WO2019087916A1 - 生体情報測定装置、情報処理装置、情報処理方法、プログラム - Google Patents

生体情報測定装置、情報処理装置、情報処理方法、プログラム Download PDF

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light
biological information
input device
mouse
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添田 薫
良 下北
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アルプスアルパイン株式会社
ジーニアルライト株式会社
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1455Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
    • A61B5/1459Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters invasive, e.g. introduced into the body by a catheter

Definitions

  • the present disclosure relates to a biological information measurement device, an information processing device, an information processing method, and a program.
  • pulse wave sensor that measures pulse wave information (an example of biological information) of a user who operates a computer with a biological information measuring device provided in a housing of a mouse.
  • the above techniques can not increase the possibility that only highly accurate biological information is generated or output.
  • it is necessary to measure the pulse wave while the person to be measured is seated and at rest. Even if the hand to be measured moves, it greatly affects the measurement accuracy.
  • the accuracy of pulse wave information obtained while the hand to be measured or its thumb or the like is moving tends to be lower than the accuracy of pulse wave information obtained when the hand is stationary.
  • a sensor provided in a housing of a mouse-type input device, applies light to a user's hand using the input device, and receives reflected light or transmitted light related to the light;
  • a biological information measuring device including a processor that generates biological information of the user based on information related to an input operation in the input device and light reception amount information obtained by the sensing unit.
  • a technology capable of generating or outputting only highly accurate biological information is provided.
  • FIG. 10 is an explanatory view of the measurement operation of the biological information measurement device 1 provided in the housing 500 of the mouse 5;
  • FIG. 2 is a functional block diagram for explaining the function of the biological information measuring device 1.
  • 5 is a flowchart for explaining an example of processing executed by the biological information measurement device 1.
  • 17 shows an example of a screen 800 on the display unit 201. It is a figure which shows an example of the waveform of the biometric information produced
  • FIG. It is a figure which shows an example of the waveform of the biometric information produced
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a biological information measuring device 1 according to an embodiment. An information device 200 is also shown in FIG.
  • the biological information measuring device 1 includes a light emitting unit 20, a light receiving unit 30, and a control unit 170.
  • the light emitting unit 20 is provided in a sensor housing (not shown), and emits light toward the outside through an optical window 11 (see FIG. 3) of the sensor housing.
  • the light emitting unit 20 is formed of, for example, a light-emitting diode (LED).
  • the light receiving unit 30 is provided in the same sensor housing (not shown) as the light emitting unit 20 and receives light through the optical window 11.
  • the light emitting unit 20 is formed of, for example, light-emitting diodes (LEDs) different in two wavelengths.
  • the light receiving unit 30 is provided in the same sensor housing (not shown) as the light emitting unit 20, and receives light.
  • the light receiving unit 30 is formed of, for example, a photodiode.
  • the light emitting unit 20, the light receiving unit 30, and the optical window 11 form a sensing unit 40 of the biological information measuring device 1.
  • the control unit 170 includes an interface 132, a memory 134, a timer 136, a central processing unit (CPU) 138 (an example of a processing unit), and an analog to digital converter (ADC) 140.
  • CPU central processing unit
  • ADC analog to digital converter
  • the drive circuit 110 and the amplifier circuit 120 are electrically connected to the control unit 170. Further, the power source 130 is electrically connected to the control unit 170. Further, the wireless communication unit 142 is electrically connected to the control unit 170.
  • the control unit 170 drives and controls the light emitting unit 20 via the drive circuit 110, processes the light receiving signal obtained via the light receiving unit 30 and the Analog to Digital Converter (ADC) 140, and generates biological information.
  • ADC Analog to Digital Converter
  • the control unit 170 generates measurement values related to pulse waves and hemoglobin as biological information based on the light reception amount information obtained by the light receiving unit 30. For example, since a change in the amount of received light occurs in response to a change in volume of a blood vessel, pulse wave information (volume pulse wave) can be obtained. In addition, since changes in the amount of received light occur in response to changes in the concentration of hemoglobin in the bloodstream, measurement values related to hemoglobin can be obtained. In the present embodiment, as an example, the control unit 170 generates a measurement value of a pulse wave and a measurement value of ⁇ Hb which is an example of a measurement value related to hemoglobin. In this embodiment, as one example, ⁇ Hb has three types of values: the concentration of oxyhemoglobin, the concentration of deoxyhemoglobin, and the total value of the concentration of oxyhemoglobin and the concentration of deoxyhemoglobin.
  • the control unit 170 supplies the generated biological information to the wireless communication unit 142 via the interface 132.
  • the wireless communication unit 142 transmits the biological information to the information device 200 via the antenna 144.
  • the wireless communication unit 142 receives a wireless signal from the information device 200 via the antenna 144.
  • wireless communication data communication
  • antenna 144 may be based on Bluetooth (registered trademark), for example.
  • the biological information measurement device 1 may be electrically connected to the information device 200 by wire such as Universal Serial Bus (USB).
  • USB Universal Serial Bus
  • the acceleration sensor 180 is electrically connected to the control unit 170.
  • the acceleration sensor 180 detects an acceleration acting on the biological information measuring device 1.
  • the acceleration sensor 180 detects, for example, acceleration in three orthogonal axis directions.
  • the acceleration sensor 180 is provided, for example, in a sensor housing.
  • the control unit 170 may acquire the acceleration information of the acceleration sensor 180 via, for example, the wireless communication unit 142, or the acceleration information of the acceleration sensor 180 via the information device 200 that can communicate with the mouse 5 described later. You may get The acceleration information represents a movement (acceleration) of the mouse 5 described later, and thus is a part of operation information of the mouse 5 described later.
  • the information device 200 may be, for example, a personal computer (PC) of a user, a smartphone, a tablet terminal, or the like.
  • the information device 200 has a display unit 201.
  • the information device 200 is assumed to be a PC (PC with display unit 201) that can communicate with the mouse 5 described later. Communication between the mouse 5 and the information device 200 may be realized by wire or wireless.
