍数や、消費カロリー、ユーザの体動のピッチ、体動のレベルを、ユーザの指示に応じて液晶表示装置１３に表示することができる。さらに、制御部５は、計時回路を備えており、通常時刻なども液晶表示装置１３に表示可能となっている。
また、時計ケース１１の内部には、ボタン型の小型の電池５９が設けられている。この電池５９は、生体情報処理装置１に電力を供給するものである。脈波センサ３０には、ケーブル２０を介してこの電池５９から電力が供給される。時計ケース１１の内部において、電池５９に対して９時の方向には、ブザー用の偏平な圧電素子５８が配置されている。電池５９は、圧電素子５８に比較して重いため、装置本体１０の重心位置は、３時の方向に偏った位置にある。この重心が偏っている側にリストバンド１２が接続してあるので、装置本体１０を腕に安定した状態で装着できる。さらに、電池５９と圧電素子５８とを平面方向に配置してあるため、装置本体１０を薄型化できる。

図３において、時計ケース１１の１２時の方向には、リストバンド１２の一方の端部を連結するための連結部１２１が形成され、６時方向には、リストバンド１２の他方の端部を連結するための連結部１２２が形成されており、これら連結部１２１，１２２を介して時計ケース１１にリストバンド１２が連結されている。
また、装置本体１０の６時方向には、図３に示すように、裏面部１１９側へ向かって湾曲した湾曲部１０９が形成されており、この湾曲部の６時方向の端部に回転止め部１０８が形成されている。そして生体情報処理装置１が手首Ｌに装着された際には、時計ケース１１の裏面部１１９が手首Ｌの上面部Ｌ１に密着すると共に、回転止め部１０８が手首Ｌの橈骨Ｒの存在する側の側面である側面部Ｌ２に当接する。このため、装置本体１０を図３の矢印Ａまたは矢印Ｂの方向に回転しようとしても、裏面部１１９及び回転止め部１０８によって回転が阻まれ、装置本体１０が手首Ｌの周りを不必要にずれることがない。特に、本実施形態では、ユーザが生体情報処理装置１を装着した状態で運動することが想定されているが、上記構成によりユーザが運動した場合であっても装置本体１０が手首Ｌの周りを不必要にずれることがないため、ユーザの快適性の向上を図ることができる。

図４は、指に装着した状態の脈波センサ３０を示す図であり、図５は、脈波センサ３０の断面図である。なお、図５では、図５における上方向が、脈波センサ３０が指に装着されたときに、指が位置する方向である。
脈波センサ３０は、ユーザの脈拍情報である脈波信号を検出するためのセンサであり、センサ固定用バンド４０によって遮光された状態でユーザの指の根元から指関節までの間に装着される。このように、脈波センサ３０は指の根元に装着されるため、装置本体１０と脈波センサ３０との距離が近くなり、ケーブル２０が短くて済み、ケーブル２０の緩みや弛みを防止することができ、ユーザの運動中にケーブル２０が邪魔にならない。また、掌から指先までの体温の分布を計測すると、寒いときには、指先の温度が著しく低下するのに対し、指の根元の温度は比較的低下しない。従って、指の根元に脈波センサ３０を装着した場合、外気の温度に比較的影響されること無く、ユーザの脈波信号を検出することができる。

図５において、脈波センサ３０は、そのケース体としてのセンサ枠３６の裏側に裏蓋４０２が被されることによって、内側に部品収納空間４００が形成されている。部品収納空間４００には、回路基板３５が配置されている。回路基板３５には、ＬＥＤ３１、フォトトランジスタ３２、その他の電子部品が実装されている。脈波センサ３０には、ブッシュ４９３によってケーブル２０の端部が固定され、ケーブル２０の各配線は、各回路基板３５のパターン上にはんだ付けされている。
センサ枠３６の上面部分には、ガラス板からなる透光板３４が設けられており、この当光板の下方には、この透光板３４に対して発光面を向けた状態でＬＥＤ３１が配置されると共に、受光面を向けた状態でフォトトランジスタ３２が配置される。この構成のため、脈波信号を検出するべく脈波センサ３０を指に装着したときに、ＬＥＤ３１が発した光が透光板３４を介して指に照射され、指から反射した光を透光板３４を介してフォトトランジスタ３２が受光することができる。ここで、透光板３４の外側表面４４１と指表面との密着性を高めるため、透光板３４の外側表面４４１は、その周囲部分４６１から突出している構造になっている。

