JP6190466B2 - 生体信号測定器及び接触状態推定方法 - Google Patents
生体信号測定器及び接触状態推定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6190466B2 JP6190466B2 JP2015542517A JP2015542517A JP6190466B2 JP 6190466 B2 JP6190466 B2 JP 6190466B2 JP 2015542517 A JP2015542517 A JP 2015542517A JP 2015542517 A JP2015542517 A JP 2015542517A JP 6190466 B2 JP6190466 B2 JP 6190466B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- biological
- change rate
- contact state
- time change
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 79
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 244
- 230000002996 emotional effect Effects 0.000 claims description 144
- 230000008451 emotion Effects 0.000 claims description 128
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 44
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 27
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 202
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 46
- 230000006870 function Effects 0.000 description 33
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 23
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 21
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 12
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 10
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 8
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 8
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 5
- 230000035900 sweating Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000003334 potential effect Effects 0.000 description 4
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 3
- 210000000106 sweat gland Anatomy 0.000 description 3
- 230000001256 tonic effect Effects 0.000 description 3
- 238000012549 training Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- 208000027534 Emotional disease Diseases 0.000 description 1
- 206010041349 Somnolence Diseases 0.000 description 1
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 230000037007 arousal Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 210000004207 dermis Anatomy 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000008909 emotion recognition Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000003284 homeostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003183 myoelectrical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008035 nerve activity Effects 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 208000020016 psychiatric disease Diseases 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 231100000430 skin reaction Toxicity 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
- A61B5/0531—Measuring skin impedance
- A61B5/0533—Measuring galvanic skin response
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
- A61B5/02416—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
- A61B5/165—Evaluating the state of mind, e.g. depression, anxiety
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
- A61B5/681—Wristwatch-type devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6843—Monitoring or controlling sensor contact pressure
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
- A61B5/0245—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate by using sensing means generating electric signals, i.e. ECG signals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
- A61B5/0531—Measuring skin impedance
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Child & Adolescent Psychology (AREA)
- Developmental Disabilities (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Hospice & Palliative Care (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Psychology (AREA)
- Social Psychology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
また、この皮膚電気活動(EDA)は、皮膚電位(skin potential activitiy;SPA)と皮膚コンダクタンス(skin conductance activity;SCA)とに大別され、皮膚電位活動(SPA)は、皮膚電位水準(skin potential level;SPL)と皮膚電位反射(skin potential reflex;SPR)に区別される。
皮膚電位反射(SPR)は、皮膚電位活動(SPA)の交流成分で、痛覚,触覚,聴覚,視覚など外部環境変化による刺激や深呼吸・身体の動き、暗算や考え事をしてもSPRが頻発する。SPRの振幅は、刺激の強さとほぼ直線的な関係があると言われている。
これらの活動は、発汗神経活動の機能を反映していると考えられており、この活動を観測することで精神性発汗を定性的に知ることができる。
また、皮膚電気活動(EDA)は、皮膚表面内又は皮膚表面上で生物化学的プロセス及び生理的プロセスから生ずる電気的性質を表すものである。そして、この皮膚電気活動(EDA)は、検流計を用いて計測することができ、つまり、皮膚表面上にある2つの部位間に一定電圧を印加し、これらの間を流れる電流を測定することによって動作し、電気コンダクタンスを計算する。この計測の時間に対するグラフは、2つの構成要素を有する。
このように、皮膚導電率や皮膚電位変化などの皮膚電気活動は、人間の情動活動により変化することが知られており、いわゆる「うそ発見器」で計測される生体信号の1つである。昨今、皮膚電気活動は、心理学応用以外にも精神疾患の患者の診断、治療の進捗の判断の応用が研究されたり、体調管理や活動量の指標として健康機器(ウェルネス・ヘルスケア機器)に取り込まれるなどの事例がみられる。
このように、皮膚導電率やその他の生体信号(バイタルサイン)は、ストレスなどの情動変動を抑制する訓練に用いるバイオフィードバック応用として利用されてきたが、これは変動していない状態を検出するということに指標を置いた技術である場合が多い。
また、例えば、特許文献2に記載のものは、皮膚電気活動(EDA)による生体信号もモニタリングしてユーザーの情緒状態を認識する情緒認識装置に関するものである。
また、例えば、特許文献3には、生体情報時系列データから周波数分析等を行って特徴量を算出し、算出した特徴量と標準的な特徴量である参照値とを比較してノイズが混入しているかどうかを算出する装置が記載されている。
