JP6971017B2 - 検出装置、検出方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本開示は、検出装置、検出方法、およびプログラムに関する。

心拍に関連する信号を検出することが可能なセンサを備える装置に係る技術が開発されている。心拍に関連する信号を検出することが可能なセンサとしては、例えば、複数の電極の電位差によって心拍を示す信号を検出する心拍センサが挙げられる。また、心拍センサを備える装置に係る技術としては、例えば下記の特許文献１に記載の技術が挙げられる。

特開２００８−７３４６２号公報

心拍センサを用いることによって、心電図波形（以下、「ＥＣＧ」（Electrocardiogram）と示す場合がある。）のような心拍を示す信号を検出することが可能である。しかしながら、心拍センサは、複数の電極の電位差によって心拍を示す信号を検出するので、心拍センサを用いて心拍を示す信号を検出するためには、検出対象である生体（以下、単に「検出対象」と示す。）が、複数の電極に触れている必要がある。

そのため、心拍センサを利用した心拍の検出は、一時的に心拍を検出する用途に適しており、また、検出対象が歩行しているときなどに心拍を継続的に検出する用途には、検出対象の利便性の観点から適していない。

また、心拍に関連する信号を検出することが可能な他のセンサとしては、光電容量脈波（以下、「ＰＰＧ」（Photoplethysmography）と示す場合がある。）という方式を用いて、光学的に脈波を検出する脈波センサが挙げられる。脈波とは、生体の心臓が拍動することに伴い発生する血管の容積変化である。そのため、ある期間において、脈波センサにより検出された脈波から検出される脈拍の数（以下、「脈拍数」と示す。）は、ある期間において、心拍センサにより検出された心拍の数（以下、「心拍数」と示す。）とは、一致することとなる。

脈波センサは、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode）などの光源から検出対象である生体（以下、単に「検出対象」と示す。）に対して光を照射し、フォトダイオード（Photo Detector）などの受光素子により検出対象から反射される光の強度を示す信号を得ることによって、検出対象の脈波を検出する。検出対象の血管内を流れる血液中のヘモグロビンは、光を吸収する特性を有するので、フォトダイオードにより反射する光を観測することによって、検出対象の脈波が検出される。よって、脈波センサを利用した脈波の検出は、心拍センサを利用した心拍の検出よりも、検出対象が歩行しているときなどに脈拍を継続的に検出する用途に適している。

しかしながら、脈波センサにおいて検出される信号は変化が激しい。そのため、脈波センサにより検出された信号を利用して検出対象の脈拍が検出される場合には、脈波センサにより検出された信号を周波数解析して脈拍が検出される。また、検出対象の脈拍数は、検出された脈拍の周期性から推定される。そのため、脈波センサにより検出された信号に基づき脈拍数が推定される場合には、検出対象の脈拍数が得られるまでに数十［秒］程かかりうる。よって、脈波センサにより検出された信号に基づき脈拍数が推定される場合には、脈波センサによる計測が開始されてから、検出対象が脈拍数を確認することが可能な状態となるまで、数十［秒］以上の時間がかかる恐れがある。

本開示では、検出対象の脈拍の検出に係る時間の短縮を図ることが可能な、新規かつ改良された検出装置、検出方法、およびプログラムを提案する。

本開示によれば、複数の電極を有し、複数の上記電極を介して検出対象の心拍を示す第１検出信号を検出する心拍センサと、上記検出対象の脈波を示す第２検出信号を検出する脈波センサと、上記第１検出信号と上記第２検出信号とに基づいて、上記検出対象の脈拍を検出する処理部と、を備える、検出装置が、提供される。

また、本開示によれば、複数の電極を有する心拍センサから取得された、検出対象の心拍を示す第１検出信号と、脈波センサから取得された、上記検出対象の脈波を示す第２検出信号とに基づいて、上記検出対象の脈拍を検出するステップを有する、検出装置により実行される検出方法が、提供される。

また、本開示によれば、複数の電極を有する心拍センサから取得された、検出対象の心拍を示す第１検出信号と、脈波センサから取得された、上記検出対象の脈波を示す第２検出信号とに基づいて、上記検出対象の脈拍を検出する機能を、コンピュータに実現させるためのプログラムが、提供される。

本開示によれば、検出対象の脈拍の検出に係る時間の短縮を図ることができる。

なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握されうる他の効果が奏されてもよい。

本実施形態に係る第１検出信号と第２検出信号との一例を示す説明図である。 本実施形態に係る検出装置の一例を示す説明図である。 本実施形態に係る検出方法に係る処理の一例を示す流れ図である。 本実施形態に係る検出方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る検出方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る検出方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る検出装置が用いられるユースケースにおける、検出装置の処理の一例を示す流れ図である。 本実施形態に係る検出装置の構成の一例を示すブロック図である。 本実施形態に係る検出装置のハードウェア構成の一例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下では、下記に示す順序で説明を行う。
１．本実施形態に係る検出方法
２．本実施形態に係る検出装置
３．本実施形態に係るプログラム

（本実施形態に係る検出方法）
まず、本実施形態に係る検出方法について説明する。以下では、本実施形態に係る検出方法に係る処理を、本実施形態に係る検出装置が行う場合を例に挙げる。

［１］本実施形態に係る検出方法の概要
上述したように、心拍センサを利用した心拍の検出は、検出対象が歩行しているときなどに心拍を継続的に検出する用途には、検出対象の利便性の観点から適していない。

一方、脈波センサを利用した脈波の検出は、心拍センサを利用した心拍の検出よりも、検出対象が歩行しているときなどに脈拍を継続的に検出する用途に適している。しかしながら、上述したように、脈波センサによる計測が開始されてから、検出対象が脈拍数を確認することが可能な状態となるまでには、数十［秒］以上の時間がかかる恐れがある。

