JP6036122B2 - 脈波測定装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、生体の脈波を測定する技術に関する。

生体、特に人体における脈波の検出方法として、光電変換による脈波測定方法（光電方式）が用いられてきた。この方法においては、発光ダイオードなどの発光素子から血液に吸収されやすい波長の光を発光し、生体を透過若しくは生体内に進入後、生体内の組織によって散乱した光をフォトダイオードやフォトトランジスターなどの受光素子によって受光する。そして、受光した光を電気信号に変換することにより脈波を検出する。動脈は、心拍と同周期で膨張と収縮を繰り返しているが、生体内に進入した光の吸収は、動脈が膨張しているときのほうが、動脈が収縮しているときに比べて大きい。そのため、受光素子で受光される光の強度は拍動に応じて変化する。すなわち、血管の膨張と収縮の周期と同じ周期で、発光素子から発せられた光の吸収量が増減し、その増減に合わせて反射光の光の強度が変化する。この変化に基づいて脈波が測定される。

ところで、生体の脈波を測定する場合、生体の動作（以下、体動という）によって測定結果にノイズ（以下、体動ノイズという）が生じることがある。体動ノイズは測定部位の加圧・減圧状態や、発光素子・受光素子と生体との位置関係等が体動によって変化し、受光される光の方向や量に影響することにより生じる。体動ノイズを低減させるための技術として、特許文献１には、うっ血状態を回避するような構造を持つ脈波センサーが開示されている。

特開２００２−２２４０６４号公報

生体の皮膚の真皮層には検出対象である血管が存在するが、表面から毛細血管、乳頭下血管叢、さらに下に皮下血管叢を形成しており、深い部位にある血管は太くなる傾向にある。光電方式で脈波を計測する場合、センサー下に太い血管が存在する場合としない場合で体動ノイズの感度が異なり、センサー下に太い血管が存在する位置で測定がなされた場合には体動ノイズの影響が大きくなってしまう。特許文献１に開示された圧脈波センサーでは、うっ血状態が回避されるものの、センサーの位置によっては体動ノイズの影響を大きく受けてしまう場合があった。
本発明は、脈波を測定する装置において、測定部位の動作等によって生じるノイズの影響を減らすことを目的とする。

本発明に係る脈波測定装置は、脈波を測定する測定部位に照射され、該測定部位を透過又は反射した光の受光量を示す測定信号を出力する複数の受光部と、前記複数の受光部が出力する測定信号に対して独立成分分析を行って、各測定信号を複数の成分に分離し、当該複数の成分の各々の重み付け係数を算出する独立成分分析部と、前記独立成分分析部によって算出された重み付け係数の値のばらつきの度合いを示す値を前記複数の成分の各々に関し算出するばらつき算出部と、前記複数の成分のなかから、前記ばらつき算出部によって算出されたばらつきの度合いを示す値が予め定められた条件を満たす成分を特定する成分特定部と、前記成分特定部により特定された成分により、脈波を表す脈波情報を生成
する脈波情報生成部とを具備することを特徴とする。この構成によれば、脈波を測定する装置において、測定部位の動作等によって生じるノイズの影響を減らすことができる。

また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記脈波情報生成部は、前記複数の受光部から出力される測定信号に対して前記独立成分分析部によって算出された重み付け係数を用いた演算を行うことによって、前記成分特定部により特定された成分を抽出し、抽出した成分に基づいて脈波を表す脈波情報を生成することとしてもよい。この構成によれば、脈波を測定する装置において、測定部位の動作等によって生じるノイズの影響を減らすことができる。

また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記成分特定部は、前記ばらつき算出部によって算出されたばらつきの度合いを示す値が最も小さい成分を特定することとしてもよい。この構成によれば、脈波を測定する装置において、測定部位の動作等によって生じるノイズの影響を減らすことができる。

また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記成分特定部は、前記ばらつき算出部によって算出されたばらつきの度合いを示す値が予め定められた範囲内である成分を特定することとしてもよい。この構成によれば、脈波を測定する装置において、測定部位の動作等によって生じるノイズの影響を減らすことができる。

また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記脈波情報生成部は、前記成分特定部によって複数の成分が特定された場合に、該特定された複数の成分を生成し、生成した複数の成分の和に基づいて前記脈波情報を生成することとしてもよい。この構成によれば、脈波を測定する装置において、測定部位の動作等によって生じるノイズの影響を減らすことができる。

また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記複数の受光部が出力する測定信号のなかから、前記成分特定部によって特定された成分の重み付け係数の値が予め定められた条件を満たす測定信号を特定する測定信号特定部を更に具備し、前記脈波情報生成部は、前記測定信号特定部によって特定された測定信号に基づいて、脈波を表す脈波情報を生成することとしてもよい。この構成によれば、脈波を測定する装置において、測定部位の動作等によって生じるノイズの影響を減らすことができる。

また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記成分特定部は、前記ばらつき算出部によって算出されたばらつきの度合いを示す値が最も大きい成分を特定してもよい。この構成によれば、脈波を測定する装置において、測定部位の動作等によって生じるノイズの影響を減らすことができる。

また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記測定信号特定部は、前記成分特定部によって特定された成分の重み付け係数の値が最も小さい測定信号を特定してもよい。この構成によれば、脈波を測定する装置において、測定部位の動作等によって生じるノイズの影響を減らすことができる。

また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記脈波情報生成部は、前記測定信号特定部によって特定された測定信号から、前記成分特定部によって特定された成分を除去し、該成分が除去された測定信号に基づいて、前記脈波情報を生成してもよい。この構成によれば、脈波を測定する装置において、測定部位の動作等によって生じるノイズの影響を減らすことができる。

また、本発明に係るプログラムは、コンピューターに、脈波を測定する測定部位に照射
され、該測定部位を透過又は反射した光の受光量を示す測定信号を出力する複数の受光部から、当該測定信号を受け取るステップと、前記複数の受光部が出力する測定信号に対して独立成分分析を行って、各測定信号を複数の成分に分離し、当該複数の成分の各々の重み付け係数を算出する独立成分分析ステップと、前記独立成分分析ステップにおいて算出された重み付け係数の値のばらつきの度合いを示す値を前記複数の成分の各々に関し算出するばらつき算出ステップと、前記複数の成分のなかから、前記ばらつき算出ステップにおいて算出されたばらつきの度合いを示す値が予め定められた条件を満たす成分を特定する成分特定ステップと、前記成分特定ステップにおいて特定された成分により、脈波を表す脈波情報を生成する脈波情報生成ステップとを実行させることを特徴とする。この構成によれば、脈波を測定する装置において、測定部位の動作等によって生じるノイズの影響を減らすことができる。

