JP2016220728A - 生体情報計測装置および生体情報の送信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】利用者の本来の活動状況を損なわせることがなく、かつ利用者の生体情報を確実に外部へ送信できる装置を提供する。
【解決手段】無線通信装置２４を生体情報計測装置２に内蔵する。加速度センサ２３が計測する加速度に基づいて利用者が運動中であるのか運動中でないのかを判定し、利用者が運動中であると判定されている場合には、生体情報の生体情報蓄積部２５への蓄積のみを行い、生体情報蓄積部２５に蓄積されている生体情報の外部への送信を禁止する。利用者が運動中でないと判定されている場合には、生体情報蓄積部２５に蓄積されている生体情報の外部への送信を許可する。
【選択図】図２

Description

この発明は、利用者の体に装着されて用いられる生体情報計測装置および生体情報の送信方法に関するものである。

従来より、利用者の体に生体情報計測装置を装着し、この生体情報計測装置によって計測された利用者の生体情報をインターネット上のサーバに無線通信によって転送し蓄積することで、利用者の健康増進に活用しようという事例がある。

生体情報計測装置を屋外で使用する場合、遠方の基地局との無線通信を、別途用意した長距離無線通信装置を中継装置として用いることで、基地局との通信距離の問題を回避することができる。

図１５に従来の生体情報計測装置の屋外での使用事例を示す。同図において、１０１はユーザ（利用者）、１０２は生体情報計測装置、１０３は長距離無線通信装置、１０４は基地局、１０５は通信回線、１０６はインターネット、１０７はサーバである。生体情報計測装置１０２はランニング等の運動をするユーザ１０１の体に装着されている。

この使用事例において、ユーザ１０１は生体情報計測装置１０２とは別に長距離無線通信装置１０３を携帯しており、生体情報計測装置１０２によって計測されたユーザ１０１の生体情報が、有線通信もしくは無線通信によって、長距離無線通信装置１０３に転送され、さらには長距離無線通信装置１０３から基地局１０４へ転送される。基地局１０４は、長距離無線通信装置１０３から転送されてきたユーザ１０１の生体情報を、通信回線１０５を介してインターネット１０６上のサーバ１０７に送る。これにより、サーバ１０７には、図１６に示すように、ユーザ１０１の生体情報が蓄積されて行く。

このような生体情報計測装置の屋外での使用事例については下記の文献（非特許文献１〜３）にも記載がある。

非特許文献１には、生体センサ（生体情報計測装置１０２に相当）からの情報をＰＤＡ（Personal Digital Assistant），携帯電話機などの標準的な無線通信装置（長距離無線通信装置１０３に相当）に一旦取得させ、それらの情報を標準の無線通信回線（通信回線１０５に相当）を介して遠隔のサーバあるいはシステム（サーバ１０７に相当）に転送する事例が記載されている。(非特許文献１のＦｉｇ．１参照)。

非特許文献２には、生体センサ（生体情報計測装置１０２に相当）からの情報を取得した無線装置（長距離無線通信装置１０３に相当）が、ユーザの移動にともない、複数の基地局（基地局１０４に相当）との接続を切り替える様子が記載されている（非特許文献２のＦｉｇ．１参照）。

非特許文献３には、生体センサ（生体情報計測装置１０２に相当）からの情報をスマートフォンやタブレットなどの無線通信装置（長距離無線通信装置１０３に相当）を介して遠隔のサーバあるいはシステム（サーバ１０７に相当）に転送の上、蓄積、分析し、ユーザにとって有益な情報に変換して、健康管理などのサービスに応用しようという事例が記載されている（非特許文献３の図１参照）。

R. Fensli, E. Gunnarson, O. Hejlesen, "A wireless ECG system for continuous event recording and communication to a clinical alarm station", EMBC 2004, Vol. 1, pp. 2208-2211. J.M.L.P. Caldeira, J.J.P.C. Rodrigues, P. Lorenz, "Toward Ubiquitous Mobility Solutions for Body Sensor Networks on HealthCare", IEEE Communications Magazine, Vol. 50, Issue 5, 2012, pp. 108-115. 小笠原ら、"ウェアラブル電極インナー技術の応用展開", NTT技術ジャーナル, Vol. 27, No. 11, 2014.

上述した使用事例からも分かるように、従来の生体情報計測装置は、ユーザが携帯するスマートフォンなどの長距離無線通信装置と組み合わせて用いられる。生体情報計測装置を屋外で使用する場合、長距離無線通信装置は、生体情報の転送以外の目的、例えば、音声通信、データ通信でも使用される。このような長距離無線通信装置を、ランニング等の比較的軽い運動に際して、中継装置として利用者が保持することは障害にはならない。

しかしながら、生体情報計測装置を屋内でかつ運動などの動きの激しい状況で使用するような場合、長距離無線通信装置を利用者が保持することは、本来の活動を阻害する恐れがあり問題であった。

具体例として、スポーツクラブでの集中トレーニング下での生体情報計測が挙げられる。こうした利用環境では、本来の活動状況を損なうことなく、トレーニング時の生体情報を取得することが求められており、スマートフォンなどの長距離無線通信装置を保持しながら運動することは難しいといった問題があった。