  • the information device 200 transmits mouse information to be described later to the wireless communication unit 142.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the mouse 5 to which the biological information measuring device 1 according to one embodiment is attached.
  • the mouse 5 is a mouse-type input device and has a housing 500.
  • the mouse 5 generates mouse information.
  • the mouse information is another part of the operation information of the mouse 5.
  • the housing 500 includes a wheel 501.
  • the wheel 501 is rotatable by the user and generates a part of mouse information.
  • housing 500 includes an operation part 502 on which the index finger is placed and an operation part 503 on which the middle finger is placed when the user's right hand performs an operation.
  • the operation site 502 and the operation site 503 can be pressed and generate a part of mouse information.
  • the mouse 5 also includes a movement detection unit (not shown) that detects movement of the housing 500.
  • the principle of movement detection is not particularly limited.
  • the movement detection unit may be, for example, an optical movement detection unit.
  • the movement detection unit generates another part of the mouse information.
  • the user performs various input operations via the mouse 5 by moving the housing 500, pressing the operation site 502 and the operation site 503, or rotating the wheel 501 while holding the housing 500. be able to.
  • the biological information measurement device 1 is attached to a housing 500 of the mouse 5 as shown in FIG.
  • the biological information measurement device 1 may be removably attached to the housing 500 or may be non-removably coupled.
  • the biological information measuring device 1 may be integrated with the mouse 5.
  • the sensing unit 40 is disposed in a region in the housing 500 of the mouse 5 touched by the thumb of the user's hand to operate.
  • the sensing unit 40 is a part of the biological information measuring device 1.
  • biological information related to the thumb can be acquired via the sensing unit 40. Therefore, in a state where the user holds the mouse 5 by hand, the biological information measuring device 1 can measure biological information.
  • the sensing unit 40 is preferably provided along the surface of the housing 500.
  • the sensing unit 40 is preferably provided in a mode (see FIG. 3) protruding from the surface of the housing 500.
  • the possibility that biological information with high accuracy can be obtained is high.
  • the sensing unit 40 is provided inside the surface of the housing 500, the user tends to press a finger on the housing 500 to touch the sensing unit 40, and Blood flow can be affected if the finger squeezes more than necessary by force.
  • the finger touches the sensing unit 40.
  • the measurement in the state is easily realized, and the reaction force received from the housing 500 is unlikely to affect the blood flow of the finger.
  • FIG. 3 is an explanatory view of the measurement operation of the biological information measurement device 1 provided in the housing 500 of the mouse 5, and is a cross sectional view of the biological information measurement device 1 in a state where the surface of the finger (human body) of the person to be measured is in contact.
  • FIG. 3 for convenience of explanation, the cross sections of the biological information measurement device 1 and the housing 500 are schematically shown.
  • the sensing unit 40 includes the optical window 11 and the light emitting unit 20 and the light receiving unit 30 adjacent to the optical window 11.
  • the optical window 11 is formed of a material having high transmittance to the measurement light.
  • the finger contacts the sensing unit 40 of the biological information measuring device 1.
  • the light emitting unit 20 emits light to the outside in this contact state
  • a part of the light passes through the finger toward the light receiving unit 30 as schematically shown by an arrow R1 in FIG.
  • part of the light passing through the finger is incident on the light receiving unit 30.
  • the light receiving unit 30 generates an electrical signal (light receiving signal) according to the light receiving result.
  • the light reception signal from the light reception unit 30 is processed by the control unit 170, and the above-described biological information is generated.
  • the control unit 170 controls the living body based on the operation information of the mouse 5 (an example of the operation information related to the input operation of the mouse 5) and the light reception amount information (light reception result) obtained by the sensing unit 40. Generate information.
  • the operation information on the mouse 5 includes mouse information and acceleration information as described above. However, in the modification, the operation information with the mouse 5 may be only one of the mouse information and the acceleration information.
  • the control unit 170 suppresses generation or output of biological information in a state where there is an input operation in the mouse 5 as compared with a state in which there is no input operation.
  • To suppress the generation of biological information is, for example, an aspect in which the amount of biological information generated in the presence of an input operation is smaller than the amount of biological information generated in the absence of an input operation.
  • suppressing the output of biological information means, for example, an aspect in which the amount of biological information output in the presence of an input operation is smaller than the amount of biological information output in the absence of an input operation.
  • generation or output of biometric information is a concept including not producing
  • the living body information measuring apparatus 1 of the present embodiment in the state in which the input operation is performed in the mouse 5, the generation or output of the biological information is suppressed as compared with the state in which the input operation is not performed. Therefore, according to the living body information measuring apparatus 1 of the present embodiment, a living body having higher accuracy than the configuration in which the generation or output state of living body information is not changed between the state where there is an input operation and the state where there is no input operation in the mouse 5 Only the information can be generated or output.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the function of the biological information measurement device 1 and is a functional block diagram of the control unit 170.
  • Control unit 170 includes a light reception amount information acquisition unit 172, an operation information acquisition unit 174, and a generation unit 176.
  • the received light amount information acquiring unit 172, the operation information acquiring unit 174, and the generating unit 176 can be realized by the CPU 138 executing a program stored in the memory 134 or the like.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining an example of processing executed by the control unit 170 of the biological information measurement device 1.
  • the process shown in FIG. 5 may be executed, for example, at predetermined intervals while the user's hand touches the mouse 5.
  • the state in which the user's hand touched the mouse 5 may be detected by, for example, an electrostatic sensor that can be provided on the mouse 5.
  • the state in which the user's hand touches the mouse 5 may be detected when significant biological information is obtained based on the received light amount information from the light receiving unit 30.
  • step S400 the operation information acquisition unit 174 acquires operation information of the mouse 5, that is, mouse information from the mouse 5 (or from the information device 200) and acceleration information from the acceleration sensor 180.
  • step S402 the light reception amount information acquiring unit 172 acquires the light reception amount information from the light receiving unit 30.
