JP6247619B2 - 生体情報測定装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、生体情報測定装置及びプログラムに関する。

従来、医療機関などでは、睡眠時無呼吸症候群（ＳＡＳ）や呼吸不全（喘息など）を発見するために、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ_２）の測定が行われている。近年、ＳｐＯ_２を測定する測定装置（パルスオキシメータ）の小型化が進んでおり、測定装置を個人で日常的に継続して利用したいというニーズが高まっている。

このニーズに応えるため、ＳｐＯ_２を測定可能な指輪型などのウェアラブルデバイスが提案されている。

特開２００７−３３０７０８号公報 特開２００４−１２１８６４号公報

生体情報測定装置及びプログラムを提供する。

一実施形態に係る生体情報測定装置は、ＳｐＯ_２測定部と、動き情報測定部と、特徴量算出部と、行動状態判定部と、測定間隔制御部と、を備える。ＳｐＯ_２測定部は、ユーザのＳｐＯ_２を間欠的に測定する。動き情報測定部は、ユーザの動き情報を測定する。特徴量算出部は、動き情報から特徴量を算出する。行動状態判定部は、特徴量に基づいて、ユーザの行動状態を判定する。測定間隔制御部は、行動状態に基づいて、ＳｐＯ_２測定部の測定間隔を制御する。

第１実施形態に係る生体情報測定装置の機能構成を示す概略図。 図１の生体情報測定装置のハードウェア構成を示す概略図。 図１の生体情報測定装置の動作を示すフローチャート。 図１の生体情報測定装置の一例を示す概略図。 図１の生体情報測定装置の一例を示す概略図。 図１の生体情報測定装置の一例を示す概略図。 第２実施形態に係る生体情報測定装置の機能構成を示す概略図。 基準値取得期間の一例を説明する図。 基準値取得期間の他の例を説明する図。 図７の生体情報測定装置の動作を示すフローチャート。 図７の生体情報測定装置による測定結果の一例を示す図。 第３実施形態に係る生体情報測定装置の機能構成を示す図。 測定対象の判定方法の一例を説明する図。 図１２の生体情報測定装置の動作を示すフローチャート図。 第４実施形態に係る生体情報測定装置のハードウェア構成を示す概略図。 ＳｐＯ_２の測定結果の一例を示す図。 蛇腹部分の配線を示す部分拡大図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る生体情報測定装置（以下、「測定装置」という）及び生体情報測定プログラム（以下、「測定プログラム」という）について、図１〜図６を参照して説明する。

まず、本実施形態に係る測定装置の機能構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る測定装置の機能構成を示す概略図である。図１に示すように、この測定装置は、動き情報測定部１と、特徴量算出部２と、行動状態判定部３と、測定間隔制御部４と、ＳｐＯ_２測定部５と、を備える。

動き情報測定部１は、ユーザの動き情報を測定する。動き情報は、例えば、加速度や角速度であるが、これに限られない。動き情報測定部１は、これらの動き情報を検出する加速度センサや角速度センサ（ジャイロセンサ）などの動き情報センサを含み、動き情報センサの出力信号から、動き情報を算出する。動き情報測定部１は、測定装置の動作中に、常時或いは１０秒以下の時間間隔で間欠的に動作し、動き情報を測定する。また、動き情報測定部１が測定する動き情報は、１つであってもよいし、複数であってもよい。

特徴量算出部２は、動き情報測定部１が測定した動き情報から、１つ又は複数の特徴量を算出する。特徴量は、例えば、体動量であるが、これに限られない。

行動状態判定部３は、特徴量算出部２が算出した特徴量に基づいて、ユーザの行動状態を判定する。行動状態判定部２が判定する行動状態には、例えば、睡眠、覚醒、完全静止（測定装置を非装着）、歩行、走行、電車・車・バスに乗車、自転車を運転、飛行機に搭乗、乗船、水泳、テニス、個人競技スポーツ、団体競技スポーツ、食事、飲食、デスクワーク、仰臥、及び着席が含まれるが、これに限られない。

測定間隔制御部４は、行動状態判定部３が判定したユーザの行動状態に基づいて、ＳｐＯ_２測定部５によるＳｐＯ_２の測定間隔を制御する。測定間隔の制御方法については、後述する。

