WO2020075475A1 - 生体信号計測装置及び生体信号計測システム - Google Patents

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WO2020075475A1
WO2020075475A1 PCT/JP2019/036893 JP2019036893W WO2020075475A1 WO 2020075475 A1 WO2020075475 A1 WO 2020075475A1 JP 2019036893 W JP2019036893 W JP 2019036893W WO 2020075475 A1 WO2020075475 A1 WO 2020075475A1
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biological signal
unit
signal
blood flow
earlobe
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PCT/JP2019/036893
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋介 井澤
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, 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
    • A61B5/026—Measuring blood flow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/291—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electroencephalography [EEG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]

Definitions

  • the present invention relates to a biosignal measuring device worn by a user.
  • a measuring device required to measure a plurality of types of biological signals tends to be more complicated, larger, and heavier than a measuring device for measuring a single biological signal. May interfere with activity or sleep.
  • An object of the present invention is to provide a biological signal measuring device or the like capable of measuring a plurality of types of biological signals while suppressing a load on a user who is wearing the device.
  • a biological signal measuring device has a blood flow measurement including a light source and a photodetector for measuring the blood flow of the user at a measurement site such as the earlobe or mastoid of the user. And a first electrode for acquiring a reference potential for measuring the electroencephalogram of the user with the earlobe, and a base part that integrally holds the blood flow measurement unit and the first electrode.
  • the biological signal measuring system includes at least the biological signal measuring device described above, and at least a blood flow signal indicating the blood flow output by the brain wave signal and the blood flow measuring unit.
  • a biological signal analysis unit that performs one analysis to obtain psychosomatic information regarding at least one of the physical and psychological states of the user, and an information presentation unit that presents the psychosomatic information.
  • the biological signal measuring device and the like according to the present invention are capable of measuring a plurality of types of biological signals, and the load on the user during wearing is suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a state in which a user wears the biological signal measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic diagram showing an arrangement example of a light source and a photodetector of a blood flow measuring unit and a reference potential electrode in the biological signal measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 2B is a schematic diagram showing an arrangement example of the light source and the photodetector of the blood flow measuring unit and the reference potential electrode in the biological signal measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 2C is a schematic diagram showing an arrangement example of the light source and the photodetector of the blood flow measuring unit and the reference potential electrode in the biological signal measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic diagram showing an arrangement example of a light source and a photodetector of a blood flow measuring unit and a reference potential electrode in the biological signal measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 2B is a schematic diagram showing an arrangement example of the
  • FIG. 2D is a schematic diagram showing an arrangement example of the light source and the photodetector of the blood flow measuring unit and the reference potential electrode in the biological signal measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 2E is a schematic diagram showing an arrangement example of the light source and the photodetector of the blood flow measuring unit and the reference potential electrode in the biological signal measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an external view for explaining the outline of the electroencephalogram measurement unit included in the biological signal measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an outline of each part of the head used in the present disclosure.
  • FIG. 5 is a block diagram for explaining a functional configuration example of the biological signal measuring device according to the first embodiment and a functional configuration example of a biological signal measuring system including the biological signal measuring device.
  • FIG. 6 is a block diagram for explaining a functional configuration example of the biological signal measuring device according to the second embodiment and a functional configuration example of a biological signal measuring system including the biological signal measuring device.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of an operation example of the signal processing unit in the biological signal measuring device according to the second embodiment.
  • FIG. 8A is a schematic diagram showing an example of a state in which a user wears the biological signal measuring device according to one of the modifications of the embodiment.
  • FIG. 8B is a schematic view showing an example of a state in which the user wears the biological signal measuring device according to another modification of the embodiment.
  • each diagram is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Substantially the same configuration is denoted by a common symbol in a plurality of drawings, and the description may be omitted or simplified as appropriate.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a state in which a user wears the biological signal measuring device according to the present embodiment.
  • the biological signal measuring device 10 according to the present embodiment is used by being fixed to the auricle of the user as shown in FIG.
  • the biological signal measuring device 10 includes a base unit 110, a blood flow rate measuring unit 130, and a reference potential electrode 150.
  • the blood flow rate measuring unit 130 and the reference potential electrode 150 cannot be visually recognized when the biological signal measuring apparatus 10 is worn by the user, but in FIG. 1, the position seen through from the outside of the base unit 110 is shown by a broken line. There is.
  • the base part 110 has a front side part 110a applied to the front side of the earlobe and a rear side part 110b applied to the rear side of the earlobe, and the front side part 110a and the rear side part 110b form the earlobe. It is worn by the user by sandwiching it from the front and back and fixing it to the auricle.
  • the front part 110a and the rear part 110b may be a part of the whole base part 110 made of a material such as an elastic resin, metal, wood, or bamboo.
  • the front part 110a and the rear part 110b are separate members, and may be connected via an elastic body such as a torsion spring, a thin plate spring, or a ring spring to form the base part 110.
  • the base 110 is attached by sandwiching the earlobe from the front and back so that the front side 110a and the rear side 110b push elastically like a clip.
  • the base part 110 may be mounted by sandwiching the front side part 110a and the rear side part 110b, which are applied to the front and back of the earlobe, from the front-rear direction with a clamp.
  • there may be a post on one of the front side 110a and the back side 110b, and a catch on the other side, and it may be attached using a perforation opened in the earlobe like a kind of earring.
  • the front portion 110a and the rear portion 110b may be distinguishable from each other and may not be interchangeable with each other, or may be interchangeable with each other depending on how they are attached to the ears.
  • the blood flow measurement unit 130 has a light source and a photodetector (not shown in FIG. 1) for measuring the blood flow of the user.
  • the light source is, for example, an LED (Light-emitter Diode) that emits infrared light, red light, or green light, which is used as light having a wavelength whose degree of reflection or absorption in the living body is suitable for measuring changes in blood flow. It is realized using.
  • the photodetector is realized by using a photodiode or a phototransistor that receives light of the type emitted by a light source and outputs an electric signal according to the intensity of the received light.
  • the reference potential electrode 150 is an electrode used to acquire a reference potential for measuring the electroencephalogram of the user, and is a conductor that contacts the skin of the user. Examples of materials for this conductor include, but are not limited to, silver and silver chloride. Generally, any material that does not irritate human skin may be used, and for example, other metals or metal compounds, conductive rubber, sponge containing a conductive solvent, or the like may be used. At the time of use, a gel or paste for improving the contact property of the reference potential electrode 150 with the skin may be used together.
  • the blood flow measurement unit 130 and the reference potential electrode 150 are integrally held by the base unit 110.
  • the "integrally held” in the present disclosure is not limited to an inseparable state at all times, and means that it is a unit while being attached to the auricle.
  • the base section 110 including a front side section 110a and a rear side section 110b that are connected by another member such as an elastic body or a clamp for fixing to the auricle.
  • the blood flow rate measuring unit 130 and the reference potential electrode 150 are integrally held.
  • the load on the user wearing the biological signal measuring apparatus 10 for example, fatigue due to movement control or attention paid for handling, can be suppressed. That is, it is possible to obtain information for grasping a more detailed state of mind and body based on a plurality of types of biological signals with a smaller load.
  • the light source and the photodetector of the blood flow measuring unit 130 held by the base unit 110 are exposed on the surface of the front side unit 110a that is applied to the earlobe.
  • the light source emits light toward the skin of the earlobe.
  • the photodetector receives the light emitted from the light source and reflected in the earlobe, and outputs an electric signal according to the intensity of the received light. Since the intensity of the light reflected in the earlobe changes with the blood flow in the blood vessel that changes with time according to the pulsation of the heart of the user, this change in the intensity of the light changes in the biological signal measuring device 10. Then, for example, it is used for measuring the heartbeat of the user. That is, the blood flow rate measurement unit 130 in this example functions as a so-called reflection type pulse wave meter.
  • the reference potential electrode 150 held on the base 110 is exposed on the surface of the rear side 110b that is applied to the earlobe, and the exposed portion is the user wearing the biological signal measuring apparatus 10. Contact the earlobe skin.
  • the arrangement of the light source and photodetector of the blood flow measuring unit 130 and the reference potential electrode 150 in the base unit 110 is not limited to the above example.
  • the reference potential electrode 150 may be held on the front side portion 110a, and the light source and the photodetector of the blood flow rate measurement unit 130 may be held on the rear side portion 110b.
  • the blood flow rate measuring unit 130 may be a transmissive type, and in this case, one of the light source and the photodetector is held by the front side part 110a and the other is held by the rear side part 110b.
  • the reference potential electrode 150 is held on either the front side portion 110a or the rear side portion 110b.
  • FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams showing an example of the arrangement of the light source and photodetector of the blood flow measuring unit 130 and the reference potential electrode 150 on the surface of the base 110 that is applied to the earlobe.
  • the surfaces of the front side portion 110a and the rear side portion 110b that are applied to the earlobe are arranged side by side.
  • the schematic diagram of FIG. 2A shows an arrangement example when the blood flow measurement unit 130 is of a reflective type.
  • the light source and the photodetector of the blood flow measuring unit 130 are arranged collectively on the surface of the base unit 110 that is applied to the same surface of the earlobe.
  • FIG. 2B shows an arrangement example when the blood flow rate measurement unit 130 is a transmission type.
  • the light source and the photodetector of the blood flow measuring unit 130 are separately arranged on the surfaces of the base unit 110 that are applied to different surfaces of the earlobe.
  • the light source, the photodetector, and the reference potential electrode 150 may all be held on one of the front side portion 110a and the rear side portion 110b.
  • the schematic diagram of FIG. 2C shows an arrangement example in which the light source and the photodetector of the blood flow measuring unit 130 and the reference potential electrode 150 are held on either the front side part 110a or the rear side part 110b.
  • the light source, the photodetector, and the reference potential electrode 150 held by the base 110 are exposed on the surface of at least one of the front side 110a and the rear side 110b that is applied to the earlobe.
  • the blood flow measuring unit 130 When the blood flow measuring unit 130 is a reflection type, light from the light source is exposed under the user's skin between the light source and the photodetector exposed on the surface of the base 110 that is applied to the same surface of the earlobe. In order to prevent entering the photodetector without passing through, it is necessary to provide a certain distance.
