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公開番号2024158292
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023073378
出願日2023-04-27
発明の名称心拍測定装置
出願人住友理工株式会社
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類A61B 5/0245 20060101AFI20241031BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】測定精度の向上した心拍測定装置1を提供する。
【解決手段】複数の圧力センサセル42を備えるセンサ3と、複数の圧力センサセル42から選択された複数の選択セル43によって被験者の体圧を計測する計測部44と、複数の選択セル43が計測した体圧から被験者の心拍情報を推定する心拍算出部53と、複数の選択セル43が計測した体圧に基づいて判定値JVを算出する判定値算出部54と、今回の計測時における判定値JVである今回判定値JV2と、今回の計測時よりも前の計測時における判定値JVである先回判定値JV1と、を比較して、先回判定値JV1と今回判定値JV2との間の変化量が選択用閾値TV1を下回っているときに計測部44を構成する複数の選択セル43を維持し、変化量が選択用閾値TV1を上回っているときに計測部44を構成する複数の選択セル43を変更する、判定部55と、を備えた心拍測定装置1。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の圧力センサセルを備えるセンサと、
前記複数の圧力センサセルから選択された複数の選択セルを備え、前記複数の選択セルによって被験者の体圧を計測する計測部と、
前記複数の選択セルが計測した前記体圧から前記被験者の心拍情報を推定する心拍算出部と、
前記複数の選択セルが計測した前記体圧に基づいて判定値を算出する判定値算出部と、
今回の計測時における判定値である今回判定値と、今回の計測時よりも前の計測時における判定値である先回判定値と、を比較して、前記先回判定値と前記今回判定値との間の変化量が選択用閾値を下回っているときに前記計測部を構成する前記複数の選択セルを維持し、前記変化量が前記選択用閾値を上回っているときに前記計測部を構成する前記複数の選択セルを変更する、判定部と、を備えた心拍測定装置。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記判定値算出部は、
すべての前記複数の選択セルが前記体圧を計測するごとに、前記判定値を算出する、請求項１に記載の心拍測定装置。
【請求項３】
前記判定値は前記体圧に対して正の相関を有し、
前記判定部は、
前記変化量として、前記先回判定値から前記今回判定値を減じた差分を用い、
前記差分が前記選択用閾値を下回っているときに前記計測部を構成する前記複数の選択セルを維持し、
前記差分が前記選択用閾値を上回っているときに前記計測部を構成する前記複数の選択セルを変更する、請求項１に記載の心拍測定装置。
【請求項４】
前記判定部は、
前記先回判定値と前記今回判定値との間の変化量が前記選択用閾値を上回っているとき、すべての前記複数の圧力センサセルの一部のみにより構成される複数の候補セルを選択し、
前記複数の候補セルは、
前記複数の選択セルの少なくとも１つを含み、
前記判定値算出部は、さらに、
前記複数の候補セルを構成する前記複数の圧力センサセルが計測した前記被験者の体圧に基づいて、候補セル用判定値を算出し、
前記判定部は、
前記候補セル用判定値と前記先回判定値との間の変化量が前記選択用閾値を下回っているとき、前記複数の候補セルを、新たな複数の選択セルとして更新する、請求項１に記載の心拍測定装置。
【請求項５】
前記判定部は、さらに、
複数の候補セル群を選択し、前記複数の候補セル群のそれぞれは、前記複数の候補セルを含み、
前記判定部は、
前記複数の候補セル群のそれぞれについて前記候補セル用判定値を算出し、
前記複数の候補セル群のそれぞれについて算出された前記候補セル用判定値を比較し、
前記複数の候補セル群のうち、算出された前記候補セル用判定値と前記先回判定値との間の変化量が前記選択用閾値を下回った候補セル群を選択し、
選択された前記候補セル群に含まれる複数の候補セルを、新たな複数の選択セルとして更新する、請求項４に記載の心拍測定装置。
【請求項６】
前記複数の候補セル群は、
前記複数の選択セルと、前記複数の選択セルの周囲に配された圧力センサセルと、により構成する圧力センサセルのうち、計測された前記被験者の体圧が最も高い圧力センサセルを含む、請求項５に記載の心拍測定装置。
【請求項７】
前記判定部は、
前記複数の選択セルのうち今回の計測時に最も高い体圧を計測した今回最高圧力セルが、今回の計測時よりも前の計測時に最も高い体圧を計測した先回最高圧力セルと同じでないとき、すべての前記複数の圧力センサセルの一部のみにより構成される新たな複数の候補セルを選択し、
前記新たな複数の候補セルは、
前記複数の選択セルの少なくとも１つと、前記複数の選択セルの周囲に配された圧力センサセルと、を含み、
前記判定部は、
前記複数の候補セルを構成する前記複数の圧力センサセルが計測した前記被験者の体圧に基づいて、前記複数の候補セルを構成する前記複数の圧力センサセルのうち最も高い体圧を測定した候補セル最高圧力セルを含む新たな複数の選択セルを選択する、請求項１に記載の心拍測定装置。
【請求項８】
さらに
前記心拍測定装置が起動されたとき、前記複数の圧力センサセルのすべてが計測した前記被験者の体圧に基づいて、前記複数の圧力センサセルのうち最も高い体圧を計測した全セル最高圧力セルを含む複数の選択セルを選択する、初期選択部を備える、請求項１に記載の心拍測定装置。
【請求項９】
前記判定部は、
前記先回判定値と前記今回判定値との間の変化量が前記選択用閾値を上回っているとき、すべての前記複数の圧力センサセルの一部のみにより構成される複数の候補セルを選択し、
前記複数の候補セルは、
前記複数の選択セルの少なくとも１つと、前記複数の選択セルの周囲に配された圧力センサセルと、を含み、
前記判定部は、
前記複数の候補セルを構成する前記複数の圧力センサセルが計測した前記被験者の体圧に基づいて、前記複数の候補セルを構成する前記複数の圧力センサセルのうち最も高い体圧を測定した候補セル最高圧力セルを含む新たな複数の選択セルを選択し、
さらに、
前記心拍測定装置が起動されたとき、前記複数の圧力センサセルのすべてが計測した前記被験者の体圧に基づいて、前記複数の圧力センサセルのうち最も高い体圧を計測した全セル最高圧力セルを含む複数の選択セルを選択する、初期選択部を備え、
前記判定部は、
前記全セル最高圧力セルの位置と、前記候補セル最高圧力セルの位置と、を比較し、前記全セル最高圧力セルの位置と、前記候補セル最高圧力セルの位置と、の位置ずれが、位置ずれ用閾値よりも大きいとき、前記被験者の姿勢が大きくずれたと判定する、請求項１に記載の心拍測定装置。
【請求項１０】
さらに、
前記判定部が前記被験者の姿勢が大きくずれたと判定したとき、前記複数の圧力センサセルのすべてが計測した前記被験者の体圧に基づいて、前記複数の圧力センサセルのうち最も高い体圧を計測した全セル最高圧力セルを含む複数の選択セルを選択する、位置ずれ時選択部を備える、請求項９に記載の心拍測定装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、心拍測定装置に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
複数の圧力センサセルを備えた心拍測定装置として、特許文献１に記載のものが知られている。この心拍測定装置は、複数の圧力センサセルを備えた触覚センサを備える。触覚センサは二次元の圧力パターンを検出する。この心拍測定装置は、触覚センサにより検出された被験者の体圧分布情報と圧力変動分布情報とに基づいて、被験者の心拍測定に適した参照モデルを選択する。心拍測定装置は、参照モデルに基づいて、複数の圧力センサセルの中から心拍情報を検出するための心拍測定用素子を選択する。これにより、被験者の心拍情報を良好な検出精度をもって測定することが期待された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６２９７３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の技術においては、心拍測定用素子は、予め定められた、わずか４種類の参照モデルに基づいて選択される。このため、被験者の姿勢が変化する場合に、心拍情報の測定精度を一定の水準に維持させる点において、改良の余地があった。
【０００５】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、測定精度の安定性を向上した心拍測定装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様は、
複数の圧力センサセルを備えるセンサと、
前記複数の圧力センサセルから選択された複数の選択セルを備え、前記複数の選択セルによって被験者の体圧を計測する計測部と、
前記複数の選択セルが計測した前記体圧から前記被験者の心拍情報を推定する心拍算出部と、
前記複数の選択セルが計測した前記体圧に基づいて判定値を算出する判定値算出部と、
今回の計測時における判定値である今回判定値と、今回の計測時よりも前の計測時における判定値である先回判定値と、を比較して、前記先回判定値と前記今回判定値との間の変化量が選択用閾値を下回っているときに前記計測部を構成する前記複数の選択セルを維持し、前記変化量が前記選択用閾値を上回っているときに前記計測部を構成する前記複数の選択セルを変更する、判定部と、を備えた心拍測定装置にある。
【発明の効果】
【０００７】
体圧に基づいて算出された判定値について、先回判定値と今回判定値との変化量が選択用閾値を下回っているということは、今回より前の計測時において計測部が計測した被験者の体圧と、今回の計測時に計測部が計測した被験者の体圧との間の変化量が比較的に小さいことを意味する。この場合、本発明の態様によれば、計測部を構成する複数の選択セルを維持する。これにより、心拍測定装置の精度を維持することができる。
【０００８】
一方、体圧に基づいて算出された判定値について、先回判定値と今回判定値との変化量が選択用閾値を上回っている場合、今回より前の計測時において計測部が計測した被験者の体圧に比べて、今回の計測時に計測部が計測した被験者の体圧の変化量が、比較的に大きかったことを意味する。この場合、本発明の態様によれば、次回の計測時において、被験者の心拍情報の検出精度が低下するおそれがある。そこで、本態様によれば、計測部を構成する複数の選択セルを変更する。これにより、心拍情報の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態１の心拍測定装置を示すブロック図。
実施形態１のセンサが配置されたシートを示す断面図。
実施形態１のセンサを示す分解斜視図。
実施形態１のセンサを示す模式図。
実施形態１のセンサにおいて、全セル最高圧力セルの位置を示す模式図。
実施形態１のセンサにおいて、選択セル最高圧力セルの位置が初期位置からずれた状態を示す模式図。
実施形態１のセンサにおいて、候補セルが選択された状態を示す模式図。
実施形態１のセンサにおいて、候補セル最高圧力セルが初期位置から大きくずれていない状態を示す模式図。
実施形態１のセンサにおいて、新たな選択セルが選択された状態を示す模式図。
実施形態１のセンサにおいて、候補セル最高圧力セルが初期位置から大きくずれた状態を示す模式図。
実施形態１の心拍測定装置の動作を示すフローチャート。
実施形態１の心拍用体圧計測処理の動作を示すフローチャート。
実施形態１の候補セル処理の動作を示すフローチャート。
実施形態１の位置ずれ時選択処理の動作を示すフローチャート。
実施形態２の心拍計測装置の動作を示すフローチャート。
実施形態３の心拍計測装置を示すブロック図。
実施形態３の心拍計測装置の動作を示すフローチャート。
実施形態４および実施形態５の心拍測定装置を示すブロック図。
実施形態４の候補セル処理の動作を示すフローチャート。
実施形態４のセンサにおいて、候補セルが選択された状態を示す模式図。
実施形態４のセンサにおいて、新たな選択セルが選択された状態を示す模式図。
実施形態５の心拍測定装置の動作を示すフローチャート。
実施形態５の候補セル群処理の動作を示すフローチャート。
実施形態５のセンサにおいて、複数の候補セル群が選択された状態を示す模式図。
実施形態５のセンサにおいて、新たな選択セルが選択された状態を示す模式図。
実施形態６のセンサを示す分解斜視図。
実施形態６のセンサを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態１）
１．心拍測定装置１の構成
図１～図１０を参照して、実施形態１に係る心拍測定装置１の概要を説明する。心拍測定装置１は、シート状に形成されたセンサ３によって、被験者の体圧を計測し、心拍情報を推定する。以下の説明においては、複数の部材については一部の部材にのみ符号を付し、他の部材の符号を省略する場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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