JP2019181049A - 生体情報評価装置および生体情報評価方法 - Google Patents

生体情報評価装置および生体情報評価方法 Download PDF

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Abstract

【課題】少ないサンプル数と、短い測定時間で、状態間の差を知ることを可能にする生体情報評価装置および生体情報評価方法を提供する。【解決手段】本開示の一実施形態に係る生体情報評価装置は、所定の期間の生体観測により得られた各観測データに含まれる、観測データの観測期間よりも短い観測期間の複数の部分観測データに基づいて、観測対象波形の特性値を観測データごとに生成する信号処理回路を備えている。この生体情報評価装置の観測対象は、例えば、人、または、動物である。【選択図】図２

Description

本開示は、生体情報評価装置および生体情報評価方法に関する。
所望の状態を知るために質の良い人の生体情報を獲得するには、一般には所望の状態に人を制御させる方法の構築やサンプル数の増加に時間と労力がかかる。しかしながら、心理学において状態間(もしくは群間)の差を有意に示すためには、比較的多くのサンプルの収集と、長い測定時間が必要であると考えられている（例えば、非特許文献１参照）。獲得する生体情報の対象には、人の他に、動物なども含まれ得る。
Eur Child Adolesc Psychiatry (2017) 26:1511？1522
そのため、状態間の差を知りたいアプリケーションニーズを満たす技術を構築することは、極めて困難であった。従って、少ないサンプル数と、短い測定時間で、状態間の差を知ることを可能にする生体情報評価装置および生体情報評価方法を提供することが望ましい。
本開示の一実施形態に係る生体情報評価装置は、所定の期間の生体観測により得られた各観測データに含まれる、観測データの観測期間よりも短い観測期間の複数の部分観測データに基づいて、観測対象波形の特性値を観測データごとに生成する信号処理回路を備えている。
本開示の一実施形態に係る生体情報評価方法は、所定の期間の生体観測により得られた各観測データに含まれる、観測データの観測期間よりも短い観測期間の複数の部分観測データに基づいて、観測対象波形の特性値を観測データごとに生成する信号処理を、信号処理回路を用いて行う。
本開示の一実施形態に係る生体情報評価装置および生体情報評価方法では、各観測データに含まれる複数の部分観測データに基づいて、観測対象波形の特性値が観測データごとに生成される。これにより、ロバストに状態間の差が示される。
本開示の一実施形態に係る生体情報評価装置および生体情報評価方法によれば、周期的な変動が確認できる生体情報を活用することにより、少ないサンプル数と、短い測定時間で、状態間の差を知ることが可能となる。なお、本開示の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されず、本明細書中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本開示の第１の実施形態に係る生体情報評価装置の概略構成の一例を表す図である。 図１の生体情報評価装置における特性値や評価値の算出手順の一例を表す模式図である。 図１の生体情報評価装置における特性値や評価値の算出手順の一例を表す流れ図である。 比較例に係る特性値や評価値の算出手順の一例を表す模式図である。 比較例に係る特性値や評価値の算出手順の一例を表す流れ図である。 図３の算出手順の一変形例を表す模式図である。 本開示の第２の実施形態に係る生体情報評価装置の概略構成の一例を表す図である。
以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
＜１．第１の実施の形態＞
[構成]
本開示の第１の実施の形態に係る生体情報評価装置１について説明する。図１は、生体情報評価装置１の概略構成の一例を表したものである。生体情報評価装置１は、生体１００の生体情報を検出する装置である。生体情報評価装置１は、さらに、検出した生体情報に含まれる観測対象波形の特性値を生成するとともに、生成した特性値に基づいて、観測対象波形に関する、検出した生体情報同士の差異についての評価値を生成する装置である。生体情報としては、例えば、脳波、脈拍、発汗などが挙げられる。生体１００は、典型的には人であるが、動物であってもよい。生体情報評価装置１は、例えば、ヘッドマウントディスプレイなどのウェアラブル機器である。
