JP5710168B2 - 生体測定装置、生体測定方法、生体測定装置の制御プログラム、および、該制御プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、生体の状態を測定する生体測定装置に関するものであり、特に、生体音を収集し評価する生体測定装置に関するものである。

従来、センサを用いて生体をセンシングし、センサから得られた信号情報に基づいて、生体の状態を測定する技術が広く使われている。

例えば、特許文献１には、ユーザの身体にセンサ装着用ヘッド（センサ）を装着し、該センサから得られる信号情報（生体信号情報／生体音信号情報）に基づいて、本体がユーザの複数の生体情報（パラメータ）を計測するという生体情報計測装置が開示されている。この生体情報計測装置は、装着されたセンサの装着部位を検出し、検出した装着部位にて計測可能なパラメータを選択したり、装着部位に応じて、センサから出力される生体信号情報の信号の増幅度を調節したりする。これにより、センサの装着部位や用途を限定することなく利用範囲の広い生体情報計測装置を実現している。

特許文献１の生体情報計測装置では、生体情報を計測するためのセンサを、生体の手首や頭部に取り付けたり、首から吊り下げたりするなど、生体の身体の複数の箇所に装着することができる。ここで、特許文献１の技術では、生体に取り付けるセンサは、脈波・脈拍、ＧＳＲ（Galvanic Skin Response）、皮膚温度、血糖値、加速度などのさまざまな生体情報をセンシングするために、複数種類用意される。

このように、特許文献１の生体情報計測装置によれば、複数種類のセンサによって、さまざまな生体情報が計測可能な装置を、身体のさまざまな場所に装着することができ、特定された部位に限らず、身体のそれぞれの装着部位に応じた生体情報の計測が可能となっている。

特開２００３−１０２６９２号公報（２００３年４月８日公開）

しかしながら、上記従来の構成では、さまざまな種類のセンサが用いられ、装着部位によっては、測定不能でパラメータ（生体情報）が得られないという事態も想定される。そのため、装着される場所が悪ければ、情報が不完全なまま処理が行われる虞があり、精度の低い測定結果が出力されるという問題を生じる。測定結果が正確でなければ、最終的な判定がうまくいかない、あるいは、判定精度が低くなるという問題を招来することにもなる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、多種類のセンサに頼らずに、１種類のセンサを単数または複数用いてパラメータを収集することにより、装着部位の制約によって情報が不完全となる事態を回避して測定精度を向上させる生体測定装置を実現することにある。また、本発明のさらなる目的は、用いるセンサの属性情報に応じて、得られたパラメータの処理方法を異ならせることにより、測定精度を向上させつつ、多種類のセンサを用いて様々な測定項目を測定できるのと同様の効果をもたらす生体測定装置を実現することにある。

本発明の生体測定装置は、上記課題を解決するために、生体に装着された生体音センサから取得された生体音信号情報に対し、１つ以上の情報処理を実行して、生体の状態を示す測定結果情報を導出する生体音処理手段と、上記生体音処理手段が実行する情報処理ごとに、生体音センサの属性情報とアルゴリズムとを対応付けて記憶する測定方法記憶部と、１つの情報処理について、上記測定方法記憶部に記憶されているアルゴリズムのうち、上記生体に装着された生体音センサの属性情報に対応付けられたアルゴリズムを選択する選択手段とを備え、上記生体音処理手段は、上記選択手段によって選択されたアルゴリズムに従って、上記生体音信号情報に対して上記情報処理を実行することを特徴としている。

上記構成によれば、生体が発する生体音が生体音信号情報として生体測定装置に入力されると、生体音処理手段が、該生体音信号情報に１つ以上の情報処理を実行して、生体の状態を示す測定結果情報を導出する。

ここで、生体測定装置は、測定方法記憶部において、１つの情報処理につき、生体音センサの属性情報ごとに、１以上のアルゴリズムを対応付けて記憶している。そこで、選択手段は、上記生体に実際に装着されている生体音センサの属性情報を取得し、その属性情報に対応付けられたアルゴリズムを選択する。選択手段は、情報処理が複数ある場合には、情報処理ごとに、上記属性情報に合ったアルゴリズムを選択する。

上記生体音処理手段は、選択手段によって選択されたアルゴリズムにしたがって、上記情報処理を実行し、測定結果情報を導出する。

これにより、測定結果情報を導出するための情報処理の内容を、生体に実際に装着されている生体音センサの属性情報に合わせて異ならせることができる。つまり、多種類のセンサに頼ることなく、多様な測定を実施することができる。そして、生体音センサから得られた生体音信号情報に多様なアルゴリズムを適用することができるので、情報が不完全なまま測定が進行するという不都合を回避して、多様な測定を精度よく実施することができる。

上記属性情報は、上記生体に装着された生体音センサの装着位置を含み、上記選択手段は、上記生体に装着された生体音センサの装着位置に対応するアルゴリズムを上記測定方法記憶部から選択することが好ましい。

上記構成によれば、選択手段は、生体音信号情報が得られると、該生体音信号情報を取得した生体音センサについての、生体の身体上の装着位置を属性情報として考慮して、最適なアルゴリズムを選択する。

これにより、生体音センサの装着位置の違いに応じて、生体音信号情報に施す処理を異ならせることが可能となる。つまり、生体音処理手段は、生体音センサが装着された位置に適したアルゴリズムを適用して測定結果情報を導出することができる。よって、装着位置の制約によって情報が不完全となる事態を回避して測定精度を向上させることが可能となる。

上記属性情報は、上記生体音センサの感知対象となる、生体の測定部位を含み、上記選択手段は、上記生体に装着された生体音センサの測定部位に対応するアルゴリズムを、上記測定方法記憶部から選択することが好ましい。

生体が発する生体音の種類は、生体の体内の部位ごとに様々であり、生体音信号情報に含まれるどの音に着目するのかによって、導出される測定結果情報は様々なものとなる。したがって、選択手段が、上記生体音センサが感知対象とする生体の部位（測定部位）を考慮して、アルゴリズムを選択すれば、生体音処理手段は、測定の目的に適った情報処理を実施し、精度のよい測定結果情報を導出することが可能となる。

上記属性情報は、上記生体音センサの測定目的として、生体の何の状態を測定するのかを示す測定項目を含み、上記選択手段は、上記生体音センサによって測定される測定項目に対応するアルゴリズムを、上記測定方法記憶部から選択することが好ましい。

生体音信号情報に対して様々な観点から分析を行い、その分析手法を異ならせることによって、生体の様々な状態を測定することが可能である。したがって、選択手段が、生体の何の状態を測定するのかというより詳細な測定の目的（すなわち、測定項目）を考慮して、アルゴリズムを選択すれば、生体音処理手段は、測定の目的に適った情報処理を実施し、精度のよい測定結果情報を導出することが可能となる。

上記生体に装着されるべき生体音センサの装着位置を、上記属性情報として特定する装着位置特定手段を備え、上記装着位置特定手段は、自装置に入力された、上記生体音センサの感知対象となる、生体の測定部位、および、上記生体音センサの測定目的として、生体の何の状態を測定するのかを示す測定項目の少なくともいずれか一方に基づいて、上記生体音センサの装着位置を特定し、上記選択手段は、上記装着位置特定手段によって特定された装着位置に対応するアルゴリズムを上記測定方法記憶部から選択してもよい。

上記構成によれば、まず、生体測定装置に対して、（１）上記生体音センサが感知対象とする生体の部位（測定部位）の情報、および、（２）生体の何の状態を測定するのかというより詳細な測定の目的（測定項目）の情報のうちの、少なくともいずれか一方が入力される。装着位置特定手段は、自装置に入力された測定部位および測定項目のうちの少なくともいずれか一方に基づいて、上記生体音センサの装着位置を特定する。自装置に入力された測定部位および測定項目は、ユーザが何を測定したいのかを示す、いわば測定の目的を示している。生体音センサをどこに装着するのがよいのかは、測定の目的に応じて様々である。上記装着位置特定手段は、測定の目的に適した生体音センサの装着位置を割り出す。選択手段は、装着位置特定手段が特定した装着位置に基づいて、その装着位置に適したアルゴリズムを選択することができる。

これにより、ユーザが指定するのは測定の目的のみとなる。したがって、多様な測定を精度よく実施する本発明の生体測定装置を、測定の目的は明確であるがその目的を達成するための測定手法が分からないユーザに対しても利用可能とすることができる。

上記装着位置特定手段によって特定された装着位置を表示する表示部を備えていることが好ましい。

上記構成によれば、ユーザは、表示部に表示された装着位置を目視で確認することが可能となり、生体音センサの正しい装着位置を容易に理解することが可能となる。

上記生体に装着された生体音センサから取得された生体音信号情報に基づいて、上記生体音センサの感知対象となる生体の測定部位を、上記属性情報として特定する測定部位特定手段を備え、上記選択手段は、上記測定部位特定手段によって特定された測定部位に対応するアルゴリズムを上記測定方法記憶部から選択してもよい。

上記構成によれば、生体音センサから取得された生体音信号情報に基づいて、測定部位特定手段が測定部位を特定する。よって、ユーザが、測定部位を生体測定装置に入力するという作業を行わなくても、測定部位を考慮して適切なアルゴリズムが選択される。

よって、ユーザ操作を簡素化することができ、ユーザの利便性を向上させることが可能となる。

本発明の生体測定装置は、さらに、装着位置ごとに生体音センサから予め取得された標本となる生体音信号情報を、該装着位置に関連付けて記憶する音源記憶部と、上記生体に装着された生体音センサの装着位置を、上記属性情報として推定する装着位置推定手段とを備え、上記装着位置推定手段は、上記生体に装着された生体音センサから取得された生体音信号情報と、上記音源記憶部に記憶されている標本の生体音信号情報とを比較することにより、上記生体音センサの装着位置を推定し、上記選択手段は、上記装着位置推定手段によって推定された装着位置に対応するアルゴリズムを上記測定方法記憶部から選択してもよい。

上記構成によれば、音源記憶部には、想定される装着位置ごとに、標本の生体音信号情報が記憶されている。装着位置推定手段は、生体音センサから取得された生体音信号情報を、音源記憶部に記憶されている標本の生体音信号情報一つ一つと比較していき、その比較結果に基づいて上記生体音センサの装着位置を推定する。例えば、比較の結果、取得された生体音信号情報と類似する標本の生体音信号情報が見つかった場合、その標本の生体音信号情報がその装着位置の音であるのかを見れば、取得された生体音信号情報の装着位置を推定することができる。上記選択手段は、推定された装着位置を考慮して適切なアルゴリズムを選択する。

ユーザは測定の目的を入力する必要もなく、その目的を達成するための測定手法を知っている必要もない。よって、測定手法が分からないユーザに対しても利用可能とすることができるとともに、ユーザ操作を簡素化し利便性を向上させることも可能である。

なお、上記音源記憶部に記憶される生体音信号情報は、生体音がデジタル化された音データそのものであってもよいし、該音データに対して事前に所定の処理を施して得られた特徴量であってもよいし、音データに対して統計処理を施して得られた統計値を特徴量としたものであってもよい。

上記装着位置推定手段によって推定された装着位置を表示する表示部を備えていることが好ましい。

上記構成によれば、ユーザは、表示部に表示された装着位置を目視で確認することが可能となり、生体音センサのより正しい装着位置を容易に理解し、装着位置を改めることが可能となる。

上記生体音処理手段は、上記情報処理として、上記生体音信号情報が、生体の状態を示す測定結果情報を導出するために十分な音声品質を備えているか否かを判定する品質判定処理を実行するものであり、上記選択手段は、上記測定方法記憶部に記憶されている上記品質判定処理のアルゴリズムのうち、上記生体音センサの属性情報に対応付けられたアルゴリズムを選択することが好ましい。

上記構成によれば、生体音処理手段は、選択されたアルゴリズムにしたがって、品質判定処理を実施することができる。よって、生体音処理手段は、生体音センサの属性情報に応じて、適切に品質の判定を行うことが可能となる。

例えば、このような品質判定処理の結果を用いれば、品質が不十分な生体音信号情報のまま測定が進行するという不都合を回避することが可能となり、結果として、測定精度を向上させることが可能となる。

上記生体音処理手段は、上記情報処理として、上記生体音信号情報を分析し、得られたパラメータに基づいて生体の状態を評価する状態評価処理を実行するものであり、上記選択手段は、上記測定方法記憶部に記憶されている上記状態評価処理のアルゴリズムのうち、上記生体音センサの属性情報に対応付けられたアルゴリズムを選択することが好ましい。

上記構成によれば、生体音処理手段は、選択されたアルゴリズムにしたがって、状態評価処理を実施することができる。よって、生体音処理手段は、生体音センサの属性情報に応じて、適切に生体の状態の評価を行うことが可能となる。結果として、精度よい測定結果情報を導出することができる。

上記生体に装着された複数の生体音センサから、通信部を介して、上記生体音信号情報を生体音センサごとに取得する生体音取得手段を備え、上記選択手段は、各生体音センサの属性情報に基づいて、上記生体音取得手段によって取得された生体音信号情報ごとに、アルゴリズムを選択してもよい。

上記構成によれば、生体に装着された複数の生体音センサのそれぞれから、生体音信号情報が取得されると、選択手段は、それぞれの生体音センサの属性情報を考慮して、それぞれの生体音信号情報に適用するアルゴリズムを選択することができる。

これにより、多点同時測定を実施した場合でも、各生体音信号情報に対して、それぞれ、異なる最適なアルゴリズムが適用され処理が行われる。したがって、装着部位の制約によって情報が不完全となる事態を回避するとともに、多様な測定を同時に実施することができ、結果として、多種類のセンサに頼らずに、多様な測定を精度よく行うことが可能となる。

上記生体に装着された複数の生体音センサから、通信部を介して、上記生体音信号情報を生体音センサごとに取得する生体音取得手段を備え、上記装着位置推定手段は、上記通信部が各生体音センサから上記生体音信号情報を受信するときの信号強度に基づいて、自装置と各生体音センサとの位置関係を推定し、推定した位置関係に基づいて、比較対象となる標本の生体音信号情報を限定し、上記選択手段は、生体音センサごとに推定された装着位置に基づいて、上記生体音取得手段によって取得された各生体音信号情報に適用するアルゴリズムをそれぞれ選択することが好ましい。

上記構成によれば、上述の装着位置推定手段が、標本との比較によって、複数の生体音センサのそれぞれの装着位置を推定する。ここで、装着位置推定手段は、複数の生体音信号との通信によって発生する信号の強度を考慮して、自装置と各生体音センサとの位置関係を推定する。装着位置推定手段は、生体音センサとの位置関係がある程度推定できれば、音源記憶部に記憶されている標本のすべてについて比較を行わないで済む。すなわち、装着位置推定手段は、推定した位置関係に該当する装着位置の標本に限定してマッチングを行う。

