JP7464880B2 - 生体情報解析システム、非一時的記憶媒体及び生体情報解析方法 - Google Patents
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Description
また、誤って取り扱われることを防止するために、通信が失敗した場合には、送信の再開前に送信されていた一部分のデータについては、統計値の算出に用いないように処理が行われる場合もあった。しかし、このような処理では、一部分のデータが欠落してしまうため、その後の解析などの精度が低下してしまうおそれもあった。
[第1の実施の形態]
まず、本発明の第1の実施の形態に係る生体情報解析装置1の構成の概要を説明する。
図1は、生体情報解析装置1の機能構成を示すブロック図である。
生体情報解析装置1は、センサデータ取得部10、制御部11、時刻取得部12、記憶部13、提示部14、および送受信部15を備える。
次に、上述した機能を有する生体情報解析装置1のハードウェア構成の例について図2のブロック図を用いて説明する。
次に、上述した構成を有する生体情報解析装置1の動作について図3のフローチャートを用いて説明する。まず、センサ105がユーザに装着された状態で以下の処理が実行される。
次に、本発明に係る生体情報解析装置1を具体的に構成した生体情報解析システムについて図5および図6を参照して説明する。
生体情報解析システムは、例えば、図5に示すように、ユーザ500に装着されるセンサ端末200と、中継端末300と、外部端末400とを備える。センサ端末200、中継端末300、外部端末400のすべてもしくはいずれかは、図1で説明した制御部11などの生体情報解析装置1の各機能を備える。なお、以下においては、中継端末300が図1で説明した制御部11を備える場合について説明する。
センサ端末200は、センサ(生体センサ)201、センサデータ取得部202、データ記憶部203、およびデータ送信部204を備える。センサ端末200は、例えば、ユーザ500の体の体幹に配置されて複数の時間周期にわたる生体情報を計測する。センサ端末200は、計測したユーザ500の生体情報を通信ネットワークNWを介して中継端末300に送信する。
中継端末300は、データ受信部301、データ記憶部302、時刻取得部303、制御部304、およびデータ送信部307を備える。中継端末300は、センサ端末200から受信した、ユーザ500の生体情報の時系列データから統計的な代表値を段階的に求める。さらに、中継端末300は、算出した代表値を外部端末400に送信する。
制御部304は、データ受信部301によって受信されたユーザ500の生体情報の時系列データの平均値などの統計的な代表値を段階的に求める。制御部304は、図1で説明した制御部11に対応する。
第2代表値取得部306は、連続する複数の中間代表値から最終代表値を算出する。
第1代表値取得部305および第2代表値取得部306は、それぞれ図1で説明した第1代表値取得部110および第2代表値取得部111に対応する。
外部端末400は、データ受信部401、データ記憶部402、提示処理部403、および提示部404を備える。外部端末400は、中継端末300から通信ネットワークNWを介して受信したユーザ500の生体情報の最終代表値を提示する。外部端末400は、算出された最終代表値に基づいて生成されたユーザ500に対する支援情報の提示を行う。
次に、上述した構成を有する生体情報解析システムの動作について、図7のシーケンス図を用いて説明する。また、以下においては生体情報の一例として、ユーザ500の心拍数の代表値を求める。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、上述した第1の実施の形態と同じ構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、本実施の形態に係る生体情報解析装置1Aの各機能が、図6で説明したセンサ端末200、中継端末300、および外部端末400を備える生体情報解析システムによって実現される場合の動作について、図11に示すシーケンス図を参照して説明する。なお、センサ端末200、中継端末300、および外部端末400の各機能ブロックは、図6で説明した構成と同様である。また、中継端末300が調整部112を備えるものとする。
次に、図12を参照して本実施の形態に係る生体情報解析装置1Aの効果を説明する。図12において、横軸は計測時間(秒)を示し、縦軸は心拍数(bpm)を示している。図12に示す灰色の線は計測された心拍数を示し、丸と四角の点は、最終代表値を示している。計測時間0秒における最終代表値は、計測された心拍数の値をそのまま用いている(四角の点)。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、上述した第1および第2の実施の形態と同じ構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
第3の実施の形態では、図13に示すように、生体情報解析装置1Bは、制御部11Bと、一時格納部131と、を備える。制御部11Bは、第1代表値取得部110、第2代表値取得部111、およびエラー処理部114を備える。生体情報解析装置1Bが備える他の機能構成は第1の実施の形態と同様である。
この図14に示すように、通信のエラーが生じた時点で、4つ生態情報の時系列データD6~D9が中間代表値の算出に未だ用いられていない場合、エラー処理部114は、これら4つの生態情報の時系列データD6~D9を、エラー前時系列データとして一時格納部131に記憶させる。
次に、本発明に係る生体情報解析装置1を具体的に構成した生体情報解析システムについて図15を参照して説明する。
生体情報解析システムは、例えば、図15に示すように、センサ端末200と、中継端末300Bと、外部端末400とを備える。センサ端末200、および外部端末400は、上記第1の実施の形態で示したセンサ端末200、および外部端末400と同様の構成である。
中継端末300Bは、データ受信部301、データ記憶部302B、時刻取得部303、制御部304B、およびデータ送信部307を備える。
次に、本実施の形態に係る生体情報解析装置1Bの各機能が、図15で説明したセンサ端末200、中継端末300B、および外部端末400を備える生体情報解析システムによって実現される場合の動作について、図16に示すシーケンス図を参照して説明する。なお、センサ端末200、中継端末300B、および外部端末400の各機能ブロックは、図15で説明した構成と同様である。
エラー処理部308は、ステップS303で、センサ端末200とデータ受信部301との間の通信にエラーが発生していることを検知した場合、その時点で中間代表値の算出に未だ用いられていないエラー前時系列データの有無を確認する(ステップS304)。エラー処理部308は、エラー前時系列データが存在していない場合、通信のエラーが復旧するまで、処理を待機する。エラー前時系列データが存在する場合、エラー処理部308は、そのエラー前時系列データを一時格納部3021に記憶させる(ステップS305)。
以上説明したように、第3の実施の形態に係る生体情報解析装置1Bによれば、エラーが生じる前に送信され一時格納部3021に記憶されたエラー前時系列データと、エラーが生じた後にセンサ端末200から送信されてきたエラー後時系列データと、を用いて中間代表値を取得するようにした。これにより、中継端末300Bへ到来した生態情報の時系列データを漏れなく中間代表値の算出処理の対象とすることができ、タイムスタンプのズレがなく精緻にダウンサンプリングされた支援情報を利用者に提供することができる。その結果、センサ端末200とデータ受信部301との間の通信において失敗が生じた場合であっても、データの精度の低下と欠落とを抑止することが可能となる。
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、上述した第1~第3の実施の形態と同じ構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
第4の実施の形態では、図17に示すように、生体情報解析装置1Cは、制御部11Cと、一時格納部131と、ログ格納部132、とを備える。制御部11Cは、第1代表値取得部110、第2代表値取得部111、エラー処理部114、および使用可否判定部115Cを備える。生体情報解析装置1Cが備える他の機能構成は第3の実施の形態と同様である。
使用可否判定部115Cは、エラーが生じた際に記録されたログ情報の内容が、通信の失敗や自動再接続に関連するものであった場合、一時格納部131に格納された4つの生体情報の時系列データD6~D9が使用可能であると判定する。使用可否判定部115Cは、ログ情報の内容が、通常の通信終了の操作に関連するものであった場合、一時格納部131に格納された4つの生体情報の時系列データD6~D9が使用不可能であると判定する。
次に、本発明に係る生体情報解析装置1を具体的に構成した生体情報解析システムについて図19を参照して説明する。
生体情報解析システムは、例えば、図19に示すように、センサ端末200と、中継端末300Cと、外部端末400とを備える。センサ端末200、および外部端末400は、上記第1の実施の形態で示したセンサ端末200、および外部端末400と同様の構成である。
中継端末300Cは、データ受信部301、データ記憶部302C、時刻取得部303、制御部304C、およびデータ送信部307を備える。
次に、本実施の形態に係る生体情報解析装置1Cの各機能が、図19で説明したセンサ端末200、中継端末300C、および外部端末400を備える生体情報解析システムによって実現される場合の動作について、図20に示すシーケンス図を参照して説明する。なお、センサ端末200、中継端末300C、および外部端末400の各機能ブロックは、図19で説明した構成と同様である。
ログ格納部132は、センサ端末200から心拍数の時系列データを受信すると、データ受信部301でのセンサ端末200からの時系列データの受信における手続の実施内容と実施時刻を含むログ情報を記録する(ステップS403)。
また、使用可否判定部309で、エラー前時系列データを中間代表値の取得に使用不可能であると判定された場合、エラー処理部308は、エラーが生じた後にセンサ端末200から送信されてきた生体情報の時系列データ(エラー後時系列データ)を、データ記憶部302から呼び出す。エラー処理部308は、エラー後時系列データを、第1代表値取得部305に受け渡す。
以上説明したように、第4の実施の形態に係る生体情報解析装置1Cによれば、エラーが生じる前に送信され一時格納部3021に記憶されたエラー前時系列データと、エラーが生じた後にセンサ端末200から送信されてきたエラー後時系列データと、を用いて中間代表値を取得するようにした。また、ログ情報に基づいて、通信のエラーが生じたときの状況に応じて、エラー前時系列データの利用の可否を判定するようにした。これにより、通信の継続をユーザが停止した場合等には、算出処理を停止し、それ以外では、中継端末300Cへ到来した生体情報の時系列データを漏れなく中間代表値の算出処理の対象とすることができる。その結果、センサ端末200とデータ受信部301との間の通信において失敗が生じた場合であっても、データの精度の低下と欠落とを抑止することが可能となる。
[第5の実施の形態]
次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、上述した第1~第4の実施の形態と同じ構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
第5の実施の形態では、図21に示すように、生体情報解析装置1Dは、制御部11Dと、一時格納部131と、とを備える。制御部11Dは、第1代表値取得部110、第2代表値取得部111、エラー処理部114、使用可否判定部115D、および打刻時刻監視部116、を備える。生体情報解析装置1Dが備える他の機能構成は第3の実施の形態と同様である。
使用可否判定部115Dは、エラーの発生の前後で、エラー前時系列データの時刻情報と、エラー後時系列データの時刻情報との時間的な間隔が、予め定めた閾値を越えていなけれ、エラー前時系列データを使用可能であると判定する。使用可否判定部115Dは、エラー前時系列データの時刻情報と、エラー後時系列データの時刻情報との時間的な間隔が、予め定めた閾値を越えていた場合、一時格納部131に格納された4つの生体情報の時系列データD6~D9が使用不可能であると判定する。
次に、本発明に係る生体情報解析装置1を具体的に構成した生体情報解析システムについて図23を参照して説明する。
生体情報解析システムは、例えば、図23に示すように、センサ端末200と、中継端末300Dと、外部端末400とを備える。センサ端末200、および外部端末400は、上記第1の実施の形態で示したセンサ端末200、および外部端末400と同様の構成である。
中継端末300Dは、データ受信部301、データ記憶部302D、時刻取得部303、制御部304D、およびデータ送信部307を備える。
次に、本実施の形態に係る生体情報解析装置1Dの各機能が、図23で説明したセンサ端末200、中継端末300D、および外部端末400を備える生体情報解析システムによって実現される場合の動作について、図24に示すシーケンス図を参照して説明する。なお、センサ端末200、中継端末300D、および外部端末400の各機能ブロックは、図23で説明した構成と同様である。
打刻時刻監視部116は、センサ端末200から心拍数の時系列データを受信すると、時系列データに関連付けられた時刻情報を参照する(ステップS503)。
また、使用可否判定部309で、エラー前時系列データを中間代表値の取得に使用不可能であると判定された場合、エラー処理部308は、エラーが生じた後にセンサ端末200から送信されてきた生体情報の時系列データ(エラー後時系列データ)を、データ記憶部302から呼び出す。エラー処理部308は、エラー後時系列データを、第1代表値取得部305に受け渡す。
以上説明したように、第5の実施の形態に係る生体情報解析装置1Dによれば、エラーが生じる前に送信され一時格納部3021に記憶されたエラー前時系列データと、エラーが生じた後にセンサ端末200から送信されてきたエラー後時系列データと、を用いて中間代表値を取得するようにした。また、エラーの前後の時系列データの時間間隔に基づいて、エラー前時系列データの利用の可否を判定するようにした。これにより、エラーによる停止時間が長かった場合等には、エラー前時系列データを用いた算出処理を停止し、それ以外では、中継端末300Dへ到来した生体情報の時系列データを漏れなく中間代表値の算出処理の対象とすることができる。その結果、センサ端末200とデータ受信部301との間の通信において失敗が生じた場合であっても、データの精度の低下と欠落とを抑止することが可能となる。
本変形例に係る生体情報解析システムは、第4の実施の形態および第5の実施の形態の変形例である。かかる変形例によれば、図25に示すように、この実施の形態における生態情報解析装置1Eは、第4の実施の形態において記載したログ格納部132と、第5の実施の形態において記載した打刻時刻監視部116とを備える。
このような構成では、ログ情報の内容が、通信の失敗や自動再接続に関連するものであったとしても、時系列データの時刻情報の時間間隔が、ある閾値を超えている場合に、エラー前時系列データを用いた算出処理を行わない。これにより、例えば、長時間が経過したことでユーザーの状況が変わっている可能性が高い場合には、エラー前時系列データを用いずに、エラー後時系列データのみで、代表値の算出処理を行うことができる。これにより、通信の状況からユーザの意図した操作が行われたかどうかを適切に把握できると同時に、打刻間隔からユーザの状況に沿った代表値の算出処理を行うことができ、より信頼性の高いダウンサンプリングされた平均値を提供することができる。
次に、本発明の第6の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、上述した第1から第5の実施の形態と同じ構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、本実施の形態に係る生体情報解析装置1の各機能が、図6で説明したセンサ端末200、中継端末300、および外部端末400を備える生体情報解析システムによって実現される場合の動作について、図17に示すシーケンス図を参照して説明する。なお、センサ端末200、中継端末300、および外部端末400の各機能ブロックは、図6で説明した構成と同様である。
Claims (7)
- 生体情報を取得する生体センサを有したセンサ端末から、生体情報の時系列データを受信するデータ受信部と、
受信された前記時系列データを記憶する記憶部と、
受信された前記時系列データのうち所定の期間のデータに基づいて第1代表値を取得する第1代表値取得部と、
時間軸で連続する複数の前記第1代表値に基づいて第2代表値を取得する第2代表値取得部と、を備え、
前記第1代表値取得部は、前記データ受信部と前記センサ端末との間の通信においてエラーが生じた場合に、所定の条件が満たされる場合には、前記エラーが生じる前に送信され前記記憶部に記憶されたエラー前時系列データと、前記エラーが生じた後に前記センサ端末から送信されてきたエラー後時系列データと、を用いて前記第1代表値を取得し、
前記エラー前時系列データを前記第1代表値の取得に用いるか否かについて決定する使用可否判定部をさらに備え、
前記第1代表値取得部は、前記使用可否判定部で前記第1代表値の取得に用いると決定された場合に、前記エラー前時系列データを用いて前記第1代表値を取得する、生体情報解析システム。 - 前記記憶部は、前記エラー前時系列データを一時的に格納する一時格納部をさらに備え、
前記第1代表値取得部は、前記データ受信部と前記センサ端末との間の通信においてエラーが生じた場合に、前記一時格納部に記憶されたエラー前時系列データと、前記エラーが生じた後に前記センサ端末から送信されてきたエラー後時系列データと、を用いて前記第1代表値を取得する、請求項1に記載の生体情報解析システム。 - 前記データ受信部における前記センサ端末からの前記時系列データの受信における手続の実施内容と実施時刻とを含むログ情報を記録するログ格納部をさらに備え、
前記使用可否判定部は、前記ログ格納部に記憶された前記ログ情報に基づき、前記エラー前時系列データを前記第1代表値の取得に用いるか否かについて決定する、請求項1に記載の生体情報解析システム。 - 前記時系列データが前記センサ端末で取得された時刻、又は、前記時系列データが前記データ受信部に到来した時刻、を監視する打刻時刻監視部をさらに備え、
前記使用可否判定部は、前記打刻時刻監視部における前記時刻の監視結果に基づき、前記エラー前時系列データを前記第1代表値の取得に用いるか否かについて決定する、請求項1から3のいずれか一項に記載の生体情報解析システム。 - 前記生体情報は、心電波形、心拍数、脈波、血圧、生体インピーダンス、筋電位、呼吸、移動速度、加速度、角速度、気圧、光、温湿度の少なくとも一つを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の生体情報解析システム。
- コンピュータを、請求項1から5のいずれか一項に記載の生体情報解析システムとして機能させるためのプログラムを記憶した非一時的記憶媒体。
- コンピュータが、生体情報を取得する生体センサを有したセンサ端末から、データ受信部を介して生体情報の時系列データを受信するデータ受信ステップと、
コンピュータが、受信された前記時系列データを記憶部に記録する記録ステップと、
コンピュータが、受信された前記時系列データのうち所定の期間のデータに基づいて第1代表値を取得する第1代表値取得ステップと、
コンピュータが、時間軸で連続する複数の前記第1代表値に基づいて第2代表値を取得する第2代表値取得ステップと、を有し、
コンピュータが、前記第1代表値取得ステップにおいて、前記データ受信部と前記センサ端末との間の通信においてエラーが生じた場合に、所定の条件が満たされる場合には、前記エラーが生じる前に送信され前記記憶部に記憶されたエラー前時系列データと、前記エラーが生じた後に前記センサ端末から送信されてきたエラー後時系列データと、を用いて前記第1代表値を取得し、
コンピュータが、前記エラー前時系列データを前記第1代表値の取得に用いるか否かについて決定する使用可否判定ステップをさらに有し、
前記第1代表値取得ステップでは、前記使用可否判定ステップで前記第1代表値の取得に用いると決定された場合に、前記エラー前時系列データを用いて前記第1代表値を取得する、生体情報解析方法。
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