生体情報評価装置１は、例えば、検出器１０、ＡＤＣ（Analog-Digital Converter）、入力部３０、記憶部４０、信号処理回路５０、表示制御部６０および表示部７０を備えている。
検出器１０は、生体１００の生体情報を検出し、検出した生体情報をアナログ信号として、ＡＤＣ２０に出力する。検出器１０は、所定の期間（後述の観測期間Ｔ）の生体観測によりアナログの観測データ４４を取得し、取得した観測データ４４をＡＤＣ２０に出力する。検出器１０は、例えば、生体１００に接触させる一対の電極と、一対の電極の電位差に応じたアナログ信号を出力する検出回路とを有している。なお、検出器１０は、例えば、生体１００に光を照射する光源と、光源から出射された光のうち生体１００の内部で反射・散乱された光を検出し、検出した光に応じたアナログ信号を出力する受光回路とを有していてもよい。
ＡＤＣ２０は、検出器１０から入力されたアナログの観測データ４４（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、変換により得られたデジタルの観測データ４４（デジタル信号）を信号処理回路５０に出力する。入力部３０は、例えば、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ又はレバー等、ユーザによって入力操作され得る装置によって構成されている。入力部３０は、例えば、後述の設定値４２の入力を受け付ける。
記憶部４０は、信号処理回路５０によって実行されるプログラム（例えば、処理プログラム４１）や、分割期間ΔＴの長さ４２、重なり期間Δｄの長さ４３などを記憶している。処理プログラム４１は、検出器１０から、観測データ４４を取得したり、取得した観測データ４４に対して所定の信号処理を行ったりするためのプログラムである。ここで「所定の処理」には、例えば、取得した観測データ４４から、観測対象波形の特性値を観測データ４４ごとに生成するとともに、観測データ４４ごとの特性値に基づいて、観測対象波形に関する、観測データ４４同士の差異についての評価値を生成する処理などが含まれる。分割期間ΔＴの長さ４２には、初期値が含まれている。重なり期間Δｄの長さ４３には、初期値が含まれている。
記憶部４０には、入力部３０から信号処理回路５０に入力されたデータが記憶される。記憶部４０には、例えば、入力部３０から入力された分割期間ΔＴの長さの設定値や、入力部３０から入力された重なり期間Δｄの長さの設定値が記憶される。なお、入力部３０から入力された分割期間ΔＴの設定値は、記憶部４０において、分割期間ΔＴの長さ４２に含まれる。また、入力部３０から入力された重なり期間Δｄの設定値は、記憶部４０において、重なり期間Δｄの長さ４３に含まれる。
記憶部４０には、さらに、ＡＤＣ２０を介して検出器１０から信号処理回路５０に入力されたデータが記憶される。記憶部４０には、例えば、ＡＤＣ２０を介して検出器１０から入力されたデジタルの観測データ４４が記憶される。記憶部４０には、例えば、図１に示したように、ｎ個の観測データ４４が記憶される。
信号処理回路５０は、プロセッサを含んで構成されており、記憶部４０に記憶されたプログラム（例えば、処理プログラム４１）を実行する。信号処理回路５０は、例えば、処理プログラム４１がロードされることにより、観測データ４４から、観測対象波形の特性値を観測データ４４ごとに生成するとともに、観測データ４４ごとの特性値に基づいて、観測対象波形に関する、観測データ４４同士の差異についての評価値を生成する。
表示制御部６０は、表示部７０の表示を制御するコントローラである。表示制御部６０は、信号処理回路５０から入力された評価値を含む映像を表示するための映像信号を生成し、表示部７０に出力する。表示部７０は、表示制御部６０から入力された映像信号に応じた映像を表示する。表示部７０は、例えば、液晶パネル、または、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルなどによって構成されている。
次に、上述の特性値や、上述の評価値の生成について説明する。なお、以下では、上述の特性値として、後述の面積ａｒｅａ＿ａ（末尾のａは、１以上ｎ以下の整数）が例示されている。また、以下では、上述の評価値として、後述の効果量ｄ１が例示されている。
