知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024072896
(43)【公開日】2024-05-29
(54)【発明の名称】心拍出量計測センサ、および制御プログラム
(51)【国際特許分類】
A61B 5/029 20060101AFI20240522BHJP
A61B 5/0507 20210101ALI20240522BHJP
【ＦＩ】
A61B5/029
A61B5/0507
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021054938
(22)【出願日】2021-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000109543
【氏名又は名称】テルモ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】矢部 滝太郎
(72)【発明者】
【氏名】本田 圭
(72)【発明者】
【氏名】須田 信一郎
(72)【発明者】
【氏名】曽根 淳
【テーマコード（参考）】
4C017
4C127
【Ｆターム（参考）】
4C017AA03
4C017AB04
4C017AC40
4C017BC20
4C017DD14
4C017EE01
4C017FF05
4C127AA10
4C127EE03
(57)【要約】
【課題】適正な位置に配置した送受信アンテナを用いて、心臓から拍出される血液量を高い精度で推定する。
【解決手段】心拍出量計測センサ１０００は、送信アンテナ１１と、受信アンテナ１２と、心臓から拍出される血液量を推定する心拍出量推定部２１４を備え、送信アンテナ１１および受信アンテナ１２の少なくとも一方は、生体に対する位置が異なる複数のアンテナ素子ｒを含み、さらに、アンテナ素子ｒそれぞれに関して計測された計測値の経時的変化を表す波形データを作成するとともに、該波形データをアンテナ素子ｒそれぞれと対応付けた波形分布データを作成する１次分布作成部２１１と、波形分布データに基づいて、複数のアンテナ素子の中から、血液量の推定の際に用いるアンテナ素子を決定する素子決定部２１３と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】心拍出量計測センサ１０００は、送信アンテナ１１と、受信アンテナ１２と、心臓から拍出される血液量を推定する心拍出量推定部２１４を備え、送信アンテナ１１および受信アンテナ１２の少なくとも一方は、生体に対する位置が異なる複数のアンテナ素子ｒを含み、さらに、アンテナ素子ｒそれぞれに関して計測された計測値の経時的変化を表す波形データを作成するとともに、該波形データをアンテナ素子ｒそれぞれと対応付けた波形分布データを作成する１次分布作成部２１１と、波形分布データに基づいて、複数のアンテナ素子の中から、血液量の推定の際に用いるアンテナ素子を決定する素子決定部２１３と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電磁波を生体に向けて送信する送信アンテナと、
前記送信アンテナに対して、生体の心臓を挟んで対向するように配置された受信アンテナと、
前記受信アンテナで受信した、前記生体を透過した電磁波を用いて、心臓から拍出される血液量を推定する心拍出量推定部と、を備え、
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの少なくとも一方は、前記生体に対する位置が異なる複数のアンテナ素子を含み、
さらに、前記アンテナ素子それぞれに関して計測された計測値の経時的変化を表す波形データを作成するとともに、該波形データを前記アンテナ素子それぞれと対応付けた波形分布データを作成する１次分布作成部と、
前記１次分布作成部が作成した前記波形分布データに基づいて、複数の前記アンテナ素子の中から、前記血液量の推定の際に用いるアンテナ素子を決定する素子決定部と、を備える、心拍出量計測センサ。
前記送信アンテナに対して、生体の心臓を挟んで対向するように配置された受信アンテナと、
前記受信アンテナで受信した、前記生体を透過した電磁波を用いて、心臓から拍出される血液量を推定する心拍出量推定部と、を備え、
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの少なくとも一方は、前記生体に対する位置が異なる複数のアンテナ素子を含み、
さらに、前記アンテナ素子それぞれに関して計測された計測値の経時的変化を表す波形データを作成するとともに、該波形データを前記アンテナ素子それぞれと対応付けた波形分布データを作成する１次分布作成部と、
前記１次分布作成部が作成した前記波形分布データに基づいて、複数の前記アンテナ素子の中から、前記血液量の推定の際に用いるアンテナ素子を決定する素子決定部と、を備える、心拍出量計測センサ。
【請求項2】
さらに、前記１次分布作成部により作成された波形分布データに基づいて、前記アンテナ素子の位置に応じた評価値の分布データを作成する２次分布作成部を備え、
前記素子決定部は、前記２次分布作成部により作成された前記評価値の分布データに基づいて、複数の前記アンテナ素子の中から、前記血液量の推定の際に用いるアンテナ素子を決定する、請求項１に記載の心拍出量計測センサ。
前記素子決定部は、前記２次分布作成部により作成された前記評価値の分布データに基づいて、複数の前記アンテナ素子の中から、前記血液量の推定の際に用いるアンテナ素子を決定する、請求項１に記載の心拍出量計測センサ。
【請求項3】
前記計測値は、同時または略同時に計測された計測値である、請求項１、または請求項２に記載の心拍出量計測センサ。
【請求項4】
複数の前記アンテナ素子を含む前記一方は、さらに、該アンテナ素子それぞれのＯＮ／ＯＦＦを、所定の周期で順次切り替える高速切替部を含み、
前記１次分布作成部は、前記高速切替部によりＯＮとなった前記アンテナ素子それぞれにおける計測値を、該アンテナ素子と紐付けて点データとして記録する点データ記録部と、前記点データ記録部が記録した点データを、経時的に並べることで、前記波形データを作成する波形データ生成部と、を含む、請求項３に記載の心拍出量計測センサ。
前記１次分布作成部は、前記高速切替部によりＯＮとなった前記アンテナ素子それぞれにおける計測値を、該アンテナ素子と紐付けて点データとして記録する点データ記録部と、前記点データ記録部が記録した点データを、経時的に並べることで、前記波形データを作成する波形データ生成部と、を含む、請求項３に記載の心拍出量計測センサ。
【請求項5】
前記所定の周期は、複数の前記アンテナ素子へのＯＮが一巡する１サイクル時間が、心周期よりも十分に短くなるような周期に設定されている、請求項４に記載の心拍出量計測センサ。
【請求項6】
前記評価値は、前記波形データの振幅、フーリエ変換後の特定周波数における強度、波形データの変曲点時間、波形データの時間積分値、および／または自己相関係数である、請求項２から請求項５のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
【請求項7】
前記評価値は、前記波形データのピークのタイミングを、基準波形のピークのタイミングと比較した、差分時間である、請求項３から請求項５のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
【請求項8】
前記素子決定部は、記憶部に予め記録された比較分布パターンを、前記２次分布作成部で作成された前記分布データと比較することで、推定の際に用いる前記アンテナ素子の決定を行う、請求項２から請求項７のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
【請求項9】
複数の前記アンテナ素子は、同一平面上に格子状に配置されたアンテナアレイであり、
前記アンテナアレイの設置状態が適正か否かを判定する設置状態判定部を、備え、
前記設置状態判定部は、前記波形分布データ、または前記評価値の前記分布データから特徴データを抽出し、該特徴データに基づいて、前記アンテナアレイの設置状態の適否を判定する、請求項２から請求項８のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
前記アンテナアレイの設置状態が適正か否かを判定する設置状態判定部を、備え、
前記設置状態判定部は、前記波形分布データ、または前記評価値の前記分布データから特徴データを抽出し、該特徴データに基づいて、前記アンテナアレイの設置状態の適否を判定する、請求項２から請求項８のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
【請求項10】
前記特徴データは、波形データの振幅、自己相関係数、ピークのタイミングを基準波形のピークのタイミングと比較した差分時間、波形形状、および前記評価値のピーク位置の少なくともいずれかである、請求項９に記載の心拍出量計測センサ。
【請求項11】
複数の前記アンテナ素子は、同一平面上に格子状に配置されたアンテナアレイであり、
前記基準波形は、前記アンテナアレイの中心、または最も中心に近いアンテナ素子の波形データである、請求項７、または請求項１０に記載の心拍出量計測センサ。
前記基準波形は、前記アンテナアレイの中心、または最も中心に近いアンテナ素子の波形データである、請求項７、または請求項１０に記載の心拍出量計測センサ。
【請求項12】
複数の前記アンテナ素子は、同一平面上に格子状に配置されたアンテナアレイであり、
前記アンテナアレイの設置状態が適正か否かを判定する設置状態判定部を、備え、
前記設置状態判定部は、記憶部に予め記録された比較分布パターンを、前記２次分布作成部で作成された前記分布データと比較することで、前記アンテナアレイの設置状態の適否を判定する、請求項２から請求項８のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
前記アンテナアレイの設置状態が適正か否かを判定する設置状態判定部を、備え、
前記設置状態判定部は、記憶部に予め記録された比較分布パターンを、前記２次分布作成部で作成された前記分布データと比較することで、前記アンテナアレイの設置状態の適否を判定する、請求項２から請求項８のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
【請求項13】
前記設置状態判定部が、前記特徴データを抽出する際の前記生体の状態には、静止状態、深呼吸状態、体動状態、体位変更状態の少なくともいずれか複数を含む、請求項９から請求項１２のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
【請求項14】
前記設置状態判定部は、前記特徴データを、予め定めた設定範囲と比較し、前記設定範囲外となる場合は、異常を判断し、
さらに、前記設置状態判定部の前記異常の判断に基づいて、再計測、または再配置の指示を出力する第１指示部を、さらに、備える請求項９から請求項１３のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
さらに、前記設置状態判定部の前記異常の判断に基づいて、再計測、または再配置の指示を出力する第１指示部を、さらに、備える請求項９から請求項１３のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
【請求項15】
前記設置状態判定部は、前記特徴データを、予め定めた設定範囲と比較し、前記設定範囲外となる前記アンテナ素子を特定し、
前記素子決定部は、前記設置状態判定部が特定した前記アンテナ素子を、前記決定の対象から除外する、請求項９から請求項１３のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
前記素子決定部は、前記設置状態判定部が特定した前記アンテナ素子を、前記決定の対象から除外する、請求項９から請求項１３のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
【請求項16】
前記設置状態判定部は、前記特徴データから、前記アンテナアレイの設置状態の不適正を判定し、
さらに、再配置の移動方向を出力する第２指示部を、備える、請求項９から請求項１５のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
さらに、再配置の移動方向を出力する第２指示部を、備える、請求項９から請求項１５のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
【請求項17】
