JP7206663B2 - 検出装置、ウェアラブルセンシングデバイス、検出方法、およびプログラム - Google Patents
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まず、本発明の第1の実施形態について説明する。
図1(a)および図1(b)は、第1の実施形態に係る生体情報取得デバイス1の外観の見取り図である。図1(a)が正面図、図1(b)が背面図である。本実施形態の生体情報取得デバイス1は、バンド部17によって人の前腕に固定されることが可能な形態をとる。
データ取得部110は、生体の状態を推定するために使用され得るデータ(以下、「生体データ」とも表記)を取得する。
第1判定部111は、データ取得部110により取得された生体データについて、その生体データの変化の傾向を判定する。本開示において、生体データの変化の傾向とは、対象の時間範囲における生体データの変化の仕方について見られる特徴のことである。
第2判定部112は、第1判定部111により判定された、複数の生体信号それぞれについての変化の傾向に基づき、装着の程度(別の言葉では、装着の状態のレベル)を判定する。
出力制御部113は、表示部12および音声出力部13による出力を制御する。具体的には、出力制御部113は、出力の内容および動作のタイミングを制御する。
記憶部119は、生体情報取得デバイス1が扱うデータを記憶する。記憶部210は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、ハードディスク、または可搬型記憶装置等によって実現され得る。記憶部119に対して、生体情報取得デバイス1に含まれる他の構成要素は、自由にデータを読み書き可能である。
以下、生体情報取得デバイス1による処理の流れを、図5のフローチャートを参照しながら説明する。なお、各処理は、各処理がプログラムを実行するプロセッサによって実行される場合においては、プログラムの中の命令の順序に従って実行されればよい。各処理が別個のデバイスによって実行される場合においては、処理を完了したデバイスが次の処理を実行するデバイスに通知を行うことで、処理が順番に実行されればよい。なお、処理を行う各部は、めいめいの処理に必要なデータを、例えば、そのデータを生成した部から受け取り、および/または生体情報取得デバイス1が備える記憶領域(記憶部119等)から読み出せばよい。
第1の実施形態に係る生体情報取得デバイス1によれば、装着の程度が「不完全である」ような装着状態を検出することができる。その理由は、演算部11が、複数の生体データを用いて、適切に装着されている状態では観測されないような、生体データの変化の傾向の組み合わせを、装着の程度が「不完全である」ことが原因であるとして、検出するからである。
(1)
生体情報取得デバイス1は、装着の程度が「不完全である」ことを示す情報を出力する場合に、接触の程度が十分でない状態であるのか、接触の程度が強すぎる状態であるのかの別を示してもよい。例えば、装着の程度が「不完全である」と判定された場合において、皮膚温の変化の傾向が「上昇傾向」であれば、出力制御部113は、接触の程度が強すぎる状態であることを示す情報を、表示部12および音声出力部13に出力させ得る。
ステップS11、ステップS12およびステップS13の処理のアルゴリズムは、装着の程度が「適切である」状態とそうでない状態とで異なっていてもよい。
演算部11は、得られた生体データを記憶部119に記録してもよい。また、演算部11は、装着の程度を示すラベルを生体データに判定ごとに付与してもよい。このような構成によれば、装着の程度を示すラベルが付与された生体データの記録が得られる。
生体データの変化の傾向の判定結果の種類は、4つ以上あってもよい。
他の一例として、生体データの変化の傾向は、定量的な値によって表されてもよい。すなわち、第1判定部111は、変化の傾向を示す情報を定量的に算出してもよい。具体的には、例えば、第1判定部111は、基準値(上述)と直近データ(上述)の平均値との差を、変化の傾向を定量的に示す数値として算出してもよい。このような場合、第2判定部112による装着の程度の判定においては、第2判定部112は、数値に基づく判定を行う。
装着の程度の判定結果の種類は4つ以上あってもよい。
装着の程度(%)=100+σ×α×{|f(x1)-x2|+|g(x1)-x3|}
