专利名称：搏动检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及搏动检测装置等。
背景技术：
搏动检测装置是用于检测由人体心跳带来的搏动的装置，例如是如下这样的装置，其从来自在胳膊、手掌、手指等上佩戴的脉波传感器的信号(脉波信号)中，将受人体体动影响而产生的信号成分(体动影响信号)作为噪声除去，并检测由心跳带来的信号(搏动信号)。例如，专利文献I 专利文献3记载了在人的手指或手臂上佩戴的类型的脉搏计。另外，例如在专利文献4中记载了在脉搏计中安装加速度传感器并将脉搏计作为运动量计或者歩数计等还具有运动测量功能的生物体信息測量装置使用的例子。通过采用这样的生物体信息測量装置，被測量者能够在运动中管理自身的节奏分配，或者在运动后经由确认消耗热量等来掌握运动量。另外，在专利文献5中公开了根据加速度传感器或陀螺仪传感器的输出信号来判断被检体有无动作的技木。专利文献I日本特开2005-198829号公报专利文献2日本特开2007-54471号公报专利文献3日本特开2005-131426号公报专利文献4日本特开2005-211301号公报专利文献5日本特开2010-98356号公报在搏动检测装置进行被检体(人或动物)的搏动检测动作时，有时被检体卸下搏动检测装置放置于ー旁。即使在这样的情况下，搏动检测装置例如也会參照表示过去检测到的搏动信号的频率的趋势的信息等，继续进行用于确定搏动成分的处理。结果产生如下这样的不良状況例如将表示与搏动成分类似的举动的偶发性噪声成分误检测为搏动成分，显示错误的脉搏数信息或者根据脉搏数来计算被检体运动所导致的消耗热量等并显
/Jn o另外，在尽管搏动检测装置与处于放置状态而继续进行用于显示脉搏数(被检体的生物体信息)等或消耗热量(与被检体运动相关的附随信息)等(向被检体报知)的处理时,功耗会増大。根据专利文献4或专利文献5所示的技术，搏动检测装置大致能够检测被检体有无动作。但是，例如在被检体处于安静状态时、尤其如被检体在睡眠中那样完全不动时，有时难以判断搏动检测装置是已从被检体上卸下、还是仅仅是被检体没有动作。另外，作为放置状态的检测方法，考虑了利用压カ传感器等来检测对搏动检测装置主体的按压力、或者检测搏动检测装置的地线(接地)状态的方法。但是，在采用这些方 法的情况下，需要用于检测放置的特别结构(特别构造)。另外，例如，在使搏动检测装置的地线部(接地部)与金属接触时以及与人接触时，因为地线部所检测出的地线电位相似，所以有时无法正确地检测出放置状态。
发明内容
根据本发明的至少ー个方式，例如可检测出搏动检测装置处于放置状态的情況。另外，例如，无需使用特别的结构，就能够高精度地检测搏动检测装置的放置状态。(I)本发明的搏动检测装置的ー个方式是检测由被检体的搏动带来的搏动信号，该搏动检测装置具备脉波传感器，其输出有可能包含所述搏动信号的脉波信号；脉波传感器灵敏度调整部，其根据输入到所述脉波传感器的输入信号或所述脉波信号的強度来调整所述脉波传感器的灵敏度；体动传感器，其检测所述被检体的体动，输出由所述体动带来的体动传感器信号；以及放置检测部，其根据所述脉波传感器灵敏度调整部所调整的所述脉波传感器的灵敏度和从所述体动传感器输出的所述体动传感器信号来检测所述搏动检测装置被从所述被检体卸下的放置状态。
在本方式中，放置检测部根据脉波传感器灵敏度调整部所调整的上述脉波传感器的灵敏度和从体动传感器输出的体动传感器信号来检测搏动检测装置的放置状态。在将搏动检测装置佩戴于被检体上执行搏动检测处理的状态下，脉波传感器灵敏度调整部所设定的灵敏度是通常測量时产生的范围内的值。与此相対，在将搏动检测装置从被检体卸下进行放置时，灵敏度是偏离通常測量时产生的范围(容许范围)的值的可能性较高。S卩，在将搏动检测装置例如放置在桌子上时，室内的照明光及从窗等射入的室外光(可将这些统称为外光)入射到脉波传感器的可能性较高。虽然外光直接入射到搏动检测装置，但在搏动检测中使用的光是由血管反射出的反射光(也是散射光，间接入射的光)。由此，大多情况下，作为直接光的外光的级别比在搏动检测中使用的反射光的级别高。另外，在搏动检测装置例如存放于桌子的抽屉或书包中时，外光几乎被切断，所以外光的级别接近于零。即，在此情况下，处于外光的级别远低于在搏动检测中使用的反射光的级别的状态。即，在搏动检测装置处于放置状态时，入射到脉波传感器的光的强度(光的级别)是在通常检测处理时不可能出现的范围的强度(级别)的可能性较高。此时，脉波传感器的灵敏度也是偏离通常測量时产生的范围(容许范围)的值。由此，脉波传感器灵敏度调整部所设定的脉波传感器的灵敏度可作为用于检测搏动检测装置的放置状态的可靠信息来使用。另外，在搏动检测装置处于放置状态时，因为没有体动，所以认为从体动传感器输出的体动传感器信号(由被检体体动带来的信号)的电平是可视为零的范围内的电平。由此，在本方式中，根据脉波传感器的灵敏度和体动传感器信号来判断搏动检测装置的放置状态。例如，在灵敏度也是偏离通常測量时产生的范围(容许范围)的值且体动传感器信号的电平是可视为零的范围内的电平(即，可视为没有体动的电平)时，放置检测部判断为搏动检测装置处于放置状态。在本方式中，參照脉波传感器灵敏度调整部所调整的脉波传感器的灵敏度，并且还使用运动传感器信号的大小信息来判断放置状态，所以能够进行可靠度高的放置状态的判断。另外，不使用特别的结构就能够检测搏动检测装置的放置。
(2)本发明的搏动检测装置的其它方式是，上述放置检测部还具有频率分析部，该频率分析部根据所述脉波信号或对所述脉波信号实施抑制所述脉波信号所包含的噪声的滤波而获得的滤波后信号，按照每个规定时间来执行频率分析，所述放置检测部根据所述脉波传感器灵敏度调整部所调整的所述脉波传感器的灵敏度、从所述体动传感器输出的所述体动传感器信号和所述频率分析部对所述脉波信号的频率分析结果，检测所述放置状态。 在本方式中，放置检测部除了脉波传感器的灵敏度、体动传感器信号之外，还參照频率分析部对脉波信号的频率分析结果来判断搏动检测装置的放置状态。由此，使放置检测的精度进一步提尚。在将搏动检测装置佩戴到被检体上进行搏动检测处理时，可认为在从脉波传感器输出的脉波信号中含有由被检体搏动带来的具有周期性的搏动信号和由被检体的具有周期性的体动带来的具有周期性的体动传感器信号。在对脉波信号进行频率分解来分析频谱时，在频率轴上的特定频率位置上出现具有周期性的信号。由此，例如，当存在信号值大的搏动信号的频谱时，搏动检测装置的状态是非放置状态的可能性较高。另外，在被检体处于正常的(周期的)运动状态(例如，被检体有规则地挥臂并以一定间距步行的状态)吋，出现信号值大的搏动信号与信号值大的体动传感器信号并存的频谱。由此例如，当出现信号值大的搏动信号和信号值大的体动传感器信号并存的频谱吋，搏动检测装置是非放置状态的可能性较高。另ー方面，在作为脉波信号的频率分析结果而获得的频谱中没有规定阈值以上的谱成分时即不存在任何具有关于被检体的搏动及运动状态的有效信息的频谱(有效频谱)时，搏动检测装置有可能处于放置状态。这样，还參照频率分析部对脉波信号的频率分析结果来判断放置状态，由此能够提高放置状态/非放置状态的判断精度。