これにより、装着位置推定手段が実施するマッチングの処理負荷を大幅に削減し、生体測定装置の処理効率を高めることが可能となる。

上記生体測定装置は、上記生体から上記生体音信号情報を取得する生体音センサと通信する通信部を備えていてもよい。

上記構成によれば、生体測定装置は、通信部を介して生体音センサから生体音信号情報を取得し、取得した生体音信号情報を処理することができる。

あるいは、上記生体測定装置は、上記生体から上記生体音信号情報を取得する生体音センサに内蔵されていてもよい。

上記構成によれば、生体測定装置は、上記生体音センサに内蔵され、自装置が取得した生体音信号情報を直接処理することができる。

本発明の生体測定方法は、上記課題を解決するために、生体に装着された生体音センサから取得された生体音信号情報を処理することにより、生体の状態を測定する生体測定装置における生体測定方法であって、上記生体測定装置には、上記生体音信号情報に対して実行される情報処理ごとに、生体音センサの属性情報と、アルゴリズムとが対応付けて記憶されており、１つの情報処理について記憶されているアルゴリズムのうち、上記生体に装着された生体音センサの属性情報に対応付けられたアルゴリズムを選択する選択ステップと、上記選択ステップにて選択されたアルゴリズムに従って、上記生体音信号情報に対して上記情報処理を実行するステップとを含むことを特徴としている。

なお、上記生体測定装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記生体測定装置をコンピュータにて実現させる生体測定装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明の生体測定装置は、上記課題を解決するために、生体に装着された生体音センサから取得された生体音信号情報に対し、１つ以上の情報処理を実行して、生体の状態を示す測定結果情報を導出する生体音処理手段と、上記生体音処理手段が実行する情報処理ごとに、生体音センサの属性情報とアルゴリズムとを対応付けて記憶する測定方法記憶部と、１つの情報処理について、上記測定方法記憶部に記憶されているアルゴリズムのうち、上記生体に装着された生体音センサの属性情報に対応付けられたアルゴリズムを選択する選択手段とを備え、上記生体音処理手段は、上記選択手段によって選択されたアルゴリズムに従って、上記生体音信号情報に対して上記情報処理を実行することを特徴としている。

本発明の生体測定方法は、上記課題を解決するために、生体に装着された生体音センサから取得された生体音信号情報を処理することにより、生体の状態を測定する生体測定装置における生体測定方法であって、上記生体測定装置には、上記生体音信号情報に対して実行される情報処理ごとに、生体音センサの属性情報と、アルゴリズムとが対応付けて記憶されており、１つの情報処理について記憶されているアルゴリズムのうち、上記生体に装着された生体音センサの属性情報に対応付けられたアルゴリズムを選択する選択ステップと、上記選択ステップにて選択されたアルゴリズムに従って、上記生体音信号情報に対して上記情報処理を実行するステップとを含むことを特徴としている。

したがって、多種類のセンサに頼らずに、多様な測定を精度よく行うことが可能になるという効果を奏する。

本発明の実施形態における解析装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における生体測定システムの構成を示す概略図である。 （ａ）は、音響センサの要部構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、音響センサの構成を示す断面図である。 表示部に表示される属性情報の入力画面の一例を示す図である。 測定方法記憶部に記憶される、属性情報とアルゴリズムとの対応関係を示す対応テーブルの具体例を示す図である。 測定方法記憶部に記憶される、各情報処理のアルゴリズムの具体例を示す図である。 表示部に表示される測定結果情報の出力画面の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における解析装置の生体測定処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）および（ｂ）は、正常心音であるが装着状態が悪い場合の、音響センサから採取された音データの波形を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、図８の（ａ）および（ｂ）に示す音データを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理にかけることによって得られた音データの周波数スペクトルを示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、正常心音で装着状態が良好な（改善された）場合の、音響センサから採取された音データの波形、または、音源記憶部３２に記憶される正常心音の標本となる音データの波形を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、図１０の（ａ）および（ｂ）に示す音データをＦＦＴ処理にかけることによって得られた音データの周波数スペクトルを示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、異常心音である場合の、音響センサから採取された音データの波形を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、図１２の（ａ）および（ｂ）に示す音データをＦＦＴ処理にかけることによって得られた音データの周波数スペクトルを示す図である。 本発明の他の実施形態における解析装置の要部構成を示すブロック図である。 装着位置情報記憶部に記憶される、「測定部位（および測定項目）」と「装着位置」との対応関係を示す対応テーブルの具体例を示す図である。 本発明の他の実施形態における表示部に表示される装着位置の入力画面の一例を示す図である。 本発明の他の実施形態における表示部に表示される装着位置の入力画面の一例を示す図である。 本発明の他の実施形態における解析装置の生体測定処理の流れを示すフローチャートである。 本発明のさらに他の実施形態における解析装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明のさらに他の実施形態における解析装置において、音源記憶部に記憶されている音源データベースのデータ構造を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態における解析装置の生体測定処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る生体測定システムにおいて、複数個の音響センサを用いた場合の装着例を示す図である。 本発明の他の実施形態における音響センサの要部構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態における解析装置の属性情報記憶部に記憶される、複数の音響センサについての属性情報の具体例を示す図である。 本発明の実施形態に係る生体測定システムにおいて、複数個の音響センサを用いた場合の他の装着例を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態における解析装置の装着位置推定部が収集したキャリア強度の情報の具体例を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態における解析装置の属性情報記憶部に記憶される、装着位置推定部によって推定されたおおまかな装着位置を含む属性情報の具体例を示す図である。

≪実施形態１≫
本発明の実施形態について、図１〜図１３に基づいて説明すると以下のとおりである。

本発明の生体測定装置は、生体の状態をセンシングするセンサなどから生体信号情報を取得し、そこから得られるパラメータを用いて被験者の様々な状態、症状を測定するものである。

本実施形態では、生体の一例として、人間（以下、被験者と称する）の状態をセンシングする生体センサとして、被験者が発する音を取得する１つの音響センサを用いることとする。そして、本発明の生体測定装置を、上記音響センサとは別体で設けられた、可搬性、携帯性にすぐれた小型の情報処理装置にて実現する場合について説明する。よって、本実施形態では、センサが取得した生体信号情報は、無線または有線の適宜の通信手段を介して生体測定装置に供給される。しかし、これに限らず、本発明の生体測定装置は、パソコンなどの据え置き型の情報処理装置にて実現してもよい。また、本発明の生体測定装置は、上記の構成に限定されず、上記センサ自体に内蔵して実現してもよい。

さらに、本発明の生体測定装置は、人間以外の動物（例えば犬など）を生体として扱い、動物の生体音を取得して、動物の状態を測定することも可能である。

〔生体測定システム〕
図２は、本発明の実施形態における生体測定システム１００の構成を示す概略図である。本発明の生体測定システム１００は、少なくとも、１つの音響センサ（生体音センサ）２と、解析装置（生体測定装置）１とを含む構成となっている。さらに、図２に示すとおり、生体測定システム１００には、被験者の測定に関わる各種の情報を処理する外部装置３が含まれていてもよい。

音響センサ２は、被験者の体に装着され、当該被験者が発する音を検出する密着型のマイクロフォンである。音響センサ２の表面には粘着剤層が設けられており、この粘着剤層によって音響センサ２が被験者の体表面に装着される。音響センサ２の装着位置は、目的の音が効果的に拾える箇所であればよい。例えば、被験者の呼吸音、咳音などを検出する目的では、音響センサ２は、気道、胸のあたりに装着され、被験者の心音、心拍数などを検出する目的では、胸部左（被験者から見て）に装着され、被験者の腹腔音を検出する目的では、腹部に装着される。

音響センサ２は、被験者が発出した生体音を検出し、検出した生体音の音データを生体信号情報として解析装置１に送信する。例えば、図２に示す例では、胸部左に装着された音響センサ２は、検出した心音の音データを生体信号情報として解析装置１に送信する。音響センサ２から出力される音データを、生体信号情報の中でも特に、生体音信号情報と称する。

図３の（ａ）は、音響センサ２の要部構成を示すブロック図である。図３の（ａ）に示すとおり、音響センサ２は、制御部１２０、電力供給部１２９、マイク部１３０、無線通信部１３１、および、粘着剤層１２４を備える構成となっている。

電力供給部１２９は、制御部１２０、マイク部１３０および無線通信部１３１の各回路に電力を供給するものであり、一般的な畜電池で構成される。あるいは、電力供給部１２９は、ＡＣアダプタなどへ有線接続する接続部で構成されてもよい。また、電力供給部１２９は、無線給電によるエネルギー供給を受けるシステムの場合、供給されたエネルギーを一時的に蓄えておくキャパシタなどで構成される。

マイク部１３０は、被験者が発する生体音を採取するものである。

粘着剤層１２４は、音響センサ２が重力や衣服等の摩擦によって、被験者の体表面から脱落したり離れ過ぎたりしないようにするための装着機構であり、音響センサ２の外表面上に設けられる。粘着剤層１２４は、吸盤や吸着ジェル等によって実現され、体表面上に留まるための機能を提供する。

無線通信部１３１は、生体測定システム１００における他の装置（解析装置１、外部装置３、あるいは、他の生体センサ）と無線通信するものである。無線通信手段としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信、ＷｉＦｉ通信などの近距離無線通信手段を採用し、各種の装置と直接近距離無線通信を行うことが想定される。あるいは、構内ＬＡＮを構築し、これを介して各種装置と無線通信を行ってもよい。

特に、無線通信部１３１は、音響センサ２が採取した生体音信号情報を解析装置１に送信したり、解析装置１から送信された制御データを受信したりする。制御データは、解析装置１が、測定の開始や終了、測定条件の設定などを、音響センサ２に対して遠隔制御するための情報である。

なお、音響センサ２と解析装置１とがケーブルを介して有線接続されていてもよく、この場合、音響センサ２は、無線通信部１３１の代わりに、ケーブルを介して有線通信を行う通信部を備え、通信部が、ケーブルを介して、解析装置１などとの間で、各種情報の送受信を実行する。

制御部１２０は、自装置の各部を制御するものであり、センサ用のマイクロコンピュータなどで実現される。制御部１２０は、Ａ／Ｄコンバータなどで実現されるアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部１２７を内蔵している。Ａ／Ｄ変換部１２７は、マイク部１３０が採取した生体音をデジタル化して音データを出力する。デジタル化された音データは、生体音信号情報として、無線通信部１３１を介して、解析装置１に送信される。

図３の（ｂ）は、音響センサ２の構成の一例を示す図であり、音響センサ２の構成を示す断面図である。同図に示すように、音響センサ２は、いわゆるコンデンサマイクロフォン方式の集音ユニットであり、円柱形状で一端面が開口した筐体部１２１と、筐体部１２１の開口面を閉塞するように筐体部１２１に密着したダイアフラム１２３とを備えている。また、音響センサ２は、第１変換部１２５および第２変換部としてのＡ／Ｄ変換部１２７を搭載した基板１２８と、第１変換部１２５およびＡ／Ｄ変換部１２７に電源を供給するバッテリとしての電力供給部１２９を備えている。

上述のマイク部１３０は、図３の（ｂ）に示すとおり、ダイアフラム１２３、第１変換部１２５、および、空気室壁１２６によって実現されている。

ダイアフラム１２３の表面には粘着剤層１２４が設けられており、この粘着剤層１２４によって音響センサ２が被験者の体表面（Ｈ）に装着される。音響センサ２の装着位置は、目的の測定部位の音（心音、呼吸音、腹腔音など）が効果的に拾えるよう適宜定められる。

ダイアフラム１２３は、被験者が生体音を発すると、この生体音の波長に合わせて微小振動する。ダイアフラム１２３の微小振動は、上面及び下面が開口した円錐形状の空気室壁１２６を伝って第１変換部１２５に伝搬される。

空気室壁１２６を介して伝えられえた振動は、第１変換部１２５によって電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換部１２７によってデジタル信号に変換されて、生体音信号情報として、解析装置１に送信される。

解析装置１は、音響センサ２から取得した生体音信号情報に基づいて、被験者の状態を測定するものである。解析装置１は、取得した生体音信号情報を生体測定処理にかけることにより測定結果を得ることができる。具体的には、生体測定処理は、１または複数の情報処理からなっている。解析装置１は、得られた生体音信号情報に対して、１または複数の情報処理を実行して、被験者の状態を示す測定結果情報を導出する。１または複数実行される「情報処理」とは、例えば、生体音信号情報（すなわち、音データ）を分析して測定に使う音データとしての品質の良し悪し判定する「品質判定処理」であったり、生体音信号情報から被験者に係る様々な情報（パラメータ）を抽出して、パラメータに基づいて被験者の状態を評価する「状態評価処理」であったりする。しかし、解析装置１が、測定結果情報を導出するために、生体音信号情報に対して実行する情報処理は、上記に限定されない。さらに、第３の情報処理、第４の情報処理・・・の各種情報処理が実行されてもよい。例えば、解析装置１は、「情報処理」として、さらに、生体音信号情報から解析に不要な雑音などの成分を除去する「雑音除去処理」を実行する機能を備えていてもよい。

本発明の解析装置１は、１つの情報処理につき、幾通りものアルゴリズムを記憶している。この幾通りものアルゴリズムは、音響センサ２の属性情報ごとに用意されている。音響センサ２の属性情報とは、以下に限定する意図はないが、例えば、（１）音響センサ２が被験者の体のどこに装着されているか（以下、属性情報名は「装着位置」）、（２）音響センサ２で被験者の体の何の音を測定したいのか、すなわち、大まかな測定の目的（以下、属性情報名は「測定部位」）、および、（３）音響センサ２で被験者のどのような状態（具体的な症状）を測定したいのか、すなわち、詳細な測定の目的（以下、属性情報名は「測定項目」）などである。

したがって、解析装置１は、用いるセンサが音響センサの１種類であっても、音響センサ２の属性情報（装着位置、測定部位、測定項目）に応じて、１つの情報処理について、実行すべき処理のアルゴリズムを異ならせることが可能である。音響センサの１種類を用いるだけで、音響センサ２の装着位置や測定の目的に応じて、多様な生体測定処理を実現し、測定の目的に適った測定結果情報を導出することができる。つまり、解析装置１は、属性情報に応じて、適したアルゴリズムを選択することができる。結果として、被験者の状態について判定の精度を向上させることが可能となる。

解析装置１において、音響センサ２の属性情報はどのようにして決定されるのかについては、以下で詳しく説明するが、例えば、外部装置３を介してユーザが指定する属性情報が解析装置１に送信されることが想定される。

なお、本実施形態では、解析装置１は、情報処理「状態評価処理」を実行するにあたり、被験者に関する様々なパラメータを用いる。例えば、解析装置１は、測定結果の精度を向上させるために、音響センサ２以外の装置（外部装置３など）から取得した外部取得情報、および、自装置に直接入力された手動入力情報からパラメータを抽出して利用することができる。