脈波測定装置の外観を表す図。 脈波測定装置の構成例を示すブロック図。 発光素子と受光素子の位置関係を示す図。 測定信号の一例を示す図。 制御部の機能ブロック図。 脈波測定装置の動作を表す動作フロー図。 脈波測定装置のセンシング結果を示す図。 受光素子及び信号処理部の回路図。 制御部の機能ブロック図。 脈波測定装置の動作を表す動作フロー図。 脈波測定装置のセンシング結果を示す図。 受光素子及び信号処理部の回路図。 発光素子と受光素子の位置関係を示す図。

＜第１実施形態＞
＜構成＞
図１は本実施形態に係る脈波測定装置１の外観を示す図である。脈波測定装置１は、図１に示すように、利用者の腕２などに取り付けられ、その部分における脈波の測定を行う。脈波測定装置１は、ディスプレイ１５と脈波測定装置１を操作するための操作スイッチ１６とが設けられた装置本体１０と、装置本体１０を腕２に固定するためのバンド４０を有する。

図２は脈波測定装置１の構成を表すブロック図である。図において、受発光部２１０は、例えば緑色光の波長の光を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子２１５と、緑色光を受光するフォトダイオードなどの受光素子２１１，２１２，２１３，２１４とを有する。発光素子２１５は本発明に係る発光部の一例である。発光素子２１５が照射した光は腕２の内部に達し、血管などにおいて反射する。反射は複数の血管の位置においてなされ、全体として散乱的な反射となる。この反射光は、受光素子２１１，２１２，２１３，２１４で受光され、受光素子２１１，２１２，２１３，２１４は受光量に応じた信号を出力する。受光素子２１１，２１２，２１３，２１４は本発明に係る複数の受光部の一例である。駆動部２２０には、発光素子２１５の発光強度と発光タイミングを制御する制御信号がアナログ制御回路（不図示）から供給され、駆動部２２０はこの制御信号の振幅に応じた大きさの電流を受発光部２１０の発光素子２１５に供給する。

図３の（ａ）は、発光素子と受光素子の位置関係を示す図であり、図３の（ｂ）は、発光素子２１５と受光素子２１１，２１２，２１３，２１４を測定部位である腕２の内部（
血管が位置する領域）からみた場合の位置関係を示す図である。図３の（ａ）には、腕２の断面が示されている。人体の腕は、表皮２１と、表皮２１の下にある真皮２２と、真皮２２の下にある皮下組織２３とを有する。真皮２２の浅い部分には、毛細血管２４が存在する。真皮２２の深い部分には、細動静脈（細動脈と細静脈の総称）２５が存在する。図３の（ａ）において、腕２と接触している脈波測定装置１の部分には、ガラス板などの光を透過させる透過板２３０が設けられており、透過板２３０の上面に発光素子２１５及び受光素子２１１，２１２，２１３，２１４が設けられている。発光素子２１５から発せられる光は、表皮２１、真皮２２を透過した後の反射により受光素子２１１，２１２，２１３，２１４のそれぞれに受光される。

図３の（ｂ）に示すように、発光素子２１５を中心として円周上に受光素子２１１，２１２，２１３，２１４がほぼ等間隔に配置されている。発光素子２１５は透過板２３０の平面に対し概ね垂直方向が光軸方向となるように固定され、受光素子２１１，２１２，２１３，２１４は透過板２３０の平面に対し概ね垂直方向に受光面が向くように固定されている。発光素子２１５が発した光は透過板２３０を透過して測定部位に照射され、測定部位から反射した光を、透過板２３０を介して受光素子２１１，２１２，２１３，２１４が受光する。受光素子２１１，２１２，２１３，２１４はそれぞれ、受光量に応じた大きさの電流の測定信号を出力する。以下の説明では、説明の便宜上、受光素子２１１が出力する測定信号を「測定信号Ｇ₁」とする。同様に、受光素子２１２が出力する測定信号を「測定信号Ｇ₂」、受光素子２１３が出力する測定信号を「測定信号Ｇ₃」、受光素子２１４が出力する測定信号を「測定信号Ｇ₄」として説明する。

図４は、測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄が示す波形の一例を概略的に示す図である。図４の（ａ）は、測定信号Ｇ₁を示し、（ｂ）は測定信号Ｇ₂を示し、（ｃ）は測定信号Ｇ₃を示し、（ｄ）は測定信号Ｇ₄を示す。真皮２２の深い部分や皮下組織２３に太い血管が存在する場合には、この太い血管の影響により、光の方向や量が体動によって大きく変化してしまう場合がある。具体的には、例えば、図３の（ｂ）において、位置Ｐ１に太い血管が位置している場合には、受光素子２１３と受光素子２１４から出力される測定信号（すなわち測定信号Ｇ₃と測定信号Ｇ₄）は体動ノイズの影響を大きく受ける一方、受光素子２１１と受光素子２１２から出力される測定信号（すなわち測定信号Ｇ₁と測定信号Ｇ₂）は体動ノイズの影響をそれほど受けていない測定信号となる。

図２において、制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリー（ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory））を有し、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムをＣＰＵが実行することにより制御部１１０と接続されている各部を制御する。具体的には、制御部１１０は、受光素子２１１，２１２，２１３，２１４から出力される測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄に応じた脈波情報（後述）を生成する処理を行う。

信号処理部１２０は、信号処理部１２１，１２２，１２３，１２４を備えている。信号処理部１２１は、受光素子２１１から出力される測定信号Ｇ₁を取得して増幅するアンプ（図示略）と、増幅した測定信号Ｇ₁を予め定められたサンプリング周波数で量子化するＡ／Ｄ変換回路（図示略）とを有する。信号処理部１２２は、受光素子２１２から出力される測定信号Ｇ₂を取得して増幅するアンプ（図示略）と、増幅した測定信号Ｇ₂を予め定められたサンプリング周波数で量子化するＡ／Ｄ変換回路（図示略）とを有する。信号処理部１２３は、受光素子２１３から出力される測定信号Ｇ₃を取得して増幅するアンプ（図示略）と、増幅した測定信号Ｇ₃を予め定められたサンプリング周波数で量子化するＡ／Ｄ変換回路（図示略）とを有する。信号処理部１２４は、受光素子２１４から出力される測定信号Ｇ₄を取得して増幅するアンプ（図示略）と、増幅した測定信号Ｇ₄を予め定められたサンプリング周波数で量子化するＡ／Ｄ変換回路（図示略）とを有する。計時部１３０は、クロック供給部１４０の計時クロック信号をカウントして時刻を計時する。クロック供給部１４０は、発振回路と分周回路とを有し、発振回路によって基準クロック信号を制御部１１０へ供給するとともに、分周回路により計時用の計時クロック信号を生成して制御部１１０へ供給する。表示部１５０は、ディスプレイ１５を有し、制御部１１０の制御の下、計時部１３０で計時された時刻の情報や脈波を測定するためのメニュー画面、測定結果などの各種画像を表示する。操作部１６０は、操作スイッチ１６を有し、操作スイッチ１６が操作された操作信号を制御部１１０へ送出する。記憶部１８０は、後述する脈波情報生成処理で参照されるフラグを記憶するフラグ記憶領域１８１を有している。