そこで、本実施形態に係る検出装置は、心拍センサから取得された、検出対象の心拍を示す信号（以下、「第１検出信号」と示す。）と、脈波センサから取得された、検出対象の脈波を示す（以下、「第２検出信号」と示す。）とに基づいて、検出対象の脈拍を検出する。以下では、本実施形態に係る検出対象の脈拍を検出する処理を、「検出処理」と示す。

本実施形態に係る検出装置は、例えば、本実施形態に係る検出装置が備える心拍センサ、または、本実施形態に係る検出装置に接続された外部の心拍センサから、第１検出信号を取得する。また、本実施形態に係る検出装置は、例えば、本実施形態に係る検出装置が備える脈波センサ、または、本実施形態に係る検出装置に接続された外部の脈波センサから、第２検出信号を取得する。

図１は、本実施形態に係る第１検出信号と第２検出信号との一例を示す説明図である。図１において“ＥＣＧ”で表される波形が、第１検出信号が示す心電図波形の一例を示している。また、図１において“ＰＰＧ”で表される波形が、第２検出信号が示す脈波の波形の一例を示している。

上述したように、脈波は、生体の心臓が拍動することに伴い発生する血管の容積変化である。そのため、第１検出信号に基づき検出される心拍と、第２検出信号に基づき検出される脈拍とは、一対一に対応し、また、心電図波形における心拍は、脈波の波形における脈拍よりも先に、心電図波形に現れる。また、心拍は、心電図波形においてピーク位置を検出することによって検出され、図１に示すように、心電図波形におけるピーク位置は、脈波の波形におけるピーク位置よりもより明確である。

よって、本実施形態に係る検出装置は、第１検出信号に基づき検出される心拍を指標として用いて、第２検出信号から検出対象の脈拍を検出する。

上記のように、第１検出信号に基づき検出される心拍を指標として第２検出信号から検出対象の脈拍を検出することによって、より容易に、第２検出信号から検出対象の脈拍を検出することが可能となる。

したがって、本実施形態に係る検出装置は、本実施形態に係る検出方法に係る処理として、検出処理を行うことによって、検出対象の脈拍の検出に係る時間の短縮を図ることができる。

また、上述したように、検出対象の脈拍数は、検出された脈拍の周期性から推定されるので、検出対象の脈拍の検出に係る時間が短縮されることによって、脈波センサによる計測が開始されてから脈拍数が推定されるまでの時間も短縮される。したがって、本実施形態に係る検出方法に係る処理として、検出処理が行われることによって、“脈波センサによる計測が開始されてから、検出対象が脈拍数を確認することが可能な状態となるまでの時間”をより短縮することが可能となるので、検出対象の利便性の向上を図ることができる。

さらに、検出処理では、心拍を指標として用いるので、第１検出信号から指標となる心拍が検出されればよく、心拍センサによる継続的な心拍の検出は行われなくてもよい。つまり、本実施形態に係る検出方法に係る処理として、検出処理が行われる場合には、心拍センサを、心拍センサを利用した心拍の検出が適している“一時的に心拍を検出する用途”に用いれば、脈拍の検出が可能である。よって、本実施形態に係る検出方法に係る処理として検出処理が行われる場合には、心拍センサを利用して継続的に心拍を検出する場合のように、検出対象の利便性を損ねる恐れはない。

［２］本実施形態に係る検出方法に係る処理
次に、本実施形態に係る検出方法に係る処理について、より具体的に説明する。

［２−１］本実施形態に係る検出装置の一例
図２は、本実施形態に係る検出装置の一例を示す説明図である。図２では、本実施形態に係る検出装置が検出対象の腕に装着されて用いられる時計型のウェアラブル装置に適用される場合における、本実施形態に係る検出装置の一例を示している。図２に示すＡは、本実施形態に係る検出装置における検出対象の腕に装着される面と反対側の面を示しており、図２に示すＢは、本実施形態に係る検出装置における検出対象の腕に装着される側の面を示している。

本実施形態に係る検出装置は、例えば、電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３と、表示デバイスＤと、光源Ｌ１、Ｌ２と、フォトダイオードＰＤとを備える。

電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３は、心拍センサを構成する複数の電極である。心拍センサでは、検出対象が電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３のうちの少なくとも２つに触れることにより生じる電極の電位差によって、心拍を示す第１検出信号が検出される。なお、本実施形態に係る検出装置が備える電極の数は、図２に示すような３つに限られず、本実施形態に係る検出装置は、例えば２つまたは４つ以上の電極を備えていてもよい。

例えば図２に示す例では、電極Ｅ３が、本実施形態に係る検出装置における検出対象の腕に装着される側の面に設けられているので、検出対象が本実施形態に係る検出装置を装着している状態では、検出対象が電極Ｅ３に触れている状態が維持される。そのため、本実施形態に係る検出装置を装着している検出対象が、電極Ｅ１または電極Ｅ２の少なくとも１つの電極に触れれば、心拍センサにおいて第１検出信号が検出されることとなる。

表示デバイスＤには、文字と画像との一方または双方が表示される。表示デバイスＤの表示画面には、例えば、検出対象の脈拍数などの検出処理の結果に基づく内容、時間、ＵＩ（User Interface）などが表示される。なお、本実施形態に係る検出装置は、表示デバイスＤを備えない構成であってもよい。

光源Ｌ１、Ｌ２、およびフォトダイオードＰＤは、脈波センサを構成する。光源Ｌ１、Ｌ２としては、例えば、赤色の光や緑色の光などを発光するＬＥＤが挙げられる。

例えば図２に示す例では、光源Ｌ１、Ｌ２、およびフォトダイオードＰＤが、本実施形態に係る検出装置における検出対象の腕に装着される側の面に設けられているので、検出対象が本実施形態に係る検出装置を装着している状態では、脈波センサにより脈波を検出することが可能な状態が維持される。