  • step S404 the generation unit 176 determines whether or not there is an input operation on the mouse 5 based on the operation information and the acceleration information obtained in step S400. For example, when there is mouse information or each component of acceleration is equal to or greater than a predetermined threshold value, the generation unit 176 determines that there is an input operation in the mouse 5. The absence of the input operation in the mouse 5 is substantially equivalent to the state in which all or part of the mouse 5 in the mouse 5 is in the resting state. If the determination result is "YES", the process proceeds to step S408, and if not, the process proceeds to step S406.
  • step S406 the generation unit 176 associates the adoption flag "1" with the light reception amount information obtained in step S402 in the current processing cycle.
  • Correlating the adoption flag "1” means adopting the light reception amount information.
  • Adopting the light reception amount information means using it for calculation of biological information described later.
  • the received light amount information associated with the adoption flag "1" is stored in a predetermined memory area. In the predetermined memory area, for example, received light amount information within the latest predetermined period ⁇ T is stored.
  • step S408 the generation unit 176 associates the adoption flag "0" with the received light amount information obtained in step S402 in the current processing cycle.
  • Correlating the adoption flag “0” means that the light reception amount information is not adopted.
  • the rejection of the received light amount information means that the received light amount information is not used for the calculation of biological information described later.
  • the received light amount information associated with the adoption flag "0” may be discarded.
  • information in a predetermined memory area may be reset.
  • step S410 the generation unit 176 determines whether the generation condition of the biological information is satisfied.
  • the generation condition of the biological information is satisfied, for example, when all the received light amount information in the latest predetermined period ⁇ T is associated with the adoption flag “1”.
  • the generation condition of the biological information may be satisfied, for example, when almost all the received light amount information in the predetermined period ⁇ T is associated with the adoption flag “1”.
  • the generation unit 176 generates biological information in the latest predetermined period ⁇ T based on the received light amount information (time-series waveform) in the predetermined memory area.
  • generation part 176 may produce
  • the biological information is as described above.
  • step S414 the generation unit 176 determines whether the output condition of the biological information is established.
  • the output condition of the biological information may be determined, for example, based on the pulse wave obtained in step S412 and each measurement value of ⁇ Hb. Specifically, other measurement conditions may be satisfied when there is no disturbance of the plethysmogram. In this embodiment, as an example, the other measurement conditions are: there is no disturbance of the plethysmogram, the concentration of oxyhemoglobin (or the sum with the concentration of deoxyhemoglobin) is significantly higher than 0, and This holds true when the concentration and the concentration of deoxyhemoglobin are approximately equal. If the determination result is "YES", the process proceeds to step S416. Otherwise, the process proceeds to step S418.
  • step S416 the generation unit 176 permits the output of the biological information generated in step S410. Specifically, the generation unit 176 transmits (outputs) the biological information generated in step S410 to the information device 200. At this time, the generation unit 176 may transmit all of the biological information in the latest predetermined period ⁇ T to the information device 200, or may transmit only a part of the latest information to the information device 200. In this case, the information device 200 may output biological information within the latest predetermined period ⁇ T to the display unit 201.
  • step S418, the generation unit 176 prohibits the output of the biological information generated in step S410. Specifically, the generation unit 176 transmits alert information to the information device 200 instead of the biological information generated in step S410.
  • the alert information is information indicating that the generation of the biometric information is suppressed (stopped in FIG. 5).
  • the information device 200 may output alert information to the display unit 201.
  • the output of the alert information may be accompanied by, for example, the output of a message having a content of "measurement stopped".
  • step S4108 the generation unit 176 does not transmit the biological information generated in step S412 to the information device 200.
  • the generation unit 176 may transmit only the biological information of the data amount smaller than the data amount (or the information amount) to be transmitted in step S416 to the information device 200.
  • additional biological information in addition to the measured value of the pulse wave and the measured value of ⁇ Hb, other biological information derived from the pulse wave and ⁇ Hb (hereinafter, also referred to as “additional biological information”) is transmitted.
  • additional biological information may be, for example, a pulse rate, a blood pressure, an index value related to the balance between oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin (blood oxygen balance), and the like.
  • the light reception amount information obtained when there is an input operation in the mouse 5 is associated with the adoption flag “0” in step S408.
  • the received light amount information associated with the adoption flag "0” is not used for generation of biological information (see step S412). Therefore, according to the process shown in FIG. 5, it is possible to increase the possibility of preventing the generation of biological information based on the received light amount information obtained while the user's hand or his thumb or the like is moving. . As a result, according to the process shown in FIG. 5, it is possible to increase the possibility that only highly accurate biometric information is generated and output.
  • step S414 may be omitted.
  • the received light amount information obtained in a state where there is an input operation in the mouse 5 is associated with the adopted flag "0" in step S408, and the received light amount information associated with the adopted flag "0" is a living body It is not used to generate information.
  • the received light amount information to which the adoption flag “0” is associated is used to generate biological information, the generated biological information may not be output.
  • FIGS. 7 and 8 show a pulse wave waveform (time-series waveform) 901 and each waveform (time-series waveform) 902 of ⁇ Hb, with the horizontal axis representing time.
  • Each waveform 902 of ⁇ Hb includes a waveform 902A of the concentration of oxyhemoglobin, a waveform 902B of the concentration of deoxyhemoglobin, and a waveform 902C of their total value.
  • the screen 800 includes a pulse wave information output area 801, a ⁇ Hb information output area 802, and an alert information output area 803.
  • the pulse wave information output area 801 the waveform 901 of the pulse wave within the latest predetermined period ⁇ T is output.
  • Each waveform 902 of ⁇ Hb within the latest predetermined period ⁇ T is output to the ⁇ Hb information output area 802.
  • Alert information is output to the alert information output area 803 when the above-described alert information is received by the information device 200.
  • the waveform may not be output to pulse wave information output region 801 and ⁇ Hb information output region 802, or the waveform may not be updated even if time passes. .
  • the additional biometric information may be output to the alert information output area 803.