しかしながら、このように、生体と接触して生体信号を測定する生体信号測定器は、生体の動きに応じて生体と生体信号測定器との接触状態が変化することがある。接触状態が変化すると、生体信号の測定精度が下がる。つまり、生体信号測定器が測定した信号は、生体信号の割合が低くてノイズやアーチファクトが混入した信号となる。このように、接触状態が変化すると、情動等の生体の状態の推定に誤りが生じる。このため、推定誤りを低減したり、測定信号からノイズやアーチファクトを除去するためには、接触状態が変化したことを検出する必要がある。
また、上述した特許文献3に記載の技術は、特徴量を算出し、記憶してある参照特徴量との差分を算出し、接触不良を判定するため、演算量が多くなるうえに、リアルタイムで精度良く生体との接触状態の変化を判定できないという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、リアルタイムで精度良く生体との接触状態の変化を判定できる生体信号測定器及び接触状態推定方法を提供することである。
(1);生体に装着され、該生体の生体信号を測定する生体信号測定器であって、前記生体信号を測定し、該生体信号に対応する第1の信号を出力する生体信号測定部と、前記第1の信号が入力され、前記第1の信号のn階時間変化率信号(nは1以上の整数)を出力する時間変化率信号出力部と、前記n階時間変化率信号に基づいて、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態を判定する接触状態判定部と、を備え、前記接触状態判定部は、前記n階時間変化率信号が、負の第2の閾値よりも低くなり正の第3の閾値よりも高くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態が変化したと判定する。
(2)生体に装着され、該生体の生体信号を測定する生体信号測定器であって、前記生体信号を測定し、該生体信号に対応する第1の信号を出力する生体信号測定部と、前記第1の信号が入力され、前記第1の信号のn階時間変化率信号(nは1以上の整数)を出力する時間変化率信号出力部と、前記n階時間変化率信号に基づいて、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態を判定する接触状態判定部と、を備え、前記接触状態判定部は、前記n階時間変化率信号が、正の第4の閾値よりも高くなり負の第5の閾値よりも低くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態が変化したと判定する。
(3)生体に装着され、該生体の生体信号を測定する生体信号測定器であって、前記生体信号を測定し、該生体信号に対応する第1の信号を出力する生体信号測定部と、前記第1の信号が入力され、前記第1の信号のn階時間変化率信号(nは1以上の整数)を出力する時間変化率信号出力部と、前記n階時間変化率信号に基づいて、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態を判定する接触状態判定部と、を備え、前記時間変化率信号出力部は、前記第1の信号のm階時間変化率信号(mはnよりも大きな整数)を出力し、前記n階時間変化率信号と前記m階時間変化率信号に基づいて、前記第1の信号が前記生体信号測定器と前記生体との接触状態の変化に起因する雑音信号を含んでいるかどうかを判定する雑音信号判定部を備えている。
(4);(1)〜(3)のいずれかにおいて、前記n階時間変化率信号に基づいて、前記生体の情動変動を推定する情動変動推定部をさらに備えている。
(5);(4)において、前記情報変動推定部は、前記n階時間変化率信号と第1の閾値とを比較して前記生体の情動変動を推定する。
(8);(5)において、前記情動変動推定部は、前記第1の信号に応じて、前記第1の閾値を変化させる。
(9);(8)において、前記情動変動推定部は、前記第1の閾値が、前記第1の信号の平均値に関する単調関数となるように前記第1の閾値を変化させる。
(11);(10)において、前記第1のデータ修正部は、前記第1の時間外の前記第1の信号に基づいて、前記第1の時間の前記第1の信号のデータを修正する。
(13);(3)又は(12)において、前記接触状態判定部は、前記雑音信号判定部が前記雑音信号を含んでいると判定したときに、対応する第2の時間の前記第1の信号のデータを修正して第3の信号を生成する第2のデータ修正部をさらに有する。
(15);(3)又は(12)において、前記n階時間変化率信号に基づいて、前記生体の情動変動を推定する情動変動推定部をさらに備え、前記情動変動推定部は、前記雑音信号判定部が前記雑音信号を含んでいると判定したときに、対応する第2の時間の前記n階時間変化率信号のデータを修正して第3の信号を生成し、該第3の信号に基づいて前記情動変動を推定する。
(17);(1)〜(16)のいずれかにおいて、前記第1の信号及び前記n階時間変化率信号は、離散時間信号である。
(18);(1)〜(17)のいずれかにおいて、前記生体信号測定部は、前記生体の皮膚に接触するよう構成された少なくとも1つの電極における電気的物理量を測定し、該電気的物理量に対応する信号を前記第1の信号として出力する電気的物理量測定部である。
(19);(1)〜(17)のいずれかにおいて、前記生体信号測定部は、容積脈波センサから前記生体の脈波を測定し、該脈波に対応する信号を前記第1の信号として出力する。
(21);生体に接触して生体信号を測定する生体信号測定器の接触状態を判定する接触状態推定方法であって、前記生体信号を測定し、該生体信号に対応する第1の信号を出力すること、前記第1の信号のn階時間変化率信号(nは1以上の整数)を出力すること、前記n階時間変化率信号に基づいて、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態を判定すること、を有し、さらに、前記n階時間変化率信号が、正の第4の閾値よりも高くなり負の第5の閾値よりも低くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態が変化したと判定する。
(22);生体に接触して生体信号を測定する生体信号測定器の接触状態を判定する接触状態推定方法であって、前記生体信号を測定し、該生体信号に対応する第1の信号を出力すること、前記第1の信号のn階時間変化率信号(nは1以上の整数)を出力すること、前記n階時間変化率信号に基づいて、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態を判定すること、を有し、さらに、前記第1の信号のm階時間変化率信号(mはnよりも大きな整数)を出力し、前記n階時間変化率信号と前記m階時間変化率信号に基づいて、前記第1の信号が前記生体信号測定器と前記生体との接触状態の変化に起因する雑音信号を含んでいるかどうかを判定する。
(23);コンピュータにより、(20)〜(22)のいずれか1項に記載の接触状態推定方法を実行するためのプログラムである。
(24);(23)に記載の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である。
以下、図面を参照して本発明の生体信号測定器及び接触状態推定方法の各実施形態について説明する。なお、各実施形態の説明において、情動変動推定装置を生体信号測定器の例として説明し、情動変動推定方法を接触状態推定方法の例として説明する。つまり、本発明は、情動変動推定装置や情動変動推定方法に限定されるものではない。
本実施形態の生体信号測定器60は、生体に装着され、生体の生体信号を測定する生体信号測定器で、増幅器62aとA/D変換器62bと処理部63とn階差分信号出力部64aと出力部65とを備えている。増幅器62aとA/D変換器62bは、生体信号センサ61から生体信号を測定し、生体信号に対応する第1の信号を出力する生体信号測定部62を構成している。
処理部63は、n階時間変化率信号に基づいて、生体信号測定器60と生体との接触状態を判定する接触状態判定部(図5における第1の判定部21)として機能する。
また、n階時間変化率信号に基づいて、生体の情動変動を推定する情動変動推定部(図5における符号15)をさらに備えている。情報変動推定部15は、n階時間変化率信号と第1の閾値とを比較して前記生体の情動変動を推定する。
また、接触状態判定部21は、n階時間変化率信号が、負の第2の閾値よりも低くなり正の第3の閾値よりも高くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、生体信号測定器60と生体との接触状態が変化したと判定する。
また、接触状態判定部21は、n階時間変化率信号が、正の第4の閾値よりも高くなり負の第5の閾値よりも低くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、生体信号測定器60と生体との接触状態が変化したと判定する。
また、情動変動推定部15は、第1の時間外の前記n階時間変化率信号に基づいて、第1の時間のn階時間変化率信号のデータを修正する。
また、情動変動推定部15は、第1の信号に応じて、第1の閾値を変化させる。また、情動変動推定部15は、第1の閾値が、第1の信号の平均値に関する単調関数となるように第1の閾値を変化させる。
また、接触状態判定部21は、n階時間変化率信号が、負の第2の閾値よりも低くなり正の第3の閾値よりも高くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、生体信号測定器60と生体との接触状態が変化したと判定する。
また、接触状態判定部21は、n階時間変化率信号が、正の第4の閾値よりも高くなり負の第5の閾値よりも低くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、生体信号測定器60と生体との接触状態が変化したと判定する。
また、第1のデータ修正部63,15は、第1の時間外の第1の信号に基づいて、第1の時間の第1の信号のデータを修正する。
また、時間変化率信号出力部64は、第1の信号のm階時間変化率信号(mはnよりも大きな整数)を出力し、n階時間変化率信号とm階時間変化率信号に基づいて、第1の信号が生体信号測定器60と生体との接触状態の変化に起因する雑音信号を含んでいるかどうかを判定する雑音信号判定部(図11における第2の判定部)22を備えている。