  • the reference potential electrode 150 When the reference potential electrode 150 is further arranged on this surface, by making at least a part of the reference potential electrode 150 at this interval, the contact surface of the base portion 110 with the skin is the living body of the user. It is used efficiently for signal acquisition. That is, the contact area of the reference potential electrode 150 with the skin is secured while the blood flow measurement unit 130 and the reference potential electrode 150 are compactly integrated. Another example of such an arrangement of the light source and photodetector of the blood flow measuring unit 130 and the reference potential electrode 150 will be further shown by using schematic diagrams of FIGS. 2D and 2E.
  • the reference potential electrode 150 there is a part of the reference potential electrode 150 between the light source of the blood flow measuring unit 130 and the photodetector, and the reference potential electrode 150 further surrounds the light source and the photodetector. I'm out.
  • the entire reference potential electrode 150 is located between the light source of the blood flow measuring unit 130 and the photodetector.
  • the entire reference potential electrode 150 is located between the light source of the blood flow measuring unit 130 and the photodetector.
  • the reference potential electrode 150 surrounds the light source and is surrounded by the photodetector.
  • the space between the light source and the photodetector is arranged so as to be filled with the reference potential electrode 150, and as a result, efficient use of the surface of the base part 110 in contact with the earlobe is realized. ing.
  • the state in which the reference potential electrode 150 fills the space between the light source and the photodetector is limited to a state in which the entire circumference of the reference potential electrode 150 extends until it contacts the light source and the photodetector. Not done.
  • the arrangement of the reference potential electrode 150 in the interval may be any one that contributes to ensuring the contact area of the reference potential electrode 150 with the skin and suppressing the increase in size or downsizing of the biological signal measuring device.
  • the gap between the reference potential electrode 150 and the light source or the photodetector is also included in the present disclosure. It is included in the state indicated by the expression that satisfies.
  • the earlobe to which the base portion 110 is fixed in order to measure the blood flow (or the pulse based on its change) and acquire the reference potential for the brain wave measurement is an example of the measurement site in the present disclosure.
  • the reference potential electrode 150 is an example of the first electrode in the present disclosure.
  • the biological signal measuring device 10 further includes an electroencephalogram measuring unit 200.
  • FIG. 3 is an external view for explaining the outline of the electroencephalogram measurement unit 200.
  • the electroencephalogram measurement unit 200 includes a support 210 and a head potential electrode 250.
  • the support 210 has a columnar shape, and as shown in FIG. 1, the side surface is sandwiched between the user's auricle and the temporal region so that it is fixed to the upper side of the auricle. Be installed.
  • the columnar shape of the support 210 as shown in the figure is an example of the shape of the member forming the entire electroencephalogram measurement unit 200 fixed at this position, and in addition to the column, a prism, a cone, a spindle shape. Alternatively, it may be an intermediate shape of a combination of these, or another long three-dimensional shape.
  • the length is such that it is worn around the head and does not hinder the movement of the user. However, it has such a length that it is possible to support or incorporate other components described later, and that the contact area with the auricle and the temporal region can be secured to the extent that it is stable on the auricle.
  • the material of the support 210 may be one that does not substantially irritate human skin even if the whole or at least the surface is in contact for a long time, and examples thereof include various types used for eyeglass frames or nose pads. Examples thereof include resins.
  • the surface may be processed to have irregularities so that it does not easily slip off the auricle.
  • the head potential electrode 250 is an electrode for acquiring a potential for measuring the electroencephalogram of the user with the head of the user, and is sandwiched between the auricle and the temporal region as shown in FIG.
  • the support 210 is supported by the support 210 in a state of spreading along the surface of the support 210 at a position on the support 210 in contact with the temporal region.
  • the "head” in the present disclosure refers to the frontal region, the crown, the temporal region, the occipital region, and the mastoid region, and even above the human neck, the face and ears below the eyebrows. Does not include mediation.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an outline of these parts of the human head.
  • the head potential electrode 250 is made of a conductor for acquiring the potential on the skin of the user's head as the head potential.
  • the conductor here include, but are not limited to, silver and silver chloride.
  • any material that does not irritate human skin may be used, and for example, other metals or metal compounds, conductive rubber, sponge containing a conductive solvent, or the like may be used.
  • a gel or paste for improving the contact property of the head potential electrode 250 with the skin may be used together.
  • the potential acquired by the reference potential electrode 150 is the head potential via the cable 300 (see FIGS. 1 and 3) that connects the electroencephalogram measurement unit 200 and the base unit 110. It is transmitted to a circuit in the electroencephalogram measurement unit 200 including the electrode 250. From the electroencephalogram measurement unit 200, the difference between the potential acquired by the head potential electrode 250 and the potential acquired by the reference potential electrode 150 is output as an electroencephalogram signal indicating the electroencephalogram measured by the user.
  • the above-described configuration of the electroencephalogram measurement unit 200 is an example of the configuration used for the electroencephalogram measurement in the biological signal measurement apparatus 10, and is not limited to this example.
  • an electroencephalogram measurement unit having a different configuration may be used.
  • it may be an electroencephalogram measurement section including a support body such as a hair band or a cap that is mounted so as to cover a wider area of the human head, and one or more head potential electrodes. .
  • the material of the support is not limited to the above resins and is appropriately selected according to the mode of use.
  • the number and position of the head potential electrodes in the head are not limited to the temporal region, and may be determined according to the use of the acquired brain wave and the like.
  • Such a head potential electrode 250 for acquiring the head potential for measuring the electroencephalogram of the user is an example of the second electrode in the present disclosure.
  • the devices used for measuring the electroencephalogram have variations depending on the use as described above, and thus may be understood as external devices used in combination with other components of the biological signal measuring apparatus 10.
  • FIG. 5 is a block diagram for explaining a functional configuration example of the biological signal measuring device 10 according to the present embodiment and a functional configuration example of the biological signal measuring system 1 including the biological signal measuring device 10.
  • the functional configurations of the biological signal measuring device 10 and the biological signal measuring system 1 relating to the measurement of biological signals will be described with reference to the example shown in FIG. It should be noted that some of the constituent elements shown in FIG. 1 or FIG. 3 are omitted in FIG. 5 for ease of viewing. In addition, the already-explained constituent elements may be simply described without repeating the details.
  • the biological signal measuring device 10 is a device having a function of measuring blood flow (or pulse) and electroencephalogram.
  • the biological signal measuring device 10 includes a blood flow measuring unit 130 as a component for measuring the blood flow.
  • the blood flow measurement unit 130 includes a light source that emits light of a predetermined wavelength toward the user's skin, and a light detection unit that can detect light of this wavelength.
  • the light detector photoelectrically converts the received light and outputs an electric signal according to the intensity of the light. This electric signal indicates the fluctuation of the blood flow of the user or the heartbeat, and is also referred to as a blood flow signal hereinafter.
  • the output blood flow signal is amplified by the amplifier 120 and input to an analog-digital converter (hereinafter referred to as an AD converter) 140.
  • the AD converter 140 is an electronic circuit that converts the electric signal output from the amplifier 120 into a digital electric signal and outputs the digital electric signal.
  • the electrical signal output from the AD converter 140 is input to the communication unit 270 described later.
  • the blood flow measurement unit 130 is held by the base unit 110 so that the light source and the light detection unit are exposed, and faces the skin of the earlobe of the user wearing the biological signal measurement apparatus 10. Since the amplifier 120 and the AD converter 140 are built in the base 110, they do not appear in the external appearance of the biological signal measuring apparatus 10 in the example shown in FIG.
  • the biological signal measurement apparatus 10 In addition to the light source and the light detection unit of the blood flow rate measurement unit 130, what is held on the base unit 110 so as to be exposed is a reference that the biological signal measurement apparatus 10 has as a constituent element for measuring a user's electroencephalogram.
  • the potential electrode 150 In the biological signal measuring device 10, the electroencephalogram is measured using the potential acquired by the reference potential electrode 150 that comes into contact with the skin of the earlobe of the user as the reference potential.
  • the head potential electrode 250 instructed by the support 210 is used in contact with the user's head for measuring the electroencephalogram.
  • the potential obtained by the head potential electrode 250 and having the potential obtained by the reference potential electrode 150 as a reference potential is input to the amplifier 220 as an electric signal (hereinafter, also referred to as an electroencephalogram signal) indicating the electroencephalogram of the user, and the amplifier
  • the signal is amplified by 220 and input to the AD converter 240.
  • the AD converter 240 is an electronic circuit that converts the analog signal output from the amplifier 220 into a digital signal and outputs the digital signal.
  • the electrical signal output from the AD converter 240 is input to the communication unit 270.
  • the communication unit 270 is a communication module that transmits the input blood flow signal and electroencephalogram signal (hereinafter, also referred to as one or both without distinction as a biological signal) to the information processing device 500.
  • the communication module is not limited to the wireless communication module illustrated in 5, and may be a wired communication module.
  • the biological signal measuring device 10 includes a power supply unit 160 that supplies electric power required for the operation of each of the above-described components.
  • the power supply unit 160 may be a primary battery or a secondary battery, or may further include a mechanism for voltage transformation.
  • the power supply unit 160 may be provided in the base unit 110, the support body 210, or both of them.
  • the information processing device 500 may be any device that includes a processor that executes a program and processes information to provide a predetermined function described later, and examples thereof include various personal computers, server computers, smartphones, smart speakers, and smart speakers. Examples include wearable terminals such as watches and smart glasses, or in-vehicle computers.
  • the information processing device 500 includes a communication unit 510, a calculation processing unit 520, an information presentation unit 530, and a storage unit 540.
  • the communication unit 510 is a communication module that receives the biological signal transmitted from the communication unit 270 of the biological signal measuring device 10.
  • the arithmetic processing unit 520 is a processor of the information processing device 500, executes a program for analyzing a biological signal, and functions as the biological signal analyzing unit 525.
  • This analysis is to obtain information (hereinafter, referred to as psychosomatic information) regarding the physical and / or psychological state of the user based on the state of the user's heartbeat indicated by the blood flow signal and the state of the user's electroencephalogram indicated by the electroencephalogram signal. belongs to.
  • a simple heartbeat may be used, or its change or its suitability (normal or excessive or excessive abnormality, seizure such as epilepsy or arrhythmia). Is an anomaly showing the signs of).