例えば図２に示すように、本実施形態に係る検出装置は、心拍センサと脈波センサとを備える。

ここで、本実施形態に係る検出装置では、心拍センサにおける第１検出信号の検出と、脈波センサにおける第２検出信号の検出とが、連動して行われてもよい。

例えば、心拍センサが有する複数の電極が、脈波センサにおける検出開始のためのスイッチとして機能することによって、心拍センサにおける検出と脈波センサにおける検出とを連動させることが実現される。

図２に示す本実施形態に係る検出装置を例に挙げると、電極Ｅ１と電極Ｅ２とが、脈波センサにおける検出開始のためのスイッチとして機能する。電極Ｅ１と電極Ｅ２とが、脈波センサにおける検出開始のためのスイッチとして機能する場合には、装置１００を装着している検出対象は、電極Ｅ１または電極Ｅ２に触れることによって、心拍センサによる検出と脈波センサによる検出とをそれぞれ開始させることができる。

以下では、図２に示す本実施形態に係る検出装置が、本実施形態に係る検出方法に係る処理を行う場合を例に挙げる。なお、本実施形態に係る検出装置が適用可能な機器は、図２に示すような時計型のウェアラブル装置に限られない。本実施形態に係る検出装置の適用例については、後述する。

［２−２］本実施形態に係る検出方法に係る処理の一例
本実施形態に係る検出装置は、上述したように、“第１検出信号と第２検出信号とに基づいて、検出対象の脈拍を検出する検出処理”を行う。

図３は、本実施形態に係る検出方法に係る処理の一例を示す流れ図であり、検出処理の一例を示している。また、図４、図５は、本実施形態に係る検出方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。以下、図３〜図５を適宜参照しつつ、検出処理の一例を説明する。

本実施形態に係る検出装置は、第１検出信号に基づいて心拍数を算出する（Ｓ１００）。

本実施形態に係る検出装置は、例えば、第１検出信号から心拍間隔（以下、「ＲＲＩ」（R R Interval）と示す。）を検出する。ＲＲＩは、例えば図４のＡに示すように、第１検出信号におけるピーク位置の間隔を検出することによって、得られる。

また、本実施形態に係る検出装置は、例えば下記の数式１に示す演算を行うことによって、所定の期間における心拍数を算出する。ここで、下記の数式１は、１分間（所定の期間の一例）における心拍数を算出する場合における演算の一例を示している。つまり、下記の数式１により算出される心拍数の単位は“［Ｂｅａｔｓ ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ］”である。また、下記の数式１においてＲＲＩは“［ｓｅｃ］”で表される。なお、本実施形態に係る所定の期間は、１分間に限られず、任意の期間であってもよい。

心拍数＝１／ＲＲＩ×６０
・・・（数式１）

本実施形態に係る検出装置は、第２検出信号に対して周波数解析を行う（Ｓ１０２）。

なお、図３では、ステップＳ１００の処理が行われた後に、ステップＳ１０２の処理が行われる例を示しているが、本実施形態に係る検出装置は、例えば、ステップＳ１００の処理とステップＳ１０２の処理とを、並列に行うことが可能である。また、ステップＳ１０２の処理は、例えば、検出対象の脈波の検出が終了するまで、継続的に行われる。

本実施形態に係る検出装置は、第２検出信号に対して高速フーリエ変換（以下、「ＦＦＴ」（Fast Fourier Transform）と示す場合がある。）を行うことによって、周波数解析を行う。第２検出信号に対してＦＦＴが行われることによって、第２検出信号は、図５のＡに示すような時間領域から、図５のＢに示す周波数領域へと変換される。

ここで、図５に示すように、時間領域よりも周波数領域の方が、ピーク位置が明確である。よって、ステップＳ１０２において第２検出信号に対して周波数解析が行われることにより、第２検出信号からの脈拍の検出をより容易に行うことが可能となる。

本実施形態に係る検出装置は、ステップＳ１００において算出された第１検出信号に基づく心拍数を用いて、第２検出信号に基づく周波数解析の結果から、脈拍を検出する（Ｓ１０４）。

本実施形態に係る検出装置は、例えば下記の数式２に示す演算を行うことによって、ステップＳ１００において算出された心拍数から心拍の周波数（心拍の周期）を算出する。ここで、下記の数式２は、上記数式１において算出された心拍数に基づき心拍の周波数を算出する場合における演算の一例を示している。下記の数式１における心拍の周波数の単位は、“［Ｈｚ］”で表される。

心拍の周波数＝心拍数／６０
・・・（数式２）

例えば図４のＡに示す第１検出信号を例に挙げると、ＲＲＩが０．８［ｓｅｃ］であるので、上記数式１および上記数式２より、心拍の周波数は、１．２５［Ｈｚ］となる。なお、本実施形態に係る検出装置は、ステップＳ１００の処理を行わず、すなわち、心拍数を算出せずに、第１検出信号から検出されるＲＲＩに基づいて心拍の周波数を算出することも可能である。

本実施形態に係る検出装置は、算出された心拍の周波数に基づいて、ステップＳ１０２における周波数解析の結果から検出対象の脈拍を検出する。本実施形態に係る検出装置は、例えば数式２により算出された心拍の周波数を、第２検出信号から検出対象の脈拍を検出するための指標として用いることによって、ステップＳ１０２における周波数解析の結果から検出対象の脈拍を検出する。

