以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。
1.生体情報検出装置の構成例
まず、図1を用いて本実施形態の生体情報検出装置(広義には電子機器)の基本的な構成例を説明する。なお、図1は生体情報検出装置の一例を示すものであり、本実施形態の生体情報検出装置に含まれる構成が簡略化或いは省略されている場合もあるし、本実施形態の生体情報検出装置では必須の構成でないものが含まれている場合もある。
図1に示すように、本実施形態の生体情報検出装置は、脈波情報検出部10と、体動情報検出部20と、処理部100と、表示部70とを含む。ただし、生体情報検出装置は図1の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略・変更したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
脈波情報検出部10は、脈波センサーのセンサー情報(脈波センサー信号、脈波情報)に基づいて信号を出力する。脈波情報検出部10は、例えば脈波センサー11と、フィルター処理部15と、A/D変換部16を含むことができる。ただし、脈波情報検出部10は図1の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素(例えば信号を増幅する増幅部等)を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
脈波センサー11は、脈波信号を検出するためのセンサーであり、例えば光電センサー等が考えられる。なお、脈波センサー11として光電センサーを用いる場合には、太陽光等の外光の信号成分をカットするように構成されているセンサーを用いてもよい。これは例えば、フォトダイオードを複数設け、それらの信号を用いてフィードバック処理等で差分情報を求める構成等により実現できる。
なお、脈波センサー11は光電センサーに限定されず、超音波を用いたセンサーであってもよい。この場合、脈波センサー11は2つの圧電素子を有し、一方の圧電素子を励振させて生体内に超音波を送信するとともに、当該超音波が生体の血流によって反射されたものを他方の圧電素子により受信する。送信した超音波と受信した超音波には、血流のドップラー効果によって周波数変化が生じるため、この場合にも血流量に対応する信号を取得することができ、拍動情報の推定が可能である。また、脈波センサー11として他のセンサーを用いてもよい。
フィルター処理部15は、脈波センサー11からのセンサー情報に対してハイパスフィルター処理を行う。なお、ハイパスフィルターのカットオフ周波数は典型的な脈拍数から求められてもよい。例えば、通常の人の脈拍数は、毎分30回を下回るケースは非常に少ない。つまり、心拍に由来する信号の周波数は0.5Hz以下になることはまれであるから、この範囲の周波数帯の情報をカットしたとしても、取得したい信号に対する悪影響は小さいはずである。よって、カットオフ周波数としては0.5Hz程度を設定してもよい。また、状況によっては1Hz等の異なるカットオフ周波数を設定してもよい。さらに言えば、人の脈拍数には典型的な上限値を想定することも可能であるから、フィルター処理部15ではハイパスフィルター処理ではなくバンドパスフィルター処理を行ってもよい。高周波側のカットオフ周波数もある程度自由に設定可能であるが、例えば4Hz等の値を用いればよい。
A/D変換部16では、A/D変換処理を行い、デジタル信号を出力する。なお、上述のフィルター処理部15での処理は、A/D変換処理の前に行われるアナログフィルター処理であってもよいし、A/D変換処理の後に行われるデジタルフィルター処理であってもよい。
体動情報検出部20は、種々のセンサーのセンサー情報に基づいて体動に応じた信号(体動検出信号)を出力する。体動情報検出部20は、例えば加速度センサー21と、圧力センサー22と、A/D変換部26を含むことができる。ただし、体動情報検出部20はその他のセンサー(例えばジャイロセンサー)や、信号を増幅する増幅部等を含んでもよい。また、複数種類のセンサーを設ける必要はなく、1種類のセンサーを含む構成であってもよい。
処理部100は、信号処理部110と、拍動情報演算部120を含む。ただし、処理部100は図1の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。信号処理部110は、脈波情報検出部からの出力信号や、体動情報検出部からの出力信号に対して信号処理を行う。
信号処理部110は、脈波信号処理部111と、体動信号処理部113と、体動ノイズ低減部115を含むことができる。
脈波信号処理部111は、脈波情報検出部10からの信号に対して、何らかの信号処理を行う。なお、図1のS1で示した脈波情報検出部10からの出力としては、脈波センサー信号に基づく種々の信号が考えられる。例えば、後述する拍動情報の演算はDC成分カット後の脈波センサー信号(以下、脈波検出信号とも表記する。また、後の説明ではこれと同等の信号をAC成分信号と表記する)に基づいて行われることが多いため、S1にはハイパスフィルター処理後の脈波センサー信号が含まれることが想定される。ただし、フィルター処理が行われていない信号が出力されてもよいし、場合によってはローパスフィルター処理後の脈波センサー信号が出力されてもよい。S1に複数の信号(例えばハイパスフィルター処理前の脈波センサー信号と、処理後の脈波センサー信号の両方)が含まれる場合には、脈波信号処理部111での処理は、S1に含まれる信号の全部に対して行われてもよいし、一部に対して行われてもよい。処理内容も種々考えられ、例えば脈波検出信号に対するイコライザー処理であってもよいし、他の処理であってもよい。
体動信号処理部113は、体動情報検出部20からの体動検出信号に対して、種々の信号処理を行う。S1と同様に、S2で示した体動情報検出部20からの出力としても種々の信号が考えられる。例えば、図1の例では加速度センサー21と、圧力センサー22を含んでいるため、S2の体動検出信号は加速度信号と圧力信号とを含むことになる。また、体動検出用センサーは、ジャイロセンサー等、他のセンサーを用いることも可能であるから、S2にはセンサーの種類に対応する種類の出力信号が含まれることになる。体動信号処理部113での処理は、S2に含まれる信号の全部に対して行われてもよいし、一部に対して行われてもよい。例えば、S2に含まれる信号の比較処理を行って、体動ノイズ低減部115でのノイズ低減処理で用いられる信号を決定する処理を行ってもよい。
なお、脈波信号処理部111での処理において、脈波情報検出部からの信号にあわせて体動検出信号も用いるものとしてもよい。同様に、体動信号処理部113での処理において、体動検出信号にあわせて脈波情報検出部10からの信号も用いるものとしてもよい。また、脈波情報検出部10からの出力信号に対して、脈波信号処理部111において所与の処理が行われた後の信号を、体動信号処理部113での処理に用いてもよいし、その逆であってもよい。
体動ノイズ低減部115は、体動検出信号を用いて、脈波検出信号から体動に起因したノイズ(体動ノイズ)を低減する処理を行う。適応フィルターを用いたノイズ低減処理の具体例を図2に示す。脈波センサー11から取得された脈波センサー信号には、心拍に起因する成分の他に、体動に起因する成分も含まれている。それは、拍動情報の演算に用いられる脈波検出信号(DC成分カット後の脈波センサー信号)でも同様である。このうち拍動情報の演算に有用であるのは心拍に起因する成分であって、体動に起因する成分は演算の妨げとなる。よって、体動センサーを用いて体動に起因する信号(体動検出信号)を取得し、脈波検出信号から体動検出信号と相関のある信号成分(推定体動ノイズ成分と呼ぶ)を除去することで、脈波検出信号に含まれる体動ノイズを低減する。ただし、脈波検出信号中の体動ノイズと、体動センサーからの体動検出信号は、ともに同一の体動に起因する信号であったとしてもその信号レベルまで同一であるとは限らない。よって、体動検出信号に対して適応的にフィルター係数が決定されるフィルター処理を行うことで、推定体動ノイズ成分を算出し、脈波検出信号と推定体動ノイズ成分の差分をとるものとする。
以上の処理を周波数スペクトルで説明したものが図3(A)〜図3(C)である。図3(A)等は、上部に信号の時間変化波形を示し、下部にその周波数スペクトルを示したものである。図3(A)は体動ノイズ低減前の脈波検出信号を表したものであり、F1及びF2に示したように、スペクトルにおいて値の大きい周波数が2つ現れている。このうち一方が心拍に起因するものであり、他方が体動に起因するものである。なお、F1よりも高い周波数にも値が大きいものがあるが、F1,F2の整数倍に相当する高周波成分であるため、ここでは考慮しない。以下、図3(B)、図3(C)においても高周波成分が見られるが、同様にここでは考慮しないものとする。
それに対して、図3(B)は体動検出信号を表したものであり、体動検出信号の要因となった体動が1種類であれば、G1に示したように値が大きい周波数が1つ現れる。ここで、G1の周波数は図3(A)のF2に対応している。このような場合に、図2に示したような手法で脈波検出信号と推定体動ノイズ成分との差分をとることで、図3(C)の信号が得られる。図から明らかなように、心拍及び体動に起因する2つのピークF1,F2を持つ脈波検出信号から、体動に起因するピークG1を持つ推定体動ノイズ成分を引くことで、脈波検出信号中の体動成分(F2に対応)が除かれ、結果として心拍に起因するピークH1(周波数はF1に対応)が残ることになる。
なお、脈波検出信号に含まれる体動ノイズと、体動検出信号とが対応していること、及び体動検出信号にノイズ低減処理に悪影響を及ぼす信号成分が含まれていないこと等が保証される状況では、体動ノイズ低減部115において周波数解析を行う必要はないため、図3(A)、図3(B)の下部に示された周波数スペクトルは考慮せずともよい。ただし、体動検出信号の取得に用いられるセンサーの種類等によっては、上記の条件が満たされないケースも起こりえる。その場合には、例えば体動信号処理部113において、上記条件を満たすように体動検出信号を加工してもよいし、上記条件を見たさない体動検出信号を体動ノイズ低減部115等への出力から除外してもよい。なお、上記条件を満たすか否かの判定を行う手法としては種々考えられるが、例えば周波数解析により得られる、図3(A)、図3(B)の下部に示したような周波数スペクトルを利用してもよい。