  • the biological signal analysis unit 525 outputs data indicating the result of this analysis and the acquired mental and physical information.
  • the information presentation unit 530 presents to the user the psychosomatic information indicated by the above data output by the biological signal analysis unit 525.
  • the information presenting unit 530 is, for example, a display, a video display device such as a projector, a speaker, or a printer.
  • the data is reproduced by the information presenting unit 530 as characters, images, sounds, or a combination thereof.
  • the information presenting unit 530 may include a buzzer, a lamp, or a vibrator that operates in a different manner depending on the content of the mind-body information. For example, when the psychosomatic information indicates a strong drowsiness of the user, the arithmetic processing unit 520 that executes various programs for controlling the buzzer or the like controls the buzzer to sound or the vibrator to vibrate. Good.
  • the storage unit 540 is a storage device such as a hard disk or a semiconductor memory, and stores data related to the above operation of the information processing device 500. Examples of the stored data include data based on the biological signal output from the biological signal measuring device 10, a program executed by the processor, and data output by the biological signal analysis unit 525.
  • the information processing device 500 may be configured by combining a plurality of devices.
  • the processor which is the arithmetic processing unit 520 and the display which is the information presenting unit 530 may be separate devices.
  • the processors of each of the plurality of computers may dispersively perform the processing as the arithmetic processing unit 520, and the above-described analysis by the biological signal analysis unit 525 may be provided as a service using a cloud server, for example.
  • a cloud server for example.
  • an external storage device that is detachable from a device including a processor or a storage device that is remote and capable of communication may be used.
  • the biological signal measuring apparatus 10 has the blood flow measuring unit 130 having the light source and the photodetector for measuring the blood flow in the earlobe of the user, and the reference potential for measuring the electroencephalogram.
  • the blood flow measuring unit 130 and the reference potential electrode 150 are integrally held on the base unit 110, so that the components for measuring a plurality of types of biological signals of the user can be compactly stored.
  • the load on the user wearing the biological signal measuring apparatus 10 for example, fatigue due to movement control or attention paid for handling, can be suppressed. That is, it is possible to obtain information for grasping a more detailed state of mind and body based on a plurality of types of biological signals with a smaller load.
  • the base part 110 has a front side part 110a applied to the front side of the earlobe and a rear side part 110b applied to the rear side of the earlobe, and the earlobe is sandwiched between the front side part 110a and the rear side part 110b.
  • the light source, the photodetector, and the reference potential electrode 150 are fixed to the front side portion 110a and the rear side portion 110b, and are exposed on a surface of the earlobe which is abutted on the earlobe.
  • the base unit 110 holds the light source, the photodetector, and the reference potential electrode 150 so as to measure two kinds of biological signals using the front and rear surfaces of the earlobe, so that the base unit 110 is designed to be compact. Can be done more easily.
  • the biological signal measuring device 10 has a head potential electrode (second electrode) 250 for acquiring a head potential for measuring an electroencephalogram at the user's head, and is acquired by the reference potential electrode 150 as a reference.
  • the electroencephalogram measurement unit 200 may be further provided that outputs the difference between the potential and the head potential output from the head potential electrode 250 as an electroencephalogram signal indicating the electroencephalogram measured by the user.
  • the biological signal measuring system 1 includes a biological signal measuring device 10 configured as described above, and a blood flow signal indicating a blood flow amount output by an electroencephalogram signal and the blood flow amount measuring unit 130.
  • the biological signal analysis unit 525 that acquires at least one of the physical and psychological information regarding the physical and psychological state of the user, and the information presentation unit 530 that presents the mental and physical information.
  • the user of the biological signal measuring system 1 configured in this way can record his or her own biological signal for a long time by using the biological signal measuring device 10 that is lightly loaded during wearing, and is also used in a smartphone or the like. Information on the physical and mental condition based on the biological signal can be used on the information terminal. This can be useful for one's efficient activities or rest, or for managing health.
  • the biological signal measuring device differs from the biological signal measuring device 10 according to the first embodiment in that the mode of use of the biological signal to be analyzed is changed according to the movement of the user.
  • FIG. 6 is a block diagram for explaining a functional configuration example of the biological signal measuring apparatus 10A according to the present embodiment and a functional configuration example of the biological signal measuring system 1 including the biological signal measuring apparatus 10A.
  • the same components as those of the biological signal measuring device 10 are designated by the same reference numerals as those in FIG. 5, and the description thereof will be omitted.
  • the external appearance of the biological signal measuring apparatus 10A may be the same as that of the biological signal measuring apparatus 10, so illustration and description thereof will be omitted.
  • the biological signal measuring apparatus 10A is different from the biological signal measuring apparatus 10 in that it further includes a motion detector 230 and a signal processing unit 260.
  • the motion detector 230 is a so-called acceleration sensor, which detects a motion and outputs a motion signal indicating the acceleration.
  • the motion detector 230 is built in the support 210 of the electroencephalogram measurement unit 200, for example. Therefore, the motion signal output by the motion detector 230 indicates the acceleration of the motion of the head of the user wearing the electroencephalogram measurement unit 200.
  • the motion signal is input to the signal processing unit 260.
  • the signal processing unit 260 receives an input of a biological signal, here, an electroencephalogram signal and a blood flow signal, and the above motion signal.
  • the signal processing unit 260 is a component realized by using, for example, a logic circuit or a processor that executes a program, and analyzes the electroencephalogram signal and the blood flow signal by the biological signal analysis unit 525 based on the acceleration indicated by the motion signal. Change the weighting in. For example, when the acceleration indicated by the motion signal is greater than or equal to zero and less than the predetermined first magnitude, the signal processing unit 260 sends the brain wave signal and the blood flow signal as input to the communication unit 270.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the processing procedure of the signal processing unit 260 that performs the operation in this example.
  • the signal processing unit 260 receives inputs of an electroencephalogram signal and a blood flow signal (step S51). Further, the signal processing unit 260 receives the input of the motion signal (step S52), and determines whether the acceleration indicated by the motion signal is equal to or larger than the first magnitude (step S53).
  • the signal processing unit 260 sends the brain wave signal and the blood flow signal received in step S51 to the communication unit 270 (step S51). S54).
  • the signal processing unit 260 sends the blood flow signal to the communication unit 270 among the brain wave signal and the blood flow signal input in step S51. , EEG signals are not transmitted (step S55).
  • the weighting of the electroencephalogram indicated by the electroencephalogram signal and the blood flow rate indicated by the blood flow signal in the analysis by the biological signal analysis unit 525 changes.
  • the reason for changing the weight in this way is as follows. That is, due to the nature of the measurement method, the measurement of the electroencephalogram when the user is moving is less accurate than the measurement at rest. That is, when the analysis is performed using the brain waves measured when the movement of the user's head is large, the result is likely to be inaccurate. On the other hand, the accuracy of blood flow measurement is less affected by the movement of the measurement location. Therefore, the detected acceleration of the movement of the head is treated as an indication of the magnitude of the movement of the head, and an electroencephalogram that has a high possibility of being inaccurate, which is measured when the magnitude of the movement of the head is larger than a certain level, is detected. By not using it for the analysis, it is possible to avoid a decrease in the accuracy of the analysis.
  • the biological signal measuring device according to the present disclosure can be used by a user who is active, and in consideration of the fact that the user greatly moves the body during the activity, more stable and high accuracy is ensured. As a result, more reliable information can be provided to the user.
  • the biological signal measuring device 10A is assumed to be used by a user who is practicing a sports competition. Then, depending on the type of golf, archery, or the like, the user may practice putting his or her body and mind in a specific state regarding tension, excitement, concentration, and the like. However, since the user who is practicing this exercise moves or does not move his / her head, it is possible to provide the user with an analysis result regarding the psychological state with a certain degree of accuracy or more by performing analysis according to the state of movement of the head.
  • the processing load of the communication unit 270 and the communication unit 510 it is possible to reduce the processing load of the communication unit 270 and the communication unit 510. In particular, if the processing load of the communication unit 270 is reduced, the power consumption of the biological signal measuring device 10A can be suppressed and the continuous operation time can be extended.
  • the method of changing the weighting of the blood flow shown by the electroencephalogram signal and blood flow signal in the analysis by the above operation is an example, and various modified methods can be used.
  • the signal processing unit 260 sends to the communication unit 270, together with both the electroencephalogram signal and the blood flow signal, a flag indicating the result of the determination as to whether or not the acceleration in step S53 is greater than or equal to a predetermined magnitude. Good.
  • An electroencephalogram signal, a blood flow signal, and this flag are transmitted from the communication unit 270 to the information processing device 500.
  • the biological signal analysis unit 525 that receives the brain wave signal, the blood flow signal, and the flag via the communication unit 510 includes or excludes the brain wave signal in the analysis target according to the value of the flag. Or you may switch.
  • the signal processing unit 260, via the communication unit 510 replaces the flag of the previous example with the value of the acceleration (motion) indicated by the motion signal or the magnitude of the acceleration (motion) corresponding to this value.
  • a value indicating the class of may be transmitted to the information processing device 500.
  • the biological signal analysis unit 525 responds to the value indicating the acceleration (movement) or the magnitude of the magnitude of each of the brain wave indicated by the brain wave signal and the blood flow indicated by the blood flow signal in the calculation of the analysis process. You may change the value of the parameter applied to. That is, as the acceleration (motion) indicated by the motion signal increases, the biological signal analysis unit 525 decreases the parameter applied to the electroencephalogram so as to approach zero, or increases the parameter applied to the blood flow, or both of them. May be performed so that the weighting of the blood flow becomes heavy in the analysis.
  • the method according to the operation whose procedure is shown in FIG. 7 and the method according to each of the above-described modifications may be executed by the biological signal analysis unit 525 of the information processing device 500.
  • the brain wave signal, the blood flow signal, and the motion signal are transmitted from the communication unit 270 to the information processing device 500.
  • the above processing by the signal processing unit 260 in the biological signal measuring system 1A is not necessary.
  • the biological signal measuring system 1A further includes a motion detector that detects the motion of the user's head and outputs a motion signal indicating the acceleration of the detected motion. Based on the magnitude of the indicated movement, the weighting in the analysis of the electroencephalogram indicated by the electroencephalogram signal and the blood flow rate indicated by the blood flow signal changes.