例えば図４を例に挙げると、図４のＡに示す第１検出信号に基づき心拍の周波数として、１．２５［Ｈｚ］が得られる。本実施形態に係る検出装置は、図４のＢに示す第２検出信号に対して周波数解析を行った周波数解析の結果から、算出された心拍の周波数である１．２５［Ｈｚ］を含む所定の周波数の範囲で、ピーク値を検出する。上記所定の周波数の範囲としては、例えば、“算出された心拍の周波数から設定されている誤差の値を減算した周波数〜当該拍の周波数に当該誤差の値を加算した周波数の範囲”が、挙げられる。上記誤差の値は、予め設定されている固定値であってもよいし、本実施形態に係る検出装置のユーザなどの操作に基づき変更可能な可変値であってもよい。

そして、本実施形態に係る検出装置は、例えば、検出されたピーク値に対応する周波数を、脈拍の周波数（脈拍の周期）として特定することによって、ステップＳ１０２における周波数解析の結果から検出対象の脈拍を検出する。上記のように検出対象の脈拍が検出されることによって、本実施形態に係る検出装置は、例えば図４のＢに示すように、検出対象の呼吸や検出対象におけるその他の動きなどによる第２検出信号の変化が存在する場合であっても、検出対象の脈拍を検出することができる。

また、本実施形態に係る検出装置は、さらに、検出された検出対象の脈拍に基づいて、検出対象の脈拍数を算出してもよい。ここで、検出された検出対象の脈拍に基づく検出対象の脈拍数の算出に係る処理は、検出対象の脈拍数の推定に係る処理に該当する。本実施形態に係る検出装置は、例えば、特定された脈拍の周波数に基づいて、所定の期間における脈拍数を算出する。

より具体的には、本実施形態に係る検出装置は、例えば、上記数式１において、“１／ＲＲＩ”の値として特定された脈拍の周波数の値を代入することによって、脈拍数を算出する。

本実施形態に係る検出装置は、検出処理として、例えば図３に示す処理を行う。例えば図３に示す処理が行われる場合、本実施形態に係る検出装置は、第１検出信号に基づき検出される心拍を指標として用いて、第２検出信号から検出対象の脈拍を検出することができる。

よって、本実施形態に係る検出装置は、例えば図３に示す処理を行うことによって、検出対象の脈拍の検出に係る時間の短縮を図ることができる。

また、検出対象の呼吸や検出対象におけるその他の動きなどによる第２検出信号の変化が存在する場合であっても、検出対象の脈拍を検出することが可能であるので、検出処理を行うことによって、本実施形態に係る検出装置は、検出対象の脈拍の検出精度の向上を図ることができる。

さらに、本実施形態に係る検出装置は、例えば図３に示す処理を行うことによって、上述した検出処理が行われることにより奏される効果を、奏することができる。

なお、本実施形態に係る検出方法に係る検出処理は、図３に示す例に限られない。

例えば、本実施形態に係る検出装置は、図３のステップＳ１０４において心拍の周波数に基づいて検出対象の脈拍が検出されると、心拍の周波数に基づき検出された脈拍に対応する周波数に基づいて、周波数解析の結果から検出対象の脈拍を検出することが、可能である。

本実施形態に係る検出装置は、心拍の周波数に基づき検出された脈拍に対応する周波数を、新たな指標として用いて、第２検出信号から検出対象の脈拍を検出する。本実施形態に係る検出装置は、例えば心拍の周波数を指標として用いる場合と同様に、“心拍の周波数に基づき検出された脈拍に対応する周波数”を含む所定の周波数の範囲で、ピーク値を検出することによって、検出対象の脈拍を検出する。

また、本実施形態に係る検出装置は、例えば、“心拍の周波数に基づき検出された脈拍に対応する周波数”に基づいて検出対象の脈拍が新たに検出されると、新たに検出された脈拍に対応する周波数に基づいて、周波数解析の結果から検出対象の脈拍を検出する。

つまり、本実施形態に係る検出装置は、例えば、例えば１つ前に検出された脈拍に対応する周波数を、新たな指標として用いて、第２検出信号から検出対象の脈拍を検出することが可能である。１つ前に検出された脈拍に対応する周波数を、新たな指標として用いることによって、より正確に第２検出信号から検出対象の脈拍を検出することができる。

また、本実施形態に係る検出装置は、新たに脈拍が検出されるごとに、検出された脈拍の周波数に基づいて、所定の期間における脈拍数を算出してもよい。新たに脈拍が検出されるごとに検出された脈拍の周波数を、新たな指標として用いることによって、より正確に検出対象の脈拍数を算出することができる。

図６は、本実施形態に係る検出方法に係る処理の一例を説明するための説明図であり、検出処理により実現される脈拍数の取得の概要を示している。図６では、便宜上、第１検出信号に基づき取得される心拍数と、第２検出信号に基づき取得される脈拍数とを、共に「ＨＲ」（Heart Rate）と示している。

本実施形態に係る検出装置は、第１検出信号に基づき心拍数を算出する。そして、本実施形態に係る検出装置は、算出された心拍数から算出された心拍の周波数を指標として、第２検出信号が周波数変換された結果から脈波を検出し、検出された脈波の周波数から所定の期間における脈拍数を得る。

また、本実施形態に係る検出装置は、検出された脈波の周波数を指標として、第２検出信号が周波数変換された結果から脈波を検出し、検出された脈波の周波数から所定の期間における脈拍数を得る。

例えば図６に示す処理が行われることによって、本実施形態に係る検出装置では、脈波センサによる第２検出信号の検出が継続される間、脈拍数が継続的に取得される。

また、本実施形態に係る検出装置は、第２検出信号から脈波を検出する場合において、検出対象の動きの検出結果が得られるときには、検出対象の動きの検出結果が示す検出対象の動き成分を除外して脈波を検出してもよい。検出対象の動きは、例えば、本実施形態に係る検出装置が備える動きセンサ、または、本実施形態に係る検出装置に接続されている動きセンサから取得される。また、動きセンサとしては、例えば、加速度センサ、角速度センサなど、動きを検出することが可能な１または２以上のセンサが挙げられる。

