JP6767517B2 - 生体情報測定装置、生体情報測定装置の制御方法、及び生体情報測定装置の制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、生体情報測定装置、生体情報測定装置の制御方法、及び生体情報測定装置の制御プログラムに関するものである。

従来、人などの生体に装着して、生体から発生する心電情報などの生体情報を測定する生体情報測定装置がある。生体情報測定装置の一つとして、特許文献１に心電情報計測装置が開示されている。特許文献１の心電情報計測装置では、心電情報計測装置の一面に設けられた心電電極を胸部に貼り付け、心電波形を測定する。特許文献１の心電情報計測装置にて高精度に心電を測定するには、はがれなく接触しているかを、人が確認する必要がある。

特許文献２には、生体の生体信号を検出する検出器具が生体に装着されたことを認識するための自動装着認識装置が開示されている。特許文献２の自動装着認識装置は２つの電極を備え、生体に検出器具が装着されたときに２つの電極も生体に接触する。自動装着認識装置は、２つの電極間に流れる高周波信号に基づいて、検出器具が生体に装着されたことを認識する。

特開２０１４−１０８１４１号明細書 特開２００４−３１３４９４号明細書

しかしながら、特許文献２の自動装着認識装置は、検出器具とは別に電極を設ける必要があるので、構成が大きいという不利益がある。なお、特許文献２には、電極を兼用することについての、言及や具体的な構成については何ら開示がない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、人の操作が少なく簡単な構成で高精度に生体情報を測定できる生体情報測定装置、生体情報測定装置の制御方法、及び生体情報測定装置の制御プログラムを提供することにある。

本発明は、生体に装着される複数の電極と、生体からの電気信号に基づいて生体情報を測定する生体情報測定時に第１印加信号を１つ以上の電極に印加する第１信号印加部と、１つ以上の電極において検出された検出信号に基づいて生体情報測定時に、生体情報を測定する生体情報測定部と、生体に対する１つ以上の電極の装着状態を検出する装着状態検出時に、第２印加信号を１つ以上の電極に印加する第２信号印加部と、第２印加信号を印加された電極とは異なる１つ以上の電極おいて装着状態検出時に検出された検出信号に基づいて装着状態を検出する装着状態検出部と、を備え、生体情報測定時に第１印加信号が印加される１つ以上の電極と生体情報測定時に検出信号が検出される１つ以上の電極との少なくとも一部が、装着状態検出時に第２印加信号が印加される１つ以上の電極と装着状態検出時に検出信号が検出される１つ以上の電極との少なくとも一部と同じである、生体情報測定装置である。

この構成によれば、生体情報測定時には生体に第１印加信号を印加し、装着状態検出時には生体に第２印加信号を印加する生体情報測定装置において、生体情報測定時と装着状態検出時とで電極が兼用されるので、別々に電極を用意する場合に比べて、簡単な構成で自動的に装着状態を検出することができる。従って、人の操作が少なく簡単な構成で高精度に生体情報を測定できる。装着状態を検出することにより、測定データの信頼性が高くなるので、人の操作が少なく簡単な構成で高精度に生体情報を測定できる。

好適には本発明の生体情報測定装置において、１つ以上の電極と第１信号印加部と第２信号印加部との間の少なくとも一部の接続を切り替える切り替え部をさらに備え、複数の電極が、第１電極を含み、切り替え部が、生体情報測定時において第１電極に第１印加信号が印加される第１接続状態と、装着状態検出時において第１電極に第２印加信号が印加される第２接続状態とに切り替え可能である。

この構成によれば、切り替え部で第１接続状態と第２接続状態とに接続を切り替える簡単な構成により、生体情報測定時と装着状態検出時とで電極を兼用できる。

好適には本発明の生体情報測定装置において、入力された複数の電気信号の相対関係を表す関係信号を検出する関係検出部をさらに備え、複数の電極が、第２電極を含み、切り替え部が、１つ以上の電極と第１信号印加部と第２信号印加部と関係検出部との間の少なくとも一部の接続を切り替え可能であり、第１接続状態において、第１電極において検出された検出信号と第２電極において検出された検出信号とが関係検出部に入力され、第２接続状態において、第１印加信号と第２電極において検出された検出信号とが関係検出部に入力され、関係検出部が、生体情報測定時に、第１電極において検出された検出信号と第２電極において検出された検出信号との相対関係を表す関係信号を検出し、関係検出部が、装着状態検出時に、第１印加信号と第２電極において検出された検出信号との相対関係を表す関係信号を検出し、生体情報測定部が、関係検出部により生体情報測定時に検出された関係信号に基づいて生体情報を測定し、装着状態検出部が、関係検出部により装着状態検出時に検出された関係信号に基づいて、装着状態を検出する。

この構成によれば、切り替え部で第１接続状態と第２接続状態とに接続を切り替える簡単な構成により、生体情報測定時と装着状態検出時とで関係検出部を兼用できる。

好適には本発明の生体情報測定装置において、第２印加信号が、低電圧値を印加する期間と低電圧値よりも高い高電圧値を印加する期間との組み合わせを少なくとも１つ含み、装着状態検出部が、低電圧値が印加されたときの関係信号の平均値を表す低電圧平均値と、低電圧値が印加されたときの関係信号の分散を表す低電圧分散とを算出し、装着状態検出部が、高電圧値が印加されたときの関係信号の平均値を表す高電圧平均値と、高電圧値が印加されたときの関係信号の分散を表す高電圧分散とを算出し、装着状態検出部が、低電圧分散が低電圧閾値未満である第１条件と、高電圧分散が高電圧閾値未満である第２条件と、低電圧平均値と高電圧平均値との差の絶対値が絶対値閾値より大きい第３条件と、をすべて満たす場合に、正常な装着状態であると判定し、装着状態検出部が、第１条件と第２条件と第３条件との少なくとも１つが満たされない場合に、異常な装着状態であると判定する。

この構成によれば、第１条件と第２条件と第３条件とのいずれかを判定に使用しない場合に比べて、関係信号が第２印加信号に追従していることを正確に判定できる。

好適には本発明の生体情報測定装置において、第１印加信号が、直流電圧であり、第２印加信号が、矩形波電圧であり、装着状態検出部が、装着状態検出時に、第１印加信号と検出信号との差分を表す信号の立ち上がり時間と立ち下がり時間との少なくとも一方に基づいて装着状態を検出する。

この構成によれば、第１印加信号と検出信号との差分を表す信号の立ち上がり時間と立ち下がり時間との少なくとも一方から、生体を通った検出信号のなまりを検出することで、簡単な構成で装着状態を検出することができる。

好適には本発明の生体情報測定装置において、装着状態検出部は、装着状態検出時における検出信号が、異常な装着状態に対応した条件を満たすことに応答して、生体情報測定部による生体情報の測定を少なくとも一時的に停止する。

この構成によれば、装着状態に基づいて、生体情報の測定を少なくとも一時的に停止することができるので、異常な装着状態での不必要な生体情報の測定を防ぐことができ、無駄な電力消費を抑制できる。

好適には本発明の生体情報測定装置において、装着状態検出部は、装着状態検出時における検出信号が、正常な装着状態に対応した条件を満たすことに応答して、生体情報測定部による生体情報の測定を開始する。

この構成によれば、装着状態に基づいて、自動的に生体情報の測定を開始することができるので、使用者の煩雑な操作を回避して利便性を高めることができる。

好適には本発明の生体情報測定装置において、第２印加信号が、ノイズ信号と異なる信号波形をもつ。

この構成によれば、第２印加信号をノイズ信号と誤認することなく、電極の装着状態を正確に検出できる。

本発明は、生体に装着される複数の電極を備える生体情報測定装置の制御方法であって、生体情報測定装置が、生体からの電気信号に基づいて生体情報を測定する生体情報測定時に、第１印加信号を１つ以上の電極に印加することと、１つ以上の電極において検出された検出信号に基づいて生体情報測定時に生体情報を測定することと、生体に対する１つ以上の電極の装着状態を検出する装着状態検出時に第２印加信号を１つ以上の電極に印加することと、第２印加信号を印加された電極とは異なる１つ以上の電極おいて装着状態検出時に検出された検出信号に基づいて装着状態を検出することと、を含み、生体情報測定時に第１印加信号が印加される１つ以上の電極と生体情報測定時に検出信号が検出される１つ以上の電極との少なくとも一部が、装着状態検出時に第２印加信号が印加される１つ以上の電極と装着状態検出時に検出信号が検出される１つ以上の電極との少なくとも一部と同じである、生体情報測定装置の制御方法である。