  • the concentration of oxyhemoglobin (or the sum with the concentration of deoxyhemoglobin) is significantly higher than 0, and the concentration of oxyhemoglobin is significantly higher than the concentration of deoxyhemoglobin. This is because the concentration of oxyhemoglobin tends to increase due to the movement of the user associated with the input operation with the mouse 5. In this case, as described above, the accuracy tends to be lower than the biological information obtained when there is no input operation with the mouse 5.
  • a sensor is provided in a housing of a mouse-type input device, applies light to a user's hand using the input device, and receives a reflected light or a transmitted light according to the light;
  • a biological information measuring device including a processor that generates biological information of the user based on operation information related to an input operation in an input device and light reception amount information obtained by the sensor. According to this biometric information measuring device, it is possible to generate or output only highly accurate biometric information.
  • the processor may suppress generation or output of the biological information in the presence of the input operation as compared to the absence of the input operation.
  • the processor may generate and output the biological information in a state where the input operation is not performed.
  • the sensor may be provided along the surface of the housing or in a state of projecting from the surface.
  • the light reception amount information is provided from the sensor provided in the housing of the mouse type input device and applying light to the user's hand using the input device and receiving the reflected light or the transmitted light according to the light.
  • An information processing apparatus is provided that includes: According to this information processing apparatus, it is possible to generate or output only highly accurate biological information.
  • the light reception amount information is provided from the sensor provided in the housing of the mouse type input device and applying light to the user's hand using the input device and receiving the reflected light or the transmitted light according to the light.
  • An information processing method to be executed by a computer including acquiring, acquiring operation information related to an input operation in the input device, and generating biometric information of the user based on the light reception amount information and the operation information. Is provided. According to this information processing method, it is possible to generate or output only highly accurate biological information.
  • the light reception amount information is provided from the sensor provided in the housing of the mouse type input device and applying light to the user's hand using the input device and receiving the reflected light or the transmitted light according to the light.
  • a program is provided that causes a computer to execute processing of acquiring, acquiring operation information related to an input operation in the input device, and generating biological information of the user based on the light reception amount information and the operation information. . According to this program, it is possible to generate or output only highly accurate biological information.
  • a non-transitory computer readable storage medium storing the above program is provided.
