JP7162254B2 - Biological information monitoring method and biological information monitoring system - Google Patents

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Description

本開示は、生体情報モニタリング方法および生体情報モニタリングシステムに関する。 The present disclosure relates to a biological information monitoring method and a biological information monitoring system.

特許文献1には、疲労ストレスを診断するに際して、年齢ごとの基準値をマスタデータとして保有し、被験者の心電脈波を測定して得た測定データと基準値とを比較して複数の分類に分けられた判定結果を出力する疲労ストレス健診システムが開示されている。また、この疲労ストレス健診システムは、自律神経機能年齢を算出でき、被験者の自律神経の強さだけでなく自律神経のバランスも判定する。 In Patent Document 1, when diagnosing fatigue stress, a reference value for each age is held as master data, and the measurement data obtained by measuring the electrocardiographic pulse wave of the subject is compared with the reference value to classify a plurality of classifications. Disclosed is a fatigue stress medical checkup system that outputs determination results divided into . In addition, this fatigue stress health checkup system can calculate the autonomic nerve function age, and judge not only the strength of the subject's autonomic nerves but also the balance of the autonomic nerves.

特開2015-54002号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2015-54002

しかし、特許文献1では、心電脈波のデータは被験者が心電脈波計測器を身体に直に接触させた状態で測定されるため、被験者に相応の負担を強いることになる。一方で、非接触で被験者の心拍等のバイタル情報(いわゆる生体情報)を検出し、その検出されたバイタル情報を用いて被験者のストレスを定量的に導出する技術が知られている。ところが、バイタル情報と同様に周期性がありかつ一定幅内に収束される振幅を有するノイズ信号が存在する環境下でバイタル情報が検出される際、被験者が実際には存在していないにも拘わらずそのようなノイズ信号が存在するがために被験者のバイタル情報と誤って検出されることがあった。このため、被験者のストレスが誤って導出されることがあり、バイタル情報の検出精度を向上させる観点でより一層の改善が望まれている。 However, in Patent Document 1, the electrocardiogram and pulse wave data is measured while the subject is in direct contact with the electrocardiogram and pulse wave measuring device, which imposes a considerable burden on the subject. On the other hand, there is known a technique of detecting vital information (so-called biological information) such as a heartbeat of a subject in a non-contact manner and quantitatively deriving stress of the subject using the detected vital information. However, when the vital information is detected in an environment where there is a noise signal that has a periodicity similar to the vital information and has an amplitude that converges within a certain width, the subject is not actually present. Due to the existence of such a noise signal, it was sometimes mistakenly detected as the patient's vital information. For this reason, the subject's stress may be erroneously derived, and further improvements are desired from the viewpoint of improving the detection accuracy of vital information.

本開示は、上述した従来の状況に鑑みて案出され、非接触で検出される被験者のバイタル情報と同様な特性を有するノイズ信号が存在する環境下であっても、非接触で検出される被験者のバイタル情報の有効性の有無を適切に判別し、被験者のストレスの信頼性を的確に担保する生体情報モニタリング方法および生体情報モニタリングシステムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been devised in view of the above-described conventional situation, even in an environment where a noise signal having characteristics similar to those of the subject's vital information detected contactlessly is detected contactlessly It is an object of the present invention to provide a biological information monitoring method and a biological information monitoring system that appropriately determine whether or not the vital information of a subject is valid, and accurately ensure the reliability of the stress of the subject.

本開示は、被験者の生体情報を抽出するステップと、抽出された前記被験者の生体情報の信頼度を示す第1パラメータを算出し、算出された前記第1パラメータが所定の第1閾値以上である場合に、抽出された前記生体情報に基づいて、前記生体情報に対応するストレス指数を算出するステップと、所定期間内に抽出された前記生体情報に基づいて、算出された前記ストレス指数の有効性の有無を判定するステップと、前記ストレス指数が有効であるとの判定結果に従って、算出された前記ストレス指数を出力するステップと、を有し、前記有効性の有無の判定において、前記第1パラメータが前記第1閾値以上となる前記生体情報の数と前記所定期間内に抽出された前記生体情報の数との比率を示す第2パラメータを算出し、前記第2パラメータが所定の第2閾値以上である場合に、算出された前記ストレス指数が有効であると判定し、前記第2閾値の設定において、前記被験者を画角内に捉えるカメラの画角内の環境のノイズを測定し、測定された前記ノイズに応じて、前記第2閾値を既定値より高くあるいは低く変更して設定する、生体情報モニタリング方法を提供する。 The present disclosure includes a step of extracting biological information of a subject , calculating a first parameter indicating the reliability of the extracted biological information of the subject, and calculating the first parameter above a predetermined first threshold. a step of calculating a stress index corresponding to the biological information based on the extracted biological information; and calculating the calculated stress index based on the biological information extracted within a predetermined period. and outputting the calculated stress index according to the result of determination that the stress index is effective, wherein the determination of the effectiveness includes the step of calculating a second parameter indicating a ratio between the number of the biometric information items for which one parameter is equal to or greater than the first threshold value and the number of the biometric information items extracted within the predetermined period; If it is equal to or greater than the threshold, determine that the calculated stress index is valid, and measure the environmental noise within the angle of view of the camera that captures the subject within the angle of view in setting the second threshold; A biological information monitoring method is provided in which the second threshold is changed to be higher or lower than a default value according to the measured noise .

また、本開示は、被験者の生体情報を抽出する生体情報抽出部と、抽出された前記被験者の生体情報の信頼度を示す第1パラメータを算出し、算出された前記第1パラメータが所定の第1閾値以上である場合に、抽出された前記生体情報に基づいて、前記生体情報に対応するストレス指数を算出するストレス算出部と、所定期間内に抽出された前記生体情報に基づいて、算出された前記ストレス指数の有効性の有無を判定する有効性判定部と、前記ストレス指数が有効であるとの判定結果に従って、算出された前記ストレス指数を出力する出力部と、を備え、前記有効性判定部は、前記第1パラメータが前記第1閾値以上となる前記生体情報の数と前記所定期間内に抽出された前記生体情報の数との比率を示す第2パラメータを算出し、前記第2パラメータが所定の第2閾値以上である場合に、算出された前記ストレス指数が有効であると判定し、前記被験者を画角内に捉えるカメラの画角内の環境のノイズを測定し、測定された前記ノイズに応じて、前記第2閾値を既定値より高くあるいは低く変更して設定する、生体情報モニタリングシステムを提供する。 Further, the present disclosure calculates a biological information extraction unit that extracts biological information of a subject , and calculates a first parameter indicating the reliability of the extracted biological information of the subject, and the calculated first parameter is a predetermined A stress calculation unit that calculates a stress index corresponding to the biological information based on the extracted biological information when the stress index is equal to or greater than the first threshold value, and based on the biological information extracted within a predetermined period, a validity determination unit that determines whether or not the calculated stress index is valid; and an output unit that outputs the calculated stress index according to a determination result that the stress index is valid, The validity determination unit calculates a second parameter indicating a ratio between the number of the biometric information whose first parameter is equal to or greater than the first threshold value and the number of the biometric information extracted within the predetermined period, If the second parameter is equal to or greater than a predetermined second threshold, determine that the calculated stress index is valid, measure the environmental noise within the angle of view of the camera that captures the subject within the angle of view, A biological information monitoring system is provided in which the second threshold is changed to be higher or lower than a default value according to the measured noise .

本開示によれば、非接触で検出される被験者のバイタル情報と同様な特性を有するノイズ信号が存在する環境下であっても、非接触で検出される被験者のバイタル情報の有効性の有無を適切に判別でき、被験者のストレスの信頼性を的確に担保できる。 According to the present disclosure, even in an environment where a noise signal having characteristics similar to those of the subject's vital information detected without contact exists, the validity of the subject's vital information detected without contact can be determined. Appropriate determination can be made, and the reliability of the subject's stress can be ensured accurately.

実施の形態に係る生体情報モニタリングシステムの概要例を示す図BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the example of an outline|summary of the biological information monitoring system which concerns on embodiment. 生体情報モニタリングシステムのハードウェア構成例を示すブロック図Block diagram showing a hardware configuration example of a biological information monitoring system ストレス推定手順の一例を示すフローチャートFlowchart showing an example of a stress estimation procedure ストレス有効性判定手順の一例を示すフローチャートFlowchart showing an example of a stress effectiveness determination procedure ストレス指数が記録されたログファイルの記録内容例を示すテーブルA table showing an example of the contents of a log file in which the stress index is recorded 信頼度比率の時間変化例を示すグラフGraph showing an example of time variation of the reliability ratio 複数の被験者のそれぞれの1日あたりのストレス指数を一覧表示するストレス指数一覧画面の一例を示す図A diagram showing an example of a stress index list screen displaying a list of stress indexes per day for each of a plurality of subjects. 選択された被験者のストレス指数の1日あたりの時間変化を表すストレス指数遷移画面の一例を示す図A diagram showing an example of a stress index transition screen showing changes in the stress index of the selected subject over time per day. 選択された被験者のストレス指数の1か月内の日単位の変化を表すストレス指数遷移画面の一例を示す図A diagram showing an example of a stress index transition screen showing changes in the stress index of the selected subject on a daily basis within one month. アラート送信先のメールアドレス、ストレス指数の上限値および下限値を設定する設定画面の一例を示す図A diagram showing an example of a setting screen for setting the e-mail address of the alert destination and the upper and lower limits of the stress index.

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る生体情報モニタリング方法および生体情報モニタリングシステムの構成および作用を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 Hereinafter, embodiments specifically disclosing the configuration and operation of the biological information monitoring method and the biological information monitoring system according to the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of well-known matters and redundant descriptions of substantially the same configurations may be omitted. This is to avoid unnecessary verbosity in the following description and to facilitate understanding by those skilled in the art. It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided for a thorough understanding of the present disclosure by those skilled in the art and are not intended to limit the claimed subject matter.

図1は、実施の形態に係る生体情報モニタリングシステム5の概要例を示す図である。生体情報モニタリングシステム5は、人体(例えば被験者hm)と接触せずに非接触で得られるカメラ2の撮像画像から人体の脈拍を推定し、その脈拍の変動を基にして人体のストレス指数を算出する。脈拍は、脈拍数あるいは脈波として捉えられる。生体情報モニタリングシステム5は、例えばオフィス100に設置されるとして説明するが、設置箇所はオフィス100に限定されなくてよい。オフィス100には、被験者hmが着座するイス130と、デスク150とが用意されている。例えばデスク150の上には、生体情報モニタリングシステム5を構成するカメラ2、脈拍推定装置3およびモニタ8が置かれる。なお、モニタ8は、脈拍推定装置3が備えるディスプレイ等の表示部28により代用されても構わない。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic example of a biological information monitoring system 5 according to an embodiment. The biological information monitoring system 5 estimates the pulse of the human body from the captured image of the camera 2 obtained without contact with the human body (for example, the subject hm), and calculates the stress index of the human body based on the fluctuation of the pulse. do. A pulse is captured as a pulse rate or a pulse wave. The biological information monitoring system 5 is described as being installed in the office 100 , for example, but the installation location is not limited to the office 100 . In the office 100, a chair 130 on which the subject hm sits and a desk 150 are prepared. For example, on the desk 150 are placed the camera 2, the pulse estimation device 3, and the monitor 8 that constitute the biological information monitoring system 5. FIG. Note that the monitor 8 may be replaced by a display unit 28 such as a display included in the pulse estimation device 3 .

