JP4851847B2 - 生体情報計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、生体情報計測装置に関し、特に睡眠時の生体情報の計測、あるいは計測した生体情報にもとづき睡眠の状態を計測することが可能な生体情報計測装置に関するものである。

従来、睡眠時の生体情報計測装置としては、睡眠ポリグラフと呼ばれる医療機関での検査向けの装置が使用されている。これは脳波、眼電、筋電など多数の生体情報を計測し、これに基づきレム睡眠、ノンレム睡眠など睡眠の状態の変化の判定、さらに例えば不眠症、睡眠時無呼吸症候群など睡眠時の疾患の検査が可能な装置である。しかしながら、本装置は大がかりであり専門機関でしか使用することができない。

一方、家庭内で手軽に睡眠状態あるいは睡眠時の健康状態をモニタすることを目的とした装置の開発も進められている。例えば、特開２００２−２９１７１０号公報（特許文献１）や特開平０７−１４３９７２号公報（特許文献２）に記載されている従来技術では、睡眠中の自律神経の活動である心拍の拍動間隔を脈波の脈拍間隔として捉え、脈拍間隔の変動から取得した自律神経指標に基づいて睡眠状態の判定を行っている。例えば、手の血管の血流変化である脈波は心拍に同期して変動するために、脈波の脈拍間隔から心拍の拍動間隔が取得できる。そこで、睡眠時に腕時計のような携帯型生体センサで計測した一連の脈拍間隔データを周波数スペクトル分布に変換し、周波数スペクトル分布に変換した一連の脈拍間隔データから求めた低周波数領域（０．０５〜０．１５Ｈｚ付近）と高周波数領域（０．１５〜０．４Ｈｚ付近）におけるパワースペクトルの値から自律神経指標を取得し、この自律神経指標から睡眠状態の判定を行っている。

このような睡眠時の生体情報計測においては、最低でも睡眠中は計測及びデータの蓄積／転送が行われる必要がある。しかしながら、従来技術で行われているような携帯型生体センサでは、ユーザが就寝前に今後データの計測、蓄積、転送が起床までの間確保できるのかどうかを確認する手段を持っていない。そのため、複数日計測を続けている間に、睡眠中にバッテリー容量が不足して計測が停止してしまったり、あるいはデータ転送が不可能となってしまったりする問題点があった。また、複数日計測を続けている間に、睡眠中にデータ蓄積手段のデータ蓄積空き領域が不足し、データ蓄積ができなくなってしまうことがある問題点もあった。また、これを避けようとするユーザは、自らバッテリー残量やデータ蓄積手段のデータ蓄積空き領域の状態を把握している必要があり、ユーザにとっても負担となる問題点もあった。
特開２００２−２９１７１０号公報 特開平０７−１４３９７２号公報

本発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたもので、最低あと１晩分の計測が可能か否かを明示的に報知することで確実に生体情報の計測、データ蓄積を行うことができ、ユーザにバッテリー残量やデータ蓄積空き領域を意識させることなく本装置を装着しながらも安心して就寝させることができ、心理的負担を低減できる生体情報計測装置を提供することを目的とする。

本発明は、生体の生体情報を計測する生体情報計測手段と、前記生体情報計測手段の計測した生体情報データを記憶し蓄積するデータ蓄積手段と、前記データ蓄積手段のデータ空き領域を検出する空き領域検出手段と、時刻、データ蓄積量及び計測データを表示する表示手段と、前記データ蓄積手段のデータ空き領域が、当該装置の一定の計測期間に蓄積する生体情報データ量を下回ったことを判断してデータ空き領域不足の警告を報知するデータ空き領域警告手段とを備えた生体情報計測装置を特徴する。

本発明はまた、当該装置に電源を供給するバッテリーと、生体の生体情報を計測する生体情報計測手段と、前記生体情報計測手段の計測した生体情報データを記憶し蓄積するデータ蓄積手段と、前記バッテリーの残量を検出するバッテリー残量検出手段と、時刻、バッテリー残量及び計測した生体情報データを表示する表示手段と、前記バッテリーの残量が、当該装置の一定の計測期間に必要とするバッテリー消費量を下回ったことを判断してバッテリー残量不足の警告を報知するバッテリー残量不足警告手段とを備えた生体情報計測装置を特徴とする。