図２は、生体情報評価装置１における上述の特性値や上述の評価値の算出手順の一例を模式的に表したものである。図３は、生体情報評価装置１における上述の特性値や上述の評価値の算出手順の一例を流れ図で表したものである。
まず、信号処理回路５０は、検出器１０に対して、所定の期間（観測期間Ｔ）、生体情報を取得することを指示する。すると、検出器１０は、生体１００から、所定の期間（観測期間Ｔ）、アナログの生体情報（観測データ４４）を取得し、取得したアナログの観測データ４４をＡＤＣ２０に出力する。ＡＤＣ２０は、検出器１０から入力されたアナログの観測データ４４（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、変換により得られたデジタルの観測データ４４（デジタル信号）を信号処理回路５０に出力する。信号処理回路５０は、ＡＤＣ２０から入力されたデジタルの観測データ４４を記憶部４０に格納する。信号処理回路５０は、この手順を繰り返し実行することにより、ｎ個の観測データ４４を記憶部４０に格納する。このとき、ｎ個の観測データ４４は、例えば、同一人物から得られたデータであってもよいし、ｎ人の人から個々に得られたデータであってもよい。
次に、信号処理回路５０は、記憶部４０からｎ個の観測データ４４（サンプル）を取得する（ステップＳ１０１）。信号処理回路５０は、取得した各観測データ４４に含まれる、観測データ４４の観測期間Ｔよりも短い観測期間（分割期間ΔＴ）の複数の部分観測データ４５に基づいて、観測対象波形の特性値（面積ａｒｅａ＿ａ）を観測データ４４ごとに生成する。
具体的には、まず、信号処理回路５０は、個々の観測データ４４において、分割期間ΔＴごとにパワースペクトラムＰΔＴａ＿ｂ（ｔ）（１≦ａ≦ｎ，１≦ｂ≦ｍ）を導出する（ステップＳ１０２）。信号処理回路５０は、例えば、個々の観測データ４４において、各分割期間ΔＴの部分観測データ４５に対して、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform）を行うことにより、パワースペクトラムＰΔＴａ＿ｂ（ｔ）を導出する。パワースペクトラムＰΔＴａ＿ｂ（ｔ）は、分割期間ΔＴ内の時刻ｔの関数となっており、観測対象波形の周波数スペクトラムを含み得る。
生体１００が人の頭部である場合、観測対象波形としては、例えば、α波、β波、γ波、θ波、δ波などが挙げられる。分割期間ΔＴは、観測対象波形の分析に最低限必要な長さとなっている。生体１００が人の頭部であり、観測対象波形がα波である場合には、分割期間ΔＴは、例えば、数秒〜数十秒程度である。信号処理回路５０は、分割期間ΔＴとして、例えば、記憶部４０に記憶された分割期間ΔＴの長さ４２の初期値を設定する。
信号処理回路５０は、さらに、ある部分観測データ４５の観測期間（分割期間ΔＴ）と、他の部分観測データ４５の観測期間（分割期間ΔＴ）とが、部分的に重なり合うように、各分割期間ΔＴを設定する。つまり、ある部分観測データ４５の観測期間（分割期間ΔＴ）と、他の部分観測データ４５の観測期間（分割期間ΔＴ）とが、部分的に重なり合っている。信号処理回路５０は、部分的な重なり（重なり期間Δｄ）として、例えば、記憶部４０に記憶された重なり期間Δｄの長さ４３の初期値を設定する。
次に、信号処理回路５０は、成分解析を行うことで、個々の分割期間ΔＴにおける解析結果ＲΔＴａ＿ｂ（１≦ａ≦ｎ，１≦ｂ≦ｍ）を導出する（ステップＳ１０３）。信号処理回路５０は、例えば、個々のパワースペクトラムＰΔＴａ＿ｂ（ｔ）に含まれる観測対象波形の周波数帯域の面積ｆｃ（ｔ）を導出し、導出した面積ｆｃ（ｔ）を解析結果ＲΔＴａ＿ｂとする。観測対象波形がα波である場合には、信号処理回路５０は、例えば、個々のパワースペクトラムＰΔＴａ＿ｂ（ｔ）におけるα波の周波数帯域の面積を導出する。なお、α波の周波数帯域は、一般的には８〜１３Ｈｚであるが、面積ｆｃ（ｔ）の導出に際してこの周波数帯域に限定されるものではない。次に、信号処理回路５０は、個々の観測データ４４において、解析結果ＲΔＴａ＿ｂのパワースペクトラムＰΔＴａ（１≦ａ≦ｎ）を導出する（ステップＳ１０４）。信号処理回路５０は、例えば、個々の観測データ４４において、面積ｆｃ（ｔ）に対して、ＦＦＴを行うことにより、パワースペクトラムＰΔＴａを導出する。