検出対象の動き成分を除外して脈波を検出することによって、本実施形態に係る検出装置は、検出対象の脈拍の検出精度の向上を図ることができる。

本実施形態に係る検出装置は、本実施形態に係る検出方法に係る処理として、上述したような検出処理を行う。

なお、本実施形態に係る検出方法に係る処理は、上記検出処理に限られない。例えば、本実施形態に係る検出装置は、下記の（Ｉ）の処理と、下記の（ＩＩ）の処理との一方または双方を、さらに行うことが可能である。

（Ｉ）表示制御処理
本実施形態に係る検出装置は、例えば、上記検出処理において算出された検出対象の脈拍数を、表示画面に表示させる。

本実施形態に係る検出装置が検出対象の脈拍数を表示させる表示画面としては、例えば、図２に示す表示デバイスＤのような、本実施形態に係る検出装置が備える表示デバイス、または、本実施形態に係る検出装置の外部の表示デバイスが、挙げられる。本実施形態に係る検出装置は、例えば、本実施形態に係る検出装置が備える表示デバイス、または、外部の表示デバイスに対して、表示命令と脈拍数を示すデータとを含む制御信号を送信することによって、算出された検出対象の脈拍数を、表示画面に表示させる。

本実施形態に係る検出装置が、算出された検出対象の脈拍数を表示画面に表示させることによって、例えば、検出対象などの表示画面をみる者に対して、算出された検出対象の脈拍数を視覚的に認識させることができる。

（ＩＩ）記録制御処理
本実施形態に係る検出装置は、例えば、上記検出処理において算出された検出対象の脈拍数を、記録媒体に記録させる。

本実施形態に係る検出装置が検出対象の脈拍数を記録させる記録媒体としては、例えば、本実施形態に係る検出装置が備える記憶部（後述する）を構成する記録媒体、または、本実施形態に係る検出装置の外部の記録媒体が、挙げられる。本実施形態に係る検出装置は、例えば、記憶部（後述する）を構成する記録媒体、または、外部の記録媒体に対して、記録命令と脈拍数を示すデータとを含む制御信号を送信することによって、算出された検出対象の脈拍数を、記録媒体に記録させる。

本実施形態に係る検出装置が、算出された検出対象の脈拍数を記録媒体に記録させることによって、例えば、算出された検出対象の脈拍数の履歴を示すデータが、記録媒体に記憶される。

［２−３］本実施形態に係る検出装置が用いられるユースケースにおける、本実施形態に係る検出装置の処理の一例
次に、本実施形態に係る検出装置が用いられるユースケースにおける、本実施形態に係る検出装置の処理の一例を説明する。以下では、本実施形態に係る検出装置を装着しているユーザ（検出対象の一例）が、運動を行う場合において、本実施形態に係る検出装置を利用して脈拍数の計測を行うユースケースを例に挙げて、本実施形態に係る検出装置の処理の一例を説明する。

図７は、本実施形態に係る本実施形態に係る検出装置が用いられるユースケースにおける、本実施形態に係る検出装置の処理の一例を示す流れ図である。図７では、図６と同様に、第１検出信号に基づき取得される心拍数と、第２検出信号に基づき取得される脈拍数とを、共に「ＨＲ」と示している。

本実施形態に係る検出装置は、脈拍の検出を開始するか否かを判定する（Ｓ２００）。

本実施形態に係る検出装置は、例えば、心拍センサおよび脈波センサにおける検出を開始するためのスイッチとして機能する、図２に示す電極Ｅ１または電極Ｅ２に対する操作が、設定されている期間以上検出された場合（または、当該操作が当該期間を越えて検出された場合）に、脈拍の検出を開始すると判定する。本実施形態に係る検出装置は、例えば、心拍センサにおいて複数の電極の電位差が検出されているときに、上記操作が検出されていると判定する。上記設定されている期間としては、例えば数秒など、心拍センサから得られる第１検出信号に基づいて心拍数を算出することが可能となる期間が挙げられる。

ステップＳ２００において脈拍の検出を開始すると判定されない場合には、本実施形態に係る検出装置は、脈拍の検出を開始すると判定されるまで、処理を進めない。

また、ステップＳ２００において脈拍の検出を開始すると判定された場合には、本実施形態に係る検出装置は、例えば図３のステップＳ１００と同様に、心拍センサから得られる第１検出信号に基づいてＨＲを算出する（Ｓ２０２）。

なお、図７では示していないが、ステップＳ２００において脈拍の検出を開始すると判定された場合、本実施形態に係る検出装置は、脈拍の検出が開始されたことを、ユーザに対して通知してもよい。本実施形態に係る検出装置は、例えば、表示デバイスＤの表示画面に文字などを表示させることによる視覚的な通知方法、スピーカなどの音声出力デバイス（図示せず）から音声を出力させることによる聴覚的な通知方法、振動デバイス（図示せず）を振動させることによる触覚的な通知方法のうちの、１または２以上の通知方法によって、脈拍の検出が開始されたことをユーザに対して通知させる。

脈拍の検出が開始されたことがユーザに対して通知されることによって、ユーザは、例えば、図２に示す電極Ｅ１または電極Ｅ２に対する操作をやめ、自由に行動してよいことを、認識することができる。

本実施形態に係る検出装置は、例えば図３のステップＳ１０４と同様に、第１検出信号から算出されたＨＲに基づく周期（心拍の周波数）を、第２検出信号の周波数解析結果から検出対象の脈拍を検出するための指標とする（Ｓ２０４）。

本実施形態に係る検出装置は、例えば図６を参照して示したように、第２検出信号に基づいて、継続的にＨＲを算出する（Ｓ２０６）。また、本実施形態に係る検出装置は、算出されたＨＲを、表示デバイスＤの表示画面に表示させる。

