JP6372804B2 - Biological information measuring device and program thereof - Google Patents

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Description

本発明は携帯可能な生体情報計測装置およびそのプログラムに関する。   The present invention relates to a portable biological information measuring device and a program thereof.

近年のウェアラブル機器の発達により、日常生活において生体情報の計測が可能な生体情報計測装置が普及している。その一例である特許文献1の生体情報計測装置は、身体の動きに応じて信号を出力する3軸加速度センサー、心拍に応じて信号を出力する心拍センサー、および、各センサーから出力される信号を取得する演算部を備える。演算部は、3軸加速度センサーの出力信号、生体の体重、および、生体の基礎代謝係数、および、生体情報計測装置の使用時間に基づいて消費カロリーを演算し、心拍センサーの出力信号を高速フーリエ変換することにより自律神経機能の指標値を演算する。演算部は次に、生体の特性を分類する判定テーブルと、演算した消費カロリーおよび指標値の組み合わせとに基づいて、生体の特性を判定する。   With the recent development of wearable devices, biological information measuring devices capable of measuring biological information in daily life have become widespread. The biological information measuring apparatus of Patent Document 1 as an example thereof includes a three-axis acceleration sensor that outputs a signal according to body movement, a heart rate sensor that outputs a signal according to a heartbeat, and a signal output from each sensor. A calculation unit is provided. The calculation unit calculates calories burned based on the output signal of the 3-axis acceleration sensor, the body weight of the living body, the basal metabolic coefficient of the living body, and the usage time of the living body information measuring device, and the output signal of the heart rate sensor is fast Fourier transformed. The index value of the autonomic nerve function is calculated by conversion. Next, the calculation unit determines the characteristics of the living body based on the determination table for classifying the characteristics of the living body and the combination of the calculated calorie consumption and the index value.

特開2013−78543号公報JP 2013-78543 A 特開2004−267409号公報JP 2004-267409 A

上述のとおり、特許文献1の生体情報計測装置は、消費カロリーおよび指標値に基づいて生体の特性を総合的に評価する計測装置である。このため、日常生活における自律神経機能の変化を計測できない。   As described above, the biological information measuring device of Patent Document 1 is a measuring device that comprehensively evaluates characteristics of a living body based on calorie consumption and an index value. For this reason, the change of the autonomic nerve function in daily life cannot be measured.

一方、自律神経機能を計測可能な装置として、例えば特許文献2は、浴槽に浸かっている生体の自律神経機能を計測する生体情報計測装置を開示している。この生体情報計測装置の機能を携帯可能な計測装置に転用することにより、日常生活における自律神経機能を計測可能な生体情報計測装置が実現されると考えられる。   On the other hand, as an apparatus capable of measuring an autonomic nerve function, for example, Patent Document 2 discloses a biological information measuring apparatus that measures an autonomic nerve function of a living body immersed in a bathtub. By diverting the function of this biological information measuring device to a portable measuring device, it is considered that a biological information measuring device capable of measuring an autonomic nerve function in daily life is realized.

ただし、自律神経機能は生体の活動状態の影響を受けて変化する。生体の活動状態は例えば生体の姿勢である。しかし、特許文献2の生体情報計測装置は、生体の活動状態が自律神経機能に及ぼす影響について特に考慮していない。このため、特許文献2の生体情報計測装置をベースに携帯型の生体情報計測装置が構成される場合、例えば、自律神経機能が低下しているにもかかわらず、生体の活動状態の影響により自律神経機能が正常であると判定されるおそれがある。   However, the autonomic nervous function changes under the influence of the activity state of the living body. The activity state of the living body is, for example, the posture of the living body. However, the biological information measuring device of Patent Document 2 does not particularly take into consideration the influence of the biological activity state on the autonomic nervous function. For this reason, when a portable biological information measuring device is configured based on the biological information measuring device of Patent Document 2, for example, it is autonomous due to the influence of the activity state of the living body even though the autonomic nerve function is reduced. There is a risk that the nerve function is determined to be normal.

本発明の目的は、自律神経機能の活動状態に関する正確な測定結果が得られやすい生体情報計測装置およびそのプログラムを提供することである。   An object of the present invention is to provide a biological information measuring apparatus and a program therefor, in which an accurate measurement result relating to the activity state of the autonomic nerve function is easily obtained.

本発明に従う生体情報計測装置の一形態は、自律神経機能を計測する携帯可能な生体情報計測装置であって、生体の運動に関する情報である運動情報に基づいて生体の活動状態を計測する生体状態計測部と、脈波に関する情報である脈波情報、および、生体状態計測部により計測された生体の活動状態である活動状態計測情報に基づいて自律神経機能の活動状態を計測する神経状態計測部とを備える。   One form of the biological information measuring device according to the present invention is a portable biological information measuring device that measures an autonomic nervous function, and a biological state that measures an activity state of a living body based on exercise information that is information related to the movement of the living body. A neuron state measurement unit that measures an activity state of an autonomic nervous function based on a measurement unit, pulse wave information that is information related to a pulse wave, and activity state measurement information that is an activity state of a living body measured by the body state measurement unit With.

本発明に従う生体情報計測装置のプログラムの一形態は、生体情報計測装置を動作させるためのプログラムであって、生体状態計測部により計測された活動状態計測情報、および、演算部により演算された神経指標値を、生体情報計測装置に取得させるステップと、神経状態計測部に活動状態計測情報および神経指標値に基づいて自律神経機能の活動状態を計測させるステップとを含む。   One form of the program of the biological information measuring device according to the present invention is a program for operating the biological information measuring device, the activity state measuring information measured by the biological state measuring unit, and the nerve calculated by the calculating unit. A step of causing the biological information measuring device to acquire the index value; and a step of causing the nerve state measurement unit to measure the activity state of the autonomic nerve function based on the activity state measurement information and the nerve index value.

上記生体情報計測装置およびそのプログラムによれば、自律神経機能の活動状態に関する正確な測定結果が得られやすい。   According to the biological information measuring apparatus and the program thereof, it is easy to obtain an accurate measurement result regarding the activity state of the autonomic nerve function.

は実施の形態1の生体情報計測装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the biological information measuring apparatus according to the first embodiment. は図1の生体情報計測装置の背面図である。FIG. 2 is a rear view of the biological information measuring device of FIG. 1. は図1の生体情報計測装置の使用の一例を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing an example of use of the biological information measuring device of FIG. 1. は図1の生体情報計測装置の制御構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of the biological information measuring apparatus of FIG. 1. は生体の活動状態と自律神経指標との関係の一例である。Is an example of the relationship between the activity state of the living body and the autonomic nerve index. は自律神経機能の活動状態に関する計測結果の一例である。Is an example of a measurement result regarding the activity state of the autonomic nervous function. は図1の生体情報計測装置の動作を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the biological information measuring apparatus of FIG. 1. は図7のステップS5の詳細を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing details of step S5 in FIG. は実施の形態2の生体情報計測装置の使用の一例を示す側面図である。These are side views which show an example of use of the biological information measuring device of Embodiment 2. は図9の生体情報計測装置の背面図である。FIG. 10 is a rear view of the biological information measuring device of FIG. 9. は図9の生体情報計測装置の制御構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a control configuration of the biological information measuring apparatus of FIG. 9. は図9の生体情報計測装置の動作を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an operation of the biological information measuring apparatus of FIG. 9. は図12のステップS105の詳細を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing details of step S105 in FIG. は図9の表示部に表示される自律神経活動度のグラフである。FIG. 10 is a graph of autonomic nerve activity displayed on the display unit of FIG. 9. は図9の表示部に表示される自律神経バランスのグラフである。FIG. 10 is a graph of autonomic nerve balance displayed on the display unit of FIG. 9.

(生体情報計測装置が取り得る形態の一例)
〔1〕本発明に従う生体情報計測装置の一形態は、自律神経機能を計測する携帯可能な生体情報計測装置であって、生体の運動に関する情報である運動情報に基づいて生体の活動状態を計測する生体状態計測部と、脈波に関する情報である脈波情報、および、生体状態計測部により計測された生体の活動状態である活動状態計測情報に基づいて自律神経機能の活動状態を計測する神経状態計測部とを備える。
(An example of a form that the biological information measuring device can take)
[1] One form of the biological information measuring apparatus according to the present invention is a portable biological information measuring apparatus that measures an autonomic nerve function, and measures the activity state of a living body based on exercise information that is information related to the movement of the living body. To measure the activity state of the autonomic nervous function based on the living body state measurement unit, the pulse wave information that is information on the pulse wave, and the activity state measurement information that is the activity state of the living body measured by the biological state measurement unit A state measuring unit.

自律神経機能の活動状態は主に脈波に反映される。このため、脈波が実質的に外乱の影響を受けていない場合、脈波情報に基づいて計測された自律神経機能の活動状態は実際の自律神経機能の活動状態と高い相関を有すると考えられる。一方、生体の活動状態が脈波に大きな影響を及ぼしている場合、脈波情報に基づいて計測された自律神経機能の活動状態は実際の自律神経機能の活動状態と乖離しているおそれがある。   The activity state of the autonomic nervous function is mainly reflected in the pulse wave. For this reason, when the pulse wave is not substantially affected by disturbance, the activity state of the autonomic nerve function measured based on the pulse wave information is considered to have a high correlation with the actual activity state of the autonomic nerve function. . On the other hand, when the activity state of the living body has a large influence on the pulse wave, the activity state of the autonomic nerve function measured based on the pulse wave information may be different from the actual activity state of the autonomic nerve function .

上記生体情報計測装置はこの点を踏まえ、基本的には自律神経機能の活動状態を反映する脈波情報と、脈波情報に影響を及ぼしている可能性がある生体の活動状態とに基づいて、自律神経機能の活動状態を計測する。このため、生体の活動状態が自律神経機能の活動状態に及ぼす影響が除かれた、または、低減された自律神経機能の活動状態が計測される。このため、上記生体情報計測装置により例えば日常生活における自律神経機能の活動状態に関する正確な測定結果が得られやすい。   Based on this point, the biological information measuring device is basically based on the pulse wave information reflecting the activity state of the autonomic nervous function and the activity state of the living body that may affect the pulse wave information. Measure the activity of autonomic nervous function. For this reason, the activity state of the autonomic nerve function in which the influence of the activity state of the living body on the activity state of the autonomic nerve function is removed or reduced is measured. For this reason, it is easy to obtain an accurate measurement result regarding the activity state of the autonomic nerve function in daily life, for example, by the biological information measuring device.

〔2〕前記生体情報計測装置の一例によれば、自律神経機能の活動状態を示す指標である神経指標値を脈波情報に基づいて演算する演算部をさらに備え、神経状態計測部は、演算部により演算された神経指標値、および、活動状態計測情報に基づいて自律神経機能の活動状態を計測する。   [2] According to an example of the biological information measurement device, the biological information measurement device further includes a calculation unit that calculates a nerve index value, which is an index indicating the activity state of the autonomic nerve function, based on the pulse wave information. The activity state of the autonomic nerve function is measured based on the nerve index value calculated by the unit and the activity state measurement information.