  • the weighting in the analysis of the EEG measurement results which tends to be less accurate when the user's head movement is large, can be dynamically lowered according to the magnitude of the movement. As a result, the accuracy of the information provided to the user as a result of this analysis can be improved.
  • the weight in the analysis of the electroencephalogram indicated by the electroencephalogram signal may be zero. That is, when the movement of the user's head exceeds the level that can be measured with the required accuracy by the electroencephalograph used, the electroencephalogram may be excluded from the analysis target by the biological signal analysis unit 525. . As a result, the accuracy of the information provided to the user can be ensured to a certain level or higher.
  • FIG. 8A and FIG. 8B are schematic diagrams each showing one of the modified examples of the biological signal measuring device according to the embodiment, and showing an example of a state in which the biological signal measuring device is worn by the user.
  • the modified examples shown in FIGS. 8A and 8B are different from the above-described embodiments with respect to the shape or attachment of the base portion.
  • the base part 1110 has a hook-shaped hook part 1110a and a measuring part 1110b.
  • the hook portion 1110a is hooked on a portion called a tragus at the lower part of the concha of the user's ear, so that the base portion 1110 is fixed to the user's ear.
  • the measurement unit 1110b has a shape, position, and size that overlaps the earlobe when the hook 1110a is hooked on the tragus, has a blood flow measurement unit and a reference potential electrode, and is provided on the surface that is applied to the earlobe. Exposes the light source, the photodetector and the reference potential electrode (not shown).
  • the base portion 1110 having such a shape can be used in place of the base portion 110 in the first and second embodiments. Further, even a user who does not have a suitable base 110 for sandwiching the earlobe, such as a clip due to the thickness or size of the earlobe, can use the base 1110 having such a shape. That is, the base 110 or the base 1110 may be selected according to the shape of the earlobe of the user.
  • the measuring unit 1110b is located on the front side of the earlobe, but may be located on the rear side. That is, the base portion 1110 may have a shape such that the hook portion 1110a extends from the antitragus to wrap around the edge of the auricle, and the measuring portion 1110b is attached to the tip thereof. In this case, if the position and shape of the measuring unit 1110b are such that the earlobe is pushed lightly from the rear side, a suitable distance or degree of contact between the blood flow measuring unit and the reference potential electrode and the earlobe can be obtained. Cheap. Further, the measuring unit 1110b may have a shape that sandwiches the earlobe from the front and back.
  • the measuring unit 1110b in this case may have the blood flow rate measuring unit and the reference potential electrode either before or after the earlobe like the base unit 110 in the first and second embodiments, but like the base unit 110. It does not have to be configured to apply a force that pushes the earlobe from the front or back to the extent necessary for fixation.
  • the measuring unit 1110b may have a U-shaped cross section and a shape having a gap for inserting an earlobe.
  • the base 2110 is provided in a region including a portion called a mastoid portion, which is located behind the user's ear and is called a mastoid protrusion, which covers a protrusion on the skull. Alternatively, it is fixed to the user by pasting paste.
  • the mastoid is an example of the measurement site in this modification.
  • the light source, the photodetector, and the reference potential electrode (not shown) are exposed on the attachment surface of the base portion 2110, that is, the surface applied to the mastoid portion.
  • the reference electrode is applied to the skin on the mastoid to obtain a reference potential for measuring EEG.
  • the blood flow measuring unit is of a reflective type, and is located on a blood vessel running through the mastoid part, or on an artery if possible.
  • the nipple portion has less movement or vibration caused by the user's movement than the earlobe. Therefore, as compared with the above-described biological signal measuring device 10 or 1010, the biological signal measuring device 2010 in the present modified example makes it easier to obtain more accurate measurement results of the potential and the blood flow amount, and can be applied to the user by wearing for a long time.
  • the load is small.
  • the light source and the photodetector of the blood flow rate measurement unit and the reference potential electrode are described in the first embodiment with reference to FIGS. 2A to 2E. It can be arranged according to the example.
  • the transmission of the biological signal from the biological signal measuring device to the information processing device may be sequentially executed, or for storing data based on the biological signal.
  • the biological signal measuring device may include a storage unit, and may be transmitted to the information processing device according to the size of the data stored in the storage unit, the elapsed time, or the user's operation.
  • the communication between the biological signal measuring device and the information processing device by the communication unit may be wireless or wired, or wireless and wired communication may be mixed.