ただし、関数f(x1)は、x1の値に対してx2が通常とり得べき値を戻り値とする関数、関数g(x1)は、x1の値に対してx3が通常とり得べき値を戻り値とする関数、αは値を調整するために設定される係数、σは「+1」または「-1」の値をとる変数である。「|x|」はxの絶対値を表す。関数fおよび関数gは、経験的に作成されればよい。σは、装着の程度が弱くなっていると推定される場合には「-1」の値をとり、そうでない場合には「+1」の値をとる。例えば、σの値は、x1の正負が、装着の程度が弱くなった場合においてとると考えられる値の正負と一致する場合には「-1」の値をとり、そうでない場合には「+1」の値をとるように、決定されればよい。
本実施形態の生体情報取得デバイス1は、リストバンド型のウェアラブルセンシングデバイスであるが、本発明はリストバンド型以外の型のウェアラブルセンシングデバイスにも適用可能である。
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。ただし、本開示において既に説明された構成要素と同じ符号が付された構成要素についての説明は適宜省略する。
以下、本発明の第3の実施形態について説明する。ただし、本開示において既に説明された構成要素と同じ符号が付された構成要素についての説明は適宜省略する。
分析部315は、例えば、EDAの時系列に基づいてストレス評価値を算出し得る。
分析部315は、例えば、LF/HFの時系列に基づいてストレス評価値を推定し得る。
分析部315は、例えば、皮膚温の時系列に基づいてストレス評価値を算出し得る。
分析部315は、装着の程度を示すラベルが付与された生体データを用いて、他にも様々な情報を導出してもよい。
本実施形態の生体情報取得デバイス3は、生体データに、装着の程度を示すラベルを付与することで、生体データを用いた分析、特に被測定者の心身の状態の推定を、より精度よく行うことができる。
以下、本発明の一実施形態に係る検出装置100について説明する。図12は、検出装置100の構成を示すブロック図である。
以上で説明された本発明の各実施形態において、各装置の各構成要素を示すブロックは、機能単位で示されている。しかし、構成要素を示すブロックは、各構成要素が別個のモジュールにより構成されることを必ずしも意味していない。
・1つまたは複数のCPU(Central Processing Unit)901
・ROM902
・RAM903
・RAM903へロードされるプログラム904Aおよび記憶情報904B
・プログラム904Aおよび記憶情報904Bを格納する記憶装置905
・記憶媒体906の読み書きを行うドライブ装置907
・通信ネットワーク909と接続する通信インタフェース908
・データの入出力を行う入出力インタフェース910
・各構成要素を接続するバス911
[付記1]
生体に接触したセンサにより測定される複数の生体信号のそれぞれについて、当該生体信号のデータ値の変化の傾向を判定する判定手段と、
複数の前記変化の傾向の組み合わせに基づいて、前記センサの前記生体への接触の程度が変化したことを検出する検出手段と、
を備える検出装置。
[付記2]
前記検出手段は、前記変化の傾向の組み合わせが、接触の程度に変化がないことを前提とした場合に発生し得る傾向の組み合わせに一致しない場合に、前記接触の程度が変化したと検出する、
付記1に記載の検出装置。
[付記3]
前記検出手段は、検出対象の時間帯における前記接触の程度を、当該検出対象の時間帯における複数の前記変化の傾向に基づいて、判定し、
前記検出装置は、
前記生体信号の前記検出対象の時間帯のデータに、前記判定された接触の程度を示すラベルを付与する付与手段を備える、
付記1または2に記載の検出装置。
[付記4]
前記判定手段は、前記変化の傾向を示す情報として前記変化の傾向を定量的に示す数値を算出し、
前記検出手段は、前記数値に基づいて、前記接触の程度の判定結果として前記接触の程度を定量的に示す情報を算出する、
付記3に記載の検出装置。
[付記5]
前記生体信号の、それぞれ前記ラベルが付与された複数の時間帯のデータを、前記ラベルに基づき重みづけした上で、前記生体の心身の状態に関する評価を導出する、評価手段を備える、
付記3または4に記載の検出装置。
[付記6]
前記ラベルに基づき前記複数の生体信号のデータの一部または全部を補正する補正手段を備える、