脈波センサ３０は、ＬＥＤ３１から指の血管に向けて光を照射し、血管から反射してきた光をフォトトランジスタ３２にて受光することによって脈波信号を検出する。この脈波信号の検出にあたって、本実施形態では、発光波長領域が３００ｎｍ〜７００ｎｍまでの範囲にあるＬＥＤ４４と、受光波長領域が７００ｎｍ以下のフォトトランジスタ４５とを用いている。これにより、外光に含まれる光のうち、波長領域が７００ｎｍ以下の光は、指を導光体としてフォトトランジスタ４５にまで到達しない一方、３００ｎｍ以下の光は、皮膚表面でそのほとんどが吸収されるため、外光の直射の影響を受けることなく脈波の検出を行うことができる。

図６は生体情報処理装置１の機能的構成を示すブロック図である。
図６に示すように、制御部５は、大別すると、脈波センサ３０が検出した脈波信号の整形やＡ／Ｄ変換を行う脈波データ処理部５００と、体動センサ９０が検出した体動信号の整形やＡ／Ｄ変換を行う体動データ処理部５０１と、動作クロック信号を生成するクロック生成部５０２と、制御部５全体を制御するコントロール部５０３と、を備えている。
脈波データ処理部５００は、大別すると、脈波信号増幅回路３０３と、脈波波形整形回路３０６と、を独自に備え、体動データ処理部５０１と共有してＡ／Ｄ変換回路３０５を備えている。脈波信号増幅回路３０３は、脈波センサ３０から入力された脈波信号を増幅して生成した脈波増幅信号をＡ／Ｄ変換回路３０５および脈波波形整形回路３０６に出力する。脈波波形整形回路３０６は、脈波増幅信号の波形整形を行ってコントロール部５０３に出力する。Ａ／Ｄ変換回路３０５は、脈波増幅信号のＡ／Ｄ変換を行って脈波データとしてコントロール部５０３に出力する。

体動データ処理部５０１は、大別すると、体動信号増幅回路３０４と、体動波形整形回路３０７と、を独自に備え、上述したように脈波データ処理部５００と共有してＡ／Ｄ変換回路３０５を備えている。体動信号増幅回路３０４は、体動センサ９０から入力された体動信号を増幅して生成した体動増幅信号をＡ／Ｄ変換回路３０５および体動波形整形回路３０７に出力する。体動波形整形回路３０７は、体動増幅信号の波形整形を行ってコントロール部５０３に出力する。Ａ／Ｄ変換回路３０５は、体動増幅信号のＡ／Ｄ変換を行って体動データとしてコントロール部５０３に出力する。
クロック生成部５０２は、大別すると、発振回路３１２および分周回路３１３を備えている。発振回路３１２は、水晶発振器などを備え、コントロール部５０３にクロック信号を基準動作クロックとして供給するとともに、クロック信号から計時用クロック信号を生成させるべく、分周回路３１３に供給する。分周回路３１３は、供給されたクロック信号を分周して、各種の計時用クロック信号を生成してコントロール部５０３に供給する。

コントロール部５０３は、大別すると、ＭＰＵ３０８と、ＲＡＭ３０９と、ＲＯＭ３１０と、通信部３１１と、を備えている。ＭＰＵ３０８は、ＲＯＭ３１０に記憶された制御プログラムに基づいて生体情報処理装置１の各部を中枢的に制御する。ＲＡＭ３０９は、ＭＰＵ３０８のワークエリアとして用いられ、ＭＰＵ３０８による演算結果や、上述した脈波データ及び体動データを含む各種データを一時的に記憶する。ＲＯＭ５１は、ＭＰＵ３０８によって実行される制御プログラムを記憶する。通信部３１１は、ＭＰＵ３０８の制御の下、通信用コネクタを介して接続された外部機器と、データの送受信を行う。これにより、外部機器に算出データを出力したり、外部機器から当該生体情報処理装置１の設定データの入力を行ったりすることが可能となっている。