次に、信号処理回路５０は、個々の観測データ４４において、パワースペクトラムＰΔＴａの面積ａｒｅａ＿ａ（１≦ａ≦ｎ）を導出する（ステップＳ１０５）。信号処理回路５０は、例えば、個々の観測データ４４において、パワースペクトラムＰΔＴａの単位周波数ごとの面積と、これらの面積の平均値とを導出し、導出した、単位周波数ごとの面積と、これらの面積の平均値とを面積ａｒｅａ＿ａとする。次に、信号処理回路５０は、個々の観測データ４４における面積ａｒｅａ＿ａから、効果量ｄ１を導出する。信号処理回路５０は、例えば、個々の観測データ４４における面積ａｒｅａ＿ａを、下記の数式（１）〜（４）に当てはめることにより、効果量ｄ１を導出する。ここで、数式（１）における「平均値」は、例えば、面積ａｒｅａ＿ａに含まれる平均値である。また、数式（３）および（４）における「個々の数値」は、例えば、面積ａｒｅａ＿ａに含まれる単位周波数ごとの面積である。
Figure 2019181049
Figure 2019181049
Figure 2019181049
Figure 2019181049
次に、信号処理回路５０は、導出した効果量ｄ１を表示制御部６０に出力する。すると、表示制御部６０は、効果量ｄ１を含む映像を表示するための映像信号を生成し、表示部７０に出力する。表示部７０は、表示制御部６０から入力された映像信号に応じた映像を表示する。ユーザは、表示部７０に表示された効果量ｄ１から、分割期間ΔＴの長さの適否や、重なり期間Δｍの長さの適否を検討する。分割期間ΔＴの長さの適否は、例えば、効果量ｄ１が最大となるか否かで判断することができる。同様に、重なり期間Δｍの長さの適否も、例えば、効果量ｄ１が最大となるか否かで判断することができる。分割期間ΔＴの長さの適した値は、生体１００の個体ごとに異なっている場合もあると考えられる。同様に、重なり期間Δｍの長さの適した値も、生体１００の個体ごとに異なっている場合もあると考えられる。
ユーザは、分割期間ΔＴの長さを変更する必要があると判断した場合には、ユーザは、入力部３０に、分割期間ΔＴの長さの設定値を入力する。入力部３０は、ユーザから入力された、分割期間ΔＴの長さの設定値を、信号処理回路５０に出力する。信号処理回路５０は、入力部３０から入力された、分割期間ΔＴの長さの設定値を記憶部４０に記憶させる。また、ユーザは、重なり期間Δｍの長さを変更する必要があると判断した場合には、ユーザは、入力部３０に、重なり期間Δｍの長さの設定値を入力する。入力部３０は、ユーザから入力された、重なり期間Δｍの長さの設定値を、信号処理回路５０に出力する。信号処理回路５０は、入力部３０から入力された、重なり期間Δｍの長さの設定値を記憶部４０に記憶させる。
信号処理回路５０は、分割期間ΔＴの長さを変更するか否かを判断する。信号処理回路５０は、記憶部４０に分割期間ΔＴの長さの設定値が新たに記憶されたか、または、記憶部４０の分割期間ΔＴの長さの設定値が更新されている場合には、記憶部４０から、分割期間ΔＴの長さの設定値を読み出し、読み出した設定値に基づいて、分割期間ΔＴの長さを変更する（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）。信号処理回路５０は、変更した長さの分割期間ΔＴで、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６を実行する。信号処理回路５０は、記憶部４０に分割期間ΔＴの長さの設定値が記憶されていないか、または、記憶部４０の分割期間ΔＴの長さの設定値が更新されていない場合には、ステップＳ１０８へ移行する（ステップＳ１０７：ＮＯ）。
信号処理回路５０は、重なり期間Δｍの長さを変更するか否かを判断する。信号処理回路５０は、記憶部４０に重なり期間Δｍの長さの設定値が新たに記憶されたか、または、記憶部４０の重なり期間Δｍの長さの設定値が更新されている場合には、記憶部４０から、重なり期間Δｍの長さの設定値を読み出し、読み出した設定値に基づいて、重なり期間Δｍの長さを変更する（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）。信号処理回路５０は、変更した長さの重なり期間Δｍで、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０７を実行する。信号処理回路５０は、記憶部４０に重なり期間Δｍの長さの設定値が記憶されていないか、または、記憶部４０の重なり期間Δｍの長さの設定値が更新されていない場合には、処理を終了する。