このとき、ユーザは、図２に示す心拍センサの電極Ｅ１、Ｅ２に触れている必要はないので、自由に運動を行うことが可能である。よって、ユーザは、本実施形態に係る検出装置を装着し、かつ、本実施形態に係る検出装置を脈拍の測定状態にしていれば、運動中の自己の脈拍数を、本実施形態に係る検出装置に算出させ続けることができる。

（本実施形態に係る検出装置）
次に、上述した本実施形態に係る検出方法に係る処理を行うことが可能な、本実施形態に係る検出装置の構成の一例について、説明する。

図８は、本実施形態に係る検出装置１００の構成の一例を示すブロック図である。検出装置１００は、例えば、第１センサ部１０２と、第２センサ部１０４と、制御部１０６とを備える。

また、検出装置１００は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory。図示せず）や、ＲＡＭ（Random Access Memory。図示せず）、記憶部（図示せず）、検出装置１００の使用者が操作可能な操作部（図示せず）、様々な画面を表示画面に表示する表示部（図示せず）などを備えていてもよい。検出装置１００は、例えば、データの伝送路としてのバスにより上記各構成要素間を接続する。また、検出装置１００は、例えば、検出装置１００が備えているバッテリなどの内部電源から供給される電力、または、接続されている外部電源から供給される電力などによって、駆動する。

ＲＯＭ（図示せず）は、制御部１０６が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶する。ＲＡＭ（図示せず）は、制御部１０６により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。

記憶部（図示せず）は、検出装置１００が備える記憶手段であり、例えば、各種アプリケーションなどの様々なデータを記憶する。ここで、記憶部（図示せず）としては、例えば、ハードディスク（Hard Disk）などの磁気記録媒体や、フラッシュメモリ（flash memory）などの不揮発性メモリ（nonvolatile memory）などが挙げられる。また、記憶部（図示せず）は、検出装置１００から着脱可能であってもよい。

操作部（図示せず）としては、後述する操作入力デバイスが挙げられる。また、表示部（図示せず）としては、後述する表示デバイスが挙げられる。

［検出装置１００のハードウェア構成例］
図９は、本実施形態に係る検出装置１００のハードウェア構成の一例を示す説明図である。検出装置１００は、例えば、ＭＰＵ１５０と、ＲＯＭ１５２と、ＲＡＭ１５４と、記録媒体１５６と、通信インタフェース１５８と、入出力インタフェース１６０と、操作入力デバイス１６２と、表示デバイス１６４と、心拍センサ１６６と、脈波センサ１６８と、動きセンサ１７０とを備える。

ＭＰＵ１５０は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの演算回路で構成される、１または２以上のプロセッサや、各種処理回路などで構成され、検出装置１００全体を制御する制御部１０６として機能する。また、ＭＰＵ１５０は、検出装置１００において、例えば、後述する処理部１１０の役目を果たす。なお、処理部１１０は、処理部１１０の処理を実現可能な専用の（または汎用の）回路（例えば、ＭＰＵ１５０とは別体のプロセッサなど）で構成されていてもよい。

ＲＯＭ１５２は、ＭＰＵ１５０が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データなどを記憶する。ＲＡＭ１５４は、例えば、ＭＰＵ１５０により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。

記録媒体１５６は、記憶部（図示せず）として機能し、例えば、脈拍数を示すデータなどの本実施形態に係る検出方法に係るデータや、各種アプリケーションなど様々なデータを記憶する。ここで、記録媒体１５６としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが挙げられる。また、記録媒体１５６は、検出装置１００から着脱可能であってもよい。

通信インタフェース１５８は、検出装置１００が備える通信手段であり、ネットワークを介して（あるいは、直接的に）、外部装置と無線または有線で通信を行うための通信部（図示せず）として機能する。ここで、通信インタフェース１５８としては、例えば、通信アンテナおよびＲＦ（Radio Frequency）回路（無線通信）や、ＩＥＥＥ８０２．１５．１ポートおよび送受信回路（無線通信）、ＩＥＥＥ８０２．１１ポートおよび送受信回路（無線通信）、あるいはＬＡＮ（Local Area Network）端子および送受信回路（有線通信）などが挙げられる。

入出力インタフェース１６０は、例えば、操作入力デバイス１６２や、表示デバイス１６４を接続する。操作入力デバイス１６２は、操作部（図示せず）として機能し、また、表示デバイス１６４は、表示部（図示せず）として機能する。ここで、入出力インタフェース１６０としては、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子や、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）端子、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）（登録商標）端子、各種処理回路などが挙げられる。

また、操作入力デバイス１６２は、例えば、検出装置１００上に備えられ、検出装置１００の内部で入出力インタフェース１６０と接続される。操作入力デバイス１６２としては、例えば、ボタンや、方向キー、ジョグダイヤルなどの回転型セレクタ、あるいは、これらの組み合わせなどが挙げられる。

また、表示デバイス１６４は、例えば、検出装置１００上に備えられ、検出装置１００の内部で入出力インタフェース１６０と接続される。表示デバイス１６４としては、例えば、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬディスプレイ（Organic Electro-Luminescence Display。または、ＯＬＥＤディスプレイ（Organic Light Emitting Diode Display）ともよばれる。）などが挙げられる。

なお、入出力インタフェース１６０が、検出装置１００の外部の操作入力デバイス（例えば、キーボードやマウスなど）や外部の表示デバイスなどの、外部デバイスと接続することも可能であることは、言うまでもない。また、表示デバイス１６４は、例えばタッチパネルなど、表示とユーザ操作とが可能なデバイスであってもよい。

