JP2017079807A - 生体センサ、生体データ収集端末、生体データ収集システム、及び生体データ収集方法 - Google Patents

Abstract

【課題】システム内で送受信されるデータ量を低減することができる生体センサ、生体データ収集端末、生体データ収集システム、及び生体データ収集方法を提供する。【解決手段】実施形態に係る生体データ収集端末は、通信部と、制御信号生成部とを備える。通信部は、少なくとも一つの生体データを計測する複数の生体センサと通信して、生体センサから生体データを受信する。制御信号生成部は、生体データの計測部位に応じた優先度に基づいて、生体センサによる生体データの計測及び送信の少なくとも一方を制御する信号を生成する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、生体センサ、生体データ収集端末、生体データ収集システム、及び生体データ収集方法に関する。

近年、人体に装着した生体センサにより各種の生体データを計測し、計測した生体データをスマートフォンなどのホスト端末に無線又は有線で収集するシステムが利用されている。

特開平９−７９８７１号公報 特開２０００−１４６４４号公報

今後、収集する生体データの種類や生体センサによる計測部位を増やすと、システム内で送受信されるデータ量が増大し、通信速度の低下や、生体センサの消費電力の増大を招くという問題があった。システム内で送受信されるデータ量を低減することができる生体センサ、生体データ収集端末、生体データ収集システム、及び生体データ収集方法を提供する。

実施形態に係る生体データ収集端末は、通信部と、制御信号生成部とを備える。通信部は、少なくとも一つの生体データを計測する複数の生体センサと通信して、生体センサから生体データを受信する。制御信号生成部は、生体データの計測部位に応じた優先度に基づいて、生体センサによる生体データの計測及び送信の少なくとも一方を制御する信号を生成する。

実施形態に係る生体データ収集システムの構成を示す概略構成図。 第１実施形態に係る生体データ収集システムの構成を示すブロック図。 生体センサに記憶されたセンサ基本情報の一例を示す図。 センサハブに記憶された優先度テーブルの一例を示す図。 センサハブに記憶されたセンサ基本情報テーブルの一例を示す図。 図２に示した生体データ収集端末の動作を示すフローチャート図。 各生体データに対して決定された優先度を示す図。 第２実施形態の第１実施例に係る生体データ収集システムの構成を示すブロック図。 生体センサに記憶されたセンサ基本情報の一例を示す図。 心電図の計測値及び脈波の計測値の一例を示す図。 図８に示した生体センサの動作を示すフローチャート。 第２実施形態の第２実施例に係る生体データ収集システムの構成を示すブロック図。 センサハブに記憶されたセンサ基本情報テーブルの一例を示す図。 図１２に示した生体データ収集端末の動作を示すフローチャート。 第３実施形態の第１実施例に係る生体センサの動作を示すフローチャート。 第３実施形態に係る生体データ収集システムの動作を説明する図。 第３実施形態の第２実施例に係るセンサハブの動作を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態に係る生体センサ、生体データ収集端末、生体データ収集システム、及び生体データ収集方法について図面を参照して説明する。ここで、図１は、生体センサ及び生体データ収集端末を含む生体データ収集システム（以下、単に「システム」という）を示す概略構成図である。図１のシステムは、生体センサ１と、センサハブ２と、ホスト端末３と、サーバ４とを備える。

生体センサ１は、人体や動物の体に装着して使用され、各種の生体データを計測する。生体センサ１により計測される生体データには、１次生体データと２次生体データとが含まれる。１次生体データは、生体センサ１により直接的に計測される生体データであり、体温、加速度、脈波、筋電図、音、及び心電図などが含まれる。２次生体データは、生体データの用途に応じて１次生体データから算出される生体データであり、計測部位の加速度から算出される体動量、脈波から算出される脈拍数、及び心電図から算出される心拍数などが含まれる。

生体センサ１により計測される生体データは、生体センサ１の種類によって異なる。例えば、耳内に装着されるイヤホン型の生体センサ１ａは、脈波や頬の筋電図などを計測する。手首に装着されるリストバンド型の生体センサ１ｂは、腕の加速度や筋電図などを計測する。指先に装着される指輪型の生体センサ１ｃは、指先の脈波や加速度などを計測する。任意の部位の皮膚表面に装着される絆創膏型の生体センサ１ｄは、心電図、加速度、脈波、及び体温などを計測する。なお、各種の生体センサ１が計測する生体データはこれに限られない。

システムには、図１に示すように、複数種類の生体センサ１が含まれてもよいし、１種類の生体センサ１が含まれてもよい。また、各生体センサ１は、１種類の生体データを計測してもよいし、複数種類の生体データを計測してもよい。各生体センサ１は、センサＩＤ、装着部位、及び生体センサにより計測される生体データの種類などを含むセンサ基本情報と、計測した生体データと、を所定の時間間隔でセンサハブ２に送信する。