  • control unit 170 related to FIG. 5 may be realized by the computer of the information device 200.
  • the control unit 170 and the computer of the information device 200 cooperate to become an example of the “processing unit”.
  • all the functions of the control unit 170 related to FIG. 5 may be realized by the computer of the information device 200.
  • the computer of the information device 200 is an example of the “processing unit”.
  • the optical sensor system in the biological information measuring device 1 is a reflection type, but a transmission type may be used.
  • Reference Signs List 1 biological information measuring apparatus 5 mouse 11 optical window 20 light emitting unit 30 light receiving unit 40 sensing unit 110 drive circuit 120 amplification circuit 130 power supply 132 interface 134 memory 136 timer 142 wireless communication unit 144 antenna 170 control unit 180 acceleration sensor 200 information device 201 display Part 500 Case 501 Wheel 502 Operation part 503 Operation part 800 Screen 801 Pulse wave information output area 802 Information output area 803 Alert information output area

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Abstract

マウス型の入力装置の筐体に設けられ、前記入力装置を用いるユーザの手に光を当て、該光に係る反射光又は透過光を受光するセンシング部と、前記入力装置における入力操作に係る情報と、前記センシング部で得られる受光量情報とに基づいて、前記ユーザの生体情報を生成する処理部とを含む、生体情報測定装置が開示される。

Description

生体情報測定装置、情報処理装置、情報処理方法、プログラム
 本開示は、生体情報測定装置、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムに関する。
 コンピュータを操作するユーザの脈波情報(生体情報の一例)を、マウスの筐体に設けた生体情報測定装置で測定する脈波センサが知られている。
特開2014-166215号公報
 しかしながら、上記技術では、精度の高い生体情報だけが生成又は出力される可能性を高めることができない。例えば、正確な脈波測定を行うには、測定対象者が着座し、かつ静止している状態で脈波を測定する必要がある。測定対象の手が動いても、測定精度に大きく影響する。測定対象の手又はその親指等が動いている間に得られる脈波情報の精度は、手の静止状態であるときに得られる脈波情報の精度よりも、低くなる傾向がある。
 精度の高い生体情報だけを生成又は出力可能とする技術が必要とされている。
 1つの側面では、マウス型の入力装置の筐体に設けられ、前記入力装置を用いるユーザの手に光を当て、該光に係る反射光又は透過光を受光するセンサと、
 前記入力装置における入力操作に係る情報と、前記センシング部で得られる受光量情報とに基づいて、前記ユーザの生体情報を生成するプロセッサとを含む、生体情報測定装置が提供される。
 実施例によれば、精度の高い生体情報だけを生成又は出力することが可能な技術が提供される。
一実施例による生体情報測定装置1のハードウェア構成の一例を示す図である。 一実施例による生体情報測定装置1が取り付けられたマウス5を示す概略図である。 マウス5の筐体500に設けられる生体情報測定装置1の測定動作の説明図である。 生体情報測定装置1の機能を説明するための機能ブロック図である。 生体情報測定装置1により実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。 表示部201上の画面800の一例を示す。 マウス5で入力操作がない状態において得られる受光量情報に基づいて生成された生体情報の波形の一例を示す図である。 マウス5で入力操作がある状態において得られる受光量情報に基づいて生成された生体情報の波形の一例を示す図である。
 以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
 図1は、一実施例による生体情報測定装置1のハードウェア構成の一例を示す図である。図1には、情報機器200も併せて示されている。
 生体情報測定装置1は、発光部20と、受光部30と、制御部170を備える。
 発光部20は、センサ筐体(図示せず)内に設けられ、センサ筐体の光学窓11(図3参照)を介して外部に向けて光を照射する。発光部20は、例えばLight-Emitting Diode(LED)により形成される。
 受光部30は、発光部20と同じセンサ筐体(図示せず)内に設けられ、光学窓11を介して光を受光する。発光部20は、例えば2つの波長の異なるLight-Emitting Diode(LED)により形成される。
 受光部30は、発光部20と同じセンサ筐体(図示せず)内に設けられ、光を受光する。受光部30は、例えばフォトダイオードにより形成される。
 発光部20、受光部30、及び光学窓11は、生体情報測定装置1のセンシング部40を形成する。
 制御部170は、インターフェース132、メモリ134、タイマ136、Central Processing Unit(CPU)138(処理部の一例)、及びAnalog to Digital Converter(ADC)140を備える。
 制御部170には、ドライブ回路110及び増幅回路120が電気的に接続される。また、制御部170には、電源130が電気的に接続される。また、制御部170には、無線通信部142が電気的に接続される。制御部170は、ドライブ回路110を介して発光部20を駆動制御し、受光部30及びAnalog to Digital Converter(ADC)140を介して得られる受光信号を処理して、生体情報を生成する。
 本実施例では、一例として、制御部170は、受光部30で得る受光量情報に基づいて、生体情報として、脈波及びヘモグロビンに関連する測定値を生成する。例えば、受光量の変化は、血管の容積変化に応じて生じるため、脈波情報(容積脈波)を得ることができる。また、受光量の変化は、血流内のヘモグロビンの濃度変化に応じて生じるため、ヘモグロビンに関連する測定値を得ることができる。本実施例では、一例として、制御部170は、脈波の測定値と、ヘモグロビンに関連する測定値の一例であるΔHbの測定値を生成する。本実施例では、一例として、ΔHbは、オキシヘモグロビンの濃度と、デオキシヘモグロビンの濃度と、オキシヘモグロビンの濃度及びデオキシヘモグロビンの濃度の合計値の3種類の値を有する。