ＳｐＯ_２測定部５は、ユーザのＳｐＯ_２を、所定の時間間隔で間欠的に測定する。ＳｐＯ_２測定部５の測定間隔は、上述の通り、測定間隔制御部４により制御される。ＳｐＯ_２測定部５は、ＳｐＯ_２センサを含み、ＳｐＯ_２センサの出力信号からＳｐＯ_２を算出する。

ＳｐＯ_２センサは、赤色光（Ｒ光）を発するＲ光源と、赤外光（ＩＲ光）を発するＩＲ光源と、受光部と、を備える。Ｒ光源及びＩＲ光源は、例えば、ＬＥＤであり、ＳｐＯ_２の測定部分（ユーザの腕や指など）にＲ光及びＩＲ光をそれぞれ照射する。受光部は、例えば、光電素子であり、測定部分を透過した、或いは測定部分に反射された光を受光し、その強度に応じた信号を出力する。

酸素と結びついたヘモグロビン（ＨｂＯ２）と、酸素と結びついていないヘモグロビン（Ｈｂ）とは、Ｒ光及びＩＲ光に対する吸光度が異なる。このため、ＳｐＯ_２測定部５は、受光部の出力信号から、Ｒ光とＩＲ光の減光度の比を求めることにより、ＳｐＯ_２を算出することができる。

次に、本実施形態に係る測定装置のハードウェア構成について、図２を参照して説明する。本実施形態に係る測定装置は、コンピュータ装置１００を備える。動き情報センサやＳｐＯ_２センサなどの出力信号は、コンピュータ装置１００に入力され、所定の処理を施される。

図２に示すように、コンピュータ装置１００は、ＣＰＵ（中央演算装置）１０１と、入力インターフェース１０２と、表示装置１０３と、通信装置１０４と、主記憶装置１０５と、外部記憶装置１０６とを備え、これらはバス１０７により相互に接続されている。

ＣＰＵ１０１は、主記憶装置１０５上で、測定プログラムを実行する。ＣＰＵ１０１が、測定プログラムを実行することにより、図１を用いて説明した、上述の各機能構成が実現される。

入力インターフェース１０２は、キーボード、マウス、及びタッチパネルなどの入力装置からの操作信号を、測定装置に入力する。入力インターフェース１０２の方式は、例えば、ＵＳＢやイーサネット（登録商標）であるが、これに限られない。動き情報センサやＳｐＯ_２センサは、この入力インターフェース１０２を介してコンピュータ装置１００に接続されてもよい。

表示装置１０３は、測定装置から出力される映像信号を表示する。表示装置は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＣＲＴ（ブラウン管）、及びＰＤＰ（プラズマディスプレイ）であるが、これに限られない。測定されたＳｐＯ_２や測定時刻などの情報は、この表示装置１０３により表示することができる。

通信装置１０４は、測定装置が外部装置と無線又は有線で通信するための装置である。測定されたＳｐＯ_２や測定時刻などの情報は、この通信装置１０４を介して外部装置に送信することができる。外部装置は、例えば、スマートフォンやサーバであるが、これに限られない。動き情報センサやＳｐＯ_２センサの出力信号は、通信装置１０４を介してコンピュータ装置１００に入力されてもよい。

主記憶装置１０５は、測定プログラムの実行の際に、測定プログラム、測定プログラムの実行に必要なデータ、及び測定プログラムの実行により生成されたデータなどを記憶する。測定プログラムは、主記憶装置１０５上で展開され、実行される。主記憶装置１０５は、例えば、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭであるが、これに限られない。

外部記憶装置１０６は、測定プログラム、測定プログラムの実行に必要なデータ、及び測定プログラムの実行により生成されたデータなどを記憶する。これらのプログラムやデータは、測定プログラムの実行の際に、主記憶装置１０５に読み出される。外部記憶装置１０６は、例えば、ハードディスク、光ディスク、フラッシュメモリ、及び磁気テープであるが、これに限られない。

なお、測定プログラムは、コンピュータ装置１００に予めインストールされていてもよいし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶されていてもよい。また、測定プログラムは、インターネット上にアップロードされていてもよい。

次に、本実施形態に係る測定装置の動作について、図３を参照して具体的に説明する。以下では、動き情報は加速度であり、特徴量は体動量であり、行動状態は睡眠及び覚醒の２つであるものとするが、上述の通り、動き情報、体動量及び行動状態は、これに限られない。図３は、本実施形態に係る測定装置の動作を示すフローチャートである。