本発明は、上記の生体情報測定装置の制御方法をコンピュータに実行させる生体情報測定装置の制御プログラムである。

本発明によれば、人の操作が少なく簡単な構成で高精度に生体情報を測定できる。

図１は、本発明の実施形態の生体情報測定装置の構成図である。 図２は、生体情報測定時における図１の生体情報測定装置の制御系統の構成図である。 図３は、装着状態検出時における図１の生体情報測定装置の制御系統の構成図である。 図４は、図１に示す生体情報測定装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。 図５は、図１に示す生体情報測定装置の装着状態検出方法を説明するためのフローチャートである。 図６は、図２及び図３に示す演算処理装置から出力される例示的な制御信号を示すグラフである。 図７は、図３に示す第２印加信号と関係信号とを測定して得られる例示的な測定信号を示す図である。 図８は、図３に示す関係信号を測定して得られる例示的な測定信号を示す図である。 図９は、第２実施形態の装着状態検出方法を説明するためのフローチャートである。 図１０は、第１例における例示的印加信号と第１例示的関係信号とを示す図である。 図１１は、第２例における例示的印加信号と第２例示的関係信号とを示す図である。 図１２は、第２例における例示的印加信号と第３例示的関係信号とを示す図である。

（全体構成）
以下、本発明の実施形態に係る生体情報測定装置について説明する。図１は、本発明の実施形態の生体情報測定装置１００の構成図である。生体情報測定装置１００は、制御装置１１０と、Ｃパッド１１１ＣとＬパッド１１１ＬとＲパッド１１１Ｒと、Ｃ配線１１２ＣとＬ配線１１２ＬとＲ配線１１２Ｒとを含む。

Ｃパッド１１１Ｃは、平板状のＣ絶縁体１１３Ｃと、Ｃ絶縁体１１３Ｃの片面に貼り合わせた平板状の第１電極２１１Ｃ（コモン電極とも呼ばれ、以下、Ｃ電極２１１Ｃと呼ぶ場合がある）とを含む。Ｌパッド１１１Ｌは、平板状のＬ絶縁体１１３Ｌと、Ｌ絶縁体１１３Ｌの片面に貼り合わせた左第２電極２１１Ｌ（以下、Ｌ電極２１１Ｌと呼ぶ場合がある）とを含む。Ｒパッド１１１Ｒは、平板状のＲ絶縁体１１３Ｒと、Ｒ絶縁体１１３Ｒの片面に貼り合わせた右第２電極２１１Ｒ（以下、Ｒ電極２１１Ｒと呼ぶ場合がある）とを含む。以下、Ｃ電極２１１ＣとＬ電極２１１ＬとＲ電極２１１Ｒとを区別せずに、電極２１１と呼ぶ場合がある。電極２１１は、いずれも、金属などの導電性部材で形成されており、生体に接触可能なように外部に露出されている。

制御装置１１０は、後述の電気系統を構成する部品を収容している。Ｃ配線１１２Ｃは、制御装置１１０とＣ電極２１１Ｃとを接続している。Ｌ配線１１２Ｌは、制御装置１１０とＬ電極２１１Ｌとを接続している。Ｒ配線１１２Ｒは、制御装置１１０とＲ電極２１１Ｒとを電気的に接続している。

生体情報測定装置１００は、生体からの電気信号に基づいて生体情報を測定する生体情報測定と、生体に対する１つ以上の電極２１１の装着状態を検出する装着状態検出とを実行する。生体は、例えば、人である。生体情報は、例えば、心電である。生体情報測定装置１００は、図示しない内蔵電池の電力により動作する。

Ｃ電極２１１ＣとＬ電極２１１ＬとＲ電極２１１Ｒとが、人体の心臓近くの皮膚上に配置される。Ｃ電極２１１Ｃは、Ｌ電極２１１ＬとＲ電極２１１Ｒとの間で、心臓に一番近く配置される。生体に正しく装着したとき、Ｌ電極２１１ＬとＲ電極２１１Ｒとが、Ｃ電極２１１Ｃを中心として対称に配置される。Ｃ電極２１１ＣとＬ電極２１１Ｌとの間の電圧波形が検出される。さらに、Ｃ電極２１１ＣとＲ電極２１１Ｒとの間の電圧波形が検出される。検出された２つの電圧波形の差分が、人体の心電情報を表す。

（制御装置）
図２は、生体情報測定時における生体情報測定装置１００の制御系統の構成図である。図３は、装着状態検出時における生体情報測定装置１００の制御系統の構成図である。図２に示すように、制御装置１１０は、記憶装置２２０と演算処理装置２３０とを含む。

記憶装置２２０は、制御プログラム２２１を記憶する。制御プログラム２２１は、演算処理装置２３０によって読み出されて、演算処理装置２３０に、生体情報測定装置１００の制御方法の一部を行うための機能、及び他の機能を実装させる。

演算処理装置２３０が種々の機能を実行するとき、記憶装置２２０は、演算処理装置２３０に制御されて、適宜必要な情報を記憶する。記憶装置２２０は、非一時的な有形の記憶媒体である。記憶装置２２０は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）を含む。記憶装置２２０は、揮発性または不揮発性の記憶媒体である。記憶装置２２０は、取り外し可能であってもよく、取り外し不能であってもよい。

演算処理装置２３０は、記憶装置２２０に記憶された制御プログラム２２１を読み出して実行することにより、装着状態検出部２３１及び生体情報測定部２３２として機能する。本実施形態の演算処理装置２３０は、汎用コンピュータであるが、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）であってもよく、本実施形態で説明される各機能を実装可能な他の回路であってもよい。

装着状態検出部２３１及び生体情報測定部２３２の動作については、後で詳細に説明する。

図２に示すように、制御装置１１０は、Ｃノード２４１Ｃ、Ｌノード２４１Ｌ、Ｒノード２４１Ｒ、電源ノード２４３、中継ノード２４４、第１キャパシタ２５１〜第５キャパシタ２５５、第１抵抗器２６１〜第６抵抗器２６６、第１信号印加部２７１、第２信号印加部２７２、及び制限回路２７３を含み、さらに、第１切り替え部２７４ａ及び第２切り替え部２７４ｂ（以下、区別せずに切り替え部２７４と呼ぶ場合がある）、関係検出部２７５、並びにバッファ２７６を含む。

第１キャパシタ２５１は、Ｃ電極２１１ＣとＣノード２４１Ｃとの間に接続されている。第２キャパシタ２５２は、Ｌ電極２１１ＬとＬノード２４１Ｌとの間に接続されている。第３キャパシタ２５３は、Ｒ電極２１１ＲとＲノード２４１Ｒとの間に接続されている。第４キャパシタ２５４は、Ｃノード２４１ＣとＬノード２４１Ｌとの間に接続されている。第５キャパシタ２５５は、Ｃノード２４１ＣとＲノード２４１Ｒとの間に接続されている。

Ｃ電極２１１Ｃ、Ｌ電極２１１Ｌ、及びＲ電極２１１Ｒに電気信号を印加するという場合、それぞれ、Ｃノード２４１Ｃ、Ｌノード２４１Ｌ、及びＲノード２４１Ｒに電気信号を印加することを意味する。

第１抵抗器２６１は、電源ノード２４３とＬノード２４１Ｌとの間に接続されている。第２抵抗器２６２は、約０Ｖのグランド電圧（ＧＮＤ）とＬノード２４１Ｌとの間に接続されている。第３抵抗器２６３は、電源ノード２４３とＲノード２４１Ｒとの間に接続されている。第４抵抗器２６４は、ＧＮＤとＲノード２４１Ｒとの間に接続されている。第５抵抗器２６５は、電源ノード２４３と中継ノード２４４との間に接続されている。第６抵抗器２６６は、ＧＮＤと中継ノード２４４との間に接続されている。