(3)在本发明的搏动检测装置的其它方式中，在所述脉波传感器灵敏度调整部所调整的所述脉波传感器的灵敏度是检测所述搏动信号时可取的容许范围以外的灵敏度、从所述体动传感器输出的所述体动传感器信号的电平处于被判断为没有所述被检体的体动的范围内、且作为所述脉波信号的频率分析结果而获得的频谱中没有第I阈值以上的谱成分时，所述放置检测部判断为所述放置状态。在本方式中，放置检测部的判断的一例被明确化。在本方式中，当脉波传感器的灵敏度是在检测搏动信号时可取的容许范围以外的值、从体动传感器输出的体动传感器信号的电平处于被判断为没有被检体体动的范围内、且作为脉波信号的频率分析结果而获得的频谱中没有第I阈值以上的谱成分时，放置检测部判断为上述搏动检测装置处于放置状态。根据本方式，无需使用特别的结构就能够高可靠度地检测搏动检测装置的放置状态。(4)在本发明的搏动检测装置的其它方式中，在所述脉波传感器灵敏度调整部所调整的所述脉波传感器的灵敏度是在检测所述搏动信号时可取的容许范围以外的灵敏度、从所述体动传感器输出的所述体动传感器信号的电平处于被判断为没有所述被检体的体动的范围内、在作为所述脉波信号的频率分析结果而获得的频谱中没有第I阈值以上的谱成分、且根据所述频谱判断为所述脉波信号所包含的噪声量的程度为规定量以上时，所述放置检测部判断为所述放置状态。在本方式中，在上述(3)的方式中将“在作为脉波信号的频率分析结果而获得的频谱中没有规定阈值以上的谱成分”这样的条件置换为“根据作为脉波信号的频率分析结果而获得的频谱，将脉波信号的噪声量程度例如分类为噪声少、中等程度和有噪声时，分类为中等程度或有噪声”这样的条件。作为将脉波信号的噪声量程度判断为“噪声少”的情况，例如是被检体处于正常的(周期的)运动状态(例如，一边有规则地挥手ー边步行状态)的情况或被检体处于安静状态的情况。作为将脉波信号的噪声量程度判断为“中等程度(一般)”的情况，例如是被检体进行正常的运动(例如，一边有规则地挥手ー边步行)还进行手臂不规则运动等非周期运动的状态等。此时的频谱状态例如为信号值超过规定阈值的搏动信号以及体动传感器信号并存、在频率轴上较宽范围内还存在干扰噪声(没有周期性的噪声)的状态。作为将脉波信号的噪声量程度判断为“有噪声”的情況，例如是被检体进行不规则的体操或篮球等球技的状态。在此情况下，例如在脉波信号的频谱中，大多在频率轴上较宽范围的位置处出现具有超过干扰噪声判断用规定阈值的信号值的干扰噪声。在上述3类中，至少在脉波信号的状态是“噪声少”的情况下，搏动检测装置被佩戴到被检体上处于非放置状态的可能性极高。但是，作为脉波信号的状态是“中等程度”或者“有噪声”的情況，还可以假定“搏动检测装置是放置状态且基于某些理由产生较大噪声的情況”。由此，在本方式中，在脉波传感器的灵敏度是在检测搏动信号时可取的容许范围以外的值、从体动传感器输出的体动传感器信号的电平处于被判断为没有被检体体动的范围内、且脉波信号的噪声量程度被分类为中等程度或有噪声时，放置检测部判断为搏动检测装置处于放置状态。此外，作为脉波信号的噪声量程度的判断指标，存在从主要频谱中选出的2个频谱的信号值之比或者统计信息(标准偏差和偏差值等)等。根据本方式，无需使用特别的结构，就能够以更高可靠度检测搏动检测装置的放置状态。另外，根据本方式，放置检测部可区别被检体例如处于安静状态(没有非正常运动要素)时和搏动检测装置处于放置状态时。(5)在本发明的搏动检测装置的其它方式中，所述放置检测部按照每个所述规定时间来执行所述放置状态的检测，当判断为不是所述放置状态且在所述规定时间之前判断为处于所述放置状态时，在所述频谱中具有第2阈值以上的谱成分的情况下，判断为不处于所述放置状态，在所述频谱中没有所述第2阈值以上的谱成分的情况下，判断为处于所述放置状态。在本方式中，将解除放置状态的判断一例明确化。在上述(3)以及(4)的方式中，当通过上次检测处理判断为放置状态且通过本次检测处理判断为非放置状态时，如果立即判断为已解除放置状态(从放置状态转移至佩戴状态)，则判断错误的可能性较高。例如，在将搏动检测装置放置到桌子上的状态下，由于人在附近通过而使入射到脉波传感器的光、的強度偶然变动，由此有时脉波信号的状态成为与将搏动检测装置佩戴到被检体上时的信号状态近似的状态。因此，在本方式中，在暂时判断为处于放置状态之后又被判断为处于非放置状态(佩戴状态)时，放置检测部进ー步执行追加条件的判断。即，确认在作为脉波信号d的频率分析结果而取得的频谱中是否具有第2阈值以上(大小的)的谱成分，如果具有则判断为非放置状态，如果没有则判断为放置状态。在本方式中，在判断是否已解除放置状态时，增加条件并更慎重地进行判断。由此降低错误判断的可能性。(6)在本发明的搏动检测装置的其它方式中，所述放置检测部按照每个所述规定时间来执行放置检测，在通过本次的检测处理检测出所述搏动检测装置的放置状态时，丢弃以前的所述脉波信号的频率分析结果以及表示在所述脉波信号的频率分析中使用的所 述搏动信号的频率倾向的信息中的至少一方。因为根据以前的频率分析结果及过去的搏动信号的频率倾向等进行搏动信号的检测，所以当产生搏动信号的错误检测时，有可能在其以后继续进行追随噪声成分的错误检测处理。因此，在本方式中，当放置检测部通过本次检测检测出搏动检测装置的放置状态时，丢弃以前的脉动信号的频率分析结果以及表示在脉动信号频率分析中使用的搏动信号频率的倾向的信息中的至少一方。由此，在将放置的搏动检测装置重新佩戴到被检体上时，搏动检测装置例如可从初始状态起开始搏动检测处理。由此，能够正确地检测搏动信号。(7)在本发明的搏动检测装置的其它方式中，所述搏动检测装置具有被检体信息取得部，该被检体信息取得部取得所述被检体的生物体信息以及与被检体的运动相关的附随信息中的至少一方，所述放置检测部在检测出所述放置状态时，使所述被检体信息取得部的动作停止。尽管搏动检测装置处于放置状态而继续进行用于脉搏数(被检体的生物体信息)等及消耗热量(与被检体运动相关的附随信息)等的显示(向被检体报知)的处理时，功耗増大。因此，在本方式中，当放置检测部检测出搏动检测装置的放置状态时，使被检体信息取得部(具有取得被检体的生物体信息以及与被检体运动相关的附随信息中的至少ー方的功能)的动作停止。由此，不产生无谓的功耗。另外，还能够防止错误信息的显示(广义上为报知)。此外，在“使被检体信息取得部的动作停止”的情况中，例如包含不进行信息取得动作的情况、或者使被检体信息取得部的电源关断而使动作本身无法进行的情況。在关断电源的情况下，功耗的削减效果较高。(8)在本发明的搏动检测装置的其它方式中，上述放置检测部在检测出上述放置状态时，使上述频率分析部的频率分析动作停止。在搏动检测装置处于放置状态时，即使执行频率分析也无法获得有效的频谱。因此，在本方式中，放置检测部在检测出搏动检测装置的放置状态时，使频率分析部的频率分析动作停止。由此，不产生无谓的功耗。另外，还能够防止错误信息的显示(广义上为报知)。此外，“停止频率分析部的频率分析动作”的情况例如包含不进行频率分析处理的情况、或者使执行频率分析部的频率分析处理的部分的电源关断而使动作本身无法进行的情况。在关断电源的情况下，功耗的削减效果较高。这样，根据本发明的至少ー个方式，例如，能够检测搏动检测装置处于放置状态。另外，例如，无需使用特别的结构就能够高可靠度地检测搏动检测装置的放置状态。