また、接触状態判定部21は、雑音信号判定部22が雑音信号を含んでいると判定したときに、対応する第2の時間の第1の信号のデータを修正して第3の信号を生成する第2のデータ修正部(図5における情動変動推定部)15をさらに有する。
また、n階時間変化率信号に基づいて、生体の情動変動を推定する情動変動推定部15をさらに備え、情動変動推定部15は、雑音信号判定部22が雑音信号を含んでいると判定したときに、対応する第2の時間のn階時間変化率信号のデータを修正して第3の信号を生成し、第3の信号に基づいて情動変動を推定する。
また、情動変動推定部15は、第2の時間外のn階時間変化率信号に基づいて、第2の時間のn階時間変化率信号のデータを修正する。
また、第1の信号及びn階時間変化率信号は、離散時間信号である。
また、生体信号測定部62は、生体の皮膚に接触するよう構成された少なくとも1つの電極における電気的物理量を測定し、電気的物理量に対応する信号を第1の信号として出力する電気的物理量測定部である。
また、生体信号測定部62は、容積脈波センサ71a,71bから生体の脈波を測定し、脈波に対応する信号を第1の信号として出力する。
生体信号を測定し、生体信号に対応する第1の信号を出力すること、第1の信号のn階時間変化率信号(nは1以上の整数)を出力すること、n階時間変化率信号に基づいて、生体信号測定器60と生体との接触状態を判定すること、を有する。
また、コンピュータにより、上述した接触状態推定方法を実行するためのプログラムを備えている。また、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を備えている。
図2は、本発明に係る情動変動推定装置の実施形態1を説明するためのブロック図である。図中符号1a,1bは電極、10は情動変動推定装置、11は電流源、12は電気的物理量測定部、12aは増幅器(I/V変換)、12bはA/D変換器、13はデータ蓄積部、14は差分信号出力部、14aはn階差分信号出力部、15は情動変動推定部、16は出力部を示している。
本実施形態1の情動変動推定装置10は、生体の皮膚電気活動を測定し、この生体の興奮状態の変動を推定する情動変動推定装置で、電気的物理量測定部12と差分信号出力部14と情動変動推定部15とを備えている。情動変動推定装置10は、生体が装着するリストバンド型電子機器等に内蔵される。
電気的物理量測定部12は、生体から生体信号を測定し、生体信号に対応する第1の信号aを出力する生体信号測定部である。
また、差分信号出力部14は、第1の信号aの複数の時刻におけるデータが入力され、第1の信号aのn階差分信号(nは1以上の整数;b)を出力するもので、n階差分信号出力部14aを備えている。ここで、n階差分信号は、第1の信号aのn階変化率信号である。また、n階差分信号出力部14aは、第1の信号aが入力され、第1の信号aのn階時間変化率信号を出力する時間変化率信号出力部である。
本実施形態1は、離散時間信号処理を行うものであるが、A/D変換器を備えずに、連続時間信号処理を行ってもよい。この場合、n階変化率信号は、n階微分信号となり、時間変化率信号出力部は、n階微分信号出力部となる。以下の各実施形態では、全て離散時間信号処理を行う構成について説明するが、連続時間信号処理を行う構成にしてもよい。
また、情動変動推定部15は、差分信号出力部14からのn階差分信号bに基づいて、生体の情動変動を推定するものである。
本実施形態1では、電気的物理量測定部12は、2つの電極1a,1b間に流れる電流をI/V変換し、他方の電極1bにおける電圧を測定する増幅器12と、測定した電圧をA/D変換して対応する離散時間信号であるディジタル信号を出力するA/D変換器12bとで構成されている。ここで、A/D変換器12bが出力するディジタル信号は、2つの電極1a,1bが生体の皮膚に接触している場合、生体の導電率に応じた信号となる。
A/D変換器12bより後段のブロックは、論理回路で実現することもできるし、DSP(digital signal pocessor;音声や画像などの処理に特化したマイクロプロセッサ)やCPUなどのプログラムをロードして所定の演算を行うプロセッサで実現することもできる。
また、差分信号出力部14は、データ蓄積部13にて蓄積されたディジタル信号の複数の時刻におけるデータが入力され、n階差分信号出力部14aでディジタル信号のn階差分信号(nは1以上の整数)を出力する。本実施形態1では、n階差分信号は、1階差分信号であり、時間的に隣接するデータから得られた信号である。なお、理解しやすいように、以降の図面では、各離散時間信号を点グラフや棒グラフで表記せずに、各点または棒グラフの頂点を結んだ連続的なグラフで表記する。1階差分信号は、データ蓄積部13でバッファされた後に情動変動推定部15へ入力される。
そして、情動変動推定部15は、情動変動の有り無し、情動変動の変化の度合いを推定結果として、出力部16を介して外部へ出力する。なお、出力部16は、本発明に必須の構成要件ではない。出力部16は、バッファやディスプレイなどで構成され、ディスプレイで構成される場合、情動変動推定装置15は、情動変化情報をユーザーに知らせることができる。
SCRは、人体の皮膚の汗腺が開くことにより、表皮ではなく真皮の導電率の影響を受けて電極間の皮膚導電率測定値が高くなることを意味しており、人の情動変動に伴い、SCRの反応がみられることが知られている。一方、SCLは、皮膚表面の発汗状況や、全体的な精神高揚状況などに関連しているといわれている。
人間の瞬時的な情動変動は、SCRの変化値として表現できるが、皮膚導電率の測定値は、図3に示すように、SCL値にSCR波形が重畳して観測されるために、単に皮膚導電率の値の大きさをもとにしては、SCRの値を抽出することができない。
本発明においては、時間的に隣接してえられた皮膚導電率の測定値の差分値を演算し、その差分値をSCRとして評価することとした。これにより、SCLの基線レベルを求めずに、SCRの反応分のみを抽出することができる。
情動変動推定部15は、n階差分信号bと第1の閾値とを比較して生体の情動変動を推定するものである。つまり、情動変動推定部15にて、1階差分信号は一定の閾値と比較され、1階差分信号が閾値よりも大きければ、1が出力され、1階差分信号が閾値よりも小さければ、0が出力される。1は、大きな情動変動があったことを示し、0は、情動変動が小さい若しくはないことを示している。
上述した構成及び動作により、本実施形態1の情動変動推定装置10は、生体の皮膚導電率などの電気的物理量の変動を高速で検出できるため、生体の情動変動を高速で推定することができる。
また、SCR反応があったとする情報は、情動変動推定部15にて判定され、出力部より外部に出力される。出力されたSCR値は、(被検者)の情動変動があったことを示す指標として運用され、心理試験や、活動の活発度の指標、また、ゲームなどに代表される視覚や音響刺激などに対する反応として利用され、バイオフィードバック用途などに使うことができる。
さらに、連続した皮膚導電率の測定値において隣接した測定値の差分を導出し、その差分値を所定の閾値で評価して、被検者の情動状態を推定し、情動状態に関連した評価値を出力してもよいし、複数の閾値で評価し、閾値ごとに重みづけをした評価値として出力してもよい。
図5は、本発明に係る情動変動推定装置の実施形態2を説明するためのブロック図である。図中符号20は情動変動推定装置、21は第1の判定部を示している。なお、図2と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
本実施形態2の情動変動推定装置20は、生体の皮膚電気活動を測定し、この生体の興奮状態の変動を推定する情動変動推定装置で、電気的物理量測定部12と差分信号出力部14と情動変動推定部15と第1の判定部21とを備えている。
第1の判定部21は、n階差分信号bに基づいて、皮膚と電極1a,1bとの接触状態が変化したかどうかを判定するものである。つまり、本実施形態2の情動変動推定装置20は、上述した実施形態1の情動変動推定装置10において、n階差分信号に基づいて、皮膚と電極との接触状態が変化したかどうかを判定する第1の判定部21をさらに備えたものである。つまり、第1の判定部21は、n階時間変化率信号に基づいて、生体信号測定器と生体との接触状態を判定する接触状態判定部である。
第1の判定部21は、データ蓄積部13に保持された1階差分信号を入力し、負の第2の閾値と正の第3の閾値とを比較する。そして、1階差分信号が、負の第2の閾値よりも低くなり正の第3の閾値よりも高くなる変化をしたときに、皮膚と電極との接触状態が変化したと判定する。
本実施形態2の情動変動推定装置20における第1の判定部21は、n階差分信号bが、負の第2の閾値よりも低くなり正の第3の閾値よりも高くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、皮膚と電極1a,1bとの接触状態が変化したと判定する。そして、第1の判定部21は、この判定結果を情動変動推定部15に出力する。
皮膚と電極との間に突発的な接触不良が発生すると、電極間の導電率が低くなる。電極間の導電率が低くなると、1階差分信号は、負へ変化して正に変化する。本実施形態2では、1階差分信号が負の第2の閾値よりも低くなり、正の第3の閾値よりも高くなったときに、接触状態が変化したことを示す信号が、第1の判定部21から情動変動推定部15へ出力される。この接触状態が変化したことを示す信号は、例えば、変化していないときには0であり、変化したときには1である。
つまり、2階差分信号を用いた場合も、負の第2の閾値よりも低くなり正の第3の閾値よりも高くなる変化をしたときに、皮膚と電極との接触状態が変化したと判定すればよい。なお、負の第2の閾値よりも低くなり正の第3の閾値よりも高くなり再び負の第2の閾値よりも低くなる変化を検出し、接触状態の変化を判定してもよい。
同様に、図示していないが、3階差分信号を用いた場合、突発的な接触状態の変化があると、負、正、負、正の順に変化する。n階差分信号を用いた場合、負へ変化して正に変化することをfloor{(n+1)/2}だけ繰り返す。さらに、nが偶数の場合、負へ変化して正に変化することをfloor{(n+1)/2}だけ繰り返し、負へ変化する。つまり、負の第2の閾値よりも低くなり正の第3の閾値よりも高くなる変化をfloor{(n+1)/2}だけ繰り返すことを検出すれば、n階差分信号を用いた場合でも、接触状態の変化を判定できる。なお、floor(x)は、xに対する床関数である。