第１信号印加部２７１は、演算処理装置２３０からの指示に従って、バッファ２７６を介して電源ノード２４３に、１．５Ｖの直流電圧（ＢＩＡＳ）を供給する。電源ノード２４３とＧＮＤとの間の直流電圧ＢＩＡＳの影響によるＬノード２４１Ｌ、Ｒノード２４１Ｒ、及び中継ノード２４４で観測される分圧が、第１印加信号２９１と呼ばれる。

第１印加信号２９１が、すべて１．２Ｖとなるように、第１抵抗器２６１〜第６抵抗器２６６の抵抗値が決定される。第１信号印加部２７１からＬノード２４１Ｌ、Ｒノード２４１Ｒ、及び中継ノード２４４に印加される電圧が、第１信号印加部２７１からＣ電極２１１Ｃ、Ｌ電極２１１Ｌ、及びＲ電極２１１Ｒにそれぞれ印加される電気信号として扱われる。すなわち、第１信号印加部２７１は、１つ以上の電極２１１に第１印加信号２９１を印加する。

第２信号印加部２７２は、演算処理装置２３０からの指示に従って、制限回路２７３に矩形波電圧である第２印加信号２９２を出力する。第２信号印加部２７２は、後述のように、１つ以上の電極２１１に第２印加信号２９２を印加する。第２印加信号２９２は、生体情報測定時（図２）及び装着状態検出時（図３）に発生するノイズ信号と異なる信号波形をもつ。

制限回路２７３は、第２信号印加部２７２と第１切り替え部２７４ａとの間に接続されている。制限回路２７３は、生体に危険が及ぶほどの電流が流れないように、第２印加信号２９２を制限する。

生体情報測定時（図２）にＣノード２４１Ｃで観測される電圧が、Ｃ電極２１１Ｃにおいて検出される電気信号として扱われ、Ｃ検出信号２９３Ｃと呼ばれる。生体情報測定時（図２）及び装着状態検出時（図３）にＬノード２４１Ｌで観測される電圧が、Ｌ電極２１１Ｌにおいて検出される電気信号として扱われ、Ｌ検出信号２９３Ｌと呼ばれる。生体情報測定時（図２）及び装着状態検出時（図３）にＲノード２４１Ｒで観測される電圧が、Ｒ電極２１１Ｒにおいて検出される電気信号として扱われ、Ｒ検出信号２９３Ｒと呼ばれる。以下、Ｃ検出信号２９３Ｃ、Ｌ検出信号２９３Ｌ、及びＲ検出信号２９３Ｒを区別せずに、検出信号２９３と呼ぶ場合がある。

切り替え部２７４は、１つ以上の電極２１１と第１信号印加部２７１と第２信号印加部２７２と関係検出部２７５との間の少なくとも一部の接続を切り替えることにより、生体情報測定時の第１接続状態（図２）と装着状態検出時の第２接続状態（図３）とに切り替え可能に構成されている。

第１切り替え部２７４ａは、演算処理装置２３０からの指示に従って、Ｃノード２４１Ｃを、中継ノード２４４と制限回路２７３とのいずれかに選択的に接続する。生体情報測定時（図２）に、第１切り替え部２７４ａがＣノード２４１Ｃを中継ノード２４４に接続することにより、第１信号印加部２７１からＣ電極２１１Ｃに第１印加信号２９１が印加される。装着状態検出時（図３）に、第１切り替え部２７４ａがＣノード２４１Ｃを制限回路２７３に接続することにより、第２信号印加部２７２からＣ電極２１１Ｃに第２印加信号２９２が印加される。

第２切り替え部２７４ｂは、演算処理装置２３０からの指示に従って、関係検出部２７５を、Ｃノード２４１Ｃと中継ノード２４４とのいずれかに選択的に接続する。生体情報測定時（図２）に、第２切り替え部２７４ｂが関係検出部２７５をＣノード２４１Ｃに接続することにより、関係検出部２７５にＣ検出信号２９３Ｃが入力される。装着状態検出時（図３）に、第２切り替え部２７４ｂが関係検出部２７５を中継ノード２４４に接続することにより、関係検出部２７５に第１印加信号２９１が入力される。

関係検出部２７５は、第１差動増幅器２８１、第１ＬＰＦ２８２、第２差動増幅器２８３、及び第２ＬＰＦ２８４を含む。関係検出部２７５は、入力された複数の電気信号の相対関係（本実施形態では、差分）を表すＬ関係信号２９４Ｌ及びＲ関係信号２９４Ｒ（以下、区別せずに、関係信号２９４と呼ぶ場合がある）を検出する。

第１差動増幅器２８１は、第２切り替え部２７４ｂからの入力電圧に対するＬ検出信号２９３Ｌの変化を増幅し、増幅信号を生成する。第１ＬＰＦ２８２は、ローパスフィルター（ｌａｗ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）であり、第１差動増幅器２８１から出力される増幅信号の高周波ノイズを除去してＬ関係信号２９４Ｌを生成し、演算処理装置２３０に送る。生体情報測定時（図２）のＬ関係信号２９４Ｌは、Ｃ検出信号２９３Ｃを基準としたＣ検出信号２９３ＣとＬ検出信号２９３Ｌとの差分を表す。装着状態検出時（図３）のＬ関係信号２９４Ｌは、第１印加信号２９１を基準とした第１印加信号２９１とＬ検出信号２９３Ｌとの差分を表す。

第２差動増幅器２８３は、第２切り替え部２７４ｂからの入力電圧に対するＲ検出信号２９３Ｒの変化を増幅し、増幅信号を生成する。第２ＬＰＦ２８４は、ローパスフィルターであり、第２差動増幅器２８３から出力される増幅信号の高周波ノイズを除去してＲ関係信号２９４Ｒを生成し、演算処理装置２３０に送る。生体情報測定時（図２）のＲ関係信号２９４Ｒは、Ｃ検出信号２９３Ｃを基準としたＣ検出信号２９３ＣとＲ検出信号２９３Ｒとの差分を表す。装着状態検出時（図３）のＲ関係信号２９４Ｒは、第１印加信号２９１を基準とした第１印加信号２９１とＲ検出信号２９３Ｒの差分を表す。

（装着状態検出部の動作の概要）
装着状態検出部２３１は、関係検出部２７５により装着状態検出時に検出された関係信号２９４に基づいて、１つ以上の電極２１１の装着状態を検出する。関係信号２９４は、検出信号２９３に基づいて生成されるという点で、装着状態検出部２３１は、装着状態検出時に、第２印加信号２９２が印加された電極２１１とは異なる１つ以上の電極２１１において検出された検出信号２９３に基づいて、１つ以上の電極２１１の装着状態を検出するとも言える。

装着状態検出部２３１は、装着状態検出時におけるＬ関係信号２９４ＬとＲ関係信号２９４Ｒとの少なくとも一方が、異常な装着状態に対応した条件を満たすことに応答して、生体情報測定部２３２による生体情報の測定を少なくとも一時的に停止する。装着状態検出部２３１は、装着状態検出時におけるＬ関係信号２９４ＬとＲ関係信号２９４Ｒとの少なくとも一方が、正常な装着状態に対応した条件を満たすことに応答して、生体情報測定部２３２による生体情報の測定を開始する。

（生体情報測定部の動作の概要）
生体情報測定部２３２は、関係検出部２７５により生体情報測定時に検出されたＬ関係信号２９４Ｌに基づいて生体情報を測定する。生体情報測定部２３２は、生体情報測定時にＲ関係信号２９４Ｒに基づいて生体情報（本実施形態では、心電）を測定する。関係信号２９４は、検出信号２９３に基づいて生成されるという点で、生体情報測定部２３２は、生体情報測定時に、１つ以上の電極２１１において検出された検出信号２９３に基づいて生体情報を測定するとも言える。