図３に示すように、測定装置による測定処理が開始すると、ステップＳ１において、動き情報測定部１は、ユーザの加速度を測定する。すなわち、動き情報測定部１は、加速度センサの出力信号から、ユーザの加速度を算出する。加速度センサは、例えば、１軸、２軸、３軸、…ｎ軸（ｎ：自然数）の加速度センサであるが、これに限られない。なお、測定装置による測定処理は、例えば、測定装置の電源がオンになったタイミングや、ユーザからの開始信号に応じて開始される。

ステップＳ２において、特徴量算出部２は、動作情報測定部１が測定した加速度から、ユーザの体動量を算出する。特徴量算出部２は、体動量として、例えば、２軸や３軸等の合成加速度や、合成加速度の平均値を算出する。

ステップＳ３において、行動状態判定部３は、特徴量算出部２が算出した体動量から、ユーザの行動状態を判定する。すなわち、ユーザが睡眠中であるか、覚醒中であるか判定する。行動状態判定部３は、例えば、体動量の最大値、平均値、積分値、及びパターンなどを用いることにより、ユーザが睡眠中であるか判定することができる。

行動状態判定部３が、ユーザは覚醒中と判定した場合（ステップＳ４のＮＯ）、処理はステップＳ５に進み、ユーザは睡眠中と判定した場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、処理はステップＳ６に進む。

ユーザが覚醒中の場合、ステップＳ５において、測定間隔制御部４は、ＳｐＯ_２測定部５の測定間隔を、覚醒時の測定間隔に設定する。覚醒時の測定間隔は、例えば、１分以上６０以下の任意の間隔である。

測定間隔制御部４による測定間隔の制御は、ＳｐＯ_２センサの検出間隔を制御することにより行われてもよいし、ＳｐＯ_２センサの出力信号からＳｐＯ_２を算出する間隔を制御することにより行われてもよい。

これに対して、ユーザが睡眠中の場合、ステップＳ６において、測定間隔制御部４は、ＳｐＯ_２測定部５の測定間隔を、睡眠時の測定間隔に設定する。睡眠時の測定間隔は、覚醒時の測定間隔より短い間隔であり、１秒以上１０秒以下の任意の間隔である。睡眠時の測定間隔をこのように設定することにより、ＳＡＳを精度よく診断することができる。理由は以下の通りである。

ＳＡＳの診断方法として、無呼吸・低呼吸指数（ＡＨＩ）を利用する方法が知られている。ＡＨＩとは、１時間あたりの無呼吸及び低呼吸の合計回数のことである。無呼吸とは、呼吸が１０秒以上停止することであり、低呼吸とは、３％以上のＳｐＯ_２の低下が１０秒以上続くことである。無呼吸及び低呼吸は、ＳｐＯ_２を測定することにより検出することができる。

睡眠時の測定間隔が１０秒より長い場合、測定の待機期間中に無呼吸や低呼吸が発生し、これらを検出できない可能性がある。これに対して、睡眠時の測定間隔が１０秒以下の場合、無呼吸及び低呼吸の発生中に少なくとも１回はＳｐＯ_２を測定することができる。すなわち、無呼吸及び低呼吸の検出漏れを抑制することができる。このため、睡眠時の測定間隔が１０秒以下に設定することにより、ＡＨＩを正確に測定し、ＳＡＳを精度よく診断することができる。

なお、睡眠時の測定間隔は、例えば、１０秒に設定されるのが好ましい。ここにおける測定間隔はＳｐＯ_２センサ非動作時間であり、ＳｐＯ_２を算出するためにＳｐＯ_２センサが動作している時間ではない。ＳｐＯ_２センサ動作時間はＳｐＯ_２を算出するため、例えば５秒間動作しその間の脈拍を用いてＳｐＯ_２を算出する。これにより、ＳＡＳの診断精度を向上させるとともに、測定装置の消費電力を低減することができる。

ＳｐＯ_２センサの動作時間（測定時間）と非動作時間（測定間隔）の別の設定方法として以下の方法がある。まず、装着者の所定時間当たりの脈拍数から、当該装着者の連続する３〜７拍分の時間を算出し、これを動作時間とするとともに、動作時間の１．５倍から２．５倍の時間を非動作時間とする。これにより、装着者の個体差を加味した精度良い測定が可能となる。

ステップＳ５又はステップＳ６において、測定間隔制御部４が測定間隔を設定した後、処理はステップＳ７に進む。

ステップＳ７において、ＳｐＯ_２測定部５は、現在時刻がＳｐＯ_２の測定タイミングであるか判定する。測定タイミングである場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、処理はステップＳ８に進み、測定タイミングでない場合（ステップＳ７のＮＯ）、処理はステップＳ９に進む。

