JP6598570B2 - 生体情報測定装置、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は生体情報測定装置、及びプログラムに関する。

近年、病院内において被験者（患者）の生体情報（血圧、体温、呼吸等のバイタルサイン）を測定可能な生体情報測定装置が広く使用されている。ここで生体情報測定装置とは、ベッドサイドモニタ、医用テレメータ等を含むものである。

生体情報測定装置は、被験者の生体情報を測定するだけに限らず、遠隔地にいる医師や看護師と被験者との間のコミュニケーションツールとして使用される場合もある。例えば特許文献１には、マイクから集音された音声を外部装置に送信する生体情報測定装置が開示されている（段落００３４等）。同様に特許文献２には、個人的な健康管理デバイスにおいて音声通信技術が実装されていることが開示されている（abstract等）。

特開２０１１−２１２１６７号公報 米国特許第８４８７７７１号明細書

しかしながら上述の音声通信の機能は、消費電力（バッテリ消費量）の大きい。そのため携帯型の医療機器等においては、音声通信の機能を常にＯＮにしておくことは好ましくない。上述の特許文献１及び２では、音声通信機能の消費電力についての示唆や教示が無い。そのため、音声通信機能を有することによって、消費電力の増大を招いてしまう恐れがあった。

本発明は上述の課題を鑑みてなされたものであり、消費電力を抑えつつ、円滑な音声コミュニケーションが取れる生体情報測定装置、及びプログラムを提供することを主たる目的とする。

本発明にかかる生体情報測定装置の一態様は、
被験者の生体情報を測定する生体情報測定装置であって、
音声データを含む各種データを送受信する無線処理部と、
所定条件を満たす状態となったか否かを判定し、当該所定条件を満たすと判定した場合に、前記無線通信部を、前記音声データに関する処理の一部が制限された省電力モードから前記音声データに関する処理の制限が解除されたハイパフォーマンスモードに切り替える判定部と、を備える、ものである。

判定部は、所定の条件を満たす場合にのみ無線通信部をハイパフォーマンスモードに切り替える。すなわち無線通信部は、必要な場合にのみ音声データに関する処理の制限が解除されたハイパフォーマンスモードとなり、それ以外の場合には音声データに関する処理の一部が制限された省電力モードとなる。これにより、無線通信部の消費電力が削減され、ひいては生体情報測定装置の消費電力の低減を実現することができる。また被験者と医師等がコミュニケーションを行うべき状況では、音声通信が可能な状態となる。これにより被験者は、非常事態等が生じた場合に円滑に医師等と会話を行うことが可能となる。

本発明は、消費電力を抑えつつ、円滑な音声コミュニケーションが取れる生体情報測定装置、及びプログラムを提供することができる。

実施の形態１にかかる生体情報測定装置１の構成を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる判定部２２が使用する条件の一例を示す図である。 実施の形態１にかかる判定部２２の処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１にかかる判定部２２が使用する条件の一例を示す図である。 実施の形態１にかかる判定部２２の処理の流れを示すフローチャートである。

＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる生体情報測定装置１の構成を示すブロック図である。生体情報測定装置１は、被験者Ｐの各種の生体情報（血圧、体温、呼吸波形、呼吸数、動脈血酸素飽和度等）を取得する医療機器である。生体情報測定装置１は、例えば被験者Ｐが携帯する医用テレメータである。

生体情報測定装置１は、測定部１１、転倒センサ１２、速度センサ１３、温度センサ１４、照度センサ１５、マイク１６、スピーカ１７、制御部１８、メモリ１９、及び表示部２０を有する。制御部１８は、判定部２１及び無線通信部２２を有する。また生体情報測定装置１は、図示しないもののバッテリ、各種制御回路等も内蔵する。

被験者Ｐには、各種センサ３０が取り付けられている。各種センサ３０とは、例えばプローブ、電極、カフ、等の生体情報（バイタルサイン）の取得用の各種のセンサである。測定部１１は、各種センサ３０から被験者Ｐの生体信号を取得し、当該生体信号から各生体情報の測定値を取得する。測定部１１は、各生体情報の測定値を制御部１８に供給する。

転倒センサ１２は、生体情報測定装置１が測定対象とする被験者Ｐが転倒したことを検出するセンサである。転倒センサ１２は、例えば地磁気測定機能により転倒を検出するものであってもよく、ジャイロセンサを応用して転倒を検出するものであってもよい。転倒センサ１２は、被験者Ｐの転倒を検出した場合、制御部１８に通知を行う。