自律神経機能の活動状態を計測する方法の一例によれば、神経指標値と判定値とが比較され、その結果に応じて自律神経機能の活動状態が予め決められた複数の分類のいずれに該当するかが判定される。しかし、生体の活動状態が脈波情報に大きな影響を及ぼしている場合、神経指標値が実際の自律神経機能の活動状態と乖離しているおそれがある。このため、その神経指標値が計測に用いられても自律神経機能の活動状態が正確に計測されにくい。   According to an example of the method for measuring the activity state of the autonomic nerve function, the nerve index value is compared with the determination value, and the activity state of the autonomic nerve function corresponds to any of a plurality of categories determined in advance according to the result It is determined whether to do it. However, when the activity state of the living body has a great influence on the pulse wave information, the nerve index value may be different from the actual activity state of the autonomic nerve function. For this reason, even if the nerve index value is used for measurement, it is difficult to accurately measure the activity state of the autonomic nerve function.

上記生体情報計測装置はこの点を踏まえ、神経指標値および活動状態計測情報に基づいて自律神経機能の活動状態を計測する。このため、生体の活動状態が脈波情報に大きな影響を及ぼしていたとしても、生体の活動状態が自律神経機能の活動状態に及ぼす影響が除かれた、または、低減された自律神経機能の活動状態が計測される。   Based on this point, the biological information measuring apparatus measures the activity state of the autonomic nerve function based on the nerve index value and the activity state measurement information. For this reason, even if the activity state of the living body has a large influence on the pulse wave information, the influence of the activity state of the living body on the activity state of the autonomic nerve function is removed or reduced. The state is measured.

〔3〕前記生体情報計測装置の一例によれば、活動状態計測情報と神経指標値とを関連付けて記憶する記憶部をさらに備える。
関連付けて記憶される活動状態計測情報および神経指標値が例えば外部の装置に出力される場合、活動状態計測情報と神経指標値との関係を解析装置により詳細に解析できる。そして、解析の結果が例えば神経状態計測部に反映されることにより、自律神経機能の活動状態に関するより正確な測定結果が得られやすくなる。
[3] According to an example of the biological information measuring apparatus, the information processing apparatus further includes a storage unit that stores the activity state measurement information and the nerve index value in association with each other.
When the activity state measurement information and the nerve index value stored in association with each other are output to an external device, for example, the relationship between the activity state measurement information and the nerve index value can be analyzed in detail by the analysis device. And the result of an analysis is reflected in a nerve state measurement part, for example, and it becomes easy to obtain a more exact measurement result about the activity state of an autonomic nerve function.

〔4〕前記生体情報計測装置の一例によれば、神経状態計測部は同じ種類に分類される複数の生体の活動状態のそれぞれについて自律神経機能の活動状態を計測する。
この生体情報計測装置によれば、同じ種類の生体の活動状態における自律神経機能の変化が確認できる。一般に、生体の活動状態の種類が同じであれば自律神経機能の活動状態はおおよそ類似すると考えられる。このため、同じ種類の生体の活動状態における自律神経機能の活動状態に有意な違いが確認できる場合、例えば生体が健康な状態を維持できていない可能性がある。このため、上記生体情報計測装置は自律神経機能の活動状態の比較結果を生体に関する多様な判定に応用できる。
[4] According to an example of the biological information measuring device, the nerve state measuring unit measures the activity state of the autonomic nerve function for each of the activity states of a plurality of living bodies classified into the same type.
According to this biological information measuring apparatus, it is possible to confirm changes in the autonomic nervous function in the activity state of the same type of living body. In general, it is considered that the activity states of the autonomic nerve function are approximately similar if the types of the activity states of the living body are the same. For this reason, when the significant difference can be confirmed in the activity state of the autonomic nerve function in the activity state of the same kind of living body, for example, the living body may not be able to maintain a healthy state. For this reason, the said biological information measuring device can apply the comparison result of the activity state of an autonomic-nerve function to various determination regarding a biological body.

〔5〕前記生体情報計測装置の一例によれば、神経状態計測部は異なる種類に分類される複数の生体の活動状態のそれぞれについて自律神経機能の活動状態を計測する。
この生体情報計測装置によれば、同じ種類の生体の活動状態における自律神経機能の変化が確認できる。一般に、生体の活動状態の種類が異なる場合、それぞれの活動状態における自律神経機能は異なる活動状態を示すと考えられる。このため、異なる種類の生体の活動状態における自律神経機能の活動状態の比較結果は、それぞれの生体の活動状態に対する自律神経機能の反応度合の相対的な関係を反映することがある。このため、上記生体情報計測装置はその比較結果を生体に関する多様な判定に応用できる。
[5] According to the example of the biological information measuring device, the nerve state measuring unit measures the activity state of the autonomic nerve function for each of the activity states of a plurality of living bodies classified into different types.
According to this biological information measuring apparatus, it is possible to confirm changes in the autonomic nervous function in the activity state of the same type of living body. In general, when the types of biological activity states are different, the autonomic nervous function in each activity state is considered to indicate a different activity state. For this reason, the comparison result of the activity state of the autonomic nerve function in the activity state of a different kind of living body may reflect the relative relationship of the reaction degree of the autonomic nerve function to the activity state of each living body. For this reason, the said biological information measuring device can apply the comparison result to various determination regarding a biological body.

〔6〕前記生体情報計測装置の一例によれば、神経状態計測部は生体状態計測部により計測された生体の活動状態が安定期である場合に自律神経機能の活動状態を計測する。
生体の活動状態が安定期である場合、生体の活動状態が脈波に及ぼす影響が小さい、または、生体の活動状態は脈波に実質的に影響を及ぼさない。このため、上記生体情報計測装置によれば、自律神経機能の活動状態に関するより正確な測定結果が得られやすい。
[6] According to an example of the biological information measuring apparatus, the nerve state measuring unit measures the activity state of the autonomic nerve function when the activity state of the living body measured by the biological state measuring unit is in a stable period.
When the activity state of the living body is in a stable period, the influence of the activity state of the living body on the pulse wave is small, or the activity state of the living body does not substantially affect the pulse wave. For this reason, according to the said biological information measuring device, the more exact measurement result regarding the activity state of an autonomic nerve function is easy to be obtained.

〔7〕前記生体情報計測装置の一例によれば、神経状態計測部は生体状態計測部により計測された生体の活動状態が過渡期である場合に自律神経機能の活動状態を計測する。
生体の活動状態が過渡期である場合、生体の活動状態が脈波に及ぼす影響が大きい。このため、上記生体情報計測装置は、生体の活動状態の変化が自律神経機能の活動状態に及ぼす影響を計測し、計測結果を生体の活動状態に対する自律神経機能の反応速度等に関する多様な判定に応用できる。
[7] According to the example of the biological information measuring device, the nerve state measuring unit measures the activity state of the autonomic nerve function when the activity state of the living body measured by the biological state measuring unit is in a transitional period.
When the activity state of the living body is in a transition period, the influence of the activity state of the living body on the pulse wave is large. Therefore, the biological information measuring apparatus measures the influence of changes in the activity state of the living body on the activity state of the autonomic nerve function, and uses the measurement results for various determinations regarding the response speed of the autonomic nerve function to the activity state of the living body. Can be applied.

〔8〕前記生体情報計測装置の一例によれば、神経状態計測部は生体状態計測部により計測された生体の活動状態が覚醒状態である場合に自律神経機能の活動状態を計測する。
この生体情報計測装置によれば、覚醒状態における生体の活動状態の変化にともなう自律神経機能の活動状態の変化を計測できる。このため、上記生体情報計測装置は例えば日常生活における自律神経機能の活動状態の変化を生体に関する多様な判定に応用できる。
[8] According to an example of the biological information measuring device, the nerve state measuring unit measures the activity state of the autonomic nerve function when the activity state of the living body measured by the biological state measuring unit is an awake state.
According to this biological information measuring apparatus, it is possible to measure a change in the activity state of the autonomic nervous function accompanying a change in the activity state of the living body in the awake state. For this reason, the said biological information measuring device can apply the change of the activity state of the autonomic nerve function in daily life to various determination regarding a biological body, for example.

〔9〕前記生体情報計測装置の一例によれば、生体状態計測部は生体の姿勢および生体の活動量の少なくとも一方に関する情報を含む生体状態情報に基づいて生体の活動状態を計測する。   [9] According to an example of the biological information measuring device, the biological state measurement unit measures the biological activity state based on biological state information including information related to at least one of the posture of the biological body and the amount of activity of the biological body.

この生体情報計測装置によれば、生体の姿勢および生体の活動量の少なくとも一方に応じて計測される生体の活動状態毎に自律神経機能の活動状態を計測できる。このため、上記生体情報計測装置は計測結果を生体に関する多様な判定に応用できる。   According to this biological information measuring apparatus, the activity state of the autonomic nerve function can be measured for each activity state of the living body measured according to at least one of the posture of the living body and the amount of activity of the living body. For this reason, the said biological information measuring device can apply a measurement result to various determination regarding a biological body.

〔10〕前記生体情報計測装置の一例によれば、神経状態計測部は生体状態計測部により計測された生体の活動状態が睡眠状態である場合に、自律神経機能の活動状態を計測する。   [10] According to an example of the biological information measuring device, the nerve state measurement unit measures the activity state of the autonomic nerve function when the biological activity state measured by the biological state measurement unit is a sleep state.

この生体情報計測装置によれば、睡眠状態における生体の活動状態の変化にともなう自律神経機能の活動状態の変化を計測できる。このため、上記生体情報計測装置は例えば睡眠状態における自律神経機能の活動状態の変化を生体に関する多様な判定に応用できる。   According to this biological information measuring apparatus, it is possible to measure a change in the activity state of the autonomic nervous function accompanying a change in the activity state of the living body in the sleep state. For this reason, the said biological information measuring device can apply the change of the active state of the autonomic-nerve function in a sleep state to various determinations regarding a living body, for example.

〔11〕前記生体情報計測装置の一例によれば、生体状態計測部は睡眠状態を複数の睡眠ステージに区分する。
この生体情報計測装置によれば、睡眠ステージ毎に自律神経機能の活動状態を計測できる。このため、上記生体情報計測装置は、計測結果を生体に関する多様な判定に応用できる。
[11] According to an example of the biological information measurement device, the biological state measurement unit divides the sleep state into a plurality of sleep stages.
According to this biological information measuring apparatus, the activity state of the autonomic nerve function can be measured for each sleep stage. For this reason, the said biological information measuring device can apply a measurement result to various determination regarding a biological body.

〔12〕前記生体情報計測装置の一例によれば、生体状態計測部は、生体の活動状態が睡眠状態であるか否かを第1の判定方法により判定する第1の判定部、および、第1の判定部により生体の活動状態が睡眠状態であると判定された場合に生体の活動状態が睡眠状態であるか否かを第2の判定方法により判定し、肯定結果が得られた場合に生体の活動状態が睡眠状態であると決定する第2の判定部を備える。   [12] According to an example of the biological information measurement device, the biological state measurement unit includes: a first determination unit that determines whether or not the biological activity state is a sleep state using a first determination method; When the determination part of 1 determines that the activity state of the living body is the sleeping state, it is determined by the second determination method whether the activity state of the living body is the sleeping state, and a positive result is obtained. A second determination unit that determines that the biological activity state is a sleep state is provided.

この生体情報計測装置によれば、生体の活動状態が睡眠状態であることが2つの段階を経て判定される。このため、睡眠状態における自律神経機能の活動状態に関するより正確な測定結果が得られやすい。   According to this biological information measuring apparatus, it is determined through two stages that the biological activity state is a sleeping state. For this reason, it is easy to obtain a more accurate measurement result regarding the activity state of the autonomic nerve function in the sleep state.