図５は、制御部１１０における脈波測定処理の機能を実現するための機能ブロック（図２で示した制御部１１０以外の構成を一部含む）を表す図である。図に示される、独立成分分析部１１１、ばらつき算出部１１２、成分特定部１１３、脈波情報生成部１１４は、制御部１１０がＲＯＭに記憶されているコンピュータープログラムを読み出して実行することによって実現される。

独立成分分析部１１１は、複数の受光素子のそれぞれが出力する測定信号Ｇ_i（１≦ｉ≦ｎ；ｎは２以上の整数）に対して独立成分分析（ＩＣＡ（Independent Component Analysis））を行って、測定信号Ｇ_iを複数の成分Ｓ_j（１≦ｊ≦ｍ；ただしｎ≧ｍ，ｍは２以上の整数）に分離した場合の、各成分の重み付け係数ｗ_ijを求める。複数の成分は、測定対象となっている体内の領域に複数の信号源があると想定した場合の各信号源から出力される信号を示す。ここで、各信号源は測定対象領域にある血管の挙動に応じた信号を発生するものであり、後述する数式を用いた解析により、体動の受けにくい位置にある信号源を特定することができる。

この実施形態では、独立成分分析部１１１は、受光素子２１１，２１２，２１３，２１４が出力する測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄に対して独立成分分析を行って、測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄を複数の成分Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄に分離した場合の、各成分の重み付け係数ｗ₁₁，ｗ₁₂，…ｗ₄₄を求める。この実施形態では、独立成分分析部１１１は、下記のように、行列Ｇを（１）式、行列Ｓを（２）式、行列Ｗを（３）式とした場合に、独立成分分析を行って、行列Ｇ、Ｓ、Ｗが（４）式を満たす、独立する４つの成分Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄を推定する。すなわち、独立成分分析部１１１は、成分Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄が互いに統計的に独立となるよう、非ガウス性の最大化に基づく手法、最尤推定に基づく手法、相互情報量に基づく手法、非線形関数無相関に基づく手法、テンソルに基づく手法等のいずれかを用いて、重み付け係数ｗ₁₁，ｗ₁₂，…ｗ₄₄を算出する。独立成分分析部１１１が行う独立成分分析は、例えば、「村田昇書、「入門独立成分分析」、第１版、東京電機大学出版局、２００４年７月」に記載された手法を用いる。

ばらつき算出部１１２は、独立成分分析部１１１によって求められた重み付け係数ｗ_ijの値のばらつきσ_j（ばらつきの度合い）を成分Ｓ_j毎に算出する。本実施形態においてばらつきσ_jとは、値のばらつきの度合いを数値で示すものである。例えば、重み付け係数が（２，３．５，１，５）である場合のばらつきは、重み付け係数が（１，１３，−２，５０）である場合のばらつきよりも小さいといえる。ここでは、ばらつきσ_jは標準偏差として定義される。従って、ばらつきσ_jは、その値が大きいほどばらつきの度合いが大きく、値が小さいほどばらつきの度合いが小さいことを示す。ばらつき算出部１１２は、成分Ｓ_jに対応する重み付け係数ｗ_ij（すなわち行列Ｗのｊ列に含まれる重み付け係数ｗ_ij）のばらつきσ_jを計算する。すなわち、ばらつき算出部１１２は、行列Ｗに含まれる重み付け係数ｗ_ijのばらつきを列毎に算出する。具体的には、この実施形態では、ばらつきσ₁は、重み付け係数ｗ₁₁，ｗ₂₁，ｗ₃₁，ｗ₄₁のばらつきの度合いを示し、ばらつきσ₂は、重み付け係数ｗ₁₂，ｗ₂₂，ｗ₃₂，ｗ₄₂のばらつきの度合いを示す。ばらつきσ₃は、重み付け係数ｗ₁₃，ｗ₂₃，ｗ₃₃，ｗ₄₃のばらつきの度合いを示し、ばらつきσ₄は、重み付け係数ｗ₁₄，ｗ₂₄，ｗ₃₄，ｗ₄₄のばらつきの度合いを示す。ばらつき算出部１１２が行う重み付け係数のばらつきの度合いの算出の態様としては、標準偏差を成分毎に算出するものに限らず、重み付け係数のばらつきの度合いが算出されるものであればどのようなものであってもよい。

成分特定部１１３は、ばらつき算出部１１２が算出したばらつきσ_jが予め定められた条件を満たす成分を１又は複数特定する。この実施形態では、成分特定部１１３は、算出されたばらつきσ_jを成分Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄毎に算出し、重み付け係数のばらつきσ_jが最も小さい成分を特定する。成分特定部１１３は、特定した成分を示す情報（フラグ）をフラグ記憶領域１８１に格納する。このフラグは、脈波情報生成部１１４によって参照される。

脈波情報生成部１１４は、信号処理部１２０から出力される測定信号に基づいて脈波を表す脈波情報を生成する。この実施形態では、脈波情報生成部１１４は、信号処理部１２０から出力される測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄に対して重み付け係数ｗ_ijを用いた演算を行うことによって、成分特定部１１３によって特定された成分（以下「特定成分」という）を抽出する。測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄と成分Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄は、上述の（４）式を満たすことにより、成分Ｓ_jは、以下の（５）式により算出される。脈波情報生成部１１４は、以下の（５）式を用いて特定成分を抽出する。

上述したように、受光素子の位置によっては、真皮２２の深い部分や皮下組織２３にある太い血管の影響により、測定信号Ｇ_iに体動ノイズの成分（以下、「ノイズ成分」という）が混ざる場合がある。ノイズ成分は、受光素子の位置によってその影響の大小が異なり、受光素子の位置が若干ずれた場合であっても影響の大小が大きく変化する。具体的には、例えば、図３の（ｂ）に示す例において、位置Ｐ１にノイズ源となる太い血管が位置している場合には、測定信号Ｇ₃と測定信号Ｇ₄から抽出されるノイズ成分の重み付け係数は大きな値となる一方、測定信号Ｇ₁と測定信号Ｇ₂から抽出されるノイズ成分の重み付け係数は小さな値となる。このように、測定信号Ｇ_iから抽出されるノイズ成分の重み付け係数は、受光素子の位置が各々異なる測定信号Ｇ_iのそれぞれで異なってくる。そして、成分Ｓ_jに関し、重み付け係数のばらつきはノイズ成分が多いものの方が、ノイズ成分が
少ないものよりも大きくなると考えられる。以上の理由により、独立成分分析により推定された成分Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄のうち、重み付け係数のばらつきσ_jが最も小さい成分Ｓ_jは、体動ノイズの混ざりが最も少ない成分であるとみなすことが可能である。この実施形態では、重み付け係数のばらつきσ_jが最も小さい成分Ｓ_jを，脈波を測定するための信号として採用することによって、ノイズの影響を抑える構成としている。