拍動情報演算部120は、入力信号に基づいて拍動情報を演算する。拍動情報とは例えば脈拍数の値でもよい。例えば、拍動情報演算部120は、体動ノイズ低減部115でのノイズ低減処理後の脈波検出信号に対してFFT等の周波数解析を行ってスペクトルを求め、求めたスペクトルにおいて代表的な周波数を心拍の周波数とする処理を行ってもよい。その場合、求めた周波数を60倍した値が一般的に用いられる脈拍数(心拍数)となる。
なお、拍動情報は脈拍数には限定されず、例えば脈拍数を表す情報(心拍の周波数や周期等)であってもよい。また、拍動の状態を表す情報であってもよく、例えば血流量そのもの(或いはその変動)を表す値を拍動情報としてもよい。ただし、血流量と脈波センサー信号の信号値との関係にはユーザーごとに個人差があるため、血流量等を拍動情報とする場合には当該個人差に対応するための補正処理を行うことが望ましい。
また、入力された脈波検出信号の時間変化波形上で、所与の値(上ピーク、下ピーク、或いは所与の閾値以上の値等)が現れるタイミングを検出し、そのタイミングの間隔に相当する時間から、心拍の周期を求めて拍動情報を演算してもよい。或いは、脈波検出信号の波形を矩形波に変形し、当該矩形波の立ち上がり等を用いることでも拍動情報を演算できる。この場合、周波数解析を行わなくてもよいため、計算量や消費電力の面で優位である。ただし、この手法では周波数軸への変換はせずに信号値をそのまま用いているため、ある程度波形が整っている必要があることから、ノイズが多い状況等では周波数解析を行うことが望ましい。
表示部70(広義には出力部)は、演算した拍動情報等の提示に用いられる各種の表示画面を表示するためのものであり、例えば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどにより実現できる。
上述した生体情報検出装置の具体例を図4(A)、図4(B)に示す。図4(A)は、腕時計型の脈拍計の例である。脈波センサー11および表示部70を含むベース部400は、荷重機構300(例えばバンド等)によって、被検体(ユーザー)の左手首200に装着されている。図4(B)は、指装着型の例である。被検体の指先に挿入するためのリング状のガイド302の底部に、脈波センサー11が設けられている。ただし、図4(B)の場合には表示部70を設ける空間的余裕がないため、表示部70(及び必要に応じて処理部100に相当する部分)は脈波センサー11に接続された有線ケーブルの他端側等に設けられることが想定される。なお、荷重機構(バンド)を含めた詳細な構成例については後述する。なお、本願実施携帯においては、機器本体2をユーザーの体に固定するための力を、「荷重」または「押圧」と称す。厳密には、「荷重」とは荷重機構(バンド)によって機器本体2に加えられる力を意味し、「押圧」とはセンサと肌が実際に接触する部分で生じる力を意味するが、両方とも同じ力を意図していると解釈しても良い。
2.本実施形態の手法
以下、本実施形態の手法について説明する。なお、以下の説明では適正押圧を求める処理を例にとって説明するが、適正押圧の判定以外の場面に本実施形態の手法(姿勢状態通知画像の表示等)を適用することが可能である。
上述したように、光電センサー等の脈波センサーを用いることで、血行状態(例えば血流量)に対応した脈波センサー信号を取得することができる。しかし、腕等を強く圧迫した場合に、当該圧迫部分よりも末端側の部位では血流量が少なくなることからも容易に理解できるように、生体(狭義には血管)への外圧により血流量は変化する。つまり、外圧が過剰に強ければ脈波センサー信号の信号値を小さくしてしまい、相対的にノイズの影響が大きくなる(SN状態が悪くなる)ため、その後の処理に支障を来す(例えば脈波センサー信号に基づく拍動情報の精度が低下する)。
また、外圧が過小でも脈波センサー信号の信号値が小さくなり好ましくない。その要因の一つとしては静脈に起因する成分の影響が考えられる。脈波センサーでは、動脈に起因する成分と静脈に起因する成分の両方を取得することになるが、広く用いられている手法は、そのうちの動脈成分に基づいて拍動情報の演算等を行うものであり、静脈成分はかえって脈波センサー信号のノイズを大きくする等の悪影響を及ぼす。つまり、外圧が過小の場合には静脈成分の影響が出てしまい脈波センサー信号のS/N比が小さくなってしまい、この場合も好ましくないと言える。外圧に対するAC成分信号(脈波検出信号)の変化特性例を図6に示す。図6から明らかなように押圧が過剰又は過小の場合には信号値が小さくなることがわかる。
外圧を加えることで血流が低下する点は動脈も静脈も同様であるが、生体の特徴から、静脈は動脈に比べて小さい外圧で十分血流が低下することが知られている。つまり、静脈での血流が十分低下(狭義には消失)する点(以下、静脈消失点と表記)での圧力をV1、動脈での血流が十分低下する点(以下、動脈消失点と表記)での圧力をV2とした場合には、V1<V2の関係が成り立つ。この場合、外圧がV2よりも大きい場合が上述した外圧が過剰に強い状況に相当することになり、本来取得したい動脈成分まで消失してしまっており十分な信号値が得られない。一方、外圧がV1よりも小さい場合が上述した外圧が過小な状況に相当することになり、静脈成分の影響を受けてしまい、やはり十分な信号値が得られない。
つまり、V1<V<V2を満たす外圧Vを被検体に加えることで、静脈成分の影響を十分に抑止し、且つ動脈成分の血流を必要以上に低下させないことが可能になる。本実施形態では上記条件を満たすVを適正押圧とする。なお、適正押圧は上記条件を満たすV全てではなく、その一部範囲や特定の圧力値等を指すものであってもよい。
従来、圧力センサー等を用いて生体情報を検出する部分での接触圧を測定するとともに、その接触圧と所与の基準値との比較処理に基づいて、現在の圧力が適正押圧であるか否かをグラフ表示としてユーザーに提示する手法等が開示されている。しかし、脈拍などのバイタルサインはきわめて個人差が大きく、上述した適正押圧もユーザーごとに異なる値(範囲)をとる。よって、測定した接触圧との比較対象となる基準値をユーザーごとに決定しなければ個人差に対応できないところ、従来手法は単純な圧力という物理情報に基づく処理が記載されているにすぎない。圧力という物理情報に個人差に起因する信号が重畳するとは考えにくく、且つ個人差に対応した基準値の設定手法等も開示されていない以上、従来手法には個人差に対応する手法は開示されていないということになる。
よって、従来手法ではグラフ表示等によりユーザーに対して外圧の大きさの調整を指示したとしても、基準となる適正押圧が個人差に対応できていない以上、指示に従った結果が適切な状態になっているかどうかはわからず、この点が第1の問題点として考えられる。
また、従来手法の第2の問題点として、水頭圧の影響が充分考慮されていない点が挙げられる。血行状態は外圧だけではなく、血管内部の圧力である内圧にも依存することが知られており、内圧を決定する1つの要因として水頭圧が考えられる。水頭圧は鉛直方向での位置(つまり高さ)によりその大きさが変化するため、ユーザーの姿勢(狭義には生体情報検出装置の装着位置と、ユーザーの心臓との高さ方向での相対位置)に応じて異なる値となる。本実施形態では、後述するように異なる押圧状態での脈波信号情報を検出し、それに基づいて押圧判定を行うため、少なくとも各押圧状態での水頭圧の値は大きく変動するものであってはならない。また、実際に生体情報検出装置の使用時を想定できる場合には、当該使用時での水頭圧の状態と同様の状態で適正押圧の判定を行うことで、使用時の脈波信号情報の検出精度を向上させることができる。例えば、ランニング中に機器を手首につけて使用することが想定されるのであれば、ランニング時の手首位置をできるだけ再現した姿勢で適正押圧判定を行うとよい。しかし従来手法ではこれらの点は考慮されていない。さらに、歩行とランニングでは、ランニング時の方が腕を早く振るため体動ノイズが重畳する割合が大きく、ランニング時の方が脈波信号情報の検出難易度が高くなる傾向がある。そのため、歩行よりもランニングなどの運動状態を想定して最適な押圧を設定する方がよい。
そこで本出願人は、脈波センサー信号に基づいた適正押圧の判定手法を提案する。脈波センサー信号はユーザーごとにその特徴が現れるものであるため、脈波センサー信号に基づく判定であれば、個人差に対応することが可能になる。さらにいえば、同一ユーザーであっても体調等の変化により適正押圧の範囲が変動しうるが、本実施形態の手法であればそのような変化にも対応できる。
ただし、上述したように脈波センサー信号の信号値はユーザーごとに異なるため、適正押圧における信号値も比較的大きいユーザーと小さいユーザーとが存在する。そのため、ある押圧での信号値を単独で用いたとしても、当該押圧が適正押圧であるか否かの判定は困難である。よって、本実施形態では押圧を変化させながら脈波センサー信号を取得して、押圧に対する脈波センサー信号の変化特性を用いることで適正押圧か否かの判定を行うことを想定している。
さらに、所与の押圧状態での測定処理前に、姿勢状態通知画像(例えば後述する図17(A)、図17(B))を表示することで、ユーザーに対して測定処理に適した姿勢状態をとることを促す。姿勢状態通知画像を用いてユーザーに適切な姿勢を指示することで、上述した水頭圧に関する課題を解決することができる。また、脈波信号情報はユーザーの運動状態に応じて変動することが知られており、適正押圧判定の際には当該変動は精度低下の要因となる。よって、姿勢状態通知画像において、水頭圧を適正にするだけでなく、姿勢を安静状態とする指示を行ってもよい。
また、各押圧状態での測定処理の結果を表示する際にも、上記個人差を考慮する。脈波情報の絶対値は上述したように個人差が大きいため、絶対値をそのまま用いてグラフ表示等を行うと、ユーザーによっては軸のスケールが足らずに表示できないという問題や、全ての脈波情報の値が軸のスケールに比べて小さくなりすぎて差異を認識できないという問題が発生する。よって本実施形態では、正規化処理を行った上で、測定された脈波情報の値を表示するものとする。具体的な正規化手法等は図20(A)〜図20(E)を用いて後述するが、このようにすれば、脈波情報の絶対値の個人差を吸収して、ユーザーに対して視認しやすい(狭義には押圧状態に応じた脈波情報の値の変動を認識しやすい)結果表示画面を提示することが可能になる。