被験者hmは、例えばデスク150に載置されたカメラ2と向かい合うように、イス130に腰掛けた状態でストレスの検定を受ける。カメラ2は、被験者hmの顔等を撮像して撮像画像を得る。脈拍推定装置3は、カメラ2で得られた撮像画像を基に、被験者hmの脈拍を推定する。脈拍推定装置3は、ネットワークNWを介してクラウドサーバ40と接続され、推定した脈拍の推定値および算出したストレス指数をともに含むストレス情報をクラウドサーバ40に送信する。モニタ8は、クラウドサーバ40で統計処理されたストレス情報の結果を表示する。 The subject hm undergoes a stress test while sitting on the chair 130 facing the camera 2 placed on the desk 150, for example. The camera 2 captures the subject hm's face and the like to obtain a captured image. A pulse estimation device 3 estimates the pulse of the subject hm based on the captured image obtained by the camera 2 . The pulse estimation device 3 is connected to the cloud server 40 via the network NW, and transmits stress information including both the estimated pulse value and the calculated stress index to the cloud server 40 . The monitor 8 displays the results of stress information statistically processed by the cloud server 40 .

図2は、生体情報モニタリングシステム5のハードウェア構成例を示すブロック図である。生体情報モニタリングシステム5は、カメラ2と、脈拍推定装置3と、モニタ8と、クラウドサーバ40と、を含む構成である。脈拍推定装置3は、ネットワークNWを介してクラウドサーバ40と通信可能に接続され、例えばパーソナルコンピュータ(PC:Personal Computer)、タブレット端末、あるいはスマートフォン等の通信機器を用いて構成される。なお、脈拍推定装置3は、ネットワークNWを介することなく、通信ケーブルで直接にクラウドサーバ40と通信可能に接続されてもよい。 FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration example of the biological information monitoring system 5. As shown in FIG. The biological information monitoring system 5 includes a camera 2 , a pulse estimation device 3 , a monitor 8 and a cloud server 40 . The pulse estimation device 3 is communicably connected to the cloud server 40 via the network NW, and is configured using a communication device such as a personal computer (PC), a tablet terminal, or a smart phone, for example. Note that the pulse estimation device 3 may be directly connected to the cloud server 40 by a communication cable without going through the network NW so as to be able to communicate therewith.

カメラ2は、被写体である被験者hmを撮像するための撮像部11を含む。ここでは、撮像部11が被験者hmの体の一部、特に日常的に露出している顔を撮像する場合を示す。なお、撮像部11は、被験者hmの顔に限らず、例えば首、手のひら、腕、足等を撮像してもよい。撮像部11は、CCD(Charged-coupled device)あるいはCMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor)等の固体撮像素子(イメージセンサ)を有し、被写体からの光を結像し、結像した光学像を電気信号に変換して映像信号を出力する。撮像部11から出力される映像信号は、脈拍推定装置3に入力される。なお、カメラ2の台数は、1台に限らず、複数台であってもよい。 The camera 2 includes an image capturing unit 11 for capturing an image of the subject hm who is a subject. Here, a case where the imaging unit 11 images a part of the subject hm's body, particularly the face that is exposed on a daily basis, is shown. In addition, the imaging unit 11 may image not only the face of the subject hm, but also the neck, palms, arms, legs, and the like. The imaging unit 11 has a solid-state imaging device (image sensor) such as a CCD (charged-coupled device) or CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor), forms an image of light from a subject, and produces an optical image. It converts it into an electrical signal and outputs a video signal. A video signal output from the imaging unit 11 is input to the pulse estimation device 3 . Note that the number of cameras 2 is not limited to one, and may be plural.

脈拍推定装置3は、画像入力部21と、領域抽出部22と、脈波検出部23と、脈拍推定部24と、脈波記憶部25と、脈波検定部26と、出力判定部27と、表示部28と、ストレス推定部29と、ストレス有効性判定部30と、通信部31とを含む構成である。 The pulse estimation device 3 includes an image input unit 21, a region extraction unit 22, a pulse wave detection unit 23, a pulse estimation unit 24, a pulse wave storage unit 25, a pulse wave test unit 26, and an output determination unit 27. , a display unit 28 , a stress estimation unit 29 , a stress effectiveness determination unit 30 , and a communication unit 31 .

画像入力部21と、領域抽出部22と、脈波検出部23と、脈拍推定部24と、脈波記憶部25と、脈波検定部26と、出力判定部27と、ストレス推定部29と、ストレス有効性判定部30とは、例えばCPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)あるいはFPGA(Field Programmable Gate Array)等のプロセッサが、脈拍推定装置3に内蔵されるメモリ(図示略)に予め格納された動作用のプログラムを読み込んで機能的に実現される。 An image input unit 21, an area extraction unit 22, a pulse wave detection unit 23, a pulse estimation unit 24, a pulse wave storage unit 25, a pulse wave test unit 26, an output determination unit 27, and a stress estimation unit 29. , the stress effectiveness determination unit 30 is a memory (not shown) in which a processor such as a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), or an FPGA (Field Programmable Gate Array) is incorporated in the pulse estimation device 3. It is functionally implemented by loading an operating program stored in advance in the .

また、メモリ(図示略)は、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)を用いて構成され、脈拍推定装置3の動作の実行に必要なプログラム、更には、動作中に生成されたデータあるいは情報を一時的に保存する。RAMは、例えばプロセッサ(上述参照)の動作時に使用されるワークメモリである。ROMは、例えばプロセッサ(上述参照)を制御するためのプログラムを予め記憶する。 The memory (not shown) is composed of a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory), and includes a program necessary for executing the operation of the pulse estimation device 3 and a program generated during operation. Temporarily store data or information. RAM is a work memory used, for example, during operation of the processor (see above). The ROM prestores, for example, a program for controlling the processor (see above).

画像入力部21は、カメラ2の撮像部11によって撮像される、被験者hmの顔を含む時間的に連続した撮像画像(フレーム画像)のデータを、カメラ2からの映像信号として入力する。画像入力部21は、例えば近距離無線通信、USB(Universal Serial Bus)、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)等の入力インターフェース回路で構成されてよい。また、カメラ2がWebカメラである場合、画像入力部21は、Webカメラが接続されたLAN(Local Area Network)との間の通信インターフェース回路等で構成されてよい。 The image input unit 21 inputs data of temporally continuous captured images (frame images) including the face of the subject hm captured by the imaging unit 11 of the camera 2 as video signals from the camera 2 . The image input unit 21 may be composed of input interface circuits such as short-range wireless communication, USB (Universal Serial Bus), and HDMI (High-Definition Multimedia Interface). Further, when the camera 2 is a web camera, the image input unit 21 may be configured by a communication interface circuit or the like with a LAN (Local Area Network) to which the web camera is connected.

領域抽出部22は、入力された撮像画像に含まれる被験者hmの顔の肌色領域(ここでは、顔領域と称する)を抽出する。なお、領域抽出部22によって抽出される肌色領域は、人体において肌が露出した領域であり、その領域の撮像画像データから脈拍を推定可能な領域である。 The region extracting unit 22 extracts a flesh-colored region (here, referred to as a face region) of the subject hm's face included in the input captured image. The flesh-colored area extracted by the area extracting unit 22 is an area where the skin is exposed in the human body, and is an area in which the pulse can be estimated from the captured image data of the area.

脈波検出部23は、領域抽出部22により抽出された被験者hmの顔の肌色領域から得られる情報に基づき被験者hmの脈波信号を検出する。 The pulse wave detector 23 detects the pulse wave signal of the subject hm based on the information obtained from the skin color area of the face of the subject hm extracted by the area extractor 22 .

生体情報抽出部の一例としての脈拍推定部24は、脈波検出部23により検出された脈波信号に基づき被験者hmの脈拍を推定する。 A pulse estimator 24 as an example of a biological information extractor estimates the pulse of the subject hm based on the pulse wave signal detected by the pulse wave detector 23 .

脈波記憶部25は、例えば上述したメモリ(図示略)を用いて構成され、脈波検出部23によって検出された脈波信号を記憶する。 The pulse wave storage unit 25 is configured using, for example, the memory (not shown) described above, and stores the pulse wave signal detected by the pulse wave detection unit 23 .

脈波検定部26は、脈波記憶部25に記憶された脈波信号を検定する。 Pulse wave tester 26 tests the pulse wave signal stored in pulse wave storage 25 .

出力判定部27は、脈波検定部26での検定結果に基づき脈拍推定部24での推定結果(脈拍)の出力の有無を判定する。 The output determination unit 27 determines whether or not the estimation result (pulse) of the pulse estimation unit 24 is output based on the test result of the pulse wave test unit 26 .

表示部28は、公知のディスプレイを用いて構成され、脈拍推定部24での推定結果(脈拍)を含む各種情報を、被験者hmを含む脈拍推定装置3のユーザに表示する。 The display unit 28 is configured using a known display, and displays various information including the estimation result (pulse) in the pulse estimation unit 24 to the user of the pulse estimation device 3 including the subject hm.

ストレス算出部の一例としてのストレス推定部29は、脈拍推定部24で推定された脈拍と、脈波検定部26で検定された脈波信号の信頼度とを取得し、脈拍と脈波信号の信頼度とを基に、ストレス指数を算出する。 The stress estimator 29, which is an example of a stress calculator, acquires the pulse estimated by the pulse estimator 24 and the reliability of the pulse wave signal verified by the pulse wave tester 26, and calculates the pulse and the pulse wave signal. A stress index is calculated based on the reliability.

ストレス有効性判定部30は、ストレス推定部29により算出されたストレス指数を基に、ストレス指数の信頼度比率(後述参照)を計算する。有効性判定部の一例としてのストレス有効性判定部30は、この信頼度比率を基に、ストレス有効性を判定するとともに、被験者hmの在席/空席(言い換えると、存在/不在)を判定する。 Based on the stress index calculated by the stress estimation unit 29, the stress effectiveness determination unit 30 calculates a reliability ratio (see below) of the stress index. A stress effectiveness determination unit 30, which is an example of the effectiveness determination unit, determines stress effectiveness based on this reliability ratio, and determines presence/vacancy (in other words, presence/absence) of the subject hm. .