掌の向きが重力方向に対して変化し、皮膚導電率計測装置も、手首の地表側か、反対側かに向く。このような時は、皮膚導電率測定装置の自重のため皮膚と電極の接触圧が変化し、したがって皮膚導電率の基底値が変化をする。このような接触状態の変化のアーチファクトの場合、皮膚導電率の1階差分では、正方向および負方向への急激な値の変動が、時間的にやや離れて観測される。2階差分値では、正方向及び負方向への急激な値の変動の対が、さらに値の変動の順序の異なる2対として観測される。
また、信号の継続時間を評価する方法はさまざまなものがあるが、信号振幅が零であったときから次の零になった時までの区間の時間をアナログもしくはディジタルで(ゼロクロス評価)評価することは簡便である。
本実施形態3の情動変動推定装置は、上述した実施形態2の情動変動推定装置20において、第1の判定部21は、n階差分信号bが、正の第4の閾値よりも高くなり負の第5の閾値よりも低くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、皮膚と電極1a,1bとの接触状態が変化したと判定するものである。
図8(a)〜(c)は、皮膚と電極との接触状態が小さな振幅で接触不良を繰り返したときの皮膚導電率と1階差分信号と2階差分信号の出力の波形図で、図8(a)は皮膚導電率、図8(b)は1階差分信号の出力、図8(c)は2階差分信号の出力を示す図である。つまり、小さな振幅で接触不良を繰り返したときの皮膚導電率と1階差分信号と2階差分信号の波形図である。
ここで、さらに、情動変動推定部15は、第1の判定部21が、接触状態が変化したと判定したときに、対応する第1の時間のn階差分信号bのデータを修正して第2の信号cを生成し、第2の信号cに基づいて、情動変動を推定してもよい。例えば、情動変動推定部15は、第1の時間外のn階差分信号bに基づいて、第1の時間のn階差分信号bのデータを修正すればよい。
アーチファクトは、接触不良のみならず、手首を曲げるなどの行為により電極と皮膚の接触が強まる場合(異常接触状態)にも発生する。この場合は、まず皮膚導電率の測定値が急激に上昇し、そののちに急激に低下する事象として観測される。信号変化の順序は、接触不良と逆になる。これについても、同様に測定値の1階差分値や2階差分値を用いて適当な閾値で評価することで、異常接触状態の判別が可能であり、また、上述したような修正を適用することができる。また、信号変化の順序、すなわち皮膚導電率の1階差分値の急激な上昇と急激な低下の対が観測されたことで、異常接触を判定できる。2階差分値の場合は、値の急激な上昇と急激な低下、さらに急激な上昇が起こる。このような順序で、振幅のおおきな信号変化が起こった場合に接触不良と判断できる。
本実施形態3も、上述した実施形態2と同様の手段で、図9(c),(d)のようなデータ修正を行うことができる。
本実施形態4の情動変動推定装置は、上述した実施形態1の情動変動推定装置10において、情動変動推定部15が、ディジタル信号(第1の信号)に応じて、第1の閾値を変化させるものである。具体的に、情動変動推定部15は、第1の閾値が第1の信号の平均値に関する単調関数となるように、第1の閾値を変化させる。
SCR反応があったとする情報は、外部に出力されるが、SCRとして有意であるかどうかは、所定の閾値にて1階差分値を評価し、閾値を越えた時間の間、情動変動があるというフラグを、電気信号もしくは情報として外部に出力する。または、閾値を越えた時点でパルス状にフラグを出力するなど、様々な方法が考えられる。この際に留意しないといけない事項として、SCRの変化値に対するSCLの値の影響である。
本実施形態4の情動変動推定装置における情動変動推定部15は、第1の信号aに応じて、第1の閾値を変化させるものである。また、情動変動推定部15は、第1の閾値が、第1の信号aの平均値に関する単調関数となるように第1の閾値を変化させるものである。
図10(b)を見て分かるように、SCLレベルが小さいときにはSCRの変化量も小さく、SCLが大きなときは、SCRの変化量も大きく観測される傾向がある。したがって、SCR変化の判定閾値は、図10(b)のように、SCLの値に応じて変化させることがよい。
皮膚導電率の直流レベル(Tonic)が大きいときは情動変動に伴う皮膚導電率の変化分(Phasic)も大きくなる。したがって、皮膚導電率変化を評価する閾値は、直流レベルに応じて可変にするのがよい。直流レベルは、測定値の長期的な平均をとっても良いが、隣接した測定値のn階差分が所定の閾値以下である現象が一定回数連続した際の測定値の代表値を使用してもよい。n階差分が0となった時点の測定値を直流レベルとして選ぶことでもよい。
さらに、直流レベルを推定せずとも、導電率変化を評価するための測定値そのものを基準にしてもよい。情動変動に伴う皮膚導電率の変化量は、測定値の直流レベルに比べて小さな値であることが多く、直流レベルに対して変動に伴う値が重畳していたとしても、大局的には直流レベルに対しての差異はすくなく、したがって、皮膚導電率を評価する閾値に対して大きな誤差を与えない。導電率変化を評価するための隣接した測定値のどちらかの値、もしくはその平均値、さらに他の手法で導出される数値を用いて、皮膚導電率を評価する閾値を適宜変化させればよい。
上述した実施形態4の説明においては、第1の信号aに応じて、第1の閾値を変化させるという考え方を説明したが、直流レベルを用いてn階差分値の値を規格化し、閾値は変化させないということもまったく等価である。
図11は、本発明に係る情動変動推定装置の実施形態5を説明するためのブロック図である。図中符号14bはm階差分信号出力部、22は第2の判定部、30は情動変動推定装置を示している。なお、図2と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
本実施形態5の情動変動推定装置30は、生体の皮膚電気活動を測定し、この生体の興奮状態の変動を推定する情動変動推定装置で、電気的物理量測定部12と差分信号出力部14と情動変動推定部15と第2の判定部22とを備えている。
m階差分信号出力部14bは、第1の信号aのm階差分信号(mはnよりも大きな整数;d)をデータ蓄積部13に出力し、m階差分信号dは、データ蓄積部13から第2の判定部22に入力される。なお、本例では、データ蓄積部13から第2の判定部22へのデータバスにより、n階差分信号bとm階差分信号dが第2の判定部へ入力される。
第2の判定部22は、n階差分信号bとm階差分信号dに基づいて、第1の信号aが電極1a,1bと皮膚との接触状態の変化に起因する雑音信号を含んでいるかどうかを判定するものである。
また、情動変動推定部15は、第2の判定部15が雑音信号を含んでいると判定したときに、対応する第2の時間のn階差分信号bのデータを修正して第3の信号eを生成し、この第3の信号eに基づいて情動変動を推定するものである。
つまり、本実施形態5の情動変動推定装置30は、上述した実施形態1の情動変動推定装置10において、第2の判定部22を備えており、差分信号出力部14が、さらにディジタル信号のm階差分信号(mはnよりも大きな整数)を出力するようにしたものである。データ蓄積部13は、n階差分信号bとm階差分信号dとを保持し、これら2つの信号を第2の判定部22へ出力する。
情動変化に伴う皮膚導電率の変化を、2階差分値で評価すると、正方向に引き続き負方向、さらに正方向の値となるが、総じてその振幅は小さい。これは、皮膚導電率の変化を起こす情動変化がゆっくりとした変化であることによる。一方、接触不良に伴う皮膚導電率の変動は情動変動によるものに比べて急峻な変動であり、変化状態の継続時間も短い。したがって、接触不良に伴う皮膚導電率の変動を2階差分値で評価すると、振幅は情動変動によるものに比べて大きく観測される。別の見方で言えば、情動変動に伴う皮膚導電率の変化は、1階差分値の振幅に比べ2階差分値の振幅は小さく観測されるが、接触不良に伴う皮膚導電率の変化は、1階差分値の振幅と2階差分値の振幅の差が小さく観察される。また、場合によっては、1階差分値の振幅よりも、2階差分値の振幅の方が大きくなる場合もある。
さらに、素早く手を回転振動させるような動き(震え)が誘発する接触不良と再接触が反復継続するような状況においては、皮膚導電率の変動の1階差分値の振幅は比較的小さく観測され、情動変動との区別をしにくくなる場合があるが、皮膚導電率の変動の2階差分値を評価してみれば、その振幅が1階差分の場合の振幅と同程度かそれ以上の大きさの振幅であり、したがって情動変動にともなう皮膚導電率の変動との区別をすることが容易となる。
また、情動変動推定部15は、さらに、第2の判定部が雑音信号を含んでいると判定したときに、つまり、雑音信号を含んでいることを示す信号が第2の判定部から入力されると、対応する第2の時間のn階差分信号bのデータを修正して図10(c)に示す第3の信号eを生成し、この第3の信号eに基づいて情動変動を推定する。
接触不良と判断された部分の皮膚導電率データ又は差分値データは、情動変化の判断には利用できない。したがって、何らかの形で皮膚導電率データもしくは差分値データを修正し、その修正されたデータを用いて情動変動の推定を行うのが望ましい。修正の方法は様々なものがあるが、例えば、接触不良によるアーチファクトと判断された期間の以前の有効と判定されている測定値を持って当該期間の測定値を置き換えるとか、接触不良であると推定された場合、接触不良状態が解消されたとの判断がなされるまでの間は、以前の有効と判定された測定値の更新を行わない、または、接触不良もしくは接触変動によるアーチファクトと判断された期間の以前の有効と判定されている測定値と判断された期間以降の有効と判定された測定値を用いて補間処理を行うなどがあり、応答性や、皮膚導電率測定値の利用方法、利用シーンに応じて、上記述べた方法またはそれ以外の様々な補間、修正方法が適用可能である。
以上の実施形態5においては、情動変動に伴う皮膚導電率の変化は、正方向への変化に比べて負方向への変化はゆっくりであるので、差分値を評価する閾値は、正方向と負方向で異なる値にすることもよい。なお、図6(a)〜(c)に示した接触状態が瞬間的に不良となる場合には、正方向への変化と負方向への変化は共に急峻である。測定の時間間隔は、正方向の急峻な変化をとらえることができる時間間隔である必要がある。正方向への変化は1秒程度以上継続し、引き続く負方向変化は数秒程度継続するが、連続した刺激の場合は負方向変化の途中で次の正方向の変化が発生することがある。また、一般的に刺激から皮膚導電率の反応までは0.5秒程度かそれ以上の時間遅れがある。したがって、実時間で皮膚導電率の変化をとらえるには、少なくとも0.5秒以下の変化を検出できなければならない。
少なくとも200ms(1秒間に5サンプル)ごと、または100ms(0.5秒間に5サンプル)での測定が望ましい。これよりも早い測定を行い、その平均値などの演算値をもって100msごとに評価することでもよい。