また、本実施形態では適正押圧にあるか否かを判定を行った際に、適正押圧と判定された場合の荷重状態を表す情報をユーザーに対して提示する。これは例えば、何番目のバンド穴を用いて機器を装着すれば、このユーザーの場合適正押圧を加えることができるという情報等である。このようにすれば、押圧の値ではなくバンドの締め具合等により適正な装着状態を規定できるため、直感的でありユーザーにとってわかりやすい。また、当該情報を記憶しておき、生体情報検出装置の再装着時に表示すれば、ユーザーは容易に適正押圧を実現する保持状態を再現できる。つまり、再装着時に調整等は不要となり、利便性等の観点から有利である。
なお、従来手法にはポンプ等を用いて自動的に加圧、減圧する手法も併せて開示されている。この手法はユーザーの手動での装着状態調整が不要であるという点では好ましいが、手首装着型機器のように、日常生活や運動中に用いることを想定した場合、サイズや消費電力等を考えると現実的ではないため、ここではそのような手法は考慮しない。つまり、本実施形態では適正押圧判定の際に押圧を変化させることは上述したとおりであるが、その押圧変化はユーザーの手で行われることが想定される。そのため、システムが適切な押圧変化をユーザーに指示するためにも、表示部等のインターフェースを用いたユーザーとのインタラクションが重要となる。
以下、生体情報検出装置の具体的なシステム構成例について述べた後、表示部に表示される画像例を説明する。その後、姿勢状態通知画像や正規化グラフの表示等が行われる処理の具体例として、適正押圧の判定処理について説明する。
3.生体情報検出装置の構成例
生体情報検出装置の構成例について説明する。具体的には、生体情報検出装置のシステム構成例について説明した後、荷重機構等の構造について説明する。
3.1 具体的なシステム構成例
図5に本実施形態の生体情報検出装置の具体的なシステム構成例を示す。生体情報検出装置は、脈波情報検出部10と、体動情報検出部20と、処理部100と、表示部70と、外部I/F部80と、記憶部90を含む。ただし生体情報検出装置は、図5の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。例えば、本実施形態では体動ノイズの低減は必須ではなく、処理部100の体動ノイズ低減部115等を省略してもよい。
脈波情報検出部10は、脈波センサー11と、フィルター処理部15−1,15−2と、A/D変換部16−1,16−2を含む。ただし脈波情報検出部10は、図5の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
脈波センサー11は、図1を用いて上述したように光電センサー等を用いる。フィルター処理部15−1は、本実施形態ではハイパスフィルター処理を行うハイパスフィルターにより実現され、フィルター処理部15−2は、本実施形態ではローパスフィルター処理を行うローパスフィルターにより実現される。つまり、フィルター処理部15−1の出力は、脈波センサー信号の高周波成分であるAC成分信号であり、フィルター処理部15−2の出力は、脈波センサー信号の低周波成分であるDC成分信号である。本実施形態では、脈波情報検出部10はA/D変換部16−1と、A/D変換部16−2を含み、それぞれ入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。
図5に示したように、脈波センサー11は、フィルター処理部15−1とフィルター処理部15−2に接続される。フィルター処理部15−1はA/D変換部16−1に接続される。A/D変換部16−1は体動ノイズ低減部115と、後述する適正押圧判定部119に接続される。また、フィルター処理部15−2はA/D変換部16−2に接続される。A/D変換部16−2は適正押圧判定部119に接続される。
なお、脈波情報検出部10はフィルター処理部15−2を省略してもよい。その場合、A/D変換部16−2の出力は脈波センサー信号の高周波成分と低周波成分の両方を含む信号となる。その他、脈波情報検出部10に含まれる各部の接続については種々の変形実施が可能である。
体動情報検出部20は、加速度センサー21と、A/D変換部26を含む。加速度センサー21はA/D変換部26に接続され、A/D変換部26は体動ノイズ低減部115と、適正押圧判定部119に接続されている。なお、体動情報検出部20は体動を検出するセンサーを有すればよく、加速度センサー21を他のセンサーに変更してもよいし、複数のセンサーを有していてもよい。
処理部100は、信号処理部110と、拍動情報演算部120と、表示制御部130と、時間計測部140を含み、信号処理部110は、体動ノイズ低減部115と、適正押圧判定部119を含む。ただし、処理部100や信号処理部110は、図5の構成に限定されず、これらの一部の構成要素(例えば体動ノイズ低減部115)を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
適正押圧判定部119は、A/D変換部16−1からのAC成分信号、及びA/D変換部16−2からのDC成分信号の少なくとも一方に基づいて、当該信号取得タイミングに対応する押圧が適正押圧であるか否かの判定を行う。この際、体動情報検出部20からの体動検出信号や、時間計測部140からの時間計測情報等を用いてもよい。また、外部I/F部80からの情報等に基づいて適正押圧であると判定された際における荷重機構300の保持状態を特定する保持状態特定情報を取得し、取得した保持状態特定情報を記憶部90及び表示制御部130に出力する。適正押圧判定部119での処理の詳細は後述する。
体動ノイズ低減部115は、A/D変換部16−1からのAC成分信号に対して、体動情報検出部20からの体動検出信号に基づいて体動ノイズの低減処理を行う。体動ノイズ低減部115の処理内容については図2等を用いて上述したものと同様であるため、詳細な説明は省略する。また、拍動情報演算部120での処理も上述した通りである。
表示制御部130は、表示部70での表示のための制御を行う。例えば、適正押圧判定部119での判定の際には押圧を変化させる必要があるが、適切な押圧変化を実現できるように、ユーザーに対して指示を行う指示画面を表示する制御を行う。また、適正押圧か否かの判定用環境を設定する指示を行う指示画面を表示する制御を行ってもよい。その他、拍動情報演算部120で演算された拍動情報の表示制御等も行う。詳細は後述する。
時間計測部140は、時間の計測処理を行う。例えば、所与の間隔でタイムスタンプ等の時刻情報を取得するタイマーを有し、取得した時刻情報の差分等から時間を計測するものが考えられる。
表示部70は、表示制御部130での制御内容に従って、種々の情報を表示する。外部I/F部80は、外部とのインターフェースとなるものであり、狭義にはユーザーが生体情報検出装置の各種操作を行うための各種ボタンやGUI等を有する操作部であってもよい。記憶部90は、処理部100等のワーク領域となるもので、その機能はRAM等のメモリーやHDD(ハードディスクドライブ)などにより実現できる。記憶部90は種々の情報を記憶するが、特に適正押圧判定部119において取得された保持状態特定情報を記憶する。
3.2 荷重機構等の構成例
次に荷重機構や、脈波情報検出部(特に生体との接触部分)の構造について説明する。生体情報検出装置は、図7に示すように、人体に密着されて前記生体情報を測定する機器本体2と、当該機器本体2に取り付けられるバンド(広義には荷重機構)3とを備える。バンド3は、第1バンド部材4と第2バンド部材5を含む。ここでは機器本体2に上述の脈波情報検出部10、処理部100、表示部70が含まれることを想定している。そしてバンド3は、図7に示すような伸縮部43、53を有する。
図8は、伸縮部43の伸長状態を示す平面図である。このような伸縮部43は、第1スリット435及び第2スリット436を有することにより、図8に示すように、装着者の引張力に応じて、A1方向に沿って伸長可能である。なお、伸縮部43は、可撓性を有するため、当該伸縮部43の伸長時には元に戻ろうとする復元力が作用する。このため、装着者の引張力が解消されると、当該復元力によりA1方向とは反対方向に収縮して、伸縮部43は元に戻る。
図9は、伸縮部43の捻れ状態を示す平面図である。また、伸縮部43は、第1スリット435及び第2スリット436を有することにより、図9に示すように、捻れ可能となっている。このように、伸縮部43が捻れ可能に構成されていることにより、生体情報検出装置を手首等に装着した場合に、機器本体2と第1バンド部材4との捻れ(傾き)が許容され、当該機器本体2を手首に適切に圧着させることができる。
また、生体情報検出装置は、図7に示すような連結部材6を有する。図10及び図11は、連結部材6を示す斜視図である。このうち、図10は、スライド部材62がスライドする前の連結部材6を示し、図11は、スライド部材62がスライドした後の連結部材6を示す。また、図12は、連結部材6を示す分解斜視図である。
連結部材6は、第1バンド部材4と第2バンド部材5とを連結する美錠として機能する金属製又は合成樹脂製の部材である。この連結部材6は、図10〜図12に示すように、手首に沿うように、A1方向に沿った断面が所定の曲率を有するように、円弧状に形成されている。
このような連結部材6は、固定部材61(図10〜図12)と、当該固定部材61上をA1方向に沿ってスライドするスライド部材62(図10〜図12)と、突棒63(図10及び図11)と、コイルばね65(図12)とを備える。
固定部材61は、図10〜図12に示すように、スライド部材62をスライド自在に支持する枠状体である。この固定部材61は、B方向に沿う基部611と、当該基部611により接続され、かつ、A1方向に沿ってそれぞれ延出する一対の延出部612,613とを有する。
図12において左側に位置する延出部612は、挿通孔6121と、係止部6122、凸部6123、長穴6124及び表示部(図示省略)とを有する。
係止部6122は、延出部612における第1バンド部材4側とは反対側の端部から、他方の延出部613に向かって突出するように形成されている。この係止部6122は、後述するコイルばね65の一端を係止する。
凸部6123は、延出部612におけるスライド部材62と対向する上面に、A1方向に沿って形成されている。