通信部31は、ネットワークNWに接続されたクラウドサーバ40、および脈拍推定装置3に接続されたモニタ8との間で通信を行う。通信部31は、ネットワークNWに接続可能なネットワークインターフェース、およびモニタ8に接続可能な近距離無線通信インターフェース等を有する。出力部の一例としての通信部31は、脈拍、ストレス指数等を含むストレス情報をクラウドサーバ40に送信する。通信部31は、クラウドサーバ40からモニタ8に表示される各種画面のデータを受信する。 The communication unit 31 communicates with the cloud server 40 connected to the network NW and the monitor 8 connected to the pulse estimation device 3 . The communication unit 31 has a network interface connectable to the network NW, a short-range wireless communication interface connectable to the monitor 8, and the like. The communication unit 31 as an example of an output unit transmits stress information including pulse, stress index, etc. to the cloud server 40 . The communication unit 31 receives data of various screens displayed on the monitor 8 from the cloud server 40 .

モニタ8は、各種画面を表示可能なデバイスであり、液晶表示デバイス、有機EL(Electroluminescence)デバイス、あるいはその他の表示デバイスであってよい。 The monitor 8 is a device capable of displaying various screens, and may be a liquid crystal display device, an organic EL (Electroluminescence) device, or any other display device.

クラウドサーバ40は、脈拍推定装置3から得られたストレス情報を基に、ストレス指数に関する各種の統計処理を行う。クラウドサーバ40は、プロセッサ41と、メモリ42と、ストレージ43と、通信部44とを含む構成である。 The cloud server 40 performs various statistical processes on the stress index based on the stress information obtained from the pulse estimating device 3 . The cloud server 40 has a configuration including a processor 41 , a memory 42 , a storage 43 and a communication section 44 .

プロセッサ41は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のうちいずれかを用いて構成される。プロセッサ41は、クラウドサーバ40の動作を司るコントローラとして機能し、クラウドサーバ40の各部の動作を全体的に統括するための制御処理、クラウドサーバ40の各部との間のデータの入出力処理、データの演算(計算)処理およびデータの記憶処理を行う。プロセッサ41は、メモリ42に記憶されたプログラムに従って動作する。プロセッサ41は、動作時にメモリ42を使用し、プロセッサ41により生成されたデータをメモリ42に格納する。プロセッサ41は、例えばメモリ42に記憶された動作用のプログラムを実行することにより、アラート判定部412およびレポート作成部411の機能を実現する。 The processor 41 is configured using one of a CPU (Central Processing Unit), DSP (Digital Signal Processor), FPGA (Field Programmable Gate Array), and the like. The processor 41 functions as a controller that governs the operation of the cloud server 40, and performs control processing for overall control of the operation of each unit of the cloud server 40, data input/output processing with each unit of the cloud server 40, and data processing. calculation (calculation) processing and data storage processing. Processor 41 operates according to a program stored in memory 42 . Processor 41 uses memory 42 in operation and stores data generated by processor 41 in memory 42 . The processor 41 realizes the functions of the alert determination unit 412 and the report creation unit 411 by executing an operation program stored in the memory 42, for example.

アラート判定部412は、脈拍推定装置3から得られた被験者hmのストレス情報を基に、被験者hmごとのアラート判定を行う。アラート判定は、例えば被験者hmのストレス指数が既定の上限値あるいは被験者hmごとに設定された上限値を超える場合に、所定の注意喚起(アラート)を行う(例えば、ストレス指数が上限値を超えた旨のメッセージをメール等で連絡する)ための判定である。 The alert determination unit 412 performs alert determination for each subject hm based on the stress information of the subject hm obtained from the pulse rate estimation device 3 . For alert determination, for example, when the stress index of the subject hm exceeds a predetermined upper limit or an upper limit set for each subject hm, a predetermined alert is issued (for example, when the stress index exceeds the upper limit This is a determination for sending a message to that effect by e-mail or the like).

レポート作成部411は、脈拍推定装置3から得られた被験者hmのストレス情報を基に、モニタ8に表示されるレポートとしての役割を有する各種の画面を作成する。なお、レポート作成部411は、レポートとしての各種の画面を作成する際に、アラート判定部412の判定結果を含めて作成しても構わない。 Based on the stress information of the subject hm obtained from the pulse estimating device 3, the report creating unit 411 creates various screens serving as reports to be displayed on the monitor 8. FIG. Note that the report creation unit 411 may include the determination result of the alert determination unit 412 when creating various screens as reports.

メモリ42は、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)を用いて構成され、クラウドサーバ40の動作の実行に必要なプログラム、更には、動作中に生成されたデータあるいは情報を一時的に保存する。RAMは、例えばプロセッサ41の動作時に使用されるワークメモリである。ROMは、例えばプロセッサ41を制御するためのプログラムを予め記憶する。 The memory 42 is configured using RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory), and temporarily stores the programs necessary for executing the operation of the cloud server 40, as well as data or information generated during operation. Save to The RAM is a work memory used when the processor 41 operates, for example. The ROM stores in advance a program for controlling the processor 41, for example.

ストレージ43は、例えばHDD(Hard Disk Drive)あるいはSSD(Solid State Drive)を用いて構成され、プロセッサ41により作成された各種の画面と、プロセッサ41により実行された各種の統計結果のデータとをそれぞれ保存する。 The storage 43 is configured using, for example, a HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive), and stores various screens created by the processor 41 and data of various statistical results executed by the processor 41, respectively. save.

通信部44は、ネットワークNWを介して脈拍推定装置3と通信可能に接続される。通信部44は、脈拍推定装置3からストレス情報を受信する。通信部44は、各種の表示画面の画面データを脈拍推定装置3に送信する。通信部44は、ネットワークNWに接続可能なネットワークインターフェースを有する。 The communication unit 44 is communicably connected to the pulse estimation device 3 via the network NW. The communication unit 44 receives stress information from the pulse estimation device 3 . The communication unit 44 transmits screen data of various display screens to the pulse estimation device 3 . The communication unit 44 has a network interface connectable to the network NW.

ネットワークNWは、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、モバイルネットワーク、電力線通信ネットワーク、インターネット等の広域通信ネットワークでよい。 The network NW may be a local area network (LAN), a wide area network (WAN), a mobile network, a power line communication network, a wide area communication network such as the Internet.

なお、ここでは、カメラ2と脈拍推定装置3は、別体の装置として構成されたが、同一の筐体に収容される単一の装置として構成されてもよい。カメラ2と脈拍推定装置3が単一の装置として構成される場合、例えば、カメラ2は脈拍推定装置3のディスプレイの上側中央に設置される。 Although the camera 2 and the pulse estimation device 3 are configured as separate devices here, they may be configured as a single device housed in the same housing. When the camera 2 and the pulse estimation device 3 are configured as a single device, the camera 2 is installed in the upper center of the display of the pulse estimation device 3, for example.

次に、実施の形態1に係る脈拍推定装置3の各部をより詳細に説明する。 Next, each part of the pulse estimation device 3 according to Embodiment 1 will be described in more detail.

領域抽出部22は、各撮像画像(フレーム画像)に対し、顔の特徴量を認識する公知の顔検出処理を実行し、検出された顔の領域を被験者hmの肌色領域として抽出し、追尾する。顔領域を肌色領域として抽出することで、領域抽出部22は、肌色領域を容易に抽出できる。なお、肌領域を抽出する方法は、上記方法に限らず、撮像画像から予め設定された肌色成分を有する画素を抽出し、その画素が抽出された領域を肌色領域としてもよい。肌色成分は、例えば、RGB(Red Green Blue)の各画素値に基づく予め設定された比率を有し、個人差によって異なる値となる。この場合、顔以外の肌が露出した部分(例えば、手や腕など)についても、肌色領域として抽出可能である。また、図1では、被験者hmが1人である場合を示しているが、撮像画像に複数の人物が含まれる場合、領域抽出部22は、複数の人物を被験者として複数の顔領域を抽出してもよい。 The region extracting unit 22 executes known face detection processing for recognizing face feature amounts for each captured image (frame image), extracts the detected face region as the skin color region of the subject hm, and tracks the detected face region. . By extracting the face area as the flesh-colored area, the area extracting section 22 can easily extract the flesh-colored area. The method for extracting the skin area is not limited to the above method, and pixels having preset skin color components may be extracted from the captured image, and the area from which the pixels are extracted may be used as the skin color area. The skin color component has, for example, a preset ratio based on each pixel value of RGB (Red Green Blue), and has different values depending on individual differences. In this case, parts other than the face where skin is exposed (for example, hands, arms, etc.) can also be extracted as flesh-colored areas. FIG. 1 shows a case where there is only one subject hm, but when a plurality of persons are included in the captured image, the region extracting unit 22 extracts a plurality of face regions using a plurality of persons as subjects. may

脈波検出部23は、時間的に連続する撮像画像において抽出された肌色領域を構成する各画素に関し、例えばRGBの各成分の画素値(0~255階調)を算出し、その代表値(ここでは、各画素の平均値)の時系列データを脈波信号として生成する。この場合、脈波検出部23は、脈動による変動が特に大きい緑成分(G)のみの画素値に基づき時系列データを生成してもよいし、また、各画素の成分をY、Cb、Crとし、環境の明るさ変動の影響の少ない色差成分(Cb、Cr)から時系列データを生成してもよい。 The pulse wave detection unit 23 calculates, for example, the pixel value (0 to 255 gradations) of each component of RGB for each pixel constituting the skin color region extracted in the temporally continuous captured images, and calculates the representative value ( Here, the time-series data of the average value of each pixel) is generated as a pulse wave signal. In this case, the pulse wave detection unit 23 may generate time-series data based on the pixel values of only the green component (G), which has a particularly large fluctuation due to pulsation, or the components of each pixel may be Y, Cb, Cr , and time-series data may be generated from color difference components (Cb, Cr) that are less affected by environmental brightness fluctuations.

生成された画素値(平均値)の時系列データは、例えば、血液中のヘモグロビン濃度の変化に基づく微少な変動(例えば、画素値の1階調未満の変動)を伴う。このため、脈波検出部23は、その画素値に基づく時系列データに対し、フィルタ処理(例えば、所定の通過帯域が設定されたバンドパスフィルタによる処理等)を行い、高周波ノイズ成分や低周波の揺れ成分を除去した脈波を検出(抽出)する。 The generated time-series data of pixel values (average values) accompanies minute fluctuations (for example, fluctuations of less than one gradation of pixel values) based on changes in hemoglobin concentration in blood, for example. For this reason, the pulse wave detection unit 23 performs filter processing (for example, processing using a band-pass filter in which a predetermined passband is set, etc.) on the time-series data based on the pixel values, so that high-frequency noise components and low-frequency The pulse wave is detected (extracted) from which the fluctuation component is removed.