測定タイミングである場合、ステップＳ８において、ＳｐＯ_２測定部５は、ＳｐＯ_２を測定する。すなわち、ＳｐＯ_２測定部５は、ＳｐＯ_２センサにより測定部分にＲ光及びＩＲ光を照射し、これらの透過光又は反射光を受光した受光部からの信号を取得し、取得した信号からＳｐＯ_２を算出する。

ステップＳ８の後、又はステップＳ７において測定タイミングでなかった場合、処理はステップＳ９に進む。

ステップＳ９において、測定装置は、測定処理を終了するか判定する。測定処理を終了する場合（ステップＳ９のＹＥＳ）、測定装置は上述の各機能構成の動作を停止させ、測定処理を終了する。測定装置による測定処理は、例えば、測定装置の電源がオフになったタイミングや、ユーザからの終了信号に応じて終了される。

これに対して、測定処理を終了しない場合（ステップＳ９のＮＯ）、処理はステップＳ１に戻る。以降、測定装置は、測定処理が終了するまで、上述のステップＳ１〜ステップＳ９の処理を繰り返す。

以上説明した通り、本実施形態に係る測定装置は、ＳｐＯ_２を間欠的に測定するため、消費電力を低減することができる。これにより、測定装置の連続駆動時間の長期化や、バッテリーの小型化が可能となる。

また、この測定装置は、ユーザの睡眠時に１０秒以下の測定間隔でＳｐＯ_２を測定するため、睡眠中に発生した無呼吸や低呼吸をもれなく検出することができる。したがって、この測定装置を用いることにより、ＳＡＳを精度よく診断することができる。

なお、本実施形態に係る測定装置は、単一のウェアラブルデバイスとして構成されてもよいし、有線又は無線で接続された複数のデバイスからなるシステムとして構成されてもよい。

測定装置を複数のデバイスからなるシステムとして構成する場合、このシステムは、例えば、センサユニット２０と、情報処理端末３０と、により構成することができる。センサユニット２０は、例えば、腕輪型、指輪型、又はシール型のウェアラブルデバイスにより構成される。また、情報処理端末３０は、例えば、センサハブ、スマートフォン、又は専用端末により構成される。

図４に示すように、センサユニット２０は、動き情報測定部１と、特徴量算出部２と、ＳｐＯ_２測定部５とを備えるのが好ましい。また、情報処理端末３０は、行動状態判定部３と、測定間隔制御部４とを備えるのが好ましい。この場合、情報処理端末３０は、センサユニット２０から受信した特徴量に基づいて、ユーザの行動状態を判定し、行動状態に基づいて、ＳｐＯ_２の測定間隔の制御信号を生成する。そして、センサユニット２０は、情報処理端末３０から受信した制御信号によって、ＳｐＯ_２の測定間隔を制御される。このような構成により、センサユニット２０の消費電力を低減することができる。

また、このシステムは、図５に示すように、動き情報測定部１及び特徴量算出部２を備える第１のセンサユニット２０ａと、ＳｐＯ_２測定部５を備える第２のセンサユニット２０ｂと、行動状態判定部３及び測定間隔制御部４を備える情報処理端末３０と、により構成してもよい。このようにすれば、動き情報測定部１と、ＳｐＯ_２測定部５と、を各測定に適した箇所に装着することが可能となる。

さらに、図６に示すように、動き情報測定部１と、特徴量算出部２と、行動状態判定部３と、測定間隔制御部４と、を備える情報処理端末３０と、ＳｐＯ_２測定部５を備えるセンサユニット２０と、により、このシステムを実現することも可能である。

なお、情報処理端末３０は、行動状態判定部３と、測定間隔制御部４との各機能構成を実現するプログラムを、予めインストールされていてもよいし、インターネット経由でダウンロードしてもよい。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る測定装置及び測定プログラムについて、図７〜図１１を参照して説明する。図７は、本実施形態に係る測定装置の機能構成を示す概略図である。図７に示すように、この測定装置は、基準値取得部６を更に備える。基準値取得部６の機能構成は、コンピュータ装置１００が測定プログラムを実行することにより実現される。他の構成は第１実施形態と同様である。