本実施形態に係る生体情報処理装置１は、上述したように、脈波センサ３０が検出した脈波信号に基づいて脈拍数を算出し、この脈拍数に基づいて消費カロリーを算出するが、ここで、脈拍数の算出の方法及び消費カロリーの算出の方法の一例について説明する。
先ず脈拍数の算出の方法の一例について説明する。
ユーザからボタンスイッチ１１１〜１１７を介して脈拍数の算出を開始する旨の指示があると、ＭＰＵ３０８は、Ａ／Ｄ変換回路３０５に制御信号を出力し、脈波増幅信号のＡ／Ｄ変換を行わせ、脈波データを生成させて、この脈波データをＭＰＵ３０８に出力させる。そして、ＭＰＵ３０８は、脈波データに対し高速フーリエ変換処理によって周波数分析を行い、脈波成分を抽出し、脈波成分から脈拍数を算出する。なお、脈拍数を算出する際に、同時に、体動データに基づいてユーザの体動レベルを算出し、体動レベルがある一定以上のときは、ユーザの体動によって強いノイズが発生し、信頼性の高い脈拍数を算出できないとして、一時的に脈拍数の算出を停止するようにしてもよい。この構成によれば、信頼性の高い脈拍数のみが算出され、例えば液晶表示装置１３等に表示されることになる。

次いで、消費カロリーの算出の方法の一例について説明する。なお、説明の便宜のため、ユーザは、予め自身の年齢、性別、身長、体重を予め登録しているものとする。
ユーザからボタンスイッチ１１１〜１１７を介して消費カロリーの算出を開始する旨の指示があると、ＭＰＵ３０８は、上述した方法によって算出した脈拍数と、登録されているユーザの年齢、性別、身長、体重に係るデータを用いて、ユーザの酸素摂取量を算出する。ここで、酸素摂取量とは、単位時間、及び、単位体重当たりに、ユーザが取り込む酸素の量のことである。なお、酸素摂取量を算出する際に用いる計算式としては、公知の計算式を適用することができる。
次いでＭＰＵ３０８は、算出した酸素摂取量に、ユーザの体重、単位量の酸素を摂取したときに消費するカロリーとして予め定められている消費カロリー、及び、算出した酸素摂取量が継続している時間をかけることによって、算出した酸素摂取量が継続している間における消費カロリーを算出する。ＭＰＵ３０８は、消費カロリーの算出中、このようにして算出した消費カロリーを累計し、消費カロリー開始後からユーザが消費した消費カロリー（以後、「累計消費カロリー」という）を算出する。つまり、消費カロリーの算出が行われている間、ＭＰＵ３０８は、ユーザの現在の脈拍数に基づいて、随時、消費カロリーを算出し、算出開始後からの消費カロリーの累計をとり、累計消費カロリーを算出する。こうして算出された累計消費カロリーは、例えば、液晶表示装置１３に表示されて、ユーザに示される。
以上、脈拍数及び消費カロリーの算出の方法の一例について述べたが、脈拍数及び消費カロリーの算出の方法はこれに限らないことは言うまでもない。

このように生体情報処理装置１は、ユーザの脈拍数に基づいて消費カロリーを算出するが、本実施形態では、消費カロリーの算出を行う際に生体情報処理装置１は、以下の動作を実行することにより算出した消費カロリーの信頼性の向上を図っている。

図７は、消費カロリー算出時における生体情報処理装置１の動作を示すフローチャートである。なお、図７に示す動作は、ＭＰＵ３０８がＲＯＭ３１０に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより実現される。また、この図７の動作の実行時、ＭＰＵ３０８は、動作検出部及び消費カロリー算出部として機能する。
まず、消費カロリーの算出にあたり、ユーザは、ボタンスイッチ１１１〜１１７を介して、消費カロリーの算出を開始する旨の操作をする。この操作に応じて、生体情報処理装置１のＭＰＵ３０８は、消費カロリーを算出する処理である消費カロリー算出処理を開始する（ステップＳ１）。
消費カロリーの算出の開始後、ＭＰＵ３０８は、Ａ／Ｄ変換回路３０５に制御信号を出力し、脈波データを生成させ、この脈波データをＭＰＵ３０８に出力させる。そして、ＭＰＵ３０８は、Ａ／Ｄ変換回路３０５から入力された脈波データを参照し、脈波センサ３０によってユーザの脈波信号が検出されている状態か否かを監視する（ステップＳ２）。
ここで、脈波信号が検出されている状態とは、脈波センサ３０がユーザの指に正常に装着されており、脈波センサ３０によってユーザの脈波信号を検出できる状態、のことを言う。
一方、脈波信号が検出されない状態とは、・休憩等の理由により、ユーザが生体情報処理装置１を外し、併せて脈波センサ３０が指から外されたため脈波センサ３０によってユーザの脈波信号が検出されない状態・ユーザが生体情報処理装置１を外していないにもかかわらず、脈波センサ３０が指からずれたり、また、ユーザの動きに起因してノイズが発生したりする等の理由により、脈波センサ３０によってユーザの脈波信号が検出されない状態 のいずれかの状態のことを言う。

