血 流的變化并輸出生物體信號的脈搏傳感器10。作為優(yōu)選例，脈搏傳感器10是光電脈搏傳感 器，具備用于光學(xué)檢測血流量的變化的機(jī)構(gòu)。
[0049] 圖3是脈搏傳感器10的構(gòu)造的說明圖，其是從外殼3的側(cè)面看到的脈搏傳感器10 的內(nèi)部構(gòu)造的放大圖。脈搏傳感器10配置在形成于外殼3的背面?zhèn)鹊木哂袌A形底面的半 球狀的容納空間里。并且，該容納空間內(nèi)置有LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管）等 發(fā)光元件12、光電晶體管等受光元件13。半球的內(nèi)面是被鏡面加工的反射面11，如果將半 球的開口面?zhèn)犬?dāng)成下方，則受光元件13及發(fā)光元件12分別安裝在基板14的上表面和下表 面上。
[0050] 光Le通過發(fā)光元件12向受試者的手腕WR的皮膚SK照射后，該照射光Le的一部 分被皮下的血管BV反射而作為反射光Lr返回半球內(nèi)。反射光Lr在半球狀的反射面11上 進(jìn)一步反射，并從受光元件13的上方入射。
[0051] 來自該血管BV的反射光Lr通過血液中的血紅蛋白的光吸收作用反映血流量的變 化，且該反射光強(qiáng)度會變化。脈搏傳感器10的周期比搏動(dòng)更快且按照規(guī)定的周期使發(fā)光元 件12閃爍。并且，受光元件13在發(fā)光元件12的每次點(diǎn)亮?xí)r機(jī)接收反射光Lr，進(jìn)行基于該 受光強(qiáng)度的光電轉(zhuǎn)換，輸出生物體信號作為血流量的變化的信號。脈搏傳感器10以例如 128Hz的頻率使發(fā)光元件12閃爍。
[0052] 而且，如圖2的（a)所示，脈搏儀1中內(nèi)置有用于檢測受試者的體動(dòng)的加速度傳感 器20。如圖1所示，加速度傳感器20是例如具有在外殼3的玻璃蓋面的法線方向上以顯示 面?zhèn)葹檎腪軸、以時(shí)鐘的12點(diǎn)方向?yàn)檎难厣舷路较虻腨軸、以時(shí)鐘的3點(diǎn)方向?yàn)檎?沿左右方向的X軸這三軸方向的加速度傳感器。
[0053] 在脈搏儀1戴在胳膊的狀態(tài)下，X軸與從受試者的肘到手腕的方向一致。加速度 傳感器20檢測X軸、Y軸、以及Z軸這三軸的加速度，至少分別輸出X軸及Y軸依次作為體 動(dòng)信號。脈搏儀1基于通過加速度傳感器20檢測的體動(dòng)信號，檢測包括步行、跑步等伴隨 的受試者的周期性體動(dòng)（例如，速度、胳膊的活動(dòng)等）在內(nèi)的多樣運(yùn)動(dòng)時(shí)的體動(dòng)。
[0054] 另外，加速度傳感器20是具有三軸加速度傳感器的傳感器，但也可以是至少有二 軸加速度傳感器的傳感器?？梢跃邆浯笾麓怪钡亩S加速度傳感器，也可以具備立體交叉 的多軸加速度傳感器。
[0055] (脈搏儀的功能構(gòu)成）
[0056] 圖4是示出脈搏儀的功能構(gòu)成的一例的框圖。
[0057] 脈搏儀1由脈搏傳感器10、加速度傳感器20、脈搏AD轉(zhuǎn)換部30、加速度AD轉(zhuǎn)換 部40、脈搏數(shù)算出部60、體動(dòng)噪聲除去部100、控制部200、操作部210、顯示部220、報(bào)知部 230、通信部240、計(jì)時(shí)部250、存儲部260等構(gòu)成。
[0058] 脈搏傳感器10是如上所述測量戴有脈搏儀1的受試者的血流量的變化的傳感器。 脈搏傳感器10將因向身體組織的血流流入而產(chǎn)生的容積變化檢測作為生物體信號，并對 脈搏AD轉(zhuǎn)換部30輸出以規(guī)定增益放大的生物體信號。
[0059] 脈搏AD轉(zhuǎn)換部30以規(guī)定的采樣時(shí)間間隔對放大后的模擬形式的生物體信號進(jìn)行 采樣，并轉(zhuǎn)換成具有規(guī)定分辨率的數(shù)字信號。然后，對體動(dòng)噪聲除去部100輸出轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號的生物體信號。
[0060] 如上所述，加速度傳感器20是用于捕獲戴有脈搏儀1的受試者的體動(dòng)的傳感器。 將對X軸、Y軸及Z軸這三軸方向的加速度信號檢測作為體動(dòng)信號。體動(dòng)信號被輸出至以 規(guī)定增益放大的加速度AD轉(zhuǎn)換部40。
[0061] 加速度AD轉(zhuǎn)換部40以規(guī)定的采樣時(shí)間間隔對放大后的模擬形式的體動(dòng)信號進(jìn)行 采樣，并轉(zhuǎn)換為具有規(guī)定分辨率的數(shù)字信號。并且，將轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的體動(dòng)信號輸出給體 動(dòng)噪聲除去部100。