前記高速切替部は、複数の前記アンテナ素子の全部を一巡させる全部巡回モードと、一部の前記アンテナ素子のみを間引いて一巡させる一部巡回モードとの切り替え、
および／または、前記所定の周期、もしくは複数の前記アンテナ素子へのＯＮが一巡する１サイクル時間の変更が可能である、請求項３、または請求項４に記載の心拍出量計測センサ。
および／または、前記所定の周期、もしくは複数の前記アンテナ素子へのＯＮが一巡する１サイクル時間の変更が可能である、請求項３、または請求項４に記載の心拍出量計測センサ。
【請求項18】
前記素子決定部は、前記特徴データに基づいて、前記アンテナ素子を選択し、
前記心拍出量推定部は、前記素子決定部が選択した、前記アンテナ素子の計測値から得られた信号を演算処理した処理後信号を用いて、心拍出量を推定する、請求項９から請求項１７のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
前記心拍出量推定部は、前記素子決定部が選択した、前記アンテナ素子の計測値から得られた信号を演算処理した処理後信号を用いて、心拍出量を推定する、請求項９から請求項１７のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
【請求項19】
前記電磁波は、マイクロ波である、請求項１から請求項１８のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
【請求項20】
電磁波を生体に向けて送信する送信アンテナと、
前記送信アンテナに対して、生体の心臓を挟んで対向するように配置された受信アンテナと、
前記受信アンテナで受信した、前記生体を透過した電磁波を用いて、心臓から拍出される血液量を推定する心拍出量推定部と、を備え、
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの少なくとも一方は、前記生体に対する位置が異なる複数のアンテナ素子を含む、心拍出量計測センサを制御するコンピューターで実行される制御プログラムであって、
前記アンテナ素子それぞれに関して計測された計測値の経時的変化を表す波形データを作成するとともに、該波形データを前記アンテナ素子それぞれと対応付けた波形分布データを作成する１次分布作成ステップと、
前記１次分布作成ステップで作成された前記波形分布データに基づいて、複数の前記アンテナ素子の中から、前記血液量の推定の際に用いるアンテナ素子を決定する素子決定ステップと、を含む処理を、前記コンピューターに実行させるための制御プログラム。
前記送信アンテナに対して、生体の心臓を挟んで対向するように配置された受信アンテナと、
前記受信アンテナで受信した、前記生体を透過した電磁波を用いて、心臓から拍出される血液量を推定する心拍出量推定部と、を備え、
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの少なくとも一方は、前記生体に対する位置が異なる複数のアンテナ素子を含む、心拍出量計測センサを制御するコンピューターで実行される制御プログラムであって、
前記アンテナ素子それぞれに関して計測された計測値の経時的変化を表す波形データを作成するとともに、該波形データを前記アンテナ素子それぞれと対応付けた波形分布データを作成する１次分布作成ステップと、
前記１次分布作成ステップで作成された前記波形分布データに基づいて、複数の前記アンテナ素子の中から、前記血液量の推定の際に用いるアンテナ素子を決定する素子決定ステップと、を含む処理を、前記コンピューターに実行させるための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、心拍出量計測センサ、および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
心拍出量の検出に関する従来技術として、特許文献１には、送信アンテナと、受信アンテナと、推定部と、を備えた装置が開示されている。この装置では、送信アンテナは患者の胸部にマイクロ波等の電波を送信し、受信アンテナは送信アンテナから送信された電波を受信し、推定部は、受信アンテナが受信した電波の位相又は振幅強度に基づいて、測定対象者の心拍出量を検出する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１８／１９４０９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、電波を送受信する１対の送受信アンテナの生体に対する位置、特に心臓に対する送受信アンテナの位置関係によっては、受信アンテナが得る受信波が心拍出量の測定に適さない場合も考えられる。心臓に対して送受信アンテナの位置がずれている等で、心拍出量の測定に適さない状態で用いられた場合、得られる心拍出量の計測精度が低下する。
【0005】
また、計測毎の心拍出量の変化を診療に用いる際、送受信アンテナの位置を、測定に適した場所に配置させる技術がなければ、得られた心拍出量の変化がアンテナの設置位置が変化したためなのか、患者状態の変化によるものなのか判断できない。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、適正な位置に配置した送受信アンテナを用いて、心臓から拍出される血液量を高い精度で推定可能な心拍出量計測センサ、および制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため本発明の心拍出量計測センサは、電磁波を生体に向けて送信する送信アンテナと、前記送信アンテナに対して、生体の心臓を挟んで対向するように配置された受信アンテナと、前記受信アンテナで受信した、前記生体を透過した電磁波を用いて、心臓から拍出される血液量を推定する心拍出量推定部と、を備え、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの少なくとも一方は、前記生体に対する位置が異なる複数のアンテナ素子を含み、さらに、前記アンテナ素子それぞれに関して計測された計測値の経時的変化を表す波形データを作成するとともに、該波形データを前記アンテナ素子それぞれと対応付けた波形分布データを作成する１次分布作成部と、前記１次分布作成部により得られた前記波形分布データに基づいて、複数の前記アンテナ素子の中から、前記血液量の推定の際に用いるアンテナ素子を決定する素子決定部と、を備える。
【0008】
また、上記目的を達成するため本発明の制御プログラムは、電磁波を生体に向けて送信する送信アンテナと、前記送信アンテナに対して、生体の心臓を挟んで対向するように配置された受信アンテナと、前記受信アンテナで受信した、前記生体を透過した電磁波を用いて、心拍出量を推定する心拍出量推定部と、を備え、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの少なくとも一方は、前記生体に対する位置が異なる複数のアンテナ素子を含む、心拍出量計測センサを制御するコンピューターで実行される制御プログラムであって、
前記アンテナ素子それぞれに関して計測された計測値の経時的変化を表す波形データを作成するとともに、該波形データを前記アンテナ素子それぞれと対応付けた波形分布データを作成する１次分布作成ステップと、前記１次分布作成ステップで作成された前記波形分布データから、複数の前記アンテナ素子の中から、前記血液量の推定の際に用いるアンテナ素子を決定する素子決定ステップと、を含む処理を、前記コンピューターに実行させる。
前記アンテナ素子それぞれに関して計測された計測値の経時的変化を表す波形データを作成するとともに、該波形データを前記アンテナ素子それぞれと対応付けた波形分布データを作成する１次分布作成ステップと、前記１次分布作成ステップで作成された前記波形分布データから、複数の前記アンテナ素子の中から、前記血液量の推定の際に用いるアンテナ素子を決定する素子決定ステップと、を含む処理を、前記コンピューターに実行させる。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係る心拍出量計測センサおよび制御プログラムによれば、適切な位置に配置した送受信アンテナを用いて、高い精度で心臓から拍出される血液量を推定できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１の実施形態における心拍出量計測センサ全体を示す概略斜視図である。
【図2】第１の実施形態に係る心拍出量計測センサの構成を示すブロック図である。
【図3】第１の実施形態における送受信アンテナの構成例を示す図である。
【図4A】変形例における送受信アンテナの構成例を示す図である。
【図4B】別の変形例における送受信アンテナの構成例を示す図である。
【図5A】素子走査処理における各アンテナ素子の高速切り替え処理を示す模式図である。
【図6】第１の実施形態におけるアンテナ素子決定処理および心拍出量測定処理を示すフローチャートである。
【図8】波形分布データ（１次分布データ）の例を示す模式図である。
【図9】各種の評価値の例を示す表である。
【図10】評価値の分布データ（２次分布データ）の例を示す模式図である。
【図11A】ピークタイミングの差分時間を説明する模式図である。
【図11B】位置による差分時間の違いを説明するための模式図である。
【図13】各種の特徴量の例を示す表である。
【図14】２次分布データに、特徴データとしてのピーク位置を重ねて示したものである。
【図15A】ＸＹステージの構成を示す斜視図である。
【図15B】ＸＹステージの構成を示す側面図である。
【図17】第３の実施形態におけるアンテナ素子決定処理および心拍出量測定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。本発明の技術的範囲は、以下に説明する実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々形態を変更して実施することができる。なお、心拍出量とは、通常は、１分間に心臓から拍出される血液量のことをいうが、本明細書において、心臓から拍出される血液量のことを心拍出量ということがある。
【0012】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る心拍出量計測センサ１０００全体を示す概略図である。図２は、第１の実施形態に係る心拍出量計測センサ１０００の構成を示すブロック図であり、図３は、第１の実施形態における送受信アンテナの構成例を示す図である。
【0013】
図１では、ベッド９５上に患者９０（生体または被検者ともいう）が横たわっている状態（仰臥位）を示している。心拍出量計測センサ１０００により患者９０の心拍出量等の心臓から拍出される血液量を測定（推定）する。例えば、心拍出量計測センサ１０００は、心不全の検査、心臓手術後の経過観察、心臓病の投薬効果・副作用等の検証、等で用いられる。
【0014】
測定時には、看護師、医師等のユーザーにより、送信アンテナ１１と受信アンテナ１２の中心を結ぶ線が、心臓９１に対応するように、両アンテナユニット（以下、単に「送受信アンテナ」ともいう）は、心臓９１を挟んで互いに対向するように配置される。なお、外部電波による影響を減少させるために、測定中は、布製の電波シールドで、患者９０の胸部および送受信アンテナ全体を覆うようにしてもよい。例えば、受信アンテナ１２は、患者９０の下に配置され、送信アンテナ１１は、患者９０の上方に配置される。具体的には、受信アンテナ１２はベッド９５の上に配置され、その上に患者９０が仰向けに寝る。上方の送信アンテナ１１は、側面視でコの字型の移動式の固定台（図示せず）に取り付けられる。この固定台は、手動で送信アンテナ１１の高さを調整可能である。送信アンテナ１１は、固定台により、患者９０からわずかに離間した状態で、患者９０の上方に配置される。離間させるのは、患者９０の呼吸動作を妨げないことと、患者９０との接触による、意図しない送信アンテナ１１の移動を防止するためである。なお、送受信アンテナの配置は、図１等の配置に限定されない。例えば、上下を逆にし、送信アンテナ１１を患者９０の下方（背面側）に配置し、受信アンテナ１２を患者９０の上方側（前面側）に配置してもよい。
【0015】
図２に示すように、心拍出量計測センサ１０００は、送信アンテナ１１、受信アンテナ１２、および装置本体２０を含む。装置本体２０は、移動式の架台（図示せず）に載せられてベッド９５の脇に配置される。装置本体２０は、内蔵バッテリまたは、商用電源から供給された電力により動作する。また、両アンテナユニットは、信号ケーブル１３を通じて、装置本体２０と接続されており、この信号ケーブル１３を通じて、データ信号の送受信および電力供給が行われる。送受信アンテナに関しては、後述する。