センサハブ２は、生体センサ１が計測した生体データを収集する生体データ収集端末（以下、単に「収集端末」という）であり、各生体センサ１と有線又は無線で接続されている。センサハブ２は、例えば、携帯電話やスマートフォンであってもよいし、専用の収集端末であってもよい。また、複数の生体センサ１のうちのいずれかが収集端末として機能してもよい。センサハブ２は、収集した生体データをホスト端末３に送信する。

ホスト端末３は、センサハブ２から受信した生体データをユーザに提示するための端末であり、センサハブ２と有線又は無線で接続されている。ホスト端末３は、例えば、携帯電話、スマートフォン、ＰＣ、タブレット端末であってもよいし、専用の収集端末であってもよい。また、ホスト端末３が収集端末であってもよい。この場合、図１のセンサハブ２とホスト端末３とは同一の端末となる。

ホスト端末３は、センサハブ２から受信した生体データや、生体データの分析結果を所定の形式で表示するためのアプリケーションソフトをインストールされているのが好ましい。当該アプリケーションソフトは、例えば、インターネットを介してサーバ４から取得される。ホスト端末３は、インターネットを介して生体データをサーバ４に送信する。

サーバ４は、ホスト端末３とインターネットを介して接続されており、ホスト端末３から受信した生体データを記憶する。また、サーバ４は、生体データに所定の分析を加え、分析結果をホスト端末３に送信する。

次に、各実施形態に係るシステムについて説明する。以下の説明において、システムは、センサハブ２とホスト端末３とをそれぞれ備え、センサハブ２が収集端末として機能するものとする。しかしながら、システムの構成はこれに限られず、センサハブ２とホスト端末３とが同一の端末であり、当該端末が収集端末として機能する構成も可能である。

（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係るシステムの構成について、図２〜図７を参照して説明する。図２は、本実施形態に係るシステムにおける生体センサ１及びセンサハブ２の構成を示すブロック図である。図２において、生体センサ１は、一つしか示されていないが、システムには複数の生体センサ１が含まれてもよい。図２に示すように、生体センサ１は、センシング部１１と、記憶部１５と、通信部１６と、制御信号生成部１７とを備える。

センシング部１１は、１次生体データ計測部１２と、信号処理部１３と、２次生体データ算出部１４とを備える。

１次生体データ計測部１２（以下、「計測部１２」という）は、一つ又は複数の１次生体データを計測する。計測部１２により計測された１次生体データは、信号処理部１３に入力される。

信号処理部１３は、計測部１２から入力された１次生体データに所定の信号処理を施す。信号処理には、１次生体データに含まれるノイズを除去するノイズ処理が含まれる。信号処理部１３は、信号処理を施した１次生体データを、２次生体データ算出部１４に入力する。

２次生体データ算出部１４（以下、「算出部１４」という）は、信号処理部１３から入力された生体データに基づいて、２次生体データを算出する。例えば、算出部１４は、１次生体データが加速度の場合には体動量を算出し、１次生体データが脈波の場合には脈拍数を算出する。計測部１２が複数の１次生体データを計測する場合には、算出部１４は、それぞれの１次生体データに応じた２次生体データを算出する。また、生体センサ１の用途が１次生体データを計測することである場合には、算出部１４は、２次生体データを算出しなくてもよい。さらに、算出部１４は、複数の１次生体データから一つの２次生体データを算出することも可能である。

センシング部１１は、計測部１２により計測された１次生体データ及び算出部１４により算出された２次生体データを、記憶部１５に入力する。１次生体データとして、信号処理部１３により処理された１次生体データが記憶部１５に入力されてもよい。

記憶部１５は、センシング部１１から入力された生体データを記憶する。記憶部１５は、例えば、揮発性メモリや不揮発性メモリにより構成される。また、記憶部１５は、センサＩＤ、装着部位、及び生体センサ１により計測される生体データの種類などを含むセンサ基本情報を記憶している。

ここで、図３は、センサ基本情報の一例を示す図である。図３のセンサ基本情報には、生体センサ１のセンサＩＤ、デバイスの種類、装着部位、生体センサ１により計測される生体データの種類が含まれているが、センサ基本情報はこれに限られない。

通信部１６は、センサハブ２が備える通信部２１と通信する。通信部１６と通信部２１とは有線又は無線により接続されている。通信部１６は、記憶部１５に記憶された生体データ及びセンサ基本情報を、所定の時間間隔でセンサハブ２に送信する。また、通信部１６は、センサハブ２の通信部２１から制御信号を受信し、制御信号生成部１７に入力する。

制御信号生成部１７は、センサハブ２から受信した制御信号に基づいて、センシング部１１による生体データの計測や、通信部１６を介した生体データの送信を制御する。センサハブ２による生体センサ１の制御については後述する。

センサハブ２は、本実施形態における収集端末であって、通信部２１と、記憶部２２と、制御信号生成部２３とを備える。

通信部２１は、センサ１が備える通信部１６及びホスト端末３と通信する。通信部２１と通信部１６とは有線又は無線により接続されている。通信部２１は、センサ１から受信した生体データ及びセンサ基本情報を制御信号生成部２３に入力する。また、通信部２１は、制御信号生成部２３から入力された制御信号を生体センサ１に送信する。