長穴6124は、延出部612における延出部613に対向する側面に、A1方向に沿って形成されている。この長穴6124には、後述するばね棒64の端部が挿入される。
表示部6135は、延出部613における延出部612とは反対側の側面に、A1方向に沿って形成されている。この表示部6135には、スライド部材62の適正なスライド範囲を示す目盛が付されている。具体的に、本実施形態では、当該表示部6135には、当該適正なスライド範囲を示す2つの点P1,P2が付されている。これら2つの点P1,P2により示される範囲内に、スライド部材62の第1バンド部材4側の端部が位置していれば、バンド3により適正な引張力が作用していることとなる。
スライド部材62は、図10及び図11に示すように、固定部材61に対してA1方向に沿って相対的にスライドして、バンド3の長さ寸法と機器本体2による人体への圧力とを調整する。すなわち、スライド部材62は、バンド3に引張力を作用させて、機器本体2を人体に密着させる機能を有する。
このスライド部材62は、図10〜図12に示すように、A1方向に沿う一対の第1辺部621,622と、当該第1辺部621,622の端部間をB方向に沿ってそれぞれ接続する第2辺部623,624とを有し、これらにより全体略矩形枠状に形成されている。なお、第2辺部624は、スライド部材62の強度向上のためには有ることが望ましいが、当該第2辺部624が無くても、スライド部材62の機能は充足される。
また、表示部6135とは別に、第2の表示部となる位置決め駒6136を設けてもよい。すなわち、図13〜図14(C)に示すように、固定部材61の延出部612,613の表面に穴6137を形成し、この穴6137に位置決め駒6136を溶着して埋設している。たとえば、固定部材61および位置決め駒6136を同じ材質の合成樹脂(たとえばポリアセタール:POM)で構成し、異なる色で着色している。本実施形態では、位置決め駒6136は、黄色に着色された合成樹脂で成形している。
そして、スライド部材62をスライドさせた際に、図14(B)に示すように、位置決め駒6136が見え始める位置をスライド部材62の最小移動量とし、図14(C)に示すように、位置決め駒6136の全体が完全に見えた位置をスライド部材62の最大移動量とする。スライド部材62をこの範囲内となるように移動させることで、利用者は適切な引張り位置を容易に把握できる。
伸縮部43、53を有する構成とすることで、手首に対して生体情報検出装置を水平に安定して装着することが可能になる。また、表示部6135や、位置決め駒6136を設けることで、付加される押圧の状態をユーザーに対して提示することが可能になる。ただし、上述してきたように、適正押圧はユーザー毎の個人差が大きいものであるため、本実施形態では脈波情報を用いて適正押圧の判定処理を行う。つまり、表示部6135等は、一般的な適正押圧範囲の目安を指示するものであって、当該目安によりある程度押圧状態の探索範囲を絞っておく等の用途で利用し、実際の適正押圧判定処理については、後述する手法を用いることが想定される。
次に脈波情報検出部10のうち、ユーザーの手首表面との接触部分の構造例を説明する。図15(A)、図15(B)は機器本体2の裏面(手首側)の一部を拡大した模式図である。具体的には図15(A)は、機器本体2のうち、脈波情報検出部が設けられる領域を拡大した図となる。図15(A)に示したように、脈波情報検出部10は、光を照射するLED18と、照射された光が生体により反射されることによる反射光を受光するフォトダイオード(PD)19と、生体との接触部分となる凸部17とを含む。本実施形態の生体情報検出装置は、図15(A)に示した凸部を有することで、生体に対して効率的に圧力を付加するものであり、当該凸部において生体に対して付加される圧力が上述してきた押圧となる。
図15(A)、図15(B)に示したように、荷重状態が変化することで押圧が変化し、結果として凸部と生体との接触面積も変化することになる。ここでは例えば、図15(A),図15(B)に示したように、荷重状態によらず生体と接触する領域、つまりは押圧を適正に付加できる領域での反射光を受光すれば、受光した当該反射光に基づいて脈波情報を精度よく測定することが可能になる。ここではユーザーの手首表面の接触部分の構造例を凸形状としているが、これに限定するものではない。
3.3 外部処理の構成例
なお、上記の例では脈波情報の測定処理や適正押圧の判定処理を行う処理部100や、姿勢状態通知画像の表示を行う表示部70が、生体情報検出装置に含まれるものとして説明した。しかし本実施形態はこれに限定されるものではなく、スマートフォン等の他の電子機器において処理や表示を行うものであってもよい。
具体例を図16に示す。図16の例では、ユーザーが手首等に装着するデバイスWAは、脈波情報を検出する脈波センサー11と、体動情報を検出する体動センサー(加速度センサー21)と、脈波情報及び体動情報を他の電子機器に対して送信する通信部と、を含む。この場合、当該デバイスWAでは上述した処理部100での処理は行われない。
そして、デバイスWAの通信部は、電子機器SPに対して脈波情報及び体動情報を送信し、電子機器SPでは脈波情報及び体動情報を取得して処理を行う。具体的には、電子機器SPは処理部と、表示部を含み、SPの処理部は上述の処理部100と同様の処理を行い、SPの表示部は上述の表示部70と同様の処理を行う。
通常、生体情報検出装置は、ユーザーの運動等の妨げとならないことや、長時間の装着が容易であること等を考慮して、小型のものが用いられる。そのため、処理部100の処理性能や、表示部70の表示領域の大きさ等に制限がある。その点、デバイスWAはセンサー情報の取得と送信に用いるものとし、実際の処理及び表示を他の電子機器SPで行うものとすれば、高速処理や比較的大きな画面での表示等が可能になる。特に、スマートフォン等の携帯端末であれば、生体情報の検出時(例えば歩行・走行時)にも容易に持ち歩くことができるため、表示用デバイスとしての利用が可能である。
また、処理を行うデバイス、表示を行うデバイスの構成は種々の変形実施が可能である。例えば、脈波情報等をスマートフォンで処理して表示画像(或いはそれに対応する情報)の生成までを行い、当該表示画像をデバイスWAに送信して、表示はデバイスWAの表示部70で行うものとしてもよい。この構成は、処理負荷の大きい処理が想定される場合に有効である。
また、処理を行う機器については、ユーザーに近い位置に設けられる機器(例えばユーザーが装着、携帯する機器)に限定されない。例えば、デバイスWAをインターネット等のネットワークNWと通信が可能な構成とすれば、センサーから取得した脈波情報等をネットワークNWを介して接続されるサーバーシステムSEに対して送信し、上記処理部100に対応する処理を当該サーバーシステムSEで行ってもよい。そして、処理結果を表示を行うデバイス(上述したようにデバイスWAでもよいし、電子機器SPでもよいし、他の電子機器でもよい)に対して送信する。
以上のことからわかるように、本実施形態の手法は種々の電子機器により実現可能である。
4.表示画面の具体例
次に、本実施形態の手法において、表示部70で表示される表示画面の例、及び画面遷移の例について説明する。
4.1 姿勢状態通知画像
図17(A)、図17(B)が姿勢状態通知画像の例である。図17(A)に示すように、表示部70の全部又は一部(図17(A)の例であれば一部)の表示領域のうち、ユーザーの現在の姿勢状態に対応する位置にオブジェクトA1を表示する。そして表示領域のうちの第1の領域A2にオブジェクトが位置する場合が、姿勢状態が適切である場合に対応し、第1の領域A2以外の領域にオブジェクトが位置する場合が、姿勢状態が適切でない場合に対応する。
つまり、表示部70は、ユーザーの姿勢状態に応じてオブジェクトA1の位置をリアルタイムで更新していく。生体情報検出装置を装着したユーザーからすれば、自身の姿勢変化に応じてオブジェクトA1の位置が変わっていくため、姿勢状態通知画像を見ながら、オブジェクトA1が第1の領域に来るように(図17(B)の状態となるように)、自身の姿勢を調整する。
ここで、ユーザーの姿勢状態は処理部100での判定処理により判定される。例えば、処理部100は体動センサーの1つである加速度センサー21からの加速度情報を取得し、取得した加速度情報を用いて姿勢状態を判定してもよい。以下、具体例を示す。ただし、処理部100での姿勢状態の判定処理は、他の手法により実現してもよい。
生体情報検出装置に設定される座標軸として図18(A)のものを考える。ここでは、ユーザーの前腕から手へ向かう方向をX軸とし、表示部70に直交し手首から表示部70側へ向かう方向をZ軸とし、X軸及びZ軸に直交する軸をY軸とする。なお、図18(A)に示したようにX軸Y軸Z軸は左手系となるものを想定している。本実施形態の加速度センサー21は、この軸での加速度値をセンサー情報として検出するものであり、例えばユーザーが安静状態にある(運動による加速度値は検出されない)場合には、重力加速度のX軸成分、Y軸成分、Z軸成分がXYZ各軸の値として取得される信号等がセンサー情報になる。
つまり、適切な姿勢でのXYZの値、及び脈波情報の測定に当たり許容される姿勢のずれ(XYZ各軸の許容される変動値)が決定されれば、適切な姿勢に対応するXYZの数値範囲が設定されることになり、現在の姿勢状態での加速度値と、当該数値範囲との比較処理により、現在の姿勢状態が適切か否かの判定を行うことができる。
上述したように、脈波情報の測定に適した姿勢とは、当該姿勢での水頭圧が、測定時に想定される姿勢での水頭圧と同程度となる姿勢を表す。なぜなら、このような姿勢で適正押圧を判定しておけば、適正押圧判定時と実際の測定時とで水頭圧の状態が近いものになり、判定結果である適正押圧を用いることで脈波情報の検出精度の向上が期待できるためである。測定時に想定される姿勢は、生体情報検出装置の形状や装着位置、使用の用途等によっても変化しうるものであるが、ここでは歩行又は走行という運動時の姿勢を考えるものとする。
歩行、走行時には腕が振られるため、生体情報検出装置の鉛直方向での位置(高さ)は変化することになるが、ここでは図19(A)及び図19(B)のE1に示したように、肘を曲げ腕を体幹部に近づけた状態を適切な姿勢とする。図19(A)は適切な姿勢を正面から見た図、図19(B)は適切な姿勢を側面から見た図に対応する。