脈拍推定部24は、脈波検出部23で検出された脈波信号における互いに隣り合うピーク間の間隔、すなわち脈波の一拍分の周期の間隔(脈波間隔)を算出し、その脈波間隔に基づき脈拍数を推定する。脈波間隔は、心臓の拍動に起因するため、心電計における心拍間隔(RRI)に相当すると見なすことができる。したがって、脈波間隔に基づき脈拍数を推定することが可能である。 The pulse estimator 24 calculates the interval between adjacent peaks in the pulse wave signal detected by the pulse wave detector 23, that is, the interval of one pulse cycle of the pulse wave (pulse wave interval). Estimate pulse rate based on intervals. Since the pulse wave interval is caused by the beating of the heart, it can be regarded as equivalent to the heart rate interval (RRI) in an electrocardiograph. Therefore, it is possible to estimate the pulse rate based on the pulse interval.

例えば、脈拍推定部24は、被験者hmの顔画像の画像データの複数フレーム内における肌色部分の画素値の少なくとも1周期分の信号を基に、1周期に相当する時間(脈波間隔、PWI:Pulse Wave Interval)を抽出し、この抽出したPWIを基に、数式(1)にしたがって、被験者hmの脈拍数(Pulse Rate)を算定してもよい。 For example, the pulse estimator 24 calculates the time corresponding to one cycle (pulse wave interval, PWI: Pulse Wave Interval), and based on this extracted PWI, the pulse rate of the subject hm may be calculated according to Equation (1).

Figure 0007162254000001
Figure 0007162254000001

なお、ここでは、被験者が1人である場合を想定したが、カメラ2で撮像される画像に複数の被験者が含まれる場合、個々の被験者が含まれる画像範囲を切り出し、各画像データを基に、各被験者の脈拍数を推定してもよい。また、脈拍推定部24による脈拍の推定は、時系列的にリアルタイムで行ってもよいし、Mフレーム毎に行ってもよい。Mフレームは、例えば2~3秒に相当するフレーム数である。本実施の形態では、脈拍の推定は、時系列的にリアルタイムで行われる。脈拍の推定をMフレーム毎に行う場合、脈拍推定部24は、脈波記憶部25に記憶されたMフレーム分の脈波信号を用いて、脈拍の推定を行ってよい。 Here, it is assumed that the subject is one person, but if the image captured by the camera 2 includes a plurality of subjects, the image range containing each subject is cut out, and based on each image data , may estimate the pulse rate of each subject. In addition, the pulse estimation unit 24 may estimate the pulse in time series in real time, or may perform it every M frames. M frames are the number of frames corresponding to, for example, 2 to 3 seconds. In this embodiment, pulse estimation is performed in real time in chronological order. When estimating the pulse every M frames, the pulse estimator 24 may use the pulse wave signals for M frames stored in the pulse wave storage 25 to estimate the pulse.

脈波記憶部25には、脈波検出部23で検出された脈波信号が記憶される。具体的には、所定フレーム毎(すなわち所定期間毎)の脈波信号が記憶される。本実施の形態では、少なくともMフレーム分の脈波信号が記憶される。 The pulse wave signal detected by the pulse wave detector 23 is stored in the pulse wave memory 25 . Specifically, a pulse wave signal for each predetermined frame (that is, for each predetermined period) is stored. In this embodiment, pulse wave signals for at least M frames are stored.

脈波検定部26は、脈波記憶部25に記憶されたMフレーム分の脈波信号を検定する。具体的には、脈波信号の波形の特徴を抽出し、抽出された波形の特徴が予め定められた基準範囲に収まるか否かを判断する。なお、脈波信号を検定するタイミングは、Mフレーム毎のタイミングであってもよいし、脈拍推定部24で脈拍が推定されたタイミングであってもよい。本実施の形態では、脈波信号の検定は、Mフレーム毎に行われる。脈波検定部26は、脈波信号の波形の特徴に基づき、その波形の特徴が基準範囲に収まるか否かを判断する。基準範囲は、脈波信号の波形の振幅および間隔で規定される。 The pulse wave tester 26 tests pulse wave signals for M frames stored in the pulse wave storage 25 . Specifically, the feature of the waveform of the pulse wave signal is extracted, and it is determined whether or not the feature of the extracted waveform falls within a predetermined reference range. The timing for testing the pulse wave signal may be every M frames or the timing at which the pulse is estimated by the pulse estimator 24 . In this embodiment, the pulse wave signal is tested every M frames. Based on the characteristics of the waveform of the pulse wave signal, the pulse wave test unit 26 determines whether the characteristics of the waveform fall within a reference range. The reference range is defined by the waveform amplitude and interval of the pulse wave signal.

ここで、脈波検定部26による検定には、様々な手法を用いることができる。以下、脈波検定部26による検定手法の一例について説明する。 Here, various methods can be used for the test by the pulse wave test section 26 . An example of the testing method by the pulse wave testing unit 26 will be described below.

(a)波形の間隔Lの揺らぎの度合いに基づく検定
脈波検定部26は、波形の上側部分での左右方向に互いに隣り合うピーク間の間隔、および波形の下側部分での左右方向に互いに隣り合うピーク間の間隔に基づき、統計学的手法を用いて、波形の間隔の揺らぎの度合いを評価値として算出する。具体的に、脈波検定部26は、これらの間隔についての平均偏差、分散、標準偏差などの統計値を算出し、その統計値を間隔の揺らぎの評価値(波長評価値)とする。この波長評価値が波形の特徴となる。脈波検定部26は、算出された波長評価値を予め定められた評価閾値と比較し、波形の特徴である波長評価値が予め定められた基準範囲に収まるか否かを判断する。評価閾値は、実験やシミュレーションなどにより事前に求めておく。
(a) Examination based on the degree of fluctuation of the interval L of the waveform Based on the interval between adjacent peaks, a statistical method is used to calculate the degree of fluctuation of the waveform interval as an evaluation value. Specifically, the pulse wave test unit 26 calculates statistical values such as average deviation, variance, and standard deviation for these intervals, and uses the statistical values as evaluation values (wavelength evaluation values) of interval fluctuations. This wavelength evaluation value becomes the feature of the waveform. The pulse wave test unit 26 compares the calculated wavelength evaluation value with a predetermined evaluation threshold value, and determines whether the wavelength evaluation value, which is a feature of the waveform, falls within a predetermined reference range. The evaluation threshold is obtained in advance through experiments, simulations, or the like.

(b)波形の振幅Aの揺らぎの度合いに基づく検定
脈波検定部26は、波形の上下方向に互いに隣り合うピークとボトム間の振幅に基づき、統計学的手法を用いて、波形の振幅の揺らぎの度合いを評価値として算出する。具体的に、脈波検定部26は、上記波形の間隔の場合と同様、振幅についての平均偏差、分散、標準偏差などの統計値を算出し、その統計値を振幅の揺らぎの評価値(振幅評価値)とする。この振幅評価値が波形の特徴となる。脈波検定部26は、算出された振幅評価値を予め定められた評価閾値と比較し、波形の特徴である振幅評価値が予め定められた基準範囲に収まるか否かを判断する。評価閾値は、実験やシミュレーションなどにより事前に求めておく。
(b) Test based on degree of fluctuation of amplitude A of waveform
The pulse wave tester 26 uses a statistical method to calculate the degree of amplitude fluctuation of the waveform as an evaluation value based on the amplitudes between the peaks and bottoms of the waveform that are adjacent to each other in the vertical direction. Specifically, the pulse wave test unit 26 calculates statistical values such as the mean deviation, variance, and standard deviation of the amplitude, and uses the statistical values as evaluation values of amplitude fluctuations (amplitude evaluation value). This amplitude evaluation value becomes a feature of the waveform. The pulse wave test unit 26 compares the calculated amplitude evaluation value with a predetermined evaluation threshold, and determines whether or not the amplitude evaluation value, which is a feature of the waveform, falls within a predetermined reference range. The evaluation threshold is obtained in advance through experiments, simulations, or the like.

(c)波形の間隔の揺らぎの度合いと波形の振幅の揺らぎの度合いとに基づく検定
波形の特徴として、波形の間隔の波長評価値と、波形の振幅の振幅評価値との両方を用いることもできる。具体的に、脈波検定部26は、波長評価値と振幅評価値とを合成して算出した評価値(合成評価値)を波形の特徴として用いる。合成評価値は、式(2)を用いて算出される。w1、w2は重み係数である。
(c) Test based on the degree of fluctuation of the waveform interval and the degree of fluctuation of the amplitude of the waveform It is also possible to use both the wavelength evaluation value of the waveform interval and the amplitude evaluation value of the amplitude of the waveform as the characteristics of the waveform. can. Specifically, the pulse wave testing unit 26 uses an evaluation value (composite evaluation value) calculated by combining the wavelength evaluation value and the amplitude evaluation value as the waveform feature. The combined evaluation value is calculated using Equation (2). w1 and w2 are weighting factors.

Figure 0007162254000002
Figure 0007162254000002

脈波検定部26は、上記波形の間隔や振幅の場合と同様、算出された合成評価値を予め定められた評価閾値と比較し、波形の特徴である合成評価値が予め定められた基準範囲に収まるか否かを判断する。評価閾値は、実験やシミュレーションなどにより事前に求めておく。 The pulse wave test unit 26 compares the calculated combined evaluation value with a predetermined evaluation threshold value in the same manner as in the case of the waveform interval and amplitude, and determines that the combined evaluation value, which is a feature of the waveform, falls within a predetermined reference range. determines whether it fits in The evaluation threshold is obtained in advance through experiments, simulations, or the like.

脈拍推定装置3は、上記(a),(b),(c)のいずれかの検定によって得られる波長評価値、振幅評価値または合成評価値を、以後、脈波信号の信頼度として用いる。 The pulse estimator 3 uses the wavelength evaluation value, amplitude evaluation value, or composite evaluation value obtained by any one of the above tests (a), (b), and (c) as the reliability of the pulse wave signal.

ストレス推定部29およびストレス有効性判定部30の詳細については、生体情報モニタリングシステム5の動作において説明する。 Details of the stress estimation unit 29 and the stress effectiveness determination unit 30 will be described in the operation of the biological information monitoring system 5 .

次に、実施の形態1に係る生体情報モニタリングシステム5の動作を示す。 Next, the operation of the biological information monitoring system 5 according to Embodiment 1 will be described.

図3は、ストレス推定手順の一例を示すフローチャートである。図3に示すストレス推定手順の各処理は、例えば脈拍推定装置3のストレス推定部29により実行される。 FIG. 3 is a flow chart showing an example of a stress estimation procedure. Each process of the stress estimation procedure shown in FIG. 3 is executed by the stress estimation unit 29 of the pulse estimation device 3, for example.