図４は、比較例に係る生体情報評価装置における上述の特性値や上述の評価値の算出手順の一例を模式的に表したものである。図５は、比較例に係る生体情報評価装置における上述の特性値や上述の評価値の算出手順の一例を流れ図で表したものである。
比較例に係る生体情報評価装置（信号処理回路）は、記憶部からｎ個の観測データ４４（サンプル）を取得する（ステップＳ２０１）。次に、比較例に係る生体情報評価装置（信号処理回路）は、観測データ４４ごとにパワースペクトラムＰＴａ（１≦ａ≦ｎ）を導出する（ステップＳ２０２）。次に、比較例に係る生体情報評価装置（信号処理回路）は、成分解析を行うことで、個々の観測データ４４における解析結果ＲＴａ（１≦ａ≦ｎ）を導出する（ステップＳ２０３）。比較例に係る生体情報評価装置（信号処理回路）は、例えば、個々のパワースペクトラムＰＴａに含まれる観測対象波形の周波数帯域の面積ｆｃａ（ｔ）と、面積ｆｃａ（ｔ）の平均値ｆｃａ＿ａｖｇを導出し、導出した、面積ｆｃａ（ｔ）と、平均値ｆｃａ＿ａｖｇとを解析結果ＲＴａとする。次に、信号処理回路５０は、個々の観測データ４４における解析結果ＲＴａから、効果量ｄ２を導出する。信号処理回路５０は、例えば、個々の観測データ４４における解析結果ＲＴａを、上記の数式（１）〜（４）に当てはめることにより、効果量ｄ２を導出する。ここで、数式（１）における「平均値」は、例えば、解析結果ＲＴａに含まれる平均値ｆｃａ＿ａｖｇである。また、数式（３）および（４）における「個々の数値」は、例えば、面積ａｒｅａ＿ａに含まれる面積ｆｃａ（ｔ）である。このようにして、比較例に係る生体情報評価装置（信号処理回路）における処理は終了する。
［効果］
次に、生体情報評価装置１の効果について説明する。
心理学において状態間の差を有意に示すためには、比較的多くのサンプルの収集と、長い測定時間が必要であると考えられている。しかし、所望の状態を知るために質の良い人の生体情報を獲得するには、一般には所望の状態に人を制御させる方法の構築やサンプル数の増加に時間と労力がかかる。従って、状態間の差を知りたいアプリケーションニーズを満たす技術を構築することは、極めて困難であった。
一方、本実施の形態に係る生体情報評価装置１では、各観測データ４４に含まれる複数の部分観測データ４５に基づいて、観測対象波形の特性値（例えば面積ａｒｅａ＿ａ）が観測データ４４ごとに生成される。これにより、状態間に差があることが示される。その結果、少ないサンプル数と、短い測定時間で、状態間の差（例えば、効果量ｄ１）を知ることが可能となる。
実際、観測データ４４ごとの特性値（例えば面積ａｒｅａ＿ａ）に基づいて生成した、観測対象波形に関する、観測データ４４同士の差異についての評価値（例えば、効果量ｄ１）は、比較例に係る評価値（例えば、効果量ｄ２）と比べると、大きくなる。従って、本実施の形態に係る生体情報評価装置１では、サンプル数を少なくすることができ、さらに、測定時間を短くしても、状態間に差があることを示すことができる。
また、本実施の形態では、部分観測データ４５の観測期間ΔＴは、観測対象波形の分析に最低限必要な長さとなっている。これにより、部分観測データ４５を分析に必要な十分な数だけ確保するために、観測データ４４の観測期間Ｔを、アプリケーションニーズを満たす程度の長さで済ますことができる。従って、本実施の形態に係る生体情報評価装置１では、測定時間を短くしても、状態間に差があることを示すことができる。
また、本実施の形態では、入力部３０で受け付けた観測期間ΔＴの設定値に基づいて、観測期間ΔＴの長さが変更され、変更された長さの観測期間ΔＴで、各観測データ４４から複数の部分観測データ４５が取得され、取得された複数の部分観測データ４５に基づいて、観測対象波形の特性値（例えば面積ａｒｅａ＿ａ）が観測データ４４ごとに生成される。これにより、観測期間ΔＴの長さを、状態間の差（例えば、効果量ｄ１）が最も大きくなる長さに設定することが可能となる。従って、本実施の形態に係る生体情報評価装置１では、サンプル数を少なくすることができ、さらに、測定時間を短くしても、状態間に差があることを示すことができる。