付記3または4に記載の検出装置。
[付記7]
前記判定手段は、判定対象の時間帯における前記変化の傾向を、当該判定対象の時間帯における前記データ値の代表値と基準値との比較により判定する、
付記1から6のいずれか一つに記載の検出装置。
[付記8]
前記判定手段は、脈波の振幅を示すデータ値および心拍数を示すデータ値のそれぞれについて前記変化の傾向を判定し、
前記検出手段は、脈波の振幅を示すデータ値が上昇傾向または下降傾向を示す一方で、心拍数を示すデータ値が上昇傾向も下降傾向も示さない場合に、前記接触の程度が変化したと検出する、
付記1から7のいずれか一つに記載の検出装置。
[付記9]
前記判定手段は、前記生体の末梢部位の脈波の振幅を示す第1のデータ値および前記生体の末梢部位の発汗の程度を示す第2のデータ値のそれぞれについて前記変化の傾向を判定し、
前記検出手段は、前記第1のデータ値と前記第2のデータが共に上昇傾向を示し、または共に下降傾向を示した場合に、前記接触の程度が変化したと検出する、
付記1から8のいずれか一つに記載の検出装置。
[付記10]
付記1から9のいずれか一つに記載の検出装置と、
前記センサと、
前記接触の程度が変化したことを、前記センサによる測定対象である被測定者に報知する報知手段と、
を含むウェアラブルセンシングデバイス。
[付記11]
生体に接触したセンサにより測定される複数の生体信号のそれぞれについて、当該生体信号のデータ値の変化の傾向を判定し、
複数の前記変化の傾向の組み合わせに基づいて、前記センサの前記生体への接触の程度が変化したことを検出する、
検出方法。
[付記12]
前記変化の傾向の組み合わせが、接触の程度に変化がないことを前提とした場合に発生し得る傾向の組み合わせに一致しない場合に、前記接触の程度が変化したと検出する、
付記11に記載の検出方法。
[付記13]
検出対象の時間帯における前記接触の程度を、当該検出対象の時間帯における複数の前記変化の傾向に基づいて、判定し、
前記生体信号の前記検出対象の時間帯のデータに、前記判定された接触の程度を示すラベルを付与する、
付記11または12に記載の検出方法。
[付記14]
前記変化の傾向を示す情報として前記変化の傾向を定量的に示す数値を算出し、
前記数値に基づいて、前記接触の程度の判定結果として前記接触の程度を定量的に示す情報を算出する、
付記13に記載の検出方法。
[付記15]
前記生体信号の、それぞれ前記ラベルが付与された複数の時間帯のデータを、前記ラベルに基づき重みづけした上で、前記生体の心身の状態に関する評価を導出する、
付記13または14に記載の検出方法。
[付記16]
前記ラベルに基づき前記複数の生体信号のデータの一部または全部を補正する、
付記13または14に記載の検出方法。
[付記17]
判定対象の時間帯における前記変化の傾向を、当該判定対象の時間帯における前記データ値の代表値と基準値との比較により判定する、
付記11から16のいずれか一つに記載の検出方法。
[付記18]
脈波の振幅を示すデータ値および心拍数を示すデータ値のそれぞれについて前記変化の傾向を判定し、
脈波の振幅を示すデータ値が上昇傾向または下降傾向を示す一方で、心拍数を示すデータ値が上昇傾向も下降傾向も示さない場合に、前記接触の程度が変化したと検出する、
付記11から17のいずれか一つに記載の検出方法。
[付記19]
前記生体の末梢部位の脈波の振幅を示す第1のデータ値および前記生体の末梢部位の発汗の程度を示す第2のデータ値のそれぞれについて前記変化の傾向を判定し、
前記第1のデータ値と前記第2のデータが共に上昇傾向を示し、または共に下降傾向を示した場合に、前記接触の程度が変化したと検出する、
付記11から18のいずれか一つに記載の検出方法。
[付記20]
前記接触の程度が変化したことを、前記センサによる測定対象である被測定者に報知する、
付記11から19のいずれか一つに記載の検出方法。
[付記21]
生体に接触したセンサにより測定される複数の生体信号のそれぞれについて、当該生体信号のデータ値の変化の傾向を判定する判定処理と、
複数の前記変化の傾向の組み合わせに基づいて、前記センサの前記生体への接触の程度が変化したことを検出する検出処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
[付記22]