これにより、測定系における分解能やノイズの要求特性が緩和される。気温、湿度が高い条件ではSCRの反応が起きやすく、またSCLの大きな場合はSCRも大きい傾向がある。このような場合は50msごとの測定値を評価すればよいが、乾燥し足り気温が低い場合、またSCLの小さな被験者の場合などは、2回ごと、4回ごとなどの測定値を評価するという運用ができる。もちろん、測定間隔をSCLの値や環境に応じて変化させる方法を用いても、同様の効果が得られることは言うまでもない。なお、これらの方法は、上記実施形態1にも同様に適用できる。
上述した有効測定値からは、接触状態の変動に伴うアーチファクトは排除、修正されていることが望ましい。
図13は、本発明に係る情動変動推定装置の実施形態6を説明するためのブロック図である。なお、図5及び図11と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。上述した各実施形態において、m階差分信号を出力する差分信号出力部と第1及び第2の判定部を備えるようにしてもよい。
本実施形態6の情動変動推定装置40は、生体の皮膚電気活動を測定し、この生体の興奮状態の変動を推定する情動変動推定装置で、電気的物理量測定部12と差分信号出力部14と情動変動推定部15と第1の判定部21と第2の判定部22とを備えている。
第1の判定部21は、n階差分信号bに基づいて、皮膚と電極1a,1bとの接触状態が変化したかどうかを判定するものである。また、第2の判定部22は、n階差分信号bとm階差分信号dに基づいて、第1の信号aが電極1a,1bと皮膚との接触状態の変化に起因する雑音信号を含んでいるかどうかを判定するものである。
図14は、本発明に係る情動変動推定装置の実施形態7を説明するためのブロック図である。図13と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
本実施形態7の情動変動推定装置50は、生体の皮膚電気活動を測定し、この生体の興奮状態の変動を推定する情動変動推定装置で、生体の皮膚に接触による静電容量測定により情動変動を検出するものである。
この場合においても、汗などによる静電容量の、情動変動に伴う変動を、基線の変動に寄らず検出すること、および接触不良や異常接触などの接触変動状態によるアーチファクトを判定し、そのデータを修正することが要望される。したがって、上記に述べた本発明を適用することで、静電容量測定による情動変動の検出ができる。
その他、皮膚抵抗、皮膚電位、脈波、脳波、EEGなどの生体信号にかかわる電気物理量の測定に広く応用できることはいうまでもない。
また、皮膚導電率の測定値に対して、本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は、皮膚導電率以外の生体の電気的物理量信号を測定する場合においても適用できるのは言うまでもない。
まず、生体の皮膚に接触するよう構成された少なくとも1つの電極1a,1bにおける電気的物理量を測定し、この電気的物理量に対応する第1の信号aを出力すること(電気的物理量測定ステップ)を有している。
次に、第1の信号aの複数の時刻におけるデータが入力され、第1の信号aのn階差分信号(nは1以上の整数;b=Xn)を取得するとともに、第1の信号aのm階差分信号(mはnよりも大きな整数;d=Xm)を取得すること(差分信号出力ステップ(S1,S2))を有している。これは、第1の信号aのn階時間変化率信号を出力するステップである。
次に、判定ステップS3において、接触不良が発生した場合には、n階差分信号(Xn)を修正すること(修正ステップ(S4))を有している。
次に、修正ステップS4からの出力に基づいて、生体の情動変動を推定すること(情動変動推定ステップ(S5))を有している。
なお、接触状態の変化に伴う雑音信号を削除したデータを出力する用途であれば、修正ステップS4で終了してもよい。
また、n階差分信号bに基づいて、皮膚と電極1a,1bとの接触状態が変化したかどうかを判定すること(第1の判定ステップ)を有している。第1の判定ステップは、n階時間変化率信号に基づいて、生体信号測定器と生体との接触状態を判定するステップである。
電気的物理量測定ステップS11、差分信号出力ステップS12、及び第1の判定ステップを有することで、生体に接触して生体信号を測定する生体信号測定器の接触状態を判定する接触状態推定方法を実現できる。
また、第1の判定ステップは、n階差分信号bが、正の第4の閾値よりも高くなり負の第5の閾値よりも低くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、皮膚と電極1a,1bとの接触状態が変化したと判定するものである。
また、情動変動推定ステップは、第1の判定ステップが、接触状態が変化したと判定したときに、対応する第1の時間のn階差分信号bのデータを修正して第2の信号cを生成し、この第2の信号cに基づいて情動変動を推定するものである。
また、差分信号出力ステップは、第1の信号aのm階差分信号(mはnよりも大きな整数;d)を出力し、n階差分信号bとm階差分信号dに基づいて、第1の信号aが電極1a,1bと皮膚との接触状態の変化に起因する雑音信号を含んでいるかどうかを判定すること(第2の判定ステップ)を有している。
また、情動変動推定ステップは、第2の判定ステップが雑音信号を含んでいると判定したときに、対応する第2の時間のn階差分信号bのデータを修正して第3の信号eを生成し、この第3の信号eに基づいて情動変動を推定するものである。
また、n階差分信号bに基づいて、皮膚と電極1a,1bとの接触状態が変化したかどうかを判定する第1の判定ステップと、n階差分信号bとm階差分信号dに基づいて、第1の信号aが電極1a,1bと皮膚との接触状態の変化に起因する雑音信号を含んでいるかどうかを判定する第2の判定ステップとを有している。
また、生体の皮膚電気活動を測定し、この生体の興奮状態の変動を推定する情動変動推定方法に基づいて、コンピュータにより、上述した各ステップを実行するためのプログラムを備えている。また、上述した各ステップを実行するための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を備えている。
皮膚と電極の間の静電容量を測定する手法は、皮膚水分量測定や、接触そのものの判定に利用される。この応用では、測定値のDC的な値に安定している。この場合にも、測定値のN階差分値を用いて、接触が安定であるか、または接触状態が変動しているかを判断することは有用である。そのほかにも、本実施形態を応用して、電極で生体に起因する電気信号や電気的状態を計測する皮膚電位、筋電位、心電位など、また、光学的手法による容積脈波などの測定における、検出素子と皮膚の接触状態変動に起因するアーチファクトの判別と処理を行うことが可能である。
透過光もしくは反射光は、血液の光の吸収特性により、心拍に同期してその強度が変動するために、光の強度から心拍、脈波を検出することができる。
発光素子71aは、青色、緑色、黄色、赤色、赤外もしくは白色の発光ダイオードや、半導体レーザ、キセノンランプ等が、受光素子71bにはフォトダイオードやフォトトランジスタを用いてもよいし、その他の実用的な素子を用いることができる。
処理の内容は、接触不良状態の信号は無効化するとか、接触不良状態部分を、過去の同時間間隔のデータで置き換えるとか、また脈拍を処理部73で計算する場合は、接触不良部分を加味して脈拍数を演算する、接触不良や異常接触が連続している状態ではデータを取得しないなどであり、その他接触不良による影響を低減する様々な処理が行われる。
上述したように、本発明は様々な生体信号に応用できる。図1は、本発明の生体信号一般に拡張した場合のブロック図であり、図中の生体センサは、皮膚導電率や脈拍センサ以外にも、心電、筋電、体脂肪、生体インピーダンス、その他様々の生体センサに応用しても良い。
また、複数の生体センサを備えた機器の場合、どれか一つのセンサの信号を用いて、今まで述べた方法により接触性の判断を行うことも可能であり、複数のセンサの信号で接触性の判断を行うことも可能である。
使用者の腕や手首に装着できるような腕時計型の形状であり、その本体に、皮膚導電率センサ1a,1bと光学方式の容積脈波センサ71a,71bを備えている。
上述した方法により、皮膚導電率センサは、皮膚導電率の変動を、脈波センサは、心臓の拍動による血流の変動を検出するとともに、その検出した信号のN階差分値から接触状態に関する情報を得ることができる。皮膚導電率センサから得た情報又は脈波センサから得た情報、もしくはその両者を用いて接触状態の判定をすればよい。接触不良もしくは異常接触である状態では、取得したデータを処理して異常なデータを排除する、無効化するなどを行ったり、光源を発光させないことで、消費電流を削減するなどの応用も可能である。
なお、上述した特許文献1に記載のものは、統計学的手段である最小二乗法を用いており、生体の皮膚導電率の変動を高速で検出できないため、生体の情動変動を高速で推定できない。特許文献2に記載のものも、特許文献1と同様に生体の皮膚導電率の変動を高速で検出できないため、生体の情動変動を高速で推定できない。
以上のように、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これらの説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の他の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明の技術的範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例又は実施形態も網羅すると解すべきである。
[実施態様1]
生体の皮膚に接触するよう構成された少なくとも1つの電極における電気的物理量を測定し、該電気的物理量に対応する第1の信号を出力する電気的物理量測定部と、
前記第1の信号の複数の時刻におけるデータが入力され、前記第1の信号のn階差分信号(nは1以上の整数)を出力する差分信号出力部と、
前記差分信号出力部からの前記n階差分信号に基づいて、前記生体の情動変動を推定する情動変動推定部と
を備えている情動変動推定装置。
[実施態様2]
前記情動変動推定部は、前記n階差分信号と第1の閾値とを比較して前記生体の情動変動を推定する実施態様1に記載の情動変動推定装置。
前記n階差分信号に基づいて、前記皮膚と前記電極との接触状態が変化したかどうかを判定する第1の判定部を備えている実施態様1又は2に記載の情動変動推定装置。
[実施態様4]
前記第1の判定部は、