脈波情報生成部１１４は、算出した特定成分に基づいて、脈波を表す脈波情報を生成する。この実施形態では、脈波情報生成部１１４は、算出した特定成分の波形におけるピークの時間間隔を脈拍間隔とし、測定信号の波形において所定時間（１分、等）におけるピークの出現頻度を脈拍数として、脈拍間隔及び脈拍数を示す情報（脈波情報）を表示部１５０に出力する。また、脈波情報生成部１１４は、脈波間隔及び脈拍数を示す情報を記憶部１８０に、例えば時系列に蓄積するようにしてもよい。

＜動作例＞
図６は、脈波測定装置１の動作フローを示す図である。以下、図６を参照しつつ、本実施形態に係る脈波測定装置１の動作例を説明する。測定対象者は、まず、操作スイッチ１６を用いて脈波の測定を開始する旨の操作を行う。制御部１１０は、脈波を測定する操作を受け付けると（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、ステップＳ１１の処理に進む。すなわち、制御部１１０は、測定部位に光を照射し、測定部位で反射された光を受光して受光量に応じた測定信号の出力を開始させる（ステップＳ１１）。制御部１１０は、受光素子２１１，２１２，２１３，２１４から出力される測定信号を信号処理部１２０においてＡ／Ｄ変換し、信号処理部１２０から時系列の測定信号を取得してＲＡＭに記憶する。

測定信号の出力が開始されると、制御部１１０は、受光素子２１１，２１２，２１３，２１４のそれぞれから出力されて信号処理部１２０によってＡ／Ｄ変換された測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄に対して独立成分分析を行って（ステップＳ１２）、測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄をそれぞれ複数の成分Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄に分離し、これらの成分の各々に関する重み付け係数ｗ₁₁，ｗ₁₂，…，ｗ₄₄を求める。

次いで、制御部１１０は、求めた重み付け係数のばらつきσ_iを成分Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄のそれぞれについて算出し、ばらつきが最も小さい成分を特定し（ステップＳ１３）、特定した成分（特定成分）を示す情報をフラグ記憶領域１８１に格納する。

ステップＳ１３までの処理を終えると、制御部１１０は、ステップＳ１３で特定した成分に基づいて脈波情報を生成し、脈波情報を示す画像を表示部１５０に表示させる。具体的には、制御部１１０は、信号処理部１２０から出力される測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄を用いて特定成分を算出し（ステップＳ１４）、算出した特定成分の波形におけるピークの時間間隔を脈拍間隔とし、測定信号の波形において所定時間におけるピークの出現頻度を脈拍数として検出し、検出した脈拍間隔と脈拍数（脈波情報）とを示す画像を表示部１５０に表示させる。なお、制御部１１０は、操作部１６０を介して脈波を測定する操作を受け付けなければ（ステップＳ１０；ＮＯ）、操作がなされるまで待機する。

制御部１１０は、脈波の測定を終了する操作が操作部１６０を介してなされるまで（ステップＳ１５；ＮＯ）、ステップＳ１４の処理を繰り返し行う。制御部１１０は、脈波の測定を終了する操作が操作部１６０を介してなされたときに（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、処理を終了する。

図７の（ａ）は、脈波測定装置１により測定された脈波情報（以下、「センシング結果」という）の一例を示す図であり、図７の（ｂ）は従来の脈波測定装置のセンシング結果の一例を示す図である。また、図８は、受光素子及び信号処理部の回路図の一例であり、図７の（ａ），（ｂ）に示すセンシング結果をもたらした計測に用いられた回路図の一例を示す図である。図７の（ａ），（ｂ）において、横軸は受光素子の位置（所定の基準位置からの距離）（ｍｍ）を示し、縦軸は電位（Ｖ）を示す。基準位置は、測定を開始したときの、生体の測定位置に対する受光素子の位置を示す。図８に示すように、トランジスター３００のベースにはフォトダイオード等の受光素子ＰＤが接続され、コレクターＣには抵抗３１０を介して所定の電圧を印加する端子３２０が接続され、エミッターはグラウンドＧＮＤに接地されている。受光素子ＰＤは本実施形態に係る受光素子２１１，２１２，２１３，２１４の各々に相当するものであり、トランジスター３００は上述の実施形態に係る信号処理部１２１，１２２，１２３，１２４の各々に相当するものである。すなわち、本実施形態に係る脈波測定装置１は、図８に示す受光素子ＰＤとトランジスター３００とを４セット備えている。

図７の（ｂ）は、図８に示す回路において、抵抗３１０の抵抗値を１０（ＫΩ）、端子３２０における電圧を３．３（Ｖ）とした場合に、コレクターＣで計測されたコレクター電位を示すグラフである。一方、図７の（ａ）は、図８に示す回路において、抵抗３１０の抵抗値を１０（ＫΩ）、端子３２０における電圧を３．３（Ｖ）とした場合に、４つのコレクターＣのそれぞれで計測された電位（すなわち測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄）に対して上述の独立成分分析、ばらつき算出処理、成分特定処理等を行って特定される成分を示すグラフである。

生体の血管密度の違いや太さの異なる血管の分布の影響により、図７の（ｂ）に示されるように、コレクター電位のレベルは生体の測定位置により変化する。つまり、測定位置がずれると異なる組成の血液を対象に測定を行っている可能性が高い。そのため、図７の（ｂ）に示されるように、測定位置に若干のずれが生じた場合であってもその誤差は大きなものとなってしまう。それに対し、図７の（ａ）では、測定位置の変化による電位のレベルの変動が小さくなっている。なお、図７に示すセンシング結果は、ＬＥＤの光量やフォトダイオードの感度、抵抗値などの回路乗数等により変化するものであり、図７に示される数値はあくまで目安である。

この実施形態では、独立成分分析により推定された成分Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄のうち、重み付け係数のばらつきが最も小さい成分を、脈波を測定するための信号の成分として採用する。重み付け係数のばらつきが最も小さい成分は、ノイズの影響が最も小さい成分であるといえるから、このような信号を用いることにより、ノイズの影響を抑えた脈波の測定が行われる。

＜第２実施形態＞
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態が上述した第１実施形態と異なる点は、制御部１１０が行う処理であり、他の点については上述の第１実施形態のそれと同様である。そこで、以下の説明においては、第２実施形態が第１実施形態と異なる点を中心に説明する。また、第２実施形態の構成要素のうち、第１実施形態と同様の構成要素については第１実施形態において用いたものと同じ符号を用いる。