本発明によれば、最低あと１晩分の生体情報の計測が可能なバッテリー残量があるか否か、あるいは、最低あと１晩分の生体情報の計測データの蓄積が可能な空き領域があるか否かを提示することができ、ユーザに確実にデータ計測、蓄積を行なわせることができる。また、ユーザに本装置を装着したまま安心して就寝させることができ、その心理的負担を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。

（第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態の生体情報計測装置は、腕時計型のセンサモジュールを用い、加速度センサを用いて体動を計測し、手首に装着する光電脈波センサで脈拍を取得し、それらのデータを蓄積するものであり、図１には本実施の形態の生体情報計測装置１０の機能構成を示し、図２に外観を示している。

本実施の形態の生体情報計測装置１０は、腕時計状にユーザの手首に装着して使用するものであり、その下側の面で脈波の計測を行う脈波計測部１１と、計測した脈波波形の増幅及びフィルタリングを行うアンプ・フィルタ部１４と、計測状態に応じてアンプ・フィルタ部１４の増幅率を調節するゲイン調節部１５と、ユーザの手首部の動きに伴って発生する動的加速度及び姿勢に伴う重力加速度による静的加速度の双方を検出する加速度計測部１６と、脈波計測部１１、加速度計測部１６それぞれの出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部１７と、Ａ／Ｄ変換部１７が取り込んだデータを解析する解析部１８と、解析部１８が解析した結果を記憶するデータ記憶部１９と、計測状態や時刻、ステータス等の表示を行う表示部２０と、モード切替（モードスイッチ）や表示部２０のバックライトの点灯（バックライトスイッチ）などを行う操作部２１と、モードに応じて動作周波数の切替を行う動作周波数切替部２２と、データ記憶部１９に記憶したデータの外部端末への送信を行い、また当部に接続された外部ＵＳＢケーブルからバッテリー充電電力を受電する通信部２３と、生体情報計測装置１０全体の電源供給を行うバッテリー２４と、このバッテリー２４の電圧を監視するバッテリー電圧監視部２５と、各機能全体の制御を司る制御部２６と、データ記憶部２０の空き領域を監視する空き領域監視部２７から構成される。

操作部２１は、ユーザが時刻モード、計測モードなどのモード切り替えを操作し、またバックライト点灯指示を行うプッシュスイッチである。表示部２０は、時刻、脈拍数、脈波計測状態、バッテリー、メモリ、通信の各状態及び結果としての睡眠時間を表示する表示装置であり、ＬＣＤで構成されている。データ記憶部１９にはフラッシュメモリが用いられ、計測結果としての睡眠時間の履歴、脈拍間隔データ、体動量データなどの計測データを記憶する。

加速度計測部１６は、例えば３軸方向の−２Ｇ〜２Ｇの加速度を計測する加速度センサであり、生体情報計測装置本体１０内に搭載されている。

脈波計測部１１は、緑色ＬＥＤとフォトダイオードから成り、手首の皮膚表面に光を照射し、毛細血管内の血流変化により変化する反射光の変動をフォトダイオードで捉えることで脈波を計測する。アンプ・フィルタ部１４は、脈波計測部１１のフォトダイオードからの出力電流を電流電圧変換部で電圧に変換し、増幅器で電圧を増幅して、ハイパスフィルタ（例えばカットオフ周波数：０．１Ｈｚ）とローパスフィルタ（例えばカットオフ周波数：５０Ｈｚ）を施した後にＡ／Ｄ変換部１７に出力する。Ａ／Ｄ変換部１７はこのアンプ・フィルタ部１４からの入力を１０ビットＡ／Ｄ変換してデジタル量に変換して制御部２６に入力する。ゲイン調節部１５では制御部２６に入力された脈波波形の振幅を算出し、これと設定した閾値との関係からアンプ・フィルタ部の増幅率を制御する。