記憶部２２は、生体センサ１から受信した生体データを記憶する。記憶部２２に記憶された生体データは、通信部２１を介してホスト端末３に送信される。記憶部２２は、例えば、揮発性メモリや不揮発性メモリにより構成される。記憶部２２は、優先度テーブルと、センサ基本情報テーブルとを記憶している。

優先度テーブルとは、生体データの種類と、生体データの計測部位と、設定された優先度とを備えるテーブルである。ここでいう優先度とは、各計測部位における各生体データの計測精度の相対的な高さを示す尺度である。

ここで、図４は、優先度テーブルの一例を示す図である。図４の優先度テーブルでは、深部体温、皮膚表面温度、脈拍数（脈波）、及び体動量（加速度）の各計測部位に対して、それぞれ優先度が設定されている。例えば、脈拍数（脈波）の生体データの場合、指先の優先度は３であり、胸の優先度は１である。図４において、優先度の高さは優先度の値の大きさにより示されているため、指先の優先度は胸の優先度より高い。これは、指先の方が胸よりも脈拍数（脈波）の計測精度が高いためである。

また、計測精度が同等の計測部位には、同じ優先度が設定されてもよい。例えば、図４によれば、深部体温の場合、耳内の優先度は３であり、脇の下の優先度も３である。これは、耳内と脇の下との計測精度が同等なためである。

さらに、同一の計測部位に対して、生体データの種類ごとに異なった優先度が設定されてもよい。例えば、計測部位が手首の場合、深部体温の優先度は１であり、脈拍数（脈波）の優先度は２である。

センサ基本情報テーブルは、システムに登録された、すなわち、センサハブ２とペアリングされた生体センサ１のセンサ基本情報からなるテーブルである。ここで、図５は、センサ基本情報テーブルの一例を示す図である。図５のセンサ基本情報テーブルには、システムに登録された各生体センサ１のセンサＩＤ、デバイスの種類、装着部位、各生体センサ１により計測される生体データの種類が含まれるがこれに限られない。

制御信号生成部２３は、記憶部２２に記憶された優先度テーブルとセンサ基本情報テーブルとに基づいて、生体センサ１の動作を制御する制御信号を生成する。制御信号生成部２３により生成された制御信号は、通信部２１を介して生体センサ１に送信される。センサハブ２は、当該制御信号により、生体センサ１による生体データの計測や生体センサ１からセンサハブ２への生体データの送信を制御する。センサハブ２による生体センサ１の制御については後述する。

次に、本実施形態に係るシステムの動作について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、本実施形態に係るセンサハブ２の動作を示すフローチャートである。

システムが動作を開始すると、センサハブ２は、所定の時間間隔でシステムに登録された各生体センサ１から、通信部２１を介して生体データ及びセンサ基本情報を受信する（ステップＳ１０）。受信した生体データ及びセンサ基本情報は、記憶部２２に記憶される。制御信号生成部２３は、受信したセンサ基本情報と、事前に記憶されたセンサ基本情報テーブルとを比較し、システムに登録された生体センサ１に変更がないか否か判定する（ステップＳ１１）。

登録された生体センサ１に変更があった場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、制御信号生成部２３は、センサ基本情報テーブルを更新する（ステップＳ１２）。例えば、生体センサ１の故障やバッテリ切れ、ユーザによる取り外しなどにより、システムに登録された生体センサ１の一部が削除された場合、制御信号生成部２３は、削除された生体センサ１のセンサ基本情報をセンサ基本情報テーブルから削除する。また、新たな生体センサ１の装着により、システムに生体センサ１が追加された場合、制御信号生成部２３は、追加された生体センサ１をペアリングし、追加された生体センサ１のセンサ基本情報をセンサ基本情報テーブルに追加する。

生体センサ１に変更がない場合（ステップＳ１１のＮＯ）又はセンサ基本情報テーブルを更新後、制御信号生成部２３は、優先度テーブルとセンサ基本情報テーブルとを比較して、システムに登録された生体センサ１から取得される各生体データの優先度を決定する（ステップＳ１３）。より詳細には、制御信号生成部２３は、センサ基本情報テーブルに記憶された生体データの中から優先度を決定する生体データを選択する。そして、制御信号生成部２３は、優先度テーブルを参照し、選択した生体データの計測部位（装着部位）に設定された優先度を、当該生体データの優先度として決定する。

例えば、図４の優先度テーブルと図５のセンサ基本情報テーブルとに基づいて、ＩＤ００３の生体センサにより計測される脈拍数（脈波）の優先度は３に決定される。図７は、このようにして決定された各生体データの優先度を示す図である。図７に示すように、センサ情報基本テーブルに記憶された生体データに対応する優先度が優先度テーブルに設定されていない場合、当該生体データに対して優先度が決定されなくてもよい。