ここで、音響センサ２などの各種生体センサから得られる生体（音）信号情報から得られるパラメータを「生体（音）パラメータ」、また、上記外部取得情報または上記手動入力情報から得られるパラメータを「外的パラメータ」と称し、これらの用語は、両者を性質上区別する必要がある場合に用いる。

生体パラメータは、被験者の生理状態を反映したものである。生体パラメータの具体例としては、例えば、音響センサ２が検出した音データ（生体音信号情報）から取得される「音量」、「周波数分布」などが想定される。さらに、波形がパターン化される場合に、波形のパターンを分析することにより、波形の「間隔」、「周期」、「有無」、「長短」、「回数」などが、生体パラメータとして抽出されてもよい。

外的パラメータは、上記生体パラメータが被験者の生理状態を反映したものであるのに対し、被験者の体外の環境条件を反映したものである。外的パラメータの具体例としては、例えば、生体センサの仕様情報（バージョン情報、どういった情報を検出できる機能を持つのか、など）、上記生体センサの装着位置（胸部、腹部、背中、気道付近など）、上記被験者に関する被験者情報（年齢、性別、睡眠時間、直前の食事時間、運動量、過去の疾患履歴など）、および、上記被験者が置かれた測定環境（気温、気圧、湿度など）が挙げられるが、これに限定されるものではない。

解析装置１は、上記生体パラメータに、上記外的パラメータを適切に組み合わせて測定結果情報を導出することにより、測定の目的に適ったさらに精度よい判定を実現することが可能となる。

解析装置１は、上述のようにして、生体音信号情報に対して、１つ以上の情報処理を実行し、得られた測定結果情報を、自装置の表示部に表示するとともに、外部装置３に送信する。なお、解析装置１は、上記測定結果情報のみならず、音響センサ２から得た処理前の生体音信号情報（音データそのもの）を、外部装置３に転送する構成であってもよい。

外部装置３は、解析装置１と通信して、解析装置１において実行される生体測定処理に係る各種情報をやり取りし、また、それらの情報を処理するものである。本実施形態の生体測定システム１００において、外部装置３は、解析装置１と通信できればどのような装置であってもよい。例えば、外部装置３は、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯端末装置３ａ、ノートパソコン３ｂ、データ蓄積装置３ｃなどで実現される。

次に、上述した解析装置１の構成についてさらに詳細に説明する。

〔解析装置１の構成〕
図１は、本発明の実施形態における解析装置１の要部構成を示すブロック図である。

図１に示すとおり、本実施形態における解析装置１は、制御部１０、記憶部１１、センサ通信部１２、入力操作部１４および表示部１５を備える構成となっている。また、解析装置１は、上述の各部の回路に電力を供給する図示しない電力供給部を有する。なお、解析装置１は、通信部１３を備えていてもよい。

センサ通信部１２は、生体測定システム１００における、音響センサ２などの各種生体センサと通信するものである。本実施形態では例えば、センサ通信部１２は、無線通信手段にて実現される。無線通信手段としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信、ＷｉＦｉ通信などの近距離無線通信手段を採用し、音響センサ２と直接近距離無線通信を行うことが想定される。あるいは、構内ＬＡＮを構築し、これを介して音響センサ２と無線通信を行ってもよい。

なお、解析装置１のセンサ通信部１２は、有線通信手段によって音響センサ２との通信を実現してもよい。ただし、音響センサ２と解析装置１との通信を無線で実現することが好ましい。無線通信にすることで、音響センサ２の被験者への装着が平易になり、測定環境下における被験者の行動に対する制約が減り、被験者のストレスや負担を低減できるからである。

通信部１３は、外部装置３などの各種外部装置と通信するものである。本実施形態では、例えば、通信部１３は、広域通信網を介して外部の装置と通信を行う。通信部１３は、構内ＬＡＮまたはインターネットなどを介して、外部の装置と情報の送受信を行う。例えば、解析装置１は、生体測定処理に利用する外的パラメータを抽出するための外部取得情報を、通信部１３を介して、外部の情報提供装置から受信してもよい。ここで、通信部１３が取得する外部取得情報としては、特定の日の天気、気温、気圧、湿度や、利用する各生体センサの仕様情報などが想定される。例えば、仕様情報を参照することにより、解析装置１は、どの測定項目に応じてどの生体センサからのパラメータを利用するべきかを判断したり、あるいは、複数の生体センサを同時に利用するときの組み合わせの条件や、禁忌を把握したりすることができる。あるいは、通信部１３は、外部装置３に対してユーザから入力された測定開始の指示や、属性情報の選択を外部装置３から受信してもよい。なお、通信部１３は、無線通信手段、および、有線通信手段のいずれの手段で採用されてもよく、生体測定システム１００の実施の形態に合わせて最適な手段が適宜採用される。

入力操作部１４は、ユーザ（被験者自身あるいは測定を行う操作者を含む）が解析装置１に指示信号を入力するためのものである。解析装置１が、図２に示すように小型の情報処理装置にて実現される場合には、入力操作部１４は、数個のボタン（十字キー、決定キー、文字入力キーなど）、タッチパネル、タッチセンサ、もしくは、音声入力部と音声認識部などの適宜の入力装置で構成される。あるいは、解析装置１が据え置き型の情報処理装置にて実現される場合には、入力操作部１４としては、上述の入力装置の他に、複数のボタン（十字キー、決定キー、文字入力キーなど）で構成されるキーボード、マウスなどの入力装置が採用されてもよい。本実施形態では、ユーザは、入力操作部１４を用いて、測定の開始や終了の指示を入力したり、音響センサ２の装着位置、測定部位、測定項目などの属性情報を選択したりすることができる。さらに、ユーザは、入力操作部１４を用いて、測定に必要な情報（手動入力情報）を解析装置１に直接入力してもよい。例えば、被験者の年齢、性別、平均睡眠時間、測定日当日の睡眠時間、直近の食事時間、食事内容、運動量などの各パラメータが解析装置１に入力される。

表示部１５は、解析装置１が実行した生体測定処理の測定結果を表示したり、ユーザが解析装置１を操作するための操作画面をＧＵＩ（Graphical User Interface）画面として表示したりするものである。例えば、ユーザが、上述の各パラメータを入力するための入力画面を表示したり、ユーザが、測定項目を指定して測定の開始を指示するための操作画面を表示したり、実行した生体測定処理の測定結果を表す結果表示画面を表示したりする。表示部１５は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）などの表示装置で構成される。

本実施形態では、解析装置１は、携帯可能な小型の情報処理装置で実現されているため、解析装置１に備えられた入力操作部１４および表示部１５は、インターフェース部として入出力されるべき情報量に対して十分に対応できないことが考えられる。このような場合には、入力操作部１４および表示部１５を、ノートパソコン３ｂやその他据え置き型の情報処理装置に備えられているインターフェース部にて実現することが好ましい。

上記構成によれば、ノートパソコン３ｂの表示部１５に、上記操作画面を表示し、ノートパソコン３ｂの入力操作部１４（キーボード、マウスなど）から、ユーザの指示を受け付ける。これにより、ユーザは、容易に、測定の開始や終了の指示を入力したり、音響センサ２の装着位置、測定部位、測定項目などの属性情報を選択したりすることができ、操作性が向上する。ノートパソコン３ｂを介して入力された指示や属性情報は、構内ＬＡＮを介して解析装置１の通信部１３に送信される。また、ノートパソコン３ｂの表示部１５は、測定結果を表す結果表示画面を、解析装置１の表示部１５よりも大きく表示することができ、測定結果についてより多くの情報をユーザに分かり易く提示することが可能となる。解析装置１が導出した測定結果情報は、構内ＬＡＮを介して、解析装置１の通信部１３からノートパソコン３ｂに送信される。

制御部１０は、解析装置１が備える各部を統括制御するものであり、機能ブロックとして、情報取得部２０、属性情報決定部２１、アルゴリズム選択部２２、ならびに、情報処理部としての、品質判定部２３および状態評価部２４を備えている。これらの各機能ブロックは、ＣＰＵ（central processing unit）が、ＲＯＭ（read only memory）、ＮＶＲＡＭ（non-Volatile random access memory）等で実現された記憶装置（記憶部１１）に記憶されているプログラムを不図示のＲＡＭ（random access memory）等に読み出して実行することで実現できる。

記憶部１１は、制御部１０が実行する（１）制御プログラム、（２）ＯＳプログラム、（３）制御部１０が、解析装置１が有する各種機能を実行するためのアプリケーションプログラム、および、（４）該アプリケーションプログラムを実行するときに読み出す各種データを記憶するものである。特に、記憶部１１は、解析装置１が実行する生体測定処理を実行する際に読み出す各種プログラム、データを記憶する。具体的には、記憶部１１には、音データ記憶部３０、測定方法記憶部３１、音源記憶部３２および属性情報記憶部３４が含まれる。

なお、解析装置１は、図示しない一時記憶部を備える。一時記憶部は、解析装置１が実行する各種処理の過程で、演算に使用するデータおよび演算結果等を一時的に記憶するいわゆるワーキングメモリであり、ＲＡＭなどで構成される。

制御部１０の情報取得部２０は、生体測定処理に必要な各種情報を取得するものである。詳細には、情報取得部２０は、センサ通信部１２を介して、音響センサ２から生体音信号情報（音データ）を取得する。情報取得部２０は、取得した音データを音データ記憶部３０に格納する。情報取得部２０は、音データを格納するとき、採取日時や被験者情報などを併せて格納してもよい。なお、情報取得部２０は、取得したすべての音データを、音データ記憶部３０に格納するのではなく、一旦、制御部１０が参照する不図示のＲＡＭなどに入力することが好ましい。上記構成によれば、取得した音データに対するリアルタイム処理を実行することが可能となり、音データのすべてが必要でない場合に処理負荷を低減することができ、かつ、音データ記憶部３０のメモリ容量を節約することが可能となる。

属性情報決定部２１は、解析装置１が実行しようとする生体測定処理において用いられる音響センサ２の属性情報を決定するものである。一例として、属性情報決定部２１は、音響センサ２の装着位置、および、音響センサ２による大まかな測定の目的（測定部位）を決定する。詳細な測定の目的も定まる場合には、測定項目も併せて決定してもよい。属性情報の決定方法は、いくつか考えられる。

本実施形態では、属性情報の入力画面を外部装置３の表示部１５に表示して、外部装置３の入力操作部１４にてユーザに選択させる構成が考えられる。属性情報決定部２１は、通信部１３を介して、ユーザによって選択された属性情報を受信し、受信した内容に基づいて、ユーザによって指定された装着位置および測定部位（および測定項目）を決定する。

図４は、表示部１５に表示される属性情報の入力画面の一例を示す図である。図４に示すとおり、属性情報決定部２１は、人体図４０を表示部１５に表示し、装着位置の選択を受け付ける。ユーザは、例えば、入力操作部（マウス）１４を操作して、所望の装着位置をクリックすることにより、音響センサ２の装着位置を指定することができる。図４に示す例では、指定された装着位置には、黒塗りの星印４２が表示される。このように装着位置が指定されると、属性情報決定部２１は、指定された星印４２の位置に対応する装着位置（例えば、「正面−胸−左上」）を、属性情報「装着位置」として決定する。なお、属性情報決定部２１は、想定されるすべての装着位置を候補として、白抜きの星印を表示してもよいし、装着位置をテキストにてリストにして表示してもよい。

属性情報決定部２１は、測定部位の候補４３を表示部１５に表示し、測定部位の選択を受け付ける。ユーザは、入力操作部１４を操作して、所望の測定部位をクリックすることにより、音響センサ２の測定部位を指定することができる。同様に、測定項目の候補４４が表示部１５に表示される。ユーザは、所望の測定項目をクリックし、音響センサ２の測定項目を指定することができる。属性情報決定部２１は、ユーザによって選択された選択肢を、属性情報「測定部位」、「測定項目」として決定する。図４に示すとおり、測定の目的は、漠然と「心音」「呼吸音」「血流音」・・・のように、測定部位を選択することもできれば、さらに詳細に具体的な疾患名（測定項目）を選択することもできる。

属性情報決定部２１は、上述のとおり決定した属性情報をアルゴリズム選択部２２に伝達する。さらに、属性情報決定部２１は、決定した属性情報を不揮発的に記憶しておく場合には、決定した属性情報を属性情報記憶部３４に格納しておく。

アルゴリズム選択部２２は、属性情報決定部２１によって決定された属性情報に応じて、解析装置１の各種の情報処理部が実行すべきアルゴリズムを、複数通りある中から選択するものである。測定方法記憶部３１には、各種の情報処理につき、幾通りものアルゴリズムが属性情報に対応付けて記憶されている。アルゴリズム選択部２２は、測定方法記憶部３１を参照し、決定された属性情報に基づいて、各情報処理部が実行すべきアルゴリズムを選択する。

図５Ａは、測定方法記憶部３１に記憶される、属性情報とアルゴリズムとの対応関係を示す対応テーブルの具体例を示す図である。図５Ｂは、測定方法記憶部３１に記憶される、各情報処理のアルゴリズムの具体例を示す図である。

図５Ａに示すとおり、解析装置１は、属性情報とアルゴリズムとの対応関係を示す情報を測定方法記憶部３１に保持している。図５Ａに示す例では、対応関係を示す情報は、対応テーブルとしてテーブル形式にて保持されているが、対応関係が維持されてさえいれば、どのようなデータ構造でもかまわない。

図５Ａに示す対応テーブルでは、装着位置かつ測定部位ごとにアルゴリズムのセットが対応付けられている。図５Ａに示す例では、一例として、装着位置のバリエーションは２７個、測定部位のバリエーションは５個であるので、２７×５＝１３５通りのアルゴリズムが予め用意されている。

アルゴリズム選択部２２は、属性情報決定部２１より伝達された装着位置と、測定部位とに基づいて、アルゴリズムを選択する。例えば、「装着位置」として「正面−胸−左上」が、「測定部位」として「心音」が選択された場合、アルゴリズム選択部２２は、図５Ａの対応テーブルを参照し、Ａ３のアルゴリズムを選択する。

図５Ｂは、選択されたＡ３のアルゴリズムの具体例を示している。本実施形態では、解析装置１は、情報処理部として、品質判定部２３と、状態評価部２４とがある。そこで、Ａ３のアルゴリズムには、品質判定部２３が実行する品質判定処理のための、品質判定アルゴリズムＡ３と、状態評価部２４が実行する状態評価処理のための、状態評価アルゴリズムＡ３とが少なくとも含まれる。ここで、解析装置１が、第３の情報処理部、第４の情報処理部を有している場合、それぞれが実行する情報処理についても、Ａ３のアルゴリズムが含まれる。