基準値取得部６は、ユーザのＳｐＯ_２の基準値を取得する。ＳｐＯ_２の基準値とは、ユーザの平常時のＳｐＯ_２である。無呼吸や低呼吸を検出する際に利用されるＳｐＯ_２の低下率は、この基準値に対する低下率として算出することができる。

基準値取得部６は、基準値取得期間に測定されたＳｐＯ_２を基準値として取得する。基準値取得期間とは、基準値の取得に適した期間として予め設定された期間である。基準値取得期間は、ユーザの行動状態及び特徴量の少なくとも一方に基づいて設定される。

基準値取得期間は、例えば、行動状態判定部３によりユーザの行動状態が睡眠と判定された期間である。これは、ユーザの睡眠中は、ユーザの体動が少なく、基準値の取得に適するためである。

また、基準値取得期間は、行動状態が睡眠と判定された期間のうち、入眠後の１回目の浅い眠りの期間であるのが好ましい。これは、深い眠りの期間（図８において丸で囲んだ期間）には、ＳｐＯ_２が低下しやすいのに対して、入眠後の１回目の浅い眠りの期間（図８の矢印で示した期間）には、ＳｐＯ_２が極端に低下することが少ないためである。基準値取得期間を入眠後の１回目の浅い眠りの期間とする場合、行動状態判定部３は、行動状態として、浅い眠りと、深い眠りとをそれぞれ判定するのが好ましい。

さらに、基準値取得期間は、行動状態判定部３によりユーザの行動状態が覚醒と判定された期間のうち、体動量が所定値以下の期間であってもよい。これは、ユーザが覚醒中であっても、体動量が小さい期間（図９の矢印で示した期間）であれば、基準値の取得に適するためである。

またさらに、基準値取得期間は、行動状態判定部３により判定されたユーザの行動状態が、体動が少ないことが予想される行動状態の期間であってもよい。体動の少ない行動状態には、例えば、歩行、電車・車・バスに乗車、飛行機に搭乗、乗船、食事、飲食、デスクワーク、仰臥、及び着席が含まれるがこれに限られない。

次に、本実施形態に係る測定装置の動作について、図１０を参照して具体的に説明する。図１０は、この測定装置の動作を示すフローチャートである。図１０におけるステップＳ１〜Ｓ９は、第１実施形態と同様である。本実施形態では、ステップＳ８の後、処理はステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０において、基準値取得部６は、特徴量及び行動状態の少なくとも一方を取得し、現在時刻が基準値取得期間内であるか判定する。現在時刻が基準値取得期間内ではない場合（ステップＳ１０のＮＯ）、処理はステップＳ９に進む。

これに対して、現在時刻が基準値取得期間内である場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、基準値取得部６は、ステップＳ８において測定されたＳｐＯ_２をＳｐＯ_２測定部５から取得する。基準値取得部６は、取得したＳｐＯ_２を、基準値として記憶される。その後、処理はステップＳ９に進む。

図１１は、測定装置によるＳｐＯ_２の測定結果の一例を示す図である。図１１において、測定結果には、測定時刻と、測定時刻における行動状態と、測定されたＳｐＯ_２（ＳｐＯ_２値）と、基準値（基準ＳｐＯ_２）と、基準値フラグと、が含まれる。基準値フラグは、その時刻に測定されたＳｐＯ_２が基準値であるか否かを示している。測定装置は、このような測定結果を測定時刻ごとに対応づけられて記憶する。

以上説明した通り、本実施形態に係る測定装置は、ＳｐＯ_２の基準値を、特徴量や行動状態に基づいて取得することができる。ＳＡＳを診断する際のＳｐＯ_２の低下率として、この基準値に対するＳｐＯ_２の低下率を用いることにより、個体差のある無呼吸や低呼吸をより正確に判定することができる。このため、本実施形態に係る測定装置を用いることにより、ＳＡＳの診断精度をさらに向上させることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態に係る測定装置及び測定プログラムについて、図１２〜図１４を参照して説明する。図１２は、本実施形態に係る測定装置の機能構成を示す概略図である。図１２に示すように、この測定装置は、測定対象選択部７と、脈波測定部８と、を更に備える。脈波測定部７及び測定対象選択部８の機能構成は、コンピュータ装置１００が測定プログラムを実行することにより実現される。他の構成は第１実施形態と同様である。

脈波測定部７は、ユーザの脈波を、所定の時間間隔で間欠的に測定する。脈波測定部７の測定間隔は任意に設定可能である。脈波測定部７は、脈波センサを含み、脈波センサの出力信号から脈波を生成する。脈波測定部７は、生成した脈波から、脈拍を算出してもよい。