また、本実施の形態では、評価値（例えば、効果量ｄ１）を含む映像を表示するための映像信号が生成され、生成された映像信号に基づいて映像が表示される。これにより、ユーザは、表示された評価値（例えば、効果量ｄ１）から、分割期間ΔＴの長さの適否を検討することができる。分割期間ΔＴの長さの適否は、例えば、評価値（例えば、効果量ｄ１）が最大となるか否かで判断することができる。従って、本実施の形態に係る生体情報評価装置１では、サンプル数を少なくすることができ、さらに、測定時間を短くしても、状態間に差があることを示すことができる。
また、本実施の形態では、ある部分観測データ４５の観測期間ΔＴと、他の部分観測データ４５の観測期間とが、部分的に重なり合っている。このようにすることにより、評価値（例えば、効果量ｄ１）をより大きくすることができる場合がある。その場合には、サンプル数を少なくすることができ、さらに、測定時間を短くしても、状態間に差があることを示すことができる。
また、本実施の形態では、入力部３０で受け付けた重なり期間Δｍの設定値に基づいて、重なり期間Δｍの長さが変更され、変更された長さの重なり期間Δｍで、各観測データ４４から複数の部分観測データ４５が取得され、取得された複数の部分観測データ４５に基づいて、観測対象波形の特性値（例えば面積ａｒｅａ＿ａ）が観測データ４４ごとに生成される。これにより、重なり期間Δｍの長さを、状態間の差（例えば、効果量ｄ１）が最も大きくなる長さに設定することが可能となる。従って、本実施の形態に係る生体情報評価装置１では、サンプル数を少なくすることができ、さらに、測定時間を短くしても、状態間に差があることを示すことができる。
また、本実施の形態では、評価値（例えば、効果量ｄ１）を含む映像を表示するための映像信号が生成され、生成された映像信号に基づいて映像が表示される。これにより、ユーザは、表示された評価値（例えば、効果量ｄ１）から、重なり期間Δｍの長さの適否を検討することができる。重なり期間Δｍの長さの適否は、例えば、評価値（例えば、効果量ｄ１）が最大となるか否かで判断することができる。従って、本実施の形態に係る生体情報評価装置１では、サンプル数を少なくすることができ、さらに、測定時間を短くしても、状態間に差があることを示すことができる。
＜２．第２の実施の形態＞
[構成]
次に、本開示の第２の実施の形態に係る生体情報評価装置２について説明する。図７は、本実施の形態の生体情報評価装置２の概略構成の一例を表したものである。
生体情報評価装置２は、例えば、生体情報観察装置２１０と、生体情報分析装置２２０とを備えている。
生体情報観察装置２１０は、例えば、検出器１０、ＡＤＣ２０、信号処理回路２１１および通信部２１２を有している。信号処理回路２１１は、プロセッサを含んで構成されており、例えば、検出器１０による観測データ４４の取得を制御したり、取得した観測データ４４の、通信部２１２による送信を制御したりする。通信部２１２は、信号処理回路２１１による制御に従って、観測データ４４を、生体情報分析装置２２０に送信する。
生体情報分析装置２２０は、例えば、携帯端末、スマートフォン、または、通信機能を持ったタブレットなどである。生体情報分析装置２２０は、例えば、通信部２２１、入力部３０、記憶部４０、信号処理回路５０、表示制御部６０および表示部７０を有している。通信部２２１は、生体情報観察装置２１０から送信されてきた観測データ４４を受信し、受信した観測データ４４を信号処理回路５０に出力する。通信部２１２と通信部２２１との間の通信には、例えば、近距離の無線通信が用いられる。近距離の無線通信は、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３（近接型ＲＦＩＤの国際標準規格）や、ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０９２（ＮＦＣと呼ばれる無線通信の国際規格）、ＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３（ＲＦＩＤの国際標準規格）、または、ブルートゥース（登録商標）等によって行われる。なお、通信部２１２と通信部２２１との間の通信は、例えば、有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であってもよいし、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線ＬＡＮや、携帯電話回線などであってもよい。