次に、図19(A)(図19(B)のE1)の姿勢を基準とした場合に、許容されるXYZの数値範囲を考える。ここで、図19(A)の姿勢の状態、すなわちZ軸方向が重力方向の逆方向に一致する場合のX軸の方向をX軸基準方向とし、Y軸の方向をY軸基準方向とする。そして、図18(B)、図18(C)に示すように、X軸基準方向に対するX軸の回転(Y軸まわりの回転)角度をθxとし、Y軸基準方向に対するY軸の回転(X軸まわりの回転)角度をθyとして、θx・θyから許容される姿勢変化を決定していく。なお、θx、θyは、図18(B)、図18(C)に示したように重力方向側の回転を正の値、重力方向の反対側の回転を負の値として説明する。
ここでまず考えなくてはならないのが、θyのプラス方向への回転である。θyのプラス方向への回転は、図18(B)や図19(A)、図19(B)を見ればわかるように表示部70をユーザーの顔方向へ向ける動きであり、通常行われうる動きとなる。しかし、実際にこのようなプラス方向への回転動作と、逆方向であるマイナス方向への回転動作を実行すればわかるように、人間工学的にはプラス方向の回転は可動範囲が狭く不自然な動作となる。このような不自然な動作は、腕に大きなひねりの力を加えることになってしまう。そして、腕にひねりが加わった場合、当該ひねりの影響により圧力変動が起こり、脈波情報の値もひねりがない場合に比べて変動してしまう。上述してきたように、適正押圧の判定処理においては、実際の測定時に近い状態であることが望ましく、このようなひねりが加わることは抑止しなければならない。
さらにいえば、θyのプラス方向への回転は上述したようにユーザーにとって無理な姿勢となるため、長時間継続させることはユーザーへの負担となる。後述するように、所与の荷重状態での脈波情報を計測するためにある程度の時間を要することを考えれば、このような姿勢を適正とすることは好ましくない。
また、θyをプラスとした姿勢においては、図19(B)のE2やE3に示したように腕自体を上げることで人間工学的に楽な姿勢となる。つまり、θyのプラス方向への回転を許容してしまうと、ユーザーが無理な姿勢を解消しようとして腕を上げてしまう可能性が高く、結果として水頭圧の状態が測定時に想定される状態から離れてしまう。
つまり、ひねりによる脈波情報の精度低下、無理な姿勢によるユーザーへの負担、無理な姿勢を解消しようとして腕が上がる可能性等を考慮すれば、θyの許容範囲はプラス方向に比べてマイナス方向を広くとることがよいと考えられる。よってここでは、−18度<θy<+6度といったように、θyの角度範囲として中央値が負の値となる範囲を設定するものとする。
次に、θxを考える。θxについてはプラス方向への回転も、マイナス方向への回転も、生体情報検出装置の高さを変動させてしまうものである。よって、その変動は抑制すべきものであるが、ユーザーに対して過度に正確な姿勢を要求することも好ましくないため、ある程度の角度範囲であれば適正な姿勢であると判定する。そして、θxはθyと異なり、プラス方向とマイナス方向とでどちらかを重視すべき理由もない。よって例えば、−12度<θx<+12度といった角度範囲を設定すればよい。
なお、Z軸については通常−1Gに近い値をとることになる。X軸Y軸と同様にZ軸についても角度変動の範囲を設定してもよいが、ここでは姿勢状態の判定処理はXYの2軸で行うものとし、Z軸については細かな角度範囲は設定しないものとする。ただし、Zの加速度値が−1Gと大きく異なる場合(例えばZの値がプラスとなっている場合)には、腕を思い切り振り上げる等の適切でない動作があったり、何らかのエラーが発生していたりという状況が考えられるため、X軸、Y軸の値によらず適切な姿勢でないと判定する、或いは何らかのエラー処理を行う等の対応を行ってもよい。
ここでは、適正な姿勢であるか否かをθx、θyから規定したが、上述したように実際のセンサー情報はXYZ各軸の加速度値である。よって、θxとθyの角度範囲をそのまま用いるのではなく、当該角度範囲に対応するXYZ各軸の加速度値の数値範囲を求めておき、当該数値範囲を用いて姿勢状態の判定処理を行ってもよい。例えば、θy=+6度がY軸の加速度値としては約0.10Gに対応し、θy=−18度が加速度値としては約−0.31Gに対応するといった対応関係を求めておけば、−18度<θy<+6度という条件は、Y軸の加速度値ayについて−0.31G<ay<0.10Gという条件に変換できる。
以上の処理により姿勢状態を判定し、結果を図17(A)、図17(B)に示した姿勢状態通知画像として表示すればよい。図17(A)等の例であれば、第1の領域の横軸方向での範囲(A3)にX軸での許容範囲を対応させ、第1の領域の縦軸方向での範囲(A4)にY軸での許容範囲を対応させればよい。例えば、上述したようにayについて−0.31G<ay<0.10Gという数値範囲が設定されたとすれば、A4に対応するドット数でY軸の数値範囲(上記例では0.41G)を割ることで、1ドットの表示位置の違いによる数値変化量を規定すれば、Y軸方向での姿勢変化に応じて縦軸方向でのオブジェクトA1の表示位置を変化させて表示することが可能になる。X軸方向についても同様に考えれば、姿勢状態が適切であるか否かを、姿勢状態通知画像におけるオブジェクトA1の位置によりユーザーに通知することが可能になる。なお、第1の領域以外の領域についても同様に考えればよい。
ここで、図17(A)、図17(B)に示したように、オブジェクトA1が第1の領域にあるか、第1の領域以外の第2の領域にあるかに応じて、その表示態様を変更してもよい。図17(A)、図17(B)ではオブジェクトを黒丸(塗りつぶし)で表現するか、白丸(中抜き)で表現するかの違いとなっている。このようにすることで、現在の姿勢状態が適切であるか否かをユーザーにわかりやすく提示することができる。なお表示態様の変更は図17(A)、図17(B)の手法に限定されず、形状の変更や色の変更であってもよいし、どちらか一方で点滅表示を行うものであってもよい。また、表示態様を変更するのではなく、第1の領域にオブジェクトが位置する場合に音や振動を発生させる等の手法を用いてもよい。
4.2 正規化グラフ
姿勢状態が適切であると判定された場合には、現在の荷重状態(押圧状態)での脈波情報を測定する。この際、上述したように脈波情報の絶対値はユーザー毎に個人差が大きいため、グラフ表示する際の軸のスケールに注意する必要がある。具体的には、表示可能な数値範囲が足らずグラフが数値を適切に反映しない状態や、数値範囲が広すぎる(例えば上限が大きすぎる)ことで全てのグラフが小さく表示されて視覚的に比較が難しい状態になることは好ましくない。
よってここでは、それまでの取得された測定結果(各荷重状態でのレベル)を用いて正規化処理を行い、当該正規化処理後のグラフを表示するものとする。具体例を図20(A)〜図20(E)に示す。ここでは脈波情報のレベルとして振幅の絶対値を用いるものとしているが、これに限定されるものではない。
まず第1の荷重状態でのレベルが300であったとする。この場合、300という数値が過剰に大きく表示される(表示可能範囲を超える)ことや、過剰に小さく表示されることを避けるために、当該レベルである300という値を用いて正規化処理を行う。具体的には、第1の荷重状態でのグラフの高さが、表示範囲の80%となるように、上限値を定める。具体的には、300/0.8=375であるため、軸の最大値を375に設定すればよい(図20(A))。
次に第2の荷重状態に移行し、当該状態において800という振幅が得られたとする。この場合、300と800を比較し、より大きい800を用いて正規化処理を行う。具体的には第1の荷重状態と同様に、800/0.8=1000を軸の最大値とすればよい。この場合、第2の荷重状態での値が表示範囲の80%となり、第1の荷重状態で取得された300という値は、軸の最大値が1000であるから表示範囲に対して30%の位置に対応することになる(図20(B))。本実施形態では各荷重状態でのレベルの相対関係が視覚的に提示できればよい(具体的な適正押圧の判定処理は後述する)ため、図20(A)と図20(B)を比較すればわかるように、絶対値が同一であったとしても表示されるグラフの大きさは、正規化処理の結果に応じて変動することになる。
以下同様に、第3の荷重状態での結果が1300であれば、3つの値のうちの最大値である1300を用いて正規化処理を行い、1300/0.8=1625を軸の最大値としてグラフを作成する(図20(C))。同様に、第4の荷重状態での結果が1400であれば、4つの値のうちの最大値である1400を用いて正規化処理を行い、1400/0.8=1750を軸の最大値としてグラフを作成する(図20(D))。
また、第5の荷重状態での結果が1000であれば、5つの値のうちの最大値は第4の荷重状態に対応する1300であるため、正規化処理としては図20(D)と同様の処理を行い、1300/0.8=1625を軸の最大値としてグラフを作成する(図20(E))。
以上のようにすれば、脈波情報の絶対値の個人差を吸収して、どのような値の脈波情報が得られた場合であっても、視覚的にわかりやすい形で適正押圧の判定結果(或いは途中経過)を提示することが可能になる。
なお、上述の例ではレベルの最大値を用いて正規化処理を行ったがこれに限定されるものではなく、例えば上限値と下限値の両方を用いて正規化処理を行う等、種々の変形実施が可能である。また、表示部70にグラフを表示する際には縦軸または横軸、もしくは両方の軸の表示を省略しても良い。このようにすることで、小さい画面の視認性が向上する。
また、図20(A)〜図20(E)等では計測中の脈波情報については表示していなかったが、図21に示すように現在測定中の値について、その暫定結果を表示してもよい。この暫定結果表示は、次の荷重状態でも適切に測定処理を行っているということをユーザーに通知することで、ユーザーに待機を促す、或いは故障等ではないことを示す、という効果が期待できる。この観点からいえば、測定処理中の暫定結果(例えばAC成分信号の変動状態)を表示に反映させる必要はなく、実際の信号値とは無関係の表示を行うものであってもよい。
さらに、処理部100では脈波情報の測定処理を実行しているため、実際に取得してるAC成分信号を用いて表示を行ってもよい。例えば、時間経過とともに振動する脈波情報の振幅値に対応させて、図21のC1のように上下動するグラフ表示を行ってもよい(図21の上下方向の矢印は、このような画像を表示するという意味ではなく、C1部分でグラフが上下動することを示している)。このようにすることで、測定処理の終了前であっても、表示画像を見ることでユーザーがおおよその測定結果を推定することが可能になるし、明らかに妥当性の低い値(極端に大きい値や極端に小さい値等)が表示された場合にエラーを疑って対応策を講じること等が可能になる。