これに対して、生体情報計測装置に専用の無線通信装置を内蔵させることにより、すなわち無線通信装置内蔵型の生体情報計測装置とすることにより、利用者の本来の活動状況を損なわせないようにすることが考えられる。しかしながら、屋内で運動などの激しい状況下で使用するような場合、運動による無線通信装置の振動により、生体情報を外部に送信できなくなることがあるという問題があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、利用者の本来の活動状況を損なわせることがなく、かつ利用者の生体情報を確実に外部へ送信することができる生体情報計測装置および生体情報の送信方法を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、利用者の生体情報を計測する生体情報計測手段と、この生体情報計測手段によって計測された生体情報を蓄積する生体情報蓄積手段と、この生体情報蓄積手段に蓄積されている生体情報を外部に送信する生体情報送信手段とを備え、利用者の体に装着されて用いられる生体情報計測装置であって、利用者が運動中であるのか運動中でないのかを判定する判定手段と、判定手段での判定結果に基づき、利用者が運動中であると判定されている場合には生体情報の外部への送信を禁止し、利用者が運動中でないと判定されている場合には生体情報の外部への送信を許可する送信制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明の生体情報計測装置は、利用者の生体情報を計測する生体情報計測手段と、この生体情報計測手段によって計測された生体情報を蓄積する生体情報蓄積手段と、この生体情報蓄積手段に蓄積されている生体情報を外部に送信する生体情報送信手段とを備えている。すなわち、本発明の生体情報計測装置は、無線通信装置内蔵型の生体情報計測装置とされている。本発明の生体情報計測装置は、無線通信装置内蔵型の生体情報計測装置とされていることから、スマートフォンなどの長距離無線通信装置を保持しなくてもよく、利用者の本来の活動状況を損なわせないようにすることが可能となる。

無線通信装置内蔵型の生体情報計測装置とした場合、屋内で運動などの激しい状況下で使用するような場合、運動による無線通信装置の振動により、生体情報を外部に送信できなくなることがある。そこで、本発明では、利用者が運動中であるのか運動中でないのかを判定し、利用者が運動中であると判定されている場合には生体情報の外部への送信を禁止し、利用者が運動中でないと判定されている場合には生体情報の外部への送信を許可するようにしている。

すなわち、本発明の生体情報計測装置では、利用者が運動中であるのか運動中でないのかが判定され、利用者が運動中であると判定されている場合には、利用者の生体情報は蓄積されるのみで、外部へは送信されない。この蓄積された利用者の生体情報は、利用者が運動中でないと判定されている場合に、外部へ送信される。これにより、激しい運動を行うような場合であっても、利用者の生体情報が確実に外部へ送信されるものとなる。

例えば、本発明では、利用者の動きを検出する動き検出手段を設け、この動き検出手段が検出する動きに基づいて利用者が運動中であるのか運動中でないのかを判定するようにする。この場合、動き検出手段として、加速度センサを用いたり、心電位センサを用いたりすることが考えられる。

また、本発明において、利用者が特定の場所に留まっている度合いを検出する利用者検出手段を設け、利用者検出手段が検出する度合いに基づいて利用者が運動中であるのか運動中でないのかを判定するようにしてもよい。例えば、特定の場所に設置されている送信装置から定期的に送られてくる識別情報を受信し、この受信した識別情報の継続受信回数をカウントし、このカウントした継続受信回数を利用者が特定の場所に留まっている度合いとして検出するようにし、この検出した度合いに基づいて利用者が運動中であるのか運動中でないのかを判定するようにする。

また、本発明において、利用者の動きを検出する動き検出手段と、利用者が特定の場所に留まっている度合いを検出する利用者検出手段とを設け、動き検出手段が検出する動きと利用者検出手段が検出する度合いとに基づいて利用者が運動中であるのか運動中でないのかを判定するようにしてもよい。

また、本発明において、利用者が特定の場所に留まっている度合いを検出する利用者検出手段を設ける場合、識別情報を電波によって定期的に送る無線タグを送信装置として用いるようにしたり、識別情報を赤外線によって定期的に送る赤外線タグを送信装置として用いるようにすることが考えられる。

本発明によれば、利用者の生体情報を計測する生体情報計測手段と、この生体情報計測手段によって計測された生体情報を蓄積する生体情報蓄積手段と、この生体情報蓄積手段に蓄積されている生体情報を外部に送信する生体情報送信手段とを設け、利用者が運動中であるのか運動中でないのかを判定するようにし、利用者が運動中であると判定されている場合には生体情報の外部への送信を禁止し、利用者が運動中でないと判定されている場合には生体情報の外部への送信を許可するようにしたので、利用者の本来の活動状況を損なわせることがなく、かつ利用者の生体情報を確実に外部へ送信することができるようになる。

本発明に係る生体情報計測装置の第１の実施の形態（実施の形態１）を説明する図である。 実施の形態１の生体情報計測装置の要部のブロック図である。 実施の形態１の生体情報計測装置における処理部の動作を説明するためのフローチャートである。 図３のフローチャートにつながるフローチャートである。 実施の形態１の生体情報計測装置における無線通信装置の状態遷移図である。 実施の形態１の生体情報計測装置をスポーツジムにおけるユーザの生体情報計測に適用した事例を説明する図である。 図６に示した事例における実施の形態１の生体情報計測装置内の動作状況を時間に沿って示した図である。 本発明に係る生体情報計測装置の第２の実施の形態（実施の形態２）を説明する図である。 実施の形態２の生体情報計測装置の要部のブロック図である。 実施の形態２の生体情報計測装置における処理部の動作を説明するためのフローチャートである。 図１０のフローチャートにつながるフローチャートである。 実施の形態２の生体情報計測装置における無線通信装置の状態遷移図である。 実施の形態１の生体情報計測装置をスポーツジムにおけるユーザの生体情報計測に適用した事例を説明する図である。 図１３に示した事例における生体情報計測装置内の動作状況を時間に沿って示した図である。 従来の生体情報計測装置を説明する図である。 従来の生体情報計測装置で計測されインターネット上のサーバに転送され蓄積された生体情報の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

〔実施の形態１〕
図１は、本発明に係る生体情報計測装置の第１の実施の形態（実施の形態１）を説明する図であり、この実施の形態１の生体情報計測装置が設置された領域を上面から見た図である。