〔13〕生体情報計測装置を動作させるためのプログラムであって、生体状態計測部により計測された活動状態計測情報、および、演算部により演算された神経指標値を、生体情報計測装置に取得させるステップと、神経状態計測部に活動状態計測情報および神経指標値に基づいて自律神経機能の活動状態を計測させるステップとを含む。   [13] A program for operating the biological information measurement device, which causes the biological information measurement device to acquire activity state measurement information measured by the biological state measurement unit and a nerve index value calculated by the calculation unit And a step of causing the nerve state measurement unit to measure the activity state of the autonomic nerve function based on the activity state measurement information and the nerve index value.

〔14〕前記生体情報計測装置のプログラムの一例によれば、演算部に脈波情報に基づいて神経指標値を演算させるステップをさらに含む。
上記〔13〕または〔14〕のプログラムが携帯型の生体情報計測装置に記憶されることにより、上記〔1〕または〔2〕の生体情報計測装置と同様または類似の構成を備える生体情報計測装置が得られる。このため、その生体情報計測装置により得られる効果と同様または類似の効果が得られる。
[14] According to an example of the program of the biological information measuring device, the method further includes the step of causing the calculation unit to calculate a nerve index value based on the pulse wave information.
By storing the program [13] or [14] in a portable biological information measuring device, the biological information measuring device having the same or similar configuration as the biological information measuring device of [1] or [2] Is obtained. For this reason, the effect similar to or similar to the effect obtained by the biological information measuring device can be obtained.

(実施の形態1)
生体情報計測装置1の構成について説明する。
図1に示されるように、生体情報計測装置1は、生体情報を計測する部品を格納する本体10と、本体10の両側に取り付けられた一対の装着部13とを備える。装着部13の一例は、ベルトである。本体10の正面10Aには、生体情報等を表示する表示部11が設けられている。表示部11の一例は、液晶ディスプレイである。本体10の側面10Cには、操作ボタンとなる入力部12が設けられている。本体10の内部には、3軸加速度センサー20が設けられている。
(Embodiment 1)
The configuration of the biological information measuring apparatus 1 will be described.
As shown in FIG. 1, the biological information measuring apparatus 1 includes a main body 10 that stores components for measuring biological information, and a pair of mounting portions 13 that are attached to both sides of the main body 10. An example of the mounting portion 13 is a belt. A display unit 11 that displays biological information and the like is provided on the front surface 10 </ b> A of the main body 10. An example of the display unit 11 is a liquid crystal display. An input unit 12 serving as an operation button is provided on the side surface 10 </ b> C of the main body 10. A triaxial acceleration sensor 20 is provided inside the main body 10.

図2に示されるように、本体10の背面10Bには、生体の脈波を測定する脈波検出部21の発光部22および受光部23が設けられている。発光部22の一例は、緑色光の発光ダイオードである。受光部23の一例は、フォトダイオードである。   As shown in FIG. 2, the back surface 10 </ b> B of the main body 10 is provided with a light emitting unit 22 and a light receiving unit 23 of a pulse wave detecting unit 21 that measures a pulse wave of a living body. An example of the light emitting unit 22 is a green light emitting diode. An example of the light receiving unit 23 is a photodiode.

図3に示されるように、生体情報計測装置1は、装着部13により生体の手首に装着される。発光部22および受光部23(図2参照)が手首に対面し生体の脈波を計測する。
図4を参照して、生体情報計測装置1の制御構成について説明する。生体情報計測装置1は、生体の運動に関する情報である運動情報を計測する3軸加速度センサー20、脈波に関する情報である脈波情報を検出する脈波検出部21、自律神経機能の計測を行う生体情報計測部30、および、表示部11を備えている。生体情報計測部30は、生体の状態を計測する生体状態計測部32、自律神経バランスおよび自律神経活動度を演算する演算部33、演算結果を記憶する記憶部34、および、自律神経機能を計測する神経状態計測部36を備えている。
As shown in FIG. 3, the biological information measuring apparatus 1 is attached to the wrist of the living body by the attaching unit 13. The light emitting unit 22 and the light receiving unit 23 (see FIG. 2) face the wrist and measure the pulse wave of the living body.
With reference to FIG. 4, the control structure of the biological information measuring device 1 will be described. The biological information measuring apparatus 1 performs a measurement of an autonomic nerve function, a three-axis acceleration sensor 20 that measures movement information that is information related to movement of a living body, a pulse wave detection unit 21 that detects pulse wave information that is information related to a pulse wave, and the like. A biological information measuring unit 30 and a display unit 11 are provided. The biological information measurement unit 30 measures a biological state measurement unit 32 that measures the state of the living body, a calculation unit 33 that calculates the autonomic nerve balance and the autonomic nerve activity, a storage unit 34 that stores the calculation results, and an autonomic nerve function. A nerve state measuring unit 36 is provided.

3軸加速度センサー20は、生体の運動情報の一例である本体10のXYZ軸の3方向の加速度を計測する。発光部22は手首に光を照射する。受光部23は手首によって反射された光を受光し、受光した光量に応じて受光信号を生成する。脈波検出部21は、受光信号に基づいて生体の脈波を検出する。   The triaxial acceleration sensor 20 measures accelerations in three directions on the XYZ axes of the main body 10 which is an example of biological movement information. The light emitting unit 22 irradiates the wrist with light. The light receiving unit 23 receives light reflected by the wrist, and generates a light reception signal according to the received light amount. The pulse wave detection unit 21 detects a pulse wave of a living body based on the light reception signal.

生体状態計測部32は、3軸加速度センサー20の計測結果の運動情報から合成加速度を演算する。生体状態計測部32は次に、合成加速度と活動閾値とを比較することにより、生体の活動状態である活動状態計測情報を、睡眠している状態である睡眠状態と覚醒している状態である覚醒状態とに分類する。活動閾値は睡眠状態と覚醒状態とを判別するための値であり、試験等により予め設定されている。生体状態計測部32は、覚醒状態と判定したとき、活動状態計測情報を安静状態、歩行状態、または、走行状態にさらに細かく判定する。   The biological state measurement unit 32 calculates a combined acceleration from the motion information of the measurement result of the triaxial acceleration sensor 20. Next, the living body state measuring unit 32 compares the synthesized acceleration with the activity threshold value, and thereby the activity state measurement information that is the living body's activity state is a state of being awake and a sleeping state that is a sleeping state. Classify as awake. The activity threshold is a value for discriminating between a sleep state and an awake state, and is set in advance by a test or the like. When the biological state measurement unit 32 determines that the state is an arousal state, the biological state measurement unit 32 further determines the activity state measurement information as a resting state, a walking state, or a running state.

演算部33は、脈波検出部21が検出した脈波から、自律神経活動度であるエントロピーEと自律神経バランスであるトーンTとを演算する。まず心臓の収縮および弛緩の1回の経過である心拍間隔PPを演算する。心拍間隔PPは、脈波の周期であり、受光信号の極大値と次の受光信号の極大値との間の時間である。次に、心拍間隔PPの変化を百分率で示したPI(Percentage Index)値を、以下の[1]式により演算する。
The computing unit 33 computes entropy E, which is the degree of autonomic nerve activity, and tone T, which is the autonomic nerve balance, from the pulse wave detected by the pulse wave detecting unit 21. First, a heartbeat interval PP, which is one course of heart contraction and relaxation, is calculated. The heartbeat interval PP is the period of the pulse wave, and is the time between the maximum value of the received light signal and the maximum value of the next received light signal. Next, a PI (Percentage Index) value indicating the change in the heartbeat interval PP as a percentage is calculated by the following equation [1].

ただし、PPはi番目に測定した心拍間隔PPを示す。
そして、演算部33は、Shannonの平均情報量の式である[2]式によりエントロピーEを演算する。
Here, PP i indicates the i-th measured heartbeat interval PP.
And the calculating part 33 calculates entropy E by [2] Formula which is a formula of Shannon's average information amount.

ただし、p(j)は、[1]式によって求めたPI値をN個の区間に分け、j番目の区間に対してPI値が生じる確率を示す。
さらに、心拍間隔PPの測定数をM個とし、演算部33は、以下の[3]式によりトーンTを生体の活動状態毎に演算する。
Here, p (j) indicates the probability that the PI value obtained by the equation [1] is divided into N sections and a PI value is generated for the jth section.
Furthermore, the number of measurements of the heart rate interval PP is M, and the calculation unit 33 calculates the tone T for each biological activity state according to the following equation [3].

記憶部34は、生体状態計測部32が判定した活動状態計測情報、演算部33が演算した神経指標値、脈波検出部21が計測した脈波情報、および、計測時刻を関連付けて記憶する。神経指標値の例は、トーンTおよびエントロピーEである。記憶部34の一例は、RAM(Random Access Memory)である。記憶部34は、所定のサンプリング間隔で記憶動作を行う。例えばサンプリング間隔を1時間とした場合、1日で24回記憶する。また記憶部34には、状態判定に用いる閾値、および、自律神経機能判定に用いる閾値が記憶されている。   The storage unit 34 stores the activity state measurement information determined by the biological state measurement unit 32, the nerve index value calculated by the calculation unit 33, the pulse wave information measured by the pulse wave detection unit 21, and the measurement time in association with each other. Examples of neural index values are tone T and entropy E. An example of the storage unit 34 is a RAM (Random Access Memory). The storage unit 34 performs a storage operation at a predetermined sampling interval. For example, if the sampling interval is 1 hour, the data is stored 24 times a day. Further, the storage unit 34 stores a threshold value used for state determination and a threshold value used for autonomic nervous function determination.

神経状態計測部36は、記憶部34から読み出した活動状態計測情報および神経指標値を用いて、自律神経機能を計測する。神経状態計測部36は自律神経活動度および自律神経バランスを、一例として、次のように計測する。エントロピーEを自律神経活動度として、また、トーンTの負の値を自律神経バランスとして計測する。閾値の例としては、判定対象の生体と同年代の生体の平均値、または、過去の測定値である。   The nerve state measurement unit 36 measures the autonomic nerve function using the activity state measurement information and the nerve index value read from the storage unit 34. As an example, the nerve state measuring unit 36 measures the autonomic nerve activity level and the autonomic nerve balance as follows. The entropy E is measured as the autonomic nerve activity level, and the negative value of the tone T is measured as the autonomic nerve balance. As an example of the threshold value, an average value of a living body of the same age as a living body to be determined or a past measurement value is used.

表示部11は、神経状態計測部36の判定結果を表示する。表示例を図5に示す。T1、T2、T3、および、T4は生体の状態毎のトーンTの値、E1、E2、E3、およびE4は生体の状態毎のエントロピーEの値であり、例として平均値または最大値である。   The display unit 11 displays the determination result of the nerve state measurement unit 36. A display example is shown in FIG. T1, T2, T3, and T4 are the values of the tone T for each state of the living body, and E1, E2, E3, and E4 are the values of the entropy E for each state of the living body, for example, an average value or a maximum value. .