図９は、本実施形態において制御部１１０における脈波測定処理の機能を実現するための機能ブロック（図２で示した制御部１１０以外の構成を一部含む）の構成を表す図である。図９は、上述の第１実施形態において図５に示した機能ブロック図に対応するものである。図に示される、独立成分分析部１１１、ばらつき算出部１１２、成分特定部１１６、測定信号特定部１１７、脈波情報生成部１１８は、制御部１１０がＲＯＭに記憶されているコンピュータープログラムを読み出して実行することによって実現される。独立成分分析部１１１及びばらつき算出部１１２は、上述の第１実施形態におけるものと同様であり、ここではその説明を省略する。

成分特定部１１６は、成分Ｓ_jのうち、ばらつき算出部１１２が算出したばらつきσ_jが予め定められた条件を満たすものを１又は複数特定する。この実施形態では、成分特定部１１６は、算出されたばらつきσ_jが最も大きい成分Ｓ_jを特定する（すなわちｊを特定する）。

上述したように、受光素子の位置によっては、真皮２２の深い部分や皮下組織２３にある太い血管の影響によりノイズ成分が混ざる場合がある。ノイズ成分は、受光素子の位置によってその影響の大小が異なり、受光素子の位置が若干ずれた場合であっても影響の大小が大きく変化する。具体的には、例えば、図３の（ｂ）に示す例において、位置Ｐ１にノイズ源となる太い血管が位置している場合には、測定信号Ｇ₃と測定信号Ｇ₄から抽出されるノイズ成分の重み付け係数は大きな値となる一方、測定信号Ｇ₁と測定信号Ｇ₂から抽出されるノイズ成分の重み付け係数は小さな値となる。このように、測定信号Ｇ_iから抽出されるノイズ成分の重み付け係数は、受光素子の位置が各々異なる測定信号Ｇ_iのそれぞれで異なってくる。そして、成分Ｓ_jに関し、重み付け係数のばらつきはノイズ成分が多いものの方が、ノイズ成分が少ないものよりも大きくなると考えられる。そのため、重み付け係数のばらつきσ_jの値が大きい成分Ｓ_jは、測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄のそれぞれにおいてばらつきが大きいことから、ノイズ成分を多く含む成分であると考えられる。この実施形態では、重み付け係数のばらつきσ_jが大きい成分Ｓ_jを、ノイズ成分を多く含む成分として特定し、複数の測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄のなかから、当該特定した成分が最も少ない測定信号Ｇ_iを選択し、選択した測定信号Ｇ_iを用いて脈波の測定を行う。

測定信号特定部１１７は、測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄のなかから、成分特定部１１６によって特定された成分Ｓ_jの重み付け係数ｗ_ij（すなわち行列Ｗのｊ列に含まれる重み付け係数Ｗ_ij）の値が最も小さい測定信号Ｇ_iを特定する。例えば、成分特定部１１６によって成分Ｓ₁が特定された場合には、測定信号特定部１１７は、重み付け係数ｗ_i1（すなわちｗ₁₁，ｗ₂₁，ｗ₃₁，ｗ₄₁）のなかからその値が最も小さいｉを特定する。添え字ｉが特定されることにより測定信号Ｇ_iが特定される。また、例えば、成分特定部１１６によって成分Ｓ₂が特定された場合には、測定信号特定部１１７は、重み付け係数ｗ_i2（すなわちｗ₁₂，ｗ₂₂，ｗ₃₂，ｗ₄₂）のなからからその値が最も小さいｉを特定する。

測定信号特定部１１７によって特定される測定信号Ｇ_iは、ノイズ成分を多く含む成分として特定された成分Ｓ_jの重み付け係数ｗ_ijが最も小さい測定信号であるから、ノイズ成分の影響が最も小さい測定信号であるといえる。この実施形態では、このように、複数の受光素子から出力される測定信号のなかから、ノイズの影響が最も小さい測定信号を選択し、選択した測定信号を用いて脈波の測定を行う構成としている。測定信号特定部１１７は、特定した測定信号Ｇ_iを示す情報（フラグ）をフラグ記憶領域１８１に格納する。このフラグは、脈波情報生成部１１８によって参照される。

脈波情報生成部１１８は、測定信号特定部１１７によって特定された測定信号に基づいて、脈波を表す脈波情報を生成する。この実施形態では、脈波情報生成部１１８は、測定信号特定部１１７によって特定された測定信号の波形におけるピークの時間間隔を脈拍間隔とし、測定信号の波形において所定時間（１分、等）におけるピークの出現頻度を脈拍数として、脈拍間隔及び脈拍数を示す情報（脈波情報）を表示部１５０に出力する。また、脈波情報生成部１１８は、脈波間隔及び脈拍数を示す情報を記憶部１８０に、例えば時系列に蓄積するようにしてもよい。

＜動作例＞
図１０は、脈波測定装置１の動作フローを示す図である。以下、図１０を参照しつつ、本実施形態に係る脈波測定装置１の動作例を説明する。測定対象者は、まず、操作スイッ
チ１６を用いて脈波の測定を開始する旨の操作を行う。制御部１１０は、脈波を測定する操作を受け付けると（ステップＳ１１０；ＹＥＳ）、測定部位に光を照射し、測定部位で反射された光を受光して受光量に応じた測定信号の出力を開始させる（ステップＳ１１１）。制御部１１０は、受光素子２１１，２１２，２１３，２１４から出力される測定信号を信号処理部１２０においてＡ／Ｄ変換し、信号処理部１２０から時系列の測定信号を取得してＲＡＭに記憶する。

測定信号の出力が開始されると、制御部１１０は、受光素子２１１，２１２，２１３，２１４のそれぞれから出力されて信号処理部１２０によってＡ／Ｄ変換された測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄に対して独立成分分析を行って（ステップＳ１１２）、測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄をそれぞれ複数の成分Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄に分離し、これらの成分の各々に関する重み付け係数ｗ₁₁，ｗ₁₂，…，ｗ₄₄を求める。

次いで、制御部１１０は、求めた重み付け係数のばらつきσ_jを成分Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄のそれぞれについて算出し、ばらつきが最も大きい成分Ｓ_jを特定する（ステップＳ１１３）。制御部１１０は、測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄のなかから、ステップＳ１１３において特定した成分Ｓ_jの重み付け係数ｗ_ijが最も小さい測定信号を特定し（ステップＳ１１４）、特定した測定信号を示す情報をフラグ記憶領域１８１に格納する。