図１において、１（１−１，１−２）はユーザ（利用者）、２（２−１，２−２）は本実施の形態の生体情報計測装置、３（３−１〜３−８）は無線基地局（以下、単に基地局と言う）、４（４−１，４−２）は有線ＬＡＮケーブル、５は基地局３から有線ＬＡＮケーブル４を通して収集したユーザ１の生体情報を集約するサーバ、６は生体情報計測装置２のサービス領域である。生体情報計測装置２−１，２−２はユーザ１−１，１−２の体に装着されている。

図１において、基地局３−１〜３−８の通信エリアの和集合はサービス領域６全体を包含するものとする。また、基地局３−１〜３−８は、独立した無線チャネルを有し、個々の基地局３は同時に所定数の生体情報計測装置２と通信可能であるとする。

また、生体情報計測装置２には、同装置の動きを検出するセンサとして例えば加速度センサが内蔵されており、同装置を装着したユーザ１の動きを間接的に計測できるものとする。また、生体情報計測装置２には、無線通信装置が内蔵されており、サービス領域６内に存在する場合、基地局３−１〜３−８の少なくとも１つの基地局３と無線通信可能とする。

また、生体情報計測装置２が基地局３と通信を行う場合、その通信状態は、「待機」、「接続」、「転送」の３つの状態のうちのどれか１つにあるものとする。「待機」は、内蔵する無線通信装置の電源がオンとなっているが、どの基地局３とも接続状態にない状態を示す。「接続」は、データの送受信にかかわらず特定の基地局３と無線接続して同期状態を維持している状態を示す。「転送」は、特定の基地局３にユーザ１の生体情報を送信している状態を示す。以下、「待機」の状態を待機モード、「接続」の状態を接続モード、「転送」の状態を転送モードと呼ぶ。

図２に生体情報計測装置２の要部のブロック図を示す。生体情報計測装置２は、処理部２１と、生体情報計測センサ２２と、加速度センサ２３と、無線通信装置２４と、生体情報蓄積部２５とを備えている。処理部２１は、指標値算出部２１１と、判定部２１２と、送信制御部２１３とを備えている。

生体情報計測センサ２２はユーザ１の生体情報を計測し、加速度センサ２３はユーザ１の動きを加速度として計測し、生体情報蓄積部２５には計測されたユーザ１の生体情報が蓄積され、無線通信装置２４は生体情報蓄積部２５に蓄積されている生体情報を外部へ送信する。生体情報蓄積部２５に蓄積されるユーザ１の生体情報には生体情報計測センサ２２が計測する生体情報だけではなく、加速度センサ２３が計測する加速度も含まれる。

処理部２１において、指標値算出部２１１は、加速度センサ２３が計測する加速度を入力とし、この加速度に所定の演算を施すことによってユーザ１の動きの大きさを示す指標値を算出する。例えば、加速度センサ２３を３軸の加速度センサとした場合、所定の周期で取得される３つの軸（ｘ，ｙ，ｚ軸）方向の加速度値から計算した加速度ベクトルの大きさの所定期間の自乗平均値を指標値とする。

処理部２１において、判定部２１２は、指標値算出部２１１によって算出された指標値が予め定められた判定値を超えた場合にユーザ１が運動中であると判定する。処理部２１において、送信制御部２１３は、判定部２１２での判定結果に基づき、ユーザ１が運動中であると判定されている場合には生体情報蓄積部２５に蓄積されている生体情報の無線通信装置２４からの外部への送信を禁止し、ユーザ１が運動中でないと判定されている場合には生体情報蓄積部２５に蓄積されている生体情報の無線通信装置２４からの外部への送信を許可する。

この生体情報計測装置２において、生体情報計測センサ２２と加速度センサ２３とが生体情報計測手段に相当し、無線通信装置２４が生体情報送信手段に相当し、生体情報蓄積部２５が生体情報蓄積手段に相当する。また、加速度センサ２３が動き検出手段に相当し、判定部２１２が判定手段に相当し、送信制御部２１３が送信制御手段に相当する。

以下、この生体情報計測装置２における処理部２１の動作について、図３および図４に分割して示すフローチャートを参照しながら具体的に説明する。なお、処理部２１は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。

処理部２１は、生体情報計測装置２の電源がオンとされると（図３：ステップＳ１０１のＹＥＳ）、無線通信装置２４を待機モードとする（ステップＳ１０２）。そして、処理部２１は、加速度センサ２３からの情報を取得し（ステップＳ１０３）、この加速度センサ２３から取得した情報から指標値を算出する（ステップＳ１０４）。すなわち、加速度センサ２３が計測した加速度に所定の演算を施すことによってユーザ１の動きの大きさを示す指標値を算出する。

そして、処理部２１は、算出した指標値と予め定められている判定値とを比較し（ステップＳ１０５）、指標値が判定値以下であれば（ステップＳ１０５のＮＯ）、ユーザ１は運動中ではないと判定し、指標値が判定値を超えていれば（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、ユーザ１は運動中であると判定する。

例えば、今、生体情報計測装置２を装着したユーザ１が電源をオンとして、初めてサービス領域６に入ったとする。この場合、生体情報計測装置２を装着したユーザ１は、サービス領域６に入ったばかりであり、まだ運動はしていないので、ユーザ１の動きの大きさを示す指標値は小さく、判定値以下となる。

この場合、処理部２１は、ユーザ１は運動中ではないと判定し（ステップＳ１０５のＮＯ）、無線通信装置２４が待機モードであることを確認のうえ（図４：ステップＳ１０６のＹＥＳ）、接続可能な基地局３があるか否かを確認する（ステップＳ１０７）。ここで、接続可能な基地局３があれば（ステップＳ１０７のＹＥＳ）、その基地局３との無線通信を確立する（ステップＳ１０８）。すなわち、基地局３と無線接続して同期状態を維持し、無線通信装置２４のモードを待機モードから接続モードへ移行させる。