前記n階差分信号が、負の第2の閾値よりも低くなり正の第3の閾値よりも高くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、前記皮膚と前記電極との接触状態が変化したと判定する実施態様3に記載の情動変動推定装置。
前記第1の判定部は、
前記n階差分信号が、正の第4の閾値よりも高くなり負の第5の閾値よりも低くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、前記皮膚と前記電極との接触状態が変化したと判定する実施態様3に記載の情動変動推定装置。
[実施態様6]
前記情動変動推定部は、
前記第1の判定部が、接触状態が変化したと判定したときに、対応する第1の時間の前記n階差分信号のデータを修正して第2の信号を生成し、該第2の信号に基づいて前記情動変動を推定する実施態様3,4又は5に記載の情動変動推定装置。
前記情動変動推定部は、
前記第1の時間外の前記n階差分信号に基づいて、前記第1の時間の前記n階差分信号のデータを修正する実施態様6に記載の情動変動推定装置。
[実施態様8]
前記情動変動推定部は、前記第1の信号に応じて、前記第1の閾値を変化させる実施態様2に記載の情動変動推定装置。
[実施態様9]
前記情動変動推定部は、
前記第1の閾値が、前記第1の信号の平均値に関する単調関数となるように前記第1の閾値を変化させる実施態様8に記載の情動変動推定装置。
前記差分信号出力部は、
前記第1の信号のm階差分信号(mはnよりも大きな整数)を出力し、
前記n階差分信号と前記m階差分信号に基づいて、前記第1の信号が前記電極と前記皮膚との接触状態の変化に起因する雑音信号を含んでいるかどうかを判定する第2の判定部を備えている実施態様1又は2に記載の情動変動推定装置。
[実施態様11]
前記第2の判定部は、
前記m階差分信号の振幅の前記n階差分信号の振幅に対する比が、第6の閾値よりも大きいときに前記雑音信号を含んでいると判定し、前記m階差分信号の振幅の前記n階差分信号の振幅に対する比が、第7の閾値よりも小さいときに前記雑音信号を含んでいないと判定する実施態様10に記載の情動変動推定装置。
前記情動変動推定部は、
前記第2の判定部が前記雑音信号を含んでいると判定したときに、対応する第2の時間の前記n階差分信号のデータを修正して第3の信号を生成し、該第3の信号に基づいて前記情動変動を推定する実施態様10又は11に記載の情動変動推定装置。
[実施態様13]
前記情動変動推定部は、前記第2の時間外の前記n階差分信号に基づいて、前記第2の時間の前記n階差分信号のデータを修正する実施態様12に記載の情動変動推定装置。
[実施態様14]
前記n階差分信号に基づいて、前記皮膚と前記電極との接触状態が変化したかどうかを判定する第1の判定部と、
前記n階差分信号と前記m階差分信号に基づいて、前記第1の信号が前記電極と前記皮膚との接触状態の変化に起因する雑音信号を含んでいるかどうかを判定する第2の判定部とを備えている実施態様1又は2に記載の情動変動推定装置。
前記生体の皮膚に接触による静電容量測定により前記情動変動を検出する実施態様14に記載の情動変動推定装置。
[実施態様16]
前記第1の信号及び前記n階差分信号は、離散時間信号である実施態様1〜15のいずれか1項に記載の情動変動推定装置。
[実施態様17]
前記n階差分信号は、前記第1の信号において時間的に隣接するデータから得られた信号である実施態様1〜16のいずれか1項に記載の情動変動推定装置。
[実施態様18]
前記n階差分信号における整数n=1である実施態様1〜17のいずれか1項に記載の情動変動推定装置。
前記m階差分信号における整数m=2である実施態様18に記載の情動変動推定装置。
[実施態様20]
生体の皮膚に接触するよう構成された少なくとも1つの電極における電気的物理量を測定し、該電気的物理量に対応する第1の信号を出力することと、
前記第1の信号の複数の時刻におけるデータが入力され、前記第1の信号のn階差分信号(nは1以上の整数)を出力することと、
前記n階差分信号に基づいて、前記生体の情動変動を推定することと
を有している情動変動推定方法。
前記情動変動を推定することは、
前記n階差分信号と第1の閾値とを比較して前記生体の情動変動を推定することである実施態様20に記載の情動変動推定方法。
[実施態様22]
前記n階差分信号に基づいて、前記皮膚と前記電極との接触状態が変化したかどうかを判定することを有している実施態様20又は21に記載の情動変動推定方法。
[実施態様23]
前記接触状態が変化したかどうかを判定することは、
前記n階差分信号が、負の第2の閾値よりも低くなり正の第3の閾値よりも高くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、前記皮膚と前記電極との接触状態が変化したと判定することである実施態様22に記載の情動変動推定方法。
前記接触状態が変化したかどうかを判定することは、
前記n階差分信号が、正の第4の閾値よりも高くなり負の第5の閾値よりも低くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、前記皮膚と前記電極との接触状態が変化したと判定することである実施態様22に記載の情動変動推定方法。
[実施態様25]
前記情動変動を推定することは、
前記接触状態が変化したかどうかを判定することにより、接触状態が変化したと判定されたときに、対応する第1の時間の前記n階差分信号のデータを修正して第2の信号を生成し、該第2の信号に基づいて前記情動変動を推定することである実施態様22,23又は24に記載の情動変動推定方法。
前記情動変動を推定することは、
前記第1の時間外の前記n階差分信号に基づいて、前記第1の時間の前記n階差分信号のデータを修正して前記情動変動を推定することである実施態様25に記載の情動変動推定方法。
[実施態様27]
前記情動変動を推定することは、
前記第1の信号に応じて、前記第1の閾値を変化させて前記情動変動を推定することである実施態様21に記載の情動変動推定方法。
[実施態様28]
前記情動変動を推定することは、
前記第1の閾値が、前記第1の信号の平均値に関する単調関数となるように前記第1の閾値を変化させて前記情動変動を推定することである実施態様27に記載の情動変動推定方法。
前記n階差分信号を出力することは、
前記第1の信号のm階差分信号(mはnよりも大きな整数)を出力し、
前記n階差分信号と前記m階差分信号に基づいて、前記第1の信号が前記電極と前記皮膚との接触状態の変化に起因する雑音信号を含んでいるかどうかを判定することを有している実施態様20又は21に記載の情動変動推定方法。
[実施態様30]
前記雑音信号を含んでいるかどうかを判定することは、
前記m階差分信号の振幅の前記n階差分信号の振幅に対する比が、第6の閾値よりも大きいときに前記雑音信号を含んでいると判定し、前記m階差分信号の振幅の前記n階差分信号の振幅に対する比が、第7の閾値よりも小さいときに前記雑音信号を含んでいないと判定することである実施態様29に記載の情動変動推定方法。
前記情動変動を推定することは、
前記雑音信号を含んでいるかどうかを判定することにより、前記雑音信号が含まれていると判定されたときに、対応する第2の時間の前記n階差分信号のデータを修正して第3の信号を生成し、該第3の信号に基づいて前記情動変動を推定することである実施態様29又は30に記載の情動変動推定方法。
[実施態様32]
前記情動変動を推定することは、
前記第2の時間外の前記n階差分信号に基づいて、前記第2の時間の前記n階差分信号のデータを修正して前記情動変動を推定することである実施態様31に記載の情動変動推定方法。
前記n階差分信号に基づいて、前記皮膚と前記電極との接触状態が変化したかどうかを判定することと、
前記n階差分信号と前記m階差分信号に基づいて、前記第1の信号が前記電極と前記皮膚との接触状態の変化に起因する雑音信号を含んでいるかどうかを判定することとを有している実施態様20又は21に記載の情動変動推定方法。
[実施態様34]
生体の皮膚に接触するよう構成された少なくとも1つの電極における電気的物理量を測定し、該電気的物理量に対応する第1の信号を出力することと、
前記第1の信号の複数の時刻におけるデータが入力され、前記第1の信号のn階差分信号(nは1以上の整数)を取得するとともに、前記第1の信号のm階差分信号(mはnよりも大きな整数)を取得することと、
前記n階差分信号に基づいて、前記皮膚と前記電極との接触状態が変化したかどうかを判定するとともに、前記n階差分信号と前記m階差分信号に基づいて、前記第1の信号が前記電極と前記皮膚との接触状態の変化に起因する雑音信号を含んでいるかどうかを判定することと、
前記差分信号出力ステップからの前記n階差分信号に基づいて、前記生体の情動変動を推定することと、
前記情動変動を推定することにおいて、接触不良が発生した場合には、前記n階差分信号を修正することと
を有している情動変動推定方法。
コンピュータにより、実施態様20〜34のいずれか1項に記載の各ステップを実行するためのプログラム。
[実施態様36]
実施態様35に記載の各ステップを実行するための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。
10,20,30,40、50 情動変動推定装置
11 電流源
12 電気的物理量測定部
12a 増幅器(I/V変換)
12b A/D変換器
13 データ蓄積部
14 差分信号出力部
14a n階差分信号出力部
14b m階差分信号出力部
15 情動変動推定部
16 出力部
60 生体信号測定器
62 生体信号測定部
62a,72a 増幅器
62b,72b A/D変換器
63,73 処理部
64,74 時間変化率信号出力部
64a,74a n階差分信号出力部
65,75 出力部
70 容積脈波測定装置
71a 発光素子
71b 受光素子
75 ドライバ
72 容積脈波測定部
81 腕バンド
82 固定具
Claims (24)
- 生体に装着され、該生体の生体信号を測定する生体信号測定器であって、
前記生体信号を測定し、該生体信号に対応する第1の信号を出力する生体信号測定部と、
前記第1の信号が入力され、前記第1の信号のn階時間変化率信号(nは1以上の整数)を出力する時間変化率信号出力部と、
前記n階時間変化率信号に基づいて、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態を判定する接触状態判定部と、を備え、
前記接触状態判定部は、