また、図6に示されるように、表示部11は自律神経機能の判定結果表を表示する。自律神経機能の活動状態は、自律神経活動度および自律神経バランスによって表される。一例では、判定結果は正常、低下、または、亢進に分類される。分類の閾値は、実験等により予め定められている。   Moreover, as FIG. 6 shows, the display part 11 displays the determination result table | surface of an autonomic-nerve function. The activity state of the autonomic nerve function is represented by the autonomic nerve activity level and the autonomic nerve balance. In one example, the determination result is classified as normal, decreased, or enhanced. The threshold value for classification is determined in advance by experiments or the like.

図7を参照して、実施の形態1の生体情報計測装置1の動作について説明する。まず、ステップS1において、脈波検出部21が生体の脈波を計測し、生体の脈波の情報である脈波情報を作成する。ステップS2において、演算部33が脈波情報から神経指標値を演算する。   With reference to FIG. 7, the operation of biological information measuring apparatus 1 of the first embodiment will be described. First, in step S1, the pulse wave detection unit 21 measures a pulse wave of a living body and creates pulse wave information that is information on the pulse wave of the living body. In step S2, the calculation unit 33 calculates a nerve index value from the pulse wave information.

ステップS3において、3軸加速度センサー20が、生体の運動情報の一例である本体10のXYZ軸の3方向の加速度を計測する。ステップS4において、生体状態計測部32が、ステップS3の計測結果の運動情報から合成加速度を演算する。ステップS5において、生体状態計測部32が、合成加速度と活動閾値とを比較することにより、生体の状態である活動状態計測情報を作成する。   In step S <b> 3, the triaxial acceleration sensor 20 measures accelerations in three directions on the XYZ axes of the main body 10, which is an example of biological movement information. In step S4, the biological state measurement unit 32 calculates a combined acceleration from the motion information of the measurement result in step S3. In step S <b> 5, the living body state measuring unit 32 creates activity state measurement information that is a living body state by comparing the resultant acceleration and the activity threshold value.

図8を参照して、ステップS5の動作について詳しく説明する。ステップS5Aでは、生体状態計測部32が、ステップS4で演算された合成加速度の積分値を演算する。そして、生体状態計測部32が覚醒時の合成加速度の積分値の目安を示す活動閾値と比較することにより、活動状態計測情報を、睡眠している状態である睡眠状態または覚醒している状態である覚醒状態と判定する。   The operation of step S5 will be described in detail with reference to FIG. In step S5A, the biological state measurement unit 32 calculates the integrated value of the resultant acceleration calculated in step S4. And the biological state measurement part 32 compares with the activity threshold which shows the standard of the integral value of the synthetic acceleration at the time of awakening, and the active state measurement information is in the sleeping state which is a sleeping state or the awakened state. It is determined that there is a certain arousal state.

活動状態計測情報が覚醒状態を示す場合、ステップS5Bにおいて、演算部33が生体の活動量を演算する。生体の活動量の一例として、METs(METabolic equivalents)が使用される。合成加速度の標準偏差値等からMETs値へ換算する。換算する係数に関しては予め実験等により定めた値を用いる。METs値が安静閾値よりも小さい場合、生体の活動状態は安静状態であると、ステップS5Cにて生体状態計測部32が判定する。   When the activity state measurement information indicates the awake state, the calculation unit 33 calculates the activity amount of the living body in step S5B. METs (METabolic equivalents) are used as an example of biological activity. The standard deviation value of the composite acceleration is converted into the METs value. As the coefficient to be converted, a value determined in advance by experiments or the like is used. When the METs value is smaller than the rest threshold, the living body state measuring unit 32 determines that the living body activity state is the resting state in step S5C.

METs値が安静閾値以上、かつ、歩行閾値以下である場合、生体の活動量は歩行状態であると、ステップS5Dにて生体状態計測部32が判定する。METs値が歩行閾値よりも大きい場合、生体の活動量は走行状態であると、ステップS5Dにて生体状態計測部32が判定する。安静閾値及び歩行閾値は予め実験等により定められている。   When the METs value is not less than the rest threshold and not more than the walking threshold, the living body state measuring unit 32 determines in step S5D that the amount of activity of the living body is the walking state. If the METs value is greater than the walking threshold, the biological state measurement unit 32 determines in step S5D that the amount of activity of the biological body is in the running state. The rest threshold and the walking threshold are determined in advance by experiments or the like.

活動状態計測情報が睡眠状態を示す場合、ステップS5Eにおいて、演算部33が合成加速度の閾値を超える回数を1分間積算した値であるカウント数を演算する。そして、ステップS5Fにおいて、生体状態計測部32が覚醒の判定を行う。判定方法の一例として、Cole式である以下の[4]式を用いる。
When the activity state measurement information indicates the sleep state, in step S5E, the calculation unit 33 calculates a count number that is a value obtained by integrating the number of times that exceeds the threshold value of the combined acceleration for one minute. In step S5F, the biological state measurement unit 32 determines arousal. As an example of the determination method, the following equation [4], which is a Cole equation, is used.

ただし、α0は判定時のカウント数であり、αn1、αn2、αn3、αn4、α1、および、α2は、それぞれ判定時の4分前、3分前、2分前、1分前、1分後、および、2分後のカウント数である。そして、Wn4、Wn3、Wn2、Wn1、W0、W1、および、W2は定数である。生体状態計測部32は、ステップS5Fにて、判定値Sが1以上の場合に生体の活動状態が覚醒状態であると判定し、判定値Sよりも小さい場合に生体の活動状態が睡眠状態であると判定する。   However, α0 is the count number at the time of determination, and αn1, αn2, αn3, αn4, α1, and α2 are 4 minutes before, 3 minutes before, 2 minutes before, 1 minute before, 1 minute after the determination, respectively. And the count after 2 minutes. Wn4, Wn3, Wn2, Wn1, W0, W1, and W2 are constants. In step S5F, the biological state measurement unit 32 determines that the biological activity state is an awake state when the determination value S is 1 or more, and when the determination value S is smaller than the determination value S, the biological activity state is the sleep state. Judge that there is.

図7を参照して、ステップS5以後の動作について説明する。ステップS6において、記憶部34は、ステップS2で計測された神経指標値と、ステップS5で判定された活動状態計測情報とを関連付けて記憶する。   With reference to FIG. 7, the operation after step S5 will be described. In step S6, the storage unit 34 stores the nerve index value measured in step S2 and the activity state measurement information determined in step S5 in association with each other.

ステップS7において、演算部33は計測時間の判定を行う。すなわち、計測時間が予め設定された設定時間を超過するまで、ステップS1〜ステップS6を繰り返す。計測時間が設定時間を超えたとき、ステップS8に進む。   In step S7, the calculation unit 33 determines the measurement time. That is, step S1 to step S6 are repeated until the measurement time exceeds a preset set time. When the measurement time exceeds the set time, the process proceeds to step S8.

ステップS8において、神経状態計測部36は、活動状態計測情報および神経指標値に基づいて、自律神経機能の活動状態を計測する。ステップS8の一部であるステップS8Aでは、神経状態計測部36が、神経指標値と、自律神経機能が低下していることを判定するための閾値である低下閾値Lとを比較し、自律神経機能を判定する。低下閾値Lは、生体の状態毎に別々に設定されており試験等により予め求められている。自律神経機能が低下であると判定した場合は、ステップS9において、表示部11が自律神経機能の低下を表示する。自律神経機能が低下でないと判定した場合は、ステップS8の一部であるステップS8Bに進む。   In step S8, the nerve state measuring unit 36 measures the activity state of the autonomic nerve function based on the activity state measurement information and the nerve index value. In step S8A, which is a part of step S8, the nerve state measurement unit 36 compares the nerve index value with a decrease threshold L that is a threshold for determining that the autonomic nerve function is decreasing, and the autonomic nerve Determine function. The decrease threshold L is set separately for each state of the living body and is obtained in advance by a test or the like. When it is determined that the autonomic nerve function is reduced, in step S9, the display unit 11 displays the decrease in the autonomic nerve function. If it is determined that the autonomic nerve function is not lowered, the process proceeds to step S8B which is a part of step S8.

ステップS8Bにおいて、神経状態計測部36が、神経指標値と、自律神経機能が亢進していることを判定するための閾値である亢進閾値Hとを比較し、自律神経機能を判定する。亢進閾値Hは、生体の状態毎に別々に設定されており試験等により予め求められている。自律神経機能が亢進であると判定した場合は、ステップS9において、表示部11が自律神経機能の亢進を表示する。自律神経機能が亢進でないと判定した場合は、ステップS9において、表示部11が自律神経機能の正常を表示する。   In step S8B, the nerve state measurement unit 36 compares the nerve index value with the enhancement threshold H that is a threshold for determining that the autonomous nerve function is enhanced, and determines the autonomous nerve function. The enhancement threshold value H is set separately for each state of the living body and is obtained in advance by a test or the like. When it is determined that the autonomic nerve function is enhanced, in step S9, the display unit 11 displays the enhancement of the autonomic nerve function. If it is determined that the autonomic nerve function is not enhanced, the display unit 11 displays normal autonomic function in step S9.

実施の形態1の生体情報計測装置1によれば、以下に示される効果が得られる。
(1)生体情報計測部30は、自律神経機能の活動状態を反映する脈波情報と、脈波情報に影響を及ぼしている可能性がある生体の活動状態とに基づいて、自律神経機能の活動状態を計測する。このため、生体の活動状態が自律神経機能の活動状態に及ぼす影響が除かれた、または、低減された自律神経機能の活動状態が計測される。このため、日常生活における自律神経機能の活動状態に関する正確な測定結果が得られやすい。
According to the biological information measuring apparatus 1 of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The biological information measuring unit 30 determines whether the autonomic nervous function is based on the pulse wave information that reflects the active state of the autonomic nerve function and the active state of the living body that may affect the pulse wave information. Measure activity status. For this reason, the activity state of the autonomic nerve function in which the influence of the activity state of the living body on the activity state of the autonomic nerve function is removed or reduced is measured. For this reason, it is easy to obtain an accurate measurement result regarding the activity state of the autonomic nerve function in daily life.

(2)生体情報計測部30は、神経指標値および活動状態計測情報に基づいて自律神経機能の活動状態を計測する。このため、生体の活動状態が脈波情報に大きな影響を及ぼしていたとしても、生体の活動状態が自律神経機能の活動状態に及ぼす影響が除かれた、または、低減された自律神経機能の活動状態が計測される。   (2) The biological information measuring unit 30 measures the activity state of the autonomic nerve function based on the nerve index value and the activity state measurement information. For this reason, even if the activity state of the living body has a large influence on the pulse wave information, the influence of the activity state of the living body on the activity state of the autonomic nerve function is removed or reduced. The state is measured.

(3)記憶部34は、活動状態計測情報と神経指標値とを関連付けて記憶する。このため、活動状態計測情報および神経指標値が例えば外部の装置に出力される場合、活動状態計測情報と神経指標値との関係を解析装置により詳細に解析できる。そして、解析の結果が例えば神経状態計測部に反映されることにより、自律神経機能の活動状態に関するより正確な測定結果が得られやすくなる。   (3) The storage unit 34 stores the activity state measurement information and the nerve index value in association with each other. For this reason, when the activity state measurement information and the nerve index value are output to an external device, for example, the relationship between the activity state measurement information and the nerve index value can be analyzed in detail by the analysis device. And the result of an analysis is reflected in a nerve state measurement part, for example, and it becomes easy to obtain a more exact measurement result about the activity state of an autonomic nerve function.