速度センサ１３は、生体情報測定装置１の移動速度を検出するセンサである。速度センサ１３は、一般的な速度検出機構を持つセンサであればよい。速度センサ１３は、検出した速度を適宜制御部１８に供給する。速度センサ１３は加速度センサであってもよく、移動速度の代わりに加速度を算出する構成であっても構わない。

温度センサ１４は、生体情報測定装置１の周辺温度を測定するセンサである。温度センサ１４は、一般的な温度計等と同様の構成を持つセンサであればよい。温度センサ１４は、検出した温度を適宜制御部１８に供給する。

照度センサ１５は、生体情報測定装置１の周辺の照度を測定するセンサである。照度センサ１５は、一般的な照度測定機構（例えばフォトダイオード、電流増幅回路等を有する構成）であればよい。照度センサ１５は、検出した周辺照度の測定値を適宜制御部１８に供給する。

なお、転倒センサ１２、速度センサ１３、温度センサ１４、及び照度センサ１５は、必ず生体情報測定装置１に設けられている必要はなく、必要なもののみが搭載されていればよい。また図示しないものの振動センサ等の他のセンサを備える構成であってもよい。

マイク１６は、生体情報測定装置１の周囲音を取得する集音機構である。マイク１６は、取得した音を制御部１８に適宜供給する。スピーカ１７は、制御部１８の制御に応じて報知音等を出力する。

メモリ１９は、各種データを記憶する不揮発性のメモリ（例えばハードディスク）、及びデータのバッファリングや作業領域として使用される揮発性のメモリ（例えばキャッシュメモリ）、を含む。制御部１８は、メモリ１９に対するデータの読み書きを適宜行う。

表示部２０は、生体情報測定装置１の筐体上に設けられた表示装置であり、例えば液晶ディスプレイやその周辺機器から構成される。表示部２０には、被験者Ｐのバイタルサインの情報（例えば血圧、呼吸、体温、動脈血酸素飽和度、の測定値や測定波形）が表示される。

制御部１８は、生体情報測定装置１の各種の制御を行う。制御部１８は、メモリ１９から各種のプログラムを読み出して実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、各種回路等から構成される。なお制御部１８は、複数のＣＰＵを有する構成であってもよく、複数のチップに分かれた構成により実現されていてもよい。

制御部１８は、判定部２１及び無線通信部２２を有する。無線通信部２２は、他の装置（例えばセントラルモニタ）と音声データを含む各種のデータの送受信を行う。無線通信部２２は、音声データをリアルタイムで伝送する技術（以下、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）機能と呼称する）を実装している。詳細には無線通信部２２は、音声データを各種符号化方式で符号化／暗号化して送受信する機能を実装している。なお音声データとは、会話などを含む音データ全般を指すものである。

無線通信部２２の動作モードには、ハイパフォーマンスモードと省電力モードがある。ハイパフォーマンスモードとは、上述のＶｏＩＰ機能がＯＮになっている（すなわち音声送受信のための符号化や暗号化を実行可能な）モードである。すなわちハイパフォーマンスモードとは、音声データに関する処理の制限が解除された（音声データをリアルタイム伝送できる機能が実行できる）モードである。ハイパフォーマンスモードは、音声データの送受信が正確に実行できるものの、電力消費量（生体情報測定装置１に内蔵されたバッテリの電力消費量）が大きいモードである。

省電力モードとは、上述の音声データに関する処理の少なくとも一部が制限された（すなわち音声送受信のための符号化や暗号化の少なくとも一部が実行不可能な）モードである。省電力モードでは、外部装置からの音声データの受信はできるものの、当該音声データを復号化等の処理が制限される。すなわち省電力モードでは、既定のプロトコル（ＶｏＩＰプロトコル）に沿った音声データのリアルタイム伝送ができないものの、電力消費量が小さいモードである。

無線通信部２２の動作モード（ハイパフォーマンスモード、省電力モード）は、判定部２１の制御に応じて変更される。以下、判定部２１の判定処理について例を参照しつつ説明する。

はじめに無線通信部２２が省電力モードで動作している場合の判定部２１の制御処理について説明する。判定部２１は、所定条件を満たす状態となったかを判定する。当該所定条件とは、省電力モードからハイパフォーマンスモードに切り替える際に使用される各種条件である。図２は、省電力モードでの動作時に使用する所定条件の例を示す図である。図２では、７つの条件例が開示されている。