前記n階時間変化率信号が、負の第2の閾値よりも低くなり正の第3の閾値よりも高くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態が変化したと判定する生体信号測定器。 - 生体に装着され、該生体の生体信号を測定する生体信号測定器であって、
前記生体信号を測定し、該生体信号に対応する第1の信号を出力する生体信号測定部と、
前記第1の信号が入力され、前記第1の信号のn階時間変化率信号(nは1以上の整数)を出力する時間変化率信号出力部と、
前記n階時間変化率信号に基づいて、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態を判定する接触状態判定部と、を備え、
前記接触状態判定部は、
前記n階時間変化率信号が、正の第4の閾値よりも高くなり負の第5の閾値よりも低くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態が変化したと判定する生体信号測定器。 - 生体に装着され、該生体の生体信号を測定する生体信号測定器であって、
前記生体信号を測定し、該生体信号に対応する第1の信号を出力する生体信号測定部と、
前記第1の信号が入力され、前記第1の信号のn階時間変化率信号(nは1以上の整数)を出力する時間変化率信号出力部と、
前記n階時間変化率信号に基づいて、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態を判定する接触状態判定部と、を備え、
前記時間変化率信号出力部は、
前記第1の信号のm階時間変化率信号(mはnよりも大きな整数)を出力し、前記n階時間変化率信号と前記m階時間変化率信号に基づいて、前記第1の信号が前記生体信号測定器と前記生体との接触状態の変化に起因する雑音信号を含んでいるかどうかを判定する雑音信号判定部を備えている生体信号測定器。 - 前記n階時間変化率信号に基づいて、前記生体の情動変動を推定する情動変動推定部をさらに備えている請求項1〜3のいずれか1項に記載の生体信号測定器。
- 前記情報変動推定部は、
前記n階時間変化率信号と第1の閾値とを比較して前記生体の情動変動を推定する請求項4に記載の生体信号測定器。 - 前記情動変動推定部は、
前記接触状態判定部が、接触状態が変化したと判定したときに、対応する第1の時間の前記n階時間変化率信号のデータを修正して第2の信号を生成し、該第2の信号に基づいて前記情動変動を推定する請求項4又は5に記載の生体信号測定器。 - 前記情動変動推定部は、
前記第1の時間外の前記n階時間変化率信号に基づいて、前記第1の時間の前記n階時間変化率信号のデータを修正する請求項6に記載の生体信号測定器。 - 前記情動変動推定部は、
前記第1の信号に応じて、前記第1の閾値を変化させる請求項5に記載の生体信号測定器。 - 前記情動変動推定部は、
前記第1の閾値が、前記第1の信号の平均値に関する単調関数となるように前記第1の閾値を変化させる請求項8に記載の生体信号測定器。 - 前記接触状態判定部は、
接触状態が変化したと判定したときに、対応する第1の時間の前記第1の信号のデータを修正して第2の信号を生成する第1のデータ修正部をさらに有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の生体信号測定器。 - 前記第1のデータ修正部は、
前記第1の時間外の前記第1の信号に基づいて、前記第1の時間の前記第1の信号のデータを修正する請求項10に記載の生体信号測定器。 - 前記雑音信号判定部は、
前記m階時間変化率信号の振幅の前記n階時間変化率信号の振幅に対する比が、第6の閾値よりも大きいときに前記雑音信号を含んでいると判定し、前記m階時間変化率信号の振幅の前記n階時間変化率信号の振幅に対する比が、第7の閾値よりも小さいときに前記雑音信号を含んでいないと判定する請求項3に記載の生体信号測定器。 - 前記接触状態判定部は、
前記雑音信号判定部が前記雑音信号を含んでいると判定したときに、対応する第2の時間の前記第1の信号のデータを修正して第3の信号を生成する第2のデータ修正部をさらに有する請求項3又は12に記載の生体信号測定器。 - 前記第2のデータ修正部は、
前記第2の時間外の前記第1の信号に基づいて、前記第2の時間の前記第1の信号のデータを修正する請求項13に記載の生体信号測定器。 - 前記n階時間変化率信号に基づいて、前記生体の情動変動を推定する情動変動推定部をさらに備え、
前記情動変動推定部は、
前記雑音信号判定部が前記雑音信号を含んでいると判定したときに、対応する第2の時間の前記n階時間変化率信号のデータを修正して第3の信号を生成し、該第3の信号に基づいて前記情動変動を推定する請求項3又は12に記載の生体信号測定器。 - 前記情動変動推定部は、
前記第2の時間外の前記n階時間変化率信号に基づいて、前記第2の時間の前記n階時間変化率信号のデータを修正する請求項15に記載の生体信号測定器。 - 前記第1の信号及び前記n階時間変化率信号は、離散時間信号である請求項1〜16のいずれか1項に記載の生体信号測定器。
- 前記生体信号測定部は、
前記生体の皮膚に接触するよう構成された少なくとも1つの電極における電気的物理量を測定し、該電気的物理量に対応する信号を前記第1の信号として出力する電気的物理量測定部である請求項1〜17のいずれか1項に記載の生体信号測定器。 - 前記生体信号測定部は、
容積脈波センサから前記生体の脈波を測定し、該脈波に対応する信号を前記第1の信号として出力する請求項1〜17のいずれか1項に記載の生体信号測定器。 - 生体に接触して生体信号を測定する生体信号測定器の接触状態を判定する接触状態推定方法であって、
前記生体信号を測定し、該生体信号に対応する第1の信号を出力すること、
前記第1の信号のn階時間変化率信号(nは1以上の整数)を出力すること、
前記n階時間変化率信号に基づいて、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態を判定すること、を有し、
さらに、
前記n階時間変化率信号が、負の第2の閾値よりも低くなり正の第3の閾値よりも高くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態が変化したと判定する接触状態推定方法。 - 生体に接触して生体信号を測定する生体信号測定器の接触状態を判定する接触状態推定方法であって、
前記生体信号を測定し、該生体信号に対応する第1の信号を出力すること、
前記第1の信号のn階時間変化率信号(nは1以上の整数)を出力すること、
前記n階時間変化率信号に基づいて、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態を判定すること、を有し、
さらに、前記n階時間変化率信号が、正の第4の閾値よりも高くなり負の第5の閾値よりも低くなる変化を(n+1)/2の床関数を施した値だけ繰り返したときに、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態が変化したと判定する接触状態推定方法。 - 生体に接触して生体信号を測定する生体信号測定器の接触状態を判定する接触状態推定方法であって、
前記生体信号を測定し、該生体信号に対応する第1の信号を出力すること、
前記第1の信号のn階時間変化率信号(nは1以上の整数)を出力すること、
前記n階時間変化率信号に基づいて、前記生体信号測定器と前記生体との接触状態を判定すること、を有し、
さらに、前記第1の信号のm階時間変化率信号(mはnよりも大きな整数)を出力し、前記n階時間変化率信号と前記m階時間変化率信号に基づいて、前記第1の信号が前記生体信号測定器と前記生体との接触状態の変化に起因する雑音信号を含んでいるかどうかを判定する接触状態推定方法。 - コンピュータにより、請求項20〜22のいずれか1項に記載の接触状態推定方法を実行するためのプログラム。
- 請求項23に記載の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。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013216311 | 2013-10-17 | ||
JP2013216311 | 2013-10-17 | ||
PCT/JP2014/005182 WO2015056434A1 (ja) | 2013-10-17 | 2014-10-10 | 生体信号測定器及び接触状態推定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2015056434A1 JPWO2015056434A1 (ja) | 2017-03-09 |
JP6190466B2 true JP6190466B2 (ja) | 2017-08-30 |
Family
ID=52827891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015542517A Expired - Fee Related JP6190466B2 (ja) | 2013-10-17 | 2014-10-10 | 生体信号測定器及び接触状態推定方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160242672A1 (ja) |
JP (1) | JP6190466B2 (ja) |
DE (1) | DE112014004760T5 (ja) |
WO (1) | WO2015056434A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2732344C2 (ru) * | 2015-06-12 | 2020-09-15 | Конинклейке Филипс Н.В. | Система, регистратор и способ поверхностной электромиографии |
JP2017074123A (ja) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | 医用画像処理装置及びx線診断装置 |
EP3463075B1 (en) * | 2016-05-25 | 2020-07-15 | Koninklijke Philips N.V. | Measurement of skin conductance |
WO2018015308A1 (en) * | 2016-07-18 | 2018-01-25 | Koninklijke Philips N.V. | Device for assessing psychophysiological responsiveness |