4.3 指示画像
本実施形態では、複数の荷重状態(押圧状態)での脈波情報の測定結果を比較することで適正押圧の判定処理を行う。よって、所与の荷重状態での測定結果が得られた場合であって、まだ未測定の荷重状態がある場合には、当該未測定の荷重状態へ移行する必要がある。
よってここでは、所与の荷重状態での処理が終了した場合には、図22に示すように荷重状態の変更をユーザーに促す指示画像を表示部70に表示する。
4.4 最終結果画像
全ての荷重状態での測定処理が終了した場合、或いは未測定の荷重状態があるが、測定処理が終了した場合(生体情報検出装置が終了判定を行ってもよいし、ユーザーによる終了指示に応じて終了してもよい)には、適正押圧の判定結果画像を表示する。
具体的には、図23等の画像であり、最適な荷重状態(ここではバンド位置)をユーザーに知らせる表示となる。また、ここでは図20(E)と同様に、各荷重状態での脈波情報の測定結果(レベル)を正規化グラフとして表示してもよい。このようにすれば、最適な荷重状態を単純に通知するだけでなく、各荷重状態の相対的な関係を視覚的に提示することが可能になる。
4.5 画面遷移の例
次に画面遷移の例について説明する。適正押圧の判定処理を開始する場合には、まず大まかに荷重状態及び姿勢状態を調整する。具体的には、図24のD1に示したように荷重状態指示画像を表示する。ここでの調整ラインとは、例えば図11の表示部6135や、位置決め駒6136を表すものである。上述したように、表示部6135や、位置決め駒6136を用いたとしても適正押圧の個人差に対応できるものではないが、一般的に考えられる適正押圧の範囲を決定することは可能である。この画像を表示して荷重状態を指示することで、適正押圧の判定処理を行うことがそもそも有用でないような、極端に押圧が小さい(例えばバンドが緩い)状態や、極端に押圧が大きい(例えばバンドがきつい)状態での処理をスキップすることが可能になる。
次に、図24のD2に示したように、大まかな姿勢状態を指示する姿勢状態指示画像を表示する。このような指示がない場合、ユーザーは任意の姿勢をとりうることになってしまい、姿勢状態通知画像を有効に用いることが困難となる可能性がある。よって、ここでは姿勢状態指示画像により大まかな姿勢状態を指示する。
次に、上述した姿勢状態通知画像を表示する。具体的な説明は上述したため省略する。そして、D4に示したように姿勢状態が適切であると判定された場合には、脈波情報の測定処理に移行し、図21に示した画像を表示する。この際、適切な姿勢状態であると判定された場合(D4の状態となった場合)に、所与のウェイト時間だけD4の姿勢状態通知画像の表示を継続してもよい。処理部100においては姿勢状態が適切であると判定されれば、脈波情報の測定処理に移行している。しかし、D4の表示が一瞬で終わってしまいD5の表示に移行した場合、ユーザーにとっては、自身の姿勢が適切であることを充分認識する時間がないことになり好ましくない。よって、姿勢状態が適切となった場合にも、表示部70では所与のウェイト時間(例えば3秒等)だけ姿勢状態通知画像の表示を継続し、ユーザーに対して現在の姿勢状態が適切である旨を通知してもよい。
脈波情報の測定処理中の画像は図21を用いて上述したとおりである。ただし、測定処理中に姿勢状態が適切でなくなる可能性もある。この場合、当該適切でない姿勢状態で測定処理を継続したとしても、適正押圧の判定処理の精度は低下してしまう。よって、その場合には一旦姿勢状態通知画像の表示D4に戻り、再度適切な姿勢をとるようにユーザーに指示するとよい。そして適切な姿勢状態に復帰した場合に、再度測定処理を再開する。
測定処理が終了したら、D6に示したように荷重状態の変更を指示し、変更後の荷重状態において同様の処理を繰り返す。具体的には姿勢状態通知画像D3,D4を表示し、姿勢状態が適切である場合にD5の画像の表示を行う。
また、測定処理が終了した場合には、図23を用いて上述したように、適正押圧を与える荷重状態の情報を含む最終結果画像D7を表示する。ここで、表示D5、D7では変更した荷重状態毎の測定処理結果を全て表示する例について記載したが、これに限定されるものでは無い。たとえば、脈波振幅のピークが分かるように、変更した荷重状態のうち振幅の大きい3つの測定処理結果を表示D5やD7に表示するように構成しても良いし、直前の測定処理結果と今回の測定処理結果を表示するように構成しても良い。つまり、荷重状態を変更しながら実施した測定処理において、脈波の振幅が最も大きい測定処理結果を含む画像を表示することが出来ればよい。
5.脈波センサー信号に基づく適正押圧判定
次に、上述した姿勢状態通知画像の表示により、ユーザーが適正姿勢をとった場合に、当該適正姿勢において行われる適正押圧判定処理の具体例について説明する。なお、上述した正規化グラフ(図20(A)〜図21)では後述するAC成分信号の振幅値を表示することが想定される。
5.1 適正押圧の判定
上述したように、脈波センサー信号の信号値はユーザーによって異なるものであるから、適正押圧である場合の信号値が比較的大きいユーザーと比較的小さいユーザーが存在することになる。よって、所与の押圧の際の信号値のみを取得したとしても、信号値に基づいて当該押圧が適正押圧であるか否かという判定を行うことは困難である。例えば、信号値と所与の閾値との比較処理により、押圧が適正押圧であるか否かの判定を行おうとしても、複数のユーザーに対して汎用的に用いることができる閾値を設定することは難しい。
そこで本実施形態では、生体に対する押圧を変化させ、その押圧変化に対する脈波センサー信号の変化特性に基づいて適正押圧を判定する。信号値の大きさには個人差があるが、脈波センサー信号の変化特性はどのユーザーも同様の傾向を持つためである。例えば、離散的な押圧変化を考える場合には、それぞれ異なる第1〜第Nの押圧を順次生体に対して加え、各押圧での脈波センサー信号(狭義には、1つの押圧に1つの脈波センサー信号が対応するため第1〜第Nの脈波センサー信号)を取得する。そして、取得した第1〜第Nの脈波センサー信号に基づいて、第1〜第Nの押圧のうち、いずれの押圧が適正押圧であるかの判定を行えばよい。
なお、適正押圧は生体の特性に鑑みればある程度の範囲を持つ(上述したV1<V<V2を満たす範囲)ため、本実施形態により適正押圧であると判定される押圧は1つの圧力値に限定されず、複数の値を持ったり、所与の範囲により表されてもよい。このようにすることで、適正押圧の範囲内でユーザーが自身にとって快適な締め付け位置を選択することが出来るため、長時間装着する場合でもユーザーの負担感を軽減することが出来る。
また、押圧変化はユーザーにより行われるが、それを実現するために表示部70に指示画像(例えば図22)を表示する等の表示制御が行われる。ここでは押圧変化が適切に行われたことを前提として、取得した脈波センサー信号に基づく判定処理を述べる。
なお、上述したように本実施形態では、適正押圧をkPa等の単位の物理量ではなく、荷重機構300の保持状態に対応づけて処理を行う。よって、以下の説明では記載を簡略化するために、押圧を変化させて適正押圧を判定するものとしているが、押圧を変化させるとは、荷重機構300での荷重状態(保持状態)を変化させることに相当するし、適正押圧を判定するとは、適正押圧を実現する保持状態を判定するということに相当する。
5.2 AC成分信号に基づく適正押圧判定
具体的な判定処理として、脈波センサー信号のAC成分に対応するAC成分信号に基づく判定について説明する。図25(A)、図25(B)に押圧変化に対するAC成分信号の信号値の変化特性を示す。ただし、図25(A)は押圧に対するAC成分信号の一般的な変化傾向を説明するための図である。図25(A)、図25(B)の横軸は時刻を表し、押圧の時間変化から明らかなように、時間とともに押圧を下げていく減圧方向でのグラフとなっている。
図25(A)に示したように、AC成分信号の振幅は、押圧が大きい場合には小さい値となるが、押圧を下げるほど振幅値が大きくなっていく。そして、押圧が所与の値よりも小さくなると振幅値は減少傾向に転ずる。AC成分信号は心拍に起因した信号であり、拍動情報の演算に用いられることを考慮すれば、AC成分信号の振幅値が大きい押圧を適正押圧とすればよい。例えば図25(A)であればI1で示した範囲が適正押圧となる。
つまり、AC成分信号を用いる場合には、各押圧での振幅値を算出し、算出した振幅値が大きくなる押圧を適正押圧とすればよい。具体例を図26(A)、図26(B)に示す。図26(A)はバンド穴位置を所与の位置に設定した際のAC成分信号の時間変化を表すものであり、横軸の単位は秒である。図26(A)の前半部分(0秒〜10秒程度の期間)は、バンド穴位置を設定したタイミング、及び当該タイミングからの時間経過が短い期間であり、この期間ではAC成分信号の信号値は安定しないため、振幅値の算出は行わない。つまり、振幅値はバンド装着後、所与の時間が経過してからの信号値(例えば図26(A)のJ1の期間での信号値)に基づいて行われる。
ここで、振幅値はピークに基づいて算出すればよく、上ピークと下ピークのどちらか一方を用いてもよいが、ここではその両方から振幅値を算出するものとする。具体的には、AC成分信号の一周期(心臓の一拍の運動に対応)での最大値(上ピーク)と最小値(下ピーク)を検出し、最大値と最小値の差分値(Peak-to-peak)を当該周期での振幅値とする。図26(A)のJ1に示したように、振幅値の算出期間はAC成分信号の一周期よりも長いことが想定されるため、当該算出期間において複数の差分値が取得される。図26(B)は差分値の時間変化の一例であり、拍動の一周期ごとに一回取得される差分値を取得順に並べたものである(横軸は取得順序を表すものであり秒等の単位ではない)。本実施形態では振幅値算出期間(J1)における当該複数の差分値の平均値を、設定されたバンド穴位置(及びそれに対応する押圧)での振幅値とすればよい。
なお、平均値は単純な平均値であってもよいし、極端に大きい(或いは小さい)データを平均値算出において除外するトリム平均値であってもよい。トリム平均値を用いるのであれば、除外範囲は標準偏差σ等から設定すればよく、例えば3σを用いればよい。