解析部１８は、加速度計測部１６にて計測しＡ／Ｄ変換部１７にてＡ／Ｄ変換後、制御部２６に入力された３軸の加速度波形を元に体動量検出を行う。また計測終了時に覚醒／睡眠判定として、体動量データに基づいて被験者が覚醒しているか否かを判定し、睡眠時間を算出する。さらに、解析部１８は、脈波計測部１１で計測しアンプ・フィルタ部１４を介してＡ／Ｄ変換部１７でＡ／Ｄ変換し制御部２６に入力された脈波波形に対して、脈波の間隔データの検出を行う。

この解析部１８による体動量算出処理を説明する。解析部１８は、加速度計測部１６から取得した３軸方向の加速度データを時間微分して３軸方向の加速度の微係数を求め、３軸方向の加速度それぞれの微係数の二乗和の平方根である体動データの変動量及び所定時間（例えば１分）の体動データの変動量の平均である体動量を求める。処理の流れを図３に示す。

図３（ａ）のグラフは、３軸方向それぞれの加速度の計測結果を示している。図３（ｂ）のグラフは、３軸方向の加速度それぞれの微係数の変動を示している。そして、図３（ｃ）のグラフは、３軸方向の加速度それぞれの微係数の二乗和の平方根である体動データの変動量を示している。

次に、解析部１８による覚醒／睡眠判定処理を説明する。具体的には体動判定と覚醒判定を行う。解析部１８による体動判定では、体動データの変動量が所定の閾値より大きい場合に体動と判定する。例えば、体動計に使用されている微小な体動の最小値である０．０１Ｇを用いる。そして、１分毎にその間に第１の閾値０．０１Ｇを超える体動と判定された回数、つまり体動の発生頻度を記録していく。図４のグラフの各縦線の長さは１分毎の体動の発生頻度の変化を示している。

解析部１８による覚醒判定では、図４に示すように、体動判定によって判定された体動の発生頻度が第１の所定の閾値ＴＨ１、ここでは２０回／分を以上である事象が第２の所定の閾値ＴＨ２、ここでは１０分間に５事象以上発生する期間を覚醒中の体動と判定し、体動の発生頻度が第１の所定の閾値ＴＨ１以上である事象が１０分間に５事象未満である期間を睡眠中の体動と判定する。また、覚醒判定では、体動判定によって判定された体動の発生頻度が第２の所定の閾値ＴＨ２以上であり、かつ、脈拍間隔データが過去の睡眠中の脈拍間隔データの平均値より短い場合は、覚醒中の体動と判定する。

解析部１８はさらに、以上のようにして検出した覚醒／睡眠判定の結果に基づき、計測開始後覚醒から睡眠に遷移した時刻を入眠時刻、逆に計測終了から遡って覚醒から睡眠に遷移した時刻を覚醒時刻として検出し、その差分により睡眠時間を算出する。

次に、解析部１８による脈波間隔算出処理を説明する。図５に示すように、脈波計測部１１の計測した脈波から脈波データをサンプリングし、サンプリングした一連の脈波データの処理ポイントを中心とした前後約１秒の脈波データの最大値と最小値を取得し、最大値と最小値との間の所定の値を第３の所定の閾値とする。この第３の所定の閾値として最大値、最小値の差を振幅として、最小値から振幅の９割の値を用いる。これは、脈波の特徴として通常、１脈波の中に高いピークと低いピークとが対で計測されることからピーク検出だけでは低いピークも検出され、１脈波の中に２ピークが検出されてしまうのを避けるためである。こうして、直流変動成分を除去された一連の脈波データから第３の所定の閾値に一致する一連の脈波データの値が現れた時刻を算出し、算出された時刻の間隔から脈拍間隔データを取得し、データ記憶部１９に記憶する。

図１に示した生体情報計測装置１０において、通信部２３はパソコンやＰＤＡ端末、携帯電話などとデータ通信を行う部分であり、例えば、ＵＳＢポートが相応しい。本装置１０が複数日の睡眠時のデータを計測、蓄積してデータ記憶部１９の空き領域が少なくなれば、例えばパソコンのＵＳＢポートとの間をこの通信部２３を利用してＵＳＢケーブルにて接続することで、所定の解析ソフトウェア上で解析可能な形式でデータをパソコン上のハードディスクなどに保存し、解析ソフトで解析を行う。