図3において、ストレス推定部29は、脈拍推定部24で推定された脈拍、および脈波検定部26で検定された脈波信号の信頼度をそれぞれ取得する(S1)。ストレス推定部29は、取得した脈波信号の信頼度が所定の閾値Th0を超えるか否かを判別する(S2)。閾値Th0は、例えば高周波ノイズ成分や低周波の揺れ成分によることなく、脈波信号であると判定するための値である。脈波信号の信頼度が閾値Th0を超えない場合(S2、NO)、ストレス推定部29の処理はステップS1に戻る。 In FIG. 3, the stress estimator 29 acquires the reliability of the pulse estimated by the pulse estimator 24 and the pulse wave signal verified by the pulse wave tester 26 (S1). The stress estimator 29 determines whether or not the reliability of the acquired pulse wave signal exceeds a predetermined threshold Th0 (S2). The threshold Th0 is a value for determining that the signal is a pulse wave signal without depending on, for example, high-frequency noise components or low-frequency shaking components. If the reliability of the pulse wave signal does not exceed the threshold Th0 (S2, NO), the process of the stress estimator 29 returns to step S1.

一方、脈波信号の信頼度が閾値Th0を超える場合(S2、YES)、ストレス推定部29は、ストレス指数を算出する(S3)。ストレス指数は、脈波間隔、つまり心臓の拍動に起因する心拍間隔(RRI)を基に、心拍変動の時系列データとして得られる。心拍変動に基づくストレス指数として、例えば交感神経と副交感神経の全体のバランスを表すLF/HFが挙げられる。LF(低周波)は、心拍変動の時系列データの0.004~0.15Hzの低周波を表し、メイヤー波と呼ばれる約10秒周期の血圧変化を信号源とする変動波である。HF(高周波)は、0.15~0.4Hzの高周波数を表し、3秒から4秒程度の周期を持つ呼吸を信号源とする変動波である。ストレス指数であるLF/HFが高い場合、被験者hmは、交感神経が優位の状態にあり、リラックスしている状態よりも相対的にストレスが高い状態にあたる。一方、ストレス指数であるLF/HFが低い場合、被験者hmは、副交感神経が優位の状態にあり、ストレスが高い状態よりも相対的にリラックスしている状態にあたる。なお、本実施の形態において、ストレス指数はLF/HFに限定されずの他の指数を用いても良い。 On the other hand, when the reliability of the pulse wave signal exceeds the threshold Th0 (S2, YES), the stress estimator 29 calculates a stress index (S3). The stress index is obtained as time-series data of heart rate variability based on the pulse wave interval, that is, the heart rate interval (RRI) caused by heart beats. A stress index based on heart rate variability includes, for example, LF/HF, which represents the overall balance between sympathetic nerves and parasympathetic nerves. LF (low frequency) represents a low frequency of 0.004 to 0.15 Hz of time-series data of heart rate variability, and is a fluctuating wave called a Mayer wave whose signal source is blood pressure changes with a cycle of about 10 seconds. HF (high frequency) represents a high frequency of 0.15 to 0.4 Hz, and is a fluctuating wave having a period of about 3 to 4 seconds and whose signal source is respiration. When the stress index LF/HF is high, the subject hm is in a state in which the sympathetic nerve is dominant, and the stress is relatively higher than in the relaxed state. On the other hand, when the stress index LF/HF is low, the subject hm is in a state in which the parasympathetic nervous system is dominant, and is in a state of being relatively more relaxed than in a state of high stress. In this embodiment, the stress index is not limited to LF/HF, and other indexes may be used.

図4は、ストレス有効性判定手順の一例を示すフローチャートである。図4に示すストレス有効性判定手順の各処理は、例えば脈拍推定装置3のストレス有効性判定部30により実行される。 FIG. 4 is a flow chart showing an example of the stress validity determination procedure. Each process of the stress effectiveness determination procedure shown in FIG. 4 is executed by the stress effectiveness determination unit 30 of the pulse rate estimation device 3, for example.

図4において、ストレス有効性判定部30は、図3に示す処理の結果得られたストレス指数を取得する(S11)。ストレス有効性判定部30は、所定期間(例えば5分)に亘って取得されたストレス指数を基に、信頼度比率を計算する(S12)。信頼度比率は、所定期間(例えば5分)において得られた脈波信号の信頼度が閾値Th0以上となる脈拍数(つまり生体情報の数)と同一の所定期間(例えば5分)内に抽出された脈拍数の総数との比率である。 In FIG. 4, the stress effectiveness determination unit 30 acquires the stress index obtained as a result of the processing shown in FIG. 3 (S11). The stress effectiveness determination unit 30 calculates a reliability ratio based on the stress index obtained over a predetermined period (for example, 5 minutes) (S12). The reliability ratio is extracted within the same predetermined period (for example, 5 minutes) as the pulse rate (that is, the number of biological information) at which the reliability of the pulse wave signal obtained in the predetermined period (for example, 5 minutes) is equal to or greater than the threshold Th0. It is the ratio to the total number of pulse rates measured.

ストレス有効性判定部30は、信頼度比率が閾値Th1未満であるか否かを判別する(S13)。閾値Th1は、ストレス指数の有効性の有無を判定するための値である。ここで、閾値Th1は、あらかじめ決められた固定値に設定されてよい。また、閾値Th1は、被験者ごとに異なる値に設定されてもよい。この場合、権限を有する管理者が被験者ごとに閾値Th1を設定してもよいし、被験者が自身の閾値Th1を設定してもよい。また、閾値Th1は、測定環境に合わせて適応的に設定されてもよい。例えば、ノイズの多い環境下では、閾値Th1は、大きな値に設定されてよい。ノイズ量は、周波数領域における心拍数が含まれる帯域(例えば、0.5~2Hz)のピーク値とそれ以外の帯域の平均値との比率で表される。具体的に、ストレス有効性判定部30は、カメラ2の画角内の環境のノイズを測定し、測定されたノイズに応じて、閾値Th1を既定値より高くあるいは低く変更して設定してもよい。 The stress effectiveness determination unit 30 determines whether or not the reliability ratio is less than the threshold Th1 (S13). The threshold Th1 is a value for determining whether or not the stress index is effective. Here, the threshold Th1 may be set to a predetermined fixed value. Also, the threshold Th1 may be set to a different value for each subject. In this case, an authorized administrator may set the threshold Th1 for each subject, or the subject may set his or her own threshold Th1. Also, the threshold Th1 may be adaptively set according to the measurement environment. For example, under noisy environments, the threshold Th1 may be set to a large value. The amount of noise is represented by the ratio of the peak value of the band (for example, 0.5 to 2 Hz) containing the heart rate in the frequency domain and the average value of other bands. Specifically, the stress effectiveness determination unit 30 measures the environmental noise within the angle of view of the camera 2, and depending on the measured noise, the threshold Th1 may be changed to be higher or lower than the default value. good.

信頼度比率が閾値Th1未満である場合(S13、YES)、ストレス有効性判定部30は、ストレス指数を値0に初期化する(S14)。一方、信頼度比率が閾値Th1以上である場合(S13、NO)、ストレス有効性判定部30は、ストレス指数によるストレス有効性の判定結果として、ストレス指数が有効であると判定する(S15)。通信部31は、ステップS14またはステップS15で得られたストレス指数を含むストレス情報をクラウドサーバ40に送信する(S16)。この後、ストレス有効性判定部30は図4に示す処理を終了する。 When the reliability ratio is less than the threshold Th1 (S13, YES), the stress effectiveness determination unit 30 initializes the stress index to a value of 0 (S14). On the other hand, when the reliability ratio is equal to or greater than the threshold Th1 (S13, NO), the stress effectiveness determination unit 30 determines that the stress index is effective as the stress effectiveness determination result based on the stress index (S15). The communication unit 31 transmits stress information including the stress index obtained in step S14 or step S15 to the cloud server 40 (S16). After that, the stress effectiveness determination unit 30 terminates the processing shown in FIG.

また、ステップS14では、ストレス有効性判定部30は、計算した信頼度比率が閾値Th2未満である場合、被験者が不在(空席)であると判定し、信頼度比率を強制的に値0にしてもよい。閾値Th2は、被験者の在席/空席を判定するための値である。閾値Th2は、0(%)より大きく100(%)未満の任意の値に設定されてよく、例えば10%に設定される。通常、閾値Th2は、ストレス有効性を判定するための閾値Th1より小さな値に設定される。なお、信頼度比率が値0でない場合、ストレス有効性判定部30は、被験者が在席であると判定する。したがって、ストレス有効性判定部30は、被験者の不在期間に、信頼度比率が閾値Th2未満の非0値になることで、被験者が在席状態であると誤判定することを防止できる。 Further, in step S14, when the calculated reliability ratio is less than the threshold Th2, the stress effectiveness determination unit 30 determines that the subject is absent (vacant seat), and forcibly sets the reliability ratio to 0. good too. The threshold Th2 is a value for determining whether a subject is present or not. The threshold Th2 may be set to any value greater than 0(%) and less than 100(%), for example, set to 10%. Typically, the threshold Th2 is set to a value smaller than the threshold Th1 for determining stress effectiveness. Note that when the reliability ratio is not 0, the stress effectiveness determination unit 30 determines that the subject is present. Therefore, the stress effectiveness determination unit 30 can prevent erroneous determination that the subject is present due to the reliability ratio becoming a non-zero value less than the threshold Th2 during the subject's absence period.

なお、上述の説明において、信頼度比率と閾値Th1との比較によって算出したストレス指数の有効性について判定する点を記載したが、脈波信号の信頼度が閾値Th0以上となる脈拍数(つまり生体情報の数)が所定の閾値を超えるか否かでストレス指数の有効性について判定してもよい。 In the above description, the point of determining the effectiveness of the stress index calculated by comparing the reliability ratio and the threshold Th1 was described. The effectiveness of the stress index may be determined based on whether or not the number of pieces of information exceeds a predetermined threshold.