【0016】
（装置本体２０）
装置本体２０は、送受信コントローラー１４、制御部２１、記憶部２２、入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）２３、および通信Ｉ／Ｆ２４を備える。
装置本体２０は、送受信コントローラー１４、制御部２１、記憶部２２、入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）２３、および通信Ｉ／Ｆ２４を備える。
【0017】
（送受信コントローラー１４）
送受信コントローラー１４は、信号ケーブル１３を介して、送信アンテナ１１および受信アンテナ１２と電気的に接続される。制御部２１の制御の下で、送受信コントローラー１４は、両アンテナユニット間の送受信のタイミングを制御したり、受信アンテナ１２からの計測値（受信信号）を取得したりする。
送受信コントローラー１４は、信号ケーブル１３を介して、送信アンテナ１１および受信アンテナ１２と電気的に接続される。制御部２１の制御の下で、送受信コントローラー１４は、両アンテナユニット間の送受信のタイミングを制御したり、受信アンテナ１２からの計測値（受信信号）を取得したりする。
【0018】
（制御部２１）
制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、等を含みＲＯＭまたは記憶部２２に記憶されたプログラムにしたがって、装置内の各部の制御を行う。制御部２１は、プログラムを実行することにより、１次分布作成部２１１、２次分布作成部２１２、素子決定部２１３、心拍出量推定部２１４、設置状態判定部２１５、および指示部２１６として機能する。また、１次分布作成部２１１には、点データ記録部３０１、および波形データ生成部３０２が含まれる。
制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、等を含みＲＯＭまたは記憶部２２に記憶されたプログラムにしたがって、装置内の各部の制御を行う。制御部２１は、プログラムを実行することにより、１次分布作成部２１１、２次分布作成部２１２、素子決定部２１３、心拍出量推定部２１４、設置状態判定部２１５、および指示部２１６として機能する。また、１次分布作成部２１１には、点データ記録部３０１、および波形データ生成部３０２が含まれる。
【0019】
１次分布作成部２１１は、点データ記録部３０１と波形データ生成部３０２の機能によりアンテナ素子それぞれに関して計測された計測値の経時的変化を表す波形データを作成する（以下、「前段処理」という）。また１次分布作成部２１１は、この波形データをアンテナ素子それぞれと対応付けた波形分布データを作成する（以下、「後段処理」という）。２次分布作成部２１２は、評価値を算出するとともに、アンテナ素子の位置に応じた評価値の分布データを作成する。素子決定部２１３は、１次分布作成部が作成した波形分布データに基づいて、２次分布作成部２１２により作成された評価値の分布データに基づいて、心拍出量の推定の際に用いるアンテナ素子を決定する。すなわち、素子決定部２１３は、２次分布作成部２１２により作成された評価値の分布データに基づくことで、間接的に１次分布作成部２１１が作成した波形分布データに基づいて、心拍出量の推定の際に用いるアンテナ素子を決定している。また、素子決定部２１３は、１次分布作成部２１１が作成した波形分布データに基づいて、算出された評価値に基づいて、心拍出量の推定の際に用いるアンテナ素子を決定してもよい。２次分布作成部２１２は、評価値算出部として機能し、波形データまたは波形分布データから評価値（後述の評価値１～６）を算出する。心拍出量推定部２１４は、患者９０の心拍出量、すなわち心臓９１から拍出される血液量を推定（算出）する。設置状態判定部２１５は、送受信アンテナ（アンテナアレイ）の設置状態の適否を判定する。指示部２１６は、第１指示部として機能し、設置状態判定部２１５の判定結果に応じて、再計測または再配置の指示を出力する。また、指示部２１６は第２指示部として機能し、再配置の移動方向を指示する。これらの機能についての詳細は後述する（後述の図１２Ｂ等）。
【0020】
（記憶部２２）
記憶部２２は、予め各種プログラムや各種データを格納しておく半導体メモリや、ハードディスク等の磁気メモリから構成される。また記憶部２２には、点データ、波形データ、波形分布データ、比較分布パターン、特徴データの設定範囲、等が記憶される。記憶部２２には、アンテナアレイにおけるアンテナ素子（後述のアンテナ素子ｒｘ、ｔｘ）の位置情報が記憶されている。位置情報は例えば、基板上のＸＹ座標や、相対的な位置関係（距離、方向）の情報である。
記憶部２２は、予め各種プログラムや各種データを格納しておく半導体メモリや、ハードディスク等の磁気メモリから構成される。また記憶部２２には、点データ、波形データ、波形分布データ、比較分布パターン、特徴データの設定範囲、等が記憶される。記憶部２２には、アンテナアレイにおけるアンテナ素子（後述のアンテナ素子ｒｘ、ｔｘ）の位置情報が記憶されている。位置情報は例えば、基板上のＸＹ座標や、相対的な位置関係（距離、方向）の情報である。
【0021】
（入出力Ｉ／Ｆ２３）
入出力Ｉ／Ｆ２３は、入出力部として機能し、ＵＳＢ、ＤＶＩの規格等に準拠した入出力端子を備え、キーボード、マウス、マイク等の入力装置およびディスプレイ、スピーカ、プリンタ等の出力装置と接続するインターフェースである。図１、図３に示す例では、入出力Ｉ／Ｆ２３には、タッチパネル５１が接続されている。また、ＸＹステージ５２が接続されていてもよい。タッチパネル５１は、液晶パネルおよびこれに重畳させたタッチパッドで構成され、これを介して、ユーザーからアンテナ素子決定処理、および心拍出量測定の開始指示を受け付ける。ＸＹステージ５２は、指示部２１６の再配置の指示に応じて、両アンテナユニットの少なくとも一方を移動させ、配置位置を変更する。なお、タッチパネル５１、ＸＹステージ５２等の入出力装置を、装置本体２０または心拍出量計測センサ１０００の構成に含めてもよい。
入出力Ｉ／Ｆ２３は、入出力部として機能し、ＵＳＢ、ＤＶＩの規格等に準拠した入出力端子を備え、キーボード、マウス、マイク等の入力装置およびディスプレイ、スピーカ、プリンタ等の出力装置と接続するインターフェースである。図１、図３に示す例では、入出力Ｉ／Ｆ２３には、タッチパネル５１が接続されている。また、ＸＹステージ５２が接続されていてもよい。タッチパネル５１は、液晶パネルおよびこれに重畳させたタッチパッドで構成され、これを介して、ユーザーからアンテナ素子決定処理、および心拍出量測定の開始指示を受け付ける。ＸＹステージ５２は、指示部２１６の再配置の指示に応じて、両アンテナユニットの少なくとも一方を移動させ、配置位置を変更する。なお、タッチパネル５１、ＸＹステージ５２等の入出力装置を、装置本体２０または心拍出量計測センサ１０００の構成に含めてもよい。
【0022】
（通信Ｉ／Ｆ２４）
通信Ｉ／Ｆ２４は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、タブレット端末、等の外部の端末装置とネットワーク経由、またはピアツーピアで、有線または無線通信によるデータの送受信を行うインターフェースである。有線通信では、イーサネット（登録商標）、ＳＡＴＡ、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ、ＩＥＥＥ１３９４、等の規格によるネットワークインターフェースを用いてもよく、無線通信では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１、４Ｇなどの無線通信インターフェースを用いてもよい。図１、図３に示す例では、通信Ｉ／Ｆ２４には、ＰＣ６１が接続されている。
通信Ｉ／Ｆ２４は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、タブレット端末、等の外部の端末装置とネットワーク経由、またはピアツーピアで、有線または無線通信によるデータの送受信を行うインターフェースである。有線通信では、イーサネット（登録商標）、ＳＡＴＡ、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ、ＩＥＥＥ１３９４、等の規格によるネットワークインターフェースを用いてもよく、無線通信では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１、４Ｇなどの無線通信インターフェースを用いてもよい。図１、図３に示す例では、通信Ｉ／Ｆ２４には、ＰＣ６１が接続されている。
【0023】
（送信アンテナ１１）
図２、図３に示すように送信アンテナ１１は、基板１１０、送信波形生成部１１１、およびアンテナ素子ｔ１で構成される。図３に示す第１の実施形態では、後述の変形例（図４Ａ等）とは異なり、送信アンテナ１１は、単一のアンテナ素子ｔ１を備え、受信側は複数のアンテナ素子を備える（１対多の構成）。
図２、図３に示すように送信アンテナ１１は、基板１１０、送信波形生成部１１１、およびアンテナ素子ｔ１で構成される。図３に示す第１の実施形態では、後述の変形例（図４Ａ等）とは異なり、送信アンテナ１１は、単一のアンテナ素子ｔ１を備え、受信側は複数のアンテナ素子を備える（１対多の構成）。
【0024】
送信アンテナ１１は、生体を透過する電磁波乃至電波を送信する。基板１１０は、各辺が数十ｍｍ～二百数十ｍｍの全体が矩形板状の部材であり、この基板１１０上に送信波形生成部１１１、およびアンテナ素子ｔ１が配置される。アンテナ素子ｔ１として、一辺または直径が数十ｍｍから百数十ｍｍのパッチアンテナ、ダイポール形式の線状アンテナ、またはループアンテナを適用できる。例えば、アンテナ素子ｔ１は、パッチアンテナである。
【0025】
送信波形生成部１１１は、電波生成器を含む。生成する電磁波の周波数は、生体の心臓９１を電離作用なく透過することができれば特に限定されない。例えば、周波数３００ＭＨｚから３０ＧＨｚのマイクロ波が好ましく、より好ましくは４００Ｍ～１．０ＧＨｚのマイクロ波である。マイクロ波は、生体透過性と、心臓９１の収縮、拡張における損失変化による感度（電界強度の変化率）が高いため、心拍出量の測定に好適である。生成する電波の電力は、受信アンテナ１２において十分な電力が検出できれば特に限定されないが、例えば、数ｍＷ～数十ｍＷとしてもよい。また、生成する電波は、連続波、パルス波、または位相変調若しくは周波数変調を施した電波のいずれでもよい。
【0026】
（受信アンテナ１２）
図２、図３に示すように受信アンテナ１２は、基板１２０、アンテナアレイ１２１、高速切替部１２２、およびサンプリング部１２３を含む。アンテナアレイ１２１、高速切替部１２２、およびサンプリング部１２３は、各辺が数十ｍｍ～二百数十ｍｍの全体が矩形板状の基板１２０上に形成される。
図２、図３に示すように受信アンテナ１２は、基板１２０、アンテナアレイ１２１、高速切替部１２２、およびサンプリング部１２３を含む。アンテナアレイ１２１、高速切替部１２２、およびサンプリング部１２３は、各辺が数十ｍｍ～二百数十ｍｍの全体が矩形板状の基板１２０上に形成される。
【0027】
アンテナアレイ１２１は、複数のアンテナ素子ｒ１～ｒｘ（以下、これらを総称して、「アンテナ素子ｒ」ともいう（アンテナ素子ｔも同じ））で構成され、これらは平面状の基板１２０の表面に、同一平面上で格子状に配置される。送信側を単一のアンテナ素子ｔ、受信側を複数のアンテナ素子ｒで構成することで、電界を作る送信アンテナの位置が一定となり、電磁波による電界が安定する。
【0028】
図３に示す第１の実施形態においては、各アンテナ素子ｒとして、ダイポール形式の線状アンテナ、または微小ループアンテナを適用できる。アンテナ素子ｒは、例えばそれぞれが、一辺または直径が数ｍｍ～十数ｍｍのループアンテナである。隣接するアンテナ素子ｒ同士は、密着することなく配置している。アンテナアレイ１２１全体のサイズとしては、生体の背面側から視たときの心臓９１のサイズよりも大きいサイズに設定している。例えば、１辺が１００～１５０ｍｍの矩形形状である。
【0029】