判定部２１は、測定部１１の測定する各種の生体情報の測定値が正常範囲外、すなわちアラームを鳴動させる状態（アラーム状態）となった場合（図２Ｎｏ．１）、無線通信部２２をハイパフォーマンスモードに切り替える。また判定部２１は、条件に応じて外部装置等（好適にはセントラルサーバや看護師が携帯する携帯端末等）に通知を行ってもよい（図２Ｎｏ．１）。例えばアラーム状態となった場合、判定部２１は看護師の携帯端末に通知を行うべきと判定する。これに応じて無線通信部２２は、被験者Ｐがアラーム状態であること、及びどのような状態であるか等を通知する。当該通知は、音声通知であってもよく、テキスト通知であってもよい。

また判定部２１は、転倒センサ１２が転倒を検知した場合、無線通信部２２をハイパフォーマンスモードに切り替えると共に外部装置等に対して通知（点灯状態であることを知らせる通知）を行う（図２Ｎｏ．２）。

判定部２１は、速度センサ１３が検出する移動速度が１０ｋｍ／ｈ〜２０ｋｍ／ｈである場合（一定の速度範囲内である場合）、無線通信部２２をハイパフォーマンスモードに切り替える（図２Ｎｏ．３）。

判定部２１は、速度センサ１３が検出する移動速度が２０ｋｍ／ｈ以上である場合（一定速度以上となった場合）、無線通信部２２をハイパフォーマンスモードに切り替えると共に外部装置等に対して通知（走っている等の異常状態であることを知らせる通知）を行う（図２Ｎｏ．４）。

判定部２１は、温度センサ１４が検出する周辺温度が３５℃以上である場合、無線通信部２２をハイパフォーマンスモードに切り替える（図２Ｎｏ．５）。判定部２１は、照度センサ１５が検出する周辺照度が５００ルクス以上であり時刻が２３時以降である場合、無線通信部２２をハイパフォーマンスモードに切り替える（図２Ｎｏ．６）。判定部２１は、無線通信部２２が外部装置（好適にはセントラルサーバや看護師が携帯する携帯端末）から音声データを受信した場合、無線通信部２２をハイパフォーマンスモードに切り替える（図２Ｎｏ．７）。

なお図２はあくまでも一例であり、ユーザ（例えば看護師や医師）が任意に条件とその条件に対応するアクションを設定できるようにしてもよい。

図３は、無線通信部２２が省電力モードで動作している場合の判定部２１の動作を示すフローチャートである。判定部２１は、定期的に所定の条件（図２）を満たす状況となったか否かを判定する（Ｓ１１）。所定条件を満たす状態となっていない場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、判定部２１は条件判定を引き続き行う。

一方、所定条件を満たす状態となった場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、判定部２１は無線通信部２２をハイパフォーマンスモードに切り替える（Ｓ１２）。そして判定部２１は、当該条件に対して通知等のアクションが設定されているか否かを判定する（Ｓ１３）。特に設定が行われていない場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、判定部２１は処理を終了する。一方、満たすこととなった条件に対して通知等のアクションが設定されている場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、判定部２１は無線通信部２２等に対して設定されているアクションを実行させる（Ｓ１４）。

続いて無線通信部２２がハイパフォーマンスモードで動作している場合の判定部２１の制御処理について説明する。図４は、ハイパフォーマンスモードでの動作時に使用する条件の例を示す図である。当該条件は、ハイパフォーマンスモードを解除すべき条件を定めた解除条件である。

判定部２１は、測定部１１の測定する各種の生体情報の測定値がアラームを鳴動させる状態（アラーム状態）から正常状態に戻った後に一定時間が経過した場合（図４Ｎｏ．１）、無線通信部２２を省電力モードに切り替える。同様に判定部２１は、転倒センサ１２が転倒を検知してから一定時間以上が経過した場合、無線通信部２２を省電力モードに切り替える（図４Ｎｏ．２）。また判定部２１は、各種の異常（移動速度異常、温度異常、照度異常）が正常となった後に一定時間以上経過した場合、無線通信部２２を省電力モードに切り替える（図４Ｎｏ．３、Ｎｏ．４）。なお判定部２１は、各種の異常が正常となったら即座に無線通信部２２を省電力モードに切り替えてもよい。すなわち判定部２１は、各種の異常が正常となった場合に無線通信部２２を省電力モードに切り替えればよい。

また判定部２１は、生体情報測定装置１の筐体上に設けられたボタン（音声通話終了ボタン）の押下等を検知した場合、無線通信部２２を省電力モードに切り替えてもよい（図２Ｎｏ．５）。さらに判定部２１は、生体情報測定装置１のバッテリの残量が２０％以下となった場合、無線通信部２２を省電力モードに切り替えてもよい（図２Ｎｏ．６）。なおバッテリの残量の閾値は、２０％に限らずこれ以外の値であってもよい。また一定時間以上にわたり音声データに関する処理が行われていない場合、判定部２１は無線通信部２２を省電力モードに切り替える（図２Ｎｏ．７）。