  • the biological signal measuring device includes the above storage unit
  • the used biological signal measuring device is connected to the information processing device, and the data based on the biological signal stored in the storage unit is transferred to the information processing device. May be. Further, it may be performed via a communication network such as the Internet.
  • the electroencephalogram measurement unit may be integrated with an information processing device mounted on the head of a smart glass or the like.
  • the biological signal may be input to the biological signal analysis unit of this information processing device without going through the communication unit.
  • the base and the support are connected only by a cable, but the base and the support are integrally formed into one housing. May be accommodated.
  • the biological signal analysis unit may be provided in the biological signal measuring device.
  • the biological signal analysis process according to the first or second embodiment is executed in the biological signal measuring device.
  • the operation of the signal processing unit in the second embodiment is executed by the biological signal analyzing unit in the biological signal measuring device.
  • the information processing device receives the data of the mind and body information acquired as a result of the analysis, uses the data to present the mind and body information to the user, and stores the data. Further, the processing may be shared by the biological signal analysis unit included in the biological signal measurement device and the biological signal analysis unit included in the information processing device.
  • a simpler analysis or an analysis based only on the sequentially input biological signals (or further motion signals) is performed, and in the biological signal analysis unit included in the information processing device, More elaborate analyzes or more detailed analyzes that also use historical data may be performed.
  • the motion detector may be provided at a position suitable for detecting the movement of the part of the body of the user according to the purpose of use of the biological signal measuring device, and its position is limited to the support of the electroencephalogram measurement unit. Not done.
  • the support and the base that are housed in separate housings may be used by a user wearing the body or a desired position of a tool used by the user.
  • the information processing terminal carried by the user, the acceleration sensor provided in the automobile etc. which the user is driving may serve as the above-mentioned role of the motion detection unit of the biological signal measuring device.
  • the oxygen concentration of arterial blood may be measured by mounting a light source of infrared light and a light source of red light on the base part and a photodetector for sensing each light.

Abstract

生体信号計測装置（１０）は、ユーザの耳朶又は乳突部である計測部位でユーザの血流量を計測するための光源及び光検出器を有する血流量計測部（１３０）と、ユーザの脳波を計測するための基準電位を耳朶で取得するための第一電極（１５０）と、血流量計測部（１３０）及び第一電極（１５０）を一体的に保持する基台部（１１０）とを備える。

Description

生体信号計測装置及び生体信号計測システム
　本発明は、ユーザが装用する生体信号の計測装置に関する。
　日常生活を送る人に計測器具を装用させて計測した生体信号に基づいて、その人の活動中又は睡眠中の身体の状態を取得する技術が従来提案されている。（例えば、特許文献１、２及び３を参照）。
　また、単独の生体信号に基づくよりも詳細な心身の状態の把握に利用するために、複数種類の生体信号を並行して計測する技術が提案されている（例えば、特許文献４を参照）。
特開昭６２－０５７５４２号公報 特開平１１－１１２２７０号公報 特開２０１１－００５１７６号公報 特許第４８４４５２３号公報
　しかしながら、複数種類の生体信号を計測するのに必要な計測装置は、単独の生体信号を計測するための計測装置よりも複雑で大型かつ重くなりがちであるため、ユーザにとっては装用中の負荷が活動又は睡眠の妨げになりやすい。
　本発明は、装用中のユーザへの負荷を抑えた、複数種類の生体信号の計測が可能な生体信号計測装置等を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る生体信号計測装置は、ユーザの耳朶又は乳突部である計測部位で前記ユーザの血流量を計測するための光源及び光検出器を有する血流量計測部と、前記ユーザの脳波を計測するための基準電位を前記耳朶で取得するための第一電極と、前記血流量計測部及び前記第一電極を一体的に保持する基台部とを備える。
　また、上記目的を達成するために、本発明に係る生体信号計測システムは、上記の生体信号計測装置と、前記脳波信号及び前記血流量計測部が出力する前記血流量を示す血流信号の少なくとも一方の分析を行って前記ユーザの身体及び心理の少なくとも一方の状態に関する心身情報を取得する生体信号分析部と、前記心身情報を提示する情報提示部とを備える。
　本発明に係る生体信号計測装置等は、複数種類の生体信号の計測が可能であって、かつ、装用中のユーザへの負荷が抑えられている。
図１は、実施の形態１に係る生体信号計測装置をユーザが装着している状態の例を示す模式図である。 図２Ａは、実施の形態１に係る生体信号計測装置における、血流量計測部の光源及び光検出器、並びに基準電位電極の配置例を示す模式図である。 図２Ｂは、実施の形態１に係る生体信号計測装置における、血流量計測部の光源及び光検出器、並びに基準電位電極の配置例を示す模式図である。 図２Ｃは、実施の形態１に係る生体信号計測装置における、血流量計測部の光源及び光検出器、並びに基準電位電極の配置例を示す模式図である。 図２Ｄは、実施の形態１に係る生体信号計測装置における、血流量計測部の光源及び光検出器、並びに基準電位電極の配置例を示す模式図である。 図２Ｅは、実施の形態１に係る生体信号計測装置における、血流量計測部の光源及び光検出器、並びに基準電位電極の配置例を示す模式図である。 図３は、実施の形態１に係る生体信号計測装置が備える脳波計測部の概要を説明するための外観図である。 図４は、本開示において用いられる頭部の各部位の概要を示すための模式図である。 図５は、実施の形態１に係る生体信号計測装置の機能構成例、及びこの生体信号計測装置を含む生体信号計測システムの機能構成例を説明するためのブロック図である。 図６は、実施の形態２に係る生体信号計測装置の機能構成例、及びこの生体信号計測装置を含む生体信号計測システムの機能構成例を説明するためのブロック図である。 図７は、実施の形態２に係る生体信号計測装置において、信号処理部の動作例の処理手順を示すフロー図である。 図８Ａは、実施の形態の変形例のひとつに係る生体信号計測装置をユーザが装着している状態の例を示す模式図である。 図８Ｂは、実施の形態の変形例の他のひとつに係る生体信号計測装置をユーザが装着している状態の例を示す模式図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は説明のための一例であって、本発明を限定する趣旨ではない。そして以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　また、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。実質的に同一の構成は、複数の図において共通の符号で示し、説明を適宜省略又は簡略化する場合がある。
　（実施の形態１）
　図１は、本実施の形態に係る生体信号計測装置をユーザが装着している状態の例を示す模式図である。本実施の形態に係る生体信号計測装置１０は、図１に示されるように、ユーザの耳介に固定して用いられる。
　生体信号計測装置１０は、基台部１１０と、血流量計測部１３０と、基準電位電極１５０とを備える。なお、血流量計測部１３０及び基準電位電極１５０は、生体信号計測装置１０がユーザに装着されている状態では目視できないが、図１では基台部１１０の外側から透視した位置を破線で示している。
　図１に示す例では、基台部１１０は、耳朶の前側に当てられる前側部１１０ａ及び耳朶の後側に当てられる後側部１１０ｂを有し、前側部１１０ａと後側部１１０ｂとで耳朶を前後から挟むようにして耳介に固定することでユーザに装着される。前側部１１０ａと後側部１１０ｂとは、例えば弾性のある樹脂、金属、木、又は竹等の材料から作られる基台部１１０全体の一部であってもよい。別の例として、前側部１１０ａと後側部１１０ｂとは別個の部材であって、ねじりばね、薄板ばね、又はリングばね等の弾性体を介して接続されて基台部１１０をなしてもよい。これらの場合、前側部１１０ａと後側部１１０ｂとが、クリップのように弾性によって押すように耳朶を前後から挟むことで基台部１１０が装着される。また別の例として、基台部１１０は、耳朶の前後に当てられた前側部１１０ａと後側部１１０ｂとをクランプで前後方向から挟むことで装着されてもよい。また別の例として、前側部１１０ａ及び後側部１１０ｂの一方にポストがあり、かつ、他方にキャッチがあり、イヤリングの一種のように耳朶に開けられた穿孔を利用して装着されてもよい。なお、前側部１１０ａと後側部１１０ｂとは区別可能で相互に入替ができなくてもよいし、耳への取付方で決まる相互に入替可能なものであってもよい。