生体情報測定時に第１印加信号２９１が印加される１つ以上の電極２１１（すなわち、Ｃ電極２１１Ｃ、Ｌ電極２１１Ｌ、及びＲ電極２１１Ｒ）と生体情報測定時に検出信号２９３が検出される１つ以上の電極２１１（すなわち、Ｃ電極２１１Ｃ、Ｌ電極２１１Ｌ、及びＲ電極２１１Ｒ）との少なくとも一部が、装着状態検出時に第２印加信号２９２が印加される１つ以上の電極２１１（すなわち、Ｃ電極２１１Ｃ）と装着状態検出時に検出信号２９３が検出される１つ以上の電極２１１（すなわち、Ｌ電極２１１Ｌ、及びＲ電極２１１Ｒ）との少なくとも一部と同じである。

（生体情報測定装置の制御方法）
図４は、図１に示す生体情報測定装置１００の制御方法を説明するためのフローチャートである。図２及び図３の構成を参照しながら、図４に示す制御方法を説明する。例えば、始めて電源を投入したとき、または一定期間ごとに制御方法が実行される。

まず、ステップ３０２において、装着状態検出部２３１は、装着状態の検出を開始するか判定する。例えば、設定により、装着状態の検出をするように設定されている場合、装着状態検出部２３１は、装着状態の検出を開始すると判定して、ステップ３０４に進む。例えば、設定により、装着状態の検出をしないように設定されている場合、装着状態検出部２３１は、装着状態の検出を開始しないと判定して、ステップ３１０に進む。

ステップ３０４において、装着状態検出部２３１は、後述の装着状態検出方法を実行する。装着状態検出方法では、正常な装着状態と異常な装着状態とのいずれかの判定が下される。

正常な装着状態とは、例えば、Ｃ電極２１１Ｃが心臓の近くで生体に接触しており、かつ、Ｌ電極２１１ＬがＣ電極２１１Ｃの左に適切に接触しており、かつ、Ｒ電極２１１ＲがＣ電極２１１Ｃの右に適切に接触しており、かつ、Ｌ電極２１１ＬとＲ電極２１１Ｒとが対称に配置されていることである。異常な装着状態とは、例えば、Ｃ電極２１１Ｃが心臓からずれている状態、電極２１１の１つ以上が生体に十分に接触していない状態、または、Ｌ電極２１１ＬとＲ電極２１１Ｒとが対称に配置されていない状態である。

ステップ３０４の後、ステップ３０６において、装着状態検出部２３１は、装着状態検出方法による判定結果が異常な装着状態である場合、ステップ３０８に進み、装着状態検出方法による判定結果が正常な装着状態である場合、ステップ３１０に進む。

ステップ３０８において、装着状態検出部２３１は、生体情報測定装置１００をスリープ状態にして、処理を終了する。装着状態検出部２３１は、スリープ状態において、生体情報測定部２３２による生体情報の測定を少なくとも一時的に停止する。スリープ状態は、生体情報測定時に比べて小電力な状態である。すなわち、異常な装着状態においては適切に生体情報を測定できないので、無駄な電力消費を抑えることができる。装着状態検出部２３１は、スリープ状態において、定期的に本制御方法を実行することにより、正常な装着状態になったかを確認する。

ステップ３１０において、装着状態検出部２３１は、切り替え部２７４を生体情報測定用の第１接続状態（図２）に切り替える。ステップ３１０の後、装着状態検出部２３１は、ステップ３１２に進む。

図６は、装着状態検出部２３１から、第１信号印加部２７１、第２信号印加部２７２、及び切り替え部２７４に出力される例示的な制御信号５００を示すグラフである。期間ｔ１〜ｔ７は、後述の装着状態検出時の変化を示す。期間ｔ７〜ｔ８に示すように高電圧値ＶＨの期間の長さが閾値を超えると、時刻ｔ８後に切り替え部２７４が、第１接続状態（図２）に切り替わり、第２信号印加部２７２が第２印加信号２９２を停止し、第１信号印加部２７１が第１印加信号２９１を出力する。第１信号印加部２７１から、Ｃ電極２１１Ｃ、Ｌ電極２１１Ｌ、及びＲ電極２１１Ｒに、第１印加信号２９１、すなわち、直流電圧が印加される。

図４のステップ３１２において、生体情報測定部２３２は、生体情報を測定する。生体情報測定時、第１差動増幅器２８１は、Ｃ検出信号２９３Ｃに対するＬ検出信号２９３Ｌの変化を増幅し、増幅信号を生成する。第１ＬＰＦ２８２は、第１差動増幅器２８１で生成された増幅信号の高周波ノイズを除去してＬ関係信号２９４Ｌを生成する。生体情報測定部２３２は、Ｌ関係信号２９４Ｌに基づいて心電を測定する。

第２差動増幅器２８３は、Ｃ検出信号２９３Ｃに対するＲ検出信号２９３Ｒの変化を増幅し、増幅信号を生成する。第２ＬＰＦ２８４は、第２差動増幅器２８３で生成された増幅信号の高周波ノイズを除去してＲ関係信号２９４Ｒを生成する。生体情報測定部２３２は、Ｒ関係信号２９４Ｒに基づいて生体の心電を測定する。ステップ３１２の後、生体情報測定部２３２は、ステップ３１４に進む。

ステップ３１４において、生体情報測定部２３２は、生体情報測定用の第１接続状態（図２）に切り替わってから１分経過した場合、ステップ３０２に戻り、１分経過していない場合、ステップ３１２に戻る。すなわち、１分間、連続して生体情報が測定される。

（装着状態検出方法）
図５は、図１に示す生体情報測定装置１００の装着状態検出方法を説明するためのフローチャートである。装着状態検出方法は、例えば、図４に示す生体情報測定装置１００の制御方法のステップ３０４において実行される。

まず、図５のステップ４０２において、装着状態検出部２３１は、切り替え部２７４を装着状態検出用の第２接続状態（図３）に切り替える。ステップ４０２の後、装着状態検出部２３１は、ステップ４０４に進む。

図６に示すように、第１接続状態（図２）の後の時刻ｔ１において制御信号５００が高電圧値ＶＨから低電圧値ＶＬに変化すると、切り替え部２７４が、第２接続状態（図３）に切り替わり、第２信号印加部２７２が第２印加信号２９２を出力し、第１信号印加部２７１が第１印加信号２９１を出力する。第２信号印加部２７２は、Ｃ電極２１１Ｃに第２印加信号２９２を印加する。第２印加信号２９２は、図６に示す期間ｔ１〜ｔ７における制御信号５００と同じ、矩形波の交流電圧である。第１信号印加部２７１から、Ｌ電極２１１Ｌ及びＲ電極２１１Ｒに、第１印加信号２９１、すなわち、直流電圧が印加される。

図５のステップ４０４において、装着状態検出部２３１は、検出フラグＦを０にし、カウントＣを０にする。検出フラグＦは、装着状態が正常であるか判定するのに使用される。カウントＣは、連続して何回検出フラグＦを確認したかを表す。ステップ４０４の後、装着状態検出部２３１は、ステップ４０６に進む。

ステップ４０６において、装着状態検出部２３１は、図６に示すように、期間ｔ１〜ｔ２において低電圧値ＶＬの制御信号５００を出力する。第２信号印加部２７２は、期間ｔ１〜ｔ２において制御信号５００と同じ低電圧値ＶＬの第２印加信号２９２を出力する。ステップ４０６の後、装着状態検出部２３１は、ステップ４０８に進む。

図７は、第１測定信号５０２、第２測定信号５０４、及び第３測定信号５０６を示す。第１測定信号５０２は、Ｃ電極２１１Ｃに印加される第２印加信号２９２を測定して得られる例示的な信号である。第２測定信号５０４は、Ｌ電極２１１Ｌが生体から離間しているときにＬ関係信号２９４Ｌを測定して得られる例示的な信号である。

第３測定信号５０６は、Ｌ電極２１１Ｌが生体に正しく接触しているときのＬ関係信号２９４Ｌを測定した例示的な信号である。説明を簡単にするため、Ｒ関係信号２９４Ｒは、Ｌ関係信号２９４Ｌと同じとする。第１測定信号５０２は、図６に示す制御信号５００と同様の変化をする。