脈波センサ３０によって脈波信号が検出されていないことを検出した場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ＭＰＵ３０８は、Ａ／Ｄ変換回路３０５に制御信号を出力し、体動データを生成させ、この体動データをＭＰＵ３０８に出力させることにより、体動データを取得する（ステップＳ３）。そして、ＭＰＵ３０８は、取得した体動データを分析し、生体情報処理装置１の装置本体１０自体の動きの有無を検出し、装置本体１０が動いているか否かを判定する（ステップＳ４）。

装置本体１０自体の動きが検出されている場合、つまり、装置本体１０が動いている場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ＭＰＵ３０８は、継続して消費カロリーの算出を行う（ステップＳ５）。具体的には、脈波信号が検出されない間、ＭＰＵ３０８は、脈波センサ３０によって脈波信号が検出されなくなる前に検出されていた脈波信号に基づいて算出された脈拍数に基づいて、消費カロリーを算出する。例えば、ＭＰＵ３０８は、脈波センサ３０によって脈波信号が検出されなくなる直前に検出された脈波信号に基づいて算出された脈拍数をユーザの脈拍数とみなし、この脈拍数に基づいて消費カロリーを算出する。これは、ユーザは、脈波信号が検出されなくなった後も同様のペースで運動している場合が多く、この場合においては脈波信号が検出されなくなる直前の脈拍数に基づいて消費カロリーを算出することにより信頼性の高い消費カロリーを算出することができるからである。
この他、ＭＰＵ３０８は、Ａ／Ｄ変換回路３０５から入力された体動データを分析し、ユーザの体動のピッチを求め、脈波信号が検出されない間は、ピッチに基づいて消費カロリーを算出することができる。これによれば、実際に検出しているピッチに基づいて消費カロリーを算出するため、信頼性の高い消費カロリーを算出することができる。

このように本実施形態では、消費カロリーの算出中に脈波センサ３０によって脈波信号が検出されない状態になったときに装置本体１０が動いている場合は、ＭＰＵ３０８は、消費カロリーの算出を継続して行うが、これは以下の理由による。すなわち、上記の場合、ユーザが生体情報処理装置１を装着した状態で運動しているものの、脈波センサ３０のずれやノイズの発生等の理由により脈波信号が検出されない状態になってしまった可能性が高い。そしてこの場合は、ユーザの運動によるカロリーの消費が発生している。従って、上記の場合は、継続して消費カロリーを算出した方が、より実際に近く信頼性の高い消費カロリー、ひいては、累積消費カロリーを算出することができるからである。

一方、ステップＳ４において、装置本体１０自体の動きが検出されない場合、つまり、装置本体１０が動いていない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ＭＰＵ３０８は、消費カロリーの算出を停止する（ステップＳ６）。
このように本実施形態では、消費カロリーの算出中に脈波信号が検出されない状態になったときに装置本体１０が動いていない場合は、ＭＰＵ３０８は、消費カロリーの算出を停止するが、これは以下の理由による。すなわち、上記の場合、ユーザが休憩等のため生体情報処理装置１を自身から外した後、この生体情報処理装置１をどこかに載置しており、これにより、脈波センサ３０によって脈波信号が検出されない状態、かつ、装置本体１０が動いていない状態が現出した可能性が高い。そして、この場合はユーザの運動によるカロリーの消費が発生しない。このため、上記の場合は、消費カロリーの算出を停止ししたほうが、より実際に近く信頼性の高い消費カロリー、ひいては、累積消費カロリーを算出することができるからである。