また、アンテナ素子ｒの総個数は、好ましくは４０個以上１００個以下である。後述の使用するアンテナ素子ｒを決定する際の位置精度（位置解像度）の観点から、４０個以上とすることが好ましい。上限個数は、周期ｔｓと総個数を乗じることで算出される１サイクル時間ｔｃ（サンプリングレート）の観点や、コストの観点から１００個以下が好ましい。例えば図３に示す例では、アンテナ素子ｒそれぞれは１２ｍｍの略矩形のループアンテナであり、アンテナアレイ１２１は、縦横７個ずつの総数４９個のアンテナ素子ｒ１～ｒ４９で構成される。そして、隣接するアンテナ素子ｒ同士の間隔は２ｍｍ程度で配置され、アンテナアレイ１２１全体のサイズは約１００ｍｍ角である。以下においては、横軸（後述の行Ａ－Ｇの行方向）をＸ方向、縦軸（後述の列１－７の列方向）をＹ方向ともいう。これらのアンテナ素子ｒそれぞれの位置情報（ＸＹ座標）は、上述のように記憶部２２に記憶されており、２次分布作成部２１２の処理に用いられる。
【0030】
高速切替部１２２は、各アンテナ素子ｒ１～ｒｘに対応した複数のスイッチング素子ｓ１～ｓｘ（以下、これらを総称して、「スイッチング素子ｓ」ともいう）で構成される。高速切替部１２２では、いずれか１個のスイッチング素子ｓ（例えば素子ｓ１（図２参照））のみをＯＮ状態にし、その他のスイッチング素子ｓ（例えば素子ｓ２～ｓｘ）は全てＯＦＦにする。複数のアンテナ素子を同時にＯＮ状態で動作させた場合、アンテナ同士が結合し、１つのアンテナとして動作してしまい、所望の計測値が得られない虞がある。このような現象を避けるため、高速切替部１２２では、１つのアンテナ素子ｒ（および図４Ａ等の例では送信アンテナ素子ｔ）のみをＯＮ状態にする。
【0031】
また、高速切替部１２２は、ＯＦＦ状態のアンテナ素子ｒの終端条件を制御する、すなわち、ＯＦＦ状態のアンテナ素子ｒを、高周波的に接地する。このようにすることで、ＯＦＦ状態のアンテナ素子による誘導障害等の影響を減らせる。
【0032】
サンプリング部１２３は、サンプリング回路と、ＡＤ変換回路、バッファー回路を含む。サンプリング部１２３は、ＯＮ状態のアンテナ素子ｒ（例えば素子ｒ１）が受信した電波信号をサンプリングし、電界強度をデジタル信号（計測値）に変換する。各アンテナ素子ｒに対応したデジタル化した計測値は、逐次、または所定単位（例えば、１サイクル周期）でまとめて、装置本体２０の送受信コントローラー１４に送られる。
【0033】
【0034】
上述した図３に示す第１の実施形態（１対多）では、受信アンテナ１２側に複数のアンテナ素子を配置した。すなわち、受信アンテナ１２がアンテナアレイ１２１、およびこれをスイッチング制御する高速切替部１２２を備えた。しかしながら、図４Ａに示す変形例のように、送信アンテナ１１ｂ側にも複数のアンテナ素子ｔ１～ｔｘを配置してもよい。すなわち、図４Ａに示すように、送信アンテナ１１ｂが、送信波形生成部１１１とともに、アンテナアレイ１１３、およびこれをスイッチング制御する高速切替部１１２を備えてもよい。なお、アンテナアレイ１１３および高速切替部１１２は、受信アンテナ１２のアンテナアレイ１２１および高速切替部１２２と同様の構成を備えるため、説明を省略する。
【0035】
また、図４Ｂに示す別の変形例（多対１）のように、受信アンテナ１２ｂ側を１つのアンテナ素子としてもよい。図４Ｂに示す受信アンテナ１２ｂは、１つの受信アンテナｒ１とこれに接続したサンプリング部１２３で構成される。なお、図３、図４Ａ、図４Ｂの実施形態でのアンテナアレイを構成する送受信アンテナ素子の数は、あくまでも例示であり、４９個よりも少なくともよく、多くてもよい。例えば、送信側アンテナアレイ１１３のアンテナ素子ｔの個数を数個にしてもよく、１００個以上にしてもよく、受信側アンテナアレイ１２１のアンテナ素子ｒの個数を数個にしてもよく、１００個以上にしてもよい。これらの数の下限はアンテナ素子の配置の位置精度に影響し、上限は、サンプリングレートに影響する。数を多くすると、１サイクル時間ｔｃが長くなり、サンプリングレートが低くなり、正しい波形データ（後述の図５Ｃ参照）が得られなくなる。
【0036】
図３の受信アンテナ側をアンテナアレイにする構成と図４Ｂの送信アンテナ側をアンテナアレイにする構成を比較すると、受信アンテナ側をアンテナアレイにする構成の方が、送信アンテナ側をアンテナアレイにする構成よりも、心拍出量の測定に好適なアンテナ素子をより正確に選定できることが発明者の検討により明らかになっている。
【0037】
（１次分布作成部２１１の前段処理）
次に、図５Ａ～図５Ｃを参照し、１次分布作成部２１１による、波形データ作成までの前段処理について説明する。この前段処理は、以下に説明するように、主に点データ記録部３０１、および波形データ生成部３０２により行われる。なお、以下の説明においては、送受信アンテナの構成は、図３に示した第１の実施形態のような構成例であるとして説明する（図６以降も同様）。この場合、以下に説明するように点データ記録部３０１は、高速切替部１２２によりＯＮとなったアンテナ素子ｒそれぞれに関して計測された計測値を、アンテナ素子ｒそれぞれと紐付けて点データとして記録する。
次に、図５Ａ～図５Ｃを参照し、１次分布作成部２１１による、波形データ作成までの前段処理について説明する。この前段処理は、以下に説明するように、主に点データ記録部３０１、および波形データ生成部３０２により行われる。なお、以下の説明においては、送受信アンテナの構成は、図３に示した第１の実施形態のような構成例であるとして説明する（図６以降も同様）。この場合、以下に説明するように点データ記録部３０１は、高速切替部１２２によりＯＮとなったアンテナ素子ｒそれぞれに関して計測された計測値を、アンテナ素子ｒそれぞれと紐付けて点データとして記録する。
【0038】
なお、図４Ａに示した変形例（多対多）を適用する場合には、送信側のアンテナ素子ｔ、および受信側のアンテナ素子ｒを順次、高速切替部１１２、１２２により切り替える。すなわち、ある時刻では、同時に１系統のアンテナ素子ｔ、ｒの伝播経路のみが作動するように、両アンテナユニットを同期させながら高速で切り替える。この場合、点データ記録部３０１は、高速切替部１１２、１２２によりＯＮとなったアンテナ素子ｔ、ｒそれぞれに関する計測値を、アンテナ素子ｔ、ｒそれぞれと紐付けて点データとして記録する。例えば、ある時刻では、送信のアンテナ素子ｔｘと受信のアンテナ素子ｒｘの伝播経路で送受信された受信信号を、これらの送受信のアンテナｔｘ、ｒｘに紐付けて、点データとして記録される。図４Ｂに示した別の変形例（多対１）でも同様の処理により、それぞれのアンテナ素子ｔｘ（と１つのアンテナ素子ｒ１）に紐付けて、点データとして記録される。
【0039】
図５Ａは、素子走査処理における各アンテナ素子の高速切り替え処理を示す模式図である。送受信コントローラー１４は、素子走査処理時（後述の図６のステップＳ１０１～Ｓ１０７に対応）には、高速切替部１２２を制御する。図５Ａでは、巡回モードが「全巡回モード」で、所定の周期ｔｓが１００μｓｅｃに設定された例を示している。素子走査処理時においては、高速切替部１２２は巡回モードと周期の設定に応じて、アンテナ素子ｒ１からｒ４９まで、それぞれのＯＮ／ＯＦＦを周期ｔｓで順次切り替える。なお、他の巡回モードとしては、「一部巡回モード」がある。この一部巡回モードでは、アンテナアレイ１２１のうち一部のアンテナ素子ｒのみを間引いて一巡させる。例えば、アンテナ素子ｒ１、ｒ３，ｒ５……ｒ４７、ｒ４９のように１つ置きのアンテナ素子ｒを使用したり、奇数列のアンテナ素子ｒのみを使用したりする。
【0040】
また周期ｔｓは、および／または１サイクル時間ｔｃも任意の値に設定できる。例えば周期ｔｓは、１０μｓｅｃ～１ｍｓｅｃの間で任意の値を設定できる。また、１サイクル時間ｔｃは、周期ｔｓの設定にともない１ｍｓｅｃ～１００ｍｓｅｃの間で任意の値に設定したり、周期ｔｓによらず、例えば周期ｔｓを固定（例えば１００μｓｅｃ固定）で、ウェイト時間を調整することで、１サイクル時間ｔｃを５～１００ｍｓｅｃの間で任意の設定にしたりしてもよい。この巡回モードと周期／１サイクル時間の設定は、ユーザーによりおこなわれてもよく、制御部２１側で自動におこなってもよい。この巡回モードと周期／１サイクル時間の設定は、ユーザーにより行われてもよく、制御部２１側で自動に行ってもよい。
【0041】
制御部２１により自動で行う場合には、走査時間の短縮、および必要なメモリ容量を低減させるという観点から、例えば、多段階で変更する。この多段階の変更は、一連の素子走査処理（図６参照）で行ってもよく、再計測（後述の１２Ｂ等）する際に、変更するようにしてもよい。例えば、最初は、半分または１／４間引きの一部巡回モードで動作させ、粗くアンテナ素子の候補を決定し、次にその周辺のアンテナ素子の周辺を動作させ、より細かく、アンテナ素子の受信特性を判定する。また、最初は周期ｔｓを短くして、粗くアンテナ素子の候補を決定し、次に、減じた個数の（例えば半分の）アンテナ素子に対して周期ｔｓをその逆数分（例えば２倍）長くして、より詳細に候補のアンテナ素子の受信特性を判定する。
【0042】
サンプリング部１２３はＯＮ状態にあるアンテナ素子ｒが受信した電界強度に応じた受信信号を取得する。点データ記録部３０１は、送受信コントローラー１４を介して、この受信信号を取得し、各素子ｒと紐付けて、記憶部２２またはＲＡＭに一時的に記録する。
【0043】
図５Ｂは、図５Ａの処理で得られた点データを示す模式図である。隣接するアンテナ素子ｒでは、１つの周期ｔｓ（１００μｓｅｃ）分だけ、取得タイミングがずれる。例えば、素子ｒ２の点データｐ１２の取得時刻は、素子ｒ１の点データｐ１１の取得時刻よりも周期ｔｓ分だけ遅れた時刻になる。同様に最後のアンテナ素子ｒ４９の点データｐ１４９は、素子ｒ１の点データｐ１１よりも、４８の周期ｔｓ分（４．８ｍｓｅｃ）遅れることになる。また、１つの素子においては、隣接する点データは、１サイクル時間ｔｃ分の間隔となる。例えば、素子ｒ１の点データｐ１１よりも１サイクル時間ｔｃ後に点データｐ２１が取得されることになる。１サイクル時間ｔｃは、総個数（多対多の場合は組み合わせ数）に周期ｔｓを乗じることにより算出できる。例えば図５Ｂでは、１サイクル時間ｔｃは４．９ｍｓｅｃ（＝４９×１００μｓｅｃ）となる。なお、図５Ｂおよび以下においては、数値を丸めて４．９ｍｓｅｃを５ｍｓｅｃで表記する。
【0044】
図５Ｃは、図５Ｂの点データにより生成した波形データを示す模式図である。この波形データは、波形データ生成部３０２が、点データ記録部３０１が記録した点データを、素子ｒ毎に収集して、経時的に並べたものである。図５Ｃでは、素子ｒ１を用いた際の波形データｗ１を代表として示している。この波形データは、素子ｒ１に紐付けられた多数の点データｐ１１、ｐ２１、ｐ２３等で構成される。
【0045】
（所定の周期ｔｓの範囲）
周期ｔｓの上限は、複数のアンテナ素子ｒへのＯＮが一巡する１サイクル時間ｔｃが、心周期よりも十分に短くなるような周期である。具体的には、心拍数の最大値は、心疾患を考慮して最大１８０回／分、すなわち３Ｈｚとする。一般に、精度よく波形を生成するためのサンプリングレートは、その１０倍以上が好ましく３０Ｈｚ（３３ｍｓｅｃ）となる。これをアンテナ素子ｒの総個数の好ましい範囲４０～１００個の下限個数の４０で除すると０．８ｍｓｅｃとなる。周期ｔｓの上限としては、これよりも少し広めの１．０ｍｓｅｃ（サンプリングレートを８倍程度想定）とした。なお周期ｔｓの下限は、回路構成に依存するサンプリングの安定性により適宜決定される。例えば周期ｔｓの下限は数十μｓｅｃである。
周期ｔｓの上限は、複数のアンテナ素子ｒへのＯＮが一巡する１サイクル時間ｔｃが、心周期よりも十分に短くなるような周期である。具体的には、心拍数の最大値は、心疾患を考慮して最大１８０回／分、すなわち３Ｈｚとする。一般に、精度よく波形を生成するためのサンプリングレートは、その１０倍以上が好ましく３０Ｈｚ（３３ｍｓｅｃ）となる。これをアンテナ素子ｒの総個数の好ましい範囲４０～１００個の下限個数の４０で除すると０．８ｍｓｅｃとなる。周期ｔｓの上限としては、これよりも少し広めの１．０ｍｓｅｃ（サンプリングレートを８倍程度想定）とした。なお周期ｔｓの下限は、回路構成に依存するサンプリングの安定性により適宜決定される。例えば周期ｔｓの下限は数十μｓｅｃである。
【0046】
（アンテナ素子決定処理および心拍出量測定処理）
図６は、アンテナ素子決定処理および心拍出量測定処理を示すフローチャートである。
図６は、アンテナ素子決定処理および心拍出量測定処理を示すフローチャートである。
【0047】
（ステップＳ１１）
制御部２１は、ユーザーの測定開始指示により送受信アンテナによる送受信を開始させる。具体的には、ユーザーは、送信アンテナ１１と受信アンテナ１２を互いに、心臓９１を挟んだ状態で対向させて配置する。その後、ユーザーは、タッチパネル５１やキーボード等により、測定開始の指示を入力する。この時に、ユーザーは、巡回モードと周期ｔｓの設定を行ってもよい。以下においては、図５Ａ～図５Ｃと同様に、巡回モードは全巡回モードで、素子数は４９個で、周期ｔｓが１００μｓｅｃ、１サイクル時間ｔｃが５ｍｓｅｃとして説明する。