前記検出処理は、前記変化の傾向の組み合わせが、接触の程度に変化がないことを前提とした場合に発生し得る傾向の組み合わせに一致しない場合に、前記接触の程度が変化したと検出する、
付記21に記載のプログラム。
[付記23]
前記検出処理は、検出対象の時間帯における前記接触の程度を、当該検出対象の時間帯における複数の前記変化の傾向に基づいて、判定し、
前記プログラムは、
前記生体信号の前記検出対象の時間帯のデータに、前記判定された接触の程度を示すラベルを付与する付与処理を、前記コンピュータにさらに実行させる、
付記21または22に記載のプログラム。
[付記24]
前記判定処理は、前記変化の傾向を示す情報として前記変化の傾向を定量的に示す数値を算出し、
前記検出処理は、前記数値に基づいて、前記接触の程度の判定結果として前記接触の程度を定量的に示す情報を算出する、
付記23に記載のプログラム。
[付記25]
前記生体信号の、それぞれ前記ラベルが付与された複数の時間帯のデータを、前記ラベルに基づき重みづけした上で、前記生体の心身の状態に関する評価を導出する、評価処理を、前記コンピュータにさらに実行させる、
付記23または24に記載のプログラム。
[付記26]
前記ラベルに基づき前記複数の生体信号のデータの一部または全部を補正する補正処理を、前記コンピュータにさらに実行させる、
付記23または24に記載のプログラム。
[付記27]
前記判定処理は、判定対象の時間帯における前記変化の傾向を、当該判定対象の時間帯における前記データ値の代表値と基準値との比較により判定する、
付記21から26のいずれか一つに記載のプログラム。
[付記28]
前記判定処理は、脈波の振幅を示すデータ値および心拍数を示すデータ値のそれぞれについて前記変化の傾向を判定し、
前記検出処理は、脈波の振幅を示すデータ値が上昇傾向または下降傾向を示す一方で、心拍数を示すデータ値が上昇傾向も下降傾向も示さない場合に、前記接触の程度が変化したと検出する、
付記21から27のいずれか一つに記載のプログラム。
[付記29]
前記判定処理は、前記生体の末梢部位の脈波の振幅を示す第1のデータ値および前記生体の末梢部位の発汗の程度を示す第2のデータ値のそれぞれについて前記変化の傾向を判定し、
前記検出処理は、前記第1のデータ値と前記第2のデータが共に上昇傾向を示し、または共に下降傾向を示した場合に、前記接触の程度が変化したと検出する、
付記21から28のいずれか一つに記載のプログラム。
[付記30]
前記接触の程度が変化したことを、前記センサによる測定対象である被測定者に報知する報知処理を、前記コンピュータにさらに実行させる、
付記21から29のいずれか一つに記載のプログラム。
5 通信ネットワーク
7 サーバ
10 センサ
100 検出装置
101 判定部
102 検出部
11、31 演算部
110 データ取得部
111 第1判定部
112 第2判定部
113 出力制御部
119、79 記憶部
12 表示部
13 音声出力部
14、74 通信部
17 バンド部
18 筐体
20 生体情報取得システム
314 ラベル付与部
315 分析部
900 コンピュータ
901 CPU
902 ROM
903 RAM
904A プログラム
904B 記憶情報
905 記憶装置
906 記憶媒体
907 ドライブ装置
908 通信インタフェース
909 通信ネットワーク
910 入出力インタフェース
911 バス
Claims (12)
- 生体に接触したセンサにより測定される複数の生体信号のそれぞれについて、当該生体信号のデータ値の変化の傾向を判定する判定手段と、
複数の前記変化の傾向の組み合わせに基づいて、前記センサの前記生体への接触の程度が変化したことを検出する検出手段と、
を備え、
前記判定手段は、脈波の振幅を示すデータ値および心拍数を示すデータ値のそれぞれについて前記変化の傾向を判定し、
前記検出手段は、脈波の振幅を示すデータ値が上昇傾向または下降傾向を示す一方で、心拍数を示すデータ値が上昇傾向も下降傾向も示さない場合に、前記接触の程度が変化したと検出する、
検出装置。 - 生体に接触したセンサにより測定される複数の生体信号のそれぞれについて、当該生体信号のデータ値の変化の傾向を判定する判定手段と、