 制御部170は、生成した生体情報を、インターフェース132を介して無線通信部142に与える。無線通信部142は、生体情報を、アンテナ144を介して、情報機器200に送信する。
 無線通信部142は、アンテナ144を介して、情報機器200から無線信号を受信する。尚、このようなアンテナ144を介した無線通信(データ通信)は、例えばBluetooth(登録商標)に基づいてよい。また、変形例では、生体情報測定装置1は、情報機器200に、例えばUniversal Serial Bus(USB)などの有線で電気的に接続されてよい。
 制御部170には、加速度センサ180が電気的に接続される。加速度センサ180は、生体情報測定装置1に作用する加速度を検出する。加速度センサ180は、例えば直交する3軸方向の加速度を検出する。加速度センサ180は、例えばセンサ筐体内に設けられる。但し、変形例では、加速度センサ180は、後述のマウス5内に設けられてもよい。この場合、制御部170は、例えば無線通信部142を介して、加速度センサ180の加速度情報を取得してよいし、後述のマウス5と通信可能な情報機器200を介して加速度センサ180の加速度情報を取得してよい。加速度情報は、後述のマウス5の動き(加速度)を表すので、後述のマウス5での操作情報の一部である。
 情報機器200は、例えばユーザのPersonal Computer(PC)や、スマートフォン、タブレット端末等でありうる。情報機器200は、表示部201を有する。本実施例では、一例として、情報機器200は、後述のマウス5と通信可能なPC(表示部201付きのPC)であるとする。尚、マウス5と情報機器200との間の通信は、有線又は無線により実現されてよい。情報機器200は、後述のマウス情報を無線通信部142に送信する。
 図2は、一実施例による生体情報測定装置1が取り付けられたマウス5を示す概略図である。
 マウス5は、マウス型の入力装置であり、筐体500を有する。マウス5は、マウス情報を生成する。マウス情報は、マウス5での操作情報の他の一部である。
 筐体500は、ホイール501を含む。ホイール501は、ユーザにより回転操作可能であり、マウス情報の一部を生成する。また、筐体500は、ユーザの右手による操作の際に、人差し指が置かれる操作部位502と、中指が置かれる操作部位503とを含む。操作部位502及び操作部位503は、押し込み操作可能であり、マウス情報の一部を生成する。また、マウス5は、筐体500の移動を検出する移動検出部(図示せず)を備える。移動検出の原理は、特に限定されない。移動検出部は、例えば、光学式の移動検出部であってよい。移動検出部は、マウス情報の他の一部を生成する。
 ユーザは、筐体500を握りながら、筐体500を移動させたり、操作部位502及び操作部位503を押したり、ホイール501を回転させたりすることで、マウス5を介して各種の入力操作を行うことができる。
 生体情報測定装置1は、図2に示すように、マウス5の筐体500に取り付けられる。生体情報測定装置1は、筐体500に取り外し可能に取り付けられてもよいし、取り外し不能に結合されてもよい。また、生体情報測定装置1は、マウス5と一体型であってもよい。
 生体情報測定装置1において、好ましくは、図2に示すように、マウス5の筐体500における、操作するユーザの手の親指が触れる領域に、センシング部40が配置される。センシング部40は、生体情報測定装置1の部位である。センシング部40に操作するユーザの手の親指が触れている際に、センシング部40を介して、該親指に係る生体情報を取得できる。従って、ユーザがマウス5を手で持つ状態で、生体情報測定装置1は、生体情報を測定することができる。
 センシング部40は、筐体500の表面に沿う状態で設けられるのが好ましい。代替的に、センシング部40は、筐体500の表面から突出する態様(図3参照)で設けられるのが好ましい。この場合、センシング部40が筐体500の表面よりも内部(例えば凹部内)に設けられる場合に比べて、精度の高い生体情報が得られる可能性が高くなる。具体的には、センシング部40が筐体500の表面よりも内部に設けられる場合は、ユーザは、センシング部40に触れるために指を筐体500に押し付ける傾向があり、筐体500から受ける反力によって指が必要以上に圧迫されると血流が影響を受けうる。これに対して、センシング部40が筐体500の表面に沿う状態で設けられる場合、又は、センシング部40が筐体500の表面から突出した状態で設けられる場合は、センシング部40に指が触れる状態での測定が実現され易く、筐体500から受ける反力によって指の血流が影響を受ける可能性が低い。
 図3は、マウス5の筐体500に設けられる生体情報測定装置1の測定動作の説明図であり、測定対象の人の指(人体)の表面が接する状態の生体情報測定装置1を断面視で概略的に示す図である。図3では、説明上、生体情報測定装置1及び筐体500の断面は、概略的に示されている。尚、図3に示す例では、センシング部40は、光学窓11と、光学窓11に隣接した発光部20及び受光部30とを含む。光学窓11は、測定光に対して透過率が高い材料により形成される。
 測定時、生体情報測定装置1のセンシング部40に指が接触する。この接触状態で、発光部20が外部へと光を放出すると、図2にて矢印R1で模式的に示すように、光の一部は指を通って受光部30側に向かう。そして、指を通った光の一部は、受光部30に入射する。受光部30では、受光結果に応じた電気信号(受光信号)が生成される。受光部30からの受光信号は、制御部170で処理され、上述の生体情報が生成される。
 本実施例では、制御部170は、マウス5での操作情報(マウス5における入力操作に係る操作情報の一例)と、センシング部40で得た受光量情報(受光結果)とに基づいて、生体情報を生成する。マウス5での操作情報は、上述のように、マウス情報及び加速度情報を含む。但し、変形例では、マウス5での操作情報は、マウス情報及び加速度情報のいずれか一方だけであってもよい。
 具体的には、制御部170は、マウス5での操作情報に基づいて、マウス5において入力操作がある状態において、入力操作がない状態に比べて、生体情報の生成又は出力を抑制する。生体情報の生成を抑制するとは、例えば、入力操作がある状態において生成される生体情報の情報量が、入力操作がない状態において生成される生体情報の情報量より小さい態様である。同様に、生体情報の出力を抑制するとは、例えば、入力操作がある状態において出力される生体情報の情報量が、入力操作がない状態において出力される生体情報の情報量より小さい態様である。尚、生体情報の生成又は出力を抑制するとは、生体情報を生成しないこと及び生成しても出力しないことを含む概念である。
 ところで、正確な脈波測定を行うには、測定対象者が着座し、かつ静止している状態で測定することが必要である。測定対象の手が動いても、測定精度に大きく影響する。測定対象の手又はその親指等が動いている間に得られる生体情報の精度は、手の静止状態であるときに得られる生体情報の精度よりも、低くなる傾向がある。
 この点、本実施例では、マウス5において入力操作がある状態では、入力操作がない状態に比べて、生体情報の生成又は出力が抑制される。従って、本実施例の生体情報測定装置1によれば、マウス5において入力操作がある状態と入力操作がない状態とで生体情報の生成又は出力状態を変化させない構成に比べて、精度の高い生体情報だけが生成又は出力される可能性を高めることができる。
 次に、図4及び図5を参照して、本実施例による生体情報測定装置1の動作例を説明する。
 図4は、生体情報測定装置1の機能の説明図であり、制御部170の機能ブロック図である。
 制御部170は、受光量情報取得部172と、操作情報取得部174と、生成部176とを含む。受光量情報取得部172、操作情報取得部174、及び生成部176は、CPU138がメモリ134等に記憶されたプログラムを実行することで実現できる。