制御部２１は、ユーザーの測定開始指示により送受信アンテナによる送受信を開始させる。具体的には、ユーザーは、送信アンテナ１１と受信アンテナ１２を互いに、心臓９１を挟んだ状態で対向させて配置する。その後、ユーザーは、タッチパネル５１やキーボード等により、測定開始の指示を入力する。この時に、ユーザーは、巡回モードと周期ｔｓの設定を行ってもよい。以下においては、図５Ａ～図５Ｃと同様に、巡回モードは全巡回モードで、素子数は４９個で、周期ｔｓが１００μｓｅｃ、１サイクル時間ｔｃが５ｍｓｅｃとして説明する。
【0048】
（素子走査処理（Ｓ１２からＳ１７））
このステップＳ１２からＳ１７の処理は素子走査処理である。この素子走査処理では、複数のアンテナ素子の中から心拍出量の測定に好適な、すなわち、心臓９１に対する配置位置が最もよいアンテナ素子ｒを決定するために、各アンテナ素子ｒを順に走査して、計測信号を収集する。なお、素子走査処理の実行中は、送信アンテナ１１では、マイクロ波を送信し続ける、または、受信側のアンテナ素子ｒの切り替えタイミングに合わせた、パルス波を送信する。
このステップＳ１２からＳ１７の処理は素子走査処理である。この素子走査処理では、複数のアンテナ素子の中から心拍出量の測定に好適な、すなわち、心臓９１に対する配置位置が最もよいアンテナ素子ｒを決定するために、各アンテナ素子ｒを順に走査して、計測信号を収集する。なお、素子走査処理の実行中は、送信アンテナ１１では、マイクロ波を送信し続ける、または、受信側のアンテナ素子ｒの切り替えタイミングに合わせた、パルス波を送信する。
【0049】
（ステップＳ１２）
ステップＳ１２では、制御部２１は、ステップＳ１６との間でループａの処理を行う。このループａでは、全巡回モードの設定に応じて、アンテナ素子ｒ１から最後のアンテナ素子ｒｘ（ｒ４９）まで１つずつ順々に対象のアンテナ素子ｒを切り替える。
ステップＳ１２では、制御部２１は、ステップＳ１６との間でループａの処理を行う。このループａでは、全巡回モードの設定に応じて、アンテナ素子ｒ１から最後のアンテナ素子ｒｘ（ｒ４９）まで１つずつ順々に対象のアンテナ素子ｒを切り替える。
【0050】
（ステップＳ１３）
高速切替部１２２により、対象となるアンテナ素子ｒをＯＮ状態に切り替える。例えば、アンテナ素子ｒ１をＯＦＦ状態からＯＮ状態に変更し、他のＯＮ状態のアンテナ素子ｒがあればこれをＯＦＦ状態に変更する。
高速切替部１２２により、対象となるアンテナ素子ｒをＯＮ状態に切り替える。例えば、アンテナ素子ｒ１をＯＦＦ状態からＯＮ状態に変更し、他のＯＮ状態のアンテナ素子ｒがあればこれをＯＦＦ状態に変更する。
【0051】
（ステップＳ１４）
サンプリング部１２３は、ＯＮ状態のアンテナ素子ｒでの計測値を取得する。
サンプリング部１２３は、ＯＮ状態のアンテナ素子ｒでの計測値を取得する。
【0052】
（ステップＳ１５）
点データ記録部３０１は、ステップＳ１４で取得した計測値を、対象のアンテナ素子ｒと紐付けて点データとして記録する。なお、このステップＳ１５は所定単位（例えば１サイクル周期の４９個分）でまとめて処理するようにしてもよい。例えば、サンプリング部１２３のバッファーで所定単位のデータを保持しておく。そして点データ記録部３０１では、この所定単位のデータをまとめて取得し、一括して処理する。
点データ記録部３０１は、ステップＳ１４で取得した計測値を、対象のアンテナ素子ｒと紐付けて点データとして記録する。なお、このステップＳ１５は所定単位（例えば１サイクル周期の４９個分）でまとめて処理するようにしてもよい。例えば、サンプリング部１２３のバッファーで所定単位のデータを保持しておく。そして点データ記録部３０１では、この所定単位のデータをまとめて取得し、一括して処理する。
【0053】
（ステップＳ１６）
最後のアンテナ素子ｒｘでなければ、所定周期ｔｓで、対象のアンテナ素子ｒを次に変更して、ステップＳ１２以下のループ処理を繰り返す。最後のアンテナ素子ｒｘであればループを抜けて処理をステップＳ１７に進める。
最後のアンテナ素子ｒｘでなければ、所定周期ｔｓで、対象のアンテナ素子ｒを次に変更して、ステップＳ１２以下のループ処理を繰り返す。最後のアンテナ素子ｒｘであればループを抜けて処理をステップＳ１７に進める。
【0054】
（ステップＳ１７）
制御部２１は、終了条件を満たしているか判定し、満たしていれば（ＹＥＳ）、処理をステップＳ１８に進め、満たしていなければ（ＮＯ）、ステップＳ１２以下のループ処理を繰り返す。終了条件としては、例えば１～数回の心拍相当の時間（例えば数秒から十数秒）が経過した場合、または繰り返し回数（数百～千回）に到達した場合である。
制御部２１は、終了条件を満たしているか判定し、満たしていれば（ＹＥＳ）、処理をステップＳ１８に進め、満たしていなければ（ＮＯ）、ステップＳ１２以下のループ処理を繰り返す。終了条件としては、例えば１～数回の心拍相当の時間（例えば数秒から十数秒）が経過した場合、または繰り返し回数（数百～千回）に到達した場合である。
【0055】
（ステップＳ１８）
波形データ生成部３０２は、点データから素子ｒ１～素子ｒｘの波形データを生成する。例えば図５Ｃのような波形データを生成する。ここまでが１次分布作成部２１１による前段処理である。
波形データ生成部３０２は、点データから素子ｒ１～素子ｒｘの波形データを生成する。例えば図５Ｃのような波形データを生成する。ここまでが１次分布作成部２１１による前段処理である。
【0056】
（ステップＳ１９）
ここでは、１次分布作成部２１１、２次分布作成部２１２、および素子決定部２１３が協働することで、最も特性がよいアンテナ素子ｒを決定する。決定するアンテナ素子ｒの個数は、１個でもよく、複数個（例えば４個）でもよい。図７は、このステップＳ１９の処理を示すサブルーチンフローチャートである。
ここでは、１次分布作成部２１１、２次分布作成部２１２、および素子決定部２１３が協働することで、最も特性がよいアンテナ素子ｒを決定する。決定するアンテナ素子ｒの個数は、１個でもよく、複数個（例えば４個）でもよい。図７は、このステップＳ１９の処理を示すサブルーチンフローチャートである。
【0057】
（ステップＳ５１１）
ここでは、１次分布作成部２１１は後段処理を行う。すなわち、１次分布作成部２１１は、ステップＳ１８で作成した、各アンテナ素子ｒの波形データを、アンテナ素子ｒそれぞれと対応付けた波形分布データを作成する。図８は、ステップＳ５１１で作成した波形分布データの例を示す模式図である。波形分布データは、各アンテナ素子ｒに対応づけて波形データを並べたものである。以下においては、波形分布データを１次分布データともいう。
ここでは、１次分布作成部２１１は後段処理を行う。すなわち、１次分布作成部２１１は、ステップＳ１８で作成した、各アンテナ素子ｒの波形データを、アンテナ素子ｒそれぞれと対応付けた波形分布データを作成する。図８は、ステップＳ５１１で作成した波形分布データの例を示す模式図である。波形分布データは、各アンテナ素子ｒに対応づけて波形データを並べたものである。以下においては、波形分布データを１次分布データともいう。
【0058】
（ステップＳ５１２）
２次分布作成部２１２は、１次分布に基づいて各アンテナ素子ｒに対応する波形の評価を行い、評価値を算定する。そして、アンテナ素子ｒの位置に応じた評価値の分布データ（以下、「２次分布データ」ともいう）を作成する。図９は、各種の評価値の例を示す表である。図１０は、評価値を各アンテナ素子ｒの位置に対応づけて並べて作成した２次分布データの例を示す模式図である。２次分布作成部２１２が算出する評価値の指標としては、同図に示すように評価値１～６のいずれを用いてもよく、これらを組み合わせて用いてもよい。
２次分布作成部２１２は、１次分布に基づいて各アンテナ素子ｒに対応する波形の評価を行い、評価値を算定する。そして、アンテナ素子ｒの位置に応じた評価値の分布データ（以下、「２次分布データ」ともいう）を作成する。図９は、各種の評価値の例を示す表である。図１０は、評価値を各アンテナ素子ｒの位置に対応づけて並べて作成した２次分布データの例を示す模式図である。２次分布作成部２１２が算出する評価値の指標としては、同図に示すように評価値１～６のいずれを用いてもよく、これらを組み合わせて用いてもよい。
【0059】
（１）評価値１の「波形データの振幅」は、波形データに含まれる１波形の振幅である。通常の心周期に近い周波数の波形を抽出し、その波形の振幅を評価値１として求める。波形データに数個の波形が含まれていれば、振幅の平均値を用いてもよい。この評価値を求める際の前処理として、通常の心周期の範囲（３０～１８０回／分）に対応した周波数（０．５～３Ｈｚ）よりも、外側の周波数を除外するようにバンドパスフィルタ処理を行ってもよい。波形データの振幅の大きさからアンテナ素子と心臓の位置関係を推定可能である。また、このようなバンドパスフィルタ処理は心周期の範囲以外の周波数、例えば呼吸変動の周波数帯の成分を取得するように前処理を行ってもよく、これによりアンテナ素子ｒの位置を推定可能である。
【0060】
（２）評価値２の「フーリエ変換後の特定周波数における強度」は、波形データに関してＦＦＴ処理を行い、心周期に対応する周波数およびその整数倍（２～４倍）までの範囲の特定周波数（０．５～１０Ｈｚ）における強度を評価値２として求める。特定周波数における強度分布によって心臓との位置関係を推定できる。また、評価値２は心周期の範囲以外の周波数帯、例えば呼吸変動の周波数帯における強度をその位置関係の推定に用いても良い。
【0061】
（３）評価値３は、「波形データの変曲点時間」である。変曲点時間は、波形データを２階微分することにより算出できる。この評価値３は、波形の形状を表す評価値である。アンテナ素子と心臓の位置関係によって波形の形状が変化する傾向があるため、この評価値３から心臓との位置関係を推定できる。
【0062】
（４）評価値４は、「波形データの時間積分値」であり、１波形を時間積分することにより算出できる。
【0063】
（５）評価値５は、「自己相関係数」であり、複数の波形が含まれる波形データから算出できる。自己相関係数は、連続する波形の類似性を表す指標である。安定して波形取得ができているアンテナ素子の波形は変化が少ないと考えられるため、連続するアンテナ素子の波形の類似性が高い（自己相関係数が大きい）アンテナ素子を心拍出量推定に用いる。
【0064】
（６）評価値６は、「ピークのタイミングの差分時間」である。２次分布作成部２１２は、最初に、心臓９１の収縮（または拡張）にともなう信号強度が最大（または最小）となるピークのタイミングを算出する。次に、このピークタイミングを、基準波形と比較することで差分時間を算出する。基準波形とは、予め定められたいずれかのアンテナ素子ｒの波形データである。例えば、アンテナアレイ１２２の中心付近のアンテナ素子ｒ（例えばアンテナ素子ｒ２５）の波形データである。ピークのタイミングはアンテナ素子と心臓の位置関係によって異なる傾向がある。その理由は、心臓から拍出される血流量の時間変化は場所によって異なり、心臓とアンテナ素子の位置関係によってそのピークとなるタイミングを捉える時間には差があると考えられるからである。評価値６についての詳細は後述する。
【0065】
２次分布作成部２１２は、このような評価値１～６の少なくともいずれかにより、２次分布データを作成する。２次分布データは、各アンテナ素子ｒの位置（ＸＹ座標）と、そのアンテナ素子ｒの波形データから算出した評価値の分布を表したものである。図１０に示す例では、模式的に、評価値の高低に応じてレベル０～５の６段階の濃淡で示している。レベルが高い程、最も評価値が高く、最も特性が好適なアンテナ素子ｒである。通常は、心臓９１（特に左心室）との位置関係が良好なアンテナ素子ｒ程、評価値が高くなる。
【0066】
（ステップＳ５１３）
素子決定部２１３は、ステップＳ５１２で作成された２次分布から心拍出量の推定に用いるアンテナ素子を決定する。素子決定部２１３は、図１０（ａ）に示す２次分布データの例では、評価値が最も高い位置Ｅ４（列４、行Ｅ）にあるアンテナ素子ｒ３２を決定する。図１０（ｂ）の例では、評価値が同レベルのアンテナ素子ｒが複数ある（アンテナ素子ｒ１８－２０、ｒ２５－２７）ので、素子決定部２１３は、これらの複数のアンテナ素子ｒの中から、予め設定された所定のアルゴリズムで１つのアンテナ素子ｒに決定するようにしてもよい。例えば、所定のアルゴリズムとしては、中心の素子（位置Ｃ５）を選択したり、右上の素子（位置Ｃ４）を選択したりものがある。また、別の評価値により新たに２次分布データを作成し、この新たな２次分布データにより、複数の素子の中から１つのアンテナ素子ｒに絞り込むようにしてもよい。