そして、処理部２１は、生体情報蓄積部２５にユーザ１の生体情報が蓄積されているか否かをチェックし（ステップＳ１１０）、生体情報が蓄積されていれば（ステップＳ１１０のＹＥＳ）、ステップＳ１１１〜Ｓ１１３の処理を経てステップＳ１０３（図３）へ戻る。生体情報が蓄積されていなければ（ステップＳ１１０のＮＯ）、ステップＳ１１１〜Ｓ１１３の処理は行わずに、ステップＳ１０３へ戻る。この場合、生体情報蓄積部２５にはまだ生体情報は蓄積されていないので、ステップＳ１１１〜Ｓ１１３の処理は行わずに、ステップＳ１０３へ戻る。ステップＳ１１１〜Ｓ１１３の処理については後述する。

処理部２１は、ステップＳ１０３へ戻ると、上述と同様にしてステップＳ１０４，Ｓ１０５を経てステップＳ１０６へ進む。この場合、無線通信装置２４は待機モードから接続モードに移行しているので（ステップＳ１０６のＮＯ）、ステップＳ１０７へは進まず、接続モードを維持する（ステップＳ１０９）。

処理部２１は、ユーザ１の動きの大きさを示す指標値が判定値以下である間（ステップＳ１０５のＮＯ）、すなわちユーザ１が運動中ではないと判定している間、上述した処理動作を繰り返す。

なお、ユーザ１がサービス領域６内を移動し、無線通信を確立していた基地局３との接続が途切れた場合、処理部２１は無線通信装置２４を待機モードとする。これにより、ステップＳ１０６のＹＥＳに応じてステップＳ１０７へ進み、接続可能な新たな基地局３との接続が図られる。

処理部２１は、このステップＳ１０３〜Ｓ１１３の処理動作中、ユーザ１の動きの大きさを示す指標値が判定値を超えると（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、ユーザ１が運動中であると判定し、無線通信装置２４のモードを接続モードから待機モードへ移行させる（ステップＳ１１４）。そして、ステップＳ１１５，Ｓ１１６を経て、ステップＳ１０３へ戻る。

処理部２１は、ユーザ１の動きの大きさを示す指標値が判定値を超えている間（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、すなわちユーザ１が運動中であると判定している間、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５，Ｓ１１４〜Ｓ１１６の処理動作を繰り返す。

この処理動作中、処理部２１は、ユーザ１の生体情報が取得されれば（ステップＳ１１５のＹＥＳ）、その取得されたユーザ１の生体情報を生体情報蓄積部２５に保存する（ステップＳ１１６）。これにより、ユーザ１の運動中の生体情報が生体情報蓄積部２５に蓄積されて行く。この場合、無線通信装置２４は待機モードを維持しているので、ユーザ１の運動中の生体情報は生体情報蓄積部２５に蓄積されるのみで、蓄積された生体情報の外部への送信は行われない。

処理部２１は、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５，Ｓ１１４〜Ｓ１１６の処理動作の繰り返し中、ユーザ１の動きの大きさを示す指標値が判定値以下となると（ステップＳ１０５のＮＯ）、すなわちユーザ１が運動中ではないと判定すると、ステップＳ１０６へ進む。

この場合、処理部２１は、無線通信装置２４が待機モードとされていることを確認し（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、接続可能な基地局３との無線通信を確立する（ステップＳ１０７，Ｓ１０８）。これにより、無線通信装置２４のモードは、待機モードから接続モードへ移行される。

そして、処理部２１は、生体情報蓄積部２５にユーザ１の生体情報が蓄積されていることを確認し（ステップＳ１１０のＹＥＳ）、無線通信装置２４のモードを接続モードから転送モードへ移行し（ステップＳ１１１）、無線通信を確立している基地局３へ生体情報蓄積部２５に蓄積されている生体情報を転送する（ステップＳ１１２）。

処理部２１は、生体情報の転送を完了すると、無線通信装置２４のモードを転送モードから接続モードへ戻す（ステップＳ１１３）。そして、ステップＳ１０３へ戻り、ステップＳ１０４，Ｓ１０５を経てステップＳ１０６へ進む。この場合、無線通信装置２４は転送モードから接続モードに戻されているので（ステップＳ１０６のＮＯ）、接続モードの状態を維持する（ステップＳ１０９）。

図５に無線通信装置２４の状態遷移図を示す。待機モードにある場合、所定の周期にて、加速度センサ２３の情報が採取され、同情報を基に所定の演算方法により算出した指標値の大小を用いて、待機モードを維持するか接続モードに移行するかどうかが判定される。接続維持条件に不適合（指標値＞判定値）であれば、待機モードを維持し、接続維持条件に適合（指標値≦判定値）し、かつ接続可能な基地局３があれば、接続モードに移行する。接続モードにある場合、接続維持条件に適合（指標値≦判定値）すれば、接続モードを維持し、接続維持条件に適合（指標値≦判定値）し、かつ転送すべきデータがあれば、転送モードへ移行する。転送モードに移行した後、データ転送が完了すれば、接続モードに移行する。接続モードにある場合、接続維持条件に不適合（指標値＞判定値）となれば、待機モードに移行する。なお、待機モードにある場合に、新たな生体情報が取得され場合には、その取得された生体情報が転送すべきデータとして生体情報蓄積部２５に蓄積される。

このようにして、本実施の形態では、加速度センサ２３が計測する加速度からユーザ１の動きの大きさを示す指標値が求められ、この指標値と判定値との比較によって、ユーザ１が運動中であるのか運動中でないのかが判定され、ユーザ１が運動中であると判定されている場合には、生体情報蓄積部２５への生体情報の蓄積のみが行われて生体情報の外部への送信は行われず、ユーザ１が運動中でないと判定されている場合にのみ、生体情報蓄積部２５に蓄積されている生体情報の外部への送信が行われるものとなる。

これにより、サービス領域６においてユーザが激しい運動を行っていても、ユーザ１の生体情報が確実に外部へ送られるものとなる。また、生体情報計測装置２は無線通信装置内蔵型の生体情報計測装置であるので、ユーザ１の本来の活動状況が損なわれることもない。