　血流量計測部１３０は、ユーザの血流量を計測するための光源及び光検出器（図１には図示なし）を有する。光源は、生体内での反射又は吸収の程度が血流量の変化の計測に適する波長の光として用いられる、赤外光、赤色光又は緑色光を出射する、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）を用いて実現される。光検出器は、光源が出射する種類の光を受光し、受光した光の強さに応じた電気信号を出力するフォトダイオード又はフォトトランジスタを用いて実現される。
　基準電位電極１５０は、ユーザの脳波を計測するための基準電位の取得に用いられる電極であり、ユーザの皮膚に接触させる導電体である。この導電体の材料の例としては銀及び塩化銀が挙げられるが、これらに限定されない。一般に人の皮膚に刺激がないとされる材料であればよく、例えばその他の金属又は金属化合物、導電性ゴム、導電性の溶媒を含ませたスポンジ等でもよい。使用時には、基準電位電極１５０の皮膚への接触性を向上するためのゲル又はペーストが併用されてもよい。
　血流量計測部１３０及び基準電位電極１５０は、基台部１１０に一体的に保持される。本開示における「一体的に保持」とは、常に不可分である状態に限定されず、耳介に装着されている間はひとまとまりであることを意味する。例えば上述の基台部１１０の例にあるように、耳介への固定のために弾性体又はクランプ等の他の部材で連結される前側部１１０ａと後側部１１０ｂとからなる基台部１１０もまた、血流量計測部１３０及び基準電位電極１５０を一体的に保持する。血流量計測部１３０と基準電位電極１５０とを基台部１１０に一体的に保持させることで、ユーザの複数種類の生体信号を計測するための構成要素がコンパクトに納められる。これにより、生体信号計測装置１０を装用しているユーザにとっての負荷、例えば、動きの規制、又は取り回しのために払う注意による疲労等が抑えられる。つまり、複数種類の生体信号に基づく、心身のより詳細な状態を把握するための情報を、より少ない負荷で得ることができる。
　図１に示す例では、基台部１１０に保持されている血流量計測部１３０の光源及び光検出器は、前側部１１０ａの耳朶に当てられる面に露出する。光源は、耳朶の皮膚に向けて光を出射する。光検出器は、光源が出射して耳朶の中で反射された光を受光し、受光した光の強さに応じた電気信号を出力する。耳朶の中で反射される光の強さは、ユーザの心臓の脈動に応じて経時的に変化する血管内の血流量によって変化するため、この光の強さの変化が、生体信号計測装置１０では例えばユーザの心拍の計測に用いられる。つまり、この例における血流量計測部１３０は、いわゆる反射型の脈波計として機能する。
　また、基台部１１０に保持されている基準電位電極１５０は、後側部１１０ｂの耳朶に当てられる面に露出し、その露出している部分は、生体信号計測装置１０を装着しているユーザの耳朶の皮膚に接触する。
　なお、基台部１１０における血流量計測部１３０の光源及び光検出器、並びに基準電位電極１５０の配置は上記の例に限定されない。例えば前側部１１０ａに基準電位電極１５０が保持され、後側部１１０ｂに血流量計測部１３０の光源及び光検出器が保持されてもよい。また、血流量計測部１３０が透過型であってもよく、この場合には光源及び光検出器のうち、一方は前側部１１０ａに、他方は後側部１１０ｂに保持される。この場合も、基準電位電極１５０は前側部１１０ａ又は後側部１１０ｂのいずれかに保持される。図２Ａ及び図２Ｂは、血流量計測部１３０の光源及び光検出器、並びに基準電位電極１５０の、基台部１１０の耳朶に当てられる面での配置例を示す模式図である。各図では、前側部１１０ａ及び後側部１１０ｂそれぞれの耳朶に当てられる面を左右に並べている。図２Ａの模式図は、血流量計測部１３０が反射型である場合の配置例を示す。この配置例では、血流量計測部１３０の光源及び光検出器は、基台部１１０の、耳朶の同一の面に当てられる面にまとめて配置されている。図２Ｂの模式図は、血流量計測部１３０が透過型である場合の配置例を示す。この配置例では、血流量計測部１３０の光源と光検出器とが、基台部１１０の、耳朶の異なる面に当てられる面に分けて配置されている。
　また、光源、光検出器及び基準電位電極１５０が、いずれも前側部１１０ａ及び後側部１１０ｂの一方に保持されてもよい。図２Ｃの模式図は、血流量計測部１３０の光源及び光検出器、並びに基準電位電極１５０が、前側部１１０ａ又は後側部１１０ｂのいずれか一方に保持される場合の配置例を示す。
　つまり、基台部１１０に保持される光源、光検出器及び基準電位電極１５０は、前側部１１０ａ及び後側部１１０ｂの少なくとも一方の耳朶に当てられる面に露出する。
　なお、血流量計測部１３０が反射型の場合、基台部１１０の耳朶の同一の面に当てられる面に露出する光源と光検出器との間には、光源からの光がユーザの皮膚下を経ずに光検出器に入るのを防ぐために、ある程度の間隔を設ける必要がある。この面にさらに基準電位電極１５０が配置される場合には、基準電位電極１５０の少なくとも一部がこの間隔にあるようにすることで、基台部１１０の皮膚との接触面が、ユーザの生体信号の取得のために効率よく利用される。つまり、血流量計測部１３０及び基準電位電極１５０がコンパクトにまとめられつつ、基準電位電極１５０の皮膚との接触面積が確保される。血流量計測部１３０の光源及び光検出器、並びに基準電位電極１５０のこのような配置の他の例を、さらに図２Ｄ及び図２Ｅの模式図を用いて示す。
　図２Ｃに示される配置例では、血流量計測部１３０の光源と光検出器との間には基準電位電極１５０の一部があり、基準電位電極１５０はさらに光源及び光検出器の周囲を囲んでいる。図２Ｄに示される配置例では、基準電位電極１５０の全体が血流量計測部１３０の光源と光検出器との間にある。図２Ｅに示される配置例では、基準電位電極１５０の全体が血流量計測部１３０の光源と光検出器との間にある。ただし、図２Ｄの配置例と異なり、基準電位電極１５０は光源を取り囲み、かつ光検出器によって取り囲まれる。いずれの配置例においても、光源と光検出器との間の間隔が、基準電位電極１５０によって満たされるように配置され、その結果、基台部１１０の耳朶に接する面の効率よい利用が実現されている。なお、ここでの基準電位電極１５０が光源と光検出器との間の間隔を満たす状態とは、基準電位電極１５０の全周が光源及び光検出器に接するまで延材している状態に限定されない。基準電位電極１５０の当該間隔への配置は、基準電位電極１５０の皮膚との接触面積の確保と、生体信号計測装置の大型化の抑制又は小型化の両立とに貢献するものであればよい。したがって、基準電位電極１５０と光源又は光検出器との間に、例えば構造、機能又は製造上の理由に因る間隔がある状態も、本開示においては、光源と光検出器との間の間隔を満たすとの表現で示す状態に含める。
　このように、血流量（又はその変化に基づく脈拍）の計測及び脳波計測のための基準電位の取得のために基台部１１０が固定される耳朶は、本開示における計測部位の一例である。また、基準電位電極１５０は、本開示における第一電極の例である。
　本実施の形態における生体信号計測装置１０は、脳波計測部２００をさらに備える。図３は、脳波計測部２００の概要を説明するための外観図である。
　脳波計測部２００は、支持体２１０と頭部電位電極２５０とを備える。
　支持体２１０は図１及び図３に示されるように円柱状であり、図１に示されるように、ユーザの耳介と側頭部とで側面を挟み込まれることで耳介の上側に固定されて装着される。なお、図示のような支持体２１０の円柱状の形状は、この位置に固定される脳波計測部２００全体の形状をなす部材の形状の一例であり、円柱の他、角柱、錐体、紡錘形状若しくはこれらの組み合わせの中間的な形状、又はその他の長尺の立体的形状であってもよい。また、図１の例に示される支持体２１０の太さ又は厚さは、鉛筆等の棒状の筆記具のように、多くの人が耳介と側頭部とで挟んで固定できる程度であり、長さは頭部周辺で装着されてユーザの動きを妨げたりしない程度の大きさに収められる。ただし、後述する他の構成要素の支持又は内蔵が可能であり、かつ、耳介の上で安定する程度に耳介及び側頭部との接触面積を確保できる程度の長さは有する。
　また、支持体２１０の材料としては、全体又は少なくとも表面が長時間触れていても人の皮膚にほとんど刺激のないものであればよく、例としては、眼鏡のフレーム又は鼻当てに用いられる各種の樹脂類が挙げられる。表面には、耳介の上から滑り落ちにくくするような凹凸の加工が施されていてもよい。
　頭部電位電極２５０は、ユーザの脳波を計測するための電位を当該ユーザの頭部で取得するための電極であり、図３に示されるように、耳介と側頭部とに挟まれた支持体２１０上の当該側頭部に接触する位置で、支持体２１０の表面に沿って広がる状態で支持体２１０に支持される。なお、本開示における「頭部」とは、前頭部、頭頂部、側頭部、後頭部及び乳突部を指し、人の頸部より上であっても、眉より下の顔部及び耳介部を含まない。図４は、人の頭部のこれらの部位の概要を示す模式図である。
　頭部電位電極２５０は、ユーザの頭部の皮膚上の電位を頭部電位として取得するための導電体からなる。ここでの導電体の例としては銀、塩化銀が挙げられるがこれらに限定されない。一般に人の皮膚に刺激がないとされる材料であればよく、例えばその他の金属又は金属化合物、導電性ゴム、導電性の溶媒を含ませたスポンジ等でもよい。使用時には、頭部電位電極２５０の皮膚への接触性を向上するためのゲル又はペーストが併用されてもよい。
　頭部電位の基準となる電位は、基準電位電極１５０で取得された電位が、脳波計測部２００と基台部１１０とを接続するケーブル３００（図１及び図３参照）を介して頭部電位電極２５０を含む脳波計測部２００内の回路に伝えられる。脳波計測部２００からは、頭部電位電極２５０で取得された電位と、基準電位電極１５０で取得された電位との差分が、ユーザの計測された脳波を示す脳波信号として出力される。
　なお、脳波計測部２００の上述の構成は、生体信号計測装置１０において脳波の計測のために用いられる構成の一例であり、この例に限定されない。基台部１１０が備える基準電位電極１５０で取得される電位を基準に用いて脳波を計測する構成であれば、上記とことなる構成の脳波計測部が用いられてもよい。例えば、ヘアバンド又はキャップ等のように、人の頭部のより広い範囲を覆うように装着される支持体と、一つ又は複数の頭部電位電極とを備える脳波計測部であってもよい。支持体の材料は上記の樹脂類に限定されず、使用の態様に応じて適宜選択される。また、頭部における頭部電位電極の個数及び位置は側頭部に限らず、取得する脳波の用途等に応じて決定されてよい。
　このような、ユーザの脳波を計測するための頭部電位を取得するための頭部電位電極２５０は、本開示における第二電極の例である。
　なお、脳波計測に用いられる機器には上述のように用途に応じたバリエーションがあるため、生体信号計測装置１０の他の構成要素と組み合わせて用いられる外部の機器として把握されてもよい。
　図５は、本実施の形態に係る生体信号計測装置１０の機能構成例、及び生体信号計測装置１０を含む生体信号計測システム１の機能構成例を説明するためのブロック図である。以下、図５に示す例を用いて、生体信号計測装置１０及び生体信号計測システム１の生体信号の計測に関する機能構成を説明する。なお、図１又は図３に記載の構成要素の一部は、見やすさのために図５での図示を省略している。また、既出の構成要素については、詳細を繰り返さず簡単な説明に留める場合がある。
　生体信号計測装置１０は、血流量（又は脈拍）及び脳波を計測する機能を有する装置である。
　血流量の計測のための構成要素として、生体信号計測装置１０は血流量計測部１３０を備える。血流量計測部１３０は、ユーザの皮膚に向けて所定の波長の光を出射する光源と、この波長の光を検知することができる光検知部とを有する。光検知部は、受光した光を光電変換し、その光の強さに応じた電気信号を出力する。この電気信号は、ユーザの血流量の変動又は心拍を示し、以下では血流信号ともいう。出力された血流信号は、増幅器１２０によって増幅されてアナログ－デジタル変換器（以下及び図中ではＡＤ変換器と表記）１４０に入力される。ＡＤ変換器１４０は、増幅器１２０から出力された電気信号をデジタルの電気信号に変換して出力する電子回路である。ＡＤ変換器１４０から出力された電気信号は、後述の通信部２７０に入力される。
　血流量計測部１３０は、光源及び光検知部が露出するように基台部１１０に保持され、生体信号計測装置１０を装着するユーザの耳朶の皮膚に対向する。なお、増幅器１２０及びＡＤ変換器１４０は基台部１１０に内蔵されているため、図１に示す例では生体信号計測装置１０の外観に現れていない。