図５のステップ４０８において、装着状態検出部２３１は、関係信号２９４が低電圧条件を満たすか判定する。装着状態検出部２３１は、低電圧条件が満たされる場合、ステップ４１０に進み、低電圧条件が満たされない場合、ステップ４１２に進む。

図７の第３測定信号５０６に示すように、期間ｔ１〜ｔ２において、Ｌ関係信号２９４Ｌ及びＲ関係信号２９４Ｒが所定の期間にわたって閾値ＴＨ１未満であれば、低電圧条件が満たされる。期間ｔ１〜ｔ２において、第２測定信号５０４に示すように、Ｌ関係信号２９４ＬとＲ関係信号２９４Ｒとの少なくとも一方が所定の期間にわたって閾値ＴＨ１未満でなければ、低電圧条件が満たされない。

図５のステップ４１０において、装着状態検出部２３１は、検出フラグＦを１増やす。すなわち、低電圧条件が満たされた場合に、検出フラグＦが１増え、低電圧条件が満たされない場合に、検出フラグＦが変化しない。ステップ４１０の後、装着状態検出部２３１は、ステップ４１２に進む。

ステップ４１２において、装着状態検出部２３１は、図６に示すように、期間ｔ２〜ｔ３において高電圧値ＶＨの制御信号５００を出力する。第２信号印加部２７２は、期間ｔ１〜ｔ２において制御信号５００と同じ高電圧値ＶＨの第２印加信号２９２を出力する。ステップ４１２の後、装着状態検出部２３１は、ステップ４１４に進む。

ステップ４１４において、装着状態検出部２３１は、関係信号２９４が高電圧条件を満たすか判定する。装着状態検出部２３１は、高電圧条件が満たされる場合、ステップ４１６に進み、高電圧条件が満たされない場合、ステップ４１８に進む。

図７の第３測定信号５０６に示すように、期間ｔ２〜ｔ３において、Ｌ関係信号２９４Ｌ及びＲ関係信号２９４Ｒが、いずれも所定の期間にわたって閾値ＴＨ２を上回れば、高電圧条件が満たされる。期間ｔ２〜ｔ３において、第２測定信号５０４に示すように、Ｌ関係信号２９４ＬとＲ関係信号２９４Ｒとの少なくとも一方が所定の期間にわたって閾値ＴＨ２を上回らなければ、高電圧条件が満たされない。

図５のステップ４１６において、装着状態検出部２３１は、検出フラグＦを１増やす。すなわち、高電圧条件が満たされた場合に、検出フラグＦが１増え、高電圧条件が満たされない場合に、検出フラグＦが変化しない。ステップ４１６の後、装着状態検出部２３１は、ステップ４１８に進む。

ステップ４１８において、装着状態検出部２３１は、検出フラグＦが２を越えている場合、ステップ４２０に進み、検出フラグＦが２を越えていない場合、ステップ４２２に進む。

ステップ４２０において、装着状態検出部２３１は、正常な装着状態であるという判定を下す。すなわち、低電圧条件を満たす回数と高電圧条件を満たす回数との合計が２を越えるという条件が満たされた場合に、正常な装着状態であるという判定が下される。ステップ４２０の後、装着状態検出部２３１は、装着状態検出方法を終了する。

ステップ４２２において、装着状態検出部２３１は、カウントＣが１０を上回っていない場合、ステップ４２４に進み、カウントＣが１０を上回っている場合、ステップ４２６に進む。

ステップ４２４において、装着状態検出部２３１は、カウントＣを１増やし、ステップ４０６に戻る。図６の期間ｔ３〜ｔ７に示すように、装着状態検出方法が終わるまで、制御信号５００は、期間ｔ１〜ｔ３と同じ変化を、期間ｔ３〜ｔ５及び期間ｔ５〜ｔ７において繰り返す。繰り返し数は、３回より多くてもよく、少なくてもよい。

図５のステップ４２６において、装着状態検出部２３１は、異常な装着状態であるという判定を下す。すなわち、低電圧条件の判定と高電圧条件との繰り返しを１２回行った後、低電圧条件を満たす回数と高電圧条件を満たす回数との合計が２を越えないという条件が満たされた場合に、異常な装着状態であるという判定が下される。ステップ４２６の後、装着状態検出部２３１は、装着状態検出方法を終了する。

図６の例示的な制御信号５００に示すように、装着状態検出部２３１は、装着状態検出方法を終了すると、時刻ｔ７以降、閾値を超える期間にわたって高電圧値ＶＨを出力する。

本実施形態では、低電圧条件及び高電圧条件の判定において、Ｌ関係信号２９４ＬとＲ関係信号２９４Ｒとの両方を使用しているが、いずれか一方が使用されてもよい。Ｌ関係信号２９４Ｌに基づいて、Ｃ電極２１１ＣとＬ電極２１１Ｌとの少なくとも一方の装着状態を判定してもよい。Ｒ関係信号２９４Ｒに基づいて、Ｃ電極２１１ＣとＲ電極２１１Ｒとの少なくとも一方の装着状態を判定してもよい。Ｌ関係信号２９４ＬとＲ関係信号２９４Ｒとを加算した信号を使用して、低電圧条件及び高電圧条件を判定してもよい。

正常な装着状態において、Ｃ電極２１１Ｃが心臓の近くに接触し、Ｌ電極２１１ＬとＲ電極２１１ＲとがＣ電極２１１Ｃを中心として対称に配置される。従って、正しい装着状態において、Ｌ関係信号２９４ＬとＲ関係信号２９４Ｒとが類似した波形となる。装着状態検出部２３１は、Ｌ関係信号２９４ＬとＲ関係信号２９４Ｒとの差が閾値以下である場合に、正常な装着状態と判定し、Ｌ関係信号２９４ＬとＲ関係信号２９４Ｒとの差が閾値を上回る場合に、異常な装着状態と判定してもよい。

図８は、電極２１１が生体に正しく接触しているときの関係信号２９４を測定して得られる例示的な第４測定信号５０８を示す。装着状態検出部２３１は、装着状態検出時に、関係信号２９４の立ち上がり時間ｄ１と立ち下がり時間ｄ２との少なくとも一方に基づいて装着状態を検出してもよい。正常な装着状態では、電極２１１と生体との間の抵抗が小さいので、第４測定信号５０８の立ち上がり時間ｄ１及び立ち下がり時間ｄ２が小さい。電極２１１が生体から部分的にまたは全体的に離間している場合、抵抗が大きいので、第４測定信号５０８の立ち上がり時間ｄ１及び立ち下がり時間ｄ２が大きい。

例えば、図６の制御信号５００が時刻ｔ２において立ち上がるとき、図８の第４測定信号５０８が低電圧閾値ＴＨ３から高電圧閾値ＴＨ４まで変化するときの立ち上がり時間ｄ１が、閾値以内であれば正常な装着状態と判定し、閾値を越えれば異常な装着状態と判定する。図６の制御信号５００が時刻ｔ３において立ち下がるとき、図８の第４測定信号５０８が高電圧閾値ＴＨ４から低電圧閾値ＴＨ３まで変化するときの立ち下がり時間ｄ２が、閾値以内であれば正常な装着状態と判定し、閾値を越えれば異常な装着状態と判定する。

本実施形態によれば、生体情報測定時には生体に第１印加信号２９１を印加し、装着状態検出時には生体に第２印加信号２９２を印加する生体情報測定装置１００において、生体情報測定時と装着状態検出時とで電極２１１が兼用されるので、別々に電極２１１を用意する場合に比べて、簡単な構成で自動的に装着状態を検出することができる。装着状態を検出することにより、測定データの信頼性が高くなるので、人の操作が少なく簡単な構成で高精度に生体情報を測定できる。

本実施形態によれば、切り替え部２７４で第１接続状態（図２）と第２接続状態（図３）とに接続を切り替える簡単な構成により、生体情報測定時と装着状態検出時とで電極２１１を兼用できる。