图I是示出本发明的搏动检测装置的一例的结构的图。图2(A)以及图2(B)是用于说明脉波传感器的灵敏度调整动作的图。图3是示出包含大量噪声成分的脉波信号的频谱的一例的图。图4(A) 图4(C)是示出着眼于脉波信号所包含的干扰噪声时的脉波信号的噪声量程度的评价例和与各评价例对应的运动状态的评价例的图。图5是示出搏动检测装置中的包含放置检测处理的处理流程一例的流程图。图6是示出放置检测处理的处理流程一例的流程图。图7 (A)以及图7 (B)是示出图6的处理流程的步骤ST16中判断为“是”的例子和判断为“否”的例子的图。图8 (A)以及图8(B)是示出在图6的处理流程的步骤ST17中判断为“是”的例子和判断为“否”的例子的图。图9是示出搏动检测装置的脉搏测量例的图。图10(A)以及图10(B)是示出在被检体上佩戴搏动检测装置的例子的图。标号说明6脉波传感器灵敏度调整部；10脉波传感器；11体动传感器(加速度传感器或陀螺仪传感器等)；12脉波信号存储部；30滤波部；34体动成分去除滤波器；40(40a 40c)频率分解部；42脉波信号分析部；44频率倾向信息；45频率分析结果信息；50频率分析部；60后处理部；62峰值排序部；64相关判定部；66搏动/体动分离部(搏动/噪声分离部);68搏动呈现频谱确定部；70放置检测部；72电路状态判断部；74体动判断部；76脉波信号状态判断部；78放置状态判断部；80搏动呈现频谱捕捉处理部；82动作停止部；84历史存储部；90被检体信息取得部(脉搏数/消耗热量算出部)；92显示处理部；94显示部；100 搏动检测装置。
具体实施例方式以下，參照附图进行具体说明。此外，以下说明的本实施方式并非不恰当地限定权利要求书所述的本发明内容。另外，在本实施方式中说明的全部结构并非是本发明的必须构成要件。(第I实施方式)图I是示出本发明的搏动检测装置的一例的结构的图。图I所示的搏动检测装置100是ー种检测由被检体(包括人或动物)的搏动带来的搏动信号、与搏动信号对应的心跳等生物体信息等的传感器装置。这里，所谓搏动，在医学上是反复心脏以及内脏一般的周期性收缩、弛缓时引起的运动。这里，将心脏作为周期性地传送血液的泵的动作称作搏动。此外，所谓心跳数，是I分钟内的心脏搏动数。另外，脉搏数是末梢血管中的脉动数。在心脏送出血液时，因为在动脉中产生脉动，所以将累计该次数所得的数称为脉搏数或简称为脉搏。如果利用手臂来测量脉搏，在医学上通常不称为心跳数而是称为脉搏数。另外，在以下的说明中，使用体动这样的用语。这里，所谓“体动”在广义上是使身体动作。体动传感器信号是由该广义的体动带来的信号。在体动传感器信号中含有伴随着被检体周期性体动的信号成分即体动信号(相当于正常噪声)。称为体动信号(或者体动成分)时的“体动”是“具有周期性的体动”这种意思的狭义体动。被检体的周期性体动例如是伴随着步行、慢跑等的周期性即正常的手
臂动作等。(整体结构) 图I所示的搏动检测装置100具备脉波传感器10，其输出有可能包含搏动信号、具有周期性的正常噪声以及不具有周期性的非正常噪声的至少ー个的脉波信号d ;脉波传感器灵敏度调整部6 ;脉波信号存储部(具有存储4秒的脉波信号d的数据的第I缓冲存储器13以及存储16秒的脉波信号d的数据的第2缓冲存储器15) 12 ;包含自适应滤波器32以及体动成分去除滤波器34的滤波部30 ;体动传感器(加速度传感器或陀螺仪传感器等)20 ;体动传感器信号存储部22 ;频率分析部50 ;放置检测部70 (包含电路状态判断部72、体动判断部74、脉波信号状态判断部76、放置状态判断部78、动作停止部82);历史存储部84 ;被检体信息取得部(脉搏数/消耗热量算出部)90 ;显示处理部92和显示部94。频率分析部50具有信号分配部39 ;第I频率分解部40a ;第2频率分解部40b ；第3频率分解部40c ;存储频率倾向信息44的脉波信号分析部42 ;后处理部60 (峰值排序部62、相关判定部64、搏动/体动分离部66、搏动呈现频谱确定部68)；以及搏动呈现频谱捕捉处理部80。脉波传感器10例如是光电脉波传感器以及基于其原理的脉波传感器。脉波传感器10输出有可能包含搏动信号的脉波信号d。脉波传感器10具有LED等光源(在图I中未图示)；光电变换部2，其接受光源的输出光在作为生物体信息源的血管(在图I中未图示)上反射而产生的反射光并变换为电信号；以及放大器(可变增益放大器)4，其放大光电变换部2的输出信号。脉波传感器10的灵敏度由放大器4的放大率(増益)来決定。放大器4的増益即脉波传感器10的灵敏度可利用脉波传感器灵敏度调整部6进行调整。脉波传感器灵敏度调整部6例如由对放大器增益进行自动调整的AGC电路(自动增益控制电路)构成。在以下的说明中有时将脉波传感器灵敏度调整部6简称为灵敏度调整部6。灵敏度调整部6根据输入到脉波传感器10的输入信号或脉波信号d的強度(电平)来调整脉波传感器10的灵敏度(即，放大器4的増益)。例如，在根据输入到脉波传感器10的输入信号的強度(电平)调整脉波传感器10的灵敏度(放大器4的増益)吋，灵敏度调整部6可调整(控制)脉波传感器10的灵敏度(放大器4的増益)，以使脉波信号d的电平成为规定电平(前馈方式)。另外，例如，在根据从脉波传感器10输出的脉波信号d的強度(电平)来调整脉波传感器10的灵敏度(放大器4的増益)吋，灵敏度调整部6可调整脉波传感器10的灵敏度(放大器4的増益)(反馈方式)，以使脉波信号d的电平成为规定电平。在以下的说明中，对采用反馈方式电路(AGC电路)的例子进行说明。另外，体动传感器20检测被检体的体动，并输出由体动带来的体动传感器信号f。
将从脉波传感器10输出的脉波信号d的4秒信号存储到第I缓冲存储器13中。4秒的脉波信号d按照4秒周期被传送到第2缓冲存储器15。第2缓冲存储器15是FIFO (先进先出)存储器，以4秒为单位更新16秒的脉波信号。存储16秒的脉波信号是因为在通过频率分析确定搏动成分时需要以某程度的时间幅度观测信号的推移并慎重地研究有无相关性等。滤波部30使输入信号所包含的噪声最小化。另外,通过体动成分去除滤波器34，例如使由脉波信号d所包含的体动带来的信号成分最小化。频率分析部50根据脉波信号d或对脉波信号d实施抑制脉波信号所包含的噪声的滤波(利用滤波部30)而获得的滤波后信号e，按照每个规定时间(例如每4秒)执行频率分析。此外，也可确定表示搏动信号的搏动呈现频谱。