ステップＳ１１４までの処理を終えると、制御部１１０は、ステップＳ１１４で特定した測定信号に基づいて脈波を表す脈波情報を生成する（ステップＳ１１５）。具体的には、制御部１１０は、信号処理部１２０から出力される測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄のうち、フラグ記憶領域１８１に記憶されたフラグの示す測定信号の波形におけるピークの時間間隔を脈拍間隔とし、測定信号の波形において所定時間におけるピークの出現頻度を脈拍数として検出し、検出した脈拍間隔と脈拍数とを示す画像を表示部１５０に表示させる。なお、制御部１１０は、操作部１６０を介して脈波を測定する操作を受け付けなければ（ステップＳ１１０；ＮＯ）、操作がなされるまで待機する。

制御部１１０は、脈波の測定を終了する操作が操作部１６０を介してなされるまで（ステップＳ１１６；ＮＯ）、ステップＳ１１５の処理を繰り返し行う。制御部１１０は、脈波の測定を終了する操作が操作部１６０を介してなされたときに（ステップＳ１１６；ＹＥＳ）、処理を終了する。

図１１の（ａ）は、脈波測定装置１のセンシング結果の一例を示す図であり、図１１の（ｂ）は従来の脈波測定装置のセンシング結果の一例を示す図である。また、図１２は、受光素子及び信号処理部の回路図の一例であり、図１１の（ａ），（ｂ）に示すセンシング結果をもたらした計測に用いられた回路図を示す図である。図１１の（ａ），（ｂ）において、横軸は受光素子の位置（所定の基準位置からの距離）（ｍｍ）を示し、縦軸は電位（Ｖ）を示す。基準位置は、図１１に示すセンシング結果をもたらした計測時の、生体の測定位置に対する受光素子の位置を示す。図１２に示すように、トランジスター３００のベースにはフォトダイオード等の受光素子ＰＤが接続され、コレクターＣには抵抗３１０を介して所定の電圧を印加する端子３２０が接続され、エミッターはグラウンドＧＮＤに接地されている。受光素子ＰＤは本実施形態に係る受光素子２１１，２１２，２１３，２１４の各々に相当するものであり、トランジスター３００は上述の実施形態に係る信号処理部１２１，１２２，１２３，１２４の各々に相当するものである。すなわち、本実施形態に係る脈波測定装置１は、図１２に示す受光素子ＰＤとトランジスター３００とを４セット備えている。

図１１の（ｂ）は、図１２に示す回路において、抵抗３１０の抵抗値を１０（ＫΩ）、端子３２０における電圧を３．３（Ｖ）とした場合に、コレクターＣで計測されたコレク
ター電位を示すグラフである。一方、図１１の（ａ）は、図１２に示す回路において、抵抗３１０の抵抗値を１０（ＫΩ）、端子３２０における電圧を３．３（Ｖ）とした場合に、４つのコレクターＣのそれぞれで計測された電位（すなわち測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄）に対して上述の成分特定処理及び測定信号特定処理等を行って選択された測定信号を示すグラフである。

生体の血管密度の違いや太さの異なる血管の分布の影響により、図１１の（ｂ）に示されるように、測定結果のレベルは生体の測定位置により変化する。つまり、測定位置がずれると異なる組成の血液を対象に測定が行われている可能性が高い。そのため、図１１の（ｂ）に示されるように、測定位置に若干のずれが生じた場合であってもその誤差は大きなものとなってしまう。それに対し、図１１の（ａ）では、測定位置の変化による電位のレベルの変動が小さくなっている。なお、図１１に示す検出結果は、ＬＥＤの光量やフォトダイオードの感度、抵抗値などの回路乗数等により変化するものであり、図１１に示される数値はあくまで目安である。

この実施形態では、独立成分分析により推定された成分Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄のうち、重み付け係数のばらつきが最も大きい成分を、ノイズ成分を多く含む成分として特定し、当該特定した成分の影響が最も小さい測定信号を、脈波を測定するための信号として採用する。このような測定信号を用いることにより、体動ノイズの影響を抑えた脈波の測定が行われる。

＜変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下のように変形させて実施してもよい。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。

（１）上述の各実施形態では、脈波測定装置１は図１に示す構成としたが、脈波測定装置１の構成はこれに限定されるものではなく、他の構成であってもよい。例えば、発光素子と受光素子とを備えない装置本体と、発光素子と受光素子とを備える脈波センサーとがケーブルで接続される構成であってもよい。また、装置本体と脈波センサーとが無線通信により接続される構成であってもよい。また、上述の実施形態では、脈波測定装置１が装着される測定部位が腕の例を説明したが、脈波測定装置１が装着される測定部位は手の甲、指等の他の部位であってもよい。

（２）上述の各実施形態では、受発光部２１０は、緑色光の波長の光を発する発光素子２１５と、緑色光の波長光を受光する受光素子２１１，２１２，２１３，２１４とを有する構成としたが、受発光部が発光及び受光する光は緑色光に限らず、青色光や赤外光等、他の波長の光であってもよい。また、上述の実施形態では、受発光部２１０は、ひとつの発光素子２１５と、複数の受光素子２１１，２１２，２１３，２１４とを備える構成としたが、発光素子の数は複数であってもよい。例えば、受光素子と発光素子とが１対１で対応する構成であってもよい。この場合も、上述の第１実施形態と同様に、制御部１１０が、各受光素子の検出結果を示す測定信号に対して上述の独立成分分析、ばらつき算出処理、成分特定処理等を行って、重み付け係数のばらつきが予め定められた条件を満たす成分を特定する。また、上述の第２実施形態についても同様であり、受光素子と発光素子とが１対１で対応する構成である場合においても、制御部１１０が、各受光素子の検出結果を示す測定信号に対して上述の独立成分分析、ばらつき算出処理、成分特定処理等を行って、重み付け係数のばらつきが予め定められた条件を満たす成分が最も少ない測定信号を特定する。

（３）上述の各実施形態では、脈波測定装置１は、４つの受光素子２１１，２１２，２１３，２１４を備える構成であったが、受光素子の数は４に限らず、これより多くても少な
くてもよい。また、上述の実施形態では、制御部１１０は、４つの受光素子２１１，２１２，２１３，２１４のそれぞれから出力される４つの測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄に対して独立成分分析を行って、４つの成分Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄を推定したが、測定信号の数と、推定される成分の数とは、４に限らず、これより多くても少なくてもよい。要は、制御部１１０は、複数の測定信号に対して独立成分分析を行って、複数の成分（独立成分）を推定すればよい。ただし、測定信号の数ｎと推定される成分の数ｍは、ｎ≧ｍの関係を満たす必要がある。このｎ≧ｍの条件は、独立成分分析を用いて成分を推定するために必要な条件である。