本実施の形態の生体情報計測装置１０の電源は常時ＯＮであり、生体計測を行わないときは内部クロックを大幅に下げて低消費電力とし、通常の腕時計と同様に時刻表示のみを行う。そして生体計測を行う場合には、操作部２１にてモードを生体計測モードに切り替える。また睡眠時間表示などは結果モードにすることで表示を行う。また通信モードには通信部２３にＵＳＢケーブルを接続し、外部機器とＵＳＢ接続することで切り替える。尚、充電はこのＵＳＢケーブルの電源ラインを利用して行うので、通信モード時には同時に充電することになる。

図６に操作部２１による各モードの遷移関係を示す。時刻モードと生体計測モードとの間は操作部２１のモードスイッチを長押しすることで切り替える。時刻モードと結果モードとの間は操作部２１のモードスイッチを短く押すことで切り替える。長押しか短く押すかの識別は、制御部２６にてあらかじめ時間の閾値を設定し、ボタンを押してからの時間を制御部２６が計測し、これを超えたときには長押し、超えなければ短く押したと判断する。時刻モード、生体計測モード、結果モードから通信モードへの遷移はＵＳＢケーブルにて通信部２３を外部のＰＣなど処理端末と接続した場合に起きる。ＵＳＢケーブルが切断されると、時刻モードへ遷移する。このＵＳＢケーブルの接続有無は、本装置１０内にてＵＳＢの電源ラインが通電されたことを検知することで判断する。

表示部２０の表示レイアウト例を図７に示す。ここでは、上段に日付、あるいは脈拍数表示（モードにより異なる）ＭＫ１、下段に時刻表示ＭＫ２、間に脈波レベルメータとして７段階のバーグラフＭＫ３を表示する。左側には各ステータスとして、メモリ蓄積量表示ＭＫ４、バッテリー残量表示ＭＫ５、通信中表示ＭＫ６を行う。右側には脈拍と同期して点滅するハートマークＭＫ７、睡眠結果表示モードの時に点灯する月マークＭＫ８、脈拍検出中（計測モード時）に表示するｂｐｍ表示ＭＫ９から構成される。

図８には各モードの表示例を示す。図８（ａ）は時刻モード、図８（ｂ）は生体計測モード、図８（ｃ）は結果モード、図８（ｄ）は通信モードである。それぞれに併せて表示される部分、されない部分がある。図８（ａ）の時刻モードでは、メモリ蓄積量表示ＭＫ４、バッテリー残量表示ＭＫ５、時刻表示ＭＫ２、日付表示ＭＫ１のみとなる。図８（ｂ）の生体計測モードでは、メモリ蓄積量表示ＭＫ４、バッテリー残量表示ＭＫ５、時刻表示ＭＫ２、脈拍数表示ＭＫ１、ハートマーク脈拍同期点滅ＭＫ７、ｂｐｍ表示ＭＫ８、脈波レベルメータ表示ＭＫ３のみとなる。図８（ｃ）の結果モードでは、メモリ蓄積量表示ＭＫ４、バッテリー残量表示ＭＫ５、日付ＭＫ１とそれに対応する睡眠時間表示ＭＫ２と、月マーク表示ＭＫ８のみとなる。図８（ｄ）の通信モードでは、図８（ａ）の時刻モードの表示と通信中表示マークＭＫ６の点滅表示となる。