脈波センサは、緑色光（Ｇ光）を発するＧ光源と、受光部と、を備える。Ｇ光源は、例えば、ＬＥＤであり、測定部分にＧ光を照射する。受光部は、例えば、光電素子であり、測定部分を透過した、或いは測定部分に反射された光を受光し、その強度に応じた信号を出力する。脈波センサの受光部は、ＳｐＯ_２センサの受光部と共用されてもよい。

測定対象選択部８は、特徴量及びユーザの行動状態の少なくとも一方に基づいて、測定装置による測定対象を選択する。本実施形態において、測定対象は、ＳｐＯ_２及び脈波の２つである。測定対象選択部８は、測定対象としてＳｐＯ_２を選択した場合、ＳｐＯ_２測定部５を動作させ、測定対象として脈波を選択した場合、脈波測定部７を動作させる。したがって、本実施形態に係る測定装置では、測定対象選択部８により選択された測定対象が測定される。

測定対象選択部８は、例えば、体動量に基づいて測定対象を選択する。具体的には、測定対象選択部８は、体動量の第１閾値と第２閾値（＞第１閾値）と、特徴量算出部２により算出された体動量と、を比較して測定対象を選択する。第１閾値は、ＳｐＯ_２を精度よく測定可能な体動量の上限値であり、第２閾値は、脈波を精度よく測定可能な体動量の上限値である。第２閾値が第１閾値より大きいのは、脈波がＳｐＯ_２より体動に対してロバスト、すなわち、体動による測定精度の低下が小さいためである。

以下では、体動量が第１閾値以下であることを体動量が小さいと称し、体動量が第１閾値より大きく第２閾値以下であることを体動量が中程度と称し、体動量が第２閾値より大きいことを体動量が大きいと称する。

図１３に示すように、測定対象選択部８は、特徴量算出部２により算出された体動量が小さい場合に測定対象としてＳｐＯ_２を選択し、中程度の場合に測定対象として脈波を選択し、大きい場合に測定対象を選択しない。

測定対象をこのように選択することにより、ＳｐＯ２の測定精度が低い期間にはＳｐＯ２測定部５が動作せず、脈波の測定精度が低い期間には脈波測定部７が動作しない。このため、測定装置の消費電力を低減することができる。

なお、測定対象選択部８は、体動量が小さい場合、測定対象としてＳｐＯ_２及び脈波を選択してもよい。これは、体動量が小さい場合、脈波を精度よく測定できるためである。

また、測定対象選択部８は、行動状態に基づいて測定対象を選択してもよい。例えば、測定対象選択部８は、体動量が小さい行動状態と、体動量が中程度の行動状態と、体動量が大きい行動状態と、をそれぞれ設定され、設定された行動状態と、行動状態判定部３により判定された行動状態と、を比較することにより、測定対象を選択してもよい。

すなわち、測定対象選択部８は、行動状態判定部３により判定された行動状態が、体動量が小さい行動状態である場合に測定対象としてＳｐＯ_２を選択し、体動量が中程度の行動状態である場合に測定対象として脈波を選択し、体動量が大きい行動状態である場合に測定対象を選択しない。

体動量が小さい行動状態には、例えば、睡眠、電車・車・バスに乗車、飛行機に搭乗、乗船、食事、飲食、デスクワーク、仰臥、及び着席が含まれる。体動量が中程度の行動状態には、例えば、歩行、及び自転車を運転が含まれる。体動量が大きい行動状態には、例えば、走行、水泳、テニス、個人競技スポーツ、及び団体競技スポーツが含まれる。なお、行動状態の分け方はこれに限られない。

次に、本実施形態に係る測定装置の動作について図１４を参照して具体的に説明する。以下では、測定対象選択部８は、体動量に基づいて測定対象を選択するものとする。図１４は、本実施形態に係る測定装置の動作を示すフローチャートである。図１４におけるステップＳ１，Ｓ２，Ｓ９は、第１実施形態と同様である。本実施形態では、ステップＳ２の後、処理はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、測定対象選択部８は、特徴量算出部２が算出した体動量の大きさを判定する。測定対象選択部８が、体動量は小さいと判定した場合（体動量小）、処理はステップＳ１３に進み、体動量は中程度と判定した場合（体動量中）、処理はステップＳ１５に進み、体動量は大きいと判定した場合（体動量大）、処理はステップＳ１７に進む。