信号分配部39将滤波后信号e提供给第I频率分解部(高速傅里叶变换部FFT) 40a，将滤波前的脉波信号d提供给第3频率分解部40c。另外，体动传感器信号f被提供给第2频率分解部40b。后处理部60具有以频谱值从大到小的顺序对频谱进行排序的峰值排序部62 ;相关判定部64，其执行峰值顺序为上位的主要频谱与最近的过去(例如4秒前)的搏动信号的频谱的相关判定；搏动/噪声分离部66，其利用相关判定结果来分离搏动信号与噪声成分；以及搏动呈现频谱确定部68，其将通过搏动/噪声分离处理与噪声分离的搏动成分的频谱确定为搏动呈现频谱。当搏动呈现频谱的确定成功时，被检体信息取得部(脉搏数/消耗热量算出部)90算出作为被检体生态信息的脉搏数以及作为与被检体运动相关的附随信息的消耗热量的至少一方。例如，根据搏动呈现频谱的频率算出脉搏数。另外，根据脉搏数算出消耗热量。将所算出的被检体信息(脉搏数以及消耗热量的至少一方)从被检体信息取得部(脉搏数/消耗热量算出部)90经由显示处理部92提供给显示部94。结果，例如由显示部94显示表示脉搏数或消耗热量的数值。此外，也可以利用信号波形或曲线图的形式来显示(广义上的报知)已检测出的脉搏在时间轴上的变化，而不是脉搏数。优选的是，频率分析部50所包含的搏动呈现频谱捕捉处理部80在例如后处理部60未能根据滤波后信号e确定搏动呈现频谱时开始动作。搏动呈现频谱捕捉处理部80根据滤波前的脉波信号d(由于未产生滤波所引起的信号衰减，所以具有比滤波后信号大的信号值)，例如通过基于过去的搏动信号的频率倾向的相关判定来尝试搏动呈现频谱的捕捉。脉波信号分析部42分析脉波信号d的频谱，评价脉波信号d的信号状态，另外取得表示搏动信号的搏动呈现频谱的频率倾向信息44、频率分析结果信息45。例如，根据脉波信号d的噪声量程度(可以是脉波信号d的干净程度)来评价脉波信号d的信号状态。脉波信号d的噪声量程度可采用评价指标进行评价。作为评价指标，可采用主要频谱的频谱值之比(例如，后述r5、rl0这样的指标)、标准偏差和偏差值这样的统计信息(统计指标)(关于这点在后面进行叙述)。放置检测部70根据灵敏度调整部6所调整的脉波传感器10的灵敏度(增益值)和从体动传感器20输出的体动传感器信号f来检测搏动检测装置100处于从被检体卸下后放置的放置状态的情況。
放置检测部70包含电路状态判断部72、体动判断部74、脉波信号状态判断部76、放置状态判断部78和动作停止部82。电路状态判断部72根据灵敏度调整部6所调整的脉波传感器10的灵敏度(增益值)的信息来判断电路状态(这里为脉波传感器10所包含的放大器4的状态)。体动判断部74判断体动传感器信号f的信号值是否大到可判断为存在体动的程 度。脉波信号状态判断部76判断在脉波信号d中是否存在具有规定阈值(这里是第I阈值)以上的信号值的有效频谱。另外，脉波信号状态判断部76例如參照脉波信号分析部42的分析结果来判断脉波信号d的噪声量程度(例如，噪声少、中等程度、有噪声)。放置状态判断部78例如确认是否满足用于判断放置状态的条件，进行放置状态/非放置状态(佩戴状态)的判断。优选的是，动作停止部82在由放置状态判断部78判断为搏动检测装置100处于放置状态时，丢弃过去的频率倾向信息44 (例如初始化)。另外，也可停止后处理部60的搏动呈现频谱的确定处理及搏动呈现频谱捕捉处理部80的搏动呈现频谱捕捉处理。另外，还可停止被检体信息取得部90的被检体信息(脉搏数及消耗热量)的算出处理。另外，在历史存储部84中按照时间顺序存储有已确定或捕捉到的搏动呈现频谱的频率信息、表示放置/非放置的信息及已算出的被检体信息(脉搏数或消耗热量)。各部分可根据需要參照所存储的信息。(放置检测部的动作等)如上所述，放置检测部70根据表示电路状态的信息、即脉波传感器灵敏度调整部6所调整的脉波传感器10的灵敏度(GN)和从体动传感器20输出的体动传感器信号f，检测搏动检测装置100的放置状态。这里，參照图2(A)以及图2(B)。图2 (A)以及图2(B)是用于说明脉波传感器的灵敏度调整动作的图。图2(A)算出单型脉波传感器，图2(B)示出双型脉波传感器。首先，说明图2(A)所示的单型脉波传感器10。单型脉波传感器10是使用I个传感器构造Q的类型的脉波传感器。脉波传感器10所包含的传感器构造Q例如具有LED等光源I ;光电变换部(光电ニ极管PD)2，其接受光源I的输出光LI在被检体的规定部位(手臂或手指等)7中的血管(生物体信息源)9上反射而生成的反射光L2并变换为电信号；拱顶(dome)状的反射面3 ;以及具有透光性的基板(例如玻璃基板)5。光电变换部(PD)2的输出信号由放大器(例如可变增益放大器)4进行放大。脉波传感器10的灵敏度GN由放大器4的放大率(增益)決定。放大器4的增益、即脉波传感器10的灵敏度GN由脉波传感器灵敏度调整部(灵敏度调整部)6进行调整。灵敏度调整部6例如由自动调整放大器4的増益GN的AGC电路(自动增益控制电路)构成。灵敏度调整部6自动调整放大器4的増益GN，使作为脉波传感器10的输出信号的脉波信号d的电平成为规定电平(例如恒定)。在被检体佩戴搏动检测装置100执行搏动检测处理的状态下，灵敏度调整部6所调整(设定)的灵敏度(GN)是与接受来自血管9的反射光L2而生成的电信号的大小对应的范围内的值。
与此相对，在搏动检测装置100从被检体卸下并放置的情况下，灵敏度成为偏离通常測量时产生的范围(容许范围)的值的可能性较高。即，在搏动检测装置100例如放置在桌子上的情况下，有时室内的照明光及从窗等射入的室外光(可将这些统称为外光L3)入射到脉波传感器。虽然外光L3直接入射到搏动检测装置，但在搏动检测中使用的光是由血管反射出的反射光L2(也是散射光，间接入射的光)。由此认为，作为直接光的外光L3的级别比在搏动检测中使用的反射光L2的级别高。在此情况下，放大器4的増益(脉波传感器10的灵敏度GN)有可能被调整为充分小的值，例如被调整到最小的増益附近，以使脉波信号d的电平不会过大。另外，在搏动检测装置100例如存放于桌子的抽屉或书包中时，外光L3几乎被隔 绝，所以外光L3的级别接近于零。即，在此情况下，处于外光的级别远低于在搏动检测中使用的反射光的级别的状态。在此情况下，放大器4的增益(脉波传感器10的灵敏度GN)有可能被调整为充分大的值，例如被调整到最大的増益附近，以使脉波信号d的电平成为规定电平。即，在搏动检测装置处于放置状态时，入射到脉波传感器的光的强度(光的级别)有可能成为在通常检测处理时不可能出现的范围的强度(级别)。此时，灵敏度(GN)也是偏离通常測量时产生的范围(容许范围)的值。由此，脉波传感器灵敏度调整部所设定的脉波传感器的灵敏度可以作为用于检测搏动检测装置的放置状态的可靠信息来使用。接着，对图2(B)所示的双型脉波传感器进行说明。根据双型脉波传感器，可获得能够去除外光影响的效果。在双型脉波传感器中使用2个图2(A)所示的传感器构造Q。图2 (B)所示的双型脉波传感器10中的传感器构造Qa、Qb具有与图2 (A)所示的传感器相同的构造，并对构成要素标注相同的參照符号。其中，因为需要区别2个传感器构造(第I传感器构造Qa、第2传感器构造Qb)，所以对參照符号标注a和b的后綴。此外，在第2传感器Qb中可以不具有LEDlb。在图2 (B)的双型脉波传感器10中，只有第I传感器构造Qa接受来自血管9a表面的反射光L2a。第2传感器构造Qb仅接受外光L3b。另外，在图2 (B)所示的脉波传感器中，使用差动放大器作为放大器4。将第I传感器构造Qa的输出信号和第2传感器构造Qb的输出信号输入差动放大器4的各输入端子。此时，各输入信号所包含的与外光L3对应的噪声成分被抵消并去除。当搏动检测装置100例如被放置在桌子上时，向第I传感器构造Qa以及第2传感器构造Qb入射相当强的外光L3a、L3b。