図５Ｂに示す例では、Ａ３の品質判定アルゴリズムは、装着位置および測定部位ごとに１通りであるので、測定項目によらず共通である。この場合、アルゴリズム選択部２２は、当該Ａ３の品質判定アルゴリズムを選択し、このアルゴリズムにしたがって品質判定処理を実行するように品質判定部２３に伝達する。

図５Ｂに示す例では、Ａ３の状態評価アルゴリズムは、さらに、測定項目ごとに幾通りか用意されている。そこで、アルゴリズム選択部２２は、決定された測定項目に基づいて、対応するアルゴリズムを選択する。例えば、「測定項目」として「僧帽弁開放音（疾患名：僧帽弁閉鎖不全）」がユーザによって選択された場合、アルゴリズム選択部２２は、図５Ｂに示すＡ３の状態評価アルゴリズムの中から、評価関数「ｆ１（ｘ）」と、閾値「６」とを含むアルゴリズムを選択する。アルゴリズム選択部２２は、選択した上記アルゴリズムにしたがって状態評価処理を実行するように状態評価部２４に伝達する。もし、測定項目が、属性情報決定部２１によって決定されなかった場合には、アルゴリズム選択部２２は、Ａ３のすべての状態評価アルゴリズムを実行するように、状態評価部２４に指示してもよい。

図５Ｂに示すとおり、対応テーブルにて一意に特定されたアルゴリズム（例えば、Ａ３のアルゴリズム）には、先に選択された品質判定アルゴリズムと対をなす状態評価処理アルゴリズムが測定項目ごとにそれぞれ用意されている。これにより、例えば、同じ心音を評価するアルゴリズムＡ３であっても、状態評価処理アルゴリズムでは、その心雑音の特性（測定項目、または、対象疾患）ごとに異なるアルゴリズムが設けてある。このため、品質判定部２３は、１種類の音響センサ２から取得される音データに基づいて、様々な疾患ごとの詳細な評価を行うことが可能である。

品質判定部２３は、品質判定処理を実行するものである。品質判定処理とは、音響センサ２から得られた生体音信号情報（すなわち、音データ）を分析して測定に使う音データとしての品質の良し悪し判定する処理であり、解析装置１が実行する生体測定処理に含まれる情報処理の１つである。品質判定部２３は、アルゴリズム選択部２２によって選択された品質判定アルゴリズムにしたがって、上記音データを処理する。そして、採取した音データが、あらかじめ決定された測定の目的を達成するのに十分な品質を備えているか否かを判定する。例えば、品質判定部２３は、測定部位「心音」が選択されているのに、音データ中の心音の音量が不十分であれば、音データの品質は不十分であると判定する。品質判定部２３は、音データの品質に対する判定結果を表示部１５に出力してもよい。これにより、ユーザは、被験者に装着された音響センサ２の装着箇所や、装着状態を改善することができる。あるいは、品質判定部２３の指示にしたがって、情報取得部２０は、音響センサ２から音データを取得しなおしてもよい。品質判定部２３は、品質が良好と判定した音データのみを、後工程の情報処理部（状態評価部２４など）に引き渡す。上記構成によれば、音データが不完全な状態で、処理にかけられることを防止することができる。

状態評価部２４は、状態評価処理を実行するものである。状態評価処理とは、生体音信号情報から被験者に係る様々な情報（パラメータ）を抽出して、パラメータに基づいて被験者の状態を評価する処理であり、解析装置１が実行する生体測定処理に含まれる情報処理の１つである。状態評価部２４は、アルゴリズム選択部２２によって選択された状態評価アルゴリズムにしたがって、上記音データを処理する。そして、選択された測定項目にそって、測定結果情報を導出する。例えば、測定項目「僧帽弁開放音（疾患名：僧帽弁閉鎖不全）」が選択された場合、状態評価部２４は、上記音データから様々なパラメータを抽出し、これらを評価関数「ｆ１（ｘ）」にかけて、得られた値を閾値「６」と比較する。そして、比較結果に基づいて、僧帽弁閉鎖不全に関して異常の有無を評価する。さらに、状態評価アルゴリズムには、異常の有無にかかわらず、音データから心拍数を求める計算が含まれていてもよい。状態評価部２４は、異常の有無の評価結果、心拍数、および、その他導出した情報を測定結果情報として、表示部１５に出力する。

図６は、表示部１５に表示される測定結果情報の出力画面の一例を示す図である。図６に示すとおり、状態評価部２４は、選択された測定項目に対する被験者の状態評価結果６４を出力する。図６に示す例では、状態評価結果６４には、選択された測定項目「僧帽弁開放音（疾患名：僧帽弁閉鎖不全）」に関し、被験者の状態が正常か、異常か（あるいは要注意、要経過観察など）の評価が含まれている。さらに、状態評価部２４は、選択された属性情報（装着位置６１、測定部位６２および測定項目６３）を表示してもよい。さらに、状態評価部２４は、心拍数を求めた場合には、心拍数の算出結果および心拍数の異常の有無を心拍数情報６５として表示部１５に表示してもよい。さらに、状態評価部２４は、状態評価処理の過程で音データから抽出した様々な生体パラメータの評価結果を表示部１５に表示してもよい。例えば、図６に示すとおり、レーダチャート形式にして評価結果を表示することが考えられる。

なお、状態評価部２４が出力した測定結果情報は、必要性や目的に応じて、外部装置３の各装置に送信され、外部装置３において、測定結果情報が表示されたり、蓄積されたり、あるいは、別の処理に用いられたりする。

品質判定部２３および状態評価部２４の動作については、具体例を用いて後に詳述する。

〔生体測定処理フロー〕
図７は、本実施形態における解析装置１の生体測定処理の流れを示すフローチャートである。

解析装置１において、生体測定処理を実行するアプリケーションが起動されると、属性情報決定部２１は、例えば、図４に示すような入力画面を表示部１５に表示して、ユーザから属性情報の選択を受け付ける（Ｓ１０１）。属性情報決定部２１は、入力操作部１４を介して入力された選択肢に基づいて、属性情報「装着位置」、「測定部位」、および、「測定項目」を決定する（Ｓ１０２）。

ここで、ユーザは、音響センサ２を、被験者の身体上において、Ｓ１０１にて入力した装着位置と同じ位置に装着する。ユーザは、測定の準備が完了し、決定された属性情報で問題がなければ、図４に示す「測定開始」のボタンをクリックするなどして、測定の開始を解析装置１に指示する。なお、音響センサ２の装着のタイミングとしては、先に所定の装着箇所に音響センサ２を装着した後に、Ｓ１０１の入力を行う順番であっても構わない。

入力操作部１４を介して「測定開始」のボタンがクリックされると（Ｓ１０３においてＹＥＳ）、アルゴリズム選択部２２は、属性情報決定部２１によって決定された「装着位置」および「測定部位」に対応する品質評価アルゴリズムを選択する（Ｓ１０４）。ここまでで、測定開始のための準備が終了し、解析装置１および音響センサ２は、生体測定処理の実行状態に遷移する。

まず、音響センサ２が、被験者の生体音を採取する。情報取得部２０は、音響センサ２から、上記生体音の音データ（生体音信号情報）を取得する（Ｓ１０５）。品質判定部２３は、アルゴリズム選択部２２によって選択された品質判定アルゴリズムにしたがって、Ｓ１０５にて取得された音データの品質を判定する（Ｓ１０６）。例えば、Ｓ１０１にて選択された測定部位の音が、一定以上の音量で該音データに含まれているのか否かなどを判定する。これにより、音響センサ２の装着位置または装着状態の適否、および、測定部位に基づいた生体音が高品質で測定できているか否かが判断される。

ここで、品質判定部２３が、音データの品質が不十分であると判定した場合（Ｓ１０７においてＮＯ）、品質判定部２３は、装着位置または装着状態が良好でない旨のエラーメッセージを表示部１５に表示して、ユーザに対し、音響センサ２の再装着を促してもよい（Ｓ１０８）。さらに、図４の人体図４０を表示して、正しい装着位置をユーザに提示してもよい。

一方、品質判定部２３が、音データ（音響センサ２が再装着され、再取得された音データも含む）の品質が十分であると判定した場合（Ｓ１０７においてＹＥＳ）、解析装置１は、詳細な健康情報を求めるための処理に移行する。すなわち、アルゴリズム選択部２２は、Ｓ１０１にて選択された、装着位置、測定部位および測定項目に基づいて、状態評価アルゴリズムを選択する（Ｓ１０９）。そして、状態評価部２４は、アルゴリズム選択部２２によって選択された状態評価アルゴリズムにしたがって、Ｓ１０５にて取得された音データを処理して、被験者の状態を評価する（Ｓ１１０）。状態評価部２４は、選択された測定項目に対応する被験者の状態を測定、評価し、これにより導出した測定結果情報を表示部１５に出力する（Ｓ１１１）。測定結果情報は、例えば、図６に示す出力画面のように表示される。

本実施形態における解析装置１の構成および、上記生体測定方法によれば、ユーザは簡便な入力操作に行うだけで、（１種類の）音響センサを用いて、様々な測定項目に沿って、精度よい測定を行うことが可能となる。特に、測定したい対象音（測定部位）が明確であり、そのための測定方法（装着位置）について、ある程度の知識を有するユーザに対しては、特に、効率的で利便性の高い生体測定システム１００を実現することが可能となる。

〔品質判定処理について〕
次に、Ｓ１０６において品質判定部２３が実行する品質判定処理について、具体例を用いて説明する。以下の説明では、属性情報決定部２１が、装着位置を「正面−胸−左上」、測定部位を「心音」と決定している場合を想定している。

図８の（ａ）および（ｂ）は、音響センサ２から採取された音データの波形を示す図である。結論から述べると、図８に示す音データの波形は、正常心音の波形であるが、音響センサ２の装着状態が悪いため、背景雑音が大きく、測定に用いる生体音信号情報の品質としては十分ではない波形の例を示している。図８の（ａ）は、１０秒間の波形を示し、図８の（ｂ）は、このうち、相対経過時間が４秒から５秒までの間の１秒間の波形を拡大したものを示す。図中の（１）は、心音のＩ音の波形を示し、（２）は、II音の波形を示す。

品質判定部２３は、選択された品質判定アルゴリズム（例えば、Ａ３）にしたがって、まず、図８に示す音データの波形に対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を行う。図９の（ａ）および（ｂ）は、図８の（ａ）および（ｂ）に示す音データをＦＦＴ処理にかけることによって得られた音データの周波数スペクトルを示す図である。図９の（ａ）は、周波数０〜２５ＫＨｚの間の周波数スペクトルを示し、図９の（ｂ）は、このうち、周波数０〜２００Ｈｚの間の周波数スペクトルを拡大したものを示す。

心音の特徴は、スペクトルが６０〜８０Ｈｚの帯域に集中している点である。この基準となる帯域を信号帯域と称し、測定部位ごとに予め定められているものとする。心音の信号帯域は、上述のとおり、６０〜８０Ｈｚである。

図９の（ｂ）に示すとおり、スペクトルが集中しているのは、６０〜８０Ｈｚの信号帯域である。これにより、品質判定部２３は、採取された音データは、心音を含んでいると推定することができる。しかしながら、図９の（ｂ）に示すとおり、この音データは、６０〜８０Ｈｚの信号帯域以外に、さらに、５０Ｈｚ以下の帯域にも成分を多く含んでいる。品質判定部２３は、信号帯域以外の帯域（例えば、５０Ｈｚ以下の帯域）に存在する成分をノイズとして検出する。なお、解析装置１は、事前に採取したクリアな心音を音源とする音データを、標本として予め音源記憶部３２に記憶しておき、それとの比較によって、ノイズの有無を検出してもよい。なお、音源記憶部３２は、標本の音データそのものを記憶するものであってもよいし、音データから所定の手順にて抽出された特徴量であってもよい。特徴量は、音データに対して事前に所定の処理を施して得られるものであってもよいし、音データに対して統計処理を施して得られた統計値を特徴量としたものであってもよい。ここで、音源記憶部３２の記憶容量と、比較を実行する解析装置１の処理負荷とを考慮すれば、特徴量は音データそのものに比べてはるかにデータ容量が少ないので、音源記憶部３２に記憶するのは、標本の音データそのものよりも該音データの特徴量の方が好ましく、解析装置１を、特徴量同士を比較する構成とすることが望ましい。

続いて、品質判定部２３は、上記品質判定アルゴリズムにしたがって、さらに、信号帯域（６０〜８０Ｈｚ）のスペクトルの成分の大きさをＢｓｉｇｎａｌとして求め、次に、上記信号帯域の成分に、該信号帯域以外の帯域の成分も加算した場合の大きさをＢｎｏｉｓｅとして求める。そして、両者の比を求めることにより、音データの信号品質を表すＳＮＲを算出する。すなわち、上記品質判定アルゴリズムは、次式

（以下、式１）を含んでおり、品質判定部２３は、上記式１を用いて、採取された音データの品質を判定する。

図８および図９に示す音データの例では、品質判定部２３は、Ｂｓｉｇｎａｌを「４６５８８０４４８」と求め、Ｂｎｏｉｓｅを「１４３９６８」と求め、最後に、ＳＮＲを、４６５８８０４４８÷１４３９６８＝３２３６と算出する。

ＳＮＲの値は、大きい方が信号品質が良いと判断できる値である。本実施形態では、一例として、ＳＮＲの閾値を１００００とし、ＳＮＲが１００００以上の音データを、品質良好（測定可能）と判定し、ＳＮＲが１００００未満の場合を、品質不十分（測定不可）と判定する。上記品質判定アルゴリズムは、以上のように信号品質を判定するための判定条件を含んでいる。

上述したとおり、図８および図９に示す音データは、装着状態が不完全であったため、背景ノイズが多く、音データとしての品質は、測定結果情報を導出するには、不十分であった。品質判定部２３は、選択された品質判定アルゴリズムにしたがって、図８および図９に示す音データのＳＮＲを３２３６と算出し、閾値１００００と比較する。比較結果は、「ＳＮＲ＝３２３６＜閾値１００００」となり、品質判定部２３は、当該音データのＳＮＲは閾値に達しておらず、よって、品質不十分と判定する。

この場合、品質判定部２３は、表示部１５に「音響センサ２の装着状態が不安定です。再装着して下さい。」などのメッセージを出力し、音響センサ２の再装着をユーザに対して促す。

図１０の（ａ）および（ｂ）は、ユーザが音響センサ２を再装着した後に、音響センサ２から採取された音データの波形を示す図である。結論から述べると、図１０に示す音データの波形は、装着状態が改められたために背景雑音が低減され、測定に用いる生体音信号情報の品質として十分良好な波形の例を示している。図１０の（ａ）は、１０秒間の波形を示し、図１０の（ｂ）は、このうち、相対経過時間が４秒から５秒までの間の１秒間の波形を拡大したものを示す。図中の（１）は、心音のＩ音の波形を示し、（２）は、II音の波形を示す。