各生体データに優先度を決定した後、制御信号生成部２３は、各生体データの優先度を比較し、比較結果に基づいて制御信号を生成し、生成した制御信号により生体センサ１を制御する（ステップＳ１４）。例えば、制御信号生成部２３は、同一種類の生体データの中で最も優先度が高い生体データ以外の生体データの送信を停止するように、各生体センサ１を制御する。図７の場合、深部体温（体温）は、ＩＤ００１，００２，００４の生体センサによりそれぞれ計測されており、ＩＤ００１のセンサにより計測される深部体温（体温）の優先度が最も高い。このため、ＩＤ００２，００４のセンサにより計測される深部体温（体温）の計測値は、制御信号により送信を停止される。図７において、Enableは送信の実行を示し、Disableは送信の停止を示す。制御信号生成部２３は、生体センサ１に、計測値の送信を停止させるだけでなく、生体データの計測自体を停止させてもよい。

また、制御信号生成部２３は、同一種類の生体データの中で、優先度が閾値以下の生体センサ１や、優先度の順位が所定番目以下の生体センサ１に対して、生体データの計測や送信を停止させてもよい。さらに、システムから生体センサが削除されたことにより、それまで動作を停止していた生体センサの優先度が高くなった場合には、制御信号生成部２３は、当該生体センサの動作を再開させてもよい。

センサハブ２は、システムの動作中、ステップＳ１０〜ステップＳ１４の動作を所定の時間間隔で繰り返し、生体データを収集する。

以上説明した通り、本実施形態に係るシステムによれば、生体センサ１による生体データの計測や送信は、センサハブ２によって各生体データの優先度に基づいて制御される。センサハブ２により、優先度の低い生体データの送受信を抑制することにより、システム内で送受信されるデータ量を低減することができる。したがって、システム内の通信速度の低下を抑制することができる。

また、センサハブ２によって、生体センサ１における優先度の低い生体データの計測や送信を停止させることができるため、生体センサ１の消費電力を抑制し、生体センサ１のバッテリを長持ちさせることができる。

さらに、優先度の低い生体データの計測及び送信を選択的に停止できるため、生体センサ１の消費電力を抑制しつつ、生体データの計測精度の低下を抑制することができる。

なお、ステップＳ１１において、システムに登録された生体センサ１に変更がなかった場合（ステップＳ１１のＮＯ）、優先度が変化しないため、ステップＳ１３に進まず、処理を終了する構成も可能である。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るシステムについて、図８〜図１４を参照して説明する。本実施形態では、対応する器官系が同じ複数の生体データをまとめて圧縮する。以下では、まず、本実施形態の第１実施例として、生体データが生体センサ１により圧縮されるシステムについて説明する。

図８は、本実施例に係るシステムの構成の一例を示すブロック図である。図８に示すように、センサ１は、圧縮部１８を備える。また、記憶部１５に記憶されたセンサ基本情報には、各生体データと対応する器官系が含まれる。他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

ここで、図９は、記憶部１５に記憶されたセンサ基本情報の一例を示す図である。図９に示すように、センサ基本情報には、各生体データと対応する器官系が含まれる。ここでいう器官系とは、全体として一連の機能を担う複数の器官からなるグループのことであり、例えば、循環器系、消化器系、呼吸器系、代謝系、及び運動器系が含まれる。生体データと器官系が対応するとは、器官系の動作に起因して生体データが計測されることをいう。例えば、図９に示すように、脈拍数（脈波）や心電図は、心臓（循環器系）の動作に起因して計測される。したがって、脈拍数（脈波）や心電図は、循環器系と対応する。

圧縮部１８は、記憶部１５に記憶された生体データを、器官系ごとに圧縮する。すなわち、圧縮部１８は、同一の器官系と対応する二以上の生体データをまとめて圧縮する。例えば、図９に示したセンサ基本情報の場合、いずれも循環器系と対応する脈拍数（脈波）及び心電図の生体データがまとめて圧縮される。

図１０は、心電図（上側）及び脈波（下側）の一例を示す図である。上述の通り、心電図及び脈波はいずれも循環器系と対応する生体データである。図１０に示すように、同一の器官系に対応する生体データは、一般的に相関が高い。したがって、圧縮部１８が、器官系ごとに複数の生体データを圧縮することにより、生体データの圧縮率を高め、生体センサ１からセンサハブ２へ送信するデータ量を低減することができる。

圧縮部１８による生体データの圧縮方法として、例えば、チャネル間相関を用いた多チャネル信号の可逆圧縮符号化を利用することができる。当該圧縮方法によれば、まず、圧縮部１８は、まとめて圧縮する複数の生体データを同期させる。すなわち、各生体データのピークのタイミングが一致するように時間調整する。次に、各生体データからチャネル間相関を除去し、エントロピー符号化を行う。これにより、相関の高い複数の生体データを効率的に圧縮することができる。なお、圧縮部１８による圧縮は、可逆圧縮でもよいし、非可逆圧縮でもよい。また、圧縮方法として、ウェイブレット変換、高速フーリエ変換、及び線形予測法などを用いた既存の圧縮方法が用いられてもよい。