　血流量計測部１３０の光源及び光検知部に加えて、露出するように基台部１１０に保持されているのが、ユーザの脳波の計測のための構成要素として生体信号計測装置１０が備える基準電位電極１５０である。生体信号計測装置１０では、ユーザの耳朶の皮膚に接触する基準電位電極１５０で取得された電位を基準電位として用いて脳波が計測される。
　脳波の計測のためにユーザの頭部に接触させて用いられるのが、支持体２１０に指示される頭部電位電極２５０である。頭部電位電極２５０で取得される、基準電位電極１５０で取得された電位を基準電位とする電位は、ユーザの脳波を示す電気信号（以下、脳波信号ともいう）として増幅器２２０に入力され、増幅器２２０によって増幅されてＡＤ変換器２４０に入力される。ＡＤ変換器２４０は、増幅器２２０から出力されたアナログの信号をデジタルの信号に変換して出力する電子回路である。ＡＤ変換器２４０から出力された電気信号は、通信部２７０に入力される。
　通信部２７０は、入力を受けた血流信号及び脳波信号（以下、区別せずにいずれか一方、又は両方を指して生体信号ともいう）を情報処理装置５００に送信する通信モジュールであり、図５で例示される無線通信モジュールに限定されず、有線の通信モジュールであってもよい。
　その他、生体信号測定装置１０は、上記の各構成要素の動作に必要な電力を供給する電源部１６０を備える。電源部１６０は一次電池又は二次電池であり、又はさらに変圧のための機構を含んでもよい。電源部１６０は、基台部１１０が備えてもよいし、支持体２１０が備えてもよいし、これらの両方が備えてもよい。
　情報処理装置５００は、プログラムを実行して情報を処理することで後述の所定の機能を提供するプロセッサを備える装置であればよく、例として各種のパーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、スマートフォン、スマートスピーカ、スマートウォッチ及びスマートグラス等のウエアラブル端末、又は車載コンピュータが挙げられる。情報処理装置５００は、通信部５１０、演算処理部５２０、情報提示部５３０及び記憶部５４０を備える。
　通信部５１０は、生体信号計測装置１０の通信部２７０から送信された生体信号を受信する通信モジュールである。
　演算処理部５２０は情報処理装置５００のプロセッサであり、生体信号の分析のためのプログラムを実行して、生体信号分析部５２５として機能する。この分析は、血流信号が示すユーザの心拍及び脳波信号が示すユーザの脳波の状態に基づいて、当該ユーザの身体若しくは心理又はその両方の状態に関する情報（以下、心身情報という）を取得するためのものである。生体信号を用いて取得される心身情報の具体例として、単なる心拍でもよいし、その変化、又はある基準に照らしたこれらの適否（正常、又は過多若しくは過少である異常、てんかん又は不整脈などの発作の兆候を示す異常）である。別の例としては、ユーザの緊張－リラックスの程度、覚醒－眠気の程度等があり、これらの組み合わせであってもよい。このような情報は、脳波及び脈拍の両方を用いることで、より多面的な評価に基づく詳細なものとなり得る。また、緊張などの脳波及び脈拍の両方から判定可能な心身の状態については、その精度も向上する可能性がある。心身情報のさらに別の例として、これらの情報に基づくユーザの行動の適否が含まれてもよい。より具体的な例として、運動の負荷の大きさの適否、覚醒－眠気の自動車の運転等の作業に対する適否が挙げられる。生体信号分析部５２５からは、この分析の結果と取得された心身情報を示すデータが出力される。
　情報提示部５３０は、生体信号分析部５２５が出力した上記のデータが示す心身情報をユーザに提示する。情報提示部５３０は、例えばディスプレイ、プロジェクタ等の映像表示器、スピーカ又はプリンタである。データは文字、画像若しくは音声又はこれらの組み合わせとして情報提示部５３０によって再生される。他の例として、情報提示部５３０には、心身情報の内容に応じて異なる態様で動作するブザー、ランプ又はバイブレータが含まれてもよい。例えば、心身情報がユーザの強い眠気を示す場合に、ブザー等を制御するための各種のプログラムを実行する演算処理部５２０によって、ブザーを鳴動させたり、バイブレータを振動させたりする制御が行われてもよい。
　記憶部５４０は、例えばハードディスク又は半導体メモリ等の記憶装置であり、情報処理装置５００の上記の動作に関連するデータが保管される。保管されるデータの例としては、生体信号計測装置１０から出力された生体信号に基づくデータ、プロセッサが実行するプログラム、及び生体信号分析部５２５が出力したデータが挙げられる。
　なお、情報処理装置５００は複数の機器の組み合わせで構成されてもよい。例えば、演算処理部５２０であるプロセッサと情報提示部５３０であるディスプレイとは別体の機器であってもよい。また例えば、複数台のコンピュータ各々のプロセッサが演算処理部５２０として分散的に処理を行ってもよく、生体信号分析部５２５による上記の分析が、例えばクラウドサーバを用いたサービスとして提供されてもよい。また例えば、生体信号に基づくデータが保管される記憶部５４０として、プロセッサを内蔵する機器から脱着可能な外付の記憶装置、又は遠隔にあって通信可能な記憶装置が用いられてもよい。
　このように、本実施の形態に係る生体信号計測装置１０は、ユーザの耳朶で血流量を計測するための光源及び光検出器を有する血流量計測部１３０と、脳波を計測するための基準電位を耳朶で取得するための基準電位電極（第一電極）１５０と、血流量計測部１３０及び基準電位電極（第一電極）１５０を一体的に保持する基台部１１０とを備える。
　この構成では、血流量計測部１３０と基準電位電極１５０とを基台部１１０に一体的に保持させることで、ユーザの複数種類の生体信号を計測するための構成要素がコンパクトに納められる。これにより、生体信号計測装置１０を装用しているユーザにとっての負荷、例えば、動きの規制、又は取り回しのために払う注意による疲労等が抑えられる。つまり、複数種類の生体信号に基づく、心身のより詳細な状態を把握するための情報を、より少ない負荷で得ることができる。
　例えば、基台部１１０は、耳朶の前側に当てられる前側部１１０ａ及び耳朶の後ろ側に当てられる後側部１１０ｂを有し、耳朶を前側部１１０ａと後側部１１０ｂとで前後から挟むようにして耳朶に固定され、光源、光検出器及び基準電位電極１５０は、前側部１１０ａ及び後側部１１０ｂの少なくとも一方の耳朶に当てられる面に露出する。この構成では、基台部１１０には、耳朶の前後両面を利用して２種類の生体信号を計測するように光源、光検出器及び基準電位電極１５０を保持させるため、コンパクトなサイズに収める設計をより容易に行うことができる。
　なお、生体信号計測装置１０は、脳波を計測するための頭部電位をユーザの頭部で取得するための頭部電位電極（第二電極）２５０を有し、基準電位電極１５０で取得され基準電位と、頭部電位電極２５０から出力される頭部電位との差分を、ユーザの計測された脳波を示す脳波信号として出力する脳波計測部２００をさらに備えてもよい。
　また、本実施の形態に係る生体信号計測システム１は、上記のいずれかのように構成された生体信号計測装置１０と、脳波信号及び血流量計測部１３０が出力する血流量を示す血流信号の少なくとも一方の分析を行ってユーザの身体及び心理の少なくとも一方の状態に関する心身情報を取得する生体信号分析部５２５と、心身情報を提示する情報提示部５３０とを備える。このように構成された生体信号測定システム１のユーザは、装用中の負荷の軽い生体信号計測装置１０を用いて長時間に渡る自己の生体信号の記録を取ることができ、また、スマートフォン等の情報端末上でその生体信号に基づく心身状態の情報を利用することができる。これにより、自己の効率的な活動若しくは休息、又は健康の管理に役立てることができる。
　（実施の形態２）
　以下では、実施の形態１との差異点を中心に、本実施の形態を説明する。
　本実施の形態に係る生体信号計測装置は、分析の対象とする生体信号の使用の態様を、ユーザの動きに応じて変化させる点が実施の形態１に係る生体信号計測装置１０と異なる。
　図６は、本実施の形態に係る生体信号計測装置１０Ａの機能構成例、及び生体信号計測装置１０Ａを含む生体信号計測システム１の機能構成例を説明するためのブロック図である。生体信号計測装置１０と共通の構成要素は、図５と共通の参照符号で示し、説明を省略する。なお、生体信号計測装置１０Ａの外観は、生体信号計測装置１０と共通でよいため、図示及び説明を省略する。
　図６に示すように、生体信号計測装置１０Ａは、動き検出器２３０及び信号処理部２６０をさらに備える点が生体信号計測装置１０と比べて異なる。
　動き検出器２３０は、いわゆる加速度センサであり、動きを検出してその加速度を示す動き信号を出力する。動き検出器２３０は、例えば脳波計測部２００の支持体２１０に内蔵される。したがって、動き検出器２３０が出力する動き信号は、脳波計測部２００を装着するユーザの頭部の動きの加速度を示す。動き信号は、信号処理部２６０へと入力される。
　信号処理部２６０は、生体信号、ここでは脳波信号及び血流信号と、上記の動き信号との入力を受ける。信号処理部２６０は、例えば論理回路、又はプログラムを実行するプロセッサを用いて実現される構成要素であり、動き信号が示す加速度に基づいて、脳波信号及び血流信号の生体信号分析部５２５による分析における重み付けを変化させる。例えば、動き信号が示す加速度がゼロ以上であって所定の第一の大きさ未満のとき、信号処理部２６０は、入力を受けたとおりの脳波信号及び血流信号を通信部２７０へ送出する。また、動き信号が示す加速度が、ゼロより大きい所定の第一の大きさ以上のとき、信号処理部２６０は、脳波信号を送り出さずに血流信号のみを送出する。図７は、この例にある動作を行う信号処理部２６０の処理手順を示すフロー図である。信号処理部２６０は、脳波信号及び血流信号の入力を受ける（ステップＳ５１）。また、信号処理部２６０は、動き信号の入力を受け（ステップＳ５２）、この動き信号が示す加速度が第一の大きさ以上か否か判定する（ステップＳ５３）。加速度が第一の大きさ以上でない（未満である）場合（ステップＳ５３でＮＯ）、信号処理部２６０は、ステップＳ５１で入力を受けた脳波信号及び血流信号を通信部２７０へ送出する（ステップＳ５４）。加速度が第一の大きさ以上である場合（ステップＳ５３でＹＥＳ）、信号処理部２６０は、ステップＳ５１で入力を受けた脳波信号及び血流信号のうち、血流信号は通信部２７０へ送出し、脳波信号は送出しない（ステップＳ５５）。
　これにより、実施の形態１の場合と比較して、生体信号分析部５２５による分析における脳波信号が示す脳波及び血流信号が示す血流量の重み付けが変化する。
　このように重み付けを変化させるのは、以下の理由による。すなわち、計測手法の性質上、ユーザが動いている時の脳波の計測は安静時の計測よりも精度が低い。つまり、ユーザの頭部の動きが大きいときに計測された脳波を用いて分析を行うと、その結果は不正確なものになりやすい。一方、血流量の計測の精度は、計測場所の動きの影響が小さい。したがって、検出した頭部の動きの加速度をもって頭部の動きの大きさを示すものとして扱い、その大きさがある程度以上大きいときに計測された、不正確である可能性が高い脳波を生体信号の分析に用いないことで分析の精度の低下を回避することができる。本開示に係る生体信号計測装置は、活動中のユーザに使用され得るものであり、その活動中にユーザが身体を大きく動かすことも想定に入れた上で、より安定して高い精度を確保することで、より信頼性の高い情報をユーザに提供することができる。例えば生体信号計測装置１０Ａは、スポーツ競技の練習中のユーザに使用されることが想定される。そして、ゴルフ、アーチェリー等、種目によっては、ユーザが自身の心身を、例えば緊張、興奮及び集中力等に関して特定の状態に置く練習をすることがある。しかしながら、この練習中のユーザは頭を動かしたり動かさなかったりするため、その頭の動き状態に応じた分析をすることで、一定以上の精度の心理状態に関する分析結果をユーザに提供することができる。また、不正確である可能性が高い生体信号は情報処理装置５００に送信しないことで、通信部２７０及び通信部５１０の処理負荷を減らすことができる。特に、通信部２７０の処理負荷が減れば、生体信号計測装置１０Ａの消費電力が抑えられ、連続稼働時間を延ばすことができる。