品質判定部２３は、上述の手順と同様に、上記品質判定アルゴリズムにしたがって、図１０に示す音データの波形に対して、ＦＦＴ処理を実施する。図１１の（ａ）および（ｂ）は、図１０の（ａ）および（ｂ）に示す音データをＦＦＴ処理にかけることによって得られた音データの周波数スペクトルを示す図である。図１１の（ａ）は、周波数０〜２５ＫＨｚの間の周波数スペクトルを示し、図１１の（ｂ）は、このうち、周波数０〜２００Ｈｚの間の周波数スペクトルを拡大したものを示す。

品質判定部２３は、求めた周波数スペクトルに基づいて、Ｂｓｉｇｎａｌを「５８９９８１１１３」と求め、Ｂｎｏｉｓｅを「１４６４３」と求め、最後に、ＳＮＲを、５８９９８１１１３÷１４６４３＝４０２９１と算出する。品質判定部２３は、上記音データのＳＮＲは、閾値１００００以上であると判断し、当該音データの品質は、十分であると判定する。

上記では、ＳＮＲの閾値が、あらかじめ品質判定アルゴリズムに含まれているものとして説明したが、解析装置１の構成はこれに限定されない。例えば、品質判定アルゴリズムは、採取した音データと、音源記憶部３２に記憶されている標本の音データとをマッチングする処理のアルゴリズムを含んでいてもよい。この場合、品質判定部２３は、品質判定アルゴリズムにしたがって、採取した音データの周波数スペクトルと、音源記憶部３２に記憶されている標本の音データの周波数スペクトルとを比較し、そのマッチングの度合いに基づいて、品質の適否を判定することができる。

〔状態評価処理について〕
次に、Ｓ１１０において状態評価部２４が実行する状態評価処理について、具体例を用いて説明する。以下の説明では、属性情報決定部２１が、装着位置を「正面−胸−左上」、測定部位を「心音」と決定し、測定項目を「僧帽弁開放音（僧帽弁閉鎖不全）」と決定している場合を想定している。

図１２の（ａ）および（ｂ）は、音響センサ２から採取された音データの波形を示す図である。図１２の（ａ）は、１０秒間の波形を示し、図１２の（ｂ）は、このうち、相対経過時間が４秒から５秒までの間の１秒間の波形を拡大したものを示す。図中の（１）は、心音のＩ音の波形を示し、（２）は、II音の波形を示す。図１２に示す音データの波形は、図１０に示す正常心音の波形と比べて、Ｉ音とII音との間に比較的大きな、雑音のような信号音Ｎが存在している。結論から述べると、図１２に示す波形は、異常心音の典型例の一つであり、具体的には、僧帽弁閉鎖不全の（心臓の左心房と左心室の間にある僧帽弁の閉鎖が不完全である）被験者の心音波形の例を示している。

なお、この音データに対しては、状態評価部２４が、測定項目「僧帽弁開放音（僧帽弁閉鎖不全）」について状態評価処理を実施する前に、品質判定部２３が品質の判定を行っている。図１３の（ａ）および（ｂ）は、図１２の（ａ）および（ｂ）に示す音データをＦＦＴ処理にかけることによって得られた音データの周波数スペクトルを示す図である。図１３の（ａ）は、周波数０〜２５ＫＨｚの間の周波数スペクトルを示し、図１３の（ｂ）は、このうち、周波数０〜２００Ｈｚの間の周波数スペクトルを拡大したものを示す。図１３に示す例では、品質判定部２３は、当該音データのＳＮＲを、８０５５０４２０７÷２５９４３＝３１０４９と算出し、信号品質は十分であると判定する。しかしながら、品質判定部２３の一連の処理によって、得られた図１３の周波数スペクトルと、音源記憶部３２に記憶されている標本の音データの周波数スペクトル（例えば、図１１の周波数スペクトル）とを比較しても、一見して異常心音と判断することは難しい。状態評価部２４は、品質判定部２３が用いた品質判定アルゴリズム異なる、状態評価アルゴリズムを用いて、測定項目「僧帽弁開放音（僧帽弁閉鎖不全）」について状態評価処理を実施する。

ここで、アルゴリズム選択部２２によって選択される状態評価アルゴリズムは、上述した属性情報の例にしたがって、図５Ｂに示す、評価関数「ｆ１（ｘ）」および閾値「６」を含むＡ３のアルゴリズムである。

そこで、状態評価部２４は、選択された状態評価アルゴリズムに含まれる、次式

（以下、式２）として示される、関数ｆ１（ｘ）を計算する。

具体的には、まず、状態評価部２４は、図１２の（ｂ）に示すように、少なくとも心拍の１周期以上の音データを含む音データ列をＡ（ｘ）とし、Ａ（ｘ）において、Ｉ音からII音の時間間隔Ｔに対し、その前後２５％ずつを取り除いた区間Δｔを求める。そして、状態評価部２４は、この区間Δｔの音データ列Ａ（ｘ）の信号電力を、上記式２を用いて計算する。上記式２にしたがって、図１２に示す音データについて、ｆ１（ｘ）を求めると、１２．６となる。

上記状態評価アルゴリズムには、ｆ１（ｘ）の値が閾値６以上の場合に、僧帽弁閉鎖不全の異常ありと判定し、閾値６未満の場合に、異常なしと判定する判定条件が含まれている。

したがって、状態評価部２４は、上記で求めたｆ１（ｘ）＝１２．６を、閾値６と比較して、ｆ１（ｘ）≧６であると判断する。この判断に基づいて、状態評価部２４は、図１２に示す音データを採取した被験者の状態が「心音異常、特に、僧帽弁閉鎖不全の疑いあり」の状態であると評価する。状態評価部２４が導出した状態評価結果は、例えば、図６に示す状態評価結果６４として、表示部１５に表示されるなどしてユーザに提示される。

上記では、ｆ１（ｘ）の閾値が、あらかじめ状態評価アルゴリズムに含まれているものとして説明したが、解析装置１の構成はこれに限定されない。例えば、状態評価アルゴリズムは、採取した音データと、音源記憶部３２に記憶されている標本の音データとをマッチングする処理のアルゴリズムを含んでいてもよい。この場合、状態評価部２４は、状態評価アルゴリズムにしたがって、採取した音データのｆ１（ｘ）の値（図１２の波形の場合「１２．６」）と、音源記憶部３２に記憶されている標本の音データのｆ１（ｘ）の値（例えば、図１０の波形が標本の波形だとすると、「０．０２」）とを比較し、そのマッチング度合いに基づいて、品質の適否を判定することができる。

上述の評価関数および閾値は、状態評価アルゴリズムの一例である。状態評価アルゴリズムは、これに限定されず、目的の疾患、あるいは、症状を検出するためのあらゆる数式、値を含むものである。これらの状態評価アルゴリズムは、医学的な知識、経験から適宜定められる。

≪実施形態２≫
本発明の解析装置１に関する他の実施形態について、図１４〜図１８に基づいて説明すると以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上述の実施形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

上述の実施形態１では、測定開始準備段階で、ユーザが、属性情報、すなわち、装着位置、測定部位および測定項目の情報を手動で入力することにより、属性情報が決定される構成であった。実施形態１の構成は、測定の目的（測定部位または測定項目）が明確であり、そのための測定方法（装着位置）について、ある程度の知識を有するユーザに対して、特に有効な構成であるといえる。

本実施形態２では、ユーザから測定の目的について入力を受け付けた後に、解析装置１が、音響センサ２の装着位置を特定し、測定の目的に応じて有効な装着位置を、ユーザに対して提示する構成について説明する。したがって、実施形態２の構成は、測定の目的は明確であるが、そのための測定方法（装着位置）について、知識を持たないユーザに対しても有効な構成であるといえる。

〔解析装置１の構成〕
図１４は、本発明の実施形態における解析装置１の要部構成を示すブロック図である。図１に示す解析装置１と比べて、図１４に示す解析装置１の構成上の異なる点は、属性情報決定部２１が、音響センサ２の装着位置を自動で特定する装着位置特定部２１０を有している点と、記憶部１１が、装着位置情報記憶部３３を有している点である。

装着位置特定部２１０は、ユーザから指定された測定の目的（測定部位または測定項目）に基づいて、適切な装着位置を特定するものである。

装着位置情報記憶部３３は、解析装置１が実施可能な測定における、測定部位および測定項目と、当該測定において有効な音響センサ２の装着位置との対応関係を示す情報を記憶するものである。

装着位置特定部２１０は、装着位置情報記憶部３３を参照することにより、指定された測定の目的に基づいて、有効な装着位置を特定することができる。

本実施形態では、属性情報決定部２１は、まず、図４に示す入力画面のうち、測定部位の候補４３と、測定項目の候補４４とを表示部１５に表示し、測定部位（または、測定部位および測定項目）の選択を受け付ける。ユーザは、実施形態１と同様に、入力画面上のリストから、漠然と「心音」「呼吸音」「血流音」と測定対象音（測定部位）を選択することもできれば、さらに、詳細に具体的な疾患名（測定項目）を選択することもできる。

属性情報決定部２１によって、ユーザの選択が受け付けられ、測定部位（測定項目）が決定されると、次に、装着位置特定部２１０は、装着位置情報記憶部３３を参照し、選択された測定部位（測定項目）に対応する装着位置を、候補として特定する。

図１５は、装着位置情報記憶部３３に記憶される、「測定部位（および測定項目）」と「装着位置」との対応関係を示す対応テーブルの具体例を示す図である。

図１５に示すとおり、対応テーブルには、測定部位（測定項目）かつ装着位置ごとに、解析装置１が実施可能な情報処理のアルゴリズムが存在する場合には、そのアルゴリズムの識別子が対応付けて格納されている。図１５に示す例では、心音と呼吸音についてのみ対応関係が格納されているが、その他の測定部位についても同様に装着位置ごとにアルゴリズムの存否が分かるように識別子が格納される。

装着位置特定部２１０は、装着位置を特定するために、図１５に示す対応テーブルを参照する。ここで、測定部位が「心音」と決定されている場合、上記対応テーブルによれば、測定項目がいずれであっても、音響センサ２の装着位置が「正面−胸」の、「右上」、「左上」、「右下」および「左下」の４箇所である場合のアルゴリズムしか用意されていない。したがって、装着位置特定部２１０は、測定部位「心音」に対応する有効な装着位置が、「１：正面−胸−右上」、「２：正面−胸−左上」、「３：正面−胸−右下」、「４：正面−胸−左下」の４つであると特定することができる。

なお、本実施形態では、装着位置特定部２１０は、アルゴリズムの存否を知ることができれば十分であるので、アルゴリズムの識別子の代わりに単に存否を示すフラグが格納されているだけでもよい。測定部位（測定項目）かつ装着位置ごとにアルゴリズムの対応関係を示す情報は、アルゴリズム選択部２２が参照するので、図１５に示す対応テーブルは、別途、測定方法記憶部３１に記憶されている。

さらに、ある測定項目に関する測定において、その装着位置でのセンシングが特に重要、必須であるという場合には、装着位置の重要性を示すフラグ１５０が、アルゴリズムの存否のフラグに加えて格納されていることが好ましい。図１５に示す例では、フラグ１５０は、測定項目「僧帽弁閉鎖不全」の測定において、装着位置「正面−胸−左下」での音データの分析が特に重要であることを示している。装着位置特定部２１０は、フラグ１５０によって、測定項目ごとの装着位置の重要性を把握することができる。

装着位置特定部２１０は、ユーザによって指定された測定部位（測定項目）に基づいて、装着位置の候補を特定すると、特定した装着位置の候補を再び表示部１５に示し、装着位置の選択を受け付ける。

図１６および図１７は、ユーザによって測定部位（測定項目）が指定された後、装着位置特定部２１０が装着位置を特定した後に表示部１５に表示される装着位置の入力画面の一例を示す図である。図１６に示す例は、測定部位「心音」、測定項目「僧帽弁閉鎖不全」が選択されたときの、装着位置の入力画面を示している。図１７に示す例では、測定部位「呼吸音」が選択されたとき（測定項目は非選択のとき）の、装着位置の入力画面を示している。

属性情報決定部２１は、人体図４０とともに、装着位置特定部２１０が特定した装着位置の候補を星印にて表示部１５に表示して、装着位置の選択を受け付ける。ユーザは、入力操作部（マウス）１４を操作して、表示された星印のいずれかをクリックすることにより、音響センサ２の装着位置を指定することができる。図１６および図１７に示す例では、白抜きの星印４１は非選択の装着位置の候補を示し、黒塗りの星印４２は選択された装着位置を示す。

図１６および図１７に示すとおり、属性情報決定部２１は、すでに決定している測定部位４５、および、測定項目４６の情報を表示してもよい。

また、図１５に示す例では、測定項目「僧帽弁閉鎖不全」と装着位置「正面−胸−左下」との組み合わせに対して、重要性を示すフラグ１５０が付与されていた。このため、装着位置特定部２１０は、心音の僧帽弁閉鎖不全に関する測定を行う場合に、図１６に示すとおり、装着位置「正面−胸−左下」でのセンシングを行うようにユーザを誘導するためのメッセージ４７を、候補の星印とともに表示してもよい。これにより、指定された測定の目的にて、測定を実施するにあたり、必要な情報が得られないという事態を避けることができ、情報が不完全なまま測定が進行することを防止することができる。

装着位置の候補の星印がクリックされると、属性情報決定部２１は、選択された星印４２の位置に対応する装着位置（例えば、「正面−胸−左上」）を、属性情報「装着位置」として決定する。その後、属性情報決定部２１は、図１６および図１７に示すとおり、さらに、決定した装着位置での測定に関し、ガイダンス情報４８を表示してもよい。

ユーザは、表示された内容を確認して問題なければ、選択した装着位置にしたがって被験者に音響センサ２を装着し、測定の準備が整えば、測定開始ボタンをクリックするだけでよい。

ここで、属性情報決定部２１において、属性情報「装着位置」、「測定部位」、および、「測定項目」が確定し、アルゴリズム選択部２２に伝達される（あるいは、属性情報記憶部３４に格納される）。アルゴリズム選択部２２は、実施形態１に示したのと同様の手順で、図１５（または図５Ａ）に示す対応テーブルを参照し、決定された属性情報「装着位置」、「測定部位」、および、「測定項目」に対応するアルゴリズム（品質判定アルゴリズムおよび状態評価アルゴリズム）を選択する。図１５に示す対応テーブルが、測定方法記憶部３１に記憶されている場合、図１６に示す例では、アルゴリズム選択部２２は、「装着位置：正面−胸−左上」、「測定部位：心音」、「測定項目：僧帽弁閉鎖不全」に基づいて、「アルゴリズムＡ３ｂ」を選択する。