ステップＳ６の消費カロリーの算出の停止後、ユーザの利便性を考慮し、ＭＰＵ３０８は、例えば以下の動作を実行することができる。
例えばＭＰＵ３０８は、消費カロリーの算出の停止前までの累積消費カロリーを液晶表示装置１３に表示することができる。これによれば、消費カロリーを液晶表示装置１３に表示していない場合であっても、ユーザは特別な操作をすることなく自身の累積消費カロリーを参照することができ、ユーザの利便性の向上が図れる。
また例えば、ＭＰＵ３０８は、ユーザが再び生体情報処理装置１を装着して消費カロリーの算出を再開したときに、算出の停止前の消費カロリーに算出の再開後の消費カロリーを加算できるような状態で待機すると共に、その旨を液晶表示装置１３に表示することができる。これによれば、生体情報処理装置１を装着していないときを除いた適切な消費カロリーの算出を行うことができる。特に、休憩後に再び消費カロリーの算出を開始する意思を持ってユーザが生体情報処理装置１を外して休憩する場合、ユーザは、ボタンスイッチ１１１〜１１９を介してその旨を操作することなく、又は、操作をし忘れた場合であっても、生体情報処理装置１を外して休憩している間を除いた適切な消費カロリーの算出を行うことができる。
また例えば、ＭＰＵ３０８は、消費カロリーの算出を停止した後の経過時間を計時し、液晶表示装置１３に表示することができる。これによれば、ユーザが生体情報処理装置１を外して休憩している場合、自身がどれくらい休憩しているかを認識することができ、この認識に基づいて、例えば再び消費カロリーの算出を開始するか否かを判断することができる。

なお、上記実施形態では、ステップＳ４において、体動データに基づいて装置本体１０が動いているか否かを判定していたが、以下のような処理を行ってもよい。
すなわち、ＭＰＵ３０８は、Ａ／Ｄ変換回路３０５から入力された体動データを分析することにより現在の装置本体１０自体の動きのレベルを算出し、この動きのレベルと予め定められた閾値とを比較するようにしてもよい。ここで、閾値とは、生体情報処理装置１がユーザに装着されているか否かを判定するための値であり、動きのレベルが閾値を下回っている場合、生体情報処理装置１の動きが十分小さく、生体情報処理装置１がユーザから外されていると判定され、動きのレベルが閾値を上回っている場合、生体情報処理装置１がユーザの動きに応じて動いており、生体情報処理装置１がユーザに装着されていると判定される。
現在の体動レベルが閾値を上回っている場合、ユーザが生体情報処理装置１を装着した状態で運動している可能性が高いため、引き続き消費カロリーの算出をすべく、ＭＰＵ３０８は、処理手順をステップ５へ移行する。
一方、現在の体動レベルが閾値を下回っている場合、ユーザが生体情報処理装置１を外している可能性が高いため、消費カロリーの算出を停止すべく、ＭＰＵ３０８は、処理手順をステップ６へ移行する。

以上説明したように、本実施形態では、消費カロリー算出処理開始後、消費カロリーの算出中に脈波センサ３０によって脈波信号が検出されない状態になったときに装置本体１０が動いていない場合は、ＭＰＵ３０８は、消費カロリーの算出を停止する。ここで、上記の場合、ユーザが休憩等のため生体情報処理装置１を自身から外した後、この生体情報処理装置１をどこかに載置しており、これにより、脈波センサ３０によって脈波信号の検出がされない状態、かつ、装置本体１０が動いていない状態が現出した可能性が高い。そして、この場合はユーザの運動によるカロリーの消費が発生しない。従って、本実施形態によれば、生体情報処理装置１がユーザに装着されておらず、ユーザの運動によるカロリーの消費が発生していないときは、消費カロリーの算出が停止されることとなるため、算出した消費カロリーをユーザの実際の消費カロリーに近づけることができ、信頼性の高い消費カロリーを算出することができる。