（４）上述の第１実施形態では、制御部１１０は、独立成分分析によって推定された複数の成分のなかから、対応する重み付け係数の値のばらつきが最も小さい成分を特定し、特定した成分を用いて脈波情報を生成した。成分の特定の態様はこれに限らず、例えば、制御部１１０が、重み付け係数のばらつきが最も小さい成分と、２番目に小さい成分との、２つの成分を特定するようにしてもよい。複数の成分が特定された場合は、制御部１１０は、特定した複数の成分の和（または重み付け和、等）を算出し、算出結果に基づいて脈波情報を生成してもよい。

また、上述の第１実施形態における成分の特定の態様の他の例として、例えば、制御部１１０が、重み付け係数の値のばらつきσ_iが、予め定められた閾値よりも小さい（ばらつきの度合いが予め定められた範囲内である）成分を１又は複数特定してもよい。要は、制御部１１０が、重み付け係数の値のばらつきが予め定められた条件を満たす（ばらつきが小さい）成分を特定すればよい。また、複数の成分が特定された場合は、制御部１１０は、特定した複数の成分の和（または重み付け和、等）を算出し、算出結果に基づいて脈波情報を生成してもよい。

（５）上述の第１実施形態では、制御部１１０は、測定対象者によって脈波を測定する操作が行われたタイミングで、成分の特定処理（図６のステップＳ１２乃至Ｓ１３の処理）を行ったが、成分の特定処理を行うタイミングは上記タイミングに限らず、例えば、脈波測定装置１の電源がＯＮにされたタイミングで成分の特定処理を行ってもよく、また、例えば、初期設定を行う旨の操作が測定対象者によってなされたタイミングで成分の特定処理を行ってもよい。要は、制御部１１０が、いずれかのタイミングで成分の特定処理を行い、脈波の測定処理を行う際に、特定された成分を用いて脈波の測定を行えばよい。

（６）上述の第１実施形態では、制御部１１０が、複数の測定信号に対して独立成分分析を行って推定された成分のなかから、重み付け係数のばらつきが予め定められた条件を満たす成分を特定し、特定した成分を用いて脈波の測定を行うことによって、測定位置により変化する体動ノイズによって生じる誤差を減らす構成とした。これに加えて、制御部１１０が、測定位置によって変化しない体動ノイズ（例えば、うっ血により生じる体動ノイズ）を除去する処理を行う構成としてもよい。具体的には、例えば、制御部１１０が、測定部位における血管の容積の変化を測定することによってうっ血か否かを判定し、うっ血していると判定された場合に、予め定められたアルゴリズムに従って、特定した成分に対してうっ血により生じるノイズ成分を除去するためのフィルター処理を施すようにしてもよい。

（７）また、他の例として、例えば、脈波測定装置１に加速度センサーを設ける構成とし、この加速度センサーによって測定対象者の動作を検出し、制御部１１０が検出結果に応じてうっ血の有無を判定してもよい。この場合は、例えば、制御部１１０が、加速度センサーによって測定部位の向きを検出し、測定部位が重量の影響によりうっ血しやすい姿勢であるか否かを判定し、うっ血しやすい姿勢であると判定された場合に、予め定められたアルゴリズムに従って、特定した成分に対して、うっ血により生じるノイズ成分を除去するためのフィルター処理を施すようにしてもよい。

（８）上述の第２実施形態では、制御部１１０は、独立成分分析によって推定された複数の成分のなかから、対応する重み付け係数の値のばらつきが最も大きい成分を、ノイズを多く含む成分として特定した。成分の特定の態様はこれに限らず、例えば、制御部１１０が、重み付け係数のばらつきが最も大きい成分と、２番目に大きい成分との、２つの成分を特定するようにしてもよい。また、成分の特定の態様の他の例として、例えば、制御部１１０が、重み付け係数の値のばらつきσ_iが、予め定められた閾値よりも大きい成分を１又は複数特定してもよい。要は、制御部１１０が、重み付け係数の値のばらつきが予め定められた条件を満たす（ばらつきが大きい）成分を特定すればよい。

ノイズを多く含む成分として複数の成分が特定された場合には、制御部１１０は、例えば、特定された成分の重み付け係数の総和を測定信号毎に算出し、算出結果が最も小さい測定信号を脈波情報の生成に用いる測定信号として特定してもよい。具体的には、例えば、成分Ｓ₁と成分Ｓ₂との２つの成分がノイズを多く含む成分として特定された場合に、制御部１１０が、測定信号Ｇ_i毎に、成分Ｓ₁の重み付け係数ｗ_i1と成分Ｓ₂の重み付け係数ｗ_i2との和（ｗ₁₁＋ｗ₁₂，ｗ₂₁＋ｗ₂₂，ｗ₃₁＋ｗ₃₂，ｗ₄₁＋ｗ₄₂）をそれぞれ計算し、計算結果が最も小さい測定信号Ｇ_iを特定してもよい。また、他の例として、例えば、ノイズを多く含む成分として複数の成分が特定された場合に、制御部１１０が、特定された成分の重み付け係数の積を測定信号毎に算出し、算出結果が最も小さい測定信号を特定してもよい。要は、制御部１１０が、測定信号Ｇ_iのなかから、予め定められた条件を満たす（ノイズの影響が小さいと考えられる）測定信号を特定するものであればどのような構成であってもよい。

（９）上述の第２実施形態では、制御部１１０は、測定対象者によって脈波を測定する操作が行われたタイミングで、測定信号の特定処理を行ったが、測定信号の特定処理を行うタイミングは上記タイミングに限らず、例えば、脈波測定装置１の電源がＯＮにされたタイミングで測定信号の特定処理を行ってもよく、また、例えば、初期設定を行う旨の操作が測定対象者によってなされたタイミングで測定信号の特定処理を行ってもよい。要は、制御部１１０が、いずれかのタイミングで測定信号の特定処理を行い、脈波の測定処理を行う際に、特定された測定信号を用いて脈波の測定を行えばよい。

（１０）上述の第２実施形態では、制御部１１０が、複数の測定信号に対して独立成分分析を行って推定された成分のなかから１又は複数の成分をノイズを多く含む成分として特定し、特定した成分の重み付け係数が最も小さい測定信号を用いて脈波の測定を行うことによって、測定位置により変化する体動ノイズによって生じる誤差を減らす構成とした。これに加えて、制御部１１０が、測定位置によって変化しない体動ノイズ（例えば、うっ血により生じる体動ノイズ）を除去する処理を行う構成としてもよい。具体的には、例えば、制御部１１０が、測定部位における血管の容積の変化を測定することによってうっ血か否かを判定し、うっ血していると判定された場合に、予め定められたアルゴリズムに従って、特定した測定信号に対して、うっ血により生じるノイズ成分を除去するためのフィルター処理を施すようにしてもよい。