以上の処理により、所与の押圧(バンド穴位置)でのAC成分信号の振幅値が算出できる。適正押圧の判定では、各押圧での振幅値をそれぞれ求め、振幅値が最大となる押圧を適正押圧とすればよい。
6.処理の詳細
図27のフローチャートを用いて本実施形態の適正押圧の判定処理の流れを説明する。なお、図27では荷重状態(バンド位置)として5通りの位置をとることができる生体情報検出装置を想定しているが、これに限定されるものではない。
この処理が開始されると、まず表示部70に適正押圧の判定処理を開始する旨のメッセージを表示し、ユーザーに処理開始を通知する(S101)。或いは、この表示は単に処理開始を通知するものにとどまらず、図24のD1のように表示部6135等を用いて荷重状態をある程度限定する指示を行う画像の表示であってもよいし、図24のD2のように姿勢状態をある程度限定する指示を行う画像の表示であってもよい。なお、D1の画像を表示して荷重状態を限定した場合、荷重機構が取り得る全ての荷重状態で測定処理が行われない可能性が出てくるが、図27のフローチャートではその点は考慮していない。
次に表示部にバンド位置を1(第1の荷重状態)とする指示画面を表示し(S102)、初期化処理を行う(S103)。ここでの初期化処理は、姿勢状態が一定期間適切に維持されているか否かを表す姿勢制御フラグをリセットする(OFFにする)処理、及び適切な姿勢が維持されている時間に対応する傾斜正常カウンタを0にする処理である。
そして、姿勢制御フラグを用いて測定可能な姿勢化の判定を行い(S104)、姿勢制御フラグがOFFであれば図17(A)、図17(B)等の姿勢状態通知画像を表示する(S105)。なお、S104で姿勢制御フラグがONの場合とは、適切な姿勢が一定期間維持されており、後述するS114以降の処理により測定結果(及び暫定結果)が取得されている状態に対応するため、図21のような結果画面を表示する(S106)。
S105又はS106の処理後、姿勢状態の判定用情報として、ここでは加速度信号を取得する(S107)。取得した加速度の平滑化処理(例えば移動平均をとる処理)を行い(S108)、その結果に基づいて現在の姿勢状態が適切か否かの判定を行う(S109)。具体的にはθx及びθy、或いはそれらに基づいて取得される加速度値等を用いて上述した処理を行えばよい。
S109で姿勢状態が適切でないと判定された場合には、S103に戻る。つまり、姿勢制御フラグはOFFにされるし、傾斜正常カウンタも0にされる。図27の処理に従えば、適切な姿勢状態が維持され、S114以降の測定処理に移行した後であっても、S109の姿勢状態判定により適切な姿勢状態でないと判定されれば、フラグ及びカウンタがリセットされ、再度適切な姿勢状態をとるための処理に戻ることになる。
次に、姿勢制御フラグがONであるかの判定を行い(S110)、ONである場合にはS114に移行し測定処理を行う。つまり、姿勢制御フラグがONになり、その後も適切な姿勢状態が維持される場合には、S104〜S110及び後述するS114〜S117のループを繰り返すことで、測定処理が行われることになる。
S110でNO(姿勢制御フラグがOFF)である場合は、現在の姿勢状態は適切であるが、それ以前で適切姿勢となってから所定期間が経過していなかった(脈波情報が安定化する程度の時間が経過していなかった)という場合に対応する。よって適切な姿勢状態の継続時間を表す傾斜正常カウンタをインクリメントし(S111)、当該カウンタ値と規定の時間(ここでは3秒)を比較することで、脈波情報が安定したと考えられるか否かを判定する(S112)。
S112でNOの場合には、S107に戻り次のタイミングでの姿勢状態を判定する。姿勢状態が適切であれば、S107〜S112のループを繰り返すことで、傾斜正常カウンタの値が増加していくことになる。
S112でYESの場合には、適切な姿勢状態が一定期間維持され、脈波情報が測定に適した状態になったということであるため、姿勢制御フラグをONにし(S113)、測定処理に移行する。
具体的な測定処理としては、脈波信号の振幅値の測定(S114)、測定した振幅値を用いた暫定結果表示(S115)、振幅値に基づくピーク検出(S116)を行う。そして、上ピークと下ピークがそれぞれ6点取得されたかの判定を行い(S117)、未取得の場合にはS104に戻り適切な姿勢状態が維持されているかを確認する。上述したように、適切な姿勢状態が維持されていれば、S106でグラフ表示を行い、S110の判定でYESとなり再度S114に戻ることになる。
また、S117でピークtoピークが6点取得された場合には、それらの平均値から振幅平均値を取得して、当該荷重状態(バンド位置)での測定処理を終了する(S118)。
次にバンド位置が5であるか(全てのバンド位置で測定を終了したか)の判定を行い(S119)、NOの場合には図22に示した指示画面を表示して、バンド位置の更新を促す(S120)。さらにユーザーによる強制終了の可能性もあるため、終了するか否かを判定(例えば「終了しますか」と表示部70に表示し、それに対するユーザーの入力に基づいて判定)して(S121)、終了する場合にはそれまでの結果を用いて最適バンド位置(適正押圧を与える荷重状態)を決定する(S123)。この際、合わせて図23に示した画像を表示するとよい。また、S119でYES(全バンドで測定が終了した)場合にもS123に移行し、その場合全結果を用いて最適バンド位置を決定する。
また、S121でNOの場合には、バンド状態を更新して(S122)、S103に戻り処理を継続する。なお、S122は生体情報検出装置が保持するバンド位置情報の更新処理であり、実際にユーザーの手でバンド位置が変更されたか否かを示すものではない。
次にS114〜S118での測定処理の具体例を図28のフローチャートを用いて説明する。この処理が開始されると、まず下ピーク値を表す変数MINを0に初期化する(S201)。そして、各タイミングでの脈波情報(具体的にはAC成分信号)を取得し(S202)、最新5点の移動平均をとることで平滑化する(S203)。
そして移動平均の結果に対して微分処理を行う(S204)。ここでは隣接2点の移動平均の差分値を求める処理を行う。そして、微分処理の結果を用いて極値を検出する(S205)。具体的には、極値のうちの下ピークを検出するものであり、微分値が負から正(ただし0の場合も含む)へ変化する点をしたピークとする処理を行う。極値が検出された場合には、その際の移動平均の値を下ピーク値とする更新処理を行う(S206)。
S205で下ピークが検出されなかった場合、或いはS206の更新処理後に、その際の変数MINと現在の移動平均の値との差分値Wnを求め、その値を脈振幅の値とする(S207)。つまり、常に最新の下ピーク値を保持しておき、当該下ピーク値と現在値との差分を脈振幅としている。
その後、処理を終了するかの判定を行い(S208)、YESの場合には処理を終了し、NOの場合にはS202に戻る。
7.変形例
上記実施例においては、機器本体2の表示部70に図24のような表示画像を表示する構成としたが、これに限定されるものでは無い。たとえばスマートフォンやタブレット型電子機器など、画像表示機能を有する外部の電子機器が機器本体2とリアルタイムにデータ通信を行い、表示画像を表示させるように構成しても良い。このような構成にすることで、より大きな画面を見ながら押圧調整が可能になり、ユーザーの利便性を向上させることができる。また、機器本体2の表示部70よりも大きな画面を有する外部の電子機器に表示させることで、付加的な情報を併せて表示させることも可能になり、ユーザーにとって有益な情報をフィードバックすることも可能になる。
さらに、機器本体2は表示部70を含む構成としたが、これに限定されるものではなく、表示部70を有さない構成としても良い。この場合、上記変形例1のように外部の電子機器と機器本体2とがリアルタイムにデータ通信を行い、外部の電子機器に表示部70と同様な表示をするように構成しても良い。このように構成することで、機器本体2のサイズを大幅に小さくすることができるため、ユーザーの装着感が飛躍的に向上する。また、ユーザーが電子機器SPを常時装着するような使用環境においても、ユーザーへの負担を大幅に減らすことができる。
以上の本実施形態では、生体情報検出装置は図5に示したように、被検体の脈波情報を検出する脈波情報検出部10と、被検体への脈波情報検出部10の押圧が、第1の押圧状態〜第N(Nは2以上の整数)の押圧状態の各押圧状態であるときの脈波情報のレベルの測定処理を行う処理部100と、第1の押圧状態〜第Nの押圧状態での脈波情報のレベルの測定処理の結果のうちの、第1の測定結果〜第M(MはM≦Nを満たす整数)の測定結果を表示する表示部70と、を含む。
ここで脈波情報のレベルとは、脈波情報の振幅値であってもよいし、フーリエ変換等を行った後の周波数におけるパワー等であってもよい。
なお、上述してきた本実施形態では、典型的には荷重機構300が取り得る全ての荷重状態を一つずつ選択し、各荷重状態に対応する押圧状態で測定結果を取得し、その全てを表示するものとして説明してきた。つまり、荷重機構300が第1〜第Nの荷重状態をとることで、それに対応して被検体への脈波情報検出部10の押圧が第1の押圧状態〜第Nの押圧状態となる場合に、第1〜第Nの測定結果が取得され、その測定結果の全てが表示部70での表示対象であるものとしたが、これに限定されない。取得された第1〜第Nの測定結果のうちの一部を表示対象としてもよい。ここで表示対象としている第1〜第Mの測定結果とは、測定処理の結果取得される順序が、1番目〜M番目のものであるという意味ではなく、N通りの押圧状態で取得される結果のうち、任意のM個の結果を表示対象とすることができることを意味する。本明細書の以下の説明においては、ここで述べたように、第1の押圧状態〜第Nの押圧状態での測定処理の結果のうちの、第1の測定結果〜第Mの測定結果を表示するものとするが、M=Nの場合には、上述の説明と同様となることはいうまでもない。
これにより、複数の押圧状態をとることができる生体情報検出装置において、当該複数の押圧状態に対応する複数の測定結果を表示することが可能になる。上述した適正押圧を求める処理では、個人差に対応するために複数の押圧状態で実際に測定された脈波情報を比較する必要がある。また、適正押圧の判定以外の場面であっても、押圧状態が脈波情報の検出精度等に影響することを考慮すれば、複数の測定結果を表示することは有用である。よって本実施形態では、第1の測定結果〜第Mの測定結果を表示を行うものとする。