以上のように測定開始準備が完了した後は、実施形態１と同様に、品質判定部２３および状態評価部２４の各部が、測定結果情報を導出するために各々の情報処理を、選択されたアルゴリズムにしたがって実行する。

〔生体測定処理フロー〕
図１８は、本実施形態における解析装置１の生体測定処理の流れを示すフローチャートである。

解析装置１において、生体測定処理を実行するアプリケーションが起動されると、属性情報決定部２１は、測定部位および測定項目を入力するための入力画面を表示部１５に表示して、ユーザから属性情報の選択を受け付ける（Ｓ２０１）。属性情報決定部２１は、入力操作部１４を介して入力された選択肢に基づいて、属性情報「測定部位」（または、「測定部位」および「測定項目」）を決定する（Ｓ２０２）。

次に、装着位置特定部２１０は、装着位置情報記憶部３３に記憶されている対応テーブルを参照し、決定された「測定部位」（および「測定項目」）に基づいて、有効な「装着位置」を特定する（Ｓ２０３）。

そして、属性情報決定部２１は、装着位置特定部２１０が特定した内容に基づいて、図１６または図１７に示すような装着位置入力画面を表示部１５に表示して、ユーザから装着位置の選択を受け付ける（Ｓ２０４）。ここで、ユーザによって装着位置の選択が行われると、属性情報決定部２１は、選択された装着位置を、属性情報「装着位置」として決定する（Ｓ２０５）。

属性情報が決定され、入力操作部１４を介して「測定開始」のボタンがクリックされると（Ｓ２０６においてＹＥＳ）、実施形態１と同様に、アルゴリズムを選択する処理に移行する。本実施形態では、アルゴリズム選択部２２は、Ｓ２０２にて属性情報決定部２１によって決定された「測定部位」（および「測定項目」）と、Ｓ２０５にて決定された「装着位置」とに基づいて、対応するアルゴリズムを選択する（Ｓ１０４）。ここまでで、測定開始のための準備が終了し、解析装置１および音響センサ２は、生体測定処理の実行状態に遷移する（図７のＳ１０４以降の工程を実行する）。

本実施形態における解析装置１の構成および、上記生体測定方法によれば、ユーザは、測定したい対象音や疾患が明確であるが、そのための測定方法（装着位置）について、知識が十分でなくとも、有効な装着位置を解析装置１から通知してもらうことにより、測定を実施することが可能となる。さらに、必須の装着位置や測定ガイダンスを表示することによって、ユーザに対し、測定のための知識を補完することができるので、知識の乏しいユーザに対しても利便性の高い生体測定システム１００を実現することが可能となる。

≪実施形態３≫
本発明の解析装置１に関する他の実施形態について、図１９〜図２１に基づいて説明すると以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上述の実施形態１および２にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

上述の実施形態２では、測定開始準備段階で、ユーザが、属性情報として、測定部位および測定項目の情報を手動で入力することにより、装着位置がある程度絞り込まれ、属性情報が決定される構成であった。実施形態２の構成は、測定の目的が明確であるが、測定方法について知識を持たないユーザに対して、特に有効な構成であるといえる。

本実施形態３では、ユーザは、属性情報の入力を一切行わずに、まず、被験者に音響センサ２を装着する。本実施形態では、所望する測定部位の周辺に適当に音響センサ２が装着されればよい。本実施形態では、装着された音響センサ２から取得される音データに基づいて、装着位置および測定部位を特定する構成について説明する。したがって、実施形態３の構成は、大まかな測定の目的と大まかな測定方法は明確であるが、詳細については知識を持たないユーザに対して有効な構成であるといえる。また、詳細な手動入力操作が不要となるので、測定開始準備段階のユーザ操作をさらに簡素化することができる。

〔解析装置１の構成〕
図１９は、本発明の実施形態における解析装置１の要部構成を示すブロック図である。図１および図１４に示す解析装置１と比べて、図１９に示す解析装置１の構成上の異なる点は、属性情報決定部２１が、さらに、測定部位特定部２１１および装着位置推定部２１２を有している点である。

本実施形態では、まず、ユーザが被験者の身体上に音響センサ２を装着し、生体音の採取を行う。ここでの装着位置は、所望の測定部位に近い場所にユーザが適当に決めたもので構わない。その後、入力操作部１４を介して、音データ取得の開始が指示されると、音響センサ２は音の採取を開始し、音響センサ２が検出した音データは、センサ通信部１２を介して、情報取得部２０に送信される。

測定部位特定部２１１は、上述のようにして音響センサ２から取得された、被験者の生体音である音データを分析して、音データが被験者のどの測定部位の音を含んでいるのかを特定するものである。測定部位特定部２１１は、音源記憶部３２に記憶されている標本の音データの特徴量と、取得した音データの特徴量とでマッチングを行うことにより、測定部位を特定する。測定部位特定部２１１が、音データからどのようにして測定部位を特定するのかについて、その処理の一例を以下に説明する。

本実施形態では、測定部位特定部２１１は、取得された音データに対して、一例として、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を実施し、上記音データに含まれる音成分の周波数スペクトルを求める。このようにして得られた周波数の分布には、対象音源の特徴が表れる。同様に、その他の「呼吸音」、「血流音」、「腹腔音」、「胎児心音」、および、その他の測定対象音について、その音の特徴を表す信号帯域（周波数分布）があらかじめ定められ、これが、測定部位ごとの特徴量として、測定部位に対応付けて音源記憶部３２に格納されている。

測定部位特定部２１１は、取得された音データの周波数スペクトルと、測定部位ごとの周波数分布とを比較して、取得された音データの周波数スペクトルの周波数分布と最も合致する周波数分布が対応付けられた測定部位を特定し、これを、取得された音データの測定部位と特定する。例えば、「心音」の標本の音データでは、スペクトルが６０〜８０Ｈｚの帯域に集中している。したがって、取得された音データのスペクトルが６０〜８０Ｈｚの帯域に集中いる場合には、測定部位特定部２１１は、測定部位を「心音」と特定することができる。

装着位置推定部２１２は、上述のようにして音響センサ２から取得された、被験者の生体音である音データを分析して、装着位置を推定するものである。装着位置推定部２１２は、音源記憶部３２に記憶されている音源データベースを参照し、標本の音データと、取得した音データとでマッチングを行うことにより、装着位置を特定する。

図２０は、本実施形態に係る解析装置１において、音源記憶部３２に記憶されている音源データベースのデータ構造を示す図である。音源記憶部３２には、装着位置ごとに、老若男女を問わず集めた被験者データを基に作成した標準的な音データが記憶されており、さらに、その音データをどのように分析してマッチングを行うのかを記述した位置推定アルゴリズムが記憶されている。位置推定アルゴリズムは、共通のアルゴリズムが１つ用意されていてもよいが、図２０に示すとおり、装着位置ごとに、音データとセットで異なるアルゴリズムが用意されていることが好ましい。音データの波形は装着位置によって様々に異なるため、マッチング度合い（類似度）を評価する方法を、波形に応じて変える方が、より正確に装着位置を推定することになるからである。位置推定アルゴリズムは、主に、音データから特徴量を抽出するための特徴量抽出関数、特徴量同士をマッチングするための特徴量マッチング関数、マッチング度合い（類似度）に応じて、音データの一致／不一致を評価するためのマッチング度合い評価関数、および、マッチング度合い（類似度）に基づいて、採取された音データがその装着位置からの音であるという尤もらしさの指標を算出するための相関係数算出関数などで構成されている。なお、図２０は、音源記憶部３２は、標本の音データそのものを装着位置ごとに記憶しているデータ構造の例を示しているが、本発明の音源記憶部３２のデータ構造はこれに限定されない。音源記憶部３２は、上記音データに加えて、あるいは、上記音データに代えて、該音データから抽出される特徴量を装着位置ごとに記憶する構成であってもよい。

装着位置推定部２１２は、採取された音データを、図２０に示す装着位置ごとの標本の音データそれぞれと比較して、どの装着位置の音データと最も類似するのかを推定する。すなわち、装着位置推定部２１２は、採取された音データと標本の各音データとについて、位置推定アルゴリズムＰ１〜Ｐ２７にしたがって、マッチングを行い、尤もらしさの指標である相関係数を装着位置ごとに算出する。そして、例えば、Ｐ１〜Ｐ２７の関数群を計算した後、得られた相関係数が最も高かったのが、Ｐ３のアルゴリズムにしたがってマッチングを行ったときだとした場合、装着位置推定部２１２は、採取された音データは、
装着位置「正面−胸−左上」に装着されたときのものであると推定することができる。

なお、音源記憶部３２に記憶されている音源データベースは、標本の音データと推定位置アルゴリズムのセットを、さらに、「測定部位」ごとに記憶しておくことが好ましい。つまり、測定部位「心音」の位置推定アルゴリズムＰ１〜Ｐ２７、「呼吸音」の位置推定アルゴリズムＱ１〜Ｑ２７、・・・というように、測定部位ごとに、装着位置２７箇所分の標本の音データと推定位置アルゴリズムとを格納しておく。

上記データ構造によれば、さらに、測定部位の違いによる波形の違いを考慮して、音データのマッチングを行うことができるので、より正確に装着位置の推定を行うことが可能となる。しかし、装着位置推定部２１２が、音源データベースに記憶されている、Ｐ１〜Ｐ２７、Ｑ１〜Ｑ２７、・・・のすべての位置推定アルゴリズムを実施すると、処理負荷が膨大になるという問題がある。したがって、このような場合には、まず、測定部位特定部２１１が、採取された音データに対して測定部位の特定を行い、装着位置推定部２１２は、測定部位特定部２１１によって特定された測定部位についてのみ、位置推定アルゴリズムを実施する。例えば、測定部位特定部２１１が測定部位を「呼吸音」と特定した場合には、装着位置推定部２１２は、「呼吸音」に関連付けられた位置推定アルゴリズムＱ１〜Ｑ２７のみを実施して装着位置の推定を行えばよい。

上記構成によれば、ユーザの操作は、被験者の身体上のおおよその位置に音響センサ２を装着して、音データを採取するのみでよい。後は、音データに基づいて、解析装置１の測定部位特定部２１１が、測定部位を特定し、装着位置推定部２１２が装着位置を推定する。これにより、ユーザの入力操作を省いて解析装置１が属性情報を決定し、解析装置１は、決定した属性情報に応じて精度よい測定を実施することができる。

なお、属性情報決定部２１は、測定部位特定部２１１が特定した測定部位の情報を、図１６の測定部位４５のように表示し、装着位置推定部２１２が推定した装着位置の情報を、図４の人体図４０および星印４２のように表示して、ユーザに確認を求めることが好ましい。ユーザは、表示部１５に提示された属性情報で問題が無ければ、測定開始ボタンをクリックする。これにより、属性情報決定部２１は、属性情報「装着位置」および「測定部位」を確定させることができ、解析装置１は、属性情報に応じたより詳細な測定の実行に移行することができる。

〔生体測定処理フロー〕
図２１は、本実施形態における解析装置１の生体測定処理の流れを示すフローチャートである。

解析装置１において、生体測定処理を実行するアプリケーションが起動されると、例えば、属性情報決定部２１は、音響センサ２を用いて音データの採取を実施するようにユーザを促してもよい。ユーザは、とりあえず被験者の身体のどこかに音響センサ２を装着し生体音の検出を行う。音響センサ２が採取した音データを解析装置１に送信すると、情報取得部２０は、送信された音データを取得する（Ｓ３０１）。

測定部位特定部２１１は、取得された音データの特徴量（例えば、周波数分布）を、測定部位ごとに格納されている音データの特徴量と比較することにより、取得された音データの測定部位を特定する（Ｓ３０２）。すなわち、当該音データを採取した音響センサ２が、その部位の測定を目的としているのかを特定する。測定部位特定部２１１は、特定した測定部位の情報を表示部１５に表示するなどして、ユーザに提示し確認を促す（Ｓ３０３）。

続いて、装着位置推定部２１２は、測定部位特定部２１１によって特定された測定部位に基づいて、取得された音データの装着位置を推定する（Ｓ３０４）。具体的には、装着位置推定部２１２は、測定部位特定部２１１によって特定された測定部位について、装着位置ごとに格納されている標本の音データを音源記憶部３２から読み出し、それらの標本の音データとセットになっている位置推定アルゴリズムにしたがって、取得された音データと標本の音データとのマッチングをそれぞれ行う。そして、最も高い相関係数が得られた位置推定アルゴリズムに対応している装着位置を、取得された音データの装着位置と推定する。すなわち、当該音データを採取した音響センサ２が、装着されている位置を推定する。装着位置推定部２１２は、推定した装着位置の情報を表示部１５に表示するなどして、ユーザに提示し確認を促す（Ｓ３０５）。

これにより、ユーザは、表示部１５に表示された「測定部位」を確認して、おおまかな測定の目的を把握するとともに、目的の測定を達成するための正確な「装着位置」を把握することができる。表示部１５に表示された「装着位置」と、実際に装着されている位置とにずれがある場合には、ユーザは、被験者に装着した音響センサ２の位置を、提示された「装着位置」に基づいて修正することができる。ユーザは、提示された内容に問題がなければ、図４に示す測定開始ボタンをクリックするなどして生体測定処理の開始を解析装置１に対して指示する。ここで、属性情報決定部２１は、さらに、測定項目の指定をユーザから受け付けてもよい。

属性情報決定部２１は、測定開始ボタンがクリックされるなど、ユーザの了解が得られた時点で（Ｓ３０６においてＹＥＳ）、属性情報を確定させる。以降は、実施形態１および２と同様に、アルゴリズムを選択する処理、および、測定結果情報を導出する処理に移行する。

本実施形態における解析装置１の構成および、上記生体測定方法によれば、ユーザは、深い思慮無しに「とりあえず装着して測定できる」という利便性を享受することができる。また、１つの音響センサを、複数の対象音や複数の疾患に関する測定に用いる場合、一般的には、疾患ごとに装着箇所についての多くの知識をユーザに要求しなければならないが、本発明によれば、採取した音データに基づいて、ユーザが測定対象としたい音源や疾患を推定し、表示することができるため、ユーザの事前の知識を廃して、ユーザに対して利便性の高い生体測定システム１００を実現することが可能となる。

≪実施形態４≫
本発明の解析装置１に関する他の実施形態について、図２２〜図２４に基づいて説明すると以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上述の実施形態１〜３にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

上述の実施形態１〜３では、生体測定システム１００において、音響センサ２を１つ用いる場合を想定して説明したが、本発明の生体測定システム１００は、これに限定されず、複数の音響センサ２を被験者に装着し、それぞれの音響センサ２の属性情報に応じて、それぞれ情報処理を行い、測定結果情報を導出してもよい。

図２２は、本発明の実施形態に係る生体測定システム１００において、複数個の音響センサ２を用いた場合の装着例を示す図である。

図２２に示す例では、音響センサ２ａ、および、音響センサ２ｂの２個の音響センサ２が被験者に装着されている。なお、音響センサ２の装着位置および個数は、用途やコストに応じて変えることが可能である。