本表示において、表示部２０によるバッテリー残量表示ＭＫ５については、バッテリー電圧監視部２５によりバッテリー２４の容量−電圧特性から電源電圧を監視することで判断し、表示を行う。図９には電圧３．７Ｖ、容量３００ｍＡｈのリチウムイオン電池の容量−電圧特性を示す。また図１０には表示パターン例、図１１にはバッテリー残量と換算電圧範囲、表示モードの対照表を示す。図１０において左から、Ｃｌｏｃｋ ｏｎｌｙモード、Ｅｍｐｔｙモード、Ｌｏｗモード、Ｍｉｄモード、Ｈｉモードで、Ｅｍｐｔｙモードはフラッシング表示（点滅）となる。バッテリー電圧監視部２５は各モードに対応する容量を定義し、図９から電圧に換算し、対応するパターンでの表示を表示部２０に対して行わせる。例えば全容量３００ｍＡｈのバッテリーの場合、Ｈｉモードでは、残量３００ｍＡｈ〜２２４ｍＡｈの範囲とし、電圧に換算すると３．９４Ｖ以上となる。Ｅｍｐｔｙモードは、１晩の睡眠時間の計測が確実にできる範囲として例えば１２時間を設定し、これを下回る場合にこのモードとする。このＥｍｐｔｙモードは、バッテリー残量に換算すると７２ｍＡｈとなる。これを電圧に換算すると３．７３Ｖから３．２Ｖの間となる。Ｍｉｄモード、ＬｏｗモードはＥｍｐｔｙモードからＨｉモードの間の残量を等分して設定する。また３．２Ｖ〜２．２Ｖの間は時刻モードのみ動作可能であるので、時刻モード固定とし、モードスイッチの操作を受け付けないようにする。また生体計測中に３．２Ｖを下回った場合、制御部２６は自動的に計測を終了し時刻モードに遷移する。また充電中には３セグメントを順次点灯し、充電中であることを表示する。

尚、ここではＥｍｐｔｙモードの閾値を残り１２時間固定としたが、これをユーザのこれまで計測された睡眠時間データに基づき算定してもよい。その場合、解析部１８で解析しデータ記憶部１９に蓄積されている睡眠時間データから、例えば過去１週間の平均睡眠時間を算定し、その平均睡眠時間プラス２時間をＥｍｐｔｙモードの閾値の時間とする。例えば平均睡眠時間が６時間の場合、Ｅｍｐｔｙモードの閾値を８時間とし、４８ｍＡｈを残量の閾値と処理部内で換算する。容量と電圧の関係テーブルをデータ記憶部にあらかじめ設定しておき、例えば４８ｍＡｈの場合、３．４６Ｖ以下をＥｍｐｔｙモードに設定する。

次に、空き領域監視部２７によるメモリ空き領域監視と表示部２０によるメモリ蓄積量表示について説明する。図１２にはメモリ蓄積量表示の表示例を示す。左からＥｍｐｔｙ，Ｌｏｗ，Ｍｉｄ，Ｈｉ，Ｆｕｌｌとし、Ｆｕｌｌのときには３セグメント全体の点滅表示してメモリ空き領域不足の警告表示とする。

本実施の形態におけるデータ構造の例を図１３に示す。計測開始時にヘッダとして、識別子と開始日時、その後は瞬時脈拍数算出（脈波間隔検出）時ごとに、識別子、時刻、脈波間隔データを記録する。エラーを検知した場合も同様に識別子、時刻を記録する。また１分間ごとに体動量を識別子、時刻とともに記録する。また、それぞれのデータ構造を図１４に示す。本実施の形態における制御部２６では、例えばＭｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社のＰＩＣ１６Ｆ８７７（商品名）を用いる。その場合、データ型ｃｈａｒ，ｉｎｔともに１バイトであり、それで換算するとヘッダ、データ、１分ごとの体動データは８バイトの構造となる。それぞれ図１４（ａ）〜図１４（ｃ）にそのデータ構造を示している。

本データ構造の場合、例えば１晩８時間睡眠で脈拍数平均６０ｂｐｍとすると、
〔数１〕
8(H)*(60*(60*8(byte)+8(byte))+8(byte))
=234304(byte)=234kB
となる。

図１５には、フラッシュメモリで成るデータ記憶部１９へのデータ書き込みフォーマットの一例を示す。ここで、本実施の形態におけるデータ記憶部１９のフラッシュメモリには、セクタが０から６３の６４セクタで１セクタ６４ｋＢｙｔｅの４ＭＢのものを使用する。セクタ０は管理領域とし管理情報、及び睡眠時間の履歴データの蓄積を行う。計測終了のたび順次追記する。セクタ１から６３の間はデータ領域とし、図１３に述べたデータをセクタ１から順次追記する。１晩の計測が終了し、次の計測開始時には次のセクタの先頭にヘッダから記録する。すべてのセクタに書き込まれ次第、セクタ１に戻り上書きを行う。上述したように１晩の計測データ量は２３４ｋＢであるので、４セクタを使用することになる。このため、１メモリ６３セクタでは１５夜程度の記録が可能である。そこで、これ以降となると古いデータから徐々に削除され、新しいデータで上書きされ、常に最新の１５夜程度の記録が保持されることになる。