本実施形態によれば、切り替え部２７４で第１接続状態（図２）と第２接続状態（図３）とに接続を切り替える簡単な構成により、生体情報測定時と装着状態検出時とで関係検出部２７５を兼用できる。

本実施形態によれば、第１印加信号２９１と検出信号２９３との差分を表す信号の立ち上がり時間と立ち下がり時間との少なくとも一方から、生体を通った検出信号２９３のなまりを検出することで、簡単な構成で装着状態を検出することができる。

本実施形態によれば、装着状態に基づいて、生体情報の測定を少なくとも一時的に停止することができるので、異常な装着状態での不必要な生体情報の測定を防ぐことができ、無駄な電力消費を抑制できる。

本実施形態によれば、装着状態に基づいて、自動的に生体情報の測定を開始することができるので、使用者の煩雑な操作を回避して利便性を高めることができる。

本実施形態によれば、第２印加信号２９２をノイズ信号と誤認することなく、電極２１１の装着状態を正確に検出できる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の装着状態検出方法について説明する。図９は、本実施形態の装着状態検出方法を説明するためのフローチャートである。本実施形態の装着状態検出方法は、第１実施形態の図３に示す生体情報測定装置１００により実行され、例えば、図４に示す第１実施形態の制御方法のステップ３０４において実行される。以下、構成要素を参照するときは、主に第１実施形態の図３を参照する。

図１０は、第１例における第２印加信号２９２を表す例示的印加信号６４１と、第１例において例示的印加信号６４１を印加したときに得られるＬ関係信号２９４Ｌを表す第１例示的関係信号６４２とを示す。第１例は、Ｌ電極２１１Ｌが生体に正しく接触している正常な装着状態に対応する。

図１１は、第２例における第２印加信号２９２を表す例示的印加信号６４１と、第２例において例示的印加信号６４１を印加したときに得られるＬ関係信号２９４Ｌを表す第２例示的関係信号６４３とを示す。第２例の例示的印加信号６４１は、第１例の例示的印加信号６４１と同じである。第２例は、Ｌ電極２１１Ｌが生体から離間している異常な装着状態に対応する。

図１２は、第３例における第２印加信号２９２を表す例示的印加信号６４１と、第３例において例示的印加信号６４１を印加したときに得られるＬ関係信号２９４Ｌを表す第３例示的関係信号６４４とを示す。第３例の例示的印加信号６４１は、第１例の例示的印加信号６４１と同じである。第３例は、Ｌ電極２１１Ｌが生体から離間している異常な装着状態に対応する。第３例では、第２例に比べて大きなノイズが第３例示的関係信号６４４に含まれる。

以下、図１０から図１２の例を参照しながら、本実施形態の装着状態検出方法について説明するが、図１０から図１２に示す例は、すべての事例を網羅するわけではない。図１０から図１２において、横軸は時間を表し、縦軸は電圧を任意単位で表す。本実施形態は、Ｌ電極２１１Ｌの装着状態についてのみ説明するが、Ｒ電極２１１Ｒにも同様に適用される。

まず、図９のステップ６０２において、装着状態検出部２３１は、切り替え部２７４を装着状態検出用の第２接続状態（図３）に切り替える。ステップ６０２の後、本方法は、ステップ６０４に進む。

図９のステップ６０４において、装着状態検出部２３１は、カウントＣを０にする。後述のように、カウントＣは、正常な装着状態に対応する条件が満足される回数を表す。ステップ６０４の後、本方法は、ステップ６０６に進む。

図９のステップ６０６において、装着状態検出部２３１は、検出フラグＦを０にする。後述のように、検出フラグＦは、正常な装着状態であるか判定するのに使用される。ステップ６０６の後、本方法、ステップ６０８に進む。

図９のステップ６０８において、装着状態検出部２３１は、第１信号印加部２７１を制御して直流電圧として第１印加信号２９１を出力させる。第１印加信号２９１は、Ｌ電極２１１ＬとＲ電極２１１Ｒとに印加され、さらに、第１差動増幅器２８１と第２差動増幅器２８３とに入力される。

さらに、ステップ６０８において、装着状態検出部２３１は、第２信号印加部２７２を制御して第２印加信号２９２を出力させる。第２印加信号２９２は、Ｃ電極２１１Ｃに印加されて、人体に伝達される。

例示的な第２印加信号２９２である図１０に示す例示的印加信号６４１は、時間Ａ１以前と時間Ａ９以降とにおいて約０である。すなわち、例示的印加信号６４１は、時間Ａ１から時間Ａ９の間の期間において印加され、その他の期間において印加されない。

例示的印加信号６４１は、時間Ａ１における約０の低電圧値から時間Ａ２における約２０００の高電圧値まで直線的に上昇し、時間Ａ２から時間Ａ３まで略一定の高電圧値のまま維持され、時間Ａ３における約２０００の高電圧値から時間Ａ４における約０の低電圧値まで直線的に低下し、時間Ａ４から時間Ａ５を経て時間Ａ６まで略一定の低電圧値のまま維持される。

さらに、例示的印加信号６４１は、時間Ａ６における約０の低電圧値から時間Ａ７における約２０００の高電圧値まで直線的に上昇し、時間Ａ７から時間Ａ８まで略一定の高電圧値のまま維持され、時間Ａ８における約２０００の高電圧値から時間Ａ９における約０の低電圧値まで直線的に低下する。例示的印加信号６４１において、時間Ａ１から時間Ａ４までの波形と時間Ａ６から時間Ａ９までの波形とは略同一である。すなわち、例示的印加信号６４１は、低電圧値を印加する期間と高電圧値を印加する期間との組み合わせを少なくとも１つ含む。

さらに、図９のステップ６０８において、装着状態検出部２３１は、第１印加信号２９１と第２印加信号２９２とを印加しながら、関係信号２９４を取得する。関係信号２９４は、図１０から図１２に示す時間Ａ１から時間Ａ９の間のラベルのついた各時間において取得される。ステップ６０８の後、装着状態検出部２３１は、ステップ６１０に進む。

図１０に示すように、正常な装着状態では、第１例示的関係信号６４２は、例示的印加信号６４１の変化に概ね追従して変化する。すなわち、第１例示的関係信号６４２は、時間Ａ２から時間Ａ３の間と、時間Ａ７から時間Ａ８の間とにおいて比較的高い値をとり、時間Ａ４から時間Ａ６の間において比較的低い値をとる。第１例示的関係信号６４２は、全体として２つの山を形成する。

図１１に示すように、ノイズの小さい異常な装着状態では、第２例示的関係信号６４３は、例示的印加信号６４１の変化にあまり影響を受けず、約０から約５００の間で略一定である。図１２に示すように、ノイズの大きい異常な装着状態では、第３例示的関係信号６４４は、図１１の例に比べて例示的印加信号６４１の変化に大きく影響を受ける。すなわち、時間Ａ１から時間Ａ９の間において、それ以外の期間に比べて高い値をとる。第３例示的関係信号６４４は、全体として１つの山を形成する。

図９のステップ６１０において、装着状態検出部２３１は、第２印加信号２９２の低電圧時に取得された関係信号２９４の低電圧平均値ＥＬと低電圧分散ＶＬとを算出する。図１０から図１２において、第２印加信号２９２の低電圧時は、時間Ａ４から時間Ａ６の間である。

図９のステップ６１２において、装着状態検出部２３１は、低電圧分散ＶＬが低電圧閾値未満である第１条件を満たすか判定する。第１条件を満たすことは、低電圧時に関係信号２９４が第２印加信号２９２に概ね追従していることを意味する。第１条件が満たされる場合、正常な装着状態である可能性があるので、ステップ６１４において検出フラグＦに１が加算された後、本方法がステップ６１６に進む。第１条件が満たされない場合、異常な装着状態であるので、本方法がステップ６１６に進む。

図１０の正常な装着状態では、低電圧時における関係信号２９４の値は、約−８００から約０の間であり、若干の揺らぎがあるものの、前後の極大値を含まないので、低電圧分散ＶＬは低電圧閾値未満と判定される。図１１と図１２との異常な装着状態でも、低電圧時における関係信号２９４の値は大きく変化しないので、低電圧分散ＶＬは低電圧閾値未満と判定される。