図5は、ストレス指数が記録されたログファイルfg1の記録内容例を示すテーブルである。脈拍推定装置3のプロセッサ(上述参照)は、ストレス推定部29によってストレス指数が推定されると、ログファイルfg1を生成して脈拍推定装置3に内蔵されるメモリ(図示略)に追加して保存する。ログファイルfg1には、被験者ごとのユーザID、検定日時、LF/HF、信頼性、および付加情報を含むレコードが時系列に記録されている。例えば、1行目のレコードは、ユーザID:0011,検定日時:2019/1/25,LF/HF:3,信頼性:2,付加情報:PC-20180を含む。ユーザIDは、例えば被験者hmの社員IDである。検定日時は、被験者hmのストレス指数が算出された日時(言い換えると、被験者hmの脈拍が検定された日時)である。LH/HFは、ストレス指数を示すパラメータの一例である。信頼性は、ストレス指数(例えばLH/HF)を算出するための元になる脈波信号の信頼度であり、脈拍推定装置3の脈波検定部26により算出された波長評価値、振幅評価値または合成評価値のいずれかに相当する脈波信号の信頼度である。付加情報は、例えば使用された脈拍推定装置3の機種番号である。なお、ログファイルfg1は、通信部31がクラウドサーバ40にストレス情報を送信し、クラウドサーバ40がストレージ43に記憶することで管理されてもよい。 FIG. 5 is a table showing an example of recorded contents of a log file fg1 in which stress indexes are recorded. When the stress estimator 29 estimates the stress index, the processor (see above) of the pulse estimating device 3 generates a log file fg1, adds it to a memory (not shown) built into the pulse estimating device 3, and saves it. do. In the log file fg1, records including the user ID, test date/time, LF/HF, reliability, and additional information for each subject are recorded in chronological order. For example, the first row record includes user ID: 0011, test date: 2019/1/25, LF/HF: 3, reliability: 2, additional information: PC-20180. The user ID is, for example, the employee ID of the subject hm. The test date and time is the date and time when the stress index of the subject hm was calculated (in other words, the date and time when the pulse of the subject hm was tested). LH/HF is an example of a parameter that indicates a stress index. The reliability is the reliability of the pulse wave signal that is the basis for calculating the stress index (for example, LH/HF), and is the wavelength evaluation value and amplitude evaluation value calculated by the pulse wave tester 26 of the pulse estimating device 3. or the reliability of the pulse wave signal corresponding to one of the combined evaluation values. The additional information is, for example, the model number of the pulse estimating device 3 used. Note that the log file fg1 may be managed by the communication unit 31 transmitting the stress information to the cloud server 40 and the cloud server 40 storing it in the storage 43 .

図6は、信頼度比率の時間変化例を示すグラフである。図6に示すグラフの縦軸は、ストレス有効性判定部30によって計算される信頼度比率(%)を表す。図6に示すグラフの横軸は、時間を表す。また、図6には、グラフの時間軸に対応し、被験者のデスク150の前にいる在席の状態あるいはデスク150の前にいない空席の状態を表すバーインジケータsc1が対応付けて示されている。例えばオフィスのコアタイムに対応する時間帯10:30~17:30において、信頼度比率の折れ線グラフgh1が示される。時間帯12:30~12:50では、信頼度比率の折れ線グラフgh1は値0であり、被験者が不在であることが示される。同様に、時間帯13:20~14:25、時間帯15:00~15:15においても、信頼度比率の折れ線グラフgh1は値0であり、被験者が不在であることが示される。ここでは、在席/空席を判定するための閾値Th2は、例えば10%に設定されている。また、時間帯11:30~16:00において、被験者が在席している場合、信頼度比率の折れ線グラフgh1は、およそ60~90%の範囲で高い値を示している。 FIG. 6 is a graph showing an example of temporal change in the reliability ratio. The vertical axis of the graph shown in FIG. 6 represents the reliability rate (%) calculated by the stress effectiveness determination unit 30. As shown in FIG. The horizontal axis of the graph shown in FIG. 6 represents time. FIG. 6 also shows a bar indicator sc1 corresponding to the time axis of the graph and indicating whether the subject is in front of the desk 150 or is not in front of the desk 150. . For example, a line graph gh1 of the reliability ratio is shown in the time zone 10:30 to 17:30 corresponding to the office core time. In the time period from 12:30 to 12:50, the reliability ratio line graph gh1 has a value of 0, indicating that the subject is absent. Similarly, in the time period from 13:20 to 14:25 and the time period from 15:00 to 15:15, the reliability ratio line graph gh1 has a value of 0, indicating that the subject is absent. Here, the threshold Th2 for determining presence/vacancy is set to 10%, for example. Further, when the subject is present during the time slot of 11:30 to 16:00, the line graph gh1 of the reliability ratio shows a high value in the range of approximately 60 to 90%.

なお、折れ線グラフgh1は17:00以降に一時的に閾値Th2を下回る時間帯が存在するが、閾値Th2を下回った時間が短期間なので(すなわち、所定の閾値以下なので)、ここでは、バーインジケータsc1を不在と表示していない。 Note that the line graph gh1 has a period of time after 17:00 when the threshold Th2 is temporarily below the threshold Th2, but since the period of time below the threshold Th2 is short (that is, below the predetermined threshold), the bar indicator It does not mark sc1 as absent.

図7は、複数の被験者のそれぞれの1日あたりのストレス指数を一覧表示するストレス指数一覧画面GM1の一例を示す図である。ストレス指数一覧画面GM1は、レポート作成部411によって作成され、モニタ8に表示されてもよいし、あるいは脈拍推定装置3の表示部28に表示されてもよい。ストレス指数一覧画面GM1には、例えば企業内の組織の部署単位に、ユーザ名(つまり社員名)と、在席の有無を示すステータスと、現在のストレス指数と、1日の就業時間帯でのストレス指数のヒートマップとが対応付けて表示される。例えば、ユーザ名:bさん、ステータス:在席、現在のストレス指数:20、ストレス指数のヒートマップ:7:00~現時点(16:30)までのストレス指数のヒートマップが示される。また、カーソルKsで指示された位置におけるストレス指数(図7では、例えば「80」)が表示される。 FIG. 7 is a diagram showing an example of a stress index list screen GM1 that displays a list of stress indexes per day for each of a plurality of subjects. The stress index list screen GM<b>1 may be created by the report creation unit 411 and displayed on the monitor 8 or may be displayed on the display unit 28 of the pulse estimation device 3 . On the stress index list screen GM1, for example, for each department of an organization within a company, a user name (that is, an employee name), a status indicating presence/absence, a current stress index, and a daily working hours are displayed. A heat map of the stress index is displayed in association with it. For example, user name: Mr. b, status: present, current stress index: 20, heat map of stress index: heat map of stress index from 7:00 to the present time (16:30). Also, the stress index (for example, "80" in FIG. 7) at the position indicated by the cursor Ks is displayed.

なお、図7のストレス指数は、ストレス推定部29により算出されたLF/HFの値(例えば取り得る値0~5)に基づいて、レポート作成部411により、被験者が直感的に理解し易い値0~100に換算された値である。例えば、LF/HFの値が高ければ高い程、換算後の値も高くなるように算出される。例えば、LF/HFの値が最大値5である場合にはストレス指数は100となり、LF/HFの値が最小値0である場合にはストレス指数は0となる。なお、上述した換算は、ストレス推定部29によって行われてもよい。 The stress index in FIG. 7 is a value that is intuitively understandable to the subject by the report creation unit 411 based on the LF/HF value (for example, possible values 0 to 5) calculated by the stress estimation unit 29. It is a value converted from 0 to 100. For example, the higher the value of LF/HF, the higher the value after conversion. For example, when the LF/HF value is the maximum value of 5, the stress index is 100, and when the LF/HF value is the minimum value of 0, the stress index is 0. Note that the conversion described above may be performed by the stress estimation unit 29 .

また、ユーザ名:aさんは、ステータス:通信断となっており、例えば脈拍推定装置3の電源が入っていないと考えらえる。つまり、ユーザ名:aさんはこの日(つまり、2018年2月20日)は休日あるいは外出等でオフィスに不在と考えられる。 Also, the user name: Mr. a has a status of "communication interrupted," and for example, it is considered that the power of the pulse estimation device 3 is not turned on. In other words, user name: Mr. a is considered to be absent from the office on this day (that is, February 20, 2018) due to a holiday, going out, or the like.

図8は、選択された被験者のストレス指数の1日あたりの時間変化を表すストレス指数遷移画面GM2の一例を示す図である。ストレス指数遷移画面GM2は、レポート作成部411によって作成され、モニタ8に表示されてもよいし、あるいは脈拍推定装置3の表示部28に表示されてもよい。ストレス指数遷移画面GM2には、被験者(例えば○○課のユーザ名:jさん)の1日あたりのストレス指数の時間変化を示す折れ線グラフgh2が表示される。グラフの縦軸はストレス指数(上述した値0~100に換算された値)を表し、横軸は時間を表す。ストレス指数の折れ線グラフgh2では、例えば1日の就業時間帯9:00~20:00の範囲でストレス指数が上限値UL1および下限値DL1の間にほぼ収まっていることが示される。したがって、この被験者(ユーザ名:jさん)は、ストレスをあまり感じていないと推定される。これら上限値UL1および下限値DL1は、被験者に拘わらず一律固定値であってもよいし、例えば組織的な業務の違い等に考慮して組織ごとあるいは個人ごとに異なる値であってもよい。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the stress index transition screen GM2 showing the time change of the stress index of the selected subject per day. The stress index transition screen GM2 may be created by the report creation unit 411 and displayed on the monitor 8 or may be displayed on the display unit 28 of the pulse estimation device 3 . On the stress index transition screen GM2, a line graph gh2 is displayed that indicates the change over time of the stress index per day of the subject (for example, user name of section XX: Mr. j). The vertical axis of the graph represents the stress index (value converted to the value 0 to 100 described above), and the horizontal axis represents time. The line graph gh2 of the stress index shows that the stress index is substantially within the upper limit UL1 and the lower limit DL1 in the range of working hours from 9:00 to 20:00 in a day, for example. Therefore, it is presumed that this subject (user name: Mr. j) does not feel much stress. These upper limit value UL1 and lower limit value DL1 may be uniformly fixed values regardless of subjects, or may be different values for each organization or for each individual in consideration of differences in organizational work, for example.

また、ストレス指数遷移画面GM2には、被験者を選択するための部署およびユーザ名がそれぞれプルダウンメニューm1,m2で選択可能である。また、ストレス指数を検定した日付がプルダウンメニューm3で選択可能である。 In addition, the department and user name for selecting subjects can be selected from pull-down menus m1 and m2 on the stress index transition screen GM2. Also, the date on which the stress index was tested can be selected from the pull-down menu m3.

図9は、選択された被験者のストレス指数の1か月内の日単位の変化を表すストレス指数遷移画面GM3の一例を示す図である。ストレス指数遷移画面GM3は、レポート作成部411によって作成され、モニタ8に表示されてもよいし、あるいは脈拍推定装置3の表示部28に表示されてもよい。ストレス指数遷移画面GM3には、一定期間(例えば1か月)における被験者(例えば○○課のユーザ名:jさん)のストレス指数(上述した値0~100に換算された値)の平均値を示す折れ線グラフgh3、ストレス指数(上述した値0~100に換算された値)が下限値DL1を超える時間を示す棒グラフgh4、およびストレス指数(上述した値0~100に換算された値)が上限値UL1を超える時間を示す棒グラフgh5が表示される。グラフの左側の縦軸はストレス指数(上述した値0~100に換算された値)を表し、右側の縦軸はストレス指数(上述した値0~100に換算された値)が閾値(上限値UL1または下限値DL1)を超える時間を表す。グラフの横軸は日付を表す。 FIG. 9 is a diagram showing an example of the stress index transition screen GM3 showing daily changes in the stress index of the selected subject within one month. The stress index transition screen GM3 may be created by the report creating unit 411 and displayed on the monitor 8 or may be displayed on the display unit 28 of the pulse estimating device 3 . On the stress index transition screen GM3, the average value of the stress index (the above-mentioned value converted to 0 to 100) of the subject (for example, the user name of XX section: Mr. j) for a certain period (for example, one month) is displayed. A line graph gh3 showing the stress index (the value converted into the value 0 to 100 described above), a bar graph gh4 showing the time when the stress index (the value converted to the value 0 to 100 described above) exceeds the lower limit DL1, and the stress index (the value converted to the value 0 to 100 described above) is the upper limit A bar graph gh5 is displayed showing the time over which the value UL1 is exceeded. The vertical axis on the left side of the graph represents the stress index (value converted to the above value 0 to 100), and the right vertical axis represents the stress index (value converted to the above value 0 to 100) is the threshold (upper limit value It represents the time exceeding UL1 or the lower limit DL1). The horizontal axis of the graph represents dates.