素子決定部２１３は、ステップＳ５１２で作成された２次分布から心拍出量の推定に用いるアンテナ素子を決定する。素子決定部２１３は、図１０（ａ）に示す２次分布データの例では、評価値が最も高い位置Ｅ４（列４、行Ｅ）にあるアンテナ素子ｒ３２を決定する。図１０（ｂ）の例では、評価値が同レベルのアンテナ素子ｒが複数ある（アンテナ素子ｒ１８－２０、ｒ２５－２７）ので、素子決定部２１３は、これらの複数のアンテナ素子ｒの中から、予め設定された所定のアルゴリズムで１つのアンテナ素子ｒに決定するようにしてもよい。例えば、所定のアルゴリズムとしては、中心の素子（位置Ｃ５）を選択したり、右上の素子（位置Ｃ４）を選択したりものがある。また、別の評価値により新たに２次分布データを作成し、この新たな２次分布データにより、複数の素子の中から１つのアンテナ素子ｒに絞り込むようにしてもよい。
【0067】
なお、評価値のレベルは図１０（ａ）、（ｂ）に示すようにある位置（例えば図１０（ａ）では位置Ｅ４）が最も高く、その位置から離れるにしたがって、評価値が変化するという特性を示す。このようなことから、素子決定部２１３は、２次分布データを、Ｘ軸、Ｙ軸、またはＸＹ平面上で、多項式近似することによりピーク位置を算出し、そのピーク位置に最も近い位置にあるアンテナ素子ｒを、心拍出量測定用のアンテナ素子ｒとして選択（決定）するようにしてもよい。また、素子決定部２１３は、記憶部２２に記憶してある比較分布パターンと比較することで、心拍出量測定用のアンテナ素子ｒを決定するようにしてもよい。また、別の例として、素子決定部２１３は、（２次分布データの生成を経由せずに）、２次分布作成部２１２により算出された評価値（例えば評価値１～評価値５）から、心拍出量測定用のアンテナ素子ｒを決定するようにしてもよい。以上により、図７のサブルーチンフローチャートでの処理を終了し、図６の処理に戻る。
【0068】
（ステップＳ２０）
心拍出量推定部２１４は、ステップＳ１９で決定されたアンテナ素子ｒを用いて取得された波形データを、ステップＳ１８で生成した素子ｒ１～素子ｒｘに関する波形データから抽出し、抽出したアンテナ素子ｒに関する波形データに基づいて、心拍出量、または心臓から拍出される血液量を推定する。具体的には、図５Ｃに示したような波形データにおいて、心臓が収縮期にあるときと、拡張期にあるときの信号強度の差分から、患者９０の心臓９１の心拍出量、または心臓から拍出される血液量を推定する。心臓９１は、収縮期に比べて拡張期においては、損失がより大きくなり、信号の減衰が大きくなる。すなわち収縮期に比べて拡張期では、受信信号の強度が小さくなる。この信号強度の変化は、心臓の大きさの変化、すなわち１拍出量に比例するので、信号強度の変化、すなわち心拍に応じた波形における振幅により心拍出量を推定（算出）できる。なお、心拍出量に加えて、１つの波形の振幅強度から算出される１回拍出量を表示させてもよい。また、心拍出量に加えて、さらに心拍動の周波数を、心拍数として表示してもよい。さらに、入力された被験者の身長や体重等の情報から体表面積を算出し、心拍出量を体表面積で割ることで、心係数として表示してもよい。
心拍出量推定部２１４は、ステップＳ１９で決定されたアンテナ素子ｒを用いて取得された波形データを、ステップＳ１８で生成した素子ｒ１～素子ｒｘに関する波形データから抽出し、抽出したアンテナ素子ｒに関する波形データに基づいて、心拍出量、または心臓から拍出される血液量を推定する。具体的には、図５Ｃに示したような波形データにおいて、心臓が収縮期にあるときと、拡張期にあるときの信号強度の差分から、患者９０の心臓９１の心拍出量、または心臓から拍出される血液量を推定する。心臓９１は、収縮期に比べて拡張期においては、損失がより大きくなり、信号の減衰が大きくなる。すなわち収縮期に比べて拡張期では、受信信号の強度が小さくなる。この信号強度の変化は、心臓の大きさの変化、すなわち１拍出量に比例するので、信号強度の変化、すなわち心拍に応じた波形における振幅により心拍出量を推定（算出）できる。なお、心拍出量に加えて、１つの波形の振幅強度から算出される１回拍出量を表示させてもよい。また、心拍出量に加えて、さらに心拍動の周波数を、心拍数として表示してもよい。さらに、入力された被験者の身長や体重等の情報から体表面積を算出し、心拍出量を体表面積で割ることで、心係数として表示してもよい。
【0069】
（評価値６（ピークタイミングの差分時間））
ここで、上記で簡単に触れた評価値６について、図１１Ａ、図１１Ｂを参照し、より詳細に説明する。図１１Ａは、ピークタイミングの差分時間を説明する模式図である。図１１Ｂは、位置による差分時間の違いを示す模式図である。図１１Ａでは、対象となるアンテナ素子ｒｘ（例えば素子ｒ１）における波形と、基準波形を示している。基準波形は、上述したように中心のアンテナ素子ｒ２５から得られた波形データである。
ここで、上記で簡単に触れた評価値６について、図１１Ａ、図１１Ｂを参照し、より詳細に説明する。図１１Ａは、ピークタイミングの差分時間を説明する模式図である。図１１Ｂは、位置による差分時間の違いを示す模式図である。図１１Ａでは、対象となるアンテナ素子ｒｘ（例えば素子ｒ１）における波形と、基準波形を示している。基準波形は、上述したように中心のアンテナ素子ｒ２５から得られた波形データである。
【0070】
２次分布作成部２１２は、同時、または略同時に計測した２つの対象アンテナ素子ｒ１と基準アンテナ素子ｒ２５の点データから作成した波形データのピークタイミングの差分時間を算出し、この差分時間から評価値を算出する。ここで略同時に計測した点データから作成した波形データとは、図５Ａ等で説明したように、１サイクル時間ｔｃが、心周期よりも十分に短くなるような周期で、計測した点データから作成した波形データである。同時とは、文字通り１つの送信アンテナ素子ｔから送信された電磁波を、複数のアンテナ素子ｒで同時に計測した点データから作成した波形データである。この場合、アンテナ同士が結合し、１つのアンテナとして動作しないように、互いにある程度、距離が離れた、アンテナ素子ｒｘで計測された点データを用いる。
【0071】
図１１Ｂでは、あるアンテナ素子ｒのＸ方向の位置を変位させながら測定させた際の波形データの差分時間の変化を示している。図１１Ｂの実験においては、実施形態と異なり差分時間の算出時は、基準波形として心電図の波形を用いる。図１１Ｂに示すように、差分時間（遅延時間）は、左端で最も（絶対値が）大きく、Ｘ方向のプラス方向に移動させることで徐々に小さくなり、－１０～－３０ｍｍの範囲で最小となり、－４０でまた増加傾向を示すことがわかる。この遅延時間は、心臓の各位置（左心室、右心室、またはこの各部分）による動きの違いにより生じると考えられる。このようなことから、アンテナ素子ｒの心臓９１との相対位置の違いにより、すなわち、受信アンテナ１２のアンテナ素子ｔと、アンテナ素子ｒとの間の電波の伝播経路中の心臓９１の位置により（特に左心室）、ピークの遅延時間が異なる。つまり、評価値６においては、２次分布作成部２１２は、差分時間の分布を利用して心臓位置と各アンテナ素子ｒの位置関係を算出する。そして、素子決定部２１３は、複数のアンテナ素子ｒから、最も評価値が心拍出量の算出に適した位置にあるアンテナ素子ｒを選択する。
【0072】
以上説明したように、本実施形態に係る心拍出量計測センサ１０００は、送信アンテナ１１と、受信アンテナ１２と、受信アンテナ１２で受信した生体を透過したマイクロ波を用いて、心臓から拍出される血液量を推定する心拍出量推定部２１４と、を備え、送信アンテナ１１および受信アンテナ１２の少なくとも一方は、生体に対する位置が異なる複数のアンテナ素子ｒを含み、さらに、アンテナ素子ｒそれぞれに関して計測された計測値の経時的変化を表す波形データを作成するとともに、該波形データをアンテナ素子ｒそれぞれと対応付けた波形分布データを作成する１次分布作成部２１１と、１次分布作成部２１１により作成された波形データに基づいて、複数のアンテナ素子ｒの中から、心拍出量の推定の際に用いるアンテナ素子ｒを決定する素子決定部２１３と、を備える。このように構成することで、最適なアンテナ素子を用いて測定でき、ひいては、心臓から拍出される血液量を比較的高い精度で推定できる。
【0073】
（第２の実施形態）
次に、図１２Ａから図１５Ｂを参照し、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、アンテナ素子ｒを決定する前に、特徴データを用いてアンテナ１２の設置状態の適否を判定するものである。図１２Ａ、図１２Ｂは、第２の実施形態における図６のステップＳ１９の処理を示すサブルーチンフローチャートである。なお、第２の実施形態においては、メインルーチンフローチャートは、図６に示した第１の実施形態と同じであり、説明を省略する。
次に、図１２Ａから図１５Ｂを参照し、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、アンテナ素子ｒを決定する前に、特徴データを用いてアンテナ１２の設置状態の適否を判定するものである。図１２Ａ、図１２Ｂは、第２の実施形態における図６のステップＳ１９の処理を示すサブルーチンフローチャートである。なお、第２の実施形態においては、メインルーチンフローチャートは、図６に示した第１の実施形態と同じであり、説明を省略する。
【0074】
（ステップＳ５３１、Ｓ５３２）
ここでは、制御部２１は、図７のステップＳ５１１、Ｓ５１２と同じ処理を行う。具体的には、制御部２１の１次分布作成部２１１は波形分布データ（１次分布データ）を作成し、２次分布作成部２１２は、評価値の分布データ（２次分布データ）を作成する。
ここでは、制御部２１は、図７のステップＳ５１１、Ｓ５１２と同じ処理を行う。具体的には、制御部２１の１次分布作成部２１１は波形分布データ（１次分布データ）を作成し、２次分布作成部２１２は、評価値の分布データ（２次分布データ）を作成する。
【0075】
（ステップＳ５３３）
設置状態判定部２１５は、１次または２次分布データ（波形分布データ、または評価値の分布データ）から特徴データを抽出し、アンテナの設置状態を判定する。図１３は、各種の特徴量の例を示す表である。
設置状態判定部２１５は、１次または２次分布データ（波形分布データ、または評価値の分布データ）から特徴データを抽出し、アンテナの設置状態を判定する。図１３は、各種の特徴量の例を示す表である。
【0076】
（１）特徴量１の「波形データの振幅」は、波形データに含まれる１つまたは複数の波形の振幅である。通常の心周期に近い周波数の波形を抽出し、その波形の振幅を特徴量１として求める。この特徴量１は、上述の評価値１と同様の手法により求め得る。そして設置状態判定部２１５は、この特徴量１と、記憶部２２に記憶されている特徴量１用の設定範囲とを比較し、設定範囲内の場合は設置状態が適正、設定範囲外の場合は不適正と判定する。例えば心臓９１との位置関係が正しくなく、振幅が所定範囲よりも小さい場合には不適正と判定する。
【0077】
（２）特徴量２は、「自己相関係数」であり、複数の波形が含まれる波形データから算出できる。この特徴量２は、上述の評価値５と同様の手法により求め得る。そして設置状態判定部２１５は、この特徴量２と、記憶部２２に記憶されている特徴量２用の設定範囲とを比較し、設定範囲内の場合は設置状態が適正、設定範囲外の場合には不適正と判定する。例えば、波形が安定せず、自己相関係数が所定範囲よりも小さい場合には、不適正と判定する。
【0078】
（３）特徴量３は、「ピークのタイミングの差分時間」である。設置状態判定部２１５は、対象のアンテナ素子ｒの波形のピークタイミングを、基準波形と比較することで差分時間を算出する。この特徴量３は、上述の評価値６と同様の手法により求め得る。そして設置状態判定部２１５は、この特徴量３と、記憶部２２に記憶されている特徴量３用の設定範囲とを比較し、設定範囲内の場合は設置状態が適正、設定範囲外の場合には不適正と判定する。例えば、反射波の影響等により差分時間が、所定範囲よりも大きい場合には不適正と判断する。
【0079】
（４）特徴量４は、「波形形状」である。設置状態判定部２１５は、記憶部２２に記憶している通常波形形状と比較し、ノイズが含まれていることにより、通常波形形状と異なる波形である場合には、設置状態が不適正と判定する。これ以外は適正と判定する。
【0080】