在此情况下，通过差动结构的外光成分的抵消效果，使从放大器(差动放大器)4输出的脉波信号d的电平几乎为零，所以灵敏度调整部6要使脉波信号d的电平増大，结果，放大器4的増益(脉波传感器10的GN)被调整为充分大的值的可能性例如调整到最大増益附近的可能性较高。在将搏动检测装置100例如放置到桌子的抽屉中或书包中时(外光L3的级别接近于零时)也是同样的。即，通过差动结构的外光成分的抵消效果使脉波信号d的电平几乎为零，所以灵敏度调整部6要使脉波信号d的电平増大，結果，放大器4的増益(脉波传感器10的灵敏度)被调整为充分大的值的可能性例如被调整到最大増益附近的可能性较高。这样，在搏动检测装置处于放置状态时，脉波传感器10的灵敏度(GN)是偏离通常測量时产生的范围(容许范围)的值的可能性较高，由此，灵敏度调整部6所设定的脉波传感器10的灵敏度(GN)可作为用于检测搏动检测装置的放置状态的可靠信息来使用。这里，假定在脉波传感器灵敏度(GN)例如成为最大附近的值时，外光L3由于某些理由产生变化而从光电变换部ro输出了噪声。在此情况下，该噪声被高増益的放大器4放大，所以在脉波信号d中含有某种程度大小的噪声成分。在由频率分析部50所包含的脉波信号分析部42分析该脉波信号d时，例如在该脉波信号d中偶然包含与过去的搏动信号类似的频率成分时，难以区别噪声与搏动信号。图3是示出在执行搏动检测处理的状态下将搏动检测装置从被检体卸下而放置在桌子上时的脉波信号以及频谱的一例的图。在图3的上侧示出16秒钟的FFT前的脉波信号d的信号波形。横轴表示时间，纵轴表示信号的振幅。另外，在下侧示出0 4Hz频带中的频谱。横轴表示频率，纵轴表示信号值(频谱值)。在图3中，频谱SI是噪声成分内的与过去的搏动信号类似的频率成分的频谱。在本实施方式中，放置检测部70检测搏动检测装置的放置，例如，动作停止部82使后处理部60的动作停止。由此，不会将图3中的频谱SI判断为搏动呈现频谱。另外，在搏动检测装置100处于放置状态时，从体动传感器20输出的体动传感器信号(由被检体的体动带来的信号)的电平是可视为零的范围内的电平的可能性较高(因为没有体动)。由此，在本实施方式中，放置检测部70根据脉波传感器10的灵敏度(灵敏度GN的值)与体动传感器信号f，判断搏动检测装置100的放置状态。例如，当灵敏度是偏离通常測量时产生的范围(容许范围)的值、且体动传感器信号f的电平是可视为零的范围内的电平(即，可视为没有体动的电平)时，放置检测部70可判断为搏动检测装置100处于放置状态。此外，可根据频率分解(FFT)前的体动传感器信号f的信号值来判断体动传感器信号f的电平是否是可视为零的范围内的电平，另外，还可以根据对体动传感器信号f进行频率分解(FFT)后获得的频谱来进行判断。例如，只要被检体进行周期性的运动，则能够在作为FFT的结果而获得的频谱中出现与体动信号相当的较大频谱。这样，本实施方式的放置检测部70參照表示电路状态的信息即脉波传感器灵敏度调整部6所调整的脉波传感器10的灵敏度，还并用体动传感器信号f的大小信息来判断放置状态，所以能够进行可靠度高的放置状态的判断。另外，因为不使用特别的结构(例如，检测对装置主体的按压カ或者检测地线电位的结构)，所以搏动检测装置100的构造不复杂。另外，能够使搏动检测装置100小型化，实现可用性高的搏动检测装置100。 另外，放置检测部70除了脉波传感器10的灵敏度、体动传感器信号f的大小之夕卜，还參照频率分析部50 (具体地说是脉波信号分析部42)对脉波信号d的频率分析结果来判断搏动检测装置100的放置状态。由此，放置检测的精度提高。例如，通过放置检测部70所包含的脉波信号状态判断部76来判断基于脉波信号分析部42对脉波信号d的频率分析结果的放置状态的可能性。当被检体佩戴着搏动检测装置100例如被检体处于正常的运动状态时，在从脉波传感器10输出的脉波信号d中包含由被检体的搏动带来的搏动信号和由被检体的体动带来的信号成分的可能性较高。当对脉波信号d进行频率分解来分析频谱时，在频率轴上的特定频率位置出现具有周期性的信号。由此，例如，当存在信号值比规定阈值(这里是第I阈值)大的频谱时，脉波信号状态判断部76判断为搏动检测装置100处于非放置状态。另外，例如，在被检体处于正常的(周期的)运动状态(例如，被检体ー边有规则的挥动手臂ー边以一定间距步行的状态)时出现信号值大的搏动信号与信号值大的体动传感器信号并存的频谱。即，在此时的体动传感器信号中包含由被检体的正常运动带来的特征运动信号，所以会观测到大的体动传感器信号。由此，在出现信号值大于第I阈值的多个信号并存的频谱时，脉波信号状态判断部76判断为搏动检测装置100处于非放置状态。另ー方面，在将作为脉波信号d的频率分析结果而获得的频谱与第I阈值相比的结果是没有信号值超过规定阈值的频谱时、即不存在具有关于被检体的搏动或运动状态的有效信息的频谱(有效频谱)时，脉波信号状态判断部76判定为搏动检测装置100处于放置状态。
这样，还參照频率分析部50 (具体地说是脉波信号分析部42)对脉波信号的频率分析结果来判断放置状态，由此能够提高放置状态判断部78对放置状态/非放置状态的判断精度。放置检测部70所包含的放置状态判断部78从是否满足上述多个条件的角度，综合地判断搏动检测装置100的放置/非放置。例如，在脉波传感器10的灵敏度是检测搏动信号时可取得的容许范围以外的值、从体动传感器20输出的体动传感器信号f的电平处于被判断为没有被检体体动的范围内、且作为脉波信号d的频率分析结果而获得的频谱中没有第I阈值以上的谱成分的情况下，放置检测部70可判断为搏动检测装置100处于放置状态。在此情况下，无需使用特别的结构，就能够以较高的可靠度检测搏动检测装置100的放置状态。另外，在检测搏动检测装置100的放置状态时，还可以将上述“在作为脉波信号的频率分析结果而获得的频谱中没有第I阈值以上的谱成分”这样的条件置换为“根据作为脉波信号的频率分析结果而获得的频谱，将脉波信号的噪声量程度已分类为例如噪声少、中等程度和有噪声吋，分类为中等程度或有噪声”这样的条件。作为将脉波信号d的噪声量程度判断为“噪声少”的情况，例如是被检体处于正常的(周期的)运动状态(例如，一边有规则地挥手臂ー边歩行)吋。作为将脉波信号d的噪声量程度判断为“中等程度(一般)”的情况，例如是被检体进行正常的运动(例如，一边有规则地挥手臂ー边歩行)而且还进行手腕不规则地动作等的非周期运动吋。此时的频谱为“信号值大于规定阈值的搏动信号以及体动传感器信号并存、且在频率轴上较宽范围内存在干扰噪声”这样的频谱。将脉波信号d的噪声量程度判断为“有噪声”的情况例如是被检体进行不规则的体操或篮球等球技时。在此情况下，例如在脉波信号的频谱中，大多在频率轴上的宽范围的位置处出现具有超过干扰噪声判断用的规定阈值的信号值的干扰噪声。此外，采用图4在后面叙述脉波信号d的噪声量程度的评价与被检体的运动状态的关系。在上述这3个分类中，至少在脉波信号d的状态是“噪声少”的情况下，搏动检测装置100佩戴在被检体上而处于非放置的可能性极高。但是，在脉波信号d的状态是“中等程度”或“有噪声”的情况下，还可以假定为“搏动检测装置100是放置状态且由于某些理由产生较大噪声的情況”。