心拍センサ１６６は、検出装置１００が備える第１の検出手段であり、第１センサ部１０２として機能する。心拍センサ１６６は、例えば、複数の電極と処理回路とを有し、複数の電極の電位差によって第１検出信号を検出する

脈波センサ１６８は、検出装置１００が備える第２の検出手段であり、第２センサ部１０４として機能する。脈波センサ１６８は、例えば、光源と、フォトダイオードと、処理回路とを有し、第２検出信号を検出する

動きセンサ１７０は、検出装置１００が備える第３の検出手段であり、検出装置１００の動きを検出する。例えば検出装置１００が、図２に示すようなウェアラブル装置である場合、動きセンサ１７０が検出する動きは、検出装置１００を装着している検出対象の動きに相当する。

検出装置１００は、例えば図９に示す構成によって、本実施形態に係る検出方法に係る処理を行う。なお、本実施形態に係る検出装置１００のハードウェア構成は、図９に示す構成に限られない。

例えば、検出装置１００は、接続されている外部の心拍センサから取得される第１検出信号に基づき検出処理を行う場合には、心拍センサ１６６を備えていなくてもよい。

また、検出装置１００は、例えば、接続されている外部の脈波センサから取得される第２検出信号に基づき検出処理を行う場合には、脈波センサ１６８を備えていなくてもよい。

また、検出装置１００は、例えば、記録媒体１５６、通信インタフェース１５８、操作入力デバイス１６２、表示デバイス１６４、動きセンサ１７０およびのうちの１または２以上を備えない構成をとることが可能である。

また、検出装置１００は、例えば、後述する検出装置１００の適用例に応じた構成をとることが可能である。

また、例えば、図９に示す構成（または変形例に係る構成）の一部または全部は、１、または２以上のＩＣ（Integrated Circuit）で実現されてもよい。

再度図８を参照して、検出装置１００の構成の一例について説明する。第１センサ部１０２は、心拍センサ１６６で構成され、第１検出信号を検出する。

第２センサ部１０４は、脈波センサ１６８で構成され、第２検出信号を検出する。

制御部１０６は、例えばＭＰＵなどで構成され、検出装置１００全体を制御する役目を果たす。また、制御部１０６は、例えば、処理部１１０を備え、本実施形態に係る検出方法に係る処理を主導的に行う役目を果たす。

処理部１１０は、本実施形態に係る検出方法に係る処理を主導的に行う役目を果たす。

処理部１１０は、例えば、本実施形態に係る検出理を行い、第１検出信号と第２検出信号とに基づいて、検出対象の脈拍を検出する。また、処理部１１０は、さらに、検出された検出対象の脈拍に基づいて、検出対象の脈拍数を算出してもよい。

また、処理部１１０は、例えば、表示制御処理と記録制御処理との一方または双方を、さらに行ってもよい。

検出装置１００は、例えば図８に示す構成によって、本実施形態に係る検出方法に係る処理（例えば、“検出処理”、または、“検出処理、および、表示制御処理と記録制御処理との一方または双方の処理”）を行う。したがって、検出装置１００は、例えば図８に示す構成によって、検出対象の脈拍の検出に係る時間の短縮を図ることができる。

また、例えば図８に示す構成によって、検出装置１００は、上述したような本実施形態に係る検出方法に係る処理が行われることにより奏される効果を、奏することができる。

なお、本実施形態に係る検出装置の構成は、図８に示す構成に限られない。

例えば、本実施形態に係る検出装置は、図８に示す処理部１１０を、制御部１０６とは個別に備える（例えば、別の処理回路で実現する）ことができる。また、処理部１１０は、複数の処理回路で実現され、各機能が複数の処理回路で分散して行われてもよい。

また、本実施形態に係る検出方法に係る処理を実現するための構成は、図８に示す構成に限られず、本実施形態に係る検出方法に係る処理の切り分け方に応じた構成をとることが可能である。

また、例えば、外部の心拍センサから取得される第１検出信号に基づき検出処理を行う場合には、本実施形態に係る検出装置は、第１センサ部１０２を備えていなくてもよい。

また、例えば、外部の脈波センサから取得される第２検出信号に基づき検出処理を行う場合には、本実施形態に係る検出装置は、第２センサ部１０４を備えていなくてもよい。

以上、本実施形態にとして、検出装置を挙げて説明したが、本実施形態は、かかる形態に限られない。本実施形態は、例えば、“アイウェア型の装置、時計型の装置、腕輪型の装置などのようなユーザの身体に装着して用いられる任意のウェアラブル装置”や、“ＰＣ（Personal Computer）などのコンピュータ”、“スマートフォンなどの通信装置”、
“タブレット型の装置”、“デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどの撮像装置”、“ゲーム機”、“自動車などの移動体”など、本実施形態に係る検出方法に係る処理を行うことが可能な、様々な機器に適用することができる。また、本実施形態は、例えば、上記のような機器に組み込むことが可能な、処理ＩＣに適用することもできる。

（本実施形態に係るプログラム）
コンピュータを、本実施形態に係る検出装置として機能させるためのプログラム（例えば、“検出処理”、または、“検出処理、および、表示制御処理と記録制御処理との一方または双方の処理”などの、本実施形態に係る検出方法に係る処理を実行することが可能なプログラム）が、コンピュータにおいてプロセッサなどにより実行されることによって、検出対象の脈拍の検出に係る時間の短縮を図ることができる。

また、コンピュータを、本実施形態に係る検出装置として機能させるためのプログラムが、コンピュータにおいてプロセッサなどにより実行されることによって、上述した本実施形態に係る検出方法に係る処理によって奏される効果を、奏することができる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記では、コンピュータを、本実施形態に係る検出装置として機能させるためのプログラム（コンピュータプログラム）が提供されることを示したが、本実施形態は、さらに、上記プログラムを記憶させた記録媒体も併せて提供することができる。