解析装置１は、音響センサ２ａ、ｂのそれぞれとセンサ通信部１２を介して通信することができる。本実施形態では、解析装置１は、音響センサ２ａおよび音響センサ２ｂを一意に識別することが可能である。

図２３は、本実施形態における音響センサ２ａ、２ｂの要部構成を示すブロック図である。図３の（ａ）に示す音響センサ２と比べて、図２３に示す音響センサ２ａ、ｂの構成上の異なる点は、音響センサ２ａ、ｂが、さらに、個体識別装置１３２を備えている点である。

個体識別装置１３２は、解析装置１が各音響センサ２を一意に識別するための個体識別情報、すなわち、センサＩＤを保持するものである。無線通信部１３１は、解析装置１と通信するときに、個体識別装置１３２に記憶されているセンサＩＤを通信データのヘッダなどに追記する。解析装置１は、ヘッダに含まれているセンサＩＤに基づいて、それぞれの音響センサ２を識別することができる。なお、個体識別装置１３２は、物理的あるいは論理的いずれの形態で実現されてもよい。例えば、個体識別装置１３２は、物理的なジャンパ配線で実現されてもよいし、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリでもよい。あるいはマイコンなどで実現される制御部１２０内のメモリの一部に含まれて実現されてもよい。

上記センサＩＤによって、解析装置１は、音響センサ２を個別に識別することが可能となり、解析装置１は、各音響センサ２の属性情報を、音響センサ２ごとに、属性情報記憶部３４にて個別に管理することができる。

図２４は、属性情報記憶部３４に記憶される、複数の音響センサ２についての属性情報の具体例を示す図である。例えば、上述の実施形態１〜３のいずれか、または、それらが組み合わせられた解析装置１の構成に基づいて、音響センサ２ａの属性情報が、装着位置「正面−胸−左上」、測定部位「心音」と決定された場合には、属性情報決定部２１は、図２４に示すとおり、決定した装着位置「正面−胸−左上」および測定部位「心音」の情報を、音響センサ２ａのセンサＩＤに対応付けて記憶する。同様に、音響センサ２ｂの属性情報が、装着位置「正面−胸−左上」、測定部位「呼吸音」と決定された場合には、属性情報決定部２１は、装着位置「正面−胸−左上」および測定部位「呼吸音」の情報を、音響センサ２ｂのセンサＩＤに対応付けて記憶する。

アルゴリズム選択部２２は、属性情報記憶部３４に記憶されている属性情報に基づいて、音響センサ２ａ、２ｂのそれぞれについて、適用するべきアルゴリズムを個別に選択する。図２４および図５Ａに示す例に基づいて具体的に説明すると以下のとおりである。音響センサ２ａは、左胸上部に装着され、心音の測定を目的とするものである。したがって、アルゴリズム選択部２２は、音響センサ２ａによって採取された音データに対しては、Ａ３のアルゴリズムを選択する。一方、音響センサ２ｂは、同じ装着位置「左胸上部」ではあるが、測定部位「呼吸音」を測定することを目的としている。したがって、アルゴリズム選択部２２は、音響センサ２ｂによって採取された音データに対しては、Ｂ３のアルゴリズムを選択する。例えば、心音の測定を目的とするアルゴリズムＡ３には、「雑音除去処理」として、採取した音データから、心音成分以外の音成分を雑音とみなして除去するためのアルゴリズムが含まれていてもよい。また、呼吸音の測定を目的とするアルゴリズムＢ３には、「雑音除去処理」として、採取した音データから、呼吸音成分以外の音成分を雑音とみなして除去するためのアルゴリズムが含まれていてもよい。

上述の構成によれば、同じ種類の音響センサ２を複数用いることによって、異なる測定部位（例えば、心音と呼吸音）の同時測定が可能となる。両方の測定部位に関して複数の疾患をもつ被験者であっても、測定を１回で済ませることが可能となり、したがって、測定時間の短縮を図ることができる。また、１つの疾患に関する測定であっても、複数の測定部位について同時に測定を行うことにより、多点での同時の生体音収集が可能になる。よって、情報量を増やし、より精度の高い測定を実現することが可能となる。例えば、右肺、左肺、気管支の３箇所で同時採音をすれば、その３つの音データを分析することにより、肺炎や気管支炎などの状態観察および測定に関し、精度の向上が達せられる。

≪実施形態５≫
本発明の解析装置１に関する他の実施形態について、図２５〜図２７に基づいて説明すると以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上述の実施形態１〜４にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

上述の実施形態３では、属性情報決定部２１の装着位置推定部２１２が、位置推定アルゴリズムを駆使して、音響センサ２の装着位置を推定する構成について説明した。ここで、実施形態４に記載したとおり、音響センサ２が複数装着される場合には、装着位置推定部２１２は、音響センサ２ごとにそれぞれの装着位置を推定する。

本実施形態５では、複数の音響センサ２が解析装置１と無線通信する際の信号を利用して、装着位置推定部２１２における装着位置の推定の精度および処理効率を向上させる構成について説明する。

図２５は、本発明の実施形態に係る生体測定システム１００において、複数個の音響センサ２を用いた場合の装着例を示す図である。

図２５に示す例では、音響センサ２ａ〜ｄの４個の音響センサ２が被験者に装着されている。詳細には、音響センサ２ａ〜ｃが被験者の前面に、音響センサ２ｄが被験者の背面に装着されている。音響センサ２の構成は、図２３に示すとおりであるので、解析装置１は、４個の音響センサ２を識別しつつ、それぞれと無線通信することができる。

図２５に示すとおり、音響センサ２ａ〜ｄが生体音の検出を行っているとき、音響センサ２ａ〜ｄと解析装置１との間で無線通信によるデータ信号の送受信が発生する。各音響センサ２ａ〜ｄが、解析装置１から受ける無線信号のキャリア強度は、各音響センサ２ａ〜ｄと解析装置１との物理的な距離に依存する。

そこで、本実施形態では、各音響センサ２ａ〜ｄは、自装置の無線通信部１３１にて解析装置１から信号を受信したときのキャリア強度を求めてこれを保持し、適宜、解析装置１に通知する構成となっている。さらに、各音響センサ２ａ〜ｄは、他の音響センサ２が個別に解析装置１と無線通信している際の、他の音響センサ２から出力された信号の自装置におけるキャリア強度も求め、これを保持しておくことができる。例えば、音響センサ２ａが解析装置１と無線通信を行っている場合、他の音響センサ２ｂ〜ｄは、音響センサ２ａが送信した無線信号の、自装置におけるキャリア強度を、自装置の無線通信部１３１において各々求める。

解析装置１の装着位置推定部２１２は、各音響センサ２ａ〜ｄが求めたキャリア強度の情報を収集する。装着位置推定部２１２は、収集したキャリア強度の情報に基づいて、各音響センサ２ａ〜ｄの相対的な位置関係を類推し、各音響センサ２の装着位置を推定する際の一助とする。

図２６は、装着位置推定部２１２が収集したキャリア強度の情報の具体例を示す図である。キャリア強度の情報は、属性情報が決定されるまで、不図示の一時記憶部に格納されている。なお、キャリア強度の情報は、記憶部１１のいずれかの領域に不揮発的に記憶されていてもよい。ここでは、各装置の配置は、一例として、図２５に示すとおりであるとする。すなわち、解析装置１が、被験者の腰部にベルトのバックル付近で装着されており、音響センサ２ａ〜ｃが、被験者の胸側に、音響センサ２ｄのみが背中側に装着されているものとする。

キャリア強度は、信号の発信源となる音響センサまたは解析装置（送信元）と、その信号を受けた音響センサ（受信元）との関係で、一意に定められている。例えば、受信元センサＩＤ「音響センサ２ａ」に関連付けられている、４つのキャリア強度「１２ａ」、「２２ｂａ」、「２２ｃａ」および「２２ｄａ」は、それぞれ、音響センサ２ａが、解析装置１から信号を受信したときの受信強度、音響センサ２ｂから信号を受信したときの受信強度、音響センサ２ｃから信号を受信したときの受信強度、および、音響センサ２ｄから信号を受信したときの受信強度を示す。

音響センサ２ａ〜ｃ、および、解析装置１は、いずれも正面側に設置されている。そのため、例えば、キャリア強度１２ａ〜ｃは、キャリア強度１２ｄと比較して、相対的にキャリア強度が大きい。キャリア強度１２ｄが比較的小さいのは、音響センサ２ｄが、背中側に装着され、解析装置１との距離が離れているからである。すなわち、図２６に示すキャリア強度テーブルにおいて、網掛けセルに記載されたキャリア強度は、相対的に大きな値を示すが、それ以外のセルに記載されたキャリア強度は、上記に比べると小さい値になる。また、網掛けセルに記載されたキャリア強度の中では、音響センサ２ｃと解析装置１との間のキャリア強度が相対的に大きく、他の音響センサ２ａ、２ｂと比較して、解析装置１に近い位置に装着されていると推定できる。

以上の結果を踏まえると、装着位置推定部２１２は、図２７に示すとおり、各音響センサ２のおおまかな位置を特定することができる。上述の例では、例えば、音響センサ２ｄは、解析装置１から最も遠い背面のどこかに装着されていると推定される。音響センサ２ｃは、解析装置１から最も近い、正面腹部あたりに装着されていると推定される。音響センサ２ａおよび２ｂは、音響センサ２ｃ、２ｄの間の距離で、正面胸部あたりに装着されていると推定される。各音響センサ２の測定部位は、上述の実施形態１〜３に示す手順にて適宜決定される。

装着位置推定部２１２は、図２７に示す属性情報（特に装着位置）についての中間結果を属性情報記憶部３４に格納し、実施形態３に示した位置推定アルゴリズムを実施して、より詳細な装着位置に書き換えることができる。

以上のように、装着位置推定部２１２が、位置推定アルゴリズムを実施する前に、図２７に示すとおり各音響センサ２の大まかな装着位置を推定することには、次のような利点がある。

上述したとおり、実施形態３において、装着位置推定部２１２は、想定されている装着位置ごとに、位置推定アルゴリズムＰ１〜Ｐ２７（測定部位が「心音」の場合）を順次、取得した音データに適用し、相関係数の最も高くなるアルゴリズムを特定する構成となっている。ここで、装着位置推定部２１２が、キャリア強度に基づいて、大まかな装着位置を推定しておけば、上記音データに適用すべき位置推定アルゴリズムを限定することができる。例えば、音響センサ２ｄの装着位置を推定する場合、図２７に示すとおり、事前に装着位置は「背面」と大まかに推定されている。この場合、装着位置推定部２１２は、位置推定アルゴリズムＰ１〜Ｐ２７のすべてを実行せずとも、背面の装着位置に対応するＰ１６〜Ｐ２７のアルゴリズムに限定して実行するだけで済む。音響センサ２ａ〜ｃについても同様に、装着位置推定部２１２は、大まかに推定した位置関係に基づいて、それぞれの音データに適用する標本の音データと位置推定アルゴリズムの数を限定することができる。

結果として、解析装置１の制御部１０の処理負荷を大幅に低減することが可能となり、装着位置を推定するための処理の効率化を図ることができる。

≪変形例≫
上述の各実施形態では、生体の一例として人間（被験者）の状態をセンシングする生体センサを用いて、本発明の生体測定装置が、人間（被験者）の状態を測定する場合について述べた。しかしながら、本発明の生体測定装置は上記構成に限定されない。本発明の生体測定装置は、人間以外の動物（例えば犬など）を被検体（生体）として扱い、動物の生体音を取得して、動物の状態を測定することも可能である。この場合、図５Ａ、図５Ｂ、図１５、図２０などに示す、属性情報とアルゴリズム、ならびに、音源データベースの対応テーブルは、被検体となる動物の性質等に応じて適宜構築される。例えば、被検体が犬の場合、犬特有の病状を検出するためのアルゴリズムや、標本となる犬の生体音データが用意される。

〔補足〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、解析装置１は、実施形態２における装着位置特定部２１０（図１４）、ならびに、実施形態３における測定部位特定部２１１および装着位置推定部２１２（図１９）をすべて備えてもよい。上記構成によれば、入力操作部１４を介して、装着位置、測定部位、測定項目のすべての属性情報がユーザによって指定された場合には、属性情報決定部２１は、ユーザの入力にしたがって属性情報を決定し、測定部位（および測定項目）のみが指定された場合には、装着位置特定部２１０が装着位置を特定し、いずれの属性情報も入力されなかった場合には、測定部位特定部２１１が測定部位を特定して、装着位置推定部２１２が装着位置を推定する。したがって、ユーザを選ばず（ユーザに専門知識を要求せず）に、ユーザの知識量に応じて利便性および操作性の高い生体測定システム１００を提供することができる。

また、上述の各実施形態では、音源記憶部３２に記憶される生体音信号情報は、生体音がデジタル化された音データそのものとして説明したが、本発明はこれに限定されない。生体音信号情報は、音データおよび／または音データから得られる特徴量で構成されてもよい。すなわち、解析装置１の音源記憶部３２は、生体音信号情報として、上記音データに加えて、あるいは、上記音データに代えて、該音データから抽出される特徴量を記憶する構成であってもよい。特徴量とは、上記音データに対して事前に所定の処理を施して得られた情報であってもよいし、音データに対して統計処理を施して得られた統計値を特徴量としたものであってもよい。すなわち、採取された生体音信号情報と、音源記憶部３２に記憶されている標本の生体音信号情報とを解析装置１が比較することは、音データそのものを比較することを含んでいてもよいし、音データを分析して得られた特徴量同士を比較することを含んでいてもよい。

なお、解析装置１の各ブロック、特に、属性情報決定部２１、アルゴリズム選択部２２、品質判定部２３および状態評価部２４は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。

すなわち、解析装置１は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである解析装置１の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記解析装置１に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

また、解析装置１を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを、通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

〔従来技術の課題と本発明の効果〕
センサを用いて被験者をセンシングし、センサから得られた信号情報に基づいて、被験者の状態を測定する場合、特許文献１に記載されているような多種類のセンサを一つの測定装置内に構成する必要は必ずしもない。１種類のセンサを１つ用いて、測定箇所を変えて、測定することで必要な生体情報が得られる場合もあるし、本発明の実施形態４または５に記載したように、１種類のセンサを複数用いて多点を同時測定することで得られる場合もある。

例えば、生体から発せられる音に着目した場合、呼吸器や心臓からの生体音を同時多点的に測定することは非常に有意である。従来から医師が患者を診察する場合においても、胸部と上背部の広い面積の呼吸音を聴診する必要があり、聴診器を全身の１０箇所以上に順々に当てて聴診を行っている。