由此，放置检测部70优选在脉波传感器10的灵敏度(GN)是检测搏动信号时可取得的容许范围外的值、从体动传感器输出的体动传感器信号f的电平处于被判断为没有被检体体动的范围内、且脉波信号的噪声量程度被分类为中等程度或有噪声的情况下，判断为搏动检测装置100处于放置状态。此外，例如，可采用从主要频谱中选出的2个频谱的信号值之比或统计信息(标准偏差和偏差值等)作为指标来判断脉波信号d的噪声量程度。还考虑脉波信号d的信号状态进行放置/非放置的判断，由此无需使用特别的结构就能够以更高的可靠度来检测搏动检测装置的放置状态。另外，放置检测部70可区别被检体例如处于安静状态(没有非正常运动要素)时和搏动检测装置处于放置状态时。这里，參照图4(A) 图4(C)。图4(A) 图4(C)是示出着眼于脉波信号所包含的干扰噪声时的脉波信号的噪声量程度的评价例和与各评价例对应的运动状态的评价例的图。在图4(A) 图4(C)中，在上侧示出16秒钟的FFT前的脉波信号d的信号波形。横轴表示时间，纵轴表示信号的振幅。另外，在下侧示出0 4Hz的频带中的频谱。横轴表示频率，纵轴表示频谱值。脉波信号的噪声量程度的评价可采用评价指标进行评价。例如，可算出由脉波信号d的频率分解而获得的频谱中的表示最大频谱值的第I频谱与第I频谱以外的至少I个第2频谱的频谱值之比即频谱比，并将其作为评价指标。在图4(A) 图4(C)的例子中，采用主要频谱的频谱值之比(即，基线的高度比)作为估计干扰噪声量程度的指标。具体地说，采用r5以及rlO这样的指标(仅是一例，可采用其它统计指标，例如标准偏差等)。这里，所谓r5，是从16秒的脉波信号的频谱中在以峰值的大小顺序排列5个频谱时(即，排序时)将第I个频谱的频谱值(功率)作为分母、将第5个频谱的频谱值(功率)作为分子而获得的指标。另外，所谓rlO，是从16秒的脉波信号的频谱中在以峰值的大小顺序排列10个频谱时(即排序时)将第I个频谱的频谱值(功率)作为分母、将第10个频谱的频谱值(功率)作为分子而获得的指标。例如，由脉波信号分析部42取得指标r5、rl0。脉波信号分析部42根据脉波信号d的频率分析结果算出指标r5以及rlO，将指标r5、rlO与规定阈值进行比较，利用其比较结果来评价脉波信号d的噪声量程度，其评价的结果，如图4(A) 图4(C)那样判别脉波信号d的状态。这里，作为一例，将r5 < 0. 5且rlO < 0. 2时设为噪声少(脉波信号的干净程度为干净)、将r5 > 0. 7且rlO > 0. 5时设为噪声多(有噪声)、将上述以外的情况设为噪声是中等程度(一般)。在图4(A)的例子中，因为r5 = 0. 14且rlO、 = 0. 08，所以判断干扰噪声少(干净)。另外，在图4(B)的例子中，因为r5 = 0.56且rlO = 0.35，所以将干扰噪声判断为中等程度(一般)。在图4(C)的例子中，因为r5 = 0.82且rlO = 0.62，所以判断为噪声多
(有噪声)。由图4(A) 图4(C)的各自比较可知，脉波信号d的波形与频谱紧密关联，频谱的分布状态及频谱值与脉波信号d的波形对应地变化。由此，可根据通过FFT获得的频谱，来估计(评价)与脉波信号d重叠的干扰噪声的状态(干扰噪声量程度)。
另外，被检体的运动状态也可以采用上述指标r5、rl0来估计。这是因为当脉波信号d的波形由于被检体的运动状态而变化时，其变化成为频谱的变化而出现，指标r5、no反映频谱的变化。例如，在图4(A)的例子中，判断被检体处于正常的运动状态(没有非正常运动要素)或者安静状态(没有非正常运动要素)。例如，是被检体以一定间距步行且没有进行手臂随机动作的非周期动作的情況。另外，作为安静状态(没有非正常运动要素)的情况，可考虑被检体横躺在床上且没有进行手臂随机动作的非周期动作的情況。在图4(B)的例 子中，判断被检体处于正常运动状态(具有非正常运动要素)或者安静状态(具有非正常运动要素)。作为正常运动状态(具有非正常运动要素)的情况，例如可考虑被检体以一定间距步行且进行手臂随机动作的非周期动作的情況。另外，作为安静状态(具有非正常运动要素)的情况，可考虑被检体横躺在床上但手臂随机动作的情況。在图4(C)的例子中，判断被检体处于非正常运动状态。是被检体进行不具有周期性的动作的情况，例如被检体做体操、被检体打篮球的情况。这样，可根据脉波信号d的噪声量程度评价(信号状态的评价)来判断被检体的运动状态。接着，说明在暂时检测出放置状态之后判断是否已解除放置状态的例子，即解除放置状态的判断例。放置检测部70按照每个规定时间(例如每4秒)执行放置检测。这里，假定通过上次的检测处理判断为放置状态且通过本次检测处理判断为非放置状态的情況。此时，如果立即判断为已解除放置状态(从放置状态转移至佩戴状态)，则错误判断的可能性较高。例如有如下的情况在搏动检测装置100放置于桌子上的状态下，由于人在附近通过，使入射到脉波传感器10的光的強度偶然变动，好像搏动检测装置100已佩戴到被检体上。因此，优选的是，在暂时判断为是放置状态之后又被判断为是非放置状态(佩戴状态)时，放置检测部70进ー步执行追加条件的判断。例如，优选的是，确认“在作为脉波信号d的频率分析结果而取得的频谱中是否具有规定阈值(这里是第2阈值)以上(大小的)的频谱”，如果具有，则判断为非放置状态，如果没有，则判断为放置状态。这样，在判断是否已解除放置状态时，通过增加条件而更慎重地进行判断，降低错误判断的可能性。接着，说明利用放置检测部70在检测出放置状态时可采取的对策。搏动信号的检测是根据过去的频率分析结果及过去的搏动信号的频率倾向等来进行的。考虑到这点，放置检测部70在通过本次检测来检测搏动检测装置100的放置状态时，优选的是，丢弃脉波信号分析部42所存储的过去脉波信号d的频率分析结果信息45以及表示在脉波信号d的频率分析中使用的搏动信号的频率倾向的信息(频率倾向信息)44的至少一方(例如初始化、削除信息等)。更优选的是，丢弃双方的信息44、45。由此，在将已放置的搏动检测装置100再次佩戴到被检体时，搏动检测装置100能够从例如初始状态起开始搏动检测处理。由此，可正确检测搏动信号。另外，放置检测部70在检测到搏动检测装置100的放置状态时，可以使被检体信息取得部(脉搏数/消耗热量算出部具有算出被检体的生物体信息以及与被检体运动相关的附随信息的至少一方的功能)的动作停止。由此，不会产生无谓的功耗。另外，还可以防止错误信息的显示(广义上为报知)。此外，在“使被检体信息取得部的动作停止”的情况中例如包含不进行信息取得动作的情况、或者将被检体信息取得部90的电源关断而使动作本身无法进行的情況。在关断电源的情况下，功耗的削减效果较高。 另外，在搏动检测装置100处于放置状态时，即使执行频率分析也无法获得有效的频谱。因此，放置检测部70在检测出搏动检测装置100的放置状态时，优选的是，停止频率分析部50的频率分析动作。由此，不会产生无谓的功耗。另外，还能够防止错误信息的显示(广义上为报知)。此外，“使频率分析部的频率分析动作停止”的情况例如包含不进行频率分析处理的情况、或者使执行频率分析部50的频率分析处理的部分的电源关断从而使动作本身无法进行的情況。