また、本実施形態では、消費カロリー算出処理開始後、消費カロリーの算出中に脈波センサ３０によって脈波信号が検出されない状態になったときに装置本体１０が動いている場合は、ＭＰＵ３０８は、消費カロリーの算出を継続して行う。ここで、上記の場合、ユーザが生体情報処理装置１を装着した状態で運動しているものの、脈波センサ３０のずれやノイズの発生等の理由により脈波信号が検出されない状態になってしまった可能性が高い。そして、この場合は、ユーザの運動によるカロリーの消費が発生している。従って、本実施形態によれば、脈波信号が検出されない状態であっても、ユーザの運動によるカロリーの消費が発生しているときは、消費カロリーの算出が行われることとなるため、算出した消費カロリーをユーザの実際の消費カロリーに近づけることができ、信頼性の高い消費カロリーを算出することができる。

また、本実施形態では、消費カロリー算出処理開始後、消費カロリーの算出中に脈波センサ３０によって脈波信号が検出されない状態になったときに装置本体１０の動きのレベルが閾値を下回る場合は、ＭＰＵ３０８は、消費カロリーの算出を停止する。ここで、閾値とは、生体情報処理装置１がユーザに装着されているか否かを判定するための値であり、動きのレベルが閾値を下回っている場合、生体情報処理装置１の動きが十分小さく、生体情報処理装置１がユーザから外されていると判定され、動きのレベルが閾値を上回っている場合、生体情報処理装置１がユーザの動きに応じて動いており、生体情報処理装置１がユーザに装着されていると判定される。そして、ユーザから生体情報処理装置１が外されている場合、上述したように、ユーザが休憩等の理由により運動を行っておらず、ユーザの運動によるカロリーの消費が発生していない可能性が高い。従って、本実施形態によれば、生体情報処理装置１がユーザに装着されておらず、ユーザの運動によるカロリーの消費が発生していないときは、消費カロリーの算出が停止されることとなるため、算出した消費カロリーをユーザの実際の消費カロリーに近づけることができ、信頼性の高い消費カロリーを算出することができる。

また、本実施形態では、消費カロリー算出処理開始後、消費カロリーの算出中に脈波センサ３０によって脈波信号が検出されない状態になったときに装置本体１０の動きのレベルが閾値を上回る場合は、ＭＰＵ３０８は、引き続き消費カロリーの算出を行う。ここで、動きのレベルが閾値を上回っている場合、生体情報処理装置１を装着した状態でユーザが運動をしているものの、脈波センサ３０のずれやノイズの発生等の理由により脈波信号が検出されない状態に至った可能性が高い。そして、この状態のときは、ユーザの運動によるカロリーの消費が発生している可能性が高い。
従って、本実施形態によれば、脈波信号が検出されない状態であっても、ユーザの運動によるカロリーの消費が発生しているときは、消費カロリーの算出が行われることとなるため、算出した消費カロリーをユーザの実際の消費カロリーに近づけることができ、信頼性の高い消費カロリーを算出することができる。

また、本実施形態では、消費カロリー算出処理開始後、消費カロリーの算出中に脈波センサ３０によって脈波信号が検出されない状態になった後、消費カロリーの算出を継続して行う場合、ＭＰＵ３０８は、脈波センサ３０によって脈波センサ３０によって脈波信号が検出されなくなる直前に検出された脈波信号に基づいて算出された脈拍数をユーザの脈拍数とみなし、この脈拍数に基づいて消費カロリーを算出する。これは、ユーザは、脈波信号が検出されなくなった後も同様のペースで運動している場合が多く、この場合においては脈波信号が検出されなくなる直前の脈拍数に基づいて消費カロリーを算出することにより、消費カロリーを好適に予測し、信頼性の高い消費カロリーを算出することができるからである。