図１２のそれぞれの段階に対応した定義、メモリの状態、動作を図１６に示す。Ｆｕｌｌの場合、全領域に書き込みがある（＝データ上書きが起きる）場合と定義し、すなわちメモリ状態としては全セクタに書き込みがあることを示す。その場合、表示部２０はメモリ蓄積量表示ＭＫ４の３セグメントをフラッシング表示（点滅）させる。Ｈｉでは、後１晩書き込みができる範囲と定義し、４セクタ空きがある状態、すなわちセクタ６０以降データなしである場合となり、そのときは１，２セグメントは点灯、３セグメント目をフラッシング表示する。Ｍｉｄ，Ｌｏｗはセクタ数を当分して閾値を設定し、Ｅｍｐｔｙは２時間以内のデータのみが記録されている状態とし、セクタ２以降のデータがないことをチェックし、そのときの表示はすべてのセグメント点灯なしとする。

ここでも、バッテリー残量表示と同様に、Ｈｉの閾値である４セクタ分の空きについて、それまで計測された睡眠時間の履歴に基づきこれを変更してもよい。その場合、例えば過去１週間分の平均睡眠時間から１セクタ＝２時間として、平均睡眠時間を２で割って小数点以下を繰り上げ、その値に１セクタプラスして算出する。例えば平均睡眠時間８．４時間の場合、４．２セクタで０．２を繰り上げ、５セクタ＋１セクタ＝６セクタを空きセクタが下回った場合、Ｆｕｌｌ、６セクタは確保できておりセクタ４０以降にデータがあればＨｉとする。

表示部２０による脈派レベルメータＭＫ３は、サンプリングされた０〜１０２３のデータを８等分し、左から下記の個数の点灯を行う。

〔数２〕
０−１２７⇒なし
１２８−２５５⇒１
２５６−３８３⇒２
３８４−５１１⇒３
５１２−６３９⇒４
６４０−７６７⇒５
７６８−８９５⇒６
８９６−１０２３⇒７
また、脈拍数表示ＭＫ１では、エラー検出時は脈拍数表示エリアに「−」の表示を行い、エラーが発生している旨をユーザに知らせる。

本実施の形態において、通信部２３にはＵＳＢ通信を用いたが、これに限らず、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信のような低消費電力の近距離無線通信を行う通信部を用いて計測中に、あるいは計測終了後にまとめてデータを処理端末に転送する構成にすることができる。その場合にも、その他の内容構成は上記実施の形態とまったく同等となる。また本生体情報計測装置１０の内部で、脈波間隔からの自律神経解析及び睡眠判定などの処理を行ってもよい。その場合もその他の機能については上記実施の形態とまったく同等となる。

（第２の実施の形態）図１７に本発明の第２の実施の形態の生体情報計測装置１０Ａを示している。第１の実施の形態では、生体情報として脈波計測手段を採用したが、本実施の形態では、それに代えて心電位計測部１１Ａを具備させている。尚、図１７において、図１に示した第１の実施の形態と共通する要素には同一の符号を付して示してある。本実施の形態のように心電図を用いてもまったく同様な計測が可能である。そこで、本実施の形態では、脈波計測手段の代りに心電位計測部１１Ａを用いて心電位信号を取得し、脈波信号と同様の処理を行う。

（第３の実施の形態）本発明の第３の実施の形態の生体情報計測装置１０Ｂについて、図１８、図１９を用いて説明する。第１の実施の形態では加速度計測手段と脈波計測手段を用いて睡眠覚醒、体動、自律神経指標などを計測する生体情報計測装置１０について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、図１８に示したようなマット型の圧力センサモジュール２９１にて胸部あるいは腹部の振動を計測して睡眠時心拍と体動を検出し、これに基づき同様に睡眠状態の判定する生体情報計測装置１０Ｂに適用することができる。