上述した構成は、本実施形態の一例を示すものであり、当然に、本開示の技術的範囲に属するものである。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
複数の電極を有し、複数の前記電極を介して検出対象の心拍を示す第１検出信号を検出する心拍センサと、
前記検出対象の脈波を示す第２検出信号を検出する脈波センサと、
前記第１検出信号と前記第２検出信号とに基づいて、前記検出対象の脈拍を検出する処理部と、
を備える、検出装置。
（２）
前記心拍センサにおける前記第１検出信号の検出と、前記脈波センサにおける前記第２検出信号の検出とは、連動して行われる、（１）に記載の検出装置。
（３）
前記心拍センサが有する複数の前記電極は、前記脈波センサにおける検出開始のためのスイッチとして機能する、（２）に記載の検出装置。
（４）
前記処理部は、
前記第１検出信号に基づいて心拍数を算出し、
前記第２検出信号に対して周波数解析を行い、
算出された心拍数から算出される心拍の周波数に基づいて、前記周波数解析の結果から前記検出対象の脈拍を検出する、（１）〜（３）のいずれか１つに記載の検出装置。
（５）
前記処理部は、さらに、前記心拍の周波数に基づき検出された脈拍に対応する周波数に基づいて、前記周波数解析の結果から前記検出対象の脈拍を検出する、（４）に記載の検出装置。
（６）
前記処理部は、検出された前記検出対象の脈拍に基づいて、前記検出対象の脈拍数を算出する、（１）〜（５）のいずれか１つに記載の検出装置。
（７）
前記処理部は、算出された前記検出対象の脈拍数を、表示画面に表示させる、（６）に記載の検出装置。
（８）
前記処理部は、算出された前記検出対象の脈拍数を、記録媒体に記録させる、（６）、または（７）に記載の検出装置。
（９）
複数の電極を有する心拍センサから取得された、検出対象の心拍を示す第１検出信号と、脈波センサから取得された、前記検出対象の脈波を示す第２検出信号とに基づいて、前記検出対象の脈拍を検出するステップを有する、検出装置により実行される検出方法。
（１０）
複数の電極を有する心拍センサから取得された、検出対象の心拍を示す第１検出信号と、脈波センサから取得された、前記検出対象の脈波を示す第２検出信号とに基づいて、前記検出対象の脈拍を検出する機能を、コンピュータに実現させるためのプログラム。

１００ 検出装置
１０２ 第１センサ部
１０４ 第２センサ部
１０６ 制御部
１１０ 処理部
１６６ 心拍センサ
１６８ 脈波センサ
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３ 電極
Ｌ１、Ｌ２ 光源
ＰＤ フォトダイオード

Claims (8)

1. 複数の電極を有し、複数の前記電極を介して検出対象の心拍を示す第１検出信号を第１の期間において検出する心拍センサと、
   前記検出対象の脈波を示す第２検出信号を前記第１の期間よりも長い第２の期間において検出する脈波センサと、
   前記第２検出信号に対して周波数解析を実行し、当該周波数解析の結果から、前記第１検出信号によって示される心拍の周波数を基準とした周波数の範囲でピーク値を検出することにより、前記検出対象の前記第２の期間における脈拍を検出する処理部と、
   を備え、
   前記脈波センサは、
   前記心拍センサが前記第１検出信号の検出を開始すると、前記第２検出信号の検出を開始する、検出装置。
2. 前記心拍センサが有する複数の前記電極は、前記脈波センサにおける検出開始のためのスイッチとして機能する、請求項１に記載の検出装置。
3. 前記処理部は、さらに、前記周波数解析の結果から、前記検出された前記第２の期間における脈拍に対応する周波数を基準とした周波数の範囲でピーク値を検出することにより、前記検出対象の前記第２の期間以後の脈拍を検出する、請求項１に記載の検出装置。
4. 前記処理部は、検出された前記検出対象の脈拍に基づいて、前記検出対象の脈拍数を算出する、請求項１に記載の検出装置。
5. 前記処理部は、算出された前記検出対象の脈拍数を、表示画面に表示させる、請求項４に記載の検出装置。
6. 前記処理部は、算出された前記検出対象の脈拍数を、記録媒体に記録させる、請求項４に記載の検出装置。
7. 複数の電極を有する心拍センサから、検出対象の第１の期間における心拍を示す第１検出信号を取得するステップと、
   脈波センサから、前記検出対象の前記第１の期間よりも長い第２の期間における脈波を示す第２検出信号を取得するステップと、
   前記第２検出信号に対して周波数解析を実行するステップと、
   前記周波数解析の結果から、前記第１検出信号によって示される心拍の周波数を基準とした周波数の範囲でピーク値を検出することにより、前記検出対象の前記第２の期間における脈拍を検出するステップと
   を有し、
   前記第２検出信号を取得するステップは、
   前記心拍センサが前記第１検出信号の検出を開始すると、前記第２検出信号の取得を開始する、検出装置により実行される検出方法。
8. 複数の電極を有する心拍センサから、検出対象の第１の期間における心拍を示す第１検出信号を取得する機能と、
   脈波センサから、前記検出対象の前記第１の期間よりも長い第２の期間における脈波を示す第２検出信号を取得する機能と、
   前記第２検出信号に対して周波数解析を実行する機能と、
   前記周波数解析の結果から、前記第１検出信号によって示される心拍の周波数を基準とした周波数の範囲でピーク値を検出することにより、前記検出対象の前記第２の期間における脈拍を検出する機能と
   を、コンピュータに実現させ、
   前記第２検出信号を取得する機能は、
   前記心拍センサが前記第１検出信号の検出を開始すると、前記第２検出信号の取得を開始する機能を含む、プログラム。

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