　なお、分析における脳波信号が示す脳波及び血流信号が示す血流量の重み付けを変化させる上記の動作による方法は一例であり、各種の変形を加えた方法の利用が可能である。例えば、信号処理部２６０は脳波信号及び血流信号の両方とあわせて、ステップＳ５３での加速度が所定の大きさ以上であるか否かの判定の結果を示すフラグを通信部２７０へ送出してもよい。通信部２７０から情報処理装置５００へは、脳波信号、血流信号及びこのフラグが送信される。情報処理装置５００では、通信部５１０を介してこれらの脳波信号、血流信号及びフラグを受信した生体信号分析部５２５が、フラグの値に応じて、脳波信号を分析の対象に含めるか除外するか切り替えてもよい。また別の例として、信号処理部２６０は通信部５１０を介して、先の例のフラグに代えて、動き信号が示す加速度（動き）の値又はこの値に応じた加速度（動き）の大きさの等級を示す値を情報処理装置５００へ送信してもよい。情報処理装置５００では生体信号分析部５２５が、この加速度（動き）又はその大きさの等級を示す値に応じて、分析処理の計算において脳波信号が示す脳波及び血流信号が示す血流量のそれぞれに適用するパラメータの値を変更してもよい。つまり、生体信号分析部５２５は、動き信号が示す加速度（動き）が大きいほど、脳波に適用するパラメータをゼロに近づけるよう小さくするか、若しくは血流量に適用するパラメータを大きくする、又はこれらの両方を行って、分析において血流量の重み付けが重くなるようにしてもよい。
　また、図７に手順を示す動作による方法及び上記の各変形例による方法は、情報処理装置５００の生体信号分析部５２５で実行されてもよい。この場合、通信部２７０からは、脳波信号、血流信号及び動き信号が情報処理装置５００に送信される。また、生体信号計測システム１Ａにおける信号処理部２６０による上記の処理は必要ではない。
　このように、生体信号計測システム１Ａでは、ユーザの頭部の動きを検出し、検出した動きの加速度を示す動き信号を出力する動き検出器をさらに備え、生体信号分析部５２５では、動き信号が示す動きの大きさに基づいて、脳波信号が示す脳波及び血流信号が示す血流量の、分析における重み付けが変化する。
　これにより、ユーザの頭部の動きが大きいときには精度が落ちやすい脳波の計測結果の分析における重み付けを、その動きの大きさに応じて動的に下げることができる。結果的に、この分析の結果ユーザに提供される情報の精度を向上させることができる。
　また、生体信号分析部５２５では、動き信号が示す動きの大きさが所定の大きさを超える場合に、脳波信号が示す脳波の分析における重み付けがゼロであってもよい。つまり、ユーザの頭部の動きが、使用している脳波計測器による必要な精度での計測が可能な程度を超える場合には、脳波を生体信号分析部５２５による分析の対象から外してもよい。これにより、ユーザに提供される情報の一定以上の精度を確保することができる。
　（その他の変形例）
　本開示に係る生体信号計測装置及びこれを含む生体信号計測システムについて、実施の形態に基づいて上記のとおり説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。次に、その変形例を挙げる。
　図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ実施の形態に係る上記の生体信号計測装置の変形例のひとつを示し、当該生体信号計測装置をユーザが装着している状態の例を示す模式図である。図８Ａ及び図８Ｂに示す変形例には、基台部の形状又は取付に関して上記の各実施の形態と差異がある。
　図８Ａに示す生体信号計測装置１０１０では、基台部１１１０が、鉤状のフック部１１１０ａと計測部１１１０ｂとを有する。フック部１１１０ａが、その形状を利用してユーザの耳の耳甲介の下部にある対珠と呼ばれる部分に引っ掛けられることで、基台部１１１０はユーザの耳に固定される。計測部１１１０ｂは、フック部１１１０ａが対珠に引っ掛けられているときに耳朶に重なる形状、位置及び大きさであり、血流量測定部及び基準電位電極を有して、その耳朶に当てられる面には光源、光検出器及び基準電位電極（図示なし）が露出する。このような形状の基台部１１１０であっても、実施の形態１及び２における基台部１１０に代えて利用することができる。また、例えば耳朶の厚さ又は大きさの問題でクリップのように耳朶を挟む基台部１１０が適さないユーザでも、このような形状の基台部１１１０であれば利用することができる。つまり、ユーザの耳朶の形状に応じて基台部１１０又は基台部１１１０が選択されてもよい。
　なお、図８Ａに示す例では、計測部１１１０ｂでは耳朶の前側に位置するが、後側に位置するものであってもよい。つまり基台部１１１０は、フック部１１１０ａは対珠から耳介の縁を回り込むように伸び、その先に計測部１１１０ｂが付くような形状であってもよい。この場合は、計測部１１１０ｂの位置及び形状が、耳朶を後ろ側から軽く押すようなものであると、血流量測定部及び基準電位電極と耳朶との間の好適な距離又は接触の度合いが得やすい。また、計測部１１１０ｂは、耳朶を前後から挟むような形状であってもよい。この場合の計測部１１１０ｂは、実施の形態１及び２における基台部１１０のように耳朶の前後のいずれに血流量測定部及び基準電位電極があってもよいが、基台部１１０のように固定に必要な程度に耳朶を前後から押すような力を加えるように構成されなくてもよい。例えば計測部１１１０ｂは断面がＵ字状の、耳朶を差し込み入れるための間隙を有する形状であってもよい。
　図８Ｂに示す生体信号計測装置２０１０では、基台部２１１０は、乳突部と呼ばれる、ユーザの耳の後ろに位置する乳様突起と呼ばれる頭蓋骨にある突起を覆う部分を含む領域に、例えばゲル又はペーストを貼り付けてユーザに固定されている。乳突部は、この変形例における計測部位の一例である。光源、光検出器及び基準電位電極（図示なし）は、基台部２１１０の貼付面、つまり乳突部に当てられる面に露出する。基準電極は乳様突起上の皮膚に当てられて脳波の計測のための基準電位を取得する。血流量計測部は反射型を用い、乳突部を走る血管の上、可能であれば動脈の上に位置させる。乳突部は、耳朶に比べてユーザの動きに起因する動き又は振動が少ない。したがって、上記の生体信号計測装置１０又は１０１０と比較して、本変形例における生体信号計測装置２０１０では、電位及び血流量のより正確な測定結果を得やすく、また長時間の装着によるユーザへの負荷が小さい。
　なお、図８Ａ又は図８Ｂを用いて説明した各変形例においても、血流量計測部の光源及び光検出器、並びに基準電位電極は、実施の形態１について図２Ａから図２Ｅを用いて説明した例に準じて配置することができる。
　その他、上述の実施の形態１、２及び変形例において、生体信号計測装置から情報処理装置への生体信号の送信は、逐次実行されてもよいし、又は生体信号に基づくデータを保管するための記憶部を生体信号計測装置が備え、この記憶部に保管されたデータの大きさ、経過時間、又はユーザの操作に応じて情報処理装置に送信されてもよい。
　また、通信部による生体信号計測装置と情報処理装置との通信は無線、有線いずれでもあってもよいし、無線と有線の通信が混在してもよい。例えば、生体信号計測装置が上記の記憶部を備える場合には、使用後の生体信号計測装置を情報処理装置に接続し、記憶部に保管された生体信号に基づくデータが情報処理装置に転送されてもよい。また、インターネットなどの通信網を介して行われてもよい。
　また、脳波計測部は、スマートグラス等の頭部に装着される情報処理装置と一体であってもよい。この場合、通信部を介さずに生体信号がこの情報処理装置の生体信号分析部に入力されてもよい。
　また、実施の形態１及び２並びにその変形例を示す図において、基台部と支持体とはケーブルのみで接続されているが、基台部と支持体とは一体的にひとつの筐体に収められてもよい。
　また、生体信号分析部は生体信号測定装置に備えられてもよい。この場合、実施の形態１又は２における生体信号の分析処理は生体信号測定装置内で実行される。また、実施の形態２における信号処理部の動作は、生体信号測定装置内の生体信号分析部で実行される。情報処理装置は分析の結果取得された心身情報のデータを受け取り、このデータを用いてユーザに心身情報を提示したり、このデータを保管したりする。また、生体信号測定装置が備える生体信号分析部と情報処理装置が備える生体信号分析部とで処理が分担されてもよい。例えば、生体信号分析部が備える生体信号分析部では、より簡単な分析又は逐次入力される生体信号（又はさらに動き信号）のみに基づく分析が実行され、情報処理装置が備える生体信号分析部では、より複雑な分析又は過去のデータも用いる、より詳細な分析が実行されてもよい。
　また、動き検知器は、生体信号計測装置の使用目的に応じたユーザの身体の箇所の動きを検知するのに適した個所にあればよく、その位置は脳波計測部の支持体の中に限定されない。例えば、支持体とも基台部とも別個の筐体に収められたものを、ユーザが自身の身体又は使用する道具の所望の位置に装着して用いられてもよい。また、ユーザが携帯している情報処理端末、ユーザが運転している自動車等が備える加速度センサが生体信号計測装置の動き検知部の上述の役割を果たしてもよい。
　また、基台部に赤外光の光源及び赤色光の光源、並びに各光を感知するための光検知器を搭載して、動脈血酸素飽和度が計測されてもよい。
　その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
　１、１Ａ　生体信号計測システム
　１０、１０Ａ、１０１０、２０１０　生体信号計測装置
　１１０、１１１０、２１１０　基台部
　１３０　血流量計測部
　１５０　基準電位電極（第一電極）
　２００　脳波計測部
　２３０　動き検出器
　２５０　頭部電位電極（第二電極）
　２６０　信号処理部
　５２５　生体信号分析部
　５３０　情報提示部

Claims (11)

  1. 　ユーザの耳朶又は乳突部である計測部位で前記ユーザの血流量を計測するための光源及び光検出器を有する血流量計測部と、
    　前記ユーザの脳波を計測するための基準電位を前記耳朶で取得するための第一電極と、
    　前記血流量計測部及び前記第一電極を一体的に保持する基台部とを備える
    　生体信号計測装置。
  2. 　前記計測部位は前記耳朶であり、
    　前記基台部は、前記耳朶の前側に当てられる前側部及び前記耳朶の後ろ側に当てられる後側部を有し、前記耳朶を前記前側部と前記後側部とで前後から挟むようにして前記耳朶に固定され、
    　前記光源、前記光検出器及び前記第一電極は、前記前側部及び前記後側部の少なくとも一方の前記耳朶に当てられる面に露出する
    　請求項１に記載の生体信号計測装置。
  3. 　前記計測部位は前記耳朶であり、
    　前記基台部は鉤状のフック部と、前記光源、前記光検出器及び前記第一電極が露出する計測面を有する計測部とを有し、前記フック部を前記ユーザの対珠に引っ掛け、前記計測面が前記耳朶の前側及び後ろ側の少なくとも一方に当てられるようにして前記耳朶を含み耳に固定される
    　請求項１に記載の生体信号計測装置。
  4. 　前記光源、前記光検出器及び前記第一電極は、前記基台部の前記耳朶の前側又は後ろ側のいずれか一方に当てられる面に露出する
    　請求項１から３のいずれか一項に記載の生体信号計測装置。
  5. 　前記計測部位は前記乳突部であり、
    　前記基台部は、前記乳突部に貼り付けて固定され、
    　前記光源、前記光検出器及び前記第一電極は、前記基台部の前記乳突部に当てられる面に露出する
    　請求項１に記載の生体信号計測装置。
  6. 　前記光源と前記光検出器とは間隔をおいて配置され、前記間隔は、前記第一電極によって満たされる
    　請求項４又は５に記載の生体信号計測装置。
  7. 　前記脳波を計測するための頭部電位を前記ユーザの頭部で取得するための第二電極を有し、前記第一電極で取得された前記基準電位と、第二電極から出力される前記頭部電位との差分を、計測された前記脳波を示す脳波信号として出力する脳波計測部とをさらに備える
    　請求項１から６のいずれか一項に記載の生体信号計測装置。
  8. 　請求項７に記載の生体信号計測装置と、
    　前記脳波信号及び前記血流量計測部が出力する前記血流量を示す血流信号の少なくとも一方の分析を行って前記ユーザの身体及び心理の少なくとも一方の状態に関する心身情報を取得する生体信号分析部と、
    　前記心身情報を提示する情報提示部とを備える
    　生体信号計測システム。
  9. 　前記ユーザの頭部の動きを検出し、検出した前記動きの加速度を示す動き信号を出力する動き検出器をさらに備え、
    　前記生体信号分析部では、前記動き信号が示す動きの大きさに基づいて、前記脳波信号が示す前記脳波及び前記血流信号が示す前記血流量の前記分析における重み付けが変化する
    　請求項８に記載の生体信号計測システム。
  10. 　前記生体信号分析部では、前記動き信号が示す動きの大きさが所定の大きさを超える場合に、前記脳波信号が示す脳波の前記分析における重み付けがゼロである
    　請求項９に記載の生体信号計測システム。
  11. 　請求項９に記載の生体信号計測システムに含まれるプロセッサによって実行されるプログラムであって、
    　前記プロセッサに、前記動き信号が示す動きに基づいて前記脳波信号及び前記血流信号の前記分析における重みづけを変化させる前記生体信号分析部として機能させる
    　プログラム。
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