(4)神経状態計測部36は、同じ種類に分類される複数の生体の活動状態のそれぞれについて自律神経機能の活動状態を計測する。このため、同じ種類の生体の活動状態における自律神経機能の活動状態に有意な違いが確認でき、自律神経機能の活動状態の比較結果を生体に関する多様な判定に応用できる。   (4) The nerve state measurement unit 36 measures the activity state of the autonomic nerve function for each of the activity states of a plurality of living bodies classified into the same type. For this reason, a significant difference can be confirmed in the activity state of the autonomic nerve function in the activity state of the same kind of living body, and the comparison result of the activity state of the autonomic nerve function can be applied to various determinations related to the living body.

(5)神経状態計測部36は、生体状態計測部32により計測された生体の活動状態が覚醒状態である場合に自律神経機能の活動状態を計測する。このため、覚醒状態における生体の活動状態の変化にともなう自律神経機能の活動状態の変化を計測でき、日常生活における自律神経機能の活動状態の変化を生体に関する多様な判定に応用できる。   (5) The nerve state measurement unit 36 measures the activity state of the autonomic nerve function when the activity state of the living body measured by the living body state measurement unit 32 is the awake state. For this reason, the change of the active state of the autonomic nervous function accompanying the change of the active state of the living body in the awake state can be measured, and the change of the active state of the autonomic nervous function in daily life can be applied to various determinations related to the living body.

(6)生体の活動状態は、生体の活動量に応じて分類される。このため、活動量に応じて分類される生体の活動状態毎に自律神経機能の活動状態を計測できる。したがって、計測結果を生体に関する多様な判定に応用できる。   (6) The activity state of the living body is classified according to the amount of activity of the living body. For this reason, the activity state of an autonomic nerve function can be measured for every activity state of the living body classified according to the amount of activity. Therefore, the measurement result can be applied to various determinations related to the living body.

(7)神経状態計測部36は、生体状態計測部32により計測された生体の活動状態が睡眠状態である場合に、自律神経機能の活動状態を計測する。このため、睡眠状態における生体の活動状態の変化にともなう自律神経機能の活動状態の変化を計測でき、睡眠状態における自律神経機能の活動状態の変化を生体に関する多様な判定に応用できる。   (7) The nerve state measurement unit 36 measures the activity state of the autonomic nerve function when the activity state of the living body measured by the living body state measurement unit 32 is a sleep state. For this reason, the change of the activity state of the autonomic nerve function accompanying the change of the activity state of the living body in the sleep state can be measured, and the change of the activity state of the autonomic nerve function in the sleep state can be applied to various determinations related to the living body.

(8)生体状態計測部32は、生体の活動状態が睡眠状態であることを2つの段階を経て判定する。このため、睡眠状態における自律神経機能の活動状態に関するより正確な測定結果が得られやすい。   (8) The biological state measurement unit 32 determines that the biological activity state is a sleeping state through two stages. For this reason, it is easy to obtain a more accurate measurement result regarding the activity state of the autonomic nerve function in the sleep state.

(実施の形態2)
図9を参照して、実施の形態2の生体情報計測装置1の構成について説明する。実施の形態2の生体情報計測装置1は、実施の形態1と比較して、外部機器の一例としての携帯情報端末40と通信する構成である点と、脳波および気圧を考慮する点とが異なる。
(Embodiment 2)
With reference to FIG. 9, the structure of the biological information measuring device 1 of Embodiment 2 is demonstrated. The biological information measuring apparatus 1 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that it is configured to communicate with a portable information terminal 40 as an example of an external device and in that it considers brain waves and atmospheric pressure. .

生体情報計測装置1は、本体10と生体情報を表示するための携帯情報端末40とを備える。携帯情報端末40は、一例としてスマートフォンである。携帯情報端末40と本体10とは無線により通信する。通信方式の一例としては、Bluetooth(登録商標)である。携帯情報端末40は、本体10から送信された情報を取得し、自律神経機能の判定結果等を表示部11に表示する。表示の例としては、図5、図6、図14、および、図15である。また、本体10は生体の頭部に装着される。   The biological information measuring device 1 includes a main body 10 and a portable information terminal 40 for displaying biological information. The portable information terminal 40 is a smartphone as an example. The portable information terminal 40 and the main body 10 communicate wirelessly. An example of the communication method is Bluetooth (registered trademark). The portable information terminal 40 acquires information transmitted from the main body 10 and displays the determination result of the autonomic nervous function on the display unit 11. Examples of the display are FIGS. 5, 6, 14, and 15. FIG. The main body 10 is attached to the head of a living body.

図10を参照して、実施の形態2の本体10の構造を説明する。本体10の背面10Bには、脈波検出部21の発光部22と受光部23、生体の脳波を計測する脳波センサー24、および、生体の姿勢を計測する気圧センサー25が設置される。生体の頭部への装着時には、脳波センサー24は生体の前額部に接触する。   With reference to FIG. 10, the structure of the main body 10 of Embodiment 2 is demonstrated. On the back surface 10 </ b> B of the main body 10, a light emitting unit 22 and a light receiving unit 23 of the pulse wave detecting unit 21, an electroencephalogram sensor 24 that measures a brain wave of a living body, and an atmospheric pressure sensor 25 that measures the posture of the living body. When worn on the head of the living body, the electroencephalogram sensor 24 contacts the forehead portion of the living body.

図11を参照して、実施の形態2の生体情報計測装置1の制御構成について説明する。
本体10は、3軸加速度センサー20、脈波検出部21、脳波センサー24、気圧センサー25、および、本体10と携帯情報端末40とにまたがる生体情報計測部30の一部である生体情報計測部本体30Aを備える。携帯情報端末40は、生体情報計測部30の一部である生体情報計測部端末30B、および、表示部11を備える。
With reference to FIG. 11, a control configuration of biological information measuring apparatus 1 according to the second embodiment will be described.
The main body 10 includes a three-axis acceleration sensor 20, a pulse wave detection unit 21, an electroencephalogram sensor 24, an atmospheric pressure sensor 25, and a biological information measurement unit that is a part of the biological information measurement unit 30 that spans the main body 10 and the portable information terminal 40. A main body 30A is provided. The portable information terminal 40 includes a biological information measuring unit terminal 30 </ b> B that is a part of the biological information measuring unit 30 and the display unit 11.

3軸加速度センサー20は、生体の運動情報を計測する。脈波検出部21は、生体の脈波を検出する。脳波センサー24は電極を備えており、頭部の少なくとも2箇所以上の計測場所について電位差を計測する。脳の活動に伴う微弱な電気的信号の変化が頭部の表面の微弱な電位差として検出される。測定する部位により脳の活動部位を特定し、微弱な電流を増幅することで脳波の波形を取得する。気圧センサー25は、相対的または絶対的な高度を気圧の変化によって検出する。   The triaxial acceleration sensor 20 measures movement information of a living body. The pulse wave detector 21 detects a pulse wave of a living body. The electroencephalogram sensor 24 includes electrodes, and measures a potential difference at least at two or more measurement locations on the head. A change in a weak electrical signal associated with brain activity is detected as a weak potential difference on the surface of the head. The brain's active part is identified by the part to be measured, and the electroencephalogram waveform is acquired by amplifying a weak current. The atmospheric pressure sensor 25 detects a relative or absolute altitude by a change in atmospheric pressure.

生体情報計測部30は、生体状態計測部32、演算部33、記憶部34、および、携帯情報端末40と通信するための本体通信部37、本体10と通信するための端末通信部38、記憶部34、および、神経状態計測部36を備える。   The biological information measurement unit 30 includes a biological state measurement unit 32, a calculation unit 33, a storage unit 34, a main body communication unit 37 for communicating with the portable information terminal 40, a terminal communication unit 38 for communication with the main body 10, and a storage. Unit 34 and nerve state measuring unit 36.

生体状態計測部32は、3軸加速度センサー20の計測結果の加速度から合成加速度を演算する。気圧センサー25が検知した高度の変化によって生体の姿勢の判定を行う。また、合成加速度、脳波センサー24が計測した脳波、および、生体の姿勢により、活動状態計測情報を判定する。また、生体状態計測部32は、睡眠状態を判定する第1の判定方法により睡眠状態であるか否か判定する第1の判定部32Aと、睡眠状態を判定する第2の判定方法により睡眠状態であるか否かを判定する第2の判定部32Bとを含む。   The biological state measurement unit 32 calculates a combined acceleration from the acceleration of the measurement result of the triaxial acceleration sensor 20. The posture of the living body is determined based on a change in altitude detected by the atmospheric pressure sensor 25. Further, the activity state measurement information is determined based on the combined acceleration, the electroencephalogram measured by the electroencephalogram sensor 24, and the posture of the living body. In addition, the biological state measurement unit 32 uses the first determination unit 32A that determines whether or not the sleep state is determined by the first determination method that determines the sleep state, and the sleep state by the second determination method that determines the sleep state. 2nd determination part 32B which determines whether it is.

演算部33は、脈波検出部21が検出した脈波情報から、エントロピーEとトーンTとを演算する。記憶部34は、生体状態計測部32が判定した活動状態計測情報、演算部33が演算したトーンTとエントロピーE、脈波検出部21が計測した脈波情報、および、計測時刻を記憶する。本体通信部37は、記憶部34が記憶した情報を、携帯情報端末40に送信する。   The calculator 33 calculates entropy E and tone T from the pulse wave information detected by the pulse wave detector 21. The storage unit 34 stores the activity state measurement information determined by the biological state measurement unit 32, the tone T and entropy E calculated by the calculation unit 33, the pulse wave information measured by the pulse wave detection unit 21, and the measurement time. The main body communication unit 37 transmits the information stored in the storage unit 34 to the portable information terminal 40.

携帯情報端末40は、端末通信部38、記憶部34、神経状態計測部36、および、表示部11を備える。端末通信部38は、本体通信部37が送信した情報を取得し、記憶部34に送る。記憶部34は受け取った情報を記憶する。神経状態計測部36は、記憶部34から読み出した活動状態計測情報と、トーンTおよびエントロピーEとを用いて自律神経機能を判定する。神経状態計測部36の判定結果は、記憶部34が記憶する。さらに、表示部11が神経状態計測部36の判定結果の表示を行う。   The portable information terminal 40 includes a terminal communication unit 38, a storage unit 34, a nerve state measurement unit 36, and a display unit 11. The terminal communication unit 38 acquires the information transmitted by the main body communication unit 37 and sends it to the storage unit 34. The storage unit 34 stores the received information. The nerve state measurement unit 36 determines the autonomic nerve function using the activity state measurement information read from the storage unit 34, the tone T, and the entropy E. The determination result of the nerve state measuring unit 36 is stored in the storage unit 34. Further, the display unit 11 displays the determination result of the nerve state measuring unit 36.

図12を参照して、実施の形態2の生体情報計測装置1の動作について説明する。ステップS101において、脈波検出部21が生体の脈波を計測し、脈波情報を作成する。ステップS102において、演算部33が脈波情報から神経指標値を演算する。神経指標値の例は、トーンTおよびエントロピーEである。また、ステップS103において、3軸加速度センサー20が、生体の運動情報を計測する。ステップS104において、生体状態計測部32が、ステップS103の計測結果の加速度から合成加速度を演算する。ステップS105では、XYZ軸の3方向の加速度および合成加速度に基づき生体の状態である活動状態計測情報を作成する。   With reference to FIG. 12, operation | movement of the biometric information measuring device 1 of Embodiment 2 is demonstrated. In step S101, the pulse wave detector 21 measures the pulse wave of the living body and creates pulse wave information. In step S102, the calculation unit 33 calculates a nerve index value from the pulse wave information. Examples of neural index values are tone T and entropy E. In step S103, the triaxial acceleration sensor 20 measures biological motion information. In step S104, the biological state measurement unit 32 calculates a combined acceleration from the acceleration of the measurement result in step S103. In step S105, activity state measurement information that is the state of the living body is created based on the acceleration in the three directions of the XYZ axes and the combined acceleration.