次に、本実施例に係るシステムの動作について、図１１を参照して説明する。図１１は、本実施例に係る生体センサ１の動作を示すフローチャートである。

まず、生体センサ１のセンシング部１１が複数の生体データを計測し（ステップＳ２０）、各生体データが記憶部１５に記憶される（ステップＳ２１）。次に、圧縮部１８は、記憶部１５に記憶された複数の生体データと、センサ基本情報とを取得する（ステップＳ２２）。

圧縮部１８は、センサ基本情報を参照し、同一の器官系と対応する複数の生体データを選択し、選択された複数の生体データからなる圧縮対象グループを生成する（ステップＳ２３）。例えば、図９のセンサ基本情報の場合、脈拍数（脈波）及び心電図からなる圧縮対象グループが生成される。この際、循環器系に対応する生体データの圧縮対象グループ及び消化器系に対応する圧縮対象グループというように、圧縮対象グループが複数生成されてもよい。また、圧縮対象グループには、１次生体データだけ又は２次生体データだけが含まれてもよいし、１次生体データ及び２次生体データの両方が含まれてもよい。

圧縮部１８は、同一の器官系と対応する生体データごとに、すなわち、生成した圧縮対象グループごとに、生体データをまとめて圧縮する（ステップＳ２４）。圧縮部１８により圧縮された生体データ、圧縮部１８により圧縮されなかった生体データ、及びセンサ基本情報は、通信部１６を介してセンサハブ２に送信される（ステップＳ２５）。

生体センサ１は、システムの動作中、ステップＳ２０〜ステップＳ２５の動作を所定の時間間隔で繰り返し、生体データを計測する。

以上説明した通り、本実施例に係るシステムによれば、生体センサ１から送信される生体データは、生体データと対応する器官系ごとに圧縮される。これにより、生体データの圧縮率を高め、システム内で送受信されるデータ量を低減することができる。したがって、システム内の通信速度の低下を抑制することができる。

また、生体センサ１から送信されるデータ量が減少することにより、生体センサ１の消費電力を抑制し、生体センサ１のバッテリを長持ちさせることができる。

次に、本実施形態の第２実施例として、生体データがセンサハブ２により圧縮されるシステムについて説明する。

図１２は、本実施例に係るシステムの構成の他の例を示すブロック図である。図１２に示すように、センサハブ２は、圧縮部２４を備える。また、記憶部１５に記憶されたセンサ基本情報及び記憶部２２に記憶されたセンサ基本情報テーブルには、各生体データと対応する器官系が含まれる。他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

ここで、図１３は、記憶部２２に記憶されたセンサ基本情報テーブルの一例を示す図である。図１３に示すように、センサ基本情報テーブルには、各生体データと対応する器官系が含まれる。

圧縮部２４は、記憶部２２に記憶された各生体データを、器官系ごとに圧縮する。すなわち、圧縮部２４は、同一の器官系と対応する複数の生体データをまとめて圧縮する。まとめて圧縮される生体データは、単一の生体センサにより計測された複数の生体データであってもよいし、複数の生体センサにより計測された複数の生体データであってもよい。例えば、図１３に示したセンサ基本情報テーブルの場合、ＩＤ００１，００２，００４の生体センサにより計測された深部体温（体温）がまとめて圧縮される。これらの生体データは、いずれも代謝系と対応する。圧縮部２４による生体データの圧縮方法は、圧縮部１８と同様である。

次に、本実施例に係るシステムの動作について、図１４を参照して説明する。図１４は、本実施例に係るセンサハブの動作を示すフローチャートである。

まず、センサハブ２は、システムに登録された生体センサ１から、通信部２１を介して生体データ及び各生体センサ１のセンサ基本情報を受信し、記憶部２２に記憶する（ステップＳ２６）。次に、圧縮部２４は、センサ基本情報テーブルを参照し、同一の器官系と対応する複数の生体データを選択し、選択された複数の生体データからなる圧縮対象グループを生成する（ステップＳ２７）。この際、循環器系に対応する生体データの圧縮対象グループ及び消化器系に対応する圧縮対象グループというように、圧縮対象グループが複数生成されてもよい。また、圧縮対象グループには、１次生体データだけ又は２次生体データだけが含まれてもよいし、１次生体データ及び２次生体データの両方が含まれてもよい。さらに、圧縮対象グループには、複数の異なる生体センサ１が計測した生体データが含まれてもよい。

圧縮部２４は、同一の器官系と対応する生体データごとに、すなわち、生成した圧縮対象グループごとに、生体データをまとめて圧縮する（ステップＳ２８）。その後、圧縮部２４により圧縮された生体データは記憶部２２に記憶され、通信部２１を介してホスト端末３に送信される。

センサハブ２は、システムの動作中、ステップＳ２６〜ステップＳ２８の動作を所定の時間間隔で繰り返し、生体データを収集する。

以上説明した通り、本実施例に係るシステムによれば、センサハブ２が受信した生体データは、生体データと対応する器官系ごとに圧縮される。これにより、生体データの圧縮率を高め、システム内で送受信されるデータ量を低減することができる。したがって、システム内の通信速度の低下を抑制することができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係るシステムについて、図１５〜図１７を参照して説明する。本実施形態では、生体センサ１が計測した体動量に応じて、生体センサ１による体動量以外の生体データの計測や送信が制御される。以下では、まず、本実施形態の第１実施例として、体動量に応じた制御を生体センサ１が行うシステムについて説明する。