図９のステップ６１６において、装着状態検出部２３１は、第２印加信号２９２の高電圧時に取得された関係信号２９４の高電圧平均値ＥＨと高電圧分散ＶＨとを算出する。図１０から図１２において、第２印加信号２９２の高電圧時は、時間Ａ２から時間Ａ３の間と時間Ａ７から時間Ａ８の間とである。

図９のステップ６１８において、装着状態検出部２３１は、高電圧分散ＶＨが高電圧閾値未満である第２条件が満たされるか判定する。第２条件が満たされることは、高電圧時に関係信号２９４が第２印加信号２９２に概ね追従していることを意味する。第２条件が満たされる場合、正常な装着状態である可能性があるので、ステップ６２０において検出フラグＦに１が加算された後、本方法がステップ６２２に進む。第２条件が満たされない場合、異常な装着状態であるので、本方法がステップ６２２に進む。

図１０の正常な装着状態では、高電圧時における関係信号２９４の値は、約５００から約１０００の間であり、若干の揺らぎがあるものの、前後の極小値を含まないので、高電圧分散ＶＨは高電圧閾値未満と判定される。図１１と図１２との異常な装着状態でも、高電圧時における関係信号２９４の値は大きく変化しないので、高電圧分散ＶＨは高電圧閾値未満と判定される。

図９のステップ６２２において、装着状態検出部２３１は、高電圧平均値ＥＨと低電圧平均値ＥＬとの差の絶対値が絶対値閾値より大きい第３条件が満たされるか判定する。第３条件が満たされることは、関係信号２９４が、低電圧時と高電圧時との間で変化する第２印加信号２９２に概ね追従していることを意味する。第３条件が満たされる場合、正常な装着状態である可能性があるので、ステップ６２４において検出フラグＦに１が加算された後、本方法がステップ６２６に進む。第３条件が満たされない場合、異常な装着状態であるので、本方法がステップ６２６に進む。

図１０の正常な装着状態では、差の絶対値が、１５００程度であるため、絶対値閾値より大きいと判定される。図１１の異常な装着状態では、差の絶対値が、１００程度しかないので、絶対値閾値より大きくないと判定される。図１２の異常な装着状態では、差の絶対値が、４００程度しかないので、絶対値閾値より大きくないと判定される。

ステップ６２６において、装着状態検出部２３１は、検出フラグＦが３であるか判定する。検出フラグＦが３に近いほど、関係信号２９４が、第２印加信号２９２の変化に追従しており、正常な装着状態である可能性が高いことを意味する。

ステップ６２６において、検出フラグＦが３でないと判定された場合、ステップ６２８において、装着状態検出部２３１は、異常な装着状態であるという判定を下し、本方法を終了する。検出フラグＦが３でないことは、第１条件と第２条件と第３条件との少なくとも１つが満たされないことを意味する。

ステップ６２６において、検出フラグＦが３であると判定された場合、本方法が、ステップ６３０に進む。検出フラグＦが３であることは、第１条件と第２条件と第３条件とがすべて満たされたことを意味する。

ステップ６３０において、装着状態検出部２３１は、カウントＣが２であるか判定する。カウントＣは、正常な装着状態である可能性が高いという判定が、何回行われたかを表す。ステップ６３０において、カウントＣが２ではないと判定された場合、装着状態検出部２３１は、ステップ６３２において、カウントＣに１を加算してステップ６０６以降を再度実行する。ステップ６３０において、カウントＣが２であると判定された場合、装着状態検出部２３１は、ステップ６３４において、正常な装着状態であるという判定を下して、本方法を終了する。

（まとめ）
本実施形態によれば、装着状態検出方法の相違点を除いて、第１実施形態と同様の効果が得られる。

本実施形態によれば、第２印加信号２９２が、低電圧値を印加する期間と低電圧値よりも高い高電圧値を印加する期間との組み合わせを少なくとも１つ含み、装着状態検出部２３１が、低電圧値が印加されたときの関係信号２９４の平均値を表す低電圧平均値ＥＬと、低電圧値が印加されたときの関係信号２９４の分散を表す低電圧分散ＶＬとを算出し、装着状態検出部２３１が、高電圧値が印加されたときの関係信号２９４の平均値を表す高電圧平均値ＥＨと、高電圧値が印加されたときの関係信号２９４の分散を表す高電圧分散ＶＨとを算出し、装着状態検出部２３１が、低電圧分散ＶＬが低電圧閾値未満である第１条件と、高電圧分散ＶＨが高電圧閾値未満である第２条件と、低電圧平均値ＥＬと高電圧平均値ＥＨとの差の絶対値が絶対値閾値より大きい第３条件とをすべて満たす場合に、正常な装着状態であると判定し、装着状態検出部２３１が、第１条件と第２条件と第３条件との少なくとも１つが満たされない場合に、異常な装着状態であると判定する。従って、いずれかの条件を判定に使用しない場合に比べて、関係信号２９４が第２印加信号２９２に追従していることを正確に判定できる。

本発明は上述した実施形態には限定されない。すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。

本発明は、生体に装着される様々な生体情報測定装置、例えば、心電測定、眼電位測定、筋電位測定に使用される生体情報測定装置に適用可能である。

１００…生体情報測定装置、１１０…制御装置
２１１…電極（２１１Ｃ…第１電極（Ｃ電極）、２１１Ｌ…左第２電極（Ｌ電極）、２１１Ｒ…右第２電極（Ｒ電極））
２２１…制御プログラム、２３１…装着状態検出部、２３２…生体情報測定部
２７１…第１信号印加部、２７２…第２信号印加部
２７４…切り替え部（２７４ａ…第１切り替え部、２７４ｂ…第２切り替え部）
２７５…関係検出部、２９１…第１印加信号、２９２…第２印加信号
２９３…検出信号（２９３Ｃ…Ｃ検出信号、２９３Ｌ…Ｌ検出信号、２９３Ｒ…Ｒ検出信号、２９４…関係信号）
２９４…関係信号（２９４Ｌ…Ｌ関係信号、２９４Ｒ…Ｒ関係信号）
６４１…例示的印加信号、６４２…第１例示的関係信号
６４３…第２例示的関係信号、６４４…第３例示的関係信号

Claims (11)