図13を参照して、ステップS105の動作を詳しく説明する。ステップS105Aにおいて、生体状態計測部32がXYZ軸の3方向の加速度から重力ベクトルの方向を演算し、生体の頭部方向を判定する。生体の頭部方向の例として、仰向け左、仰向け、仰向け右、右向き、うつ伏せ左、うつ伏せ、うつ伏せ右、左向き、および、立位である。   The operation of step S105 will be described in detail with reference to FIG. In step S105A, the living body state measurement unit 32 calculates the direction of the gravity vector from the accelerations in the three directions of the XYZ axes, and determines the head direction of the living body. Examples of the living body head direction are supine left, supine, supine right, right facing, prone left, prone, prone right, left facing, and standing.

ステップS105Bにおいて、気圧センサー25が気圧を計測して生体の頭部の高さを推定する。ステップS105Cにおいて、生体状態計測部32が生体の頭部方向と、測定された気圧とから生体の姿勢を判定する。生体の姿勢の例として、臥位、座位、および、立位である。   In step S105B, the atmospheric pressure sensor 25 measures the atmospheric pressure and estimates the height of the head of the living body. In step S105C, the living body state measuring unit 32 determines the posture of the living body from the head direction of the living body and the measured atmospheric pressure. Examples of the posture of the living body are a supine position, a sitting position, and a standing position.

ステップS105Dにおいて、生体状態計測部32が、第1の判定方法により睡眠状態であるか否か判定する。第1の判定方法の一例は、ステップS105Cで判定された生体の姿勢が、臥位かつ安静状態が一定時間続くか否かの判定である。一定時間続いた場合、第1の判定部が活動状態計測情報を睡眠状態と判定する。ステップS105Dにて活動状態計測情報を睡眠状態と判定した場合、ステップS105Eにおいて、合成加速度の閾値を超える回数を1分間積算した回数であるカウント数を演算する。ステップS105Fにおいて、ステップS105Eで得られたカウント数を用いて、第2の判定方法によって覚醒の判定を行う。第2の判定方法の一例は、Cole式である。Cole式の判定値Sが1以上の場合、第2の判定部は生体を覚醒状態と判定し、ステップS106に進む。判定値Sが1よりも小さい場合、第2の判定部は生体を睡眠状態と判定し、ステップS105Gにおいて脳波センサー24が生体の脳波の計測を行う。ステップS105Hにおいて、生体状態計測部32は計測された生体の脳波を周波数解析する。   In step S <b> 105 </ b> D, the biological state measurement unit 32 determines whether it is a sleep state by the first determination method. An example of the first determination method is determination of whether or not the posture of the living body determined in step S105C is supine and resting for a certain period of time. When it continues for a fixed time, a 1st determination part determines activity state measurement information to be a sleep state. When it is determined in step S105D that the activity state measurement information is the sleep state, in step S105E, a count number that is the number of times that the number of times exceeding the threshold value of the combined acceleration is accumulated for one minute is calculated. In step S105F, the awakening is determined by the second determination method using the count obtained in step S105E. An example of the second determination method is the Cole formula. When the determination value S of the Cole expression is 1 or more, the second determination unit determines that the living body is in the awake state, and proceeds to step S106. When the determination value S is smaller than 1, the second determination unit determines that the living body is in the sleeping state, and the electroencephalogram sensor 24 measures the electroencephalogram of the living body in step S105G. In step S105H, the biological state measuring unit 32 performs frequency analysis on the measured brain waves of the biological body.

ステップS105Iにおいて、生体状態計測部32は、ステップS105Hの解析結果により睡眠の段階を表す睡眠ステージを判定し、ステップS106に進む。睡眠ステージの例は、レム睡眠状態、ステージ1、ステージ2、ステージ3、および、ステージ4である。   In step S105I, the biological state measurement unit 32 determines a sleep stage representing a sleep stage based on the analysis result of step S105H, and the process proceeds to step S106. Examples of sleep stages are the REM sleep state, stage 1, stage 2, stage 3, and stage 4.

ステップS105Dにおいて、活動状態計測情報が睡眠状態でないと判定した場合、ステップS105Jにおいて、演算部33が生体の活動量の一例であるMETs値を演算する。METs値が安静閾値よりも小さい場合、生体状態計測部32は生体の活動状態を安静状態と判定し、ステップS106に進む。METs値が安静閾値以上の場合、生体状態計測部32は生体の活動量を安静状態でないと判定し、ステップS105Lに進む。ステップS105Lにて、METs値が安静閾値以上、かつ、歩行閾値以下である場合、生体状態計測部32は生体の活動量を歩行状態と判定し、ステップS106に進む。METs値が歩行閾値よりも大きい場合、生体状態計測部32は生体の活動量は走行状態と判定し、ステップS106に進む。   If it is determined in step S105D that the activity state measurement information is not a sleep state, in step S105J, the calculation unit 33 calculates a METs value that is an example of a biological activity amount. If the METs value is smaller than the rest threshold, the biological state measurement unit 32 determines that the biological activity state is the rest state, and proceeds to step S106. If the METs value is greater than or equal to the rest threshold, the biological state measurement unit 32 determines that the amount of activity of the biological body is not in the rest state, and proceeds to step S105L. If the METs value is greater than or equal to the rest threshold and less than or equal to the walking threshold in step S105L, the biological state measurement unit 32 determines that the amount of biological activity is the walking state, and proceeds to step S106. If the METs value is greater than the walking threshold, the biological state measurement unit 32 determines that the amount of biological activity is the running state, and proceeds to step S106.

図12を参照して、ステップS105以後の動作について説明する。ステップS106において、記憶部34は、ステップS102で計測された神経指標値と、ステップS105で判定された活動状態計測情報とを関連付けて記憶する。   With reference to FIG. 12, the operation after step S105 will be described. In step S106, the storage unit 34 stores the nerve index value measured in step S102 and the activity state measurement information determined in step S105 in association with each other.

ステップS107において、演算部33は計測時間の判定を行う。すなわち、計測時間が予め設定された設定時間を超過するまで、ステップS101〜ステップS106を繰り返す。計測時間が設定時間を超えたとき、ステップS108に進む。   In step S107, the calculation unit 33 determines the measurement time. That is, steps S101 to S106 are repeated until the measurement time exceeds a preset set time. When the measurement time exceeds the set time, the process proceeds to step S108.

ステップS108において、本体通信部37(図11参照)が携帯情報端末40に、神経指標値、活動状態計測情報、脈波情報、および計測時刻を含む計測情報を送信する。ステップS109では、端末通信部38(図11参照)が計測情報を取得し、記憶部34が記憶する。   In step S <b> 108, the main body communication unit 37 (see FIG. 11) transmits to the portable information terminal 40 measurement information including nerve index values, activity state measurement information, pulse wave information, and measurement time. In step S109, the terminal communication part 38 (refer FIG. 11) acquires measurement information, and the memory | storage part 34 memorize | stores it.

ステップS110において、神経状態計測部36は活動状態計測情報および神経指標値に基づいて、自律神経機能の活動状態を計測する。ステップS110の一部であるステップS110Aでは、神経状態計測部36が、神経指標値と、低下閾値Lとを比較し、自律神経機能を判定する。自律神経機能が低下していると判定した場合、ステップS111にて、表示部11が自律神経機能が低下していること表示する。自律神経機能が低下していないと判定した場合、ステップS110の一部であるステップS110Bに進む。   In step S110, the nerve state measurement unit 36 measures the activity state of the autonomic nerve function based on the activity state measurement information and the nerve index value. In step S110A, which is a part of step S110, the nerve state measurement unit 36 compares the nerve index value with the decrease threshold L to determine the autonomic nerve function. If it is determined that the autonomic nerve function is degraded, the display unit 11 displays that the autonomic nerve function is degraded in step S111. If it is determined that the autonomic nerve function has not deteriorated, the process proceeds to step S110B which is a part of step S110.

ステップS110Bでは、神経状態計測部36が、トーンTおよびエントロピーEと、亢進閾値Hとを比較し、自律神経機能を判定する。自律神経機能が亢進していると判定した場合、ステップS111にて表示部11が、自律神経機能が亢進していることを表示する。自律神経機能が正常であると判定した場合、ステップS111にて表示部11が、自律神経機能が正常であると表示する。   In step S110B, the nerve state measuring unit 36 compares the tone T and entropy E with the enhancement threshold H to determine the autonomic nerve function. If it is determined that the autonomic nervous function is enhanced, the display unit 11 displays that the autonomic nervous function is enhanced in step S111. If it is determined that the autonomic nerve function is normal, the display unit 11 displays that the autonomic nerve function is normal in step S111.

ここで、睡眠状態時の自律神経機能の判定では、自律神経活動度と睡眠ステージとが用いられる。図14を参照して、自律神経活動度を用いた判定の一例を説明する。睡眠ステージ毎の自律神経活動度を比較し、自律神経機能を判定する。正常な状態では睡眠ステージが深くなるにつれ自律神経活動度が高くなり、ステージ4で最大となる。正常値は事前に実験等により予め設定されており、同年代の生体、同性、および、生体の過去の記憶を基準にした正常値を用いてもよい。また、自律神経活動度としてエントロピーEではなく、例えば心拍変動の周波数解析より得られるTP(Total Power)を用いてもよい。TPは、例えばパワースペクトルの積分値である。   Here, in the determination of the autonomic nerve function in the sleep state, the autonomic nerve activity level and the sleep stage are used. With reference to FIG. 14, an example of determination using the autonomic nerve activity level will be described. The autonomic nerve activity is compared for each sleep stage, and the autonomic nerve function is determined. In a normal state, the level of autonomic nerve activity increases as the sleep stage becomes deeper, and is maximized at stage 4. The normal value is set in advance by experiments or the like, and a normal value based on the same age of the living body, the same sex, and the past memory of the living body may be used. Further, instead of entropy E as the degree of autonomic nerve activity, for example, TP (Total Power) obtained by frequency analysis of heart rate variability may be used. TP is, for example, an integral value of a power spectrum.