また、本実施の形態のさらなる効果として、無線チャネルの有効利用がある。本実施の形態で想定している無線通信装置２４の無線チャネルの通信容量は、転送すべき情報に比べ十分な余裕がある。しかしながら、同一基地局３に同時に接続できる無線通信装置２４の数には制限がある。このため、常時接続している生体情報計測装置２の数を、ユーザ１の置かれた状況により制限することで、屋内で無線チャネルが混雑する状況下で、安定的かつ効率的に共有の無線チャネルを活用することができる。また、安定的かつ効率的に無線通信を通じて基地局３に集約して分析などを施した上で、適切なタイミングでユーザ１に計測結果に対するフィードバックや適切なアドバイスを与えるようにすることができ、ユーザ１の行動支援を簡便かつ適切に実施することが可能となる。

スポーツジムでの適用例を図６に示す。図６中のＰ１〜Ｐ８は、本実施の形態の生体情報計測装置２を装着したユーザ１がスポーツジム内で、一連のトレーニングメニューを順次行う様子を示している。Ｐ１では準備体操（ストレッチ）、Ｐ２では移動（歩き）、Ｐ３ではトレッドミル、Ｐ４では一時休憩、Ｐ５では筋力トレーニング、Ｐ６では一時休憩、Ｐ７ではサーキットトレーニング、Ｐ８ではクールダウン（休憩）を行う。

図７は、ユーザ１が図６の一連のトレーニングを行う中で、想定される加速度センサ２３の計測値（図７（ａ））と、そこから計算した指標値（加速度センサＲＭＳ）（図７（ｂ））、無線通信装置２４の基地局３との接続状況（図７（ｃ））、生体情報の蓄積／転送の状況（図７（ｄ））を時間に沿って示したものである。

図７（ｂ）中、指標値と合わせて、この指標値と比較される判定値を示している。指標値が判定値より大きい場合には、基地局３との接続を中断して、待機モードに移行（接続モードから待機モードへ移行）し、指標値が判定値以下の場合には、基地局３との接続を維持（接続モードを維持）している。

生体情報の１つとして採取される加速度センサ２３の情報から求められる指標値を運動中であるか否かの判定に活用することで、基地局３との接続時間を短時間に限定することができる。運動中に、基地局３との通信を遮断し、休憩中に維持することで、ユーザ１に不利益を与えることなく、通信制御を行うことができる。

なお、この実施の形態１の生体情報計測装置２では、ユーザ１の動きを検出する動き検出手段として加速度センサ２３を使用したが、必ずしも加速度センサを用いなくてもよく、心電位センサなどを用いてもよい。

〔実施の形態２〕
図８は、本発明に係る生体情報計測装置の第２の実施の形態（実施の形態２）を説明する図であり、この実施の形態２の生体情報計測装置が設置された領域を上面から見た図である。

図８において、１（１−１，１−２）はユーザ（利用者）、７（７−１，７−２）は本実施の形態の生体情報計測装置、３（３−１〜３−８）は無線基地局（基地局）、４（４−１，４−２）は有線ＬＡＮケーブル、５は基地局３から有線ＬＡＮケーブル４を通して収集したユーザ１の生体情報を集約するサーバ、６は生体情報計測装置２のサービス領域、８（８−１〜８−８）は設置されている場所の識別情報（ＩＤ情報）を定期的に無線送信するＩＤ送信装置である。生体情報計測装置７−１，７−２はユーザ１−１，１−２の体に装着されている。

図８において、基地局３−１〜３−８の通信エリアの和集合はサービス領域６全体を包含するものとする。また、基地局３−１〜３−８は、独立した無線チャネルを有し、個々の基地局３は同時に所定数の生体情報計測装置７と通信可能であるとする。

また、生体情報計測装置７には、周辺のＩＤ送信装置８から定期的に無線送信されるＩＤ情報を受信するリーダが内蔵され、同装置を装着したユーザ１が、周辺のＩＤ送信装置８に接近すると、そのＩＤ送信装置８から無線送信されてくるＩＤ情報が内蔵されたリーダによって受信され、読み取られるものとする。また、生体情報計測装置７には、無線通信装置が内蔵されており、サービス領域６内に存在する場合、基地局３−１〜３−８の少なくとも１つの基地局３と無線通信可能とする。

生体情報計測装置７が基地局３と通信を行う場合、実施の形態１の生体情報計測装置２と同様、その通信状態は、「待機」、「接続」、「転送」の３つの状態のうちのどれか１つにあるものとする。「待機」は、内蔵する無線通信装置の電源がオンとなっているが、どの基地局３とも接続状態にない状態を示す。「接続」は、データの送受信にかかわらず特定の基地局３と無線接続して同期状態を維持している状態を示す。「転送」は、特定の基地局３にユーザ１の生体情報を送信している状態を示す。この実施の形態２でも、「待機」を待機モード、「接続」を接続モード、「転送」を転送モードと呼ぶ。

図９に生体情報計測装置７の要部のブロック図を示す。生体情報計測装置７は、処理部７１と、生体情報計測センサ７２と、加速度センサ７３と、ＩＤリーダ７４と、無線通信装置７５と、生体情報蓄積部７６とを備えている。処理部７１は、指標値算出部７１１と、判定部７１２と、送信制御部７１３とを備えている。

生体情報計測センサ７２はユーザ１の生体情報を計測し、加速度センサ７３はユーザ１の動きを加速度として計測し、ＩＤリーダ７４はＩＤ送信装置８から無線送信されてくるＩＤ情報を受信し、生体情報蓄積部７６には計測されたユーザ１の生体情報が蓄積され、無線通信装置７５は生体情報蓄積部７６に蓄積されている生体情報を外部へ送信する。生体情報蓄積部７６に蓄積されるユーザ１の生体情報には生体情報計測センサ７２が計測する生体情報だけではなく、加速度センサ７３が計測する加速度も含まれる。