（５）特徴量５は、「ピーク位置」である。２次分布データから、ピーク位置を特定する。この２次分布データは、評価値１～評価値６のいずれを用いて作成してもよい。特定されたピーク位置は、アンテナ素子ｒのいずれかの位置にあり範囲内と判定される場合と、ピーク位置が、アンテナ素子ｒのいずれにも存在せず、範囲外（外側に）にあると判定される場合がある。例えば、最も外周にあるアンテナ素子ｒでは、増加している途中であり、そのさらに外側にピークが存在すると推定される場合である。設置状態判定部２１５は、範囲内の場合は、設置状態が適正、範囲外の場合は不適正と判定する。また、直接波だけでなく反射波を受信する等により複数のピーク位置が、検出された場合は、異常であるとして、設置状態が不適正と判断する。図１４は、そのような場合の特徴データを示す模式図である。図１４は、２次分布データに、特徴データとしてのピーク位置を重ねて示したものであり、この図では、２つのピーク１、２が表れており設置状態が不適正である。
【0081】
なお、特徴量により設置状態の適否の判定に比較分布パターンを用いてもよい。例えば、患者９０毎に同じベッド９５で測定した直前（例えば前日）の特徴データを比較分布パターンとして、記憶部２２に記憶させておき、この読み出した比較分布パターンと、今回の特徴データとの類似性により、設置状態が適切であると判定する。例えば略同じパターンであれば、設置状態が適切であると判定する。
【0082】
（ステップＳ５３４）
設置状態判定部２１５は、ステップＳ５３３での判定が適正である場合（ＹＥＳ）、処理をステップＳ５３５に進め、判定が不適正の場合（ＮＯ）、処理を図１２ＢのステップＳ５４１に進める。
設置状態判定部２１５は、ステップＳ５３３での判定が適正である場合（ＹＥＳ）、処理をステップＳ５３５に進め、判定が不適正の場合（ＮＯ）、処理を図１２ＢのステップＳ５４１に進める。
【0083】
（ステップＳ５３５）
この処理は、ステップＳ５１３と同様の処理である。素子決定部２１３は、ステップＳ５３２で作成された２次分布から心拍出量の推定に用いるアンテナ素子ｒを決定する。そして、図１２Ａのサブルーチンフローチャートでの処理を終了し、図６の処理に戻り、以降は、決定したアンテナ素子ｒを用いた心拍出量の測定を行う。
この処理は、ステップＳ５１３と同様の処理である。素子決定部２１３は、ステップＳ５３２で作成された２次分布から心拍出量の推定に用いるアンテナ素子ｒを決定する。そして、図１２Ａのサブルーチンフローチャートでの処理を終了し、図６の処理に戻り、以降は、決定したアンテナ素子ｒを用いた心拍出量の測定を行う。
【0084】
（ステップＳ５４１）
制御部２１は、ピーク位置が範囲外（アンテナアレイ１２２の外側）であれば処理をステップＳ５４２に進める。一方で、これ以外、例えば、特徴量１～４に関して設定範囲外の場合、または特徴量５で複数のピークが存在する場合（例えば図１４）、等には処理をステップＳ５５０に進める。
制御部２１は、ピーク位置が範囲外（アンテナアレイ１２２の外側）であれば処理をステップＳ５４２に進める。一方で、これ以外、例えば、特徴量１～４に関して設定範囲外の場合、または特徴量５で複数のピークが存在する場合（例えば図１４）、等には処理をステップＳ５５０に進める。
【0085】
（ステップＳ５４２）
第２指示部として機能する指示部２１６は、特徴データに基づいて、アンテナ１２全体の移動方向を決定する。
第２指示部として機能する指示部２１６は、特徴データに基づいて、アンテナ１２全体の移動方向を決定する。
【0086】
（ステップＳ５４３）
指示部２１６は、アンテナ１２の移動方向を指示する。具体的には、タッチパネル５１に移動方向を表示して、看護師、医師等のユーザーに対してアンテナ１２の移動を促す。あるいは、以下に説明するＸＹステージ５２に移動信号を出力する。この移動方向を指示する際に移動量も同時に表示、または移動信号に含ませてもよい。
指示部２１６は、アンテナ１２の移動方向を指示する。具体的には、タッチパネル５１に移動方向を表示して、看護師、医師等のユーザーに対してアンテナ１２の移動を促す。あるいは、以下に説明するＸＹステージ５２に移動信号を出力する。この移動方向を指示する際に移動量も同時に表示、または移動信号に含ませてもよい。
【0087】
図１５Ａ、図１５Ｂは、ＸＹステージ５２の構成を示す図である。心拍出量計測センサ１０００は、これらの図に示すようにＸＹステージ５２によりＸＹ方向が移動可能なように構成してもよい。図１５Ａ、図１５Ｂでは、患者９０が横たわるベッド９５の上方、下方それぞれに送信アンテナ１１および受信アンテナ１２を配置している。
【0088】
ＸＹステージ５２は、コントローラー５２０、上方の送信アンテナ１１を筐体内部に保持する保持部５２１、この保持部５２１をＸＹ方向に移動させる移動部５２２、下方の受信アンテナ１２を筐体内部に保持する保持部５２３、この保持部５２３をＸＹ方向に移動させる移動部５２４、およびこれらの部材を上下方向にそれぞれ移動させる垂直移動部５２５で構成される。
【0089】
移動部５２２、５２４は、同様の構成を備え、それぞれレール、駆動部、および保持部と連結する連結部を含む。ＸＹステージ５２は、保持部５２１、５２３でそれぞれ保持する送信アンテナ１１、および受信アンテナ１２の高さ（Ｚ方向）、およびＸＹ方向の位置を、指示部２１６の制御信号に応じて移動可能である。
【0090】
本実施形態では、ＸＹステージ５２は、指示部２１６から送られた移動信号に応じて、複数のアンテナ素子ｒを有する受信アンテナ１２をＸＹ方向に所定量移動させる。
【0091】
（ステップＳ５４４）
ＸＹステージ５２のコントローラー５２０は、指示部２１６の指示に応じて、送信アンテナ１１を移動させた後、移動完了信号を指示部２１６に返信する。あるいは、ユーザーからの再計測開始指示を、タッチパネル５１等を介して受け取る。これを受けた、第１指示部として機能する指示部２１６は、再計測の指示を制御部２１に送る。以降は、図６のステップＳ１１に戻り、以降の処理を再び実行し、再計測する。
ＸＹステージ５２のコントローラー５２０は、指示部２１６の指示に応じて、送信アンテナ１１を移動させた後、移動完了信号を指示部２１６に返信する。あるいは、ユーザーからの再計測開始指示を、タッチパネル５１等を介して受け取る。これを受けた、第１指示部として機能する指示部２１６は、再計測の指示を制御部２１に送る。以降は、図６のステップＳ１１に戻り、以降の処理を再び実行し、再計測する。
【0092】
（ステップＳ５５１）
ここでは、第１指示部として機能する指示部２１６は、再計測、または再配置を指示する。具体的には、指示部２１６は、制御部２１に再計測を指示し、現時点の配置状態のまま、ステップＳ１１の処理に戻り、再計測を実施する。または、タッチパネル５１に配置状態の確認を促す指示を表示させる。そして、ユーザーからの再計測開始指示を、タッチパネル５１等を介して受け取った後、ステップＳ１１の処理に戻り、再計測を実施する。なお、再計測する場合に、巡回モードの変更、および／または周期ｔｓの変更を行うようにしてもよい。
ここでは、第１指示部として機能する指示部２１６は、再計測、または再配置を指示する。具体的には、指示部２１６は、制御部２１に再計測を指示し、現時点の配置状態のまま、ステップＳ１１の処理に戻り、再計測を実施する。または、タッチパネル５１に配置状態の確認を促す指示を表示させる。そして、ユーザーからの再計測開始指示を、タッチパネル５１等を介して受け取った後、ステップＳ１１の処理に戻り、再計測を実施する。なお、再計測する場合に、巡回モードの変更、および／または周期ｔｓの変更を行うようにしてもよい。
【0093】
以上説明したように、第２の実施形態に係る心拍出量計測センサ１０００は、第１の実施形態の構成に加えて、設置状態判定部２１５を備え、この設置状態判定部２１５によりアンテナアレイ１２２の設置状態が適正か否かを判定する。このようにすることで、設置状態が不適正な場合に、再設置を行ったり、再測定を行ったりすることで、不適正な設置状態下で使用するアンテナ素子が決定されることを未然に防ぐことができ、心臓から拍出される血液量をより高い精度で推定できる。
【0094】
（変形例）
第２の実施形態では、特徴データが、設定範囲外の場合には、再計測を指示したが、以下に説明する変形例のように処理してもよい。図１６は、変形例における図１２Ａに続く処理を示すフローチャートである。
第２の実施形態では、特徴データが、設定範囲外の場合には、再計測を指示したが、以下に説明する変形例のように処理してもよい。図１６は、変形例における図１２Ａに続く処理を示すフローチャートである。
【0095】
【0096】
（ステップＳ５５０）
ここでは、設置状態判定部２１５は、特徴量１～４に関して設定範囲外の場合（ＹＥＳ）には処理をステップＳ５５５に進める。一方で、設定範囲外でない場合（ＮＯ）、すなわち特徴量５で複数のピークが存在する場合は、処理をステップＳ５５１に進め、このステップＳ５５１で再計測を指示する。
ここでは、設置状態判定部２１５は、特徴量１～４に関して設定範囲外の場合（ＹＥＳ）には処理をステップＳ５５５に進める。一方で、設定範囲外でない場合（ＮＯ）、すなわち特徴量５で複数のピークが存在する場合は、処理をステップＳ５５１に進め、このステップＳ５５１で再計測を指示する。
【0097】
（ステップＳ５５５）
設置状態判定部２１５は、設定範囲外となったアンテナ素子ｒを対象から除外する。
設置状態判定部２１５は、設定範囲外となったアンテナ素子ｒを対象から除外する。
【0098】
（ステップＳ５５６）
ここでは、素子決定部２１３は、ステップＳ５５５で除外されたアンテナ素子以外の中からアンテナ素子ｒを決定する。例えば、特徴量４（波形形状）で設定範囲外となったアアンテナ素子ｒを除外する。これにより、除外されたこのアンテナ素子ｒは、仮に評価値１（振幅）が最も高くても、心拍出量の推定に用いるアンテナ素子として選択されない。以降は、図１６のサブルーチンフローチャートでの処理を終了し、図６の処理に戻り、以降は、決定したアンテナ素子ｒを用いた心拍出量の測定を行う。
ここでは、素子決定部２１３は、ステップＳ５５５で除外されたアンテナ素子以外の中からアンテナ素子ｒを決定する。例えば、特徴量４（波形形状）で設定範囲外となったアアンテナ素子ｒを除外する。これにより、除外されたこのアンテナ素子ｒは、仮に評価値１（振幅）が最も高くても、心拍出量の推定に用いるアンテナ素子として選択されない。以降は、図１６のサブルーチンフローチャートでの処理を終了し、図６の処理に戻り、以降は、決定したアンテナ素子ｒを用いた心拍出量の測定を行う。
【0099】
このように変形例では、特徴データが設定範囲外となったアンテナ素子ｒを選択対象から除外し、これ以外のアンテナ素子ｒの中から心拍出量測定に用いるアンテナ素子を決定する。これにより不適切なアンテナ素子が選択されることを未然に防ぐことができ、心臓から拍出される血液量をより高い精度で推定できる。
【0100】
（他の変形例）
なお、他の変形例として、素子決定部２１３は、特徴データに基づいて、１つまたは複数のアンテナ素子ｒを選択してもよい。例えば、図１０（ｂ）のような２次分布データから得られた特徴データに基づいて、複数のアンテナ素子ｒを選択する。例えば特徴データとしてピーク位置に近い複数のアンテナ素子ｒを選択する。そして心拍出量推定部２１４は、選択されたアンテナ素子ｒの計測値から得られた信号（デジタル信号）を、加算平均（単純加算平均）、またはピーク位置との距離に応じて重み付けした加重平均（重み付け平均）、等の演算処理した処理後信号を用いて、心拍出量を推定する。このようにすることで、より高い精度で、心臓から拍出される血液量を推定できる。
なお、他の変形例として、素子決定部２１３は、特徴データに基づいて、１つまたは複数のアンテナ素子ｒを選択してもよい。例えば、図１０（ｂ）のような２次分布データから得られた特徴データに基づいて、複数のアンテナ素子ｒを選択する。例えば特徴データとしてピーク位置に近い複数のアンテナ素子ｒを選択する。そして心拍出量推定部２１４は、選択されたアンテナ素子ｒの計測値から得られた信号（デジタル信号）を、加算平均（単純加算平均）、またはピーク位置との距離に応じて重み付けした加重平均（重み付け平均）、等の演算処理した処理後信号を用いて、心拍出量を推定する。このようにすることで、より高い精度で、心臓から拍出される血液量を推定できる。
【0101】
（第３の実施形態）
第３の実施形態においては、看護師、医師等のユーザーの指示の基、患者９０は体位等の状態を変更する。そして患者９０の異なる複数の状態で、素子走査処理を行い、その計測結果から抽出した特徴データにより設置状態を判定する。
第３の実施形態においては、看護師、医師等のユーザーの指示の基、患者９０は体位等の状態を変更する。そして患者９０の異なる複数の状態で、素子走査処理を行い、その計測結果から抽出した特徴データにより設置状態を判定する。
【0102】
図１７は、第３の実施形態におけるアンテナ素子決定処理および心拍出量測定処理を示すフローチャートである。図１７のステップＳ１１～Ｓ２０は、上述の図６のステップＳ１１～Ｓ２０と同様の処理であり、説明を省略する。