そして、覚醒状態時の自律神経機能の判定では、自律神経バランスを用いる。図15を参照して、自律神経バランスを用いた判定の一例を説明する。ステップS105C(図13参照)で判定された姿勢が変化する時刻を時刻t0とする。変化の一例は座位から立位である。生体の自律神経は姿勢変換によって反射的に交感神経が高まることが知られている。時刻t0における自律神経バランスをSt0、時刻t0から自律神経が安定するために必要な時間の目安である安定時間ts経過以後の時刻t2における自律神経バランスをSt2とする。時刻t0から安定時間ts経過以前の時刻t1における自律神経バランスをSt1とする。時刻t1は、時刻t0から、例えば1〜2分程度経過した時刻である。例えば、時刻t1での自律神経バランスの回復を確認することによって、姿勢の変換に対する自律神経機能の反応を評価できる。   The autonomic nerve balance is used in the determination of the autonomic nerve function in the awake state. An example of determination using the autonomic nerve balance will be described with reference to FIG. The time at which the posture determined in step S105C (see FIG. 13) changes is defined as time t0. An example of the change is from sitting to standing. It is known that the sympathetic nerve of a living body's autonomic nerve is reflexively increased by posture change. The autonomic nerve balance at time t0 is St0, and the autonomic nerve balance at time t2 after the elapse of the stabilization time ts, which is a measure of the time required for the autonomic nerve to stabilize from time t0, is St2. Let the autonomic nerve balance at the time t1 before the stable time ts elapse from the time t0 be St1. The time t1 is a time when, for example, about 1 to 2 minutes have elapsed from the time t0. For example, by confirming the recovery of the autonomic nerve balance at time t1, the response of the autonomic nerve function to the posture change can be evaluated.

時刻t2での自律神経バランスの評価は、姿勢の変化から十分時間が経過した状態での評価である。神経指標値の変動がほとんどなくなった安定した状態について、座位と立位との状態を比較することで姿勢変換による定常的な自律神経機能を判定できる。ここで、自律神経バランスが高い状態である場合は、交感神経機能が亢進していると判定する。   The evaluation of the autonomic nerve balance at time t2 is an evaluation in a state in which a sufficient time has elapsed from the change in posture. A steady autonomic function by posture conversion can be determined by comparing the sitting and standing states in a stable state in which the fluctuation of the nerve index value is almost eliminated. Here, when the autonomic nerve balance is high, it is determined that the sympathetic nerve function is enhanced.

自律神経機能指標評価の一例として、過去の神経指標値との比較を行う。例えば、時刻t0にて測定した回の前回の測定時において姿勢が変化した時刻であるt3における自律神経バランスをSt3とする。時刻t3から安定時間ts経過以後の時刻t5における自律神経バランスをSt5、時刻t3から安定時間ts経過以前の時刻t4における自律神経バランスをSt4とする。前回の測定時の自律神経バランスとの比率である、St2/St0とSt5/St0とを比較する。また、St1/St0とSt4/St0とを比較する。例えば、St2/St0とSt1/St0とが高ければ、交感神経機能が亢進していると判定する。また、自律神経バランスとして、例えば心拍変動の周波数解析より得られるLF/HFを用いてもよい。LF(Low Frequency)は、例えば、約10秒の周期の波形のパワースペクトルである。HF(High Frequency)は、例えば3秒から4秒の周期の波形のパワースペクトルである。   As an example of the autonomic nervous function index evaluation, a comparison with past nerve index values is performed. For example, let St3 be the autonomic nerve balance at t3, which is the time when the posture changes at the time of the previous measurement at the time t0. The autonomic nerve balance at the time t5 after the stable time ts has elapsed from the time t3 is St5, and the autonomic nerve balance at the time t4 before the stable time ts has elapsed from the time t3 is St4. St2 / St0 and St5 / St0, which are ratios to the autonomic nerve balance at the previous measurement, are compared. Also, St1 / St0 is compared with St4 / St0. For example, if St2 / St0 and St1 / St0 are high, it is determined that the sympathetic nerve function is enhanced. As the autonomic nerve balance, for example, LF / HF obtained by frequency analysis of heart rate variability may be used. LF (Low Frequency) is, for example, a power spectrum having a waveform with a period of about 10 seconds. HF (High Frequency) is a power spectrum of a waveform with a period of 3 to 4 seconds, for example.

実施の形態2の生体情報計測装置1によれば、実施の形態1の生体情報計測装置1により得られる効果に加えて、以下に示される効果がさらに得られる。
(9)神経状態計測部36は、異なる種類に分類される複数の生体の活動状態のそれぞれについて自律神経機能の活動状態を計測する。このため、異なる種類の生体の活動状態に対する自律神経機能の反応度合の相対的な関係を確認でき、生体に関する多様な判定に応用できる。
According to the biological information measuring apparatus 1 of the second embodiment, in addition to the effects obtained by the biological information measuring apparatus 1 of the first embodiment, the following effects are further obtained.
(9) The nerve state measurement unit 36 measures the activity state of the autonomic nerve function for each of the activity states of a plurality of living bodies classified into different types. For this reason, the relative relationship of the reaction degree of the autonomic nerve function with respect to the activity state of a different kind of biological body can be confirmed, and it can apply to various determinations regarding a biological body.

(10)神経状態計測部36は、生体状態計測部32により計測された生体の活動状態が安定期である場合に自律神経機能の活動状態を計測する。このため、生体の活動状態が脈波に及ぼす影響が小さい、または、生体の活動状態は脈波に実質的に影響を及ぼさない。このため、自律神経機能の活動状態に関するより正確な測定結果が得られやすい。   (10) The nerve state measuring unit 36 measures the activity state of the autonomic nerve function when the activity state of the living body measured by the living body state measuring unit 32 is in a stable period. For this reason, the influence of the biological activity state on the pulse wave is small, or the biological activity state does not substantially affect the pulse wave. For this reason, it is easy to obtain a more accurate measurement result regarding the activity state of the autonomic nervous function.

(11)神経状態計測部36は、生体状態計測部32により計測された生体の活動状態が過渡期である場合に自律神経機能の活動状態を計測する。このため、生体の活動状態の変化が自律神経機能の活動状態に及ぼす影響を計測し、計測結果を生体の活動状態に対する自律神経機能の反応速度等に関する多様な判定に応用できる。   (11) The nerve state measuring unit 36 measures the activity state of the autonomic nerve function when the living state of the living body measured by the living body state measuring unit 32 is in a transition period. For this reason, the influence which the change of the activity state of a biological body has on the activity state of an autonomic nerve function is measured, and a measurement result can be applied to various determinations regarding the response speed of the autonomic nerve function to the activity state of the living body.

(12)生体状態計測部32は、生体の姿勢および生体の活動量の少なくとも一方に関する情報を含む生体状態情報に基づいて生体の活動状態を計測する。このため、生体の姿勢に応じて計測される生体の活動状態毎に自律神経機能の活動状態を計測でき、計測結果を生体に関する多様な判定に応用できる。   (12) The biological state measurement unit 32 measures the biological activity state based on biological state information including information on at least one of the posture of the biological body and the amount of activity of the biological body. For this reason, the activity state of the autonomic nerve function can be measured for each activity state of the living body measured according to the posture of the living body, and the measurement result can be applied to various determinations related to the living body.

(13)生体状態計測部32は、睡眠状態を複数の睡眠ステージに区分する。このため、睡眠ステージ毎に自律神経機能の活動状態を計測でき、計測結果を生体に関する多様な判定に応用できる。   (13) The biological state measurement unit 32 classifies the sleep state into a plurality of sleep stages. For this reason, the activity state of an autonomic nerve function can be measured for every sleep stage, and a measurement result can be applied to various determinations regarding a living body.

(変形例)
上記各実施の形態に関する説明は本発明に従う生体情報計測装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う生体情報計測装置は実施の形態以外に例えば以下に示される上記各実施の形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも2つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。
(Modification)
The description regarding each said embodiment is an illustration of the form which the biological information measuring device according to this invention can take, and it does not intend restrict | limiting the form. The biological information measuring device according to the present invention may take a form in which, in addition to the embodiments, for example, modifications of the above-described embodiments described below and at least two modifications not contradicting each other are combined.

・脈波検出部21は電極を用いた心電計測を行ってもよい。
・3軸加速度センサー20は角速度センサーでもよい。角速度センサーが出力する各軸の角速度を合成した合成角速度を、3軸加速度センサー20が各軸の出力する加速度を合成した合成加速度の代わりに使用してもよい。
The pulse wave detection unit 21 may perform electrocardiogram measurement using electrodes.
The triaxial acceleration sensor 20 may be an angular velocity sensor. A combined angular velocity obtained by combining the angular velocities of the respective axes output from the angular velocity sensor may be used in place of the combined acceleration obtained by combining the accelerations output from the respective axes by the triaxial acceleration sensor 20.

・携帯情報端末40は、スマートフォンに代えて、タブレット型の情報端末またはノート型のパソコンであってもよい。また、携帯情報端末40を含む外部機器は、携帯型に限定されず、デスクトップ型のパソコンまたはその他の据え置き型の情報端末であってもよい。   The portable information terminal 40 may be a tablet information terminal or a notebook personal computer instead of the smartphone. The external device including the portable information terminal 40 is not limited to a portable type, and may be a desktop personal computer or other stationary information terminal.

・記憶部34は、RAMに代えて、磁気ディスク、フラッシュメモリー、または、SSD(Solid State Drive)であってもよい。記憶部34を着脱可能とすることにより、データの入力または出力を実施することもできる。   The storage unit 34 may be a magnetic disk, a flash memory, or an SSD (Solid State Drive) instead of the RAM. Data can be input or output by making the storage unit 34 detachable.

・演算部33は、生体の活動状態として、歩数、METs、消費カロリー、または、PAL(Physical Activity Level)を演算してもよい。また、周波数解析による周波数成分を用いてもよい。   The calculation unit 33 may calculate the number of steps, METs, calorie consumption, or PAL (Physical Activity Level) as the biological activity state. Moreover, you may use the frequency component by a frequency analysis.

・演算部33は、エントロピーEをShannonの平均情報量により演算する方法に代えて、Renyiエントロピーにより演算する方法を用いてもよい。
・神経指標値として、交感神経指標と副交感神経指標を使用してもよい。この交感神経指標は、周波数解析法のLF/HFにより演算することができる。
-The calculating part 33 may replace with the method of calculating entropy E by Shannon's average information amount, and may use the method of calculating by Renyi entropy.
A sympathetic nerve index and a parasympathetic nerve index may be used as the nerve index value. This sympathetic nerve index can be calculated by LF / HF of the frequency analysis method.

・演算部33は、エントロピーEの演算に代えて、周波数解析を実施してもよい。
・本体10は装着部13を備えていなくてもよい。例えば、生体の衣服のポケットに本体10を収容することにより生体が本体10を携帯することができる。また、手で本体10を手首に固定することにより本体10を装着できる。
The calculation unit 33 may perform frequency analysis instead of the entropy E calculation.
The main body 10 may not include the mounting portion 13. For example, the living body can carry the main body 10 by housing the main body 10 in the pocket of the living body. Further, the main body 10 can be mounted by fixing the main body 10 to the wrist by hand.

・覚醒状態時の生体の活動状態は、活動量によりさらに細かく分けてもよい。
・睡眠状態時の生体の活動状態は、カウント数によりさらに細かく分けてもよい。
・ステップS5Fでは、Cole式に代えて睡眠の判定を行う式であるAW2式を用いてもよい。
-The activity state of the living body in the awake state may be further divided according to the amount of activity.
-The activity state of the living body in the sleep state may be further divided according to the count number.
In step S5F, the AW2 equation, which is an equation for determining sleep, may be used instead of the Cole equation.

・自律神経機能の判定の閾値等を調整することにより、生体は人間に限らず動物であってもよい。
・ステップS105Dにて、睡眠でないと判定した場合には、ステップS105Jに進まずにステップS103に戻り、ステップS105Dをさらに繰り返してもよい。
-By adjusting the threshold for determining the autonomic nervous function, the living body is not limited to a human but may be an animal.
If it is determined in step S105D that it is not sleep, the process may return to step S103 without proceeding to step S105J, and step S105D may be further repeated.