体動量が小さい場合、ステップＳ１３において、測定対象選択部８は、測定対象としてＳｐＯ_２を選択し、ＳｐＯ_２測定部５を動作させる。この際、測定対象選択部８は、脈波測定部７を動作させない。

その後、ステップＳ１４において、ＳｐＯ_２の測定処理が実行される。ステップＳ１４におけるＳｐＯ_２の測定処理は、第１実施形態における、ステップＳ３〜Ｓ８の処理である。ＳｐＯ_２の測定処理の終了後、処理はステップＳ９に進む。

体動量が中程度の場合、ステップＳ１５において、測定対象選択部８は、測定対象として脈波を選択し、脈波測定部７を動作させる。この際、測定対象選択部８は、ＳｐＯ_２測定部５を動作させない。その後、ステップＳ１６において、脈波測定部７が脈波を測定する。脈波の測定後、処理はステップＳ９に進む。

体動量が大きい場合、ステップＳ１７において、測定対象選択部８は、測定対象を選択しない。この際、測定対象選択部８は、ＳｐＯ_２測定部５及び脈波測定部７を動作させない。その後、処理はステップＳ９に進む。

以上説明した通り、本実施形態に係る測定装置によれば、ＳｐＯ_２だけでなく、脈波も測定することができる。また、ＳｐＯ_２及び脈波の測定精度が低い場合には、ＳｐＯ_２測定部５及び脈波測定部７を動作させないため、消費電力を低減することができる。

なお、本実施形態に係る測定装置は、脈波測定部７に加えて、或いは、脈波測定部７の代わりに、心拍数や体温などの生体情報を測定する他の生体情報測定部を備える構成も可能である。

（第４実施形態）
第４実施形態に係る測定装置について、図１５〜図１７を参照して説明する。本実施形態に係る測定装置は、ユーザの腕や指に装着される単一のウェアラブルデバイスとして構成される。この測定装置が備える機能構成は、第１実施形態と同様である。ここで、図１５は、本実施形態に係る測定装置１０のハードウェア構成を示す概略図である。図１５に示すように、この測定装置１０は、バンド部１１と、筐体１２と、ＳｐＯ_２センサ１３と、を備える。

バンド部１１は、装着部分（ユーザの腕や指など）に測定装置１０を装着するための環状部材である。ユーザは、バンド部１１に腕や指を通して測定装置１０を装着する。このバンド部１１は蛇腹部分１４を備える。

蛇腹部分１４は、バンド部１１の一部に形成された蛇腹状の部分である。蛇腹部分１４は、バンド部１１の周方向に伸縮自在であり、バンド部１１に少なくとも１つ設けられる。測定装置１０をユーザが装着すると、この蛇腹部分１４がバンド部１１をユーザの装着部分に締め付ける。これにより、バンド部分１１がユーザの装着部分に固定される。

筐体１２は、バンド部１１の一部に固定されており、測定装置１０の各部品を収納している。例えば、図示されていないが、筐体１２は、測定装置１０のバッテリーや、測定装置１０の各機能構成を実現するコンピュータ装置１００を内蔵している。図１５に示すように、コンピュータ装置１００の表示装置１０３は、ユーザが測定装置１０を装着した状態で視認可能なように、バンド部１１に対して外側に配置されている。

また、筐体１２には、加速度センサなどの動き情報センサ１５が設けられている。動き情報センサ１５は、筐体１２の内部でコンピュータ装置１００と配線により接続されている。動き情報センサ１５とコンピュータ装置１００とが協働することにより、動き情報測定部１の機能構成が実現される。

ＳｐＯ_２センサ１３は、反射型のＳｐＯ_２センサであり、バンド部１１の内周側に設けられている。このため、測定装置１０をユーザが装着すると、ＳｐＯ_２センサ１３は、ユーザの装着部分と近接し、反射光によるＳｐＯ_２の測定が可能になる。

ここで、図１６は、反射型のＳｐＯ_２センサの測定結果の一例を示す図である。図１６（ａ）は指の腹側でＳｐＯ_２を測定した測定結果であり、図１６（ｂ）は指の甲側でＳｐＯ_２を測定した測定結果である。図１６からわかるように、ＳｐＯ_２は、指の腹側で測定した方が、指の甲側で測定するよりも、より正確に心拍を捉えることが可能であり、また、Ｒ光とＩＲ光の減光度の比を明瞭に把握することができる。これは、腕で測定する場合でも同様である。