本実施例において、生体センサ１のセンシング部１１は、体動量及び体動量以外の少なくとも一つの生体データを計測し、記憶部１５には閾値が記憶され、制御信号生成部１７は計測した体動量と閾値とを比較して生体データの計測や送信を制御する。他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。ここで、図１５は、本実施例に係る生体センサ１の動作を示すフローチャートである。

システムが動作を開始すると、生体センサ１のセンシング部１１は、所定の時間間隔で体動量及び体動量以外の生体データを計測し、計測された生体データは記憶部１５に記憶される（ステップＳ３０）。

次に、制御信号生成部１７は、記憶部１５に記憶された体動量と閾値とを比較する（ステップＳ３１）。ここで、閾値とは、生体データの計測対象者の状態が、体動量以外の生体データを計測するのに適しているか否か判定するために予め定められた所定値である。体動量が大きい場合、計測対象者に装着された生体センサ１の位置がずれたり、血流の向きが変化したりするため、心電図や脈拍などの、体動量以外の生体データを精度よく計測することが困難になる。そこで、体動量以外の生体データを精度よく計測できる体動量の上限値として、閾値が設定される。

体動量による計測精度への影響は、生体データによって異なるため、閾値は生体データごとに設定されてもよい。例えば、体動量による計測精度への影響が大きい脈拍などの生体データには小さな閾値を設定し、体動量による計測精度への影響が小さい深部体温などの生体データには大きな閾値を設定することが考えられる。また、体動量による計測精度への影響が小さい生体データには、閾値を設定せず、体動量に応じた計測や送信の制御を行わなくてもよい。さらに、体動量による計測精度への影響は、生体センサ１の計測部位によっても異なるため、閾値は生体センサ１の計測部位ごとに設定されてもよい。

制御信号生成部１７は、体動量が閾値より大きい場合（ステップＳ３１のＹＥＳ）、生体データの計測を抑制する（ステップＳ３２）。すなわち、制御信号生成部１７は、図１６に示すように、体動量以外の生体データの計測間隔を広くする、あるいは体動量以外の生体データの計測を停止させる。また、制御信号生成部１７は、体動量以外の生体データの送信間隔を広くする、あるいは体動量以外の生体データの送信を停止させてもよい。いずれの場合であっても、制御信号生成部１７は、体動量の計測間隔や送信間隔を抑制しないのが好ましい。

また、制御信号生成部１７は、図１６に示すように、計測した体動量から体動量以外の生体データの信頼度を算出し、当該信頼度に応じて体動量以外の生体データの計測や送信を抑制してもよい。この場合、記憶部１５には、信頼度の閾値が予め記憶される。

一方、体動量が閾値以下の場合（ステップＳ３１のＮＯ）、制御信号生成部１７は、生体データの計測や送信が抑制されているか否か判定する（ステップＳ３３）。生体データの計測や送信が抑制されている場合（ステップＳ３３のＹＥＳ）、制御信号生成部１７は、生体データの計測や送信を元に戻す（ステップＳ３４）。すなわち、生体データの計測間隔や、生体データの送信間隔を元に戻す。

生体センサ１は、システムの動作中、ステップＳ３０〜ステップＳ３４の動作を所定の時間間隔で繰り返し、生体データを計測する。

以上説明した通り、本実施例に係るシステムによれば、生体センサ１による体動量以外の生体データの計測や送信は、生体センサ１により計測された体動量に基づいて制御される。計測された体動量より小さい閾値を有する体動量以外の生体データの計測や送信を抑制することにより、システム内で送受信されるデータ量を低減することができる。したがって、システム内の通信速度の低下を抑制することができる。

また、体動量以外の生体データの計測や送信を抑制ことにより、生体センサ１の消費電力を抑制し、生体センサ１のバッテリを長持ちさせることができる。

さらに、計測された体動量より小さい閾値を有する生体データ、すなわち、計測精度が低下している生体データの計測や送信を選択的に抑制できるため、生体センサ１の消費電力を抑制しつつ、生体データの計測精度の低下を抑制することができる。

次に、本実施形態の第２実施例として、体動量に応じた制御をセンサハブ２が行うシステムについて説明する。本実施例において、システムに登録された生体センサ１の少なくとも一つは体動量を計測する。また、センサハブ２の記憶部２２には、体動量の閾値が記憶され、制御信号生成部２３は計測された体動量と閾値とを比較して生体データの計測や送信を制御する。他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。ここで、図１７は、本実施形態に係るシステムの動作を示すフローチャートである。

システムが動作を開始すると、センサハブ２は、通信部２１を介して、システムに登録された生体センサ１から所定の時間間隔で生体データを受信する。受信した生体データは、記憶部２２に記憶される（ステップＳ３５）。本実施例において、センサハブ２が収集する生体データには、体動量と体動量以外の生体データとが含まれる。すなわち、システムに登録された生体センサ１の少なくとも一つは体動量を計測する。