 図5は、生体情報測定装置1の制御部170により実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。図5に示す処理は、例えばマウス5にユーザの手が触れた状態において所定周期毎に実行されてよい。マウス5にユーザの手が触れた状態は、例えばマウス5に設けられうる静電センサにより検出されてもよい。或いは、マウス5にユーザの手が触れた状態は、受光部30からの受光量情報に基づいて有意な生体情報が得られた場合に検出されてもよい。
 ステップS400では、操作情報取得部174は、マウス5での操作情報、即ち、マウス5から(又は情報機器200から)のマウス情報、及び、加速度センサ180からの加速度情報を取得する。
 ステップS402では、受光量情報取得部172は、受光部30から受光量情報を取得する。
 ステップS404では、生成部176は、ステップS400で得た操作情報及び加速度情報に基づいて、マウス5において入力操作があるか否かを判定する。例えば、生成部176は、マウス情報があり又は加速度の各成分が所定閾値以上である場合、マウス5において入力操作があると判定する。尚、マウス5において入力操作がないことは、マウス5においてマウス5全体及び一部のいずれもが静止状態であることと実質的に等価である。判定結果が"YES"の場合は、ステップS408に進み、それ以外の場合は、ステップS406に進む。
 ステップS406では、生成部176は、今回の処理周期内のステップS402で得た受光量情報に、採用フラグ"1"を対応付ける。採用フラグ"1"を対応付けることは、受光量情報を採用することを意味する。受光量情報を採用するとは、後述の生体情報の算出に利用することを意味する。採用フラグ"1"が対応付けられた受光量情報は、所定のメモリ領域に記憶される。所定のメモリ領域には、例えば直近の所定期間ΔT内の受光量情報が記憶される。
 ステップS408では、生成部176は、今回の処理周期内のステップS402で得た受光量情報に、採用フラグ"0"を対応付ける。採用フラグ"0"を対応付けることは、受光量情報を不採用とすることを意味する。受光量情報を不採用とするとは、後述の生体情報の算出に利用しないことを意味する。採用フラグ"0"が対応付けられた受光量情報は、破棄されてもよい。また、採用フラグ"0"が対応付けられると、所定のメモリ領域内の情報がリセットされてよい。
 ステップS410では、生成部176は、生体情報の生成条件が成立したか否かを判定する。生体情報の生成条件は、例えば直近の所定期間ΔT内の受光量情報がすべて採用フラグ"1"に対応付けられている場合に成立する。但し、変形例では、生体情報の生成条件は、例えば直近の所定期間ΔT内の受光量情報が略すべて採用フラグ"1"に対応付けられている場合に成立してもよい。
 ステップS412では、生成部176は、所定のメモリ領域内の受光量情報(時系列波形)に基づいて、直近の所定期間ΔT内の生体情報を生成する。この際、生成部176は、今回周期に対応する時点の生体情報を生成しかつ記憶することで、直近の所定期間ΔT内の生体情報を生成してよい。即ち、直近の所定期間ΔT以外の他の時点の生体情報は、今回周期以前の処理周期における対応する時点で生成されていてよい。生体情報は上述のとおりである。
 ステップS414では、生成部176は、生体情報の出力条件が成立したか否かを判定する。生体情報の出力条件は、例えばステップS412で得た脈波とΔHbの各測定値に基づいて、判定されてもよい。具体的には、他の測定条件は、容積脈波の乱れがない場合に成立してよい。本実施例では、一例として、他の測定条件は、容積脈波の乱れがなく、オキシヘモグロビンの濃度(又はデオキシヘモグロビンの濃度との合計値)が0よりも有意に高く、かつ、オキシヘモグロビンの濃度とデオキシヘモグロビンの濃度とが略等しい場合に成立する。判定結果が"YES"の場合は、ステップS416に進み、それ以外の場合は、ステップS418に進む。
 ステップS416では、生成部176は、ステップS410で生成した生体情報の出力を許可する。具体的には、生成部176は、ステップS410で生成した生体情報を情報機器200に送信(出力)する。この際、生成部176は、直近の所定期間ΔT内の生体情報の全てを情報機器200に送信してもよいし、直近の一部のみを情報機器200に送信してもよい。この場合、情報機器200は、直近の所定期間ΔT内の生体情報を表示部201に出力してよい。
 ステップS418では、生成部176は、ステップS410で生成した生体情報の出力を禁止する。具体的には、生成部176は、ステップS410で生成した生体情報に代えて、アラート情報を情報機器200に送信する。アラート情報は、生体情報の生成が抑制(図5では停止)されている旨を表す情報である。この場合、情報機器200は、アラート情報を表示部201に出力してもよい。アラート情報の出力は、例えば"測定停止中"といった内容のメッセージの出力を伴ってもよい。
 尚、ステップS418では、生成部176は、ステップS412で生成した生体情報を情報機器200に送信することはない。但し、変形例では、生成部176は、ステップS416で送信するデータ量(又は情報量)よりも少ないデータ量の生体情報だけを情報機器200に送信してもよい。例えば、ステップS416では、脈波の測定値及びΔHbの測定値に加えて、脈波やΔHbから導出される他の生体情報(以下、「追加の生体情報」とも称する)が送信されるのに対して、ステップS418では、脈波の測定値及びΔHbの測定値だけが送信されてもよい。この場合、追加の生体情報は、例えば、脈拍数、血圧、オキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンとの間のバランス(血液酸素バランス)に関連する指標値等であってよい。
 図5に示す処理によれば、マウス5において入力操作がある状態において得られる受光量情報は、ステップS408により採用フラグ"0"が対応付けられる。採用フラグ"0"が対応付けられる受光量情報は、生体情報の生成に利用されない(ステップS412参照)。従って、図5に示す処理によれば、ユーザの手又はその親指等が動いている間に得られる受光量情報に基づいて生体情報が生成されることを防止できる可能性を、高めることができる。この結果、図5に示す処理によれば、精度の高い生体情報だけが生成及び出力される可能性を高めることができる。
 尚、図5に示す処理において、ステップS414は省略されてもよい。
 また、図5では、マウス5において入力操作がある状態において得られる受光量情報は、ステップS408により採用フラグ"0"が対応付けられ、採用フラグ"0"が対応付けられる受光量情報は、生体情報の生成に利用されない。しかしながら、採用フラグ"0"が対応付けられる受光量情報は、生体情報の生成に利用されるものの、生成された生体情報が出力されないようにしてもよい。
 図6乃至図8は、表示部201の出力例及び図5の処理の説明図である。図6は、表示部201上の画面800の一例を示す。図7は、マウス5で入力操作がない状態において得られる受光量情報に基づいて生成された生体情報の波形の一例を示す図である。図8は、マウス5で入力操作がある状態において得られる受光量情報に基づいて生成された生体情報の波形の一例を示す図である。図7及び図8には、横軸を時間として、脈波の波形(時系列波形)901と、ΔHbの各波形(時系列波形)902とが示される。ΔHbの各波形902は、オキシヘモグロビンの濃度の波形902Aと、デオキシヘモグロビンの濃度の波形902Bと、それらの合計値の波形902Cとを含む。
 画面800は、脈波情報出力領域801と、ΔHb情報出力領域802と、アラート情報出力領域803とを含む。脈波情報出力領域801には、直近の所定期間ΔT内の脈波の波形901が出力される。ΔHb情報出力領域802には、直近の所定期間ΔT内のΔHbの各波形902が出力される。アラート情報出力領域803には、上述したアラート情報が情報機器200で受信された場合に、アラート情報が出力される。アラート情報が出力される状態では、脈波情報出力領域801及びΔHb情報出力領域802には、波形は出力されなくてもよいし、時間が経過しても波形が更新されない状態とされてもよい。尚、変形例では、アラート情報が情報機器200で受信されない間は、アラート情報出力領域803には、上述の追加の生体情報が出力されてもよい。