たとえ、医師を介しない、個人的に身体の健康状態を測定するための健康モニタ装置であっても、呼吸状態をモニタするためには、医師の行為に則した複数箇所の測定が望まれる。しかしながら、そのような聴診器を医師と同じように、ユーザが自ら測定すべき箇所に順々に当てる方法では、医療知識の乏しいユーザが行う際には、測定精度を十分に保って測定を行うことは大変難しく、たとえ慎重に行ったとしても、長時間の測定が必要になることは想像に難くない。

さらに特許文献１に記載の技術では、生体情報計測装置内に、脈波・脈拍、ＧＳＲ、皮膚温度、血糖値、加速度などの複数の計測手段が含まれているが、本願発明のように、生体音を取得するための音響センサは想定されていない。

また仮に、生体音ではなく、ユーザ身体上の多点の脈波を、特許文献１に記載による装置で測定する場合でも、複数の装置を全身に装着しなければならないが、脈波測定には必要のないＧＳＲ、温度センサ、血糖値センサ、加速度センサなどが装備されているため、装置自体が大きくなり装着性に問題が生じると共に、不必要なセンサに支払うコストが懸念される。

特許文献１に記載の技術では、身体装着ベルトによって、手首や、頭部や、首から吊り下げるなどの装着を可能にしているが、例えば、心音や呼吸音などの生体音を測定するための音響センサを生体情報計測装置内に新たに設けようとした場合、胸囲を取りまく身体装着ベルトが必要であり、この場合、ユーザが一人では装着が困難なことが考えられる。また、センサの装着箇所にズレがあり正しく生体情報の計測ができなかった場合、その位置を何度か修正する動作は、ユーザにとって非常に使い勝手が悪い。さらに、肺の左右前後の位置から生体音を計測する場合は、身体装着ベルトを何重にも巻く必要があり、現実的には非常に多くの困難をユーザに招く虞がある。

上記課題を解決するため、本発明の生体測定システム１００においては、生体音マイクとデジタル化し外部へ出力する音響センサと、単数、ないし複数個の同音センサからの生体音データを収集し、解析し、評価するユニットと、ユニットから出力される生体音データを解析して得られた健康情報を受信し、あるいはユニットに対して生体音測定のための設定情報を入力する外部装置とを用いる。

本発明によれば、音響センサを、図３の（ａ）および（ｂ）に記載するとおり、マイクから得られた生体音情報をデジタル化して出力するだけの機能に限定して構成することができる。これにより、音響センサを安価で、小型化して実現することが可能となり、ユーザに容易な装着性を提供する。また、音響センサは安価であるため、複数個を用意することは、ユーザにとって負担にならない。この場合、同時多点の生体音測定を行えるため、測定精度の向上と測定時間の短縮が図れる。また、上述したとおり、解析装置１が音響センサの正しい装着箇所を案内するので、知識が乏しいユーザに対しても使いやすく、広い層のユーザに生体音をモニタする生体測定システム１００を提供できる。

さらに、本発明によれば、漠然と装着したい場所に音響センサを装着するだけで、解析装置１が、取得した音データから、どの生体音を対象として解析、評価を行うかを判断して、測定結果情報を出力するため、ユーザに深い知識を要求しない。

また得られた音データから、装着位置と、測定対象音（測定部位）とを特定することで、更に詳しい解析のために必要な、音響センサのより正確な装着位置を、解析装置１がユーザに提案するので、測定精度が改善される。

なお、本発明は、以下のようにも表現できる。

すなわち、本発明は、音データ（生体音信号情報）と前記音データに基づいた属性情報から音データの処理を選択する選択手段を備えた音モニタリング装置（解析装置１または外部装置３）である。

また、前記属性情報は前記音データを測定した測定部位の情報であってもよい。

また、前記属性情報は前記音データの測定パラメータであってもよい。

また、前記音データの処理は前記音データの品質を判定する処理を含んでいてもよい。

また、前記音データの処理は前記音データの音源（測定部位）を特定する処理を含んでいてもよい。

また、前記音データの処理は前記属性情報に位置情報がない場合に前記音データを測定した測定部位を特定する処理を含んでいてもよい。

なお、前記測定パラメータは心音、呼吸音、血流音、腹腔音などである。

また、前記音データは音センサで取得する。

さらに、前記音データは複数の音センサ（音響センサ２）で取得してもよい。

さらに、前記音センサは外部装置（解析装置１または外部装置３）と通信する手段を備えていてもよい。

さらに、前記外部装置は前記選択手段と前記音データの処理結果を表示する表示手段を備えていることが好ましい。

上述の本発明の音モニタリング装置による情報に基づいて被験者の健康状態（正常 or異常）を提示する健康状態モニタリング装置（生体測定システム１００）も本発明の範疇に入る。

本発明に係る生体測定装置（解析装置１）は、人々の健康状態を把握するための測定装置、すなわち、健康機器の一つとして、特に、生体音を測定する目的に、広く社会において使用されるものである。また、慢性的な心疾患、呼吸器、循環器疾患の患者に対する症状の観察という用途だけでなく、健康な人に対しても病気の予防するという観点から健康状態を把握する手段として広く用いられるものである。

１ 解析装置
２ 音響センサ（生体音センサ）
２ａ 音響センサ（生体音センサ）
２ｂ 音響センサ（生体音センサ）
２ｃ 音響センサ（生体音センサ）
２ｄ 音響センサ（生体音センサ）
３ 外部装置
３ａ 携帯端末装置
３ｂ ノートパソコン
３ｃ データ蓄積装置
１０ 制御部
１１ 記憶部
１２ 無線通信部（通信部）
１３ 通信部
１４ 入力操作部
１５ 表示部
２０ 情報取得部（生体音取得手段）
２１ 属性情報決定部
２２ アルゴリズム選択部（選択手段）
２３ 品質判定部（生体音処理手段）
２４ 状態評価部（生体音処理手段）
３０ 音データ記憶部
３１ 測定方法記憶部
３２ 音源記憶部
３３ 装着位置情報記憶部
３４ 属性情報記憶部
１００ 生体測定システム
１２０ 制御部
１２１ 筐体部
１２３ ダイアフラム
１２４ 粘着剤層
１２５ 第１変換部
１２６ 空気室壁
１２７ Ａ／Ｄ変換部
１２８ 基板
１２９ 電力供給部
１３０ マイク部
１３１ 無線通信部
１３２ 個体識別装置
２１０ 装着位置特定部（装着位置特定手段）
２１１ 測定部位特定部
２１２ 装着位置推定部（生体音処理手段）

Claims (18)

1. 生体に装着された生体音センサから取得された生体音信号情報に対し、１つ以上の情報処理を実行して、生体の状態を示す測定結果情報を導出する生体音処理手段と、
   上記生体音処理手段が実行する情報処理ごとに、生体音センサの属性情報とアルゴリズムとを対応付けて記憶する測定方法記憶部と、
   １つの情報処理について、上記測定方法記憶部に記憶されているアルゴリズムのうち、上記生体に装着された生体音センサの属性情報に対応付けられたアルゴリズムを選択する選択手段とを備え、
   上記生体音処理手段は、
   上記選択手段によって選択されたアルゴリズムに従って、上記生体音信号情報に対して上記情報処理を実行し、
   上記生体に装着された生体音センサから取得された生体音信号情報に基づいて、上記生体音センサの感知対象となる生体の測定部位を、上記属性情報として特定する測定部位特定手段をさらに備え、
   上記選択手段は、
   上記測定部位特定手段によって特定された測定部位に対応するアルゴリズムを上記測定方法記憶部から選択することを特徴とする生体測定装置。
2. 上記属性情報は、上記生体に装着された生体音センサの装着位置を含み、
   上記選択手段は、
   上記生体に装着された生体音センサの装着位置に対応するアルゴリズムを上記測定方法記憶部から選択することを特徴とする請求項１に記載の生体測定装置。
3. 生体に装着された生体音センサから取得された生体音信号情報に対し、１つ以上の情報処理を実行して、生体の状態を示す測定結果情報を導出する生体音処理手段と、
   上記生体音処理手段が実行する情報処理ごとに、生体音センサの属性情報とアルゴリズムとを対応付けて記憶する測定方法記憶部と、
   １つの情報処理について、上記測定方法記憶部に記憶されているアルゴリズムのうち、上記生体に装着された生体音センサの属性情報に対応付けられたアルゴリズムを選択する選択手段とを備え、
   上記生体音処理手段は、
   上記選択手段によって選択されたアルゴリズムに従って、上記生体音信号情報に対して上記情報処理を実行し、
   装着位置ごとに生体音センサから予め取得された標本となる生体音信号情報を、該装着位置に関連付けて記憶する音源記憶部と、
   上記生体に装着された生体音センサの装着位置を、上記属性情報として推定する装着位置推定手段とをさらに備え、
   上記装着位置推定手段は、
   上記生体に装着された生体音センサから取得された生体音信号情報と、上記音源記憶部に記憶されている標本の生体音信号情報とを比較することにより、上記生体音センサの装着位置を推定し、
   上記選択手段は、
   上記装着位置推定手段によって推定された装着位置に対応するアルゴリズムを上記測定方法記憶部から選択することを特徴とする生体測定装置。
4. 上記装着位置推定手段によって推定された装着位置を表示する表示部を備えていることを特徴とする請求項３に記載の生体測定装置。
5. 上記属性情報は、上記生体音センサの感知対象となる、生体の測定部位を含み、
   上記選択手段は、
   上記生体に装着された生体音センサの測定部位に対応するアルゴリズムを、上記測定方法記憶部から選択することを特徴とする請求項３または４に記載の生体測定装置。
6. 上記属性情報は、上記生体音センサの測定目的として、生体の何の状態を測定するのかを示す測定項目を含み、
   上記選択手段は、
   上記生体音センサによって測定される測定項目に対応するアルゴリズムを、上記測定方法記憶部から選択することを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の生体測定装置。
7. 上記生体に装着されるべき生体音センサの装着位置を、上記属性情報として特定する装着位置特定手段を備え、
   上記装着位置特定手段は、
   自装置に入力された、上記生体音センサの感知対象となる、生体の測定部位、および、上記生体音センサの測定目的として、生体の何の状態を測定するのかを示す測定項目の少なくともいずれか一方に基づいて、上記生体音センサの装着位置を特定し、
   上記選択手段は、
   上記装着位置特定手段によって特定された装着位置に対応するアルゴリズムを上記測定方法記憶部から選択することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の生体測定装置。
8. 上記装着位置特定手段によって特定された装着位置を表示する表示部を備えていることを特徴とする請求項７に記載の生体測定装置。
9. 上記生体音処理手段は、上記情報処理として、上記生体音信号情報が、生体の状態を示す測定結果情報を導出するために十分な音声品質を備えているか否かを判定する品質判定処理を実行するものであり、
   上記選択手段は、
   上記測定方法記憶部に記憶されている上記品質判定処理のアルゴリズムのうち、上記生体音センサの属性情報に対応付けられたアルゴリズムを選択することを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の生体測定装置。
10. 上記生体音処理手段は、上記情報処理として、上記生体音信号情報を分析し、得られたパラメータに基づいて生体の状態を評価する状態評価処理を実行するものであり、
    上記選択手段は、
    上記測定方法記憶部に記憶されている上記状態評価処理のアルゴリズムのうち、上記生体音センサの属性情報に対応付けられたアルゴリズムを選択することを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載の生体測定装置。
11. 上記生体に装着された複数の生体音センサから、通信部を介して、上記生体音信号情報を生体音センサごとに取得する生体音取得手段を備え、
    上記選択手段は、
    各生体音センサの属性情報に基づいて、上記生体音取得手段によって取得された生体音信号情報ごとに、アルゴリズムを選択することを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載の生体測定装置。
12. 上記生体に装着された複数の生体音センサから、通信部を介して、上記生体音信号情報を生体音センサごとに取得する生体音取得手段を備え、
    上記装着位置推定手段は、
    上記通信部が各生体音センサから上記生体音信号情報を受信するときの信号強度に基づいて、自装置と各生体音センサとの位置関係を推定し、
    推定した位置関係に基づいて、比較対象となる標本の生体音信号情報を限定し、
    上記選択手段は、
    生体音センサごとに推定された装着位置に基づいて、上記生体音取得手段によって取得された各生体音信号情報に適用するアルゴリズムをそれぞれ選択することを特徴とする請求項３または４に記載の生体測定装置。
13. 上記生体音センサと通信する通信部を備えていることを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項に記載の生体測定装置。
14. 当該生体測定装置は、上記生体音センサに内蔵されていることを特徴とする請求項１から１３までのいずれか１項に記載の生体測定装置。
15. 生体に装着された生体音センサから取得された生体音信号情報を処理することにより、生体の状態を測定する生体測定装置における生体測定方法であって、
    上記生体測定装置は、上記生体音信号情報に対して実行される情報処理ごとに、生体音センサの属性情報と、アルゴリズムとを対応付けて記憶する測定方法記憶部を備えており、
    上記生体に装着された生体音センサから取得された生体音信号情報に基づいて、上記生体音センサの感知対象となる生体の測定部位を、上記属性情報として特定する測定部位特定ステップと、
    １つの情報処理について、上記測定方法記憶部に記憶されているアルゴリズムのうち、上記測定部位特定ステップで特定された測定部位に対応するアルゴリズムを上記測定方法記憶部から選択する選択ステップと、
    上記選択ステップにて選択されたアルゴリズムに従って、上記生体音信号情報に対して１つ以上の上記情報処理を実行して、生体の状態を示す測定結果情報を導出する生体音処理ステップと、を含むことを特徴とする生体測定方法。
16. 生体に装着された生体音センサから取得された生体音信号情報を処理することにより、生体の状態を測定する生体測定装置における生体測定方法であって、
    上記生体測定装置は、上記生体音信号情報に対して実行される情報処理ごとに、生体音センサの属性情報と、アルゴリズムとを対応付けて記憶する測定方法記憶部と、
    装着位置ごとに生体音センサから予め取得された標本となる生体音信号情報を、該装着位置に関連付けて記憶する音源記憶部を備えており、
    上記生体に装着された生体音センサから取得された生体音信号情報と、上記音源記憶部に記憶されている標本の生体音信号情報とを比較することにより、上記生体に装着された生体音センサの装着位置を、上記属性情報として推定する装着位置推定ステップと、
    １つの情報処理について、上記測定方法記憶部に記憶されているアルゴリズムのうち、上記装着位置推定ステップで推定された装着位置に対応付けられたアルゴリズムを上記測定方法記憶部から選択する選択ステップと、
    上記選択ステップにて選択されたアルゴリズムに従って、上記生体音信号情報に対して１つ以上の上記情報処理を実行して、生体の状態を示す測定結果情報を導出する生体音処理ステップと、を含むことを特徴とする生体測定方法。
17. コンピュータを、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の生体測定装置の各手段として機能させるための制御プログラム。
18. 請求項１７に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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