次に、制御信号生成部２３は、記憶部２１に記憶された体動量と予め設定された閾値とを比較する（ステップＳ３６）。ここで、閾値は、上述の第１実施例における閾値と同様である。閾値は、生体データごとに設定されてもよいし、生体センサ１の計測部位ごとに設定されてもよい。体動量による計測精度への影響が小さい生体データには、閾値が設定されなくてもよい。

制御信号生成部２３は、体動量と閾値との比較結果に基づいて、生体センサ１を制御するための制御信号を生成し、通信部２１を介して生体センサ１に送信する。制御信号生成部２３は、体動量が閾値より大きい場合（ステップＳ３６のＹＥＳ）、制御信号により、生体センサ１による体動量以外の生体データの計測及び送信の少なくとも一方を抑制する（ステップＳ３７）。

また、制御信号生成部２３は、受信した体動量から体動量以外の生体データの信頼度を算出し、当該信頼度に応じて体動量以外の生体データの計測や送信を抑制してもよい。この場合、記憶部２２には、信頼度の閾値が予め記憶される。

一方、体動量が閾値以下の場合（ステップＳ３６のＮＯ）、制御信号生成部２３は、各生体センサ１による生体データの計測や送信が抑制されているか否か判定する（ステップＳ３８）。生体データの計測や送信が抑制されている場合（ステップＳ３８のＹＥＳ）、制御信号生成部２３は、制御信号により、生体データの計測や送信を元に戻す（ステップＳ３９）。すなわち、生体データの計測間隔や、生体データの送信間隔を元に戻す。

システムに複数の生体センサ１が登録されている場合、制御信号生成部２３は、いずれか一つの生体センサ１が計測した体動量に基づいて、他の生体センサ１による生体データの計測や送信を、上述のように制御してもよい。

センサハブ２は、システムの動作中、ステップＳ３５〜ステップＳ３９の動作を所定の時間間隔で繰り返し、生体データを収集する。

以上説明した通り、本実施例に係るシステムによれば、システムに登録された各生体センサ１による体動量以外の生体データの計測や送信は、システムに登録された少なくとも一つの生体センサ１により計測された体動量に基づいて制御される。計測された体動量より小さい閾値を有する体動量以外の生体データの計測や送信を抑制することにより、システム内で送受信されるデータ量を低減することができる。したがって、システム内の通信速度の低下を抑制することができる。

また、体動量以外の生体データの計測や送信を抑制することにより、生体センサ１の消費電力を抑制し、生体センサ１のバッテリを長持ちさせることができる。

さらに、計測された体動量より小さい閾値を有する生体データ、すなわち、計測精度が低下している生体データの計測や送信を選択的に抑制できるため、生体センサ１の消費電力を抑制しつつ、生体データの計測精度の低下を抑制することができる。

なお、生体センサ１及びセンサハブ２は、例えば、ＣＰＵ、入力部、表示部、通信部、主記憶部、及び外部記憶部などを備える汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現可能である。すなわち、コンピュータ装置に搭載されたＣＰＵにプログラムを実行させることにより実現出来る。このとき、生体センサ１及びセンサハブ２は、上記のプログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現することができる。あるいは、各種の記憶媒体に記憶されたプログラムや、ネットワークを介して配布されたプログラムを、コンピュータ装置に適宜インストールすることで実現することも出来る。また、生体センサ１及びセンサハブ２の記憶部は、上記のコンピュータ装置に内蔵又は外付けされたメモリ、ハードディスクもしくはＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒなどの記憶媒体などを適宜利用して実現することができる。

なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、各実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１：生体センサ、１１：センシング部、１２：１次生体データ計測部、１３：信号処理部、１４：２次生体データ算出部、１５：記憶部、１６：通信部、１７：制御信号生成部、１８：圧縮部、２：センサハブ、２１：通信部、２２：記憶部、２３：制御信号生成部、２４：圧縮部、３：ホスト端末、４：サーバ

Claims (21)