 ここで、マウス5で入力操作がない状態において得られる受光量情報に基づいて生体情報が生成されると、図7に示すように、乱れの略無い脈波の波形(時系列波形)が得られる。また、オキシヘモグロビンの濃度(又はデオキシヘモグロビンの濃度との合計値)が0よりも有意に高く、かつ、オキシヘモグロビンの濃度とデオキシヘモグロビンの濃度とが略等しい。
 これに対して、マウス5で入力操作がある状態において得られる受光量情報に基づいて生体情報が生成されると、図8に示すように、脈波の波形に乱れが生じうる。また、オキシヘモグロビンの濃度(又はデオキシヘモグロビンの濃度との合計値)が0よりも有意に高く、かつ、オキシヘモグロビンの濃度がデオキシヘモグロビンの濃度よりも有意に高くなる。これは、マウス5で入力操作に関連したユーザの動きに起因してオキシヘモグロビンの濃度が増加する傾向があるためである。この場合、上述のように、マウス5で入力操作がない状態であるときに得られる生体情報よりも、精度が低くなる傾向がある。
 (実施形態のまとめ)
 上記の通り、本実施形態により、マウス型の入力装置の筐体に設けられ、前記入力装置を用いるユーザの手に光を当て、該光に係る反射光又は透過光を受光するセンサと、前記入力装置における入力操作に係る操作情報と、前記センサで得られる受光量情報とに基づいて、前記ユーザの生体情報を生成するプロセッサとを含む、生体情報測定装置が提供される。この生体情報測定装置によれば、精度の高い生体情報だけを生成又は出力することが可能となる。
 前記プロセッサは、前記入力操作がある状態において、前記入力操作がない状態に比べて、前記生体情報の生成又は出力を抑制してもよい。
 前記プロセッサは、前記入力操作がない状態において、前記生体情報の生成及び出力を行ってもよい。
 前記センサは、前記筐体の表面に沿う状態又は該表面から突出する状態で設けられてもよい。
 また、本実施形態により、マウス型の入力装置の筐体に設けられかつ前記入力装置を用いるユーザの手に光を当て該光に係る反射光又は透過光を受光するセンサから、受光量情報を取得する受光量情報取得部と、前記入力装置における入力操作に係る操作情報を取得する操作情報取得部と、前記受光量情報と前記操作情報とに基づいて、前記ユーザの生体情報を生成する生成部とを含む、情報処理装置が提供される。この情報処理装置によれば、精度の高い生体情報だけを生成又は出力することが可能となる。
 また、本実施形態により、マウス型の入力装置の筐体に設けられかつ前記入力装置を用いるユーザの手に光を当て該光に係る反射光又は透過光を受光するセンサから、受光量情報を取得し、前記入力装置における入力操作に係る操作情報を取得し、前記受光量情報と前記操作情報とに基づいて、前記ユーザの生体情報を生成することを含む、コンピュータにより実行される情報処理方法が提供される。この情報処理方法によれば、精度の高い生体情報だけを生成又は出力することが可能となる。
 また、本実施形態により、マウス型の入力装置の筐体に設けられかつ前記入力装置を用いるユーザの手に光を当て該光に係る反射光又は透過光を受光するセンサから、受光量情報を取得し、前記入力装置における入力操作に係る操作情報を取得し、前記受光量情報と前記操作情報とに基づいて、前記ユーザの生体情報を生成する処理を、コンピュータに実行させるプログラムが提供される。このプログラムによれば、精度の高い生体情報だけを生成又は出力することが可能となる。
 また、本実施形態により、上記プログラムを記憶する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体が提供される。
 以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
 例えば、上述した実施例において、図5に関連した制御部170の一部の機能は、情報機器200のコンピュータにより実現されてもよい。この場合、制御部170及び情報機器200のコンピュータが、協動して「処理部」の一例となる。また、図5に関連した制御部170の全ての機能が、情報機器200のコンピュータにより実現されてもよい。この場合、情報機器200のコンピュータが「処理部」の一例となる。
 また、上述した実施例では、生体情報測定装置1における光センサ方式は反射型であるが、透過型が使用されてもよい。
 本国際特許出願は2017年11月1日に出願した日本国特許出願第2017-212281号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2017-212281号の全内容を本願に援用する。
1 生体情報測定装置
5 マウス
11 光学窓
20 発光部
30 受光部
40 センシング部
110 ドライブ回路
120 増幅回路
130 電源
132 インターフェース
134 メモリ
136 タイマ
142 無線通信部
144 アンテナ
170 制御部
180 加速度センサ
200 情報機器
201 表示部
500 筐体
501 ホイール
502 操作部位
503 操作部位
800 画面
801 脈波情報出力領域
802 情報出力領域
803 アラート情報出力領域

Claims (8)

  1.  マウス型の入力装置の筐体に設けられ、前記入力装置を用いるユーザの手に光を当て、該光に係る反射光又は透過光を受光するセンサと、
     前記入力装置における入力操作に係る操作情報と、前記センサで得られる受光量情報とに基づいて、前記ユーザの生体情報を生成するプロセッサとを含む、生体情報測定装置。
  2.  前記プロセッサは、前記入力操作がある状態において、前記入力操作がない状態に比べて、前記生体情報の生成又は出力を抑制する、請求項1に記載の生体情報測定装置。
  3.  前記プロセッサは、前記入力操作がない状態において、前記生体情報の生成及び出力を行う、請求項2に記載の生体情報測定装置。
  4.  前記センサは、前記筐体の表面に沿う状態又は該表面から突出する状態で設けられる、請求項1~3のうちのいずれか1項に記載の生体情報測定装置。
  5.  マウス型の入力装置の筐体に設けられかつ前記入力装置を用いるユーザの手に光を当て該光に係る反射光又は透過光を受光するセンサから、受光量情報を取得する受光量情報取得部と、
     前記入力装置における入力操作に係る操作情報を取得する操作情報取得部と、
     前記受光量情報と前記操作情報とに基づいて、前記ユーザの生体情報を生成する生成部とを含む、情報処理装置。
  6.  マウス型の入力装置の筐体に設けられかつ前記入力装置を用いるユーザの手に光を当て該光に係る反射光又は透過光を受光するセンサから、受光量情報を取得し、
     前記入力装置における入力操作に係る操作情報を取得し、
     前記受光量情報と前記操作情報とに基づいて、前記ユーザの生体情報を生成することを含む、コンピュータにより実行される情報処理方法。
  7.  マウス型の入力装置の筐体に設けられかつ前記入力装置を用いるユーザの手に光を当て該光に係る反射光又は透過光を受光するセンサから、受光量情報を取得し、
     前記入力装置における入力操作に係る操作情報を取得し、
     前記受光量情報と前記操作情報とに基づいて、前記ユーザの生体情報を生成する
     処理を、コンピュータに実行させるプログラム。
  8.  請求項7に記載のプログラムを記憶する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
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