US11647967B2 (en) * | 2016-09-22 | 2023-05-16 | Vital Connect, Inc. | Generating automated alarms for clinical monitoring |
US11191487B2 (en) | 2016-12-08 | 2021-12-07 | Asahi Kasel Kabushiki Kaisha | Contact state estimating device, and biological signal measuring device |
JP6859154B2 (ja) * | 2017-03-29 | 2021-04-14 | 日本光電工業株式会社 | 血圧測定装置 |
JP7206663B2 (ja) * | 2018-07-19 | 2023-01-18 | 日本電気株式会社 | 検出装置、ウェアラブルセンシングデバイス、検出方法、およびプログラム |
CA3122775C (en) * | 2018-12-10 | 2024-01-16 | Sridhar Krishnan | System and method for compressing and segmenting activity data in real-time |
US11154245B2 (en) * | 2018-12-11 | 2021-10-26 | Vine Medical LLC | Validating continual probe contact with tissue during bioelectric testing |
KR20200087567A (ko) | 2019-01-11 | 2020-07-21 | 삼성전자주식회사 | 혈압 추정 장치 및 방법 |
JP7124742B2 (ja) * | 2019-02-06 | 2022-08-24 | オムロンヘルスケア株式会社 | 生体音測定装置、生体音測定装置の制御方法、生体音測定装置の制御プログラム |
KR20210151871A (ko) * | 2019-05-31 | 2021-12-14 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | 계측 장치, 계측 방법 및 프로그램 |
US20220401011A1 (en) * | 2019-11-29 | 2022-12-22 | Sony Group Corporation | Information processing apparatus, information processing method, and program |
WO2023002664A1 (ja) * | 2021-07-19 | 2023-01-26 | ソニーグループ株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、及び、プログラム |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07204169A (ja) * | 1994-01-21 | 1995-08-08 | Pioneer Electron Corp | 生体情報検出装置とその応用機器 |
JP2006006665A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Olympus Corp | 脳機能解析システム |
JP5540499B2 (ja) * | 2008-02-22 | 2014-07-02 | オムロンヘルスケア株式会社 | 電子体温計 |
US8265741B2 (en) * | 2009-02-23 | 2012-09-11 | Biotronik Crm Patent Ag | Technique for determining signal quality in a physiologic sensing system using high frequency sampling |
JP2012005717A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 脳循環状態検査装置及びそれを備えたストレス計 |
JP2013132326A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Tanita Corp | 生体インピーダンス測定装置及び生体インピーダンス測定方法 |
-
2014
- 2014-10-10 WO PCT/JP2014/005182 patent/WO2015056434A1/ja active Application Filing
- 2014-10-10 DE DE112014004760.0T patent/DE112014004760T5/de not_active Withdrawn
- 2014-10-10 JP JP2015542517A patent/JP6190466B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2014-10-10 US US15/027,845 patent/US20160242672A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015056434A1 (ja) | 2015-04-23 |
JPWO2015056434A1 (ja) | 2017-03-09 |
DE112014004760T5 (de) | 2016-09-01 |
US20160242672A1 (en) | 2016-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6190466B2 (ja) | 生体信号測定器及び接触状態推定方法 | |
Charlton et al. | Breathing rate estimation from the electrocardiogram and photoplethysmogram: A review | |
US10413250B2 (en) | Method and apparatus for generating assessments using physical activity and biometric parameters | |
JP6516846B2 (ja) | 睡眠監視のデバイス及び方法 | |
KR101656611B1 (ko) | 무구속적으로 측정한 생체신호를 이용하여 산소탈포화지수를 획득하는 방법 | |
JP6799536B2 (ja) | 加速度計を用いるウェアラブル痛みモニタ | |
RU2602797C2 (ru) | Способ и устройство измерения стресса | |
JP6767503B2 (ja) | 接触状態推定装置、生体信号測定装置、接触状態推定方法、接触状態推定プログラム、及び媒体 | |
JP6289313B2 (ja) | 脳機能障害評価システム、脳機能障害評価方法およびプログラム | |
KR20170087855A (ko) | 적어도 부분적으로 펄스 파형에 기반하는 자동화 진단 | |
JP6579890B2 (ja) | 疲労度計 | |
JP7262006B2 (ja) | ストレス評価装置、ストレス評価方法及びプログラム | |
JP5327458B2 (ja) | 精神ストレス評価とそれを用いた装置とそのプログラム | |
JP6513005B2 (ja) | 疲労度計 | |
JP2010099263A (ja) | 指タップ力の推定方法 | |
JP2008079813A (ja) | 血管年齢測定装置、脈波測定装置、生体情報処理システム、血管年齢測定方法 | |
JP2018082931A (ja) | 覚醒度処理方法および覚醒度処理装置 | |
EP3203900A1 (en) | Weaning readiness indicator, sleeping status recording device, and air providing system applying nonlinear time-frequency analysis | |
Sharma et al. | Intelligent data analysis algorithms on biofeedback signals for estimating emotions | |
Boccanfuso et al. | Collecting heart rate using a high precision, non-contact, single-point infrared temperature sensor | |
Wilk et al. | Assessment of a hand tremor based on analysis of the accelerometer signal | |
Kerr et al. | Towards pulse detection and rhythm analysis using a biomimetic fingertip | |
WO2016053444A1 (en) | System and method for motion artifact reduction using surface electromyography | |
JP2020073108A (ja) | 睡眠段階判定方法、睡眠段階判定装置、及び睡眠段階判定プログラム | |
Zainal et al. | Real Time PPG Data Acquisition with GUI based Application for HRV Measurement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170509 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170707 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170725 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170804 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6190466 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |