WO2018030125A1 - 疲労度判定装置、疲労度判定方法、疲労度判定プログラム、及び、生体情報測定装置 - Google Patents

疲労度判定装置、疲労度判定方法、疲労度判定プログラム、及び、生体情報測定装置 Download PDF

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beat rate
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藤井 健司
新吾 山下
恭良 渡邊
敬 水野
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オムロンヘルスケア株式会社
公立大学法人大阪市立大学
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    • A61B5/7271Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7278Artificial waveform generation or derivation, e.g. synthesising signals from measured signals

Definitions

  • the present invention relates to a fatigue level determination device, a fatigue level determination method, a fatigue level determination program, and a biological information measurement device.
  • Patent Documents 1-3 An apparatus or system that provides information related to a user's health based on biological information measured by a user is known (see Patent Documents 1-3).
  • Patent Document 1 describes a system for evaluating a user's chronic fatigue based on the user's heartbeat interval. This system performs frequency analysis of the heartbeat interval during sleep of the user, and determines the presence or absence of chronic fatigue based on the result of the frequency analysis.
  • Patent Document 2 describes a wearable device that obtains user stress information based on the heart rate of a deep sleep user.
  • Patent Literature 3 when the user's biological beat rate measured at an arbitrary timing is lower than a threshold value with respect to the previously stored biological beat rate data, the user is tired or sleepy. When it is determined that one or both of them occur, and the difference between the user's biological beat rate measured at an arbitrary timing and the stored biological beat rate data stored in advance is less than the threshold value Describes an apparatus that determines that the user is experiencing either or both of fatigue and sleepiness.
  • the apparatus described in Patent Document 3 can determine whether or not the user is fatigued, but cannot determine the degree of fatigue (fatigue level).
  • the wearable device described in Patent Document 2 uses, as an index for evaluating stress, an integrated value of time when the heart rate measured by the user is equal to or greater than a value obtained by multiplying the heart rate in a deep sleep state by a stress coefficient. Looking for.
  • Patent Document 1 Since the system described in Patent Document 1 needs to perform complicated arithmetic processing such as frequency analysis of heartbeat intervals, the processing load for determining the degree of chronic fatigue increases.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a fatigue level determination device, a fatigue level determination method, a fatigue level determination program, and a biological information measurement device that can accurately determine the fatigue level with a light load.
  • the purpose is to provide.
  • the fatigue level determination device of the present invention is based on a biological beat rate measured by a user, a first biological beat rate acquisition unit that acquires a first biological beat rate at the time of awakening and rest of the user, Based on the biological beat rate measured by the user, the second biological beat rate acquisition unit that acquires the second biological beat rate at the time of sleep of the user, the biological beat rate at the time when the person is awake and at rest, and the person
  • the information read from the storage medium storing the information in which the degree of change of the other biological heart rate with respect to one of the biological heart rates at the time of sleep and the degree of fatigue are associated with each other, and the first And a fatigue level determination unit that determines the fatigue level of the user based on the biological rate and the second biological rate.
  • a first body beat rate obtaining step for obtaining a first body beat rate when the user is awake and at rest
  • a second biological beat rate obtaining step for obtaining a second biological beat rate at the time of sleep of the user based on a biological beat rate measured by the user
  • the information read from the storage medium storing the information in which the degree of change of the other biological heart rate with respect to one of the biological heart rates at the time of sleep and the degree of fatigue are associated with each other, and the first And a fatigue level determination step of determining the fatigue level of the user based on the biological beat rate and the second biological pulse rate.
  • the fatigue level determination program of the present invention is based on a body beat rate measured by a user, a first body beat rate obtaining step for obtaining a first body beat rate when the user is awake and at rest, and A second biological beat rate obtaining step for obtaining a second biological beat rate at the time of sleep of the user based on a biological beat rate measured by the user;
  • the information read from the storage medium storing the information in which the degree of change of the other biological heart rate with respect to one of the biological heart rates at the time of sleep and the degree of fatigue are associated with each other, and the first This is for causing the computer to execute a fatigue level determination step of determining the fatigue level of the user based on the biological beat rate and the second biological beat rate.
  • the biological information measuring device of the present invention includes the fatigue level determination device and a measuring unit that measures a biological heart rate from the user, and the first biological heart rate acquiring unit is measured by the measuring unit.
  • the first biological heart rate is obtained by generating the first biological heart rate from the biological heart rate
  • the second biological heart rate acquisition unit is configured to calculate the first biological heart rate from the biological heart rate measured by the measurement unit.
  • the second living heart rate is obtained by generating a second living heart rate.
  • a fatigue level determination device it is possible to provide a fatigue level determination device, a fatigue level determination method, a fatigue level determination program, and a biological information measurement device that can accurately determine the fatigue level with a light load.
  • FIG. 8 It is a schematic diagram which shows schematic structure of the external appearance of the biological information measuring device 100 for describing one Embodiment of this invention. It is the plane schematic diagram which looked at the pressure sensor 10 of the biological information measuring device 100 shown in FIG. 1 from the contact surface side with a wrist. It is a figure which shows the internal hardware constitutions of the main-body part 1 of the biological information measuring device 100 shown in FIG. It is a functional block diagram of the control part 30 shown in FIG. It is a figure which shows the result of having verified the relationship between heart rate change and oxidative stress degree. It is a figure which shows the result of having verified the relationship between heart rate change and oxidative stress degree. It is a figure showing the schematic structure of the fatigue degree judging system concerning one embodiment of the present invention. It is a figure which shows the internal hardware constitutions of the electronic device 200 shown in FIG. FIG. 8 is a functional block diagram of a system control unit 201 of the electronic device 200 shown in FIG. 7.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an external appearance of a biological information measuring apparatus 100 for explaining an embodiment of the present invention.
  • the biological information measuring device 100 is used by being worn on a user's wrist.
  • the biological information measuring apparatus 100 includes a main body 1 and a belt 2 fixed to the main body 1.
  • the biological information measuring apparatus 100 is used by attaching the radial artery TD, which is a pulse wave detection target, to the wrist that is present under the skin, and the main body 1 is attached to the wrist by the belt 2 and used.
  • the biological information to be measured by the biological information measuring apparatus 100 is systolic blood pressure, diastolic blood pressure, blood pressure information such as pulse pressure, pulse information such as pulse rate, or heart rate information such as heart rate. .
  • the pulse rate or the heart rate indicates the number of heart beats or the number corresponding thereto, and in the present specification, these are collectively referred to as a biological beat rate.
  • the biological information measuring device 100 measures a pulse rate as a biological pulse rate.
  • the heart rate is the number of heart beats
  • the pulse rate is the number of times the artery is beaten by the pressure generated by the blood pushed out of the heart by the heart beat being transmitted to the peripheral blood vessels.
  • a healthy person has the same pulse rate and heart rate. For this reason, in this specification, the pulse rate is treated as having the same meaning as the heart rate.
  • the main body 1 of the biological information measuring apparatus 100 includes a pressure sensor 10 for detecting a pressure pulse wave from the radial artery TD and a pressing mechanism 20 for pressing the pressure sensor 10 against the wrist.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the pressure sensor 10 of the biological information measuring apparatus 100 shown in FIG. 1 as viewed from the contact surface side with the wrist.
  • the pressure sensor 10 includes an element array 120 formed on a flat substrate 11.
  • the element row 120 includes a plurality of pressure detection elements 12 arranged in the direction A which is one direction.
  • the pressure detection element 12 may be any element that detects pressure and converts it into an electrical signal. For example, an element utilizing a piezoresistance effect is used.
  • the intervals in the arrangement direction of the plurality of pressure detection elements 12 are sufficiently small so that a necessary and sufficient number is arranged on the radial artery TD.
  • the distance between the pressure detection elements at both ends of the plurality of pressure detection elements 12 is necessary and sufficiently larger than the radial dimension of the radial artery TD.
  • the pressure sensor 10 is pressed against the wrist by the pressing mechanism 20 in a state where the direction A, which is the arrangement direction of the plurality of pressure detection elements 12 included in the element row 120, intersects the direction in which the radial artery TD extends.
  • the pressure sensor 10 may have a configuration in which a plurality of element arrays 120 are arranged on the base 11 in a direction orthogonal to the direction A.
  • FIG. 3 is a diagram showing an internal hardware configuration of the main body 1 of the biological information measuring apparatus 100 shown in FIG.
  • the main body 1 includes a pressure sensor 10, a pressing mechanism 20, a control unit 30 that performs overall control, a storage medium 40, a display unit 50, a motion detection sensor 60, and an operation unit 70.
  • the pressing mechanism 20 includes, for example, an air bag fixed to the surface opposite to the surface on which the element row 120 of the base 11 is formed, and a pump for adjusting the internal pressure of the air bag.
  • the pressing force on the wrist by the pressing mechanism 20 (the internal pressure of the pump) is controlled by the control unit 30.
  • the pressing mechanism 20 may be anything as long as it can press the pressure sensor 10 against the wrist, and is not limited to one using an air bag.
  • the pressure sensor 10 inputs a pressure signal detected by each pressure detection element 12 constituting the element array 120 to the control unit 30.
  • the control unit 30 includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a processor, and the processor executes a program stored in the ROM so as to control the entire body unit 1 as a whole.
  • This program includes a fatigue determination program.
  • the RAM functions as a work memory when the control unit 30 performs various processes.
  • the display unit 50 displays various types of information, and is configured by, for example, a liquid crystal display element.
  • the motion detection sensor 60 is a sensor that detects a user's body movement, and includes one or a plurality of sensors selected from an acceleration sensor, an angular velocity sensor, an atmospheric pressure sensor, and the like.
  • the operation unit 70 is an interface for operating the biological information measuring apparatus 100, and includes a button, a dial provided on the main body unit 1, a touch panel integrated with the display unit 50, or the like.
  • the storage medium 40 is a medium capable of storing and reading data, and for example, a flash memory or the like is used.
  • the storage medium 40 may be a portable type such as a memory card, or may be fixed to the main body 1 and cannot be taken out.
  • the storage medium 40 stores fatigue level determination information used for determining the fatigue level.
  • the information for determining the degree of fatigue includes the degree of change of the other body beat rate with respect to one of the body beat rate at the time of a person's awakening and at rest and the body beat rate at the time of sleep of the person, This is information in which a fatigue level (oxidative stress level) is associated.
  • the degree of change in two biological beats refers to, for example, the difference between two biological beats or the ratio of the other change to one of the two biological beats.
  • the difference value between the two biological beats is a value obtained by subtracting the other biological beat from one of the two biological beats.
  • the rate of change of two biological beats is obtained by dividing a difference value obtained by subtracting the other biological beat from one of the two biological beats by the other biological beat. A value or a value obtained by multiplying the value by 100.
  • the fatigue degree determination information includes table data in which a large number of combinations of the degree of change in the body beat and the degree of fatigue (oxidation stress) are registered, or the degree of change in the body beat and the degree of fatigue (oxidation stress) Is expressed by an arithmetic expression or the like that represents the relationship as a function.
  • the inventors have found that one of the heart rate during a person's awakening and at rest and the heart rate during a person's sleep. It has been found that there is a correlation between the degree of change of the other body beat rate relative to the other body beat rate and the degree of oxidative stress, which is one of the indicators of the degree of fatigue.
  • the inventors measured the heart rate during sleep of each subject for 7 days using an electrocardiograph with 52 healthy men aged 30 to 60 working during the day. .
  • the inventors conducted blood sampling for each subject during the period from 9:00 am to 1:00 pm when the subject was awake for a total of two days before the measurement start date and the next day after the measurement end date in the seven days. Then, the degree of oxidative stress was measured.
  • the heart rate was measured using an upper arm blood pressure monitor.
  • the inventors obtained from 7 subjects each of the heart rate during sleep for 7 days, the heart rate during awakening and rest for 2 days, and the degree of oxidative stress for 2 days. .
  • the inventors calculated the average value of the heart rate during sleep to obtain the nighttime heart rate, and calculated the average value of the heart rate during waking and at rest to obtain the daytime heart rate.
  • the average degree of oxidative stress was calculated as the fatigue level.
  • FIG. 4 is a diagram showing a graph summarizing the results of verifying the relationship between the heart rate and the degree of oxidative stress.
  • the horizontal axis of the graph shown in FIG. 4 indicates the difference value obtained by subtracting the daytime heart rate from the nighttime heart rate.
  • the vertical axis of the graph shown in FIG. 4 indicates the degree of fatigue.
  • “ ⁇ ” indicates data of subjects under 40 years old
  • “ ⁇ ” indicates data of subjects under 41 years old and under 50 years old
  • “ ⁇ ” indicates subjects over 51 years old. The data is shown.
  • FIG. 5 is a diagram showing a graph summarizing the results of verifying the relationship between the heart rate and the degree of oxidative stress.
  • the graph shown in FIG. 5 is obtained by dividing the difference value obtained by subtracting the daytime heart rate from the nighttime heart rate by the daytime heart rate and multiplying by 100 (the rate of change in heart rate between day and night [ %]), All data are normalized, and the other points are the same as the graph shown in FIG.
  • the heart rate during sleep tends to be lower than the heart rate during activity during the day. However, if fatigue accumulates over a long period of time, it is considered that the heart rate is less likely to be lower than during the day due to mental effects or the inability to take good quality sleep. Such a theory was proved by examining the relationship between the degree of oxidative stress measured by blood collection and the measured heart rate.
  • the relationship between the pulse rate and the degree of oxidative stress is also correlated as shown in FIGS. There is a relationship.
  • the function indicating the straight line 40A obtained from all the plot data shown in FIG. 4 by the least square method is represented by the following equation (1), where Y is the vertical axis and X is the horizontal axis.
  • the function indicating the straight line 40B obtained by the least square method from all the plot data shown in FIG. 5 is expressed as the following equation (2), where Y is the vertical axis and X is the horizontal axis.
  • the information of the formula (1) or the formula (2) is stored as fatigue degree determination information.
  • the fatigue determination information stored in the storage medium 40 may be stored by the manufacturer at the manufacturing stage of the biological information measuring device 100, or the biological information measuring device 100 can be connected to a network such as the Internet. Or may be stored by download via a network.
  • FIG. 6 is a functional block diagram of the control unit 30 shown in FIG.
  • the control unit 30 executes a program stored in the ROM, so that the press control unit 31, the measurement unit 32, the storage control unit 33, the first biological beat number acquisition unit 34, and the second biological beat. It functions as a number acquisition unit 35, a fatigue level determination unit 36, and an output unit 37.
  • the pressing control unit 31 drives the pressing mechanism 20 to control the pressing force applied to the wrist of the pressure sensor 10 by the pressing mechanism 20.
  • the measurement unit 32 is detected by the optimum pressure detection element among the plurality of pressure detection elements 12 constituting the element array 120 in a pressed state in which the pressure sensor 10 is pressed against the wrist with the optimum pressing force by the pressing mechanism 20. Based on the information of the pressure pulse wave, the pulse rate is measured by calculating the pulse rate, which is the biological pulse rate of the user wearing the biological information measuring device 100, for each beat or for every plurality of beats.
  • the optimal pressing force is a pressing force that realizes a state in which a pressure pulse wave can be detected from the radial artery TD compressed by the optimal pressing force without being affected by the circumferential tension of the blood vessel, that is, a tonometric state.
  • the optimum pressure detecting element refers to the pressure detecting element 12 positioned immediately above the radial artery TD that is flattened by the pressure sensor 10 by the optimum pressing force.
  • the biological information measuring apparatus 100 is configured so that either the sleep mode or the activity mode can be set by the operation unit 70 in order to determine whether the user's behavior state is active during sleep or other than during sleep.
  • the operation unit 70 when the user goes to bed, the operation unit 70 is operated to set the biological information measurement device 100 to the sleep mode, and when the user wakes up, the operation unit 70 is operated to set the biological information measurement device 100 to the activity mode. It will be explained as a thing.
  • the storage control unit 33 detects the pulse rate measured by the measurement unit 32, the detection date of the pressure pulse wave used for calculation of the pulse rate (synonymous with the measurement date of the pulse rate), the detection time, and the detection time of the pressure pulse wave Measurement data including the detection signal of the motion detection sensor 60 and the mode information indicating the operation mode (sleep mode or activity mode) set when the pressure pulse wave is detected is stored in the storage medium 40.
  • the first biological heart rate acquisition unit 34 is the first biological heart rate at the time of the user's awakening and at rest based on the measurement data measured by the measurement unit 32 from the user and stored in the storage medium 40. One pulse rate is generated, and the generated first pulse rate is stored in the RAM, thereby acquiring the first pulse rate.
  • the second biological pulse rate acquisition unit 35 is a second pulse that is the second biological pulse rate when the user sleeps.
  • the second pulse rate is obtained by generating a number and storing the generated second pulse rate in the RAM.
  • the fatigue level determination unit 36 reads out the fatigue level determination information stored in the storage medium 40 and stores it in the RAM.
  • the fatigue level determination information and the first biological heart rate acquisition unit 34 acquire the fatigue level determination information.
  • a user's fatigue degree is determined based on one pulse rate and the second pulse rate acquired by the second biological pulse acquisition unit 35.
  • the degree of fatigue determined here is an estimated value of the degree of oxidative stress of the user.
  • the fatigue level determination unit 36 subtracts the first pulse rate from the second pulse rate, The fatigue level is calculated by substituting the difference value obtained by the calculation into “X” in Expression (1).
  • the fatigue level determination unit 36 subtracts the first pulse rate from the second pulse rate and obtains the result by this subtraction.
  • the obtained difference value is divided by the first pulse rate and multiplied by 100, and the value obtained by this multiplication is substituted for “X” in equation (2) to calculate the degree of fatigue.
  • the output unit 37 outputs information on the fatigue level determined by the fatigue level determination unit 36 to the display unit 50 and causes the display unit 50 to display this information.
  • the output unit 37 outputs the fatigue level information determined by the fatigue level determination unit 36 to the speaker, and the fatigue level is determined by voice. The user may be notified.
  • the pulse rate is periodically measured from the user, and the measured pulse rate Measurement data including the number, the detection date and detection time of the pressure pulse wave used to calculate the pulse rate, the motion detection signal when detecting the pressure pulse wave, and the mode information indicating the operation mode being set.
  • the data are sequentially stored in the storage medium 40.
  • the determination instruction is input to the control unit 30, and the control unit 30 determines the fatigue level and determines the determined fatigue level.
  • the degree is displayed on the display unit 50.
  • the first biological beat rate acquisition unit 34 sets a period up to a predetermined time as a determination period, starting from the date and time when the determination instruction is performed.
  • the measurement data including the sleep mode mode information and the measurement data including the activity mode mode information are always obtained. For example, 24 hours is set. It is not limited to this.
  • the first biological pulse rate acquisition unit 34 extracts measurement data including the detection date and the detection time during the determination period from the storage medium 40, and mode information indicating the activity mode among the extracted measurement data.
  • the activity measurement data including is extracted.
  • the active measurement data extracted here includes information on the pulse rate when the user is awake.
  • the first biological beat rate acquisition unit 34 analyzes the detection signal of the motion detection sensor 60 included in the active measurement data, and specifies resting measurement data in which the user's movement is equal to or less than a threshold value.
  • the rest measurement data specified here includes information on the pulse rate when the user is awake and at rest.
  • the first biological pulse rate acquisition unit 34 calculates a representative value of the pulse rate included in the measurement data at rest, and stores the calculated representative value in the RAM as the first pulse rate. Get one pulse rate.
  • the representative values of the plurality of pulse rates are the average value of the plurality of pulse rates, the average value of the pulse rate excluding the maximum value and the minimum value of the plurality of pulse rates, It is a value indicating the tendency of the whole of a plurality of pulse rates, such as the most frequent value or the median value of the plurality of pulse rates.
  • the second biological beat rate acquisition unit 35 extracts measurement data including the detection date and the detection time during the determination period from the storage medium 40, and includes the sleep mode mode information among the extracted measurement data. Extract nighttime measurement data.
  • the second biological beat rate acquisition unit 35 analyzes the detection signal of the motion detection sensor 60 included in each extracted nighttime measurement data, and generates sleep measurement data including a detection signal that can be determined that the user is sleeping. Identify.
  • the sleep measurement data specified here includes information on the pulse rate during the user's sleep.
  • the second biological pulse rate acquisition unit 35 calculates the representative value of the pulse rate included in each specified sleep measurement data by the above-described method or the like, and uses the calculated representative value as the second pulse rate in the RAM. To obtain the second pulse rate.
  • the fatigue level determination unit 36 reads the fatigue level determination information from the storage medium 40 and stores the information in the RAM. The fatigue level is determined based on the second pulse rate and the fatigue level determination information, and the determined fatigue level is displayed on the display unit 50.
  • the representative of the user's sleep pulse rate from 10:00 am on July 13 to 10:00 am on July 14
  • the value is stored in the RAM as the second pulse rate
  • the representative value of the pulse rate at the time of awakening and resting of the user between 10:00 am on July 13 and 10:00 am on July 14 is the first value.
  • the fatigue level is determined based on the first pulse rate, the second pulse rate, and the fatigue level determination information, and is displayed on the display unit 50.
  • the biological information measuring apparatus 100 the first pulse rate when the user is awake and at rest, the second pulse rate when the user is sleeping, and the storage medium 40 are obtained experimentally. Since the user's fatigue level (estimated value of the oxidative stress level) is determined based on the fatigue level determination information stored in advance, the fatigue level can be determined without performing complicated calculation processing. Therefore, the processing load on the control unit 30 can be reduced.
  • the determination of the degree of fatigue requires the first pulse rate and the second pulse rate.
  • the first pulse rate at least measure the pulse rate while the user is resting during the day. It can be easily obtained by performing once. For this reason, it is not necessary for the user to keep wearing the biological information measuring device 100 during the day, and the burden on the user can be reduced.
  • the biological information measuring device 100 When the biological information measuring device 100 is battery-driven, it is considered that charging is frequently performed except when the user is sleeping. Pulse rate cannot be measured while the device is charging. For this reason, regarding the measurement of the pulse rate during the day, it is possible to cope with the charging of the apparatus while accurately determining the degree of fatigue by providing a configuration that only needs to be measured once.
  • the first biological pulse rate acquisition unit 34, the second biological pulse rate acquisition unit 35, and the fatigue level determination unit 36 operate at a predetermined timing in addition to operating according to a determination instruction from the user.
  • the fatigue level may be determined.
  • the timing when the operation mode is switched from the sleep mode to the activity mode the timing when the operation mode is switched from the activity mode to the sleep mode, the timing when the power of the biological information measuring device 100 is turned on, etc. is there.
  • timings are states in which the user is operating the biological information measuring apparatus 100. For this reason, the fatigue degree is displayed on the display unit 50 at this timing or output from the speaker, so that the user can be notified of the fatigue degree in a natural manner.
  • the operation mode switching operation is performed by the user every day. For this reason, when the fatigue level is notified at the timing when the operation mode is switched, the user can know the daily subtle changes in the fatigue level, which can be used to improve his / her life.
  • the first biological beat rate acquisition unit 34 extracts the measurement data including the detection date and the detection time during the determination period from the storage medium 40, and mode information is extracted from the extracted measurement data.
  • the activity measurement data is extracted based on the above.
  • the first biological beat rate acquisition unit 34 analyzes the detection signal included in the measurement data extracted from the storage medium 40 without using the mode information indicating the activity mode, and sleeps.
  • the measurement data at the time of activity is extracted by distinguishing the measured data from those measured during activities other than sleeping.
  • the second biological beat rate acquisition unit 35 analyzes the detection signal included in the measurement data extracted from the storage medium 40 without using the mode information indicating the sleep mode, and sleeps.
  • the nighttime measurement data is extracted by distinguishing between those measured during the activity and those measured during activities other than sleeping.
  • the operation mode information is not used to acquire the first pulse rate and the second pulse rate, it is not necessary for the user to set the operation mode. Accordingly, there is no need to worry about forgetting to switch the operation mode, and the usability of the biological information measuring apparatus 100 can be improved.
  • the second biological beat rate acquisition unit 35 specifies measurement data that can be determined to be measured during non-REM sleep from the detection signal of the motion detection sensor 60 among the respective sleep measurement data specified above.
  • the representative value of the pulse rate included in the data may be the second pulse rate. Since the pulse rate is thought to decrease during non-REM sleep, the pulse rate during non-REM sleep is acquired as the second pulse rate and used to determine the fatigue level, thereby improving the determination accuracy of the fatigue level. it can.
  • the second biological pulse rate acquisition unit 35 may acquire the minimum pulse rate among the pulse rates included in each sleep measurement data specified above as the second pulse rate.
  • the minimum pulse rate during sleep is likely to be a pulse rate in a non-REM sleep state. Since the pulse rate is thought to decrease during non-REM sleep, the pulse rate during non-REM sleep is acquired as the second pulse rate and used to determine the fatigue level, thereby improving the determination accuracy of the fatigue level. it can.
  • FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a fatigue level determination system according to an embodiment of the present invention.
  • the fatigue level determination system shown in FIG. 7 includes a biological information measuring device 100A and an electronic device 200.
  • the internal hardware configuration of the biological information measuring apparatus 100A is the same as that of the biological information measuring apparatus 100 except that a communication interface for communicating with the electronic device 200 is added.
  • the functional block diagram of the control unit 30 of the biological information measuring apparatus 100A is the same as that of FIG. 6, the first biological pulse rate acquisition unit 34, the second biological pulse rate acquisition unit 35, the fatigue level determination unit 36, and the output unit 37. It is the structure which deleted.
  • the electronic device 200 is an electronic device such as a personal computer, a smartphone, or a tablet terminal.
  • the electronic device 200 can be connected to the biological information measuring apparatus 100A by wire or wireless, and can read data in the storage medium 40 of the biological information measuring apparatus 100A.
  • the electronic device 200 may have a unit that can read data from the storage medium and read data from the attached storage medium. Good.
  • the user of the biological information measuring apparatus 100 ⁇ / b> A installs an application (fatigue level determination application) for determining the fatigue level in the electronic device 200 owned by the user. It is assumed.
  • This fatigue level determination application includes the above fatigue level determination program.
  • FIG. 8 is a diagram showing an internal hardware configuration of the electronic device 200 of the fatigue level determination system shown in FIG.
  • the electronic device 200 includes a system control unit 201 that performs overall control, a communication interface (I / F) 202, a storage medium 203, an operation unit 204, a display unit 205, and a speaker 206.
  • system control unit 201 that performs overall control
  • I / F communication interface
  • the system control unit 201 includes a processor, a ROM storing a program executed by the processor, and a RAM as a work memory.
  • the ROM stores the fatigue level determination application.
  • the communication I / F 202 is an interface for connecting to an electronic device including the biological information measuring apparatus 100A by wire or wirelessly.
  • Storage medium 203 stores measurement data read from biological information measuring apparatus 100A.
  • the storage medium 203 is configured by, for example, a flash memory.
  • the storage medium 203 may be detachable from the electronic device 200.
  • the storage medium 203 stores the above-described fatigue level determination information when the fatigue level determination application is installed.
  • the operation unit 204 is an interface for inputting an instruction signal to the system control unit 201, and includes a keyboard, a mouse, a button, a touch panel, or the like.
  • the display unit 205 is for displaying various types of information, and is configured by, for example, a liquid crystal display device.
  • FIG. 9 is a functional block diagram of the system control unit 201 of the electronic device 200 shown in FIG.
  • the system control unit 201 When the processor executes a fatigue level determination program, the system control unit 201 has a measurement data acquisition unit 201A, a first biological heart rate acquisition unit 201B, a second biological heart rate acquisition unit 201C, a fatigue level determination unit 201D, And it functions as the output unit 201E.
  • the system control unit 201 functions as a fatigue determination device.
  • the measurement data acquisition unit 201A acquires the measurement data stored in the storage medium 40 from the storage medium 40 of the biological information measurement apparatus 100A and stores it in the storage medium 203.
  • the first biological heart rate acquisition unit 201B has the same function as the first biological heart rate acquisition unit 34, except that the measurement data is read from the storage medium 203.
  • the second biological pulse rate acquisition unit 201C has the same function as the second biological pulse rate acquisition unit 35, except that the measurement data is read from the storage medium 203.
  • the fatigue level determination unit 201 ⁇ / b> D has the same function as the fatigue level determination unit 36 except that the storage medium 203 is the reading destination of the fatigue level determination information.
  • the output unit 201E has the same function as that of the output unit 37 except that the output destination of the fatigue level information is the display unit 205 or the speaker 206.
  • the user of the biological information measuring apparatus 100A activates the fatigue level application installed in the electronic device 200 possessed by the user, and the system control unit 201 issues a fatigue level determination instruction. To do.
  • the system control unit 201 sets a period from the date and time when the determination instruction is given to the predetermined time (for example, 24 hours) before as the determination period.
  • the first biological pulse rate acquisition unit 201B acquires the first pulse rate when the user is awake and at rest based on the measurement data including the detection date and the detection time during the determination period.
  • the second biological pulse rate acquisition unit 201C acquires the second pulse rate during the user's sleep based on the measurement data including the detection date and the detection time during the determination period.
  • the fatigue level determination unit 201D reads the fatigue level determination information from the storage medium 203 and stores the fatigue level determination information in the RAM. Based on the first pulse rate, the second pulse rate, and the fatigue level determination information, the fatigue level is determined. And the determined fatigue level is displayed on the display unit 205.
  • the fatigue level can be determined in the electronic device 200 that can communicate with the biological information measuring apparatus 100A capable of measuring the pulse rate, and the fatigue level can be notified to the user.
  • the biological information measuring apparatus 100A it is possible to extend the battery life of the apparatus by reducing the processing amount in the biological information measuring apparatus 100A.
  • the biological information measuring apparatus 100A is not provided with a display unit, a speaker, or the like, the user can be notified of the degree of fatigue, and the biological information measuring apparatus 100A can be reduced in size and cost.
  • the biological information measuring device 100 and the biological information measuring device 100A measure the pulse rate based on the pressure pulse wave detected by the pressure sensor 10, but the pulse rate measurement method or the pulse rate The measurement frequency is not limited to this.
  • the biological information measuring device 100 and the biological information measuring device 100A may measure the pulse rate based on the pulse wave detected by the photoelectric pulse wave sensor.
  • the biological information measuring devices 100 and 100A may measure and store the pulse rate at a predetermined time interval such as every 30 minutes or every hour.
  • the electronic device 200 is configured to determine the fatigue level.
  • the fatigue level is determined by a server that can communicate with the electronic device 200, and the determined fatigue level is returned from the server to the electronic device 200.
  • the electronic device 200 may be able to check the degree of fatigue.
  • the server functions as a fatigue determination device.
  • the biological information measuring apparatus 100, 100A uses an electrocardiographic sensor or the like as a biological beat rate at a predetermined time interval such as every beat, every plurality of beats, every 30 minutes, or every hour. You may measure and memorize
  • the biological information measuring devices 100 and 100A may have a function of measuring and storing blood pressure information in addition to a biological pulse rate such as a pulse rate or a heart rate.
  • a first biological beat rate acquisition unit that acquires the first biological beat rate when the user is awake and at rest, and the biological measure measured by the user
  • a second biological pulse rate acquisition unit that acquires a second biological pulse rate during sleep of the user based on the beat rate; a biological beat rate during human awakening and rest; and a biological beat during human sleep
  • the fatigue level determination apparatus determines the fatigue level of the user by the fatigue level determination unit.
  • the first biological beat rate acquisition unit acquires the first biological beat rate based on the biological beat rate measured from the user in a determination period up to a predetermined time starting from the timing to perform, A fatigue level determination apparatus that acquires the second biological beat rate based on the biological beat rate measured by the user during the determination period.
  • a fatigue level determination device wherein the predetermined time is 24 hours.
  • the fatigue level determination apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the fatigue level information of the user determined by the fatigue level determination unit is output to a display unit or a speaker.
  • the fatigue level determination device further includes an output unit, and the fatigue level determination unit determines the fatigue level of the user at a predetermined timing.
  • the fatigue degree determination device according to any one of (1) to (6), wherein the degree of change is obtained by subtracting the other biological beat rate from the one biological beat rate.
  • the fatigue level determination unit subtracts the other from one of the first and second biological beats, and corresponds to the value obtained by the subtraction in the information
  • a fatigue level determination device that determines the fatigue level as the fatigue level of the user.
  • the fatigue degree determination device according to any one of (1) to (6), wherein the degree of change is obtained by subtracting the other biological beat rate from the one biological beat rate.
  • the difference value obtained by subtracting the other from one of the biological beats is divided by the other, or the other is subtracted from one of the first biological beat and the second biological beat.
  • the difference value obtained in this way is divided by the other and multiplied by 100 to calculate the rate of change of the user's biological beat rate, and the fatigue level corresponding to the rate of change in the information is calculated as the fatigue level of the user.
  • Fatigue degree judging device judging as.
  • the fatigue level determination device according to any one of (1) to (8), and a measurement unit that measures a biological heart rate from the user, wherein the first biological heart rate acquisition unit includes: The first biological heart rate is obtained by generating the first biological heart rate from the biological heart rate measured by the measuring unit, and the second biological heart rate obtaining unit is obtained by the measuring unit. A biological information measurement device that acquires the second biological beat rate by generating the second biological beat rate from the measured biological beat rate.
  • a first biological beat rate acquisition step of acquiring the first biological beat rate at the time of awakening and resting of the user, and the biological measure measured by the user A second biological beat rate acquisition step for acquiring a second biological beat rate at the time of sleep of the user based on the beat number; a biological beat rate at a time when the person is awake and at rest; and a biological beat at the time of sleep of the person.
  • the information read from the storage medium storing the information in which the degree of change of the other biological beat rate and the fatigue level with respect to one biological beat rate of the number are associated, the first biological beat rate, and the A fatigue level determination method comprising: a fatigue level determination step of determining the fatigue level of the user based on a second biological beat rate.
  • a first biological pulse rate acquisition step for acquiring a first biological pulse rate when the user is awake and at rest based on a biological beat rate measured by the user, and a biological body measured by the user
  • a second biological beat rate acquisition step for acquiring a second biological beat rate at the time of sleep of the user based on the beat number; a biological beat rate at a time when the person is awake and at rest; and a biological beat at the time of sleep of the person
  • a fatigue level determination device it is possible to provide a fatigue level determination device, a fatigue level determination method, a fatigue level determination program, and a biological information measurement device that can accurately determine the fatigue level with a light load.

Abstract

疲労度を軽負荷にて正確に求めることのできる疲労度判定装置、疲労度判定方法、疲労度判定プログラム、及び、生体情報測定装置を提供する。生体情報測定装置100の制御部30は、ユーザから測定された生体拍数に基づいて、ユーザの覚醒時かつ安静時の第一の生体拍数を取得する第一の生体拍数取得部34と、ユーザから測定された生体拍数に基づいて、ユーザの睡眠時の第二の生体拍数を取得する第二の生体拍数取得部35と、人の覚醒時かつ安静時における生体拍数及び人の睡眠時における生体拍数のうちの一方の生体拍数に対する他方の生体拍数の変化の度合いと疲労度とが対応付けられた情報を記憶する記憶媒体40から読み出した該情報と、第一の生体拍数及び第二の生体拍数とに基づいて、ユーザの疲労度を判定する疲労度判定部36と、を備える。

Description

疲労度判定装置、疲労度判定方法、疲労度判定プログラム、及び、生体情報測定装置
 本発明は、疲労度判定装置、疲労度判定方法、疲労度判定プログラム、及び、生体情報測定装置に関する。
 ユーザから測定された生体情報に基づいて、ユーザの健康等に関する情報を提供する装置又はシステムが知られている(特許文献1-3参照)。
 特許文献1には、ユーザの心拍間隔に基づいて、ユーザの慢性疲労を評価するシステムが記載されている。このシステムは、ユーザの睡眠時の心拍間隔の周波数解析を行い、周波数解析の結果に基づいて慢性疲労の有無を判別している。
 特許文献2には、深睡眠状態のユーザの心拍数に基づいてユーザのストレス情報を求めるウェアラブル装置が記載されている。
 特許文献3には、任意のタイミングで測定されたユーザの生体拍数が、予め記憶されている覚醒時の生体拍数データに対して閾値以上低下している場合に、ユーザに疲労若しくは眠気の何れか一方又は双方が生じていると判断し、任意のタイミングで測定されたユーザの生体拍数と、予め記憶されている睡眠時の生体拍数データとの差が閾値未満になっている場合に、ユーザに疲労若しくは眠気の何れか一方又は双方が生じていると判断する装置が記載されている。
日本国特開2015-109888号公報 日本国特開2015-173684号公報 日本国特開2015-195982号公報
 特許文献3に記載された装置は、ユーザに疲労が生じているか否かを判定することはできるが、疲労の度合い(疲労度)がどの程度であるかまでは判定することができない。
 特許文献2に記載のウェアラブル装置は、ユーザから測定された心拍数が深睡眠状態の心拍数にストレス係数を乗じて得られる値以上となっている時間の積算値を、ストレスを評価する指標として求めている。
 この方法では、心拍数を計測している時間によって指標の大きさが変動するため、ストレスの評価を正確に行うことが難しい。
 特許文献1に記載されたシステムは、心拍間隔の周波数解析といった複雑な演算処理を行う必要があるため、慢性的な疲労の度合いを判定するための処理負荷が大きくなる。
 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、疲労度を軽負荷にて正確に求めることのできる疲労度判定装置、疲労度判定方法、疲労度判定プログラム、及び、生体情報測定装置を提供することを目的とする。
 本発明の疲労度判定装置は、ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの覚醒時かつ安静時の第一の生体拍数を取得する第一の生体拍数取得部と、前記ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの睡眠時の第二の生体拍数を取得する第二の生体拍数取得部と、人の覚醒時かつ安静時における生体拍数及び人の睡眠時における生体拍数のうちの一方の生体拍数に対する他方の生体拍数の変化の度合いと疲労度とが対応付けられた情報を記憶する記憶媒体から読み出した前記情報と、前記第一の生体拍数及び前記第二の生体拍数とに基づいて、前記ユーザの疲労度を判定する疲労度判定部と、を備えるものである。
 本発明の疲労度判定方法は、ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの覚醒時かつ安静時の第一の生体拍数を取得する第一の生体拍数取得ステップと、前記ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの睡眠時の第二の生体拍数を取得する第二の生体拍数取得ステップと、人の覚醒時かつ安静時における生体拍数及び人の睡眠時における生体拍数のうちの一方の生体拍数に対する他方の生体拍数の変化の度合いと疲労度とが対応付けられた情報を記憶する記憶媒体から読み出した前記情報と、前記第一の生体拍数及び前記第二の生体拍数とに基づいて、前記ユーザの疲労度を判定する疲労度判定ステップと、を備えるものである。
 本発明の疲労度判定プログラムは、ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの覚醒時かつ安静時の第一の生体拍数を取得する第一の生体拍数取得ステップと、前記ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの睡眠時の第二の生体拍数を取得する第二の生体拍数取得ステップと、人の覚醒時かつ安静時における生体拍数及び人の睡眠時における生体拍数のうちの一方の生体拍数に対する他方の生体拍数の変化の度合いと疲労度とが対応付けられた情報を記憶する記憶媒体から読み出した前記情報と、前記第一の生体拍数及び前記第二の生体拍数とに基づいて、前記ユーザの疲労度を判定する疲労度判定ステップと、をコンピュータに実行させるためのものである。
 本発明の生体情報測定装置は、前記疲労度判定装置と、前記ユーザから生体拍数を測定する測定部と、を備え、前記第一の生体拍数取得部は、前記測定部によって測定された生体拍数から前記第一の生体拍数を生成することで前記第一の生体拍数を取得し、前記第二の生体拍数取得部は、前記測定部によって測定された生体拍数から前記第二の生体拍数を生成することで前記第二の生体拍数を取得するものである。
 本発明によれば、疲労度を軽負荷にて正確に求めることのできる疲労度判定装置、疲労度判定方法、疲労度判定プログラム、及び、生体情報測定装置を提供することができる。
本発明の一実施形態を説明するための生体情報測定装置100の外観の概略構成を示す模式図である。 図1に示す生体情報測定装置100の圧力センサ10を手首との接触面側から見た平面模式図である。 図1に示す生体情報測定装置100の本体部1の内部ハードウェア構成を示す図である。 図3に示す制御部30の機能ブロック図である。 心拍数変化と酸化ストレス度との関係を検証した結果を示す図である。 心拍数変化と酸化ストレス度との関係を検証した結果を示す図である。 本発明の一実施形態に係る疲労度判定システムの概略構成を示す図である。 図7に示す電子機器200の内部ハードウェア構成を示す図である。 図7に示す電子機器200のシステム制御部201の機能ブロック図である。
 以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
 図1は、本発明の一実施形態を説明するための生体情報測定装置100の外観の概略構成を示す模式図である。生体情報測定装置100は、ユーザの手首に装着されて使用される。
 生体情報測定装置100は、本体部1と、本体部1に固定されたベルト2と、を備える。生体情報測定装置100は、脈波の検出対象となる橈骨動脈TDが皮膚下に存在する手首に装着して用いられるものであり、本体部1がベルト2によって手首に装着されて使用される。
 生体情報測定装置100が測定対象とする生体情報は、収縮期血圧、拡張期血圧、又は、脈圧等の血圧情報、脈拍数等の脈拍情報、或いは、心拍数等の心拍情報、等である。脈拍数又は心拍数は、心臓の拍動回数又はこれに準じた回数のことを示し、本明細書においてはこれらのことを総称して生体拍数と言う。以下では、生体情報測定装置100が生体拍数としての脈拍数を測定するものとして説明する。
 なお、心拍数は心臓の拍動回数であり、脈拍数は心臓の拍動により心臓から押し出された血液により生じた圧力が末梢の血管に伝わり、動脈が拍動した回数のことを差す。通常、健常者においては脈拍数と心拍数は同じものとなる。このため、本明細書においては、脈拍数は心拍数と同義であるものとして扱う。
 生体情報測定装置100の本体部1は、橈骨動脈TDから圧脈波を検出するための圧力センサ10と、圧力センサ10を手首に対して押圧するための押圧機構20と、を備える。
 図2は、図1に示す生体情報測定装置100の圧力センサ10を手首との接触面側から見た平面模式図である。図2に示すように、圧力センサ10は、平板状の基体11上に形成された素子列120を有する。
 素子列120は、一方向である方向Aに並ぶ複数の圧力検出素子12により構成されている。圧力検出素子12としては圧力を検出して電気信号に変換するものであればよく、例えばピエゾ抵抗効果を利用したもの等が用いられる。
 複数の圧力検出素子12の配列方向の間隔は、橈骨動脈TD上に必要かつ充分な数が配置されるように充分小さくされている。複数の圧力検出素子12のうち両端部にある圧力検出素子同士の間の距離は、橈骨動脈TDの径寸法より必要かつ充分に大きくされている。
 圧力センサ10は、素子列120に含まれる複数の圧力検出素子12の配列方向である方向Aが、橈骨動脈TDの伸びる方向と交差する状態で押圧機構20によって手首に押圧される。なお、圧力センサ10は、基体11上に方向Aと直交する方向に素子列120が複数配列された構成であってもよい。
 図3は、図1に示す生体情報測定装置100の本体部1の内部ハードウェア構成を示す図である。
 本体部1は、圧力センサ10と、押圧機構20と、全体を統括制御する制御部30と、記憶媒体40と、表示部50と、動き検出センサ60と、操作部70と、を備える。
 押圧機構20は、例えば、基体11の素子列120が形成された面の反対面に固定された空気袋と、この空気袋の内圧を調整するためのポンプとにより構成される。押圧機構20による手首への押圧力(上記のポンプの内圧)は、制御部30によって制御される。
 押圧機構20は、圧力センサ10を手首に対して押圧できる機構であれば何でもよく、空気袋を用いたものには限定されない。
 圧力センサ10は、素子列120を構成する各圧力検出素子12により検出された圧力信号を制御部30に入力する。
 制御部30は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及び、プロセッサを含み、ROMに記憶されているプログラムをプロセッサが実行することで、本体部1全体を統括制御する。このプログラムには疲労度判定プログラムが含まれる。RAMは、制御部30が各種処理を行う際のワークメモリとして機能する。
 表示部50は、各種情報を表示するものであり、例えば液晶表示素子によって構成される。
 動き検出センサ60は、ユーザの体動を検出するセンサであり、加速度センサ、角速度センサ、及び、気圧センサ等から選ばれる1つ又は複数のセンサによって構成される。
 操作部70は、生体情報測定装置100の操作を行うためのインタフェースであり、本体部1に設けられたボタン、ダイヤル、又は、表示部50と一体化されたタッチパネル等によって構成される。
 記憶媒体40は、データの記憶及び読み出しが可能な媒体であり、例えばフラッシュメモリ等が用いられる。記憶媒体40は、メモリカード等の可搬型のものであってもよいし、本体部1に固定されていて取り出し不可となっているものであってもよい。
 記憶媒体40には、疲労度を判定するために用いられる疲労度判定用情報が記憶されている。
 この疲労度判定用情報は、人の覚醒時かつ安静時における生体拍数及び人の睡眠時における生体拍数のうちの一方の生体拍数に対する他方の生体拍数の変化の度合いと、人の疲労度(酸化ストレス度)とが対応付けられた情報である。
 2つの生体拍数の変化の度合いとは、例えば、2つの生体拍数の差分値、又は、2つの生体拍数の一方に対する他方の変化の割合のことを言う。
 2つの生体拍数の差分値は、2つの生体拍数の一方の生体拍数から他方の生体拍数を減算して得られる値である。
 2つの生体拍数の変化の割合は、2つの生体拍数の一方の生体拍数から他方の生体拍数を減算して得られる差分値を、該他方の生体拍数で除算して得られる値、又は、該値に100を乗じて得られる値のことをいう。
 疲労度判定用情報は、生体拍数の変化の度合いと疲労度(酸化ストレス度)の組み合わせが多数登録されたテーブルデータ、又は、生体拍数の変化の度合いと疲労度(酸化ストレス度)との関係を関数として表した演算式等によって構成される。
 発明者らは、人の心拍数と酸化ストレス度(Oxidation Stress Index: OSI)との関係を検証した結果、人の覚醒時かつ安静時における心拍数及び人の睡眠時における心拍数のうちの一方の生体拍数に対する他方の生体拍数の変化の度合いと、疲労度の指標の1つである酸化ストレス度との間には相関関係があることを見出した。
 具体的には、発明者らは、30歳から60歳の日中勤務している健常男性52名を被験者とし、心電計を利用して各被験者の睡眠中の心拍数を7日間計測した。また、発明者らは、上記7日間のうちの計測開始日の前日と計測終了日の翌日の計2日、被験者が覚醒している午前9時~午後1時の間に、各被験者に採血を実施して、酸化ストレス度を計測した。また、この採血と併せて、上腕式血圧計を利用して心拍数を計測した。
 これらの計測によって、発明者らは、52名の被験者の各々から、睡眠中の心拍数を7日分、覚醒時かつ安静時の心拍数を2日分、酸化ストレス度を2日分得た。
 発明者らは、被験者毎に、睡眠中の心拍数の平均値を算出して夜間心拍数とし、覚醒時かつ安静時の心拍数の平均値を算出して日中心拍数とし、2日分の酸化ストレス度の平均を算出して疲労度とした。
 図4は、心拍数と酸化ストレス度との関係を検証した結果を纏めたグラフを示す図である。
 図4に示すグラフの横軸は、夜間心拍数から日中心拍数を減算して得られる差分値を示す。図4に示すグラフの縦軸は、疲労度を示す。また、グラフ中のプロットデータのうち、“〇”は40歳以下の被験者のデータを示し、“□”は41歳以上50歳未満の被験者のデータを示し、“△”は51歳以上の被験者のデータを示している。
 図5は、心拍数と酸化ストレス度との関係を検証した結果を纏めたグラフを示す図である。
 図5に示すグラフは、横軸の値を、夜間心拍数から日中心拍数を減算して得られる差分値を日中心拍数で除算し更に100を乗じた値(昼夜心拍数変化率[%])として全データを正規化したものであり、その他の点は図4に示すグラフと同じである。
 図4及び図5に示すグラフによれば、睡眠時の心拍数が、覚醒時かつ安静時の心拍数に対して高いほど疲労度は高くなり、睡眠時の心拍数が、覚醒時かつ安静時の心拍数に対して低いほど疲労度は低下することが分かる。
 健常者であれば、睡眠中の心拍数は、日中の活動時の心拍数よりも低下する傾向にある。しかし、長期間に渡って疲労が蓄積してくると、精神的な影響又は良質な睡眠をとれなくなる等によって心拍数が日中よりも下がりにくくなると考えられる。このような理論が、採血によって計測した酸化ストレス度と、実測した心拍数との関係を検証することで証明された。
 なお、上述したように、健常者であれば、心拍数は脈拍数と一致するため、脈拍数と酸化ストレス度との関係についても、心拍数と同様に、図4,5に示すような相関関係がある。
 図4に示す全てのプロットデータから最小二乗法によって求められる直線40Aを示す関数は、縦軸をY、横軸をXとすると以下の式(1)のように表される。
 Y=0.016X+1.1462 ・・・(1)
 また、図5に示す全てのプロットデータから最小二乗法によって求められる直線40Bを示す関数は、縦軸をY、横軸をXとすると以下の式(2)のように表される。
 Y=0.0095X+1.1359 ・・・(2)
 記憶媒体40には、一例として、式(1)又は式(2)の情報が疲労度判定用情報として記憶される。
 記憶媒体40に記憶される疲労度判定用情報は、生体情報測定装置100の製造段階でメーカーによって記憶されてもよいし、生体情報測定装置100がインターネット等のネットワークに接続可能な構成であれば、ネットワークを介したダウンロードによって記憶されてもよい。
 図6は、図3に示す制御部30の機能ブロック図である。
 制御部30は、ROMに記憶されたプログラムを実行することにより、押圧制御部31と、測定部32と、記憶制御部33と、第一の生体拍数取得部34と、第二の生体拍数取得部35と、疲労度判定部36と、出力部37として機能する。
 押圧制御部31は、押圧機構20を駆動して、押圧機構20による圧力センサ10の手首への押圧力を制御する。
 測定部32は、押圧機構20によって圧力センサ10が手首に最適押圧力で押圧されている押圧状態で、素子列120を構成する複数の圧力検出素子12のうちの最適圧力検出素子により検出された圧脈波の情報に基づいて、生体情報測定装置100を装着するユーザの生体拍数である脈拍数を1拍毎又は複数拍毎に算出することで、脈拍数の測定を行う。
 最適押圧力とは、この最適押圧力によって圧迫された橈骨動脈TDから血管の周方向の張力の影響を受けずに圧脈波を検出できる状態、すなわちトノメトリ状態を実現する押圧力である。最適圧力検出素子とは、最適押圧力によって圧力センサ10により圧迫されて平坦になっている橈骨動脈TDの部分の真上に位置する圧力検出素子12のことをいう。
 生体情報測定装置100では、ユーザの行動状態が睡眠か睡眠中以外の活動中かを判定するために、操作部70によって睡眠モードと活動モードとのいずれかを設定できるように構成されている。
 以下では、ユーザが、就寝する際に操作部70を操作して生体情報測定装置100を睡眠モードに設定し、起床すると、操作部70を操作して生体情報測定装置100を活動モードに設定するものとして説明する。
 記憶制御部33は、測定部32により測定された脈拍数、その脈拍数の算出に利用した圧脈波の検出日(脈拍数の測定日と同義)及び検出時刻、その圧脈波の検出時における動き検出センサ60の検出信号、及び、その圧脈波の検出時において設定されている動作モード(睡眠モード又は活動モード)を示すモード情報を含む測定データを記憶媒体40に記憶する。
 第一の生体拍数取得部34は、測定部32によってユーザから測定されて記憶媒体40に記憶された測定データに基づいて、ユーザの覚醒時かつ安静時の第一の生体拍数である第一の脈拍数を生成し、生成した第一の脈拍数をRAMに記憶することで、この第一の脈拍数を取得する。
 第二の生体拍数取得部35は、測定部32によってユーザから測定されて記憶媒体40に記憶された測定データに基づいて、ユーザの睡眠時の第二の生体拍数である第二の脈拍数を生成し、生成した第二の脈拍数をRAMに記憶することで、この第二の脈拍数を取得する。
 疲労度判定部36は、記憶媒体40に記憶されている疲労度判定用情報を読み出してRAMに記憶し、この疲労度判定用情報と、第一の生体拍数取得部34によって取得された第一の脈拍数と、第二の生体拍数取得部35によって取得された第二の脈拍数と、に基づいて、ユーザの疲労度を判定する。ここで判定される疲労度は、ユーザの酸化ストレス度の推定値となる。
 具体的には、疲労度判定部36は、記憶媒体40に記憶されている疲労度判定用情報が式(1)であれば、第二の脈拍数から第一の脈拍数を減算し、この演算によって得られた差分値を式(1)の“X”に代入することで疲労度を算出する。
 また、疲労度判定部36は、記憶媒体40に記憶されている疲労度判定用情報が式(2)であれば、第二の脈拍数から第一の脈拍数を減算し、この減算によって得られた差分値を第一の脈拍数で除算して100を乗じ、この乗算によって得られた値を式(2)の“X”に代入することで疲労度を算出する。
 出力部37は、疲労度判定部36によって判定された疲労度の情報を表示部50に出力して、この情報を表示部50に表示させる。
 なお、生体情報測定装置100が音を出力するスピーカを有する構成であれば、出力部37は、疲労度判定部36によって判定された疲労度の情報をこのスピーカに出力し、音声によって疲労度をユーザに通知してもよい。
 このように構成された生体情報測定装置100では、ユーザが睡眠モードと活動モードのいずれかを設定した状態で測定開始ボタンを押すと、ユーザから定期的に脈拍数が測定され、測定された脈拍数と、その脈拍数の算出に用いた圧脈波の検出日及び検出時刻と、その圧脈波の検出時の動き検出信号と、設定中の動作モードを示すモード情報とを含む測定データが記憶媒体40に順次記憶されていく。
 そして、任意のタイミングにおいて、ユーザが操作部70を操作して疲労度の判定指示を行うと、この判定指示が制御部30に入力され、制御部30が疲労度の判定を行い、判定した疲労度を表示部50に表示させる。
 判定指示が入力されると、第一の生体拍数取得部34は、判定指示が行われた日時を起点として、予め決められた時間前までの期間を判定期間として設定する。
 判定期間としては、睡眠モードのモード情報を含む測定データと、活動モードのモード情報を含む測定データとが必ず得られている程度の期間としておくことが好ましく、例えば24時間が設定されるが、これに限定されるものではない。
 次に、第一の生体拍数取得部34は、上記の判定期間中の検出日及び検出時刻を含む測定データを記憶媒体40から抽出し、抽出した測定データのうち、活動モードを示すモード情報を含む活動時測定データを更に抽出する。ここで抽出される活動時測定データは、ユーザの覚醒時における脈拍数の情報を含む。
 次に、第一の生体拍数取得部34は、活動時測定データに含まれる動き検出センサ60の検出信号を解析し、ユーザの動きが閾値以下となっている安静時測定データを特定する。ここで特定される安静時測定データは、ユーザの覚醒時かつ安静時における脈拍数の情報を含む。
 最後に、第一の生体拍数取得部34は、この安静時測定データに含まれる脈拍数の代表値を算出し、算出した代表値を第一の脈拍数としてRAMに記憶することで、第一の脈拍数を取得する。
 ここで、複数の脈拍数の代表値とは、この複数の脈拍数の平均値、この複数の脈拍数のうちの最大値及び最小値を除いた脈拍数の平均値、この複数の脈拍数のうちの最頻値、又は、この複数の脈拍数のうちの中央値等といった複数の脈拍数全体の傾向を示している値である。
 また、第二の生体拍数取得部35は、上記の判定期間中の検出日及び検出時刻を含む測定データを記憶媒体40から抽出し、抽出した測定データのうち、睡眠モードのモード情報を含む夜間測定データを抽出する。
 次に、第二の生体拍数取得部35は、抽出した各夜間測定データに含まれる動き検出センサ60の検出信号を解析し、ユーザが睡眠中と判定できる検出信号を含む睡眠時測定データを特定する。ここで特定される睡眠時測定データは、ユーザの睡眠時における脈拍数の情報を含む。
 最後に、第二の生体拍数取得部35は、特定した各睡眠時測定データに含まれる脈拍数の代表値を上述した方法等によって算出し、算出した代表値を第二の脈拍数としてRAMに記憶することで、第二の脈拍数を取得する。
 第一の脈拍数と第二の脈拍数がRAMに記憶されると、疲労度判定部36は、記憶媒体40から疲労度判定用情報を読み出してRAMに記憶し、第一の脈拍数と第二の脈拍数と疲労度判定用情報とに基づいて疲労度を判定し、判定した疲労度を表示部50に表示させる。
 例えば、7月14日の朝10時に疲労度の判定指示が行われると、7月13日の朝10時から7月14日の朝10時までの間のユーザの睡眠時の脈拍数の代表値が第二の脈拍数としてRAMに記憶され、7月13日の朝10時から7月14日の朝10時までの間のユーザの覚醒時かつ安静時の脈拍数の代表値が第一の脈拍数としてRAMに記憶される。そして、これら第一の脈拍数及び第二の脈拍数と疲労度判定用情報とに基づいて疲労度が判定されて表示部50に表示されることになる。
 このように、生体情報測定装置100によれば、ユーザの覚醒時かつ安静時の第一の脈拍数と、ユーザの睡眠時の第二の脈拍数と、実験的に求められて記憶媒体40に予め記憶された疲労度判定用情報と、に基づいてユーザの疲労度(酸化ストレス度の推定値)を判定するため、複雑な演算処理を行うことなく疲労度を判定することができる。したがって、制御部30の処理負荷を軽減することができる。
 また、疲労度の判定には、第一の脈拍数と第二の脈拍数が必要であるが、第一の脈拍数については、ユーザが日中に安静にした状態で脈拍数の測定を少なくとも1度行うことで容易に得ることができる。このため、ユーザは、日中に生体情報測定装置100を装着し続ける必要がなく、ユーザの負担を軽減することができる。
 生体情報測定装置100がバッテリ駆動型である場合は、ユーザが寝ているとき以外は頻繁に充電が行われることが考えられる。装置の充電中は脈拍数の測定は行うことができない。このため、日中における脈拍数の測定については1回でも測定がなされればよい構成としておくことで、疲労度を正確に判定しながら、装置の充電にも対応することが可能となる。
 以下、生体情報測定装置100の変形例について説明する。
 (第一の変形例)
 第一の生体拍数取得部34、第二の生体拍数取得部35、及び、疲労度判定部36は、ユーザからの判定指示に応じて動作する以外に、予め決められたタイミングで動作して疲労度の判定を行ってもよい。
 上記のタイミングとしては、動作モードが睡眠モードから活動モードに切替えられたタイミング、動作モードが活動モードから睡眠モードに切替えられたタイミング、又は、生体情報測定装置100の電源が投入されたタイミング等がある。
 これらのタイミングは、ユーザが生体情報測定装置100を操作している状態である。このため、このタイミングで疲労度が表示部50に表示されたり、スピーカから出力されたりすることで、ユーザに対して自然な形で疲労度の通知を行うことができる。
 また、動作モードの切り替え操作は、ユーザが毎日行うことが想定される。このため、動作モードが切替えられたタイミングで疲労度が通知されることで、ユーザは疲労度の毎日の微妙な変化を知ることができ、自身の生活改善等に役立てることができる。
 (第二の変形例)
 上記の実施形態では、第一の生体拍数取得部34が、上記の判定期間中の検出日及び検出時刻を含む測定データを記憶媒体40から抽出し、抽出した測定データの中から、モード情報に基づいて活動時測定データを抽出している。
 第二の変形例では、第一の生体拍数取得部34は、活動モードを示すモード情報を用いずに、記憶媒体40から抽出した測定データに含まれる検出信号を解析して、睡眠中に測定されたものと、睡眠中以外の活動中に測定されたものとを区別することで、活動時測定データを抽出する。
 また、第二の変形例では、第二の生体拍数取得部35は、睡眠モードを示すモード情報を用いずに、記憶媒体40から抽出した測定データに含まれる検出信号を解析して、睡眠中に測定されたものと、睡眠中以外の活動中に測定されたものとを区別することで、夜間測定データを抽出する。
 この第二の変形例によれば、第一の脈拍数と第二の脈拍数を取得するために動作モードの情報を使用しないため、動作モードの設定をユーザが行う必要がなくなる。したがって、動作モードの切替え忘れなどの心配が不要となり、生体情報測定装置100の使い勝手を向上させることができる。
 (第三の変形例)
 第二の生体拍数取得部35は、上記で特定した各睡眠時測定データのうち、動き検出センサ60の検出信号からノンレム睡眠中に測定されたものと判断できる測定データを特定し、この測定データに含まれる脈拍数の代表値を第二の脈拍数としてもよい。脈拍数は、ノンレム睡眠中に低下すると考えられることから、ノンレム睡眠中の脈拍数を第二の脈拍数として取得し、疲労度の判定に用いることで、疲労度の判定精度を向上させることができる。
 (第四の変形例)
 第二の生体拍数取得部35は、上記で特定した各睡眠時測定データに含まれる脈拍数のうちの最小となる脈拍数を第二の脈拍数として取得してもよい。睡眠時における最小の脈拍数は、ノンレム睡眠状態での脈拍数である可能性が高い。脈拍数は、ノンレム睡眠中に低下すると考えられることから、ノンレム睡眠中の脈拍数を第二の脈拍数として取得し、疲労度の判定に用いることで、疲労度の判定精度を向上させることができる。
 (第五の変形例)
 図7は、本発明の一実施形態に係る疲労度判定システムの概略構成を示す図である。図7に示す疲労度判定システムは、生体情報測定装置100Aと、電子機器200と、を備える。
 生体情報測定装置100Aの内部ハードウェア構成は、電子機器200と通信するための通信インタフェースが追加された点を除いては、生体情報測定装置100と同じであるため説明を省略する。
 生体情報測定装置100Aの制御部30の機能ブロック図は、図6において、第一の生体拍数取得部34、第二の生体拍数取得部35、疲労度判定部36、及び、出力部37を削除した構成である。
 電子機器200は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、又は、タブレット端末等の電子機器である。
 電子機器200は、生体情報測定装置100Aと有線又は無線等で接続可能であり、生体情報測定装置100Aの記憶媒体40のデータを読み込み可能である。
 なお、生体情報測定装置100Aの記憶媒体40が可搬型である場合には、電子機器200がこの記憶媒体からデータを読み取り可能な手段を有し、装着された記憶媒体からデータを読み取る構成としてもよい。
 図7に示す疲労度判定システムでは、生体情報測定装置100Aのユーザが、自身の所有する電子機器200に、疲労度の判定を行うためのアプリケーション(疲労度判定アプリ)をインストールしておくことを前提としている。この疲労度判定アプリには上記の疲労度判定プログラムが含まれる。
 図8は、図7に示す疲労度判定システムの電子機器200の内部ハードウェア構成を示す図である。
 電子機器200は、全体を統括制御するシステム制御部201と、通信インタフェース(I/F)202と、記憶媒体203と、操作部204と、表示部205と、スピーカ206と、を備える。
 システム制御部201は、プロセッサと、このプロセッサの実行するプログラム等が記憶されるROMと、ワークメモリとしてのRAMと、を含む。このROMには、上記の疲労度判定アプリが記憶される。
 通信I/F202は、生体情報測定装置100Aを含む電子機器と有線又は無線で接続するためのインタフェースである。
 記憶媒体203は、生体情報測定装置100Aから読み出した測定データを記憶する。記憶媒体203は、例えばフラッシュメモリ等により構成される。記憶媒体203は電子機器200に対して着脱可能であってもよい。
 記憶媒体203には、上記の疲労度判定アプリのインストール時に、上述した疲労度判定用情報が記憶される。
 操作部204は、システム制御部201に対する指示信号を入力するためのインタフェースであり、キーボード、マウス、ボタン、又は、タッチパネル等により構成される。
 表示部205は、各種情報を表示するためのものであり、例えば液晶表示装置等により構成される。
 図9は、図8に示す電子機器200のシステム制御部201の機能ブロック図である。
 システム制御部201は、プロセッサが疲労度判定プログラムを実行することにより、測定データ取得部201A、第一の生体拍数取得部201B、第二の生体拍数取得部201C、疲労度判定部201D、及び、出力部201Eとして機能する。システム制御部201は、疲労度判定装置として機能する。
 測定データ取得部201Aは、生体情報測定装置100Aの記憶媒体40から、この記憶媒体40に記憶された測定データを取得して、記憶媒体203に記憶する。
 第一の生体拍数取得部201Bは、測定データの読み込み先が記憶媒体203である点を除いては、第一の生体拍数取得部34と同じ機能を有する。
 第二の生体拍数取得部201Cは、測定データの読み込み先が記憶媒体203である点を除いては、第二の生体拍数取得部35と同じ機能を有する。
 疲労度判定部201Dは、疲労度判定用情報の読み込み先が記憶媒体203である点を除いては、疲労度判定部36と同じ機能を有する。
 出力部201Eは、疲労度の情報の出力先が表示部205又はスピーカ206である点を除いては、出力部37と同じ機能を有する。
 以上のように構成された疲労度判定システムでは、生体情報測定装置100Aのユーザが、自身の所持する電子機器200にインストールした疲労度アプリを起動させて、疲労度の判定指示をシステム制御部201に対して行う。この判定指示を受けて、システム制御部201は、判定指示が行われた日時を起点として上記の予め決められた時間(例えば24時間)前までの期間を判定期間として設定する。
 次に、第一の生体拍数取得部201Bは、上記の判定期間中の検出日及び検出時刻を含む測定データに基づいて、ユーザの覚醒時かつ安静時における第一の脈拍数を取得する。また、第二の生体拍数取得部201Cは、上記の判定期間中の検出日及び検出時刻を含む測定データに基づいて、ユーザの睡眠時における第二の脈拍数を取得する。
 次に、疲労度判定部201Dは、記憶媒体203から疲労度判定用情報を読み出してRAMに記憶し、第一の脈拍数と第二の脈拍数と疲労度判定用情報とに基づいて疲労度を判定し、判定した疲労度を表示部205に表示させる。
 以上のように、脈拍数を測定可能な生体情報測定装置100Aと通信できる電子機器200において疲労度の判定を行って、その疲労度をユーザに通知することもできる。
 この構成によれば、生体情報測定装置100Aでの処理量を削減して、装置の電池寿命を延ばすことができる。また、生体情報測定装置100Aに表示部又はスピーカ等が設けられない場合でも、疲労度をユーザに通知することができ、生体情報測定装置100Aの小型化及び低コスト化にも対応可能となる。
 以上の説明では、生体情報測定装置100及び生体情報測定装置100Aが、圧力センサ10により検出された圧脈波に基づいて脈拍数を測定するものとしたが、脈拍数の測定方式又は脈拍数の測定頻度はこれに限らない。例えば、生体情報測定装置100及び生体情報測定装置100Aは、光電脈波センサによって検出した脈波に基づいて脈拍数を測定してもよい。
 また、生体情報測定装置100,100Aは、30分毎又は1時間毎等の予め決められた時間間隔で脈拍数を測定し記憶するものであってもよい。
 第五の変形例では電子機器200が疲労度の判定を行う構成であるが、電子機器200と通信可能なサーバによって疲労度の判定を行い、判定した疲労度をサーバから電子機器200に返信することで、電子機器200にて疲労度を確認できるようにしてもよい。この場合は、サーバが疲労度判定装置として機能する。
 また、生体情報測定装置100,100Aは、心電センサ等を用いて、1拍毎、複数拍毎、或いは、30分毎又は1時間毎等の予め決められた時間間隔で生体拍数としての心拍数を測定し記憶するものであってもよい。
 また、生体情報測定装置100,100Aは、脈拍数又は心拍数等の生体拍数以外に、血圧情報を測定し記憶する機能を有していてもよい。
 今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
(1) ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの覚醒時かつ安静時の第一の生体拍数を取得する第一の生体拍数取得部と、前記ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの睡眠時の第二の生体拍数を取得する第二の生体拍数取得部と、人の覚醒時かつ安静時における生体拍数及び人の睡眠時における生体拍数のうちの一方の生体拍数に対する他方の生体拍数の変化の度合いと疲労度とが対応付けられた情報を記憶する記憶媒体から読み出した前記情報と、前記第一の生体拍数及び前記第二の生体拍数とに基づいて、前記ユーザの疲労度を判定する疲労度判定部と、を備える疲労度判定装置。
(2) (1)記載の疲労度判定装置であって、前記疲労度判定部は、前記第一の生体拍数と前記第二の生体拍数のうちの一方に対する他方の変化の度合いを算出し、前記情報において当該度合いに対応する疲労度を前記ユーザの疲労度として判定する疲労度判定装置。
(3) (1)又は(2)記載の疲労度判定装置であって、前記情報に含まれる前記疲労度は、酸化ストレス度である疲労度判定装置。
(4) (1)~(3)のいずれか1つに記載の疲労度判定装置であって、前記第一の生体拍数取得部は、前記疲労度判定部が前記ユーザの疲労度を判定するタイミングを起点として予め決められた時間前までの判定期間において前記ユーザから測定された生体拍数に基づいて前記第一の生体拍数を取得し、前記第二の生体拍数取得部は、前記判定期間において前記ユーザから測定された生体拍数に基づいて前記第二の生体拍数を取得する疲労度判定装置。
(5) (4)疲労度判定装置であって、前記予め決められた時間は24時間である疲労度判定装置。
(6) (1)~(5)のいずれか1つに記載の疲労度判定装置であって、前記疲労度判定部によって判定された前記ユーザの疲労度の情報を表示部又はスピーカに出力する出力部を更に備え、前記疲労度判定部は、予め決められたタイミングで前記ユーザの疲労度を判定する疲労度判定装置。
(7) (1)~(6)のいずれか1つに記載の疲労度判定装置であって、前記変化の度合いは、前記一方の生体拍数から前記他方の生体拍数を減算して得られる差分値であり、前記疲労度判定部は、前記第一の生体拍数と前記第二の生体拍数のうちの一方から他方を減算し、前記情報において前記減算で得た値に対応する疲労度を前記ユーザの疲労度として判定する疲労度判定装置。
(8) (1)~(6)のいずれか1つに記載の疲労度判定装置であって、前記変化の度合いは、前記一方の生体拍数から前記他方の生体拍数を減算して得られる差分値を前記他方の生体拍数で除算して得られる値、又は、該値に100を乗じた値であり、前記疲労度判定部は、前記第一の生体拍数と前記第二の生体拍数のうちの一方から他方を減算して得られる差分値を当該他方で除算して、又は、前記第一の生体拍数と前記第二の生体拍数のうちの一方から他方を減算して得られる差分値を前記他方で除算し更に100を乗じて、前記ユーザの生体拍数の変化の割合を算出し、前記情報において前記変化の割合に対応する疲労度を前記ユーザの疲労度として判定する疲労度判定装置。
(9) (1)~(8)のいずれか1つに記載の疲労度判定装置と、前記ユーザから生体拍数を測定する測定部と、を備え、前記第一の生体拍数取得部は、前記測定部によって測定された生体拍数から前記第一の生体拍数を生成することで前記第一の生体拍数を取得し、前記第二の生体拍数取得部は、前記測定部によって測定された生体拍数から前記第二の生体拍数を生成することで前記第二の生体拍数を取得する生体情報測定装置。
(10) ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの覚醒時かつ安静時の第一の生体拍数を取得する第一の生体拍数取得ステップと、前記ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの睡眠時の第二の生体拍数を取得する第二の生体拍数取得ステップと、人の覚醒時かつ安静時における生体拍数及び人の睡眠時における生体拍数のうちの一方の生体拍数に対する他方の生体拍数の変化の度合いと疲労度とが対応付けられた情報を記憶する記憶媒体から読み出した前記情報と、前記第一の生体拍数及び前記第二の生体拍数とに基づいて、前記ユーザの疲労度を判定する疲労度判定ステップと、を備える疲労度判定方法。
(11) ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの覚醒時かつ安静時の第一の生体拍数を取得する第一の生体拍数取得ステップと、前記ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの睡眠時の第二の生体拍数を取得する第二の生体拍数取得ステップと、人の覚醒時かつ安静時における生体拍数及び人の睡眠時における生体拍数のうちの一方の生体拍数に対する他方の生体拍数の変化の度合いと疲労度とが対応付けられた情報を記憶する記憶媒体から読み出した前記情報と、前記第一の生体拍数及び前記第二の生体拍数とに基づいて、前記ユーザの疲労度を判定する疲労度判定ステップと、をコンピュータに実行させるための疲労度判定プログラム。
 本発明によれば、疲労度を軽負荷にて正確に求めることのできる疲労度判定装置、疲労度判定方法、疲労度判定プログラム、及び、生体情報測定装置を提供することができる。
 以上、本発明を特定の実施形態によって説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、開示された発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
 本出願は、2016年8月12日出願の日本特許出願(特願2016-158676)に基づくものであり、その内容はここに取り込まれる。
100,100A 生体情報測定装置
1 本体部
2 ベルト
10 圧力センサ
20 押圧機構
TD 橈骨動脈
11 基体
12 圧力検出素子
120 素子列
30 制御部
40 記憶媒体
50 表示部
60 動き検出センサ
70 操作部
40A、40B 直線
31 押圧制御部
32 測定部
33 記憶制御部
34 第一の生体拍数取得部
35 第二の生体拍数取得部
36 疲労度判定部
37 出力部
200 電子機器
201 システム制御部
202 通信インタフェース
203 記憶媒体
204 操作部
205 表示部
206 スピーカ
201A 測定データ取得部
201B 第一の生体拍数取得部
201C 第二の生体拍数取得部
201D 疲労度判定部
201E 出力部

Claims (11)

  1.  ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの覚醒時かつ安静時の第一の生体拍数を取得する第一の生体拍数取得部と、
     前記ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの睡眠時の第二の生体拍数を取得する第二の生体拍数取得部と、
     人の覚醒時かつ安静時における生体拍数及び人の睡眠時における生体拍数のうちの一方の生体拍数に対する他方の生体拍数の変化の度合いと疲労度とが対応付けられた情報を記憶する記憶媒体から読み出した前記情報と、前記第一の生体拍数及び前記第二の生体拍数とに基づいて、前記ユーザの疲労度を判定する疲労度判定部と、を備える疲労度判定装置。
  2.  請求項1記載の疲労度判定装置であって、
     前記疲労度判定部は、前記第一の生体拍数と前記第二の生体拍数のうちの一方に対する他方の変化の度合いを算出し、前記情報において当該度合いに対応する疲労度を前記ユーザの疲労度として判定する疲労度判定装置。
  3.  請求項1又は2記載の疲労度判定装置であって、
     前記情報に含まれる前記疲労度は、酸化ストレス度である疲労度判定装置。
  4.  請求項1~3のいずれか1項記載の疲労度判定装置であって、
     前記第一の生体拍数取得部は、前記疲労度判定部が前記ユーザの疲労度を判定するタイミングを起点として予め決められた時間前までの判定期間において前記ユーザから測定された生体拍数に基づいて前記第一の生体拍数を取得し、
     前記第二の生体拍数取得部は、前記判定期間において前記ユーザから測定された生体拍数に基づいて前記第二の生体拍数を取得する疲労度判定装置。
  5.  請求項4記載の疲労度判定装置であって、
     前記予め決められた時間は24時間である疲労度判定装置。
  6.  請求項1~5のいずれか1項記載の疲労度判定装置であって、
     前記疲労度判定部によって判定された前記ユーザの疲労度の情報を表示部又はスピーカに出力する出力部を更に備え、
     前記疲労度判定部は、予め決められたタイミングで前記ユーザの疲労度を判定する疲労度判定装置。
  7.  請求項1~6のいずれか1項記載の疲労度判定装置であって、
     前記変化の度合いは、前記一方の生体拍数から前記他方の生体拍数を減算して得られる差分値であり、
     前記疲労度判定部は、前記第一の生体拍数と前記第二の生体拍数のうちの一方から他方を減算し、前記情報において前記減算で得た値に対応する疲労度を前記ユーザの疲労度として判定する疲労度判定装置。
  8.  請求項1~6のいずれか1項記載の疲労度判定装置であって、
     前記変化の度合いは、前記一方の生体拍数から前記他方の生体拍数を減算して得られる差分値を前記他方の生体拍数で除算して得られる値、又は、該値に100を乗じた値であり、
     前記疲労度判定部は、前記第一の生体拍数と前記第二の生体拍数のうちの一方から他方を減算して得られる差分値を当該他方で除算して、又は、前記第一の生体拍数と前記第二の生体拍数のうちの一方から他方を減算して得られる差分値を前記他方で除算し更に100を乗じて、前記ユーザの生体拍数の変化の割合を算出し、前記情報において前記変化の割合に対応する疲労度を前記ユーザの疲労度として判定する疲労度判定装置。
  9.  請求項1~8のいずれか1項記載の疲労度判定装置と、
     前記ユーザから生体拍数を測定する測定部と、を備え、
     前記第一の生体拍数取得部は、前記測定部によって測定された生体拍数から前記第一の生体拍数を生成することで前記第一の生体拍数を取得し、
     前記第二の生体拍数取得部は、前記測定部によって測定された生体拍数から前記第二の生体拍数を生成することで前記第二の生体拍数を取得する生体情報測定装置。
  10.  ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの覚醒時かつ安静時の第一の生体拍数を取得する第一の生体拍数取得ステップと、
     前記ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの睡眠時の第二の生体拍数を取得する第二の生体拍数取得ステップと、
     人の覚醒時かつ安静時における生体拍数及び人の睡眠時における生体拍数のうちの一方の生体拍数に対する他方の生体拍数の変化の度合いと疲労度とが対応付けられた情報を記憶する記憶媒体から読み出した前記情報と、前記第一の生体拍数及び前記第二の生体拍数とに基づいて、前記ユーザの疲労度を判定する疲労度判定ステップと、を備える疲労度判定方法。
  11.  ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの覚醒時かつ安静時の第一の生体拍数を取得する第一の生体拍数取得ステップと、
     前記ユーザから測定された生体拍数に基づいて、前記ユーザの睡眠時の第二の生体拍数を取得する第二の生体拍数取得ステップと、
     人の覚醒時かつ安静時における生体拍数及び人の睡眠時における生体拍数のうちの一方の生体拍数に対する他方の生体拍数の変化の度合いと疲労度とが対応付けられた情報を記憶する記憶媒体から読み出した前記情報と、前記第一の生体拍数及び前記第二の生体拍数とに基づいて、前記ユーザの疲労度を判定する疲労度判定ステップと、をコンピュータに実行させるための疲労度判定プログラム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018023676A (ja) * 2016-08-12 2018-02-15 オムロンヘルスケア株式会社 疲労度判定装置、疲労度判定方法、疲労度判定プログラム、及び、生体情報測定装置
CN108711260A (zh) * 2018-06-28 2018-10-26 奇瑞汽车股份有限公司 驾驶提醒系统、方法、智能手环及远程服务器

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7156390B2 (ja) * 2018-11-13 2022-10-19 日本電気株式会社 負荷軽減支援装置、負荷軽減システム、負荷軽減方法、及びプログラム
JP2021180787A (ja) * 2020-05-20 2021-11-25 株式会社タニタ 疲労判定装置、疲労判定方法、疲労判定プログラム、及び疲労判定システム
US20230397890A1 (en) * 2020-11-10 2023-12-14 Nec Corporation Fatigue level estimation apparatus, fatigue level estimation method, and computer-readable recording medium
WO2022254574A1 (ja) * 2021-06-01 2022-12-08 日本電気株式会社 疲労推定装置、疲労推定方法及び記憶媒体

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004081723A (ja) * 2002-08-29 2004-03-18 Pioneer Electronic Corp 疲労度判別システム、疲労度判別方法、および疲労度判別用プログラム
JP2015109888A (ja) * 2013-12-06 2015-06-18 花王株式会社 疲労の評価方法
JP2015195982A (ja) * 2014-04-01 2015-11-09 積水化学工業株式会社 体調判定装置
JP2015229068A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 ローム株式会社 センサプローブ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602004031659D1 (de) * 2003-10-23 2011-04-14 Delta Tooling Co Ltd Htung zum nachweis von müdigkeit und computerprogramm
JP2006201866A (ja) * 2005-01-18 2006-08-03 Ricoh Co Ltd 作業指示システム
CN102271584B (zh) * 2009-10-29 2015-01-07 松下电器产业株式会社 生物疲劳评价装置以及生物疲劳评价方法
JP6047346B2 (ja) 2012-09-05 2016-12-21 セイコーエプソン株式会社 生体情報処理システム、ウェアラブル装置、サーバーシステム及びプログラム
JP6126220B2 (ja) * 2013-06-28 2017-05-10 株式会社村田製作所 生体状態推定装置
NZ630770A (en) * 2013-10-09 2016-03-31 Resmed Sensor Technologies Ltd Fatigue monitoring and management system
CN104771157A (zh) 2014-01-15 2015-07-15 精工爱普生株式会社 生物体信息处理系统及处理方法、电子设备及服务器系统
JP2015173684A (ja) 2014-03-13 2015-10-05 セイコーエプソン株式会社 生体情報処理システム、電子機器及び生体情報処理方法
JP2016158676A (ja) 2015-02-26 2016-09-05 株式会社ユニバーサルエンターテインメント ゲーミングマシン
JP6676499B2 (ja) * 2016-08-12 2020-04-08 オムロンヘルスケア株式会社 疲労度判定装置、疲労度判定方法、疲労度判定プログラム、及び、生体情報測定装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004081723A (ja) * 2002-08-29 2004-03-18 Pioneer Electronic Corp 疲労度判別システム、疲労度判別方法、および疲労度判別用プログラム
JP2015109888A (ja) * 2013-12-06 2015-06-18 花王株式会社 疲労の評価方法
JP2015195982A (ja) * 2014-04-01 2015-11-09 積水化学工業株式会社 体調判定装置
JP2015229068A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 ローム株式会社 センサプローブ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018023676A (ja) * 2016-08-12 2018-02-15 オムロンヘルスケア株式会社 疲労度判定装置、疲労度判定方法、疲労度判定プログラム、及び、生体情報測定装置
CN108711260A (zh) * 2018-06-28 2018-10-26 奇瑞汽车股份有限公司 驾驶提醒系统、方法、智能手环及远程服务器

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