・実施の形態2の本体10は、手首に装着し脈波を計測してもよい。
・実施の形態2の神経状態計測部36は、生体情報計測部本体30Aに設けてもよい。
・実施の形態2の睡眠状態時の自律神経の判定では、自律神経バランスや交感神経活動、副交感神経活動など他の自律神経指標を用いてもよい。
-The main body 10 of Embodiment 2 may be attached to a wrist and measure a pulse wave.
-The nerve state measurement part 36 of Embodiment 2 may be provided in the biological information measurement part main body 30A.
In the determination of the autonomic nerve in the sleep state according to the second embodiment, other autonomic nerve indexes such as autonomic nerve balance, sympathetic nerve activity, and parasympathetic nerve activity may be used.

・実施の形態2の活動状態時の自律神経の判定では、自律神経活動度や交感神経活動、副交感神経活動など他の自律神経指標を用いてもよい。
・ステップS105A〜S105Cは、ステップS104での合成加速度の演算の前に実施してもよい。
In the determination of the autonomic nerve in the active state of the second embodiment, other autonomic nerve indices such as the degree of autonomic nerve activity, sympathetic nerve activity, and parasympathetic nerve activity may be used.
Steps S105A to S105C may be performed before the calculation of the combined acceleration in step S104.

本発明の一形態に従う生体情報計測装置は、高精度な自律神経機能の判定が可能となるので、スポーツ中の自律神経機能計測や、赤ん坊、高齢者、または、動物に対する計測等の用途に利用できる。   The biological information measuring device according to one embodiment of the present invention can determine the autonomic nervous function with high accuracy, and thus can be used for measuring autonomic function during sports and measuring a baby, an elderly person, or an animal. it can.

1 :生体情報計測装置
21 :脈波検出部
32 :生体状態計測部
32A:第1の判定部
32B:第2の判定部
33 :演算部
34 :記憶部
36 :神経状態計測部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Biological information measuring device 21: Pulse wave detection part 32: Biological state measurement part 32A: 1st determination part 32B: 2nd determination part 33: Calculation part 34: Storage part 36: Neural state measurement part

Claims (12)

自律神経機能を計測する携帯可能な生体情報計測装置であって、
生体の運動に関する情報である運動情報に基づいて生体の活動状態を計測する生体状態計測部と、
脈波に関する情報である脈波情報、および、前記生体状態計測部により計測された前記生体の活動状態である活動状態計測情報に基づいて自律神経機能の活動状態を計測する神経状態計測部とを備え
前記神経状態計測部は同じ種類に分類される複数の前記生体の活動状態のそれぞれについて自律神経機能の活動状態を計測する
生体情報計測装置。
A portable biological information measuring device that measures autonomic nerve function,
A biological state measurement unit that measures the biological activity state based on movement information that is information related to the movement of the biological body;
A nerve state measuring unit that measures an activity state of an autonomic nerve function based on pulse wave information that is information related to a pulse wave and activity state measurement information that is an activity state of the living body measured by the living body state measuring unit; Prepared ,
The nerve state measuring unit is a biological information measuring device that measures an activity state of an autonomic nerve function for each of a plurality of activity states of the living body classified into the same type .
自律神経機能を計測する携帯可能な生体情報計測装置であって、
生体の運動に関する情報である運動情報に基づいて生体の活動状態を計測する生体状態計測部と、
脈波に関する情報である脈波情報、および、前記生体状態計測部により計測された前記生体の活動状態である活動状態計測情報に基づいて自律神経機能の活動状態を計測する神経状態計測部とを備え
前記神経状態計測部は異なる種類に分類される複数の前記生体の活動状態のそれぞれについて自律神経機能の活動状態を計測する
生体情報計測装置。
A portable biological information measuring device that measures autonomic nerve function,
A biological state measurement unit that measures the biological activity state based on movement information that is information related to the movement of the biological body;
A nerve state measuring unit that measures an activity state of an autonomic nerve function based on pulse wave information that is information related to a pulse wave and activity state measurement information that is an activity state of the living body measured by the living body state measuring unit; Prepared ,
The biological information measuring device that measures an activity state of an autonomic nerve function for each of a plurality of activity states of the living body classified into different types .
自律神経機能を計測する携帯可能な生体情報計測装置であって、
生体の運動に関する情報である運動情報に基づいて生体の活動状態を計測する生体状態計測部と、
脈波に関する情報である脈波情報、および、前記生体状態計測部により計測された前記生体の活動状態である活動状態計測情報に基づいて自律神経機能の活動状態を計測する神経状態計測部とを備え
前記神経状態計測部は前記生体状態計測部により計測された前記生体の活動状態が睡眠状態である場合に前記自律神経機能の活動状態を計測し、
前記生体状態計測部は前記睡眠状態を複数の睡眠ステージに区分する
生体情報計測装置。
A portable biological information measuring device that measures autonomic nerve function,
A biological state measurement unit that measures the biological activity state based on movement information that is information related to the movement of the biological body;
A nerve state measuring unit that measures an activity state of an autonomic nerve function based on pulse wave information that is information related to a pulse wave and activity state measurement information that is an activity state of the living body measured by the living body state measuring unit; Prepared ,
The neural state measurement unit measures the activity state of the autonomic nerve function when the biological activity state measured by the biological state measurement unit is a sleep state,
The living body state measuring unit is a living body information measuring device that divides the sleeping state into a plurality of sleep stages .
自律神経機能を計測する携帯可能な生体情報計測装置であって、
生体の運動に関する情報である運動情報に基づいて生体の活動状態を計測する生体状態計測部と、
脈波に関する情報である脈波情報、および、前記生体状態計測部により計測された前記生体の活動状態である活動状態計測情報に基づいて自律神経機能の活動状態を計測する神経状態計測部とを備え
前記神経状態計測部は前記生体状態計測部により計測された前記生体の活動状態が睡眠状態である場合に前記自律神経機能の活動状態を計測し、
前記生体状態計測部は、前記生体の活動状態が睡眠状態であるか否かを第1の判定方法により判定する第1の判定部、および、前記第1の判定部により前記生体の活動状態が睡眠状態であると判定された場合に前記生体の活動状態が睡眠状態であるか否かを第2の判定方法により判定し、肯定結果が得られた場合に前記生体の活動状態が睡眠状態であると決定する第2の判定部を備える
生体情報計測装置。
A portable biological information measuring device that measures autonomic nerve function,
A biological state measurement unit that measures the biological activity state based on movement information that is information related to the movement of the biological body;
A nerve state measuring unit that measures an activity state of an autonomic nerve function based on pulse wave information that is information related to a pulse wave and activity state measurement information that is an activity state of the living body measured by the living body state measuring unit; Prepared ,
The neural state measurement unit measures the activity state of the autonomic nerve function when the biological activity state measured by the biological state measurement unit is a sleep state,
The biological state measurement unit is configured to determine whether or not the biological activity state is a sleeping state by a first determination unit, and the first determination unit determines whether the biological activity state is a sleep state. When it is determined that the living state is a sleeping state, the second determining method determines whether the living state is a sleeping state, and when the positive result is obtained, the living state is the sleeping state. A biological information measuring device provided with the 2nd judgment part which determines that there exists .
自律神経機能の活動状態を示す指標である神経指標値を前記脈波情報に基づいて演算する演算部をさらに備え、
前記神経状態計測部は、前記演算部により演算された前記神経指標値、および、前記活動状態計測情報に基づいて自律神経機能の活動状態を計測する
請求項1〜4のいずれか一項に記載の生体情報計測装置。
An arithmetic unit that calculates a nerve index value that is an index indicating an activity state of the autonomic nerve function based on the pulse wave information;
The nerve state measurement unit measures an activity state of an autonomic nerve function based on the nerve index value calculated by the operation unit and the activity state measurement information.
The biological information measuring device according to any one of claims 1 to 4 .
前記活動状態計測情報と前記神経指標値とを関連付けて記憶する記憶部をさらに備える
請求項5に記載の生体情報計測装置。
A storage unit for storing the activity state measurement information and the nerve index value in association with each other;
The biological information measuring device according to claim 5 .
前記神経状態計測部は前記生体状態計測部により計測された前記生体の活動状態が安定期である場合に前記自律神経機能の活動状態を計測する
請求項1〜6のいずれか一項に記載の生体情報計測装置。
The neural state measurement unit measures the activity state of the autonomic nerve function when the biological activity state measured by the biological state measurement unit is in a stable period.
The biological information measuring device according to any one of claims 1 to 6 .
前記神経状態計測部は前記生体状態計測部により計測された前記生体の活動状態が過渡期である場合に前記自律神経機能の活動状態を計測する
請求項1〜7のいずれか一項に記載の生体情報計測装置。
The neural state measurement unit measures the activity state of the autonomic nerve function when the biological activity state measured by the biological state measurement unit is in a transitional period.
The biological information measuring device according to any one of claims 1 to 7 .
前記神経状態計測部は前記生体状態計測部により計測された前記生体の活動状態が覚醒状態である場合に前記自律神経機能の活動状態を計測する
請求項1〜8のいずれか一項に記載の生体情報計測装置。
The nerve state measurement unit measures the activity state of the autonomic nerve function when the activity state of the living body measured by the body state measurement unit is an awake state.
The biological information measuring device according to any one of claims 1 to 8 .
前記生体状態計測部は生体の姿勢および生体の活動量の少なくとも一方に関する情報を含む生体状態情報に基づいて前記生体の活動状態を計測する
請求項9に記載の生体情報計測装置。
Measuring the activity status of the subject based on the biological condition measurement unit posture and activity level of at least one of information including raw material state information regarding the biological biological
The biological information measuring device according to claim 9 .
請求項1〜10のいずれか一項に記載の生体情報計測装置を動作させるためのプログラムであって、
前記脈波情報および前記活動状態計測情報を前記生体情報計測装置に取得させる第1ステップと、
前記脈波情報および前記活動状態計測情報に基づく自律神経機能の活動状態の計測を前記神経状態計測部に実行させる第2ステップとを含む
生体情報計測装置のプログラム。
A program for operating the biological information measuring device according to any one of claims 1 to 10 ,
A first step of causing the biological information measuring device to acquire the pulse wave information and the activity state measurement information;
A program for a biological information measuring device, comprising: a second step for causing the neural state measuring unit to perform measurement of an active state of an autonomic nerve function based on the pulse wave information and the activity state measuring information .
前記第1ステップと前記第2ステップとの間で前記脈波情報に基づく前記神経指標値の演算を前記演算部に実行させる第3ステップをさらに含み、
前記第2ステップでは、前記神経指標値および前記活動状態計測情報に基づく自律神経機能の活動状態の計測を前記神経状態計測部に実行させる
請求項2または少なくとも請求項2を引用する請求項5〜10のいずれか一項に記載の生体情報計測装置を動作させる請求項11に記載の生体情報計測装置のプログラム。
A third step of causing the calculation unit to perform calculation of the nerve index value based on the pulse wave information between the first step and the second step;
In the second step, according to claim 5 to cite the nerve index value and the active measuring claims measuring the activity status of the autonomic nervous function based on the information to be executed by the neural state measurement unit 2 or at least claim 2 10 any program of the biological information measuring apparatus according to claim 11 to operate the biological information measuring apparatus according to one of.
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