このため、測定装置１０は、ＳｐＯ_２センサ１３が指や腕の腹側に位置するように装着されるのが好ましい。また、測定装置１０は、表示装置１０３の視認性が向上するように、筐体１１が指や腕の甲側に位置するように装着されるのが好ましい。これらの観点から、図１５に示すように、ＳｐＯ_２センサ１３は、筐体１１に対してバンド部１１の反対側に設けられるのが好ましい。これにより、ＳｐＯ_２の測定精度と表示装置１０３の視認性とを同時に向上させることができる。

ＳｐＯ_２センサ１３をこのように配置した場合、ＳｐＯ_２センサ１３は、バンド部１１内に設けられた配線により、コンピュータ装置１００と接続される。ＳｐＯ_２センサ１３とコンピュータ装置１００とが協働することにより、ＳｐＯ_２測定部５が構成される。

ここで、図１７は、ＳｐＯ_２センサ１３の配線のうち、蛇腹部分１４に設けられた配線１６を示す部分拡大図である。図１７において、矢印は蛇腹部分１４の伸縮方向を示している。図１７に示すように、配線１６は、蛇腹部分１４の伸縮方向に対して、傾斜するように設けられる。配線１６をこのように設けることにより、配線１６を伸縮方向と平行に設けた場合に比べて、蛇腹部分１４が伸縮した際に配線１６に加わる負荷が低下し、蛇腹部分１４の伸縮による配線１６の断線を抑制することができる。

以上説明した通り、本実施形態に係る測定装置１０によれば、蛇腹部分１４によって、バンド部１１を装着部分に固定することができる。すなわち、ＳｐＯ_２センサ１３を、腕や指などの測定部分に固定することができる。このため、従来のパルスオキシメータのように、指先にプローブを装着する必要が無く、装着時にプローブによって指先の動きが制限されない。したがって、本実施形態によれば、測定装置１０の装着時の快適性を向上させることができる。

なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、各実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１：動き情報測定部、２：特徴量算出部、３：行動状態判定部、４：測定間隔制御部、５：ＳｐＯ_２測定部、６：基準値取得部、７：脈波測定部、８：測定対象選択部、１０：生体情報測定装置、１１：バンド部、１２：筐体、１３：ＳｐＯ_２センサ、１４：蛇腹部分、１５：動き情報センサ、１６：配線、２０：センサユニット、３０：情報処理端末、１００：コンピュータ装置、１０１：ＣＰＵ，１０２：入力インターフェース、１０３：表示装置、１０４：通信装置、１０５：主記憶装置、１０６：外部記憶装置、１０７：バス

Claims (10)

1. ユーザのＳｐＯ_２を間欠的に測定するＳｐＯ_２測定部と、
   前記ユーザの動き情報を測定する動き情報測定部と、
   前記動き情報から特徴量を算出する特徴量算出部と、
   前記特徴量に基づいて、前記ユーザの行動状態を判定する行動状態判定部と、
   前記行動状態に基づいて、前記ＳｐＯ_２測定部の測定間隔を制御する測定間隔制御部と、
   を備える
   生体情報測定装置。
2. 前記測定間隔制御部は、前記ユーザが睡眠中の場合、前記測定間隔を１０秒以下に設定する
   請求項１に記載の生体情報測定装置。
3. 前記動き情報測定部は、加速度センサである
   請求項１又は請求項２に記載の生体情報測定装置。
4. 前記特徴量は、体動量である
   請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。
5. 前記特徴量及び前記行動状態の少なくとも一方に基づいて、前記ユーザのＳｐＯ_２の基準値を取得する基準値取得部を更に備える
   請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。
6. 前記基準値取得部は、前記ユーザの覚醒中及び入眠後の少なくとも一方において、前記基準値を取得する
   請求項５に記載の生体情報測定装置。
7. 前記ユーザの脈波を間欠的に測定する脈波測定部を更に備える
   請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。
8. 前記特徴量及び前記行動状態の少なくとも一方に基づいて、測定対象を選択する測定対象選択部を更に備える
   請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。
9. 伸縮自在な蛇腹状に形成された蛇腹部分を有する環状のバンド部と、
   前記バンド部の内周側に設けられたＳｐＯ_２センサと、
   動き情報を測定する動き情報センサと、
   を備える
   請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。
10. 前記蛇腹部分は、伸縮方向に対して傾斜して設けられた配線を有する
    請求項９に記載の生体情報測定装置。

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