[0062] 另外，脈搏傳感器10、脈搏AD轉(zhuǎn)換部30相當(dāng)于生物體信號檢測部，加速度傳感器 20、加速度AD轉(zhuǎn)換部40相當(dāng)于體動(dòng)信號檢測部。
[0063] 體動(dòng)噪聲除去部100是將生物體信號及體動(dòng)信號作為輸入，分離生物體信號中包 含的脈搏成分及體動(dòng)噪聲成分的濾波器電路。濾波器電路使用自適應(yīng)濾波器從體動(dòng)信號算 出推定體動(dòng)噪聲成分。然后，通過從生物體信號衰減推定體動(dòng)噪聲成分，從而可以提取推定 脈搏成分。自適應(yīng)濾波器具備學(xué)習(xí)特性相異的兩種自適應(yīng)濾波器，將各自的推定體動(dòng)噪聲 成分及從生物體信號推定體動(dòng)噪聲成分已衰減的推定脈搏成分輸出作為輸出信號。另外， 對于體動(dòng)噪聲除去部100的詳情，將在后面說明。
[0064] 控制部 200 是 MPU(Micro Processing Unit，微處理器）、DSP (Digital Signal Processor，數(shù)字信號處理）等處理器，控制部200基于存儲在存儲部260內(nèi)的控制程序 261，對包括構(gòu)成脈搏儀1的脈搏傳感器10、加速度傳感器20、體動(dòng)噪聲除去部100、操作部 210、顯示部220等的各個(gè)部分進(jìn)行控制。
[0065] 脈搏數(shù)算出部60是由通過體動(dòng)噪聲除去部100輸出的推定脈搏成分計(jì)算脈搏數(shù) 的功能部，其是將由控制部200執(zhí)行的控制程序261的一部分所實(shí)現(xiàn)的功能視為構(gòu)成部分 的假定部分。例如，對推定脈搏成分進(jìn)行頻率分解處理（FFT處理），分析各頻率的信號強(qiáng)度 值，并對相當(dāng)于脈搏的頻譜進(jìn)行指定。然后，由脈搏的頻譜的頻率算出脈搏數(shù)。在脈搏數(shù)算 出部60,在FFT處理的過程中，如果輸入的推定脈搏成分中噪聲少，則更容易指定呈現(xiàn)脈搏 的頻率。
[0066] 另外，雖未圖示出，但也可以具備運(yùn)算部作為功能部，上述運(yùn)算部算出：利用體 動(dòng)信號掌握受試者的運(yùn)動(dòng)狀況的速度（步/分鐘）、利用脈搏數(shù)或速度算出的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度 (METs)以及消耗卡路里等。
[0067] 操作部210是構(gòu)成為具有按鈕開關(guān)等的輸入裝置，其將按下的按鈕的信號輸出至 控制部200。通過該操作部210的操作，可以進(jìn)行脈搏數(shù)的測定指示等各種指示輸入。操作 部210相當(dāng)于圖1的操作按鈕5。另外，操作部210的構(gòu)成不僅限于此，可以是可進(jìn)行多次 操作輸入的構(gòu)成，顯示面板4也可以具備觸摸面板功能。
[0068] 顯示部220構(gòu)成為具有LCD (Liquid Crystal Display，液晶顯示器）等，其是進(jìn)行 基于從控制部200輸入的顯示信號的各種顯示的顯示裝置。在顯示部220顯示各種生物體 信息（脈搏數(shù)、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、消耗卡路里等）。顯示部220相當(dāng)于圖1的顯示面板4。
[0069] 報(bào)知部230構(gòu)成為具有揚(yáng)聲器、壓電振子等，其是進(jìn)行基于從控制部200輸入的報(bào) 知信號的各種報(bào)知的報(bào)知裝置。例如，通過使揚(yáng)聲器輸出警報(bào)聲、或使壓電振子振動(dòng)，從而 進(jìn)行對受試者的各種報(bào)知。
[0070] 通信部240是用于根據(jù)控制部200的控制，在與PC (Personal Computer，個(gè)人計(jì)算 機(jī)）等外部的信息處理裝置之間接收發(fā)送在裝置內(nèi)部使用的信息的通信裝置。作為這種通 信部240的通信方式，可以應(yīng)用各種方式，如通過依據(jù)規(guī)定的通信標(biāo)準(zhǔn)的電纜的有線連接 方式、通過兼作被稱為支架（cradle)的充電器的中間裝置的連接方式、利用近距離無線通 信進(jìn)行無線連接的方式等。
[0071] 計(jì)時(shí)部250具有水晶振子及由振蕩電路形成的水晶振蕩器等而構(gòu)成，其具有脈搏 儀1的時(shí)鐘功能、秒表功能、生物體信息、體動(dòng)信息檢測用的采樣時(shí)間的發(fā)生等的計(jì)時(shí)功 能。計(jì)時(shí)部250的計(jì)時(shí)時(shí)刻隨時(shí)對控制部200輸出。
[0072] 存儲部 260 由 ROM (Read Only Memory，只讀存儲器）、閃存 ROM、RAM (Random Access Memory，隨機(jī)存取器）等存儲裝置構(gòu)成，其存儲用于實(shí)現(xiàn)脈搏儀I的控制程序261、脈搏數(shù)算 出部60的功能、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度算出功能、消耗卡路里算出功能等各種功能的各種程序、數(shù)據(jù)等。 此外，具有暫時(shí)存儲各種處理的處理中數(shù)據(jù)、處理結(jié)果等的工作區(qū)。
[0073](體動(dòng)噪聲除去部的構(gòu)成）
[0074] 接下來，對體動(dòng)噪聲除去部100的詳情進(jìn)行說明。
[0075] 圖5是示出體動(dòng)噪聲除去部的功能構(gòu)成的一例的框圖。
[0076] 體動(dòng)噪聲除去部100由自適應(yīng)濾波器Al 10、自適應(yīng)濾波器B120、相關(guān)信息算出部 130、選擇部140等構(gòu)成。自適應(yīng)濾波器AllO及自適應(yīng)濾波器B120相當(dāng)于多個(gè)濾波器部。
[0077] 體動(dòng)噪聲除去部100中，將生物體信號D及作為體動(dòng)信號的第一軸信號Xl作為輸 入信號，推定脈搏成分El被輸出。第一軸信號Xl是例如X軸方向的加速度信號，推定脈搏 成分El是起因于X軸方向的加速度的噪聲已衰減的信號成分。并且，體動(dòng)噪聲除去部100 中，將作為推定脈搏成分El及體動(dòng)信號的第二軸信號X2作為輸入信號，推定脈搏成分E2 被輸出。第二軸信號X2是例如Y軸方向的加速度信號，推定脈搏成分E2是起因于X軸方 向及Y軸方向的加速度的噪聲已衰減的信號成分。以下進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0078] 自適應(yīng)濾波器AllO及自適應(yīng)濾波器B120是自適應(yīng)算法的學(xué)習(xí)特性不同的濾波 器。
[0079] 自適應(yīng)濾波器AllO中，被輸入生物體信號D及第一軸信號XI，在讓后述的學(xué)習(xí)特 性自適應(yīng)的同時(shí)算出推定體動(dòng)噪聲成分YA，生物體信號D和推定體動(dòng)噪聲成分YA之間的差 分被作為推定脈搏成分EA輸出。
[0080] 自適應(yīng)濾波器B120中，被輸入生物體信號D及第一軸信號XI，基于與自適應(yīng)濾波 器AllO不同的學(xué)習(xí)特性算出推定體動(dòng)噪聲成分YB，生物體信號D和推定體動(dòng)噪聲成分YB 之間的差分被作為推定脈搏成分EB輸出。
[0081] 另外，由自適應(yīng)濾波器AllO輸出的推定體動(dòng)噪聲成分YA及推定脈搏成分EA、由自 適應(yīng)濾波器B120輸出的推定體動(dòng)噪聲成分YB及推定脈搏成分EB，均相當(dāng)于來自多個(gè)濾波 器部的輸出信號。
[0082] 相關(guān)信息算出部130中，被輸入第一軸信號XI、推定脈搏成分EA、推定脈搏成分 EB，分別算出表不第一軸信號Xl及脈搏成分EA的相關(guān)程度的相關(guān)系數(shù)CA、表不第一軸信號 Xl及推定脈搏成分EB的相關(guān)程度的相關(guān)系數(shù)CB，并對選擇部140輸出。另外，相關(guān)系數(shù)CA 及相關(guān)系數(shù)CB相當(dāng)于相關(guān)信息。此外，圖5所示的推定體動(dòng)噪聲成分YA及推定體動(dòng)噪聲 成分YB被輸入相關(guān)信息算出部130中的部分，將在實(shí)施方式二中進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0083] 選擇部140中，被輸入推定脈搏成分EA、推定脈搏成分EB、相關(guān)系數(shù)CA、相關(guān)系數(shù) CB，根據(jù)相關(guān)系數(shù)CA及相關(guān)系數(shù)CB的比較結(jié)果，推定脈搏成分EA和推定脈搏成分EB中的 一項(xiàng)被作為推定脈搏成分El輸出。對相關(guān)系數(shù)的算出及比較的判定的詳情，將在后面說 明。
[0084] 通過選擇部140輸出的推定脈搏成分El是與生物體信號D上重疊的第一軸信號 Xl有相關(guān)關(guān)系的推定體動(dòng)噪聲成分YA或YB衰減后的推定脈搏成分EA或EB。第一