なお図４はあくまでも一例であり、ユーザ（例えば看護師や医師）が任意に条件とその条件に対応するアクションを設定できるようにしてもよい。

図５は、無線通信部２２がハイパフォーマンスモードで動作している場合の判定部２１の動作を示すフローチャートである。判定部２１は、図４に示すような解除条件を満たす状態となったか否かを定期的に判定する（Ｓ２１）。解除条件を満たす状態とはなっていない場合（Ｓ２１：Ｎｏ）、判定部２１は判定処理を継続して行う。一方、解除条件を満たす状態となった場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、判定部２１は無線通信部２２をハイパフォーマンスモードから省電力モードに切り替える（Ｓ２２）。

なお判定部２１は、省電力モードに移行した後に各種の処理（省電力モードへの移行を通知するメッセージの表示等）を適宜行ってもよい。

続いて本実施の形態にかかる生体情報測定装置１の効果について説明する。上述のように判定部２１は、所定の条件（例えば図２に示す条件）を満たす場合にのみ無線通信部２２をハイパフォーマンスモードに切り替える。すなわち無線通信部２２は、必要な場合にのみ音声通信に関する符号化等を実行可能なハイパフォーマンスモードとなり、それ以外の場合にはテキスト送受信や音声データの受信といった限定された機能のみを実現する省電力モードとなる。これにより、無線通信部２２の消費電力が削減され、ひいては生体情報測定装置１の消費電力の低減を実現することができる。また被験者Ｐと医師等がコミュニケーションを行うべき状況では、音声データに関する処理が制限されない状態となる。これにより被験者Ｐは、非常事態等が生じた場合に円滑に医師等と会話を行うことが可能となる。

例えば被験者Ｐの生体情報の測定値が正常範囲外となった場合、すなわちアラームが鳴動する状態となった場合（図２Ｎｏ．１）、被験者Ｐはマイク１６及びスピーカ１７を介した音声通信が可能な状態となる。これにより被験者Ｐは医師等に対して身体状態を説明することができるとともに、医師等は迅速な対応を行うことができる。

また被験者Ｐの転倒を検知した場合、被験者Ｐはマイク１６及びスピーカ１７を介した音声通信が可能な状態となる（図２Ｎｏ．２）。これにより被験者Ｐは医師等に対して状況を説明することができるとともに、医師等は迅速な対応を行うことができる。

被験者Ｐが走っているような場合（移動速度が所定値以上である場合）、被験者Ｐの携帯する生体情報測定装置１は音声通信が可能な状態となる（図２Ｎｏ．３，Ｎｏ．４）。これにより医師等は、被験者Ｐに対して注意を促す会話を行うことができる。

また被験者Ｐの周辺温度が高い場合（周辺温度が所定値以上である場合）、被験者Ｐの携帯する生体情報測定装置１は音声通信が可能な状態となる（図２Ｎｏ．５）。これにより医師等は、被験者Ｐに対して注意を促す会話（例えばクーラーの使用を促す会話）を行うことができる。さらに被験者Ｐの周辺温度が著しく高い場合（周辺温度が例えば５０℃以上である場合）、被験者Ｐの携帯する生体情報測定装置１は音声通信が可能な状態にすると共に、アラーム通知を行ってもよい。これにより、火事等の事件をいち早く検出することができる。

深夜の時間帯に被験者Ｐの周辺照度が高い場合、被験者Ｐの携帯する生体情報測定装置１は音声通信が可能な状態となる（図２Ｎｏ．６）。これにより医師等は、被験者Ｐに対して注意を促す会話（例えば早く就寝するように促す会話）を行うことができる。

また判定部２１は、解除条件（例えば図４に示す条件）を満たす場合には無線通信部２２をハイパフォーマンスモードから省電力モードに切り替える。すなわち判定部２１は、音声通話が必要なくなったと思われる状況になった場合、無線通信部２２をバッテリ消費の少ない省電力モードに切り替える。これにより、生体情報測定装置１に内蔵されたバッテリの消費量を適切に抑制することができる。

例えば異常状態が解除されたと考えられる場合（図４Ｎｏ．１〜４）、判定部２１は無線通信部２２をハイパフォーマンスモードから省電力モードに移行させる。これにより、バッテリ消費の大きいハイパフォーマンスモードが継続してしまう状況を回避することができる。

また被験者Ｐが明示的に音声通話をＯＦＦした場合（図４Ｎｏ．５）、判定部２１は無線通信部２２をハイパフォーマンスモードから省電力モードに移行させる。これにより、被験者Ｐの意思に応じてバッテリ消費を抑制できる。