また、本実施形態では、消費カロリー算出処理開始後、消費カロリーの算出中に脈波センサ３０によって脈波信号が検出されない状態になった後に、消費カロリーの算出を停止する場合、ＭＰＵ３０８は、消費カロリーの算出の停止前までの累積消費カロリーを液晶表示装置１３に表示する。これによれば、消費カロリーを液晶表示装置１３に表示していない場合であっても、ユーザは、消費カロリーの算出が停止されたタイミングで、特別な操作をすることなく自身の累積消費カロリーを参照することができ、ユーザの利便性の向上が図れる。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、本発明をユーザの手首Ｌに装着されて使用される腕時計型の生体情報処理装置１に適用した例を説明したが、本発明は、腕時計型の生体情報処理装置１に限らず、ユーザの身体に装着されて使用される装置に広く適用することができる。
また、例えば、上述した実施形態では、生体情報処理装置１を制御するための制御プログラムが予めＲＯＭ３１０に記憶されている場合について説明したが、各種磁気ディスク、光ディスク、メモリカードなどの記録媒体に制御用プログラムを予め記憶し、これらの記録媒体から読み込み、インストールするように構成することも可能である。また、通信インターフェースを設け、インターネット、ＬＡＮなどの通信ネットワークを介して制御用プログラムをダウンロードし、インストールして実行するように構成することも可能である。

１…生体情報処理装置、１３…液晶表示装置（表示部）、３０…脈拍センサ（脈拍情報検出部）、９０…体動センサ、３０８…ＭＰＵ（動き検出部、消費カロリー算出部）。

Claims (10)

1. 脈拍情報検出部がユーザの脈波信号を検出するステップと、
   体動センサ部が前記ユーザの体動情報を検出するステップと、
   消費カロリー算出部が前記脈波信号および前記体動情報に基づいて前記ユーザの消費カロリー算出処理を実行するステップと、
   前記脈波信号が検出されない場合に、前記消費カロリー算出処理の継続判定を行うステップと、を備え、
   前記継続判定を行うステップにおいて、前記ユーザの前記体動情報が前記体動情報に対して設定された閾値を上回る場合、前記消費カロリー算出処理を継続し、
   前記体動情報が前記閾値を下回る場合、前記消費カロリー算出処理を停止することを特徴とする生体情報処理方法。
2. 前記脈波信号の信頼性が低い場合に、前記体動情報または過去に算出された脈拍数のいずれか一つに基づいて消費カロリー算出処理を実行すること、
   を特徴とする請求項１に記載の生体情報処理方法。
3. 前記脈波信号の信頼性は、前記体動情報の大きさを使って決定すること、
   を特徴とする請求項２に記載の生体情報処理方法。
4. 前記体動情報が所定値以上である場合には、前記脈波信号の信頼性は低いと判断することを特徴とする請求項３に記載の生体情報処理方法。
5. 前記体動情報に基づいて前記消費カロリー算出処理を実行することは、前記体動情報から導出された前記ユーザのピッチ情報を用いること、
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の生体情報処理方法。
6. 前記消費カロリー算出部が算出した前記消費カロリーを表示部に表示するステップと、
   前記消費カロリー算出処理の停止後、前記消費カロリー算出処理を停止するまでの前記消費カロリーの累積値を算出するステップと、
   前記算出した累積値を前記表示部に表示するステップと、
   をさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の生体情報処理方法。
7. 前記消費カロリー算出処理を停止した後に、前記体動情報が前記閾値を上回った場合、前記消費カロリー算出処理を再開するステップと、
   前記停止前の前記消費カロリーに前記再開後の消費カロリーを加算するステップと、
   をさらに有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の生体情報処理方法。
8. ユーザの脈波信号を検出する脈拍情報検出部と、
   前記ユーザの体動情報を検出する体動センサ部と、
   前記脈波信号および前記体動情報に基づいて前記ユーザの消費カロリー算出処理を実行する消費カロリー算出部と、
   前記脈波信号が検出されない場合に、前記消費カロリー算出処理の継続判定を行い、前記ユーザの前記体動情報が前記体動情報に対して設定された閾値を上回る場合、前記消費カロリー算出処理を継続し、前記体動情報が前記閾値を下回る場合、前記消費カロリー算出処理を停止する処理部と、
   を有すること特徴とする生体情報処理装置。
9. 前記消費カロリーを表示する表示部を有し、
   前記消費カロリー算出処理の停止後、前記消費カロリー算出処理を停止するまでの前記消費カロリーの累積値を前記表示部に表示すること、
   を特徴とする請求項８に記載の生体情報処理装置。
10. 前記体動センサ部、前記消費カロリー算出部及び前記処理部を収めるケース部と、
    前記ケース部の６時方向には、前記ケース部の回転を阻む回転止め部が形成されていることを特徴とする請求項８または９に記載の生体情報処理装置。

Images