処理部７１において、指標値算出部７１１は、ＩＤリーダ７４が受信したＩＤ情報を入力とし、この受信したＩＤ情報を基に所定の演算を施すことによってユーザ１が特定の場所に留まっている度合いを示す指標値を算出する。例えば、ＩＤリーダ７４が受信したＩＤ情報の継続受信回数をカウントし、このカウントした継続受信回数を指標値とする。

処理部７１において、判定部７１２は、指標値算出部７１１によって算出された指標値が予め定められた判定値を超えた場合にユーザ１が運動中であると判定する。処理部７１において、送信制御部７１３は、判定部７１２での判定結果に基づき、ユーザ１が運動中であると判定されている場合には生体情報蓄積部７６に蓄積されている生体情報の無線通信装置７５からの外部への送信を禁止し、ユーザ１が運動中でないと判定されている場合には生体情報蓄積部７６に蓄積されている生体情報の無線通信装置７５からの外部への送信を許可する。

この生体情報計測装置７において、生体情報計測センサ７２と加速度センサ７３とが生体情報計測手段に相当し、無線通信装置７５が生体情報送信手段に相当し、生体情報蓄積部７６が生体情報蓄積手段に相当する。また、ＩＤリーダ７４とこのＩＤリーダ７４が受信するＩＤ情報を基に指標値を算出する指標値算出部７１１とが利用者検出手段に相当し、判定部７１２が判定手段に相当し、送信制御部７１３が送信制御手段に相当する。

以下、生体情報計測装置７における処理部７１の動作について、図１０および図１１に分割して示すフローチャートを参照しながら具体的に説明する。なお、処理部７１は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。

処理部７１は、生体情報計測装置７の電源がオンとされると（図１０：ステップＳ２０１のＹＥＳ）、無線通信装置７５を待機モードとする（ステップＳ２０２）。そして、処理部７１は、ＩＤリーダ７４からの情報を取得し（ステップＳ２０３）、このＩＤリーダ７４から取得した情報を基に指標値を算出する（ステップＳ２０４）。すなわち、ＩＤリーダ７４が受信したＩＤ情報を基に所定の演算を施すことによってユーザ１が特定の場所に留まっている度合いを示す指標値を算出する。

そして、処理部７１は、算出した指標値と予め定められている判定値とを比較し（ステップＳ２０５）、指標値が判定値以下であれば（ステップＳ２０５のＮＯ）、ユーザ１は運動中ではないと判定し、指標値が判定値を超えていれば（ステップＳ２０５のＹＥＳ）、ユーザ１は運動中であると判定する。

例えば、今、生体情報計測装置７を装着したユーザ１が電源をオンとして、初めてサービス領域６に入ったとする。この場合、生体情報計測装置７を装着したユーザ１は、サービス領域６に入ったばかりであり、ユーザ１が特定の場所に留まっていたとしてもその度合いは小さく、ユーザ１が特定の場所に留まっている度合いを示す指標値は判定値以下となる。

この場合、処理部７１は、ユーザ１は運動中ではないと判定し（ステップＳ２０５のＮＯ）、無線通信装置７５が待機モードであることを確認のうえ（図１１：ステップＳ２０６のＹＥＳ）、接続可能な基地局３があるか否かを確認する（ステップＳ２０７）。ここで、接続可能な基地局３があれば（ステップＳ２０７のＹＥＳ）、その基地局３との無線通信を確立する（ステップＳ２０８）。すなわち、基地局３と無線接続して同期状態を維持し、無線通信装置７５のモードを待機モードから接続モードへ移行させる。

そして、処理部７１は、生体情報蓄積部７６にユーザ１の生体情報が蓄積されているか否かをチェックし（ステップＳ２１０）、生体情報が蓄積されていれば（ステップＳ２１０のＹＥＳ）、ステップＳ２１１〜Ｓ２１３の処理を経てステップＳ２０３（図１０）へ戻る。生体情報が蓄積されていなければ（ステップＳ２１０のＮＯ）、ステップＳ２１１〜Ｓ２１３の処理は行わずに、ステップＳ２０３へ戻る。この場合、生体情報蓄積部７６にはまだ生体情報は蓄積されていないので、ステップＳ２１１〜Ｓ２１３の処理は行わずに、ステップＳ２０３へ戻る。ステップＳ２１１〜Ｓ２１３の処理については後述する。

処理部７１は、ステップＳ２０３へ戻ると、上述と同様にしてステップＳ２０４，Ｓ２０５を経てステップＳ２０６へ進む。この場合、無線通信装置７５は待機モードから接続モードに移行しているので（ステップＳ２０６のＮＯ）、ステップＳ２０７へは進まず、接続モードを維持する（ステップＳ２０９）。

処理部７１は、ユーザ１が特定の場所に留まっている度合いを示す指標値が判定値以下である間（ステップＳ２０５のＮＯ）、すなわちユーザ１が運動中ではないと判定している間、上述した処理動作を繰り返す。

なお、ユーザ１がサービス領域６内を移動し、無線通信を確立していた基地局３との接続が途切れた場合、処理部７１は無線通信装置７５を待機モードとする。これにより、ステップＳ２０６のＹＥＳに応じてステップＳ２０７へ進み、接続可能な新たな基地局３との接続が図られる。

処理部７１は、このステップＳ２０３〜Ｓ２１３の処理動作中、ユーザ１が特定の場所に留まっている度合いを示す指標値を超えると（ステップＳ２０５のＹＥＳ）、ユーザ１が運動中であると判定し、無線通信装置７５のモードを接続モードから待機モードへ移行させる（ステップＳ２１４）。そして、ステップＳ２１５，Ｓ２１６を経て、ステップＳ２０３へ戻る。