1. 生体に装着される複数の電極と、
   前記生体からの電気信号に基づいて生体情報を測定する生体情報測定時に第１印加信号を１つ以上の前記電極に印加する第１信号印加部と、
   １つ以上の前記電極において検出された検出信号に基づいて前記生体情報測定時に、前記生体情報を測定する生体情報測定部と、
   前記生体に対する１つ以上の前記電極の装着状態を検出する装着状態検出時に、第２印加信号を１つ以上の前記電極に印加する第２信号印加部と、
   前記第２印加信号を印加された前記電極とは異なる１つ以上の前記電極おいて前記装着状態検出時に検出された前記検出信号に基づいて前記装着状態を検出する装着状態検出部と、
   １つ以上の前記電極と前記第１信号印加部と前記第２信号印加部との間の少なくとも一部の接続を切り替える切り替え部と、
   を備え、
   前記生体情報測定時に前記第１印加信号が印加される前記１つ以上の電極と前記生体情報測定時に前記検出信号が検出される前記１つ以上の電極との少なくとも一部が、前記装着状態検出時に前記第２印加信号が印加される前記１つ以上の電極と前記装着状態検出時に前記検出信号が検出される前記１つ以上の電極との少なくとも一部と同じであり、
   前記複数の電極が、第１電極を含み、
   前記切り替え部が、前記生体情報測定時において前記第１電極に前記第１印加信号が印加される第１接続状態と、前記装着状態検出時において前記第１電極に前記第２印加信号が印加される第２接続状態とに切り替え可能である、
   生体情報測定装置。
2. 入力された複数の電気信号の相対関係を表す関係信号を検出する関係検出部をさらに備え、
   前記複数の電極が、第２電極を含み、
   前記切り替え部が、１つ以上の前記電極と前記第１信号印加部と前記第２信号印加部と前記関係検出部との間の少なくとも一部の接続を切り替え可能であり、
   前記第１接続状態において、前記第１電極において検出された前記検出信号と前記第２電極において検出された前記検出信号とが前記関係検出部に入力され、
   前記第２接続状態において、前記第１印加信号と前記第２電極において検出された前記検出信号とが前記関係検出部に入力され、
   前記関係検出部が、前記生体情報測定時に、前記第１電極において検出された前記検出信号と前記第２電極において検出された前記検出信号との前記相対関係を表す前記関係信号を検出し、
   前記関係検出部が、前記装着状態検出時に、前記第１印加信号と前記第２電極において検出された前記検出信号との前記相対関係を表す前記関係信号を検出し、
   前記生体情報測定部が、前記関係検出部により前記生体情報測定時に検出された前記関係信号に基づいて前記生体情報を測定し、
   前記装着状態検出部が、前記関係検出部により前記装着状態検出時に検出された前記関係信号に基づいて、前記装着状態を検出する、
   請求項１に記載の生体情報測定装置。
3. 前記第２印加信号が、低電圧値を印加する期間と前記低電圧値よりも高い高電圧値を印加する期間との組み合わせを少なくとも１つ含み、
   前記装着状態検出部が、前記低電圧値が印加されたときの前記関係信号の平均値を表す低電圧平均値と、前記低電圧値が印加されたときの前記関係信号の分散を表す低電圧分散とを算出し、
   前記装着状態検出部が、前記高電圧値が印加されたときの前記関係信号の平均値を表す高電圧平均値と、前記高電圧値が印加されたときの前記関係信号の分散を表す高電圧分散とを算出し、
   前記装着状態検出部が、前記低電圧分散が低電圧閾値未満である第１条件と、前記高電圧分散が高電圧閾値未満である第２条件と、前記低電圧平均値と前記高電圧平均値との差の絶対値が絶対値閾値より大きい第３条件と、をすべて満たす場合に、正常な装着状態であると判定し、
   前記装着状態検出部が、前記第１条件と前記第２条件と前記第３条件との少なくとも１つが満たされない場合に、異常な装着状態であると判定する、
   請求項２に記載の生体情報測定装置。
4. 前記第１印加信号が、直流電圧であり、
   前記第２印加信号が、矩形波電圧であり、
   前記装着状態検出部が、前記装着状態検出時に、前記第１印加信号と前記検出信号との差分を表す信号の立ち上がり時間と立ち下がり時間との少なくとも一方に基づいて前記装着状態を検出する、
   請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。
5. 生体に装着される複数の電極と、
   前記生体からの電気信号に基づいて生体情報を測定する生体情報測定時に第１印加信号を１つ以上の前記電極に印加する第１信号印加部と、
   １つ以上の前記電極において検出された検出信号に基づいて前記生体情報測定時に、前記生体情報を測定する生体情報測定部と、
   前記生体に対する１つ以上の前記電極の装着状態を検出する装着状態検出時に、第２印加信号を１つ以上の前記電極に印加する第２信号印加部と、
   前記第２印加信号を印加された前記電極とは異なる１つ以上の前記電極おいて前記装着状態検出時に検出された前記検出信号に基づいて前記装着状態を検出する装着状態検出部と、
   を備え、
   前記生体情報測定時に前記第１印加信号が印加される前記１つ以上の電極と前記生体情報測定時に前記検出信号が検出される前記１つ以上の電極との少なくとも一部が、前記装着状態検出時に前記第２印加信号が印加される前記１つ以上の電極と前記装着状態検出時に前記検出信号が検出される前記１つ以上の電極との少なくとも一部と同じであり、
   前記第１印加信号が、直流電圧であり、
   前記第２印加信号が、矩形波電圧であり、
   前記装着状態検出部が、前記装着状態検出時に、前記第１印加信号と前記検出信号との差分を表す信号の立ち上がり時間と立ち下がり時間との少なくとも一方に基づいて前記装着状態を検出する、
   生体情報測定装置。
6. 前記装着状態検出部は、前記装着状態検出時における前記検出信号が、異常な前記装着状態に対応した条件を満たすことに応答して、前記生体情報測定部による前記生体情報の測定を少なくとも一時的に停止する、
   請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。
7. 前記装着状態検出部は、前記装着状態検出時における前記検出信号が、正常な前記装着状態に対応した条件を満たすことに応答して、前記生体情報測定部による前記生体情報の測定を開始する、
   請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。
8. 前記第２印加信号が、ノイズ信号と異なる信号波形をもつ、
   請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。
9. 生体に装着される複数の電極を備える生体情報測定装置の制御方法であって、
   生体情報測定装置が、前記生体からの電気信号に基づいて生体情報を測定する生体情報測定時に、第１印加信号を１つ以上の前記電極に印加することと、
   １つ以上の前記電極において検出された検出信号に基づいて前記生体情報測定時に前記生体情報を測定することと、
   前記生体に対する１つ以上の前記電極の装着状態を検出する装着状態検出時に第２印加信号を１つ以上の前記電極に印加することと、
   前記第２印加信号を印加された前記電極とは異なる１つ以上の前記電極おいて前記装着状態検出時に検出された前記検出信号に基づいて前記装着状態を検出することと、
   を含み、
   前記生体情報測定時に前記第１印加信号が印加される前記１つ以上の電極と前記生体情報測定時に前記検出信号が検出される前記１つ以上の電極との少なくとも一部が、前記装着状態検出時に前記第２印加信号が印加される前記１つ以上の電極と前記装着状態検出時に前記検出信号が検出される前記１つ以上の電極との少なくとも一部と同じであり、
   前記生体情報測定装置が、前記生体情報測定時に前記第１印加信号を前記１つ以上の電極に印加する第１信号印加部と、前記装着状態検出時に前記第２印加信号を前記１つ以上の電極に印加する第２信号印加部とを備え、
   前記制御方法が、１つ以上の前記電極と前記第１信号印加部と前記第２信号印加部との間の少なくとも一部の接続を切り替えることをさらに含み、
   前記複数の電極が、第１電極を含み、
   前記切り替えることが、前記生体情報測定時において前記第１電極に前記第１印加信号が印加される第１接続状態と、前記装着状態検出時において前記第１電極に前記第２印加信号が印加される第２接続状態とに切り替えることを含む、
   生体情報測定装置の制御方法。
10. 生体に装着される複数の電極を備える生体情報測定装置の制御方法であって、
    生体情報測定装置が、前記生体からの電気信号に基づいて生体情報を測定する生体情報測定時に、第１印加信号を１つ以上の前記電極に印加することと、
    １つ以上の前記電極において検出された検出信号に基づいて前記生体情報測定時に前記生体情報を測定することと、
    前記生体に対する１つ以上の前記電極の装着状態を検出する装着状態検出時に第２印加信号を１つ以上の前記電極に印加することと、
    前記第２印加信号を印加された前記電極とは異なる１つ以上の前記電極おいて前記装着状態検出時に検出された前記検出信号に基づいて前記装着状態を検出することと、
    を含み、
    前記生体情報測定時に前記第１印加信号が印加される前記１つ以上の電極と前記生体情報測定時に前記検出信号が検出される前記１つ以上の電極との少なくとも一部が、前記装着状態検出時に前記第２印加信号が印加される前記１つ以上の電極と前記装着状態検出時に前記検出信号が検出される前記１つ以上の電極との少なくとも一部と同じであり、
    前記第１印加信号が、直流電圧であり、
    前記第２印加信号が、矩形波電圧であり、
    前記装着状態を検出することが、前記装着状態検出時に、前記第１印加信号と前記検出信号との差分を表す信号の立ち上がり時間と立ち下がり時間との少なくとも一方に基づいて前記装着状態を検出することを含む、
    生体情報測定装置の制御方法。
11. 請求項９または請求項１０に記載の生体情報測定装置の制御方法をコンピュータに実行させる生体情報測定装置の制御プログラム。

Images