【0103】
（ステップＳ１１）
制御部２１は、ユーザーの測定開始指示により送受信アンテナによる送受信を開始させる。
制御部２１は、ユーザーの測定開始指示により送受信アンテナによる送受信を開始させる。
【0104】
（ステップＳ１１５）
ステップＳ１１５では、制御部２１は、ステップＳ１７６との間でループｂの処理を行う。このループｂでは、患者９０（生体）の状態の変更が行われる。この状態には、静止状態、深呼吸状態、体動状態、体位変更状態のうち、少なくともいずれか複数を含む。ここで静止状態、深呼吸状態とは、文字通り、ベッド９５上で臥位状態（仰臥位）の患者９０がなるべく動かない状態、または、深く呼吸する状態を維持することである。体位変更状態とは、仰臥位、側臥位、および腹臥位の間で体位変更を行うことである。体動状態とは、体位変更を伴わない動き、例えば手脚の曲げ伸ばしの動きを行うことである。いずれの状態も、ユーザーが指示する所定期間以上の間行われる。ここで所定期間とは、１単位の素子走査処理の期間程度（例えば数秒から十数秒）である。
ステップＳ１１５では、制御部２１は、ステップＳ１７６との間でループｂの処理を行う。このループｂでは、患者９０（生体）の状態の変更が行われる。この状態には、静止状態、深呼吸状態、体動状態、体位変更状態のうち、少なくともいずれか複数を含む。ここで静止状態、深呼吸状態とは、文字通り、ベッド９５上で臥位状態（仰臥位）の患者９０がなるべく動かない状態、または、深く呼吸する状態を維持することである。体位変更状態とは、仰臥位、側臥位、および腹臥位の間で体位変更を行うことである。体動状態とは、体位変更を伴わない動き、例えば手脚の曲げ伸ばしの動きを行うことである。いずれの状態も、ユーザーが指示する所定期間以上の間行われる。ここで所定期間とは、１単位の素子走査処理の期間程度（例えば数秒から十数秒）である。
【0105】
（ステップＳ１２～Ｓ１７（ループａ、および素子走査処理））
このステップＳ１２では、制御部２１は、ステップＳ１６との間でループａの処理を行い、ステップＳ１７で終了条件を満たすまで、このループａの処理を繰り返す。終了条件を満たした場合、処理をステップＳ１７５に進める。
このステップＳ１２では、制御部２１は、ステップＳ１６との間でループａの処理を行い、ステップＳ１７で終了条件を満たすまで、このループａの処理を繰り返す。終了条件を満たした場合、処理をステップＳ１７５に進める。
【0106】
（ステップＳ１７５）
制御部２１は、タッチパネル５１等に１単位の素子走査処理が終了したことを表示する。このときに、合わせて次の状態（例えば深呼吸状態）を表示するようにしてもよい。ユーザーはその表示に応じて、次の状態、例えば静止状態から深呼吸状態となるように患者９０に指示する。このときにユーザーによる操作を受け付けるようにしてもよい。例えば、ユーザーは、次の状態となるような患者９０への指示を行った後に、計測開始指示をタッチパネル５１から入力する。
制御部２１は、タッチパネル５１等に１単位の素子走査処理が終了したことを表示する。このときに、合わせて次の状態（例えば深呼吸状態）を表示するようにしてもよい。ユーザーはその表示に応じて、次の状態、例えば静止状態から深呼吸状態となるように患者９０に指示する。このときにユーザーによる操作を受け付けるようにしてもよい。例えば、ユーザーは、次の状態となるような患者９０への指示を行った後に、計測開始指示をタッチパネル５１から入力する。
【0107】
（ステップＳ１７６）
患者９０が所定種類数の状態での計測を終了していなければ、ステップＳ１１５以下のループｂの処理を繰り返す。一方で、全ての状態の計測が終わっていれば、ループｂを抜けて処理をステップＳ１８に進める。
患者９０が所定種類数の状態での計測を終了していなければ、ステップＳ１１５以下のループｂの処理を繰り返す。一方で、全ての状態の計測が終わっていれば、ループｂを抜けて処理をステップＳ１８に進める。
【0108】
（ステップＳ１８）
波形データ生成部３０２は、点データから素子ｒ１～素子ｒｘの波形データ（第１分布データ）を生成する。このときに、状態それぞれと対応付けた波形データを生成してもよい。
波形データ生成部３０２は、点データから素子ｒ１～素子ｒｘの波形データ（第１分布データ）を生成する。このときに、状態それぞれと対応付けた波形データを生成してもよい。
【0109】
（ステップＳ１９）
ここでは、制御部２１は、設置状態を判定し、判定後に心拍出量推定に用いるアンテナ素子ｒを決定する。ここでは、制御部２１は、図１２Ａ、および、これに続く図１２Ｂもしくは図１６に示した処理を行う。具体的には、２次分布データ生成部２１２は２次分布データを生成し、設置状態判定部２１５は、特徴データを生成し、これにより設置状態を判定する。その結果に応じた処理を実行した後、素子決定部２１３により、心拍出量推定に用いるアンテナ素子ｒを決定する。なお、この設置状態の判定処理、およびアンテナ素子ｒの決定処理を実行する際に、患者の状態毎に処理するようにしてもよく、複数の状態をまとめて（区別せず）に処理するようにしてもよい。
ここでは、制御部２１は、設置状態を判定し、判定後に心拍出量推定に用いるアンテナ素子ｒを決定する。ここでは、制御部２１は、図１２Ａ、および、これに続く図１２Ｂもしくは図１６に示した処理を行う。具体的には、２次分布データ生成部２１２は２次分布データを生成し、設置状態判定部２１５は、特徴データを生成し、これにより設置状態を判定する。その結果に応じた処理を実行した後、素子決定部２１３により、心拍出量推定に用いるアンテナ素子ｒを決定する。なお、この設置状態の判定処理、およびアンテナ素子ｒの決定処理を実行する際に、患者の状態毎に処理するようにしてもよく、複数の状態をまとめて（区別せず）に処理するようにしてもよい。
【0110】
（ステップＳ２０）
心拍出量推定部２１４は、ステップＳ１９で決定されたアンテナ素子ｒを用いて、心拍出量、または心臓から拍出される血液量を推定する。ここでの処理は、図６のステップＳ２０の処理と同様の処理である。
心拍出量推定部２１４は、ステップＳ１９で決定されたアンテナ素子ｒを用いて、心拍出量、または心臓から拍出される血液量を推定する。ここでの処理は、図６のステップＳ２０の処理と同様の処理である。
【0111】
第３の実施形態に係る心拍出量計測センサ１０００は、第２の実施形態の構成において、患者９０の複数の状態において計測されたデータから、設置状態の判定処理および素子の決定処理を行うので、ロバスト性が高い状態にできる。これにより心拍出量の測定（ステップＳ４３）を行っている間に患者９０の状態が変化したとしても、安定して計測できるので、心臓から拍出される血液量をより高い精度で安定して推定できる。
【0112】
また、本実施形態においては、同時または略同時に、各アンテナ素子で計測された計測値を用い、得られた計測値から波形データを作成する。このように同時または略同時に計測された計測値を用いることにより、評価値１～６のいずれかを用いた２次分布データおよび、特徴量１～５のいずれかを用いた特徴データを抽出する際の精度が向上する。なお、変形例として、ピークのタイミングの差分時間（評価値６、特徴量３）以外を用いる場合においては、各アンテナ素子で異なる時刻に計測した計測値を用いてもよい。例えば、１つの送信側アンテナ素子ｔと１つの受信側アンテナ素子ｒとの間の伝播経路での受信信号の計測を数秒周期で順次切り替えながら行い、これをアンテナ素子ｒ全数分繰り返すことにより、計測値を取得するようにしてもよい。
【0113】
また、本実施形態においては、高速切替部１２２（または高速切替部１１２）を含み、１次分布作成部２１１は、点データ記録部３０１および波形データ生成部３０２を含む。これにより、略同時に複数のアンテナ素子での計測を行え、ひいては上述の精度向上を図れる。
【0114】
また、所定の周期は、複数のアンテナ素子へのＯＮが一巡する１サイクル時間ｔｃが、心周期よりも十分に短くなるような周期、例えば１ｍｓｅｃ以下に設定されている。これにより十分なサンプリングレートを確保でき、波形を精度よく生成できる。
【0115】
また、評価値は、（評価値１）波形データの振幅、（評価値２）フーリエ変換後の特定周波数における強度、（評価値３）波形データの変曲点時間、（評価値４）波形データの時間積分値、（評価値５）自己相関係数、および（評価値６）ピークのタイミングの差分時間、の少なくともいずれかである。これらの評価値１～６のいずれも用いても、精度よく、複数のアンテナ素子の中から好適なアンテナ素子を決定できる。
【0116】
また、特徴量は、（特徴量１）波形データの振幅、（特徴量２）自己相関係数、（特徴量３）ピークのタイミングの差分時間、（特徴量４）波形形状、および（特徴量５）ピーク位置、の少なくともいずれかである。これらの特徴量１～５のいずれも用いても、適切に、アンテナアレイ１２２（またはアンテナアレイ１１３）の設置状態の適否を判定できる。
【0117】
また巡回モードと周期を変更可能とすることで、電磁波の送受信条件を最適な条件に設定できる。
【0118】
また、本実施形態では電磁波としてマイクロ波を用いる。マイクロ波は、人体を透過する際の減衰が他の周波数よりも少なく、また損失が比較的高い心臓の拡張／収縮の動きに応じた損失変化にともなう信号の変化の感度（振幅の増減率）が他の周波数よりも大きく、心拍出量の測定に好適である。
【0119】
以上に説明した、心拍出量計測センサ１０００の構成は、上述の実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、上述の構成に限られず、特許請求の範囲内において、種種改変することができる。
【0120】
例えば、心拍出量の推定には、素子決定部が決定したアンテナ素子ｒを用いて、精度を向上させるために再度計測を行い、再度計測した波形データに基づいて心拍出量を推定しても良く、また決定時および再計測時のアンテナ素子は複数であっても良い。具体的には、例えば、隣接する４つのアンテナ素子ｒのステップＳ１９（図７／図１２Ａ）で算出された評価値または特徴量が非常に近い場合、この４つのアンテナ素子ｒを心拍出量の推定の際に用いるアンテナ素子ｒとして決定し、各アンテナ素子ｒを用いて得られた波形データに基づいて算出された心拍出量の平均値から心拍出量を推定してもよい。
【0121】
また、上述した心拍出量計測センサ１０００における各種処理を行う手段および方法は、専用のハードウェア回路、またはプログラムされたコンピューターのいずれによっても実現することが可能である。上記プログラムは、例えば、ＵＳＢメモリやＤＶＤ－ＲＯＭ等のコンピューター読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、ハードディスク等の記憶部に転送され記憶される。また、上記プログラムは、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、一機能として装置のソフトウエアに組み込まれてもよい。
【符号の説明】
【0122】
１０００ 心拍出量計測センサ
１１、１１ｂ 送信アンテナユニット
１１０ 基板
１１１ 送信波形生成部
１１２ 高速切替部
１１３ アンテナアレイ（送信側）
ｔ１～ｔｘ アンテナ素子（送信側）
１２、１２ｂ 受信アンテナユニット
１２０ 基板
１２１ アンテナアレイ（受信側）
１２２ 高速切替部
１２３ サンプリング部
１３ 信号ケーブル
１４ 送受信コントローラー
２０ 装置本体
２１ 制御部
２１１ １次分布作成部
３０１ 点データ記録部
３０２ 波形データ生成部
２１２ ２次分布作成部
２１３ 素子決定部
２１４ 心拍出量推定部
２１５ 設置状態判定部
２１６ 指示部
２２ 記憶部
２３ 入出力Ｉ／Ｆ
２４ 通信Ｉ／Ｆ
５１ タッチパネル
５２ ＸＹステージ
６１ ＰＣ
１１、１１ｂ 送信アンテナユニット
１１０ 基板
１１１ 送信波形生成部
１１２ 高速切替部
１１３ アンテナアレイ（送信側）
ｔ１～ｔｘ アンテナ素子（送信側）
１２、１２ｂ 受信アンテナユニット
１２０ 基板
１２１ アンテナアレイ（受信側）
１２２ 高速切替部
１２３ サンプリング部
１３ 信号ケーブル
１４ 送受信コントローラー
２０ 装置本体
２１ 制御部
２１１ １次分布作成部
３０１ 点データ記録部
３０２ 波形データ生成部
２１２ ２次分布作成部
２１３ 素子決定部
２１４ 心拍出量推定部
２１５ 設置状態判定部
２１６ 指示部
２２ 記憶部
２３ 入出力Ｉ／Ｆ
２４ 通信Ｉ／Ｆ
５１ タッチパネル
５２ ＸＹステージ
６１ ＰＣ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16】
【図17】