在关断电源的情况下，功耗的削減效果较高。在图I的例子中，当检测到搏动检测装置的放置状态时，放置检测部70所包含的动作停止部82使后处理部60、搏动呈现频谱捕捉处理部80和被检体信息取得部(脉搏数/消耗热量算出部)90的动作停止。接着，说明搏动检测装置100的包含放置检测处理的处理流程。图5是示出搏动检测装置中的包含放置检测处理的处理流程一例的流程图。首先，由脉波传感器10来取得脉波信号d(步骤STl)。接着，利用滤波部30对脉波信号d实施滤波处理(步骤ST2)。接着，利用频率分析部50执行频率分析处理(步骤ST3)。具体地说，执行用于检测搏动呈现频谱的处理(搏动呈现频谱确定处理及搏动呈现频谱的捕捉处理)。接着，执行放置检测部70的放置检测处理(步骤ST4)。在步骤ST4中为“否”吋，由被检体信息取得部90执行被检体信息的取得处理(脉搏数及消耗热量的算出处理等)(步骤ST5)，接着，显示(报知)被检体信息(步骤ST6)。另外，在步骤ST4中为“是”时，停止频率分析处理(搏动呈现频谱确定处理及搏动呈现频谱的捕捉处理)，另外，停止被检体信息(脉搏数或消耗热量)的取得处理(步骤ST7)。接着，将频率分析结果(过去的频率分析信息)丢弃(初始化等)(步骤ST8)。接着，将脉波信号频率分析用的频率倾向信息(频率趋势信息)丢弃(初始化等)(步骤ST9)。接着，说明放置检测处理的处理流程。图6是示出放置检测处理的处理流程一例的流程图。首先，放置检测部70所包含的电路状态判断部72取得脉波传感器10的灵敏度(步骤ST10)。接着，放置检测部70所包含的放置状态判断部78判断在上次(规定时间，例如4秒前)检测中是否判定为放置状态(步骤ST11)。根据步骤STll的判断结果来变更用于判断灵敏度大小的阈值电平。作为阈值电平，具有第I电平和第2电平(第I电平<第2电平)。即，在步骤STll中为“是”时，将用于判断灵敏度大小的阈值设定为第I电平(步骤ST12)，在为“否”吋，将阈值设定为第2电平(第2电平 > 第I电平)(步骤ST13)。在步骤STll中为“是”时，在下一步骤中需要判断放置状态是否持续。由此，最好更慎重地进行判断。从而，在步骤STll中为“是”吋，降低阈值电平，在下ー步骤ST14的判断中，即使脉波传感器的灵敏度由于某些原因而稍稍变动，也不会追随该变动，从而能够可靠地判断为放置状态。如上所述，在搏动检测装置100处于放置状态时，脉波传感器10的灵敏度(GN)是通常測量时无法取得的范围的值的可能性较高。尤其，在灵敏度为最大值附近吋，因为放大器4的增益较高，所以噪声被显著放大，误检测的可能性变高。由此，在步骤ST14中，检测脉波传感器10的灵敏度是否超过阈值，即灵敏度(放大器4的增益值)是否为通常范围以外的较大值。此外，虽然在ST14中未图示，但也可以检测灵敏度(放大器4的增益值)是否为通常范围以外的较小值。 在步骤ST14中为“是”时，有可能处于放置状态，因此，接着，放置检测部70所包含的脉波信号状态判断部76执行基于脉波信号d的噪声量程度的判断，判断脉波信号d的状态是否是“噪声少”以外(步骤ST15)。如果为“是”，则有可能处于放置状态，因此，脉波信号状态判断部76判断在脉波信号d的FFT结果(频谱)中是否不存在规定阈值(用于脉波信号状态判断的阈值)以上的谱成分(步骤ST16)。如果为“是”，则有可能处于放置状态，所以，接着，放置检测部70所包含的体动判断部74判断从体动传感器20 (这里是加速度传感器)获得的体动传感器信号(即加速度信号)f 的抖动幅度(振幅或者信号值(频谱值))是否小于规定阈值(用于加速度信号的大小判断的阈值)(步骤ST17)。在包含X轴方向加速度信号、Y轴方向加速度信号和Z轴方向加速度信号作为加速度信号的情况下，例如，可判断3个加速度信号是否全部小于阈值。在步骤ST17中为“是”时，放置检测部70所包含的放置状态判断部78判断为搏动检测装置100处于放置状态(步骤ST18)。另外，在步骤ST14 步骤ST17的任意ー个步骤中为“否”时，放置状态判断部78判断为搏动检测装置100处于非放置状态(佩戴状态)(步骤ST19)。此外，以上的处理流程仅为一例，并不限于此。图7(A)以及图7(B)是示出在图6的处理流程的步骤ST16中判断为“是”的例子和判断为“否”的例子的图。在图7 (A)以及图7 (B)中，在上侧示出16秒钟的FFT前的脉波信号d的信号波形。横轴表示时间，纵轴表示信号的振幅。另外，在下侧示出0 4Hz频带中的频谱。横轴表示频率，纵轴表示频谱值。如上所述，在图6的处理流程的步骤ST16中，脉波信号状态判断部76判断在脉波 信号d的FFT结果(频谱)中是否不存在规定阈值(用于脉波信号的状态判断的阈值)以上的谱成分。在图7(A)以及图7(B)的例子中，使用Vthl作为该规定阈值。在图7(A)的例子中，不存在具有超过阈值Vthl的信号值(频谱值)的频谱。与此相对，在图7(B)的例子中，存在具有超过阈值Vthl的信号值(频谱值)的频谱S2。因此，在图7(A)的例子中，在图6的处理流程的步骤ST16中判断为“是”。另外，在图7(B)的例子中，在步骤ST16中判断为“否”。图8(A)以及图8(B)是示出在图6的处理流程的步骤ST17中判断为“是”的例子和判断为“否”的例子的图。在图8(A)以及图8(B)中，在上侧示出16秒钟的FFT前的体动传感器信号f的信号波形。横轴表示时间，纵轴表示信号的振幅。另外，在下侧示出0 4Hz频带中的频谱。横轴表示频率，纵轴表示频谱值。
如上所述，在图6的处理流程的步骤ST17中，放置检测部70所包含的体动判断部74判断从体动传感器20 (这里是加速度传感器)获得的体动传感器信号(即加速度信号)f的抖动幅度(振幅或者信号值(频谱值))是否小于规定阈值(用于加速度信号的大小判断的阈值)。在图8(A)以及图8(B)的例子中，使用Vth2作为该规定阈值。在图8(A)的例子中，不存在具有超过阈值Vth2的信号值(频谱值)的频谱。与此相对，在图8(B)的例子中，存在具有超过阈值Vth2的信号值(频谱值)的频谱S3、S4以及S5。因此，在图8(A)的例子中，在图6的处理流程的步骤ST17中判断为“是”。另外，在图8(B)的例子中，在步骤ST17中判断为“否”。 接着，说明搏动检测装置的脉搏测量例。图9是示出搏动检测装置的脉搏测量例的图。图9的横轴表示从测量开始起的经过时间，纵轴表示所测量的脉搏数(次/分)。在图9的例子中，在被检体(用户)的手臂上佩戴搏动检测装置100，从测量开始后经过20秒的时刻开始步行。该步行持续到测量开始后164秒。接着，被检体从手臂上卸下搏动检测装置100并放置到桌子上。即，測量开始之后，164秒 444秒的期间是搏动检测装置100处于放置状态的期间。在此期间中，被检体未动作而保持起立状态。在測量开始之后经过444秒的时刻，被检体再次将搏动检测装置100佩戴到手臂上。当重新佩戴时，被检体未动作而处于起立的状态。在图9的例子中，用实线示出在放置检测部70进行放置检测处理时测量的脉搏数的推移。另外，用虚线示出在放置检测部70不进行放置检测处理时(比较例)测量的脉搏数的推移。按照每4秒(即4秒I次)来执行基于搏动信号的脉搏数的检测，放置检测部70的放置检测处理也同样是按照每4秒来进行。