また、他の例として、例えば、脈波測定装置１に加速度センサーを設ける構成とし、この加速度センサーによって測定対象者の動作を検出し、制御部１１０が検出結果に応じてうっ血の有無を判定してもよい。この場合は、例えば、制御部１１０が、加速度センサーによって測定部位の向きを検出し、測定部位が重量の影響によりうっ血しやすい姿勢であるか否かを判定し、うっ血しやすい姿勢であると判定された場合に、予め定められたアルゴリズムに従って、特定した測定信号に対して、うっ血により生じるノイズ成分を除去するためのフィルター処理を施すようにしてもよい。

（１１）上述の第２実施形態において、制御部１１０が、ステップＳ１１４にて特定した測定信号から、ステップＳ１１３にて特定したノイズを多く含む成分Ｓ_jを除去し、ノイズを多く含む成分Ｓ_jが除去された測定信号に基づいて、脈波情報を生成する構成としてもよい。測定信号Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄と成分Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄は、上述の式（４）を満たすことにより、成分Ｓ_jは、上述の式（５）により算出される。脈波情報生成部１１８は、上述の式（５）を用いてノイズを多く含む成分Ｓ_jを特定し、特定した成分Ｓ_jを、ステップＳ１４において特定した測定信号Ｇ_iから除去するためのフィルター処理を施す。

（１２）図１３は、本発明の変形例に係る脈波測定装置の発光素子と受光素子の位置関係の一例を示す図である。上述した実施形態における脈波測定装置１の受光素子２１１，２１２，２１３，２１４は、測定部位に照射された光の反射光を受光したが、図１３に示すように、複数の受光素子２１６，２１７，…が、発光素子２１８から測定部位に照射され、測定部位を透過した光を受光するように構成してもよい。

（１３）上述の第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、脈波測定装置１の制御部１１０が、成分特定部１１３（図５参照）によって特定される成分と、測定信号特定部１１７（図９参照）によって特定される測定信号とに基づいて、脈波情報を生成する構成であってもよい。

（１４）脈波測定装置１の制御部１１０によって実行されるプログラムは、磁気テープや磁気ディスクなどの磁気記録媒体、光ディスクなどの光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体メモリーなどのコンピューター装置が読み取り可能な記録媒体に記憶された状態で提供し得る。また、このプログラムを、インターネット等の通信網経由でダウンロードさせることも可能である。なお、このような制御を行う制御手段としてはＣＰＵ以外にも種々の装置を適用することができ、例えば、専用のプロセッサーなどを用いてもよい。

１…脈波測定装置、２…腕、１０…装置本体、１５…ディスプレイ、１６…操作スイッチ、４０…バンド、１１０…制御部、１１１…独立成分分析部、１１２…ばらつき算出部、１１３…成分特定部、１１４…脈波情報生成部、１１６…成分特定部、１１７…測定信号特定部、１１８…脈波情報生成部、１２０…信号処理部、１３０…計時部、１４０…クロック供給部、１５０…表示部、１６０…操作部、１８０…記憶部、２１０…受発光部、２１１，２１２，２１３，２１４，２１６，２１７…受光素子、２１５，２１８…発光素子、２２０…駆動部、２３０…透過板

Claims (10)

1. 脈波を測定する測定部位に照射され、前記測定部位を透過した光又は前記測定部位で反射した光の受光量を示す測定信号を出力する複数の受光部と、
   前記複数の受光部の各々が出力する前記測定信号に対して、前記測定信号を複数の成分に分離し、当該複数の成分に対応する重み付け係数を算出する独立成分分析部と、
   前記独立成分分析部によって算出された重み付け係数の値のばらつきの度合いを示す値を前記複数の成分の各々に関し算出するばらつき算出部と、
   前記複数の成分のなかから、前記ばらつき算出部によって算出された前記ばらつきの度合いを示す値が予め定められた条件を満たす成分を特定する成分特定部と、
   前記成分特定部により特定された成分により、脈波を表す脈波情報を生成する脈波情報生成部と
   を具備することを特徴とする脈波測定装置。
2. 前記脈波情報生成部は、前記複数の受光部から出力される測定信号に対して前記独立成分分析部によって算出された重み付け係数を用いた演算を行うことによって、前記成分特定部により特定された成分を抽出し、抽出した成分に基づいて脈波を表す脈波情報を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の脈波測定装置。
3. 前記成分特定部は、前記ばらつき算出部によって算出された前記ばらつきの度合いを示す値が最も小さい成分を特定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の脈波測定装置。
4. 前記成分特定部は、前記ばらつき算出部によって算出された前記ばらつきの度合いを示す値が予め定められた範囲内である成分を特定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の脈波測定装置。
5. 前記脈波情報生成部は、前記成分特定部によって前記予め定められた条件を満たす成分が特定された場合に、前記特定された成分の和に基づいて前記脈波情報を生成する
   ことを特徴とする請求項２又は４に記載の脈波測定装置。
6. 前記複数の受光部が出力する前記測定信号のなかから、前記成分特定部によって特定された成分に対応する前記重み付け係数の値が予め定められた条件を満たす前記測定信号を特定する測定信号特定部を更に具備し、
   前記脈波情報生成部は、前記測定信号特定部によって特定された前記測定信号に基づいて、脈波を表す脈波情報を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の脈波測定装置。
7. 前記成分特定部は、前記ばらつき算出部によって算出された前記ばらつきの度合いを示す値が最も大きい成分を特定する
   ことを特徴とする請求項６に記載の脈波測定装置。
8. 前記測定信号特定部は、前記成分特定部によって特定された成分に対応する前記重み付け係数の値が最も小さい前記測定信号を特定する
   ことを特徴とする請求項７に記載の脈波測定装置。
9. 前記脈波情報生成部は、前記測定信号特定部によって特定された前記測定信号から、前記成分特定部によって特定された成分を除去し、該成分が除去された前記測定信号に基づいて、前記脈波情報を生成する
   ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の脈波測定装置。
10. コンピューターに、
    脈波を測定する測定部位に照射され、前記測定部位を透過した光又は前記測定部位で反射した光の受光量を示す測定信号を出力する複数の受光部から、当該測定信号を受け取るステップと、
    前記複数の受光部の各々が出力する前記測定信号に対して、前記測定信号を複数の成分に分離し、当該複数の成分に対応する重み付け係数を算出する独立成分分析ステップと、
    前記独立成分分析ステップにおいて算出された重み付け係数の値のばらつきの度合いを示す値を前記複数の成分の各々に関し算出するばらつき算出ステップと、
    前記複数の成分のなかから、前記ばらつき算出ステップにおいて算出された前記ばらつきの度合いを示す値が予め定められた条件を満たす成分を特定する成分特定ステップと、
    前記成分特定ステップにおいて特定された成分により、脈波を表す脈波情報を生成する脈波情報生成ステップと
    を実行させるためのプログラム。

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