また、ストレス指数遷移画面GM3には、ストレス指数遷移画面GM2と同様、被験者を選択するための部署およびユーザ名がそれぞれプルダウンメニューm1,m2で選択可能である。また、ストレス指数を検定した月がプルダウンメニューm3で選択可能である。 Further, in the stress index transition screen GM3, similarly to the stress index transition screen GM2, the department and user name for selecting subjects can be selected from pull-down menus m1 and m2, respectively. Also, the month in which the stress index was tested can be selected from the pull-down menu m3.

図10は、アラート送信先のメールアドレス、ストレス指数の上限値および下限値を設定する設定画面GM4の一例を示す図である。設定画面GM4は、レポート作成部411によって作成され、モニタ8に表示されてもよいし、あるいは脈拍推定装置3の表示部28に表示されてもよい。設定画面GM4には、ユーザ(言い換えると、被験者)ごとに、ユーザID,所属,表示名,アラート閾値の下限値および上限値を設定するテーブルTb1、およびアラート送信先のメールアドレスが表示される。ここで、アラートとは、例えばストレス指数(例えば上述した値0~100に換算された値)が上限値を超えた旨を指摘するためのメッセージである。例えば、テーブルTb1には、ユーザ名:user1,所属:〇〇課,表示名:aさん,アラート閾値(下限値):15,アラート閾値(上限値):85が登録される。また、アラート送信先のメールアドレス:OOO@jp.△△△.comが設定され、例えばそれぞれの組織における管理職以上の要職に相当する人物のメールアドレスが設定される。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the setting screen GM4 for setting the e-mail address of the alert transmission destination and the upper and lower limits of the stress index. The setting screen GM<b>4 may be created by the report creation unit 411 and displayed on the monitor 8 or may be displayed on the display unit 28 of the pulse estimation device 3 . The setting screen GM4 displays, for each user (in other words, subject), a user ID, department, display name, a table Tb1 for setting lower and upper alert threshold values, and an email address of an alert destination. Here, an alert is a message for pointing out that the stress index (for example, the value converted into the value 0 to 100 described above) has exceeded the upper limit value. For example, the table Tb1 registers user name: user1, affiliation: XX section, display name: Mr. a, alert threshold (lower limit): 15, and alert threshold (upper limit): 85. In addition, the e-mail address of the alert transmission destination: OOO@jp.ΔΔΔ.com is set, and for example, the e-mail address of a person corresponding to a managerial position or higher in each organization is set.

以上により、実施の形態1に係る生体情報モニタリングシステム5あるいは生体情報モニタリング方法では、脈拍推定部24は、被験者を画角内に捉えるカメラ2の撮像画像に基づいて、被験者hmの脈拍を推定する(つまり、生体情報を非接触で抽出する)。ストレス推定部29は、脈拍推定部24で推定された脈拍を基に、ストレス指数を算出する。ストレス有効性判定部30は、所定期間(例えば5分)内に推定された脈拍に基づいて、算出されたストレス指数の有効性の有無を判定する。通信部31は、ストレス指数が有効であるとの判定結果に従って、算出されたストレス指数を含むストレス情報をクラウドサーバ40に送信する(つまり、出力する)。 As described above, in the biological information monitoring system 5 or the biological information monitoring method according to Embodiment 1, the pulse estimation unit 24 estimates the pulse of the subject hm based on the image captured by the camera 2 capturing the subject within the angle of view. (That is, biometric information is extracted without contact). The stress estimator 29 calculates a stress index based on the pulse estimated by the pulse estimator 24 . The stress effectiveness determination unit 30 determines whether or not the calculated stress index is effective based on the pulse estimated within a predetermined period (for example, 5 minutes). The communication unit 31 transmits (that is, outputs) the stress information including the calculated stress index to the cloud server 40 according to the determination result that the stress index is valid.

これにより、非接触で検出される被験者のバイタル情報と同様な特性を有するノイズ信号が存在する環境下であっても、生体情報モニタリングシステム5あるいは生体情報モニタリング方法によれば、非接触で検出される被験者のバイタル情報の有効性の有無を適切に判別できる。したがって、生体情報モニタリングシステム5あるいは生体情報モニタリング方法によれば、被験者のストレスの信頼性を的確に担保することができる。 As a result, even in an environment where a noise signal having characteristics similar to those of the subject's vital information detected in a non-contact manner exists, the biological information monitoring system 5 or the biological information monitoring method can detect the vital information in a non-contact manner. It is possible to appropriately determine whether or not the vital information of the subject is valid. Therefore, according to the biological information monitoring system 5 or the biological information monitoring method, the reliability of the subject's stress can be ensured accurately.

また、生体情報モニタリング方法では、脈波検定部26は、脈波信号の信頼度(第1パラメータの一例)を算出する。ストレス推定部29は、このストレス指数の算出において、算出された脈波信号の信頼度が閾値Th0(所定の第1閾値の一例)以上である場合に、ストレス指数を算出する。これにより、生体情報モニタリングシステム5あるいは生体情報モニタリング方法によれば、脈波信号の信頼度が高い場合に、脈拍を推定することができ、算出されるストレス指数の精度を高めることができる。 Further, in the biological information monitoring method, the pulse wave tester 26 calculates the reliability of the pulse wave signal (an example of the first parameter). In calculating the stress index, the stress estimator 29 calculates the stress index when the reliability of the calculated pulse wave signal is equal to or greater than a threshold Th0 (an example of a predetermined first threshold). Thus, according to the biological information monitoring system 5 or the biological information monitoring method, the pulse can be estimated when the reliability of the pulse wave signal is high, and the accuracy of the calculated stress index can be improved.

また、生体情報モニタリング方法では、ストレス有効性判定部30は、ストレス指数の有効性の判定において、脈波信号の信頼度が閾値Th0以上となる脈拍数(生体情報の数の一例)と所定期間内に抽出された脈拍数との比率を示す信頼度比率(第2パラメータの一例)とを算出する。ストレス有効性判定部30は、信頼度比率が閾値Th1(所定の第2閾値の一例)以上である場合に、算出されたストレス指数が有効であると判定する。これにより、生体情報モニタリングシステム5あるいは生体情報モニタリング方法によれば、バイタル情報と同様な特性を有するノイズ信号が存在する環境下でも、ストレス指数を正確に算出できる。したがって、生体情報モニタリングシステム5あるいは生体情報モニタリング方法によれば、被験者が不在であるにもかかわらず、存在するとして、ストレス指数が算出されることを抑制できる。 In the biological information monitoring method, the stress validity determination unit 30 determines the validity of the stress index by determining the pulse rate (an example of the number of biological information) at which the reliability of the pulse wave signal is equal to or higher than the threshold Th0 and the predetermined period of time. A reliability ratio (an example of a second parameter) indicating a ratio to the pulse rate extracted in the second parameter is calculated. The stress effectiveness determination unit 30 determines that the calculated stress index is effective when the reliability ratio is equal to or greater than a threshold Th1 (an example of a predetermined second threshold). Thus, according to the biological information monitoring system 5 or the biological information monitoring method, the stress index can be accurately calculated even in an environment where noise signals having characteristics similar to vital information exist. Therefore, according to the biological information monitoring system 5 or the biological information monitoring method, it is possible to suppress the calculation of the stress index assuming that the subject is present even though the subject is absent.

また、生体情報モニタリング方法では、閾値Th1は、被験者ごとに異なる値である。これにより、生体情報モニタリングシステム5あるいは生体情報モニタリング方法によれば、被験者の適性に合わせて、より正確なストレス指数を算出できる。 Moreover, in the biological information monitoring method, the threshold Th1 is a different value for each subject. Thus, according to the biological information monitoring system 5 or the biological information monitoring method, a more accurate stress index can be calculated according to the aptitude of the subject.

また、生体情報モニタリング方法では、ストレス有効性判定部30は、カメラ2の画角内の環境のノイズを測定し、測定されたノイズに応じて、閾値Th1を既定値より高くあるいは低く変更して設定する。これにより、ストレス有効性判定部30は、測定環境に合わせて閾値Th1を適応的に設定できる。 Further, in the biological information monitoring method, the stress validity determination unit 30 measures the environmental noise within the angle of view of the camera 2, and changes the threshold Th1 to be higher or lower than the default value according to the measured noise. set. Thereby, the stress effectiveness determining section 30 can adaptively set the threshold Th1 according to the measurement environment.

また、生体情報モニタリング方法では、クラウドサーバ40のレポート作成部411は、出力された一定期間分のストレス指数に基づいて所定の統計処理が施された結果を含む画面(例えばストレス指数遷移画面GM3)を生成する。モニタ8は、生成された画面を表示する。これにより、被験者等のユーザは、視覚的にストレスの有無を確認でき、ストレス指数の多寡に応じて対応することができる。 Further, in the biological information monitoring method, the report creation unit 411 of the cloud server 40 creates a screen (for example, the stress index transition screen GM3) including the result of performing predetermined statistical processing based on the output stress index for a certain period of time. to generate A monitor 8 displays the generated screen. Thereby, a user such as a subject can visually confirm the presence or absence of stress, and can respond according to the amount of the stress index.

また、生体情報モニタリング方法では、ストレス有効性判定部30は、ストレス指数の有効性の判定において、信頼度比率が閾値Th2(所定の第3閾値の一例)未満である場合、信頼度比率を強制的に値0にし、被験者が不在であると判定する。これにより、生体情報モニタリングシステム5は、被験者が空席であるにもかかわらず、在席していると誤判定することを抑制できる。 Further, in the biological information monitoring method, the stress effectiveness determination unit 30 forces the reliability ratio when the reliability ratio is less than the threshold Th2 (an example of the predetermined third threshold) in the evaluation of the effectiveness of the stress index. It is determined that the subject is absent by setting the value to zero. Thereby, the biological information monitoring system 5 can suppress erroneous determination that the subject is present even though the seat is vacant.