在图9中，存在脉搏数为零(脉搏数=0)的位置。脉搏数为零就是表示没有算出脉搏数。作为其原因，可认为未发现脉波信号d的频率分析结果，例如存在与搏动信号对应的有效信号频谱所以搏动检测失败、或者可认为放置检测的结果是脉搏数的算出处理已停止。在图9的例子中，放置检测部70在不进行放置检测时(比较例的情況)，在搏动检测装置100成为放置状态的大致整个期间(測量开始后164秒 444秒的期间)測量到脉搏数。即，持续测量105 115左右的脉搏数。当然，该脉搏数是错误的脉搏数，失去測量的意义。即使是放置状态，频率分析部50也參照搏动信号的过去频率倾向信息等，继续进行搏动信号的检测处理，所以成为这样的結果。另ー方面，当放置检测部70执行放置检测处理时，在搏动检测装置100成为放置状态的期间(測量开始后164秒 444秒的期间)，脉搏数为零。另外，在測量开始后经过444秒的时刻，当被检体再次将搏动检测装置100佩戴到手臂上时，搏动检测装置100正确地测量起立状态的被检体的脉搏数(约80)。在比较例中，在测量开始后经过444秒的时亥IJ，測量105 115左右的脉搏数，而没有測量正确的脉搏数。如上所述，当放置检测部70判断为处于放置状态时，丢弃过去的频率分析结果及搏动信号的频率倾向信息。由此，当被检体再次将搏动检测装置100佩戴到手臂时(測量开始后经过444秒吋)，搏动检测装置100例如可以从初始状态起开始检测脉搏数，由此，不会追随过去的错误信息，从而能够测量正确的脉搏数。
这样，根据本实施方式，例如可检测到搏动检测装置处于放置状态的情況。另外例如，无需使用特别的结构，就能够以较高可靠度检测搏动检测装置的放置状态。例如，本实施方式的搏动检测装置100可区别被检体处于安静/就寝中的情况和搏动检测装置100被放置的情况，所以能够进行可靠度高的放置检测(放置/非放置的判断)。另外，在放置状态持续时，例如在入射到搏动检测装置100的外光的强度变动而输入了噪声的情况下，放置检测部70慎重地判断是否已解除放置状态(例如，考虑脉波信号的分析结果等进行判断)，所以降低了进行错误判断(佩戴状态的恢复判断)的可能性。另外，在搏动检测装置100处于放置状态时，停止脉搏数及消耗热量的计算(被检体信息的取得)或显示，所以能够防止错误的測量结果显示，另外，还能够实现搏动检测装 置100的省电化。如果搏动检测装置100实现省电化，则可以采用搏动检测装置100进行更长时间的连续脉搏检测等。图10(A)以及图10(B)是示出搏动检测装置佩戴到被检体上的佩戴例的图。图10(A)的例子是手臂钟表型的搏动检测装置的例子。通过表带300在被检体(用户)的左手臂200上佩戴包含脉波传感器10以及显示部94的基座部400。图10(B)的例子是手指佩戴型的搏动检测装置的例子。在用于向被检体指尖插入的环状导向器302的底部上设置有脉波传感器10。此外，虽然如上所述地详细说明了本实施方式，但本领域技术人员应理解能够进行多不实际脱离本发明的内容和效果的多种变形。因此，这些变形例全部包含在本发明的范围内。另外，在说明书或附图中，至少一次与更广义或同义的不同用语共同记载的用语在说明书或附图的任何位置都能够置换为该不同用语。
权利要求
1.ー种搏动检测装置，其检测由被检体的搏动带来的搏动信号，其特征在于，该搏动检测装置具备 脉波传感器，其输出有可能包含所述搏动信号的脉波信号； 脉波传感器灵敏度调整部，其根据输入到所述脉波传感器的输入信号或所述脉波信号的強度来调整所述脉波传感器的灵敏度； 体动传感器，其检测所述被检体的体动，输出由所述体动带来的体动传感器信号；以及 放置检测部，其根据所述脉波传感器灵敏度调整部所调整的所述脉波传感器的灵敏度和从所述体动传感器输出的所述体动传感器信号来检测所述搏动检测装置被从所述被检体卸下的放置状态。
2.根据权利要求I所述的搏动检测装置，其特征在干， 该搏动检测装置还具有频率分析部，该频率分析部根据所述脉波信号或对所述脉波信号实施抑制所述脉波信号所包含的噪声的滤波而获得的滤波后信号，按照每个规定时间来执行频率分析， 所述放置检测部根据所述脉波传感器灵敏度调整部所调整的所述脉波传感器的灵敏度、从所述体动传感器输出的所述体动传感器信号和所述频率分析部对所述脉波信号的频率分析结果，检测所述放置状态。
3.根据权利要求2所述的搏动检测装置，其特征在干， 在所述脉波传感器灵敏度调整部所调整的所述脉波传感器的灵敏度是检测所述搏动信号时可取的容许范围以外的灵敏度、 从所述体动传感器输出的所述体动传感器信号的电平处于被判断为没有所述被检体的体动的范围内、 且作为所述脉波信号的频率分析结果而获得的频谱中没有第I阈值以上的谱成分吋，所述放置检测部判断为所述放置状态。
4.根据权利要求2所述的搏动检测装置，其特征在干， 在所述脉波传感器灵敏度调整部所调整的所述脉波传感器的灵敏度是在检测所述搏动信号时可取的容许范围以外的灵敏度、 从所述体动传感器输出的所述体动传感器信号的电平处于被判断为没有所述被检体的体动的范围内、 在作为所述脉波信号的频率分析结果而获得的频谱中没有第I阈值以上的谱成分、 且根据所述频谱判断为所述脉波信号所包含的噪声量的程度为规定量以上时，所述放置检测部判断为所述放置状态。
5.根据权利要求3或4所述的搏动检测装置，其特征在干， 所述放置检测部按照每个所述规定时间来执行所述放置状态的检测，当判断为不是所述放置状态且在所述规定时间之前判断为处于所述放置状态时，在所述频谱中具有第2阈值以上的谱成分的情况下，判断为不处于所述放置状态，在所述频谱中没有所述第2阈值以上的谱成分的情况下，判断为处于所述放置状态。
6.根据权利要求I 4所述的搏动检测装置，其特征在干， 所述放置检测部按照每个所述规定时间来执行所述放置状态的检测，在判断为处于所述放置状态时，丢弃所述规定时间以前的所述脉波信号的频率分析结果以及表示在所述脉波信号的频率分析中使用的所述搏动信号的频率倾向的信息中的至少一方。
7.根据权利要求I 6中任意ー项所述的搏动检测装置，其特征在干， 所述搏动检测装置具有被检体信息取得部，该被检体信息取得部取得所述被检体的生物体信息以及与被检体的运动相关的附随信息中的至少一方， 所述放置检测部在检测出所述放置状态时，使所述被检体信息取得部的动作停止。
8.根据权利要求I 7中任意ー项所述的搏动检测装置，其特征在干， 所述放置检测部在检测出所述放置状态时，使所述频率分析部的频率分析动作停止。
全文摘要
本发明提供搏动检测装置。用于检测搏动检测装置处于放置状态的情况。检测由被检体搏动带来的搏动信号的搏动检测装置(100)具有脉波传感器(10)；调整脉波传感器(10)的灵敏度的脉波传感器灵敏度调整部(6)；体动传感器(20)；根据脉波传感器灵敏度调整部(6)的灵敏度(GN)和从体动传感器(20)输出的体动传感器信号(f)来检测搏动检测装置处于从被检体卸下后进行放置的放置状态的放置检测部(70)。
文档编号A61B5/0245GK102648846SQ201210041989
公开日2012年8月29日 申请日期2012年2月22日 优先权日2011年2月23日
发明者高桥有亮 申请人:精工爱普生株式会社