また、表示部70は、脈波情報のレベルの正規化処理が行われた第1の測定結果〜第Mの測定結果を表示してもよい。
これにより、例えば図23の上部に示した画像等を表示することが可能になる。脈波情報はユーザー毎にその絶対値が大きく異なる可能性があり、一般的な値としてスケール(例えばグラフの軸の上限及び下限)を決めてしまうことは好ましくない。具体的には、測定した脈波情報の値が表示可能な最大値を超えたり、グラフのレンジに比べて脈波情報の値が極端に小さいことで、複数の測定結果間の差異が明確にならなかったりする。そこで本実施形態では、図20(A)〜図20(E)等に示した正規化処理を行い、個人差の大きい脈波情報の測定結果の適切な表示を可能にする。
また、表示部70は、第1の測定結果〜第Mの測定結果のうちのレベルの最大値により、正規化処理が行われた第1の測定結果〜第Mの測定結果を表示してもよい。
これにより、レベルの最大値を用いた正規化処理を行うことが可能になる。脈波情報の測定結果が表示可能な値を超えた場合、表示される値は測定結果を反映しないことになり、ユーザーに対して測定結果を誤認させるおそれが高く、避ける必要がある。特に本実施形態の手法を用いて適正押圧を求める処理を行う場合、レベルが大きい押圧状態が適正押圧であるという判定手法を用いることが想定されるため、レベルの最大値で正規化し、当該最大値を適切に表示することが有用である。ただし、正規化処理に最小値や他の値を用いることを妨げるものではない。
また、第1の押圧状態〜第i(iは2≦i≦Nを満たす整数)の押圧状態での脈波情報のレベルの測定処理の結果が取得され、第i+1の押圧状態〜第Nの押圧状態での脈波情報のレベルの測定処理の結果が未取得である場合に、表示部70は、第1の押圧状態〜第iの押圧状態での脈波情報のレベルの測定処理の結果に含まれる第1の測定結果〜第j(jはj≦iを満たす整数)の測定結果のうちのレベルの最大値により正規化処理を行い、正規化処理が行われた第1の測定結果〜第jの測定結果を表示してもよい。
これにより、複数の押圧状態のうち一部の測定処理までしか終了していない場合であっても、それまでの結果を表示することが可能になる。脈波情報の測定処理にはある程度の時間を要することから、時間的な都合等によりユーザーが途中で処理を終了したいケース等が想定される。例えば、レベルの最大値を与える押圧状態を知りたい(適正押圧を求めたい等)場合には、レベルが所与の押圧状態までは上昇し、その後減少に転じるという結果が得られた場合、極値を与える点が求める押圧状態であることがその時点で推測できる。つまり途中経過を適宜表示することで、その表示結果に基づくユーザーによる判断等を可能にし、より使いやすい装置を実現すること等が可能になる。なお、途中経過においても、それまでに取得した測定結果の全てを表示するものには限定されず、その一部を表示対象としてもよい。
また、表示部70は、押圧状態を第i+1の押圧状態へと変更する指示を行う指示画面を表示し、処理部100において、第i+1の押圧状態での脈波情報のレベルの測定処理が開始された場合には、表示部70は、第1の測定結果〜第jの測定結果とともに、測定処理中の第i+1の押圧状態での脈波情報のレベルの暫定測定結果を表示してもよい。
その際、表示部70は、暫定測定結果の表示として、第i+1の押圧状態での脈波情報の変動に対応して変動するアニメーション表示を行ってもよい。
これにより、指示画面を表示することができるため、押圧状態を更新して多くの押圧状態での測定結果を取得すること等が可能になるとともに、測定中の押圧状態に対応する暫定測定結果を表示することが可能になる。暫定測定結果を表示することで、現在の押圧状態で測定処理を実行しているということを、ユーザーに対して明示することが可能になる。また、その際に図21に示したように、実際の脈波情報の変動を用いて表示を変更することで、測定処理の終了前であっても、その際の押圧状態に対応する測定結果をある程度推定したり、想定されない値(極端に大きい、或いは小さい等)が取得された場合に、エラー等の可能性を考慮すること等も可能になる。
また、処理部100は、第1の押圧状態〜第Nの押圧状態の各押圧状態で、被検体の姿勢状態が、脈波情報の測定処理を行う姿勢として適切であるかを判定する判別処理を行い、表示部70は、第1の押圧状態〜第Nの押圧状態の各押圧状態で、姿勢状態の変化に応じて動的に変化する姿勢状態通知画像を表示してもよい。
これにより、姿勢状態通知画像を表示して、ユーザーに対して適切な姿勢をとることを促すことができ、その結果脈波情報の測定処理の精度を向上させることが可能になる。適切な姿勢状態とは例えば、図19(A)に示したような姿勢であってもよく、一例としては水頭圧が所望の値に近い値となる姿勢や、運動等による脈波情報の変動が抑止された安定姿勢等が考えられる。
また、表示部70は、姿勢状態を表すオブジェクトの表示位置が、姿勢状態に応じて変化する画像を、姿勢状態通知画像として表示してもよい。
これにより、姿勢状態の変化がオブジェクトの表示位置の変化に反映されるため、ユーザーに対して直感的にわかりやすい形で姿勢状態の指示を行うことが可能になる。具体的な姿勢状態表示画像としては、図17(A)、図17(B)等の画像であってもよい。
また、第1の押圧状態〜第i(iは2≦i≦Nを満たす整数)の押圧状態での測定処理の結果が取得され、第i+1の押圧状態〜第Nの押圧状態での測定処理の結果が未取得であり、第i+1の押圧状態において、処理部100で前記姿勢状態が適切であると判定された場合に、処理部100は、第i+1の押圧状態での測定処理を開始し、表示部70は、第1の押圧状態〜第iの押圧状態での測定処理の結果に含まれる第1の測定結果〜第j(jはj≦iを満たす整数)の測定結果、及び測定処理中の第i+1の押圧状態での脈波情報のレベルの暫定測定結果を表示してもよい。
これにより、押圧状態の更新後に、姿勢状態が適切であるかの判定を行ったうえで、適切な姿勢状態である場合に測定処理、及び暫定結果の表示を行うことが可能になる。よって、押圧状態を更新していく場合にも、各押圧状態において適切な姿勢状態を用いて測定処理を行うことができるため、測定処理の精度を向上させることが可能になる。
また、第i+1の押圧状態において、処理部100で姿勢状態が適切であると判定された場合に、表示部70は、姿勢状態が適切である状態に対応する画像中の第1の領域に、オブジェクトが表示される画像を、姿勢状態通知画像として所与のウェイト時間だけ継続して表示してもよい。
これにより、姿勢状態が適切な場合にも、即座に図21の表示画像に移行するのではなく、ある程度の時間、図17(B)の画像表示を継続することができる。そのため、ユーザーに対して現在の姿勢状態が適切である旨を明確に伝えることになり、結果として適切な姿勢状態の維持、或いはその後の姿勢状態の調整をスムーズにすることが可能になる。
また、表示部70は、ウェイト時間の経過後に、第1の測定結果〜第jの測定結果、及び第i+1の押圧状態での暫定測定結果を表示してもよい。
これにより、ウェイト時間の経過後は図21等の表示画像を表示し、脈波情報の測定処理が正常に進行していることをユーザーに通知することが可能になる。
また、処理部100において、第i+1の押圧状態での測定処理の結果が取得された場合に、表示部70は、押圧状態を第i+2の押圧状態へと変更する指示を行う指示画面を表示し、指示画面に従って押圧状態が第i+2の押圧状態へと変更された場合に、表示部70は、第i+2の押圧状態での姿勢状態通知画像を表示してもよい。
これにより、図22等の画像を用いて押圧状態の変更指示を行った上で、押圧状態の変更後の処理を開始することができ、押圧状態をスムーズに更新すること等が可能になる。
また、処理部100は、第1の押圧状態〜第Nの押圧状態のうち少なくとも2つの押圧状態において取得された、脈派情報の測定処理の結果に基づいて、被検体に対する押圧の適正値を表す適正押圧情報を求める適正押圧情報取得処理を行ってもよい。
これにより、複数の押圧状態での測定結果から適正押圧を推定することが可能になる。適正押圧は個人差が大きいところ、各個人の実際の脈波情報を用いて推定処理を行っているため、個人差に対応した結果を得ることができる。また、複数の測定結果を表示するため、各押圧状態での測定結果、及びそれらの間の相対的な関係をユーザーに対して提示することも可能である。
また、第1の測定結果〜第Mの測定結果は、第1の押圧状態〜第Nの押圧状態での脈波情報のレベルの測定処理の結果のうち、少なくともレベルが最大となる測定結果を含んでもよい。
これにより、取得された測定結果のうち一部を表示対象とする場合であっても、効果的な表示を行うことが可能になる。特に本実施形態では、適正押圧の判定処理を想定しているため、脈波情報のレベルが大きくなる(狭義には最大となる)押圧状態を探索する必要がある。つまり、取得された測定結果の一部を用いる場合には、そのうちの最大値を用いることで、適正押圧の判定状況を適切にユーザーに通知することが可能になる。
なお、本実施形態の生体情報検出装置(或いは図16の電子機器SP、サーバーシステムSE)等は、その処理の一部または大部分をプログラムにより実現してもよい。この場合には、CPU等のプロセッサーがプログラムを実行することで、本実施形態の生体情報検出装置等が実現される。具体的には、非一時的な情報記憶媒体に記憶されたプログラムが読み出され、読み出されたプログラムをCPU等のプロセッサーが実行する。ここで、情報記憶媒体(コンピューターにより読み取り可能な媒体)は、プログラムやデータなどを格納するものであり、その機能は、光ディスク(DVD、CD等)、HDD(ハードディスクドライブ)、或いはメモリー(カード型メモリー、ROM等)などにより実現できる。そして、CPU等のプロセッサーは、情報記憶媒体に格納されるプログラム(データ)に基づいて本実施形態の種々の処理を行う。即ち、情報記憶媒体には、本実施形態の各部としてコンピューター(操作部、処理部、記憶部、出力部を備える装置)を機能させるためのプログラム(各部の処理をコンピューターに実行させるためのプログラム)が記憶される。
なお、以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また生体情報検出装置等の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。