複数の前記変化の傾向の組み合わせに基づいて、前記センサの前記生体への接触の程度が変化したことを検出する検出手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記生体の末梢部位の脈波の振幅を示す第1のデータ値および前記生体の末梢部位の発汗の程度を示す第2のデータ値のそれぞれについて前記変化の傾向を判定し、
前記検出手段は、前記第1のデータ値と前記第2のデータ値が共に上昇傾向を示し、または共に下降傾向を示した場合に、前記接触の程度が変化したと検出する、
検出装置。 - 前記検出手段は、検出対象の時間帯における前記接触の程度を、当該検出対象の時間帯における複数の前記変化の傾向に基づいて、判定し、
前記検出装置は、
前記生体信号の前記検出対象の時間帯のデータに、前記判定された接触の程度を示すラベルを付与する付与手段を備える、
請求項1または2に記載の検出装置。 - 前記判定手段は、前記変化の傾向を示す情報として前記変化の傾向を定量的に示す数値を算出し、
前記検出手段は、前記数値に基づいて、前記接触の程度の判定結果として前記接触の程度を定量的に示す情報を算出する、
請求項3に記載の検出装置。 - 前記生体信号の、それぞれ前記ラベルが付与された複数の時間帯のデータを、前記ラベルに基づき重みづけした上で、前記生体の心身の状態に関する評価を導出する、評価手段を備える、
請求項3または4に記載の検出装置。 - 前記ラベルに基づき前記複数の生体信号のデータの一部または全部を補正する補正手段を備える、
請求項3または4に記載の検出装置。 - 前記判定手段は、判定対象の時間帯における前記変化の傾向を、当該判定対象の時間帯における前記データ値の代表値と基準値との比較により判定する、
請求項1から6のいずれか一項に記載の検出装置。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の検出装置と、
前記センサと、
前記接触の程度が変化したことを、前記センサによる測定対象である被測定者に報知する報知手段と、
を含むウェアラブルセンシングデバイス。 - コンピュータが、
生体に接触したセンサにより測定される複数の生体信号として、脈波の振幅を示すデータ値および心拍数を示すデータ値のそれぞれについて、当該生体信号のデータ値の変化の傾向を判定し、
複数の前記変化の傾向の組み合わせに基づいて、脈波の振幅を示すデータ値が上昇傾向または下降傾向を示す一方で、心拍数を示すデータ値が上昇傾向も下降傾向も示さない場合に、前記センサの前記生体への接触の程度が変化したことを検出する、
検出方法。 - コンピュータが、
生体に接触したセンサにより測定される複数の生体信号として、前記生体の末梢部位の脈波の振幅を示す第1のデータ値および前記生体の末梢部位の発汗の程度を示す第2のデータ値のそれぞれについて、当該生体信号のデータ値の変化の傾向を判定し、
複数の前記変化の傾向の組み合わせに基づいて、前記第1のデータ値と前記第2のデータ値が共に上昇傾向を示し、または共に下降傾向を示した場合に、前記センサの前記生体への接触の程度が変化したことを検出する、
検出方法。 - 生体に接触したセンサにより測定される複数の生体信号として、脈波の振幅を示すデータ値および心拍数を示すデータ値のそれぞれについて、当該生体信号のデータ値の変化の傾向を判定する判定処理と、
複数の前記変化の傾向の組み合わせに基づいて、脈波の振幅を示すデータ値が上昇傾向または下降傾向を示す一方で、心拍数を示すデータ値が上昇傾向も下降傾向も示さない場合に、前記センサの前記生体への接触の程度が変化したことを検出する検出処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。 - 生体に接触したセンサにより測定される複数の生体信号として、前記生体の末梢部位の脈波の振幅を示す第1のデータ値および前記生体の末梢部位の発汗の程度を示す第2のデータ値のそれぞれについて、当該生体信号のデータ値の変化の傾向を判定する判定処理と、
複数の前記変化の傾向の組み合わせに基づいて、前記第1のデータ値と前記第2のデータ値が共に上昇傾向を示し、または共に下降傾向を示した場合に、前記センサの前記生体への接触の程度が変化したことを検出する検出処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
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