本実施の形態の生体情報計測装置１１Ｂでは、体動センサと自律神経指標を計測するための心拍センサとしてマット型の圧力センサモジュール２９１を用いている。尚、本実施の形態では、第１の実施の形態と共通する要素ついては共通の符号を用いて説明する。

まず、本実施の形態の生体情報計測装置１０Ｂの構成について説明する。図１９は、本実施の形態の生体情報計測装置１０Ｂの構成を示している。同図に示すように、図１に示す第１の実施の形態の生体情報計測装置１０との構成上の相違は、脈波計測部１１の代わりに圧力計測部１１Ｂとしてベッドに敷くマット型の圧力センサモジュール２９１が入り、加速度計測部１６を省略している。

図１８は、図１９に示す生体情報計測装置１０Ｂの圧力計測部１１Ｂに対応するマット型の圧力センサモジュール２９１の配置例を示している。同図に示すように、マット型の圧力センサモジュール２９１は、ベッド２８のマットレス２９の表面に設置され、被験者の不在、在床、体動を検出するセンサであり、具体的には、ポリフッ化ビニリデンなどの高分子圧電材料を薄膜状にし、両面に可撓性の電極膜を付着させてテープ状に形成した圧電素子である。

このマット型の圧力センサモジュール２９１の出力を、図１９に示すようにアンプ・フィルタ部１４にて体動成分、心拍成分それぞれに分離し、Ａ／Ｄ変換部１７にてＡ／Ｄ変換した後に制御部２６に入力する。それ以降は第１の実施の形態と同様である。第１の実施の形態で脈波とした部分を心拍に置き換えているが、実質的には同等である。

以上のように、本発明の生体情報計測装置は、特に睡眠時の生体情報の計測において、最低あと１晩分の計測が可能か否かを提示することで確実にデータ計測、蓄積、転送を行うことができる。また、ユーザも安心して就寝することができ、心理的負担の低減も図れる。

本発明の第１の実施の形態の生体情報計測装置の機能ブロック図。 上記第１の実施の形態の生体情報計測装置の正面図及び側面図。 上記第１の実施の形態の生体情報計測装置による脈波計測グラフ、脈波微分グラフ、脈波微分の２乗和のグラフ。 上記第１の実施の形態の生体情報計測装置による睡眠覚醒判定するための第１の所定の閾値、第２の所定の閾値と体動の発生頻度との関係を示すグラフ。 上記第１の実施の形態の生体情報計測装置による脈拍間隔取得処理の説明図。 上記第１の実施の形態の生体情報計測装置におけるモード遷移図。 上記第１の実施の形態の生体情報計測装置の表示画面のレイアウト図。 上記第１の実施の形態の生体情報計測装置の表示画面の時刻モード、生体計測モード、結果モード、通信モードそれぞれの表示例を示す図。 上記第１の実施の形態の生体情報計測装置におけるバッテリーの電圧−残量特性図。 上記第１の実施の形態の生体情報計測装置におけるバッテリー残量表示の各状態ごとの表示例を示す図。 上記第１の実施の形態の生体情報計測装置におけるバッテリー残量表示の各状態ごとの条件を示す表。 上記第１の実施の形態の生体情報計測装置におけるメモリ蓄積量表示の各状態ごとの表示例を示す図。 上記第１の実施の形態の生体情報計測装置における生体情報の蓄積データのリスト。 上記第１の実施の形態の生体情報計測装置における生体情報の蓄積データのヘッダ、計測データ、１分ごとの体動データそれぞれのフォーマットを示す図。 上記第１の実施の形態の生体情報計測装置におけるデータ記憶部であるフラッシュメモリへの書き込みフォーマットの例を示す図。 上記第１の実施の形態の生体情報計測装置におけるデータ記憶部のメモリ蓄積量表示の各条件を示す表。 本発明の第２の実施の形態の生体情報計測装置の機能ブロック図。 本発明の第３の実施の形態の生体情報計測装置の斜視図。 上記第３の実施の形態の生体情報計測装置の機能ブロック図。