本実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様、少ないサンプル数と、短い測定時間を短くしても、状態間に差があることを示すことが可能となる。また、本実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様、サンプル数を少なくすることができ、さらに、測定時間を短くしても、状態間に差があることを示すことができる。
なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
例えば、上述した一連の処理は、ソフトウェアにより実行させることもできるが、ハードウェアにより実行させることもできる。
また、上記各実施の形態は、脳波の計測により、覚醒度（ストレス）の高い状態と、覚醒度（ストレス）の低い状態とを知るアプリケーションに適用することが可能であるが、それ以外の用途にも適用することが可能である。上記各実施の形態は、例えば、ゲームや、ヘルスケア、学習、自動車などの移動体の運転などにおいて、状態間の差を知るアプリケーションに適用することが可能である。例えば、ゲームでは、ユーザの没入度の差や、ユーザの興奮度の差などを知ることで、ゲームのシナリオや難易度を変えたりすることが可能となる。
また、上記各実施の形態では、計測対象が生体となっていたが、それに限定されるものではない。観測対象波形が既知であり、既知の観測対象波形を含む観測データ４４を、検出器１０を用いて取得することが可能な分野において、本開示を適用することが可能である。また、上記各実施の形態では、計測対象が人となっていたが、家畜や動物園、水族園などの動物であってもよい。計測対象が家畜や動物園、水族園などの動物である場合、上記各実施の形態を、例えば、動物のストレス等の検知にも利用することが可能である。
また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
（１）
所定の期間の生体観測により得られた各観測データに含まれる、前記観測データの観測期間よりも短い観測期間の複数の部分観測データに基づいて、観測対象波形の特性値を前記観測データごとに生成する信号処理回路を備えた
生体情報評価装置。
（２）
前記信号処理回路は、前記観測データごとの前記特性値に基づいて、前記観測対象波形に関する、前記観測データ同士の差異についての評価値を生成する
（１）に記載の生体情報評価装置。
（３）
前記評価値は、効果量である
（２）に記載の生体情報評価装置。
（４）
前記部分観測データの観測期間は、前記観測対象波形の分析に最低限必要な長さである
（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の生体情報評価装置。
（５）
前記部分観測データの観測期間の長さについての設定値の入力を受け付ける入力部を更に備え、
前記信号処理回路は、前記入力部で受け付けた前記設定値に基づいて、前記部分観測データの観測期間の長さを変更し、変更した長さの観測期間で、各前記観測データから複数の前記部分観測データを取得し、取得した複数の前記部分観測データに基づいて、観測対象波形の特性値を前記観測データごとに生成する
（２）または（３）に記載の生体情報評価装置。
（６）
前記評価値を含む映像を表示するための映像信号を生成する表示制御部と
前記表示制御部からの前記映像信号に基づいて映像を表示する表示部と
を更に備えた
（５）に記載の生体情報評価装置。
（７）
ある前記部分観測データの観測期間と、他の前記部分観測データの観測期間とが、部分的に重なり合っている
（１）ないし（６）のいずれか１つに記載の生体情報評価装置。
（８）
ある前記部分観測データの観測期間と、他の前記部分観測データの観測期間との重なり期間の長さについての設定値の入力を受け付ける入力部を更に備え、
前記信号処理回路は、前記入力部で受け付けた前記設定値に基づいて、前記重なり期間の長さを変更し、変更した長さの前記重なり期間で、各前記観測データから複数の前記部分観測データを取得し、取得した複数の前記部分観測データに基づいて、観測対象波形の特性値を前記観測データごとに生成する