また、生体情報モニタリング方法では、クラウドサーバ40のレポート作成部411は、被験者ごとのストレス指数を含むストレス指数一覧画面GM1を生成する。これにより、被験者等のユーザは、多くの被験者のストレスの度合いを一覧で視覚的に把握できる。 In addition, in the biological information monitoring method, the report creation unit 411 of the cloud server 40 generates the stress index list screen GM1 including the stress index for each subject. Thereby, a user such as a subject can visually grasp the degree of stress of many subjects in a list.

また、生体情報モニタリング方法では、クラウドサーバ40のレポート作成部411は、ストレス指数の時間変化の特性を含むストレス指数遷移画面GM2を生成する。これにより、被験者等のユーザは、ストレス指数の変動を時間の経過とともに確認できる。 In addition, in the biological information monitoring method, the report creation unit 411 of the cloud server 40 generates the stress index transition screen GM2 including the time change characteristic of the stress index. This allows a user such as a subject to check changes in the stress index over time.

また、生体情報モニタリング方法では、クラウドサーバ40のレポート作成部411は、ストレス指数の上限値、およびストレス指数が上限値を超える場合に通知される被験者の通知先であるメールアドレスを含む設定画面GM4を生成する。これにより、生体情報モニタリングシステム5は、ストレス指数が上限を超える頻度が高い場合、被験者等のユーザに注意喚起を行うことができる。 Further, in the biological information monitoring method, the report creation unit 411 of the cloud server 40 creates a setting screen GM4 that includes the upper limit of the stress index and the e-mail address of the subject to be notified when the stress index exceeds the upper limit. to generate Thereby, the biological information monitoring system 5 can alert a user such as a subject when the stress index frequently exceeds the upper limit.

以上、添付図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although the embodiments have been described above with reference to the accompanying drawings, the present disclosure is not limited to such examples. It is obvious that a person skilled in the art can conceive of various modifications, modifications, substitutions, additions, deletions, and equivalents within the scope of the claims. It is understood that it belongs to the technical scope of the present disclosure. Also, the components in the above-described embodiments may be combined arbitrarily without departing from the spirit of the invention.

例えば、上記実施の形態において、脈拍推定装置3に含まれる、脈拍推定部24、脈波記憶部25、脈波検定部26、出力判定部27、表示部28、ストレス推定部29、ストレス有効性判定部30および通信部31は、脈拍推定装置3から省かれて、クラウドサーバ40に含まれてもよい。この場合、クラウドサーバ40は、上記各部(つまり、脈拍推定部24、脈波記憶部25、脈波検定部26、出力判定部27、表示部28、ストレス推定部29、ストレス有効性判定部30および通信部31)の動作を実行する。 For example, in the above embodiment, the pulse estimator 24, the pulse wave storage 25, the pulse wave detector 26, the output determiner 27, the display 28, the stress estimator 29, and the stress effectiveness The determination unit 30 and the communication unit 31 may be omitted from the pulse estimation device 3 and included in the cloud server 40 . In this case, the cloud server 40 includes the above units (that is, the pulse rate estimation unit 24, the pulse wave storage unit 25, the pulse wave test unit 26, the output determination unit 27, the display unit 28, the stress estimation unit 29, the stress effectiveness determination unit 30 and the operation of the communication unit 31).

上記実施の形態では、ストレス有効性を判定するための閾値Th1と、被験者の在席/空席を判定するための閾値Th2とは、異なる値であったが、同じ値であってもよい。 In the above embodiment, the threshold Th1 for determining the effectiveness of stress and the threshold Th2 for determining the presence/vacancy of the subject are different values, but they may be the same value.

本開示は、非接触で検出される被験者のバイタル情報と同様な特性を有するノイズ信号が存在する環境下であっても、非接触で検出される被験者のバイタル情報の有効性の有無を適切に判別し、被験者のストレスの信頼性を的確に担保する生体情報モニタリング方法および生体情報モニタリングシステムとして有用である。 The present disclosure appropriately determines the validity of non-contact detected vital information of a subject even in an environment where a noise signal having characteristics similar to those of the non-contact detected vital information of the subject exists. It is useful as a biological information monitoring method and a biological information monitoring system that discriminate and accurately secure the reliability of the subject's stress.

2 カメラ
3 脈拍推定装置
5 生体情報モニタリングシステム
11 撮像部
21 画像入力部
22 領域抽出部
23 脈波検出部
24 脈拍推定部
25 脈波記憶部
26 脈波検定部
27 出力判定部
28 表示部
29 ストレス推定部
30 ストレス有効性判定部
31 通信部
40 クラウドサーバ
41 プロセッサ
411 レポート作成部
412 アラート判定部
42 メモリ
43 ストレージ
2 Camera 3 Pulse estimation device 5 Biological information monitoring system 11 Imaging unit 21 Image input unit 22 Region extraction unit 23 Pulse wave detection unit 24 Pulse estimation unit 25 Pulse wave storage unit 26 Pulse wave test unit 27 Output determination unit 28 Display unit 29 Stress Estimation unit 30 Stress effectiveness determination unit 31 Communication unit 40 Cloud server 41 Processor 411 Report creation unit 412 Alert determination unit 42 Memory 43 Storage

Claims (8)

被験者の生体情報を抽出するステップと、
抽出された前記被験者の生体情報の信頼度を示す第1パラメータを算出し、算出された前記第1パラメータが所定の第1閾値以上である場合に、 抽出された前記生体情報に基づいて、前記生体情報に対応するストレス指数を算出するステップと、
所定期間内に抽出された前記生体情報に基づいて、算出された前記ストレス指数の有効性の有無を判定するステップと、
前記ストレス指数が有効であるとの判定結果に従って、算出された前記ストレス指数を出力するステップと、を有し、
前記有効性の有無の判定において、前記第1パラメータが前記第1閾値以上となる前記生体情報の数と前記所定期間内に抽出された前記生体情報の数との比率を示す第2パラメータを算出し、前記第2パラメータが所定の第2閾値以上である場合に、算出された前記ストレス指数が有効であると判定し、
前記第2閾値の設定において、前記被験者を画角内に捉えるカメラの画角内の環境のノイズを測定し、測定された前記ノイズに応じて、前記第2閾値を既定値より高くあるいは低く変更して設定 する、
生体情報モニタリング方法。
extracting biometric information of the subject;
A first parameter indicating the reliability of the extracted biological information of the subject is calculated, and when the calculated first parameter is equal to or greater than a predetermined first threshold, calculating a stress index corresponding to the biological information based on the extracted biological information;
determining whether or not the calculated stress index is effective based on the biological information extracted within a predetermined period;
and outputting the calculated stress index according to a determination result that the stress index is valid.death,
Calculate a second parameter indicating a ratio between the number of the biometric information whose first parameter is equal to or greater than the first threshold value and the number of the biometric information extracted within the predetermined period in determining whether or not the validity is present. and determining that the calculated stress index is valid when the second parameter is equal to or greater than a predetermined second threshold,
In setting the second threshold, measure the environmental noise within the angle of view of the camera that captures the subject within the angle of view, and change the second threshold higher or lower than the default value according to the measured noise. and set do,
A biological information monitoring method.
前記第2閾値は、前記被験者ごとに異なる値である、
請求項に記載の生体情報モニタリング方法。
The second threshold is a different value for each subject,
The biological information monitoring method according to claim 1 .
出力された一定期間分の前記ストレス指数に基づいて所定の統計処理が施された結果を含む画面を生成するステップと、
生成された前記画面を表示するステップと、を更に有する、
請求項1に記載の生体情報モニタリング方法。
a step of generating a screen including a result of performing a predetermined statistical processing based on the output stress index for a certain period of time;
and displaying the generated screen.
The biological information monitoring method according to claim 1.
前記有効性の有無の判定において、
前記第2パラメータが所定の第3閾値未満である場合、前記被験者が不在であると判定する、
請求項に記載の生体情報モニタリング方法。
In determining the presence or absence of the validity,
determining that the subject is absent if the second parameter is less than a predetermined third threshold;
The biological information monitoring method according to claim 1 .
前記画面は、前記被験者ごとの前記ストレス指数を含む、
請求項に記載の生体情報モニタリング方法。
wherein the screen includes the stress index for each subject;
The biological information monitoring method according to claim 3 .
前記画面は、前記ストレス指数の時間変化の特性を含む、
請求項に記載の生体情報モニタリング方法。
wherein the screen includes a time-varying profile of the stress index;
The biological information monitoring method according to claim 3 .
前記画面の生成において、
前記ストレス指数の上限値と、前記ストレス指数が前記上限値を超える場合に前記ストレス指数が前記上限値を超えた旨のメッセージが通知される前記被験者の連絡先とを設定するための設定画面を生成する、
請求項に記載の生体情報モニタリング方法。
In generating the screen,
a setting screen for setting the upper limit of the stress index and the contact information of the subject to whom, when the stress index exceeds the upper limit, a message to the effect that the stress index exceeds the upper limit is notified; generate,
The biological information monitoring method according to claim 3 .
被験者の生体情報を抽出する生体情報抽出部と、
抽出された前記被験者の生体情報の信頼度を示す第1パラメータを算出し、算出された前記第1パラメータが所定の第1閾値以上である場合に、 抽出された前記生体情報に基づいて、前記生体情報に対応するストレス指数を算出するストレス算出部と、
所定期間内に抽出された前記生体情報に基づいて、算出された前記ストレス指数の有効性の有無を判定する有効性判定部と、
前記ストレス指数が有効であるとの判定結果に従って、算出された前記ストレス指数を出力する出力部と、を備え
前記有効性判定部は、
前記第1パラメータが前記第1閾値以上となる前記生体情報の数と前記所定期間内に抽出された前記生体情報の数との比率を示す第2パラメータを算出し、前記第2パラメータが所定の第2閾値以上である場合に、算出された前記ストレス指数が有効であると判定し、
前記被験者を画角内に捉えるカメラの画角内の環境のノイズを測定し、測定された前記ノイズに応じて、前記第2閾値を既定値より高くあるいは低く変更して設定す る、
生体情報モニタリングシステム。
a biometric information extraction unit for extracting biometric information of a subject;
A first parameter indicating the reliability of the extracted biological information of the subject is calculated, and when the calculated first parameter is equal to or greater than a predetermined first threshold, a stress calculator that calculates a stress index corresponding to the biological information based on the extracted biological information;
an effectiveness determination unit that determines whether or not the calculated stress index is effective based on the biological information extracted within a predetermined period;
and an output unit that outputs the calculated stress index according to a determination result that the stress index is valid.,
The validity determination unit
calculating a second parameter indicating a ratio between the number of the biometric information whose first parameter is equal to or greater than the first threshold and the number of the biometric information extracted within the predetermined period; determining that the calculated stress index is valid when it is equal to or greater than the second threshold;
Measure the environmental noise within the angle of view of the camera that captures the subject within the angle of view, and set the second threshold higher or lower than the default value according to the measured noise. Ru
Biological information monitoring system.
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