符号の説明

１０，１０Ａ，１０Ｂ 生体情報計測装置
１１ 脈波計測部
１１Ａ 心電位計測部
１１Ｂ 圧力計測部
１６ 加速度計測部
１８ 解析部
１９ データ記憶部
２０ 表示部
２４ バッテリー
２５ バッテリー電圧監視部
２６ 制御部
２７ 空き領域監視部
２９１ マット型の圧力センサモジュール

Claims (8)

1. 生体の生体情報を計測する生体情報計測手段と、
   前記生体情報計測手段の計測した生体情報計測データを記憶し蓄積するデータ蓄積手段と、
   前記データ蓄積手段のデータ空き領域を検出する空き領域検出手段と、
   時刻、データ蓄積量及び生体情報計測データを表示する表示手段と、
   前記データ蓄積手段のデータ空き領域が、あらかじめ設定された標準的な睡眠時間を基準に決定された当該装置の一定の計測期間に蓄積する生体情報計測データ量を下回ったことを判断してデータ空き領域不足の警告を報知するデータ空き領域警告手段とを備えたことを特徴とする生体情報計測装置。
2. 生体の生体情報を計測する生体情報計測手段と、
   前記生体情報計測手段の計測した生体情報計測データを記憶し蓄積するデータ蓄積手段と、
   前記生体情報計測手段の計測した生体情報計測データに基づいて睡眠時間を算出する睡眠時間算出手段と、
   前記データ蓄積手段のデータ空き領域を検出する空き領域検出手段と、
   時刻、データ蓄積量及び生体情報計測データを表示する表示手段と、
   前記データ蓄積手段のデータ空き領域が、前記睡眠時間算出手段の算出した過去の睡眠時間の平均値を基準に決定された当該装置の一定の計測期間に蓄積する生体情報計測データ量を下回ったことを判断してデータ空き領域不足の警告を報知するデータ空き領域警告手段とを備えたことを特徴とする生体情報計測装置。
3. 当該装置に電源を供給するバッテリーと、
   生体の生体情報を計測する生体情報計測手段と、
   前記生体情報計測手段の計測した生体情報計測データを記憶し蓄積するデータ蓄積手段と、
   前記バッテリーの残量を検出するバッテリー残量検出手段と、
   時刻、バッテリー残量及び計測した生体情報計測データを表示する表示手段と、
   前記バッテリーの残量が、あらかじめ設定された標準的な睡眠時間を基準に決定された当該装置の一定の計測期間に必要とするバッテリー消費量を下回ったことを判断してバッテリー残量不足の警告を報知するバッテリー残量不足警告手段とを備えたことを特徴とする生体情報計測装置
4. 当該装置に電源を供給するバッテリーと、
   生体の生体情報を計測する生体情報計測手段と、
   前記生体情報計測手段の計測した生体情報計測データを記憶し蓄積するデータ蓄積手段と、
   前記生体情報計測手段の計測した生体情報計測データに基づいて睡眠時間を算出する睡眠時間算出手段と、
   前記バッテリーの残量を検出するバッテリー残量検出手段と、
   時刻、バッテリー残量及び計測した生体情報計測データを表示する表示手段と、
   前記バッテリーの残量が、前記睡眠時間算出手段の算出した過去の睡眠時間の平均値を基準に決定された当該装置の一定の計測期間に必要とするバッテリー消費量を下回ったことを判断してバッテリー残量不足の警告を報知するバッテリー残量不足警告手段とを備えたことを特徴とする生体情報計測装置。
5. 前記バッテリー残量検出手段は、前記バッテリーの電圧を計測し、計測した電圧に基づいて前記バッテリー残量を決定することを特徴とする請求項３又は４に記載の生体情報計測装置。
6. 前記生体情報計測手段は、末梢血流の変化を捉える脈波計測手段を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の生体情報計測装置。
7. 前記生体情報計測手段は、心電位計測手段を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の生体情報計測装置。
8. 前記生体情報計測手段は、体圧の圧力変動計測手段を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の生体情報計測装置。