（７）に記載の生体情報評価装置。
（９）
前記評価値を含む映像を表示するための映像信号を生成する表示制御部と
前記表示制御部からの前記映像信号に基づいて映像を表示する表示部と
を更に備えた
（８）に記載の生体情報評価装置。
（１０）
生体観測により各前記観測データを取得する検出器を更に備えた、
（１）ないし（９）のいずれか１つに記載の生体情報評価装置。
（１１）
所定の期間の生体観測により得られた各観測データに含まれる、前記観測データの観測期間よりも短い観測期間の複数の部分観測データに基づいて、観測対象波形の特性値を前記観測データごとに生成する信号処理を、信号処理回路を用いて行う
生体情報評価方法。
１，２…生体情報評価装置、１０…検出器、２０…ＡＤＣ、３０…入力部、４０…記憶部、４１…処理プログラム、４３…分割期間ΔＴの長さ、４３…重なり期間Δｄの長さ、４４…観測データ、４５…部分観測データ、５０…信号処理回路、６０…表示制御部、７０…表示部、１００…生体、２１０…生体情報観察装置、２１１…信号処理回路、２１２…通信部、２２０…生体情報分析装置、２２１…通信部、ａｒｅａ＿ａ，ａｒｅａ…面積、ｄ１，ｄ２…効果量、ＰΔＴａ＿ｂ（ｔ），ＰΔＴａ…パワースペクトラム、ＲΔＴａ＿ｂ，ＲＴａ…解析結果、Ｔ…観測期間、Δｍ…重なり期間、ΔＴ…分割期間。

Claims (11)

  1. 所定の期間の生体観測により得られた各観測データに含まれる、前記観測データの観測期間よりも短い観測期間の複数の部分観測データに基づいて、観測対象波形の特性値を前記観測データごとに生成する信号処理回路を備えた
    生体情報評価装置。
  2. 前記信号処理回路は、前記観測データごとの前記特性値に基づいて、前記観測対象波形に関する、前記観測データ同士の差異についての評価値を生成する
    請求項１に記載の生体情報評価装置。
  3. 前記評価値は、効果量である
    請求項２に記載の生体情報評価装置。
  4. 前記部分観測データの観測期間は、前記観測対象波形の分析に最低限必要な長さである
    請求項１に記載の生体情報評価装置。
  5. 前記部分観測データの観測期間の長さについての設定値の入力を受け付ける入力部を更に備え、
    前記信号処理回路は、前記入力部で受け付けた前記設定値に基づいて、前記部分観測データの観測期間の長さを変更し、変更した長さの観測期間で、各前記観測データから複数の前記部分観測データを取得し、取得した複数の前記部分観測データに基づいて、観測対象波形の特性値を前記観測データごとに生成する
    請求項２に記載の生体情報評価装置。
  6. 前記評価値を含む映像を表示するための映像信号を生成する表示制御部と
    前記表示制御部からの前記映像信号に基づいて映像を表示する表示部と
    を更に備えた
    請求項５に記載の生体情報評価装置。
  7. ある前記部分観測データの観測期間と、他の前記部分観測データの観測期間とが、部分的に重なり合っている
    請求項１に記載の生体情報評価装置。
  8. ある前記部分観測データの観測期間と、他の前記部分観測データの観測期間との重なり期間の長さについての設定値の入力を受け付ける入力部を更に備え、
    前記信号処理回路は、前記入力部で受け付けた前記設定値に基づいて、前記重なり期間の長さを変更し、変更した長さの前記重なり期間で、各前記観測データから複数の前記部分観測データを取得し、取得した複数の前記部分観測データに基づいて、観測対象波形の特性値を前記観測データごとに生成する
    請求項７に記載の生体情報評価装置。
  9. 前記評価値を含む映像を表示するための映像信号を生成する表示制御部と
    前記表示制御部からの前記映像信号に基づいて映像を表示する表示部と
    を更に備えた
    請求項８に記載の生体情報評価装置。
  10. 生体観測により各前記観測データを取得する検出器を更に備えた、
    請求項１に記載の生体情報評価装置。
  11. 所定の期間の生体観測により得られた各観測データに含まれる、前記観測データの観測期間よりも短い観測期間の複数の部分観測データに基づいて、観測対象波形の特性値を前記観測データごとに生成する信号処理を、信号処理回路を用いて行う
    生体情報評価方法。
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