処理部７１は、ユーザ１が特定の場所に留まっている度合いを示す指標値が判定値を超えている間（ステップＳ２０５のＹＥＳ）、すなわちユーザ１が運動中であると判定している間、ステップＳ２０３〜Ｓ２０５，Ｓ２１４〜Ｓ２１６の処理動作を繰り返す。

この処理動作中、処理部７１は、ユーザ１の生体情報が取得されれば（ステップＳ２１５のＹＥＳ）、その取得されたユーザ１の生体情報を生体情報蓄積部７６に保存する（ステップＳ２１６）。これにより、ユーザ１の運動中の生体情報が生体情報蓄積部７６に蓄積されて行く。この場合、無線通信装置７５は待機モードを維持しているので、ユーザ１の運動中の生体情報が生体情報蓄積部７６に蓄積されるのみで、蓄積された生体情報の外部への送信は行われない。

処理部７１は、ステップＳ２０３〜Ｓ２０５，Ｓ２１４〜Ｓ２１６の処理動作の繰り返し中、ユーザ１が特定の場所に留まっている度合いを示す指標値が判定値以下となると（ステップＳ２０５のＮＯ）、すなわちユーザ１が運動中ではないと判定すると、ステップＳ２０６へ進む。

この場合、処理部７１は、無線通信装置７５が待機モードとされていることを確認し（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、接続可能な基地局３との無線通信を確立する（ステップＳ２０７，Ｓ２０８）。これにより、無線通信装置７５のモードは、待機モードから接続モードへ移行される。

そして、処理部７１は、生体情報蓄積部７６にユーザ１の生体情報が蓄積されていることを確認し（ステップＳ２１０のＹＥＳ）、無線通信装置７５のモードを接続モードから転送モードへ移行し（ステップＳ２１１）、無線通信を確立している基地局３へ生体情報蓄積部７６に蓄積されている生体情報を転送する（ステップＳ２１２）。

処理部７１は、生体情報の転送を完了すると、無線通信装置７５のモードを転送モードから接続モードへ戻す（ステップＳ２１３）。そして、ステップＳ２０３へ戻り、ステップＳ２０４，Ｓ２０５を経てステップＳ２０６へ進む。この場合、無線通信装置７５は転送モードから接続モードに戻されているので（ステップＳ２０６のＮＯ）、接続モードの状態を維持する（ステップＳ２０９）。

図１２に無線通信装置７５の状態遷移図を示す。待機モードにある場合、ＩＤリーダ７４は定期的に無線送信されてくるＩＤ情報を受信し、この受信したＩＤ情報を基に所定の演算方法により算出した指標値の大小を用いて、待機モードを維持するか接続モードに移行するかどうかが判定される。接続維持条件に不適合（指標値＞判定値）であれば、待機モードを維持し、接続維持条件に適合（指標値≦判定値）し、かつ接続可能な基地局３があれば、接続モードに移行する。接続モードにある場合、接続維持条件に適合（指標値≦判定値）すれば、接続モードを維持し、接続維持条件に適合（指標値≦判定値）し、かつ転送すべきデータがあれば、転送モードへ移行する。転送モードに移行した後、データ転送が完了すれば、接続モードに移行する。接続モードにある場合、接続維持条件に不適合（指標値＞判定値）となれば、待機モードに移行する。なお、待機モードにある場合に、新たな生体情報が取得され場合には、その取得された生体情報が転送すべきデータとして生体情報蓄積部７６に蓄積される。

このようにして、本実施の形態では、ＩＤリーダ７４が受信したＩＤ情報を基にユーザ１が特定の場所に留まっている度合いを示す指標値が求められ、この指標値と判定値との比較によって、ユーザ１が運動中であるのか運動中でないのかが判定され、ユーザ１が運動中であると判定されている場合には、生体情報蓄積部７６への生体情報の蓄積のみが行われて生体情報の外部への送信は行われず、ユーザ１が運動中でないと判定されている場合にのみ、生体情報蓄積部７６に蓄積されている生体情報の外部への送信が行われるものとなる。

これにより、サービス領域６においてユーザが激しい運動を行っていても、ユーザ１の生体情報が確実に外部へ送られるものとなる。また、生体情報計測装置２は無線通信装置内蔵型の生体情報計測装置であるので、ユーザ１の本来の活動状況が損なわれることもない。

また、本実施の形態のさらなる効果として、無線チャネルの有効利用がある。本実施の形態で想定している無線通信装置７５の無線チャネルの通信容量は、転送すべき情報に比べ十分な余裕がある。しかしながら、同一基地局３に同時に接続できる無線通信装置７５の数には制限がある。このため、常時接続している生体情報計測装置７の数を、ユーザ１の置かれた状況により制限することで、屋内で無線チャネルが混雑する状況下で、安定的かつ効率的に共有の無線チャネルを活用することができる。また、安定的かつ効率的に無線通信を通じて基地局３に集約して分析などを施した上で、適切なタイミングでユーザ１に計測結果に対するフィードバックや適切なアドバイスを与えるようにすることができ、ユーザ１の行動支援を簡便かつ適切に実施することが可能となる。

スポーツジムでの適用例を図１３に示す。図１３中のＱ１〜Ｑ８は、本実施の形態の生体情報計測装置７を装着したユーザ１がスポーツジム内で、一連のトレーニングメニューを順次行う様子を示している。Ｑ１では準備体操（ストレッチ）、Ｑ２では移動（歩き）、Ｑ３ではトレッドミル、Ｑ４では一時休憩、Ｑ５では筋力トレーニング、Ｑ６では一時休憩、Ｑ７ではサーキットトレーニング、Ｑ８ではクールダウン（休憩）を行う。

図１４は、ユーザ１が図１３の一連のトレーニングを行う中で、想定される加速度センサ７３の計測値（図１４（ａ））と、ＩＤリーダ７４が受信するＩＤ情報を基に算出される指標値（ＩＤ情報の継続受信回数）（図１４（ｂ））、無線通信装置７５の基地局３との接続状況（図１４（ｃ））、生体情報の蓄積／転送の状況（図１４（ｄ））を時間に沿って示したものである。