またバッテリ残量が所定値（例えば２０％以下）となった場合（図４Ｎｏ．６）、判定部２１は無線通信部２２をハイパフォーマンスモードから省電力モードに強制的に切り替えてもよい。一般的に、生体情報測定装置１では連続的にバイタルサインを測定できることが望ましい。バッテリ残量が少ない場合に消費電力の大きい音声データに関する処理を抑制することにより、生体情報測定装置１は長期的なバイタルサインの測定を行うことができる。

音声データに関する処理が一定時間以上行われていない場合（図４Ｎｏ．７）、判定部２１は無線通信部２２をハイパフォーマンスモードから省電力モードに切り替える。これにより、不必要なバッテリ消費を抑制することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。

なお測定部１１及び制御部１８の処理の少なくとも一部は、生体情報測定装置１内において実行されるコンピュータプログラムとして実現することができる。また各種センサ（転倒センサ１２、速度センサ１３、温度センサ１４、照度センサ１５）の処理の一部についても生体情報測定装置１内において実行されるコンピュータプログラムとして実現することができる。

ここでプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１ 生体情報測定装置
１１ 測定部
１２ 転倒センサ
１３ 速度センサ
１４ 温度センサ
１５ 照度センサ
１６ マイク
１７ スピーカ
１８ 制御部
１９ メモリ
２０ 表示部
２１ 判定部
２２ 無線通信部
３０ 各種センサ
Ｐ 被験者

Claims (9)

1. 被験者の生体情報を測定する生体情報測定装置であって、
   音声データの送信モードを変更する複数の条件の各々にアクションの有無及びアクションの内容を関連付けて記憶する記憶部と、
   前記音声データを含む各種データを送受信する無線通信部と、
   前記複数の条件のいずれかに合致したと判定した場合に、前記無線通信部を、前記音声データに関する処理の一部が制限された省電力モードから前記音声データに関する処理の制限が解除されたハイパフォーマンスモードに切り替えるとともに、合致した条件にアクションが設定されている場合には設定されたアクションを実行する判定部と、
   を備える生体情報測定装置。
2. 前記被験者に取り付けられたセンサから生体信号を取得して、各種の生体情報の測定値を取得する測定部を備え、
   前記判定部は、前記測定部の測定した測定値が正常範囲外となった場合に、前記無線通信部を前記省電力モードから前記ハイパフォーマンスモードに切り替える、
   請求項１に記載の生体情報測定装置。
3. 前記被験者の転倒を検出する転倒センサを備え、
   前記判定部は、前記転倒センサが前記被験者の転倒を検知した場合に、前記無線通信部を前記省電力モードから前記ハイパフォーマンスモードに切り替える、
   請求項１または請求項２に記載の生体情報測定装置。
4. 前記被験者の移動速度を検出する速度センサを備え、
   前記判定部は、前記速度センサの検出する移動速度が一定速度以上となった場合に、前記無線通信部を前記省電力モードから前記ハイパフォーマンスモードに切り替える、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。
5. 前記判定部は、前記無線通信部が前記ハイパフォーマンスモードで動作している場合、前記ハイパフォーマンスモードを解除すべき条件を定めた解除条件を満たすかを判定し、当該解除条件を満たすと判定した際には前記無線通信部を前記ハイパフォーマンスモードから前記省電力モードに切り替える、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。
6. 前記判定部は、前記測定部の測定した測定値が正常範囲外から正常範囲内となった場合、前記無線通信部を前記ハイパフォーマンスモードから前記省電力モードに切り替える、
   請求項２に記載の生体情報測定装置。
7. 前記判定部は、前記生体情報測定装置に内蔵されたバッテリの残量が閾値以下となった場合、前記無線通信部を前記ハイパフォーマンスモードから前記省電力モードに切り替える、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。
8. 前記判定部は、前記音声データに関する処理が一定時間以上行われていない場合、前記無線通信部を前記ハイパフォーマンスモードから前記省電力モードに切り替える、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。
9. 被験者の生体情報を測定する生体情報測定装置において実行されるプログラムあって、
   コンピュータに、
   音声データの送信モードを変更する複数の条件の各々にアクションの有無及びアクションの内容を関連付けて記憶する記憶ステップと、
   前記音声データを含む各種データを送受信する無線処理ステップと、
   前記複数の条件のいずれかに合致したと判定した場合に、前記音声データに関する処理の一部が制限された省電力モードから前記音声データに関する処理の制限が解除されたハイパフォーマンスモードに切り替えるとともに、合致した条件にアクションが設定されている場合には設定されたアクションを実行する判定ステップと、
   を実行させるプログラム。

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