1. 少なくとも一つの生体データを計測する複数の生体センサと通信して、前記生体センサから前記生体データを受信する通信部と、
   前記生体データの計測部位に応じた優先度に基づいて、前記生体センサによる前記生体データの計測及び送信の少なくとも一方を制御する信号を生成する制御信号生成部と、
   を備える生体データ収集端末。
2. 前記制御信号生成部は、前記優先度と前記通信部で受信した前記生体データの計測部位に係る情報とに基づいて、前記通信部で受信した前記生体データの優先度を決定し、決定された前記生体データの優先度に基づいて、前記生体データの計測及び送信の少なくとも一方を制御する信号を生成する
   請求項１に記載の生体データ収集端末。
3. 前記制御信号生成部は、前記決定された生体データの優先度を、同じ種類の生体データごとに比較し、優先度が閾値以下の前記生体データの計測及び送信の少なくとも一方を停止させる信号を生成する
   請求項２に記載の生体データ収集端末。
4. 前記少なくとも一つの生体データを計測する複数の生体センサと請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のデータ収集端末とを備え、前記生体センサは、前記生体データの計測及び送信の少なくとも一方を制御する信号を受信する通信部を備える生体データ収集システム。
5. 少なくとも一つの生体データを計測する複数の生体センサと通信して、前記生体センサから前記生体データを受信する工程と、
   前記生体データの計測部位に応じた優先度に基づいて、前記生体センサによる前記生体データの計測及び送信の少なくとも一方を制御する信号を生成する工程と、
   を備える生体データ収集方法。
6. 複数の生体データを計測するセンシング部と、
   前記センシング部が計測する前記生体データと対応する器官系を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された器官系に基づいて、前記センシング部が計測した複数の前記生体データから二以上の生体データを選択し、選択した生体データをまとめて圧縮する圧縮部と、
   を備える生体センサ。
7. 前記圧縮部は、前記センシング部が計測した複数の前記生体データのうち、同一の前記器官系と対応する前記生体データを選択してまとめて圧縮する
   請求項６に記載の生体センサ。
8. 前記圧縮部により圧縮された前記生体データを生体データ収集端末に送信する通信部を備える
   請求項６又は請求項７に記載の生体センサ。
9. 請求項８に記載の生体センサと前記生体データ収集端末とを備え、前記生体データ収集端末は前記圧縮された生体データを受信する通信部を備える
   生体データ収集システム。
10. 複数の生体データを計測する工程と、
    計測した前記生体データと対応する器官系に基づいて、計測した前記複数の前記生体データから二以上の生体データを選択し、選択した生体データをまとめて圧縮する工程と、
    を備える生体センシング方法。
11. 少なくとも一つの生体データを計測する複数の生体センサと通信して、前記生体センサから複数の前記生体データを受信する通信部と、
    前記生体データと対応する器官系を記憶する記憶部と、
    前記記憶部に記憶された器官系に基づいて、前記通信部で受信した複数の前記生体データから二以上の生体データを選択し、選択した生体データをまとめて圧縮する圧縮部と、
    を備える生体データ収集端末。
12. 前記圧縮部は、前記通信部で受信した複数の前記生体データのうち、同一の器官系と対応する前記生体データを選択してまとめて圧縮する
    請求項１１に記載の生体データ収集端末。
13. 前記少なくとも一つの生体データを計測する複数の生体センサと、請求項１１又は請求項１２に記載の生体データ収集端末とを備える
    生体データ収集システム。
14. 少なくとも一つの生体データを計測する複数の生体センサと通信して、前記生体センサから複数の前記生体データを受信する工程と、
    前記生体データと対応する器官系に基づいて、受信した複数の前記生体データから二以上の生体データを選択し、選択した生体データをまとめて圧縮する工程と、
    を備える生体データ収集方法。
15. 体動量と、体動量以外の少なくとも一つの生体データとを計測するセンシング部と、
    前記センシング部が計測した前記体動量と前記体動量以外の生体データとを生体データ収集端末に送信する通信部と、
    予め設定された前記体動量の閾値と前記センシング部が計測した体動量とに基づいて、前記生体データの計測及び送信の少なくとも一方を制御する制御信号生成部と、
    を備える生体センサ。
16. 前記制御信号生成部は、前記計測した体動量が前記閾値より大きい場合、前記生体データの計測及び送信を抑制する
    請求項１５に記載の生体センサ。
17. 体動量と、体動量以外の少なくとも一つの生体データとを計測する工程と、
    計測した前記体動量と前記体動量以外の生体データとを生体データ収集端末に送信する工程と、
    予め設定された前記体動量の閾値と前記センシング部が計測した体動量とに基づいて、前記生体データの計測及び送信の少なくとも一方を制御する工程と、
    を備える生体センサ。
18. 少なくとも一つの生体データを計測する複数の生体センサと通信して、体動量と前記体動量以外の少なくとも一つの生体データを受信する通信部と、
    予め設定された前記体動量の閾値と前記通信部で受信した前記体動量とに基づいて、前記生体センサによる前記体動量以外の生体データの計測及び送信の少なくとも一方を制御する制御信号生成部と、
    を備える生体データ収集端末。
19. 前記制御信号生成部は、前記体動量が前記閾値より大きい場合、前記生体センサによる前記生体データの計測及び送信を抑制する
    請求項１８に記載の生体データ収集端末。
20. 前記少なくとも一つの生体データを計測する複数の生体センサと、請求項１８又は請求項１９に記載の生体データ収集端末とを備える
    生体データ収集システム。
21. 少なくとも一つの生体データを計測する複数の生体センサと通信して、体動量と前記体動量以外の少なくとも一つの生体データを受信する工程と、
    設定された前記体動量の閾値と前記通信部で受信した前記体動量とに基づいて、前記生体センサによる前記体動量以外の生体データの計測及び送信の少なくとも一方を制御する工程と、
    を備える生体データ収集方法。

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