図１４（ｂ）中、指標値と合わせて、この指標値と比較される判定値を示している。この例では、特定の場所としてＱ１，Ｑ３，Ｑ５，Ｑ７で得られる指標値が判定値より大きい場合には、すなわちＩＤ情報として「ＩＤ−１」，「ＩＤ−３」，「ＩＤ−５」，「ＩＤ−７」が判定値を超えて継続して受信された場合には、基地局３との接続を中断して、待機モードに移行（接続モードから待機モードへ移行）し、指標値が判定値以下の場合には、基地局３との接続を維持（接続モードを維持）している。

なお、図８において、ＩＤ情報を定期的に無線送信するＩＤ送信装置８として、電波によりＩＤ情報を定期的に送る無線タグを用いることが考えられるが、赤外線によりＩＤ情報を定期的に送る赤外線タグなどを用いてもよい。ＩＤ送信装置８として赤外線タグを用いる場合には、生体情報計測装置７におけるＩＤリーダ７４として赤外線センサを用いるようにする。また、ＩＤ情報の受信継続回数をカウントするのではなく、生体情報計測装置７に近接センサを内蔵させるようにし、ユーザ１が特定の地点に近接している時間をユーザ１が特定の場所に留まっている度合いとして検出するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態１では、加速度センサ２３によって検出されるユーザ１の動きに基づいてユーザ１が運動中であるのか運動中でないのかを判定するようにし、上述した実施の形態２では、ＩＤリーダ７４が受信するＩＤ情報を基に求められるユーザ１が特定の場所に留まっている度合いに基づいてユーザ１が運動中であるのか運動中でないのかを判定するようにしたが、両者を組み合わせ、ユーザ１の動きとユーザ１が特定の場所に留まっている度合いとに基づいて、ユーザ１が運動中であるのか運動中でないのかを判定するようにしてもよい。

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１（１−１，１−２）…ユーザ（利用者）、２（２−１，２−２）…生体情報計測装置、３（３−１〜３−８）…無線基地局（基地局）、４（４−１，４−２）…有線ＬＡＮケーブル、５…サーバ、６…サービス領域、７（７−１，７−２）…生体情報計測装置、８（８−１，８−２）…ＩＤ送信装置、２１…処理部、２１１…指標値算出部、２１２…判定部、２１３…送信制御部、２２…生体情報計測センサ、２３…加速度センサ、２４…無線通信装置、２５…生体情報蓄積部、７１…処理部、７１１…指標値算出部、７１２…判定部、７１３…送信制御部、７２…生体情報計測センサ、７３…加速度センサ、７４…ＩＤリーダ、７５…無線通信装置、７６…生体情報蓄積部。

Claims (7)

1. 利用者の生体情報を計測する生体情報計測手段と、この生体情報計測手段によって計測された生体情報を蓄積する生体情報蓄積手段と、この生体情報蓄積手段に蓄積されている生体情報を外部に送信する生体情報送信手段とを備え、前記利用者の体に装着されて用いられる生体情報計測装置であって、
   前記利用者が運動中であるのか運動中でないのかを判定する判定手段と、
   前記判定手段での判定結果に基づき、前記利用者が運動中であると判定されている場合には前記生体情報の外部への送信を禁止し、前記利用者が運動中でないと判定されている場合には前記生体情報の外部への送信を許可する送信制御手段と
   を備えることを特徴とする生体情報計測装置。
2. 請求項１に記載された生体情報計測装置において、
   前記利用者の動きを検出する動き検出手段を備え、
   前記判定手段は、
   前記動き検出手段が検出する動きに基づいて前記利用者が運動中であるのか運動中でないのかを判定する
   ことを特徴とする生体情報計測装置。
3. 請求項２に記載された生体情報計測装置において、
   前記動き検出手段は、加速度センサあるいは心電位センサである
   ことを特徴とする生体情報計測装置。
4. 請求項１に記載された生体情報計測装置において、
   前記利用者が特定の場所に留まっている度合いを検出する利用者検出手段を備え、
   前記判定手段は、
   前記利用者検出手段が検出する度合いに基づいて前記利用者が運動中であるのか運動中でないのかを判定する
   ことを特徴とする生体情報計測装置。
5. 請求項４に記載された生体情報計測装置において、
   前記利用者検出手段は、
   前記特定の場所に設置されている送信装置から定期的に送られてくる識別情報を受信し、この受信した識別情報の継続受信回数をカウントし、このカウントした継続受信回数を前記利用者が特定の場所に留まっている度合いとして検出する
   ことを特徴とする生体情報計測装置。
6. 請求項１に記載された生体情報計測装置において、
   前記利用者の動きを検出する動き検出手段と、
   前記利用者が特定の場所に留まっている度合いを検出する利用者検出手段とを備え、
   前記判定手段は、
   前記動き検出手段が検出する動きと前記利用者検出手段が検出する度合いとに基づいて前記利用者が運動中であるのか運動中でないのかを判定する
   ことを特徴とする生体情報計測装置。
7. 利用者の生体情報を計測する生体情報計測手段と、この生体情報計測手段によって計測された生体情報を蓄積する生体情報蓄積手段とを備えた生体情報計測装置を利用者の体に装着し、この生体情報計測装置に内蔵されている生体情報送信手段から前記生体情報蓄積手段に蓄積されている生体情報を外部へ送信する生体情報の送信方法であって、
   前記利用者が運動中であるのか運動中でないのかを判定する判定ステップと、
   前記判定ステップでの判定結果に基づき、前記利用者が運動中であると判定されている場合には前記生体情報の外部への送信を禁止し、前記利用者が運動中でないと判定されている場合には前記生体情報の外部への送信を許可する送信制御ステップと
   を備えることを特徴とする生体情報の送信方法。

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