(57)【要約】  セグメントごとに導出される特徴量を用いた分析を、より高精度に行う装置および方法等を提供する。一実施形態に係る生体情報処理装置は、被測定者の生体情報の時系列データから、前記生体情報が取得された期間における前記被測定者の運動状態に基づいて前記時系列データの部分であるセグメントを生成する、セグメント生成部と、前記セグメントから特徴量を導出する特徴量導出部と、前記特徴量、および前記特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する出力部と、を備える。
2019069417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定者の生体情報の時系列データから、前記生体情報が取得された期間における前記被測定者の運動状態に基づいて前記時系列データの部分であるセグメントを生成する、セグメント生成手段と、
前記セグメントから特徴量を導出する特徴量導出手段と、
前記特徴量、および前記特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する出力手段と、
を備える生体情報処理装置。
【請求項２】
前記セグメント生成手段は、前記運動状態が同じである期間の一部または全部を前記セグメントの期間として設定する、
請求項１に記載の生体情報処理装置。
【請求項３】
前記セグメント生成手段は、前記運動状態が遷移する時点から所定の時間後の時点を前記セグメントの始点として設定する、
請求項１または２に記載の生体情報処理装置。
【請求項４】
前記特徴量導出手段は、所定の長さ未満の前記セグメントからは前記特徴量を導出しない、
請求項１から３のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項５】
前記セグメント生成手段は、複数の前記セグメントに、当該セグメントにおける前記運動状態に基づくラベルを付与し、
前記生体情報処理装置は、前記ラベルが同一である複数の前記セグメントから導出される前記特徴量を統合することで、代表的な特徴量を導出する統合手段を備え、
前記出力手段は、前記代表的な特徴量、および前記代表的な特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項６】
前記統合手段は、第１の長さの第１のセグメントから導出される第１の特徴量と、前記第１のセグメントよりも長い第２の長さの第２のセグメントから導出される第２の特徴量とを統合する場合に、前記代表的な特徴量に対する、前記第２の特徴量の寄与率と前記第１の特徴量の寄与率との比が、前記第２の長さと前記第１の長さとの比よりも大きくなるように、前記第１の特徴量および前記第２の特徴量に重みを付与し、前記重みに基づいて前記第１の特徴量と前記第２の特徴量を統合する、
請求項５に記載の生体情報処理装置。
【請求項７】
前記代表的な特徴量とストレスとの関係の学習により生成されたストレス推定モデルに基づき、前記被測定者のストレスの度合いを推定するストレス推定手段をさらに備え、
前記出力手段は、前記ストレスの度合いを前記被測定者の状態に関する情報として出力する、
請求項５または６に記載の生体情報処理装置。
【請求項８】
前記セグメント生成手段は、複数の前記セグメントのそれぞれに、当該セグメントにおける前記運動状態および当該セグメントの長さの少なくともいずれかに基づく、当該セグメントから導出される前記特徴量の精度に対する信頼性の高さを示す信頼度を付与し、
前記生体情報処理装置は、前記複数のセグメントの各々から導出される前記特徴量を、前記信頼度に応じた重みづけを行った上で統合することで全体の特徴量を導出する統合手段を備え、
前記出力手段は、前記全体の特徴量、および前記全体の特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
請求項１に記載の生体情報処理装置。
【請求項９】
前記セグメント生成手段は、所定の長さ未満の前記セグメントに対しては最も低い前記信頼度を付与する、請求項８に記載の生体情報処理装置。
【請求項１０】
前記セグメントは、前記運動状態が割り当てられた区間の１つ以上の組を含み、
前記生体情報処理装置は、
前記セグメントから導出された前記特徴量に基づく値を、当該セグメントを構成する前記区間のそれぞれに割り当てる特徴量割当手段と、
前記区間に割り当てられた前記特徴量と前記運動状態との組の変動を入力とするストレス推定モデルを用いて、前記被測定者のストレスの度合いを推定するストレス推定手段と、
を備える請求項１に記載の生体情報処理装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の生体情報処理装置と、
前記生体情報を取得する生体情報取得手段と、
前記被測定者の動きを表す動き情報を取得する動き情報取得手段と、を含み、
前記生体情報処理装置は、前記動きを表す情報に基づき前記運動状態を識別する運動状態識別手段を備える、
生体情報処理システム。
【請求項１２】
被測定者の生体情報の時系列データから、前記生体情報が取得された期間における前記被測定者の運動状態に基づいて前記時系列データの部分であるセグメントを生成し、
前記セグメントから特徴量を導出し、
前記特徴量、および前記特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
生体情報処理方法。
【請求項１３】
前記セグメントの生成において、前記運動状態が同じである期間の一部または全部を前記セグメントの期間として設定する、
請求項１２に記載の生体情報処理方法。
【請求項１４】
前記セグメントの生成において、前記運動状態が遷移する時点から所定の時間後の時点を前記セグメントの始点として設定する、
請求項１２または１３に記載の生体情報処理方法。
【請求項１５】
前記特徴量の導出において、所定の長さ未満の前記セグメントからは前記特徴量を導出しない、
請求項１２から１４のいずれか一項に記載の生体情報処理方法。
【請求項１６】
前記セグメントの生成において、複数の前記セグメントに、当該セグメントにおける前記運動状態に基づくラベルを付与し、
前記ラベルが同一である複数の前記セグメントから導出される前記特徴量を統合することで、代表的な特徴量を導出し、
前記代表的な特徴量、および前記代表的な特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
請求項１２から１５のいずれか一項に記載の生体情報処理方法。
【請求項１７】
第１の長さの第１のセグメントから導出される第１の特徴量と、前記第１のセグメントよりも長い第２の長さの第２のセグメントから導出される第２の特徴量とを統合する場合に、前記代表的な特徴量に対する、前記第２の特徴量の寄与率と前記第１の特徴量の寄与率との比が、前記第２の長さと前記第１の長さとの比よりも大きくなるように、前記第１の特徴量および前記第２の特徴量に重みを付与し、前記重みに基づいて前記第１の特徴量と前記第２の特徴量を統合する、
請求項１６に記載の生体情報処理方法。
【請求項１８】
前記代表的な特徴量とストレスとの関係の学習により生成されたストレス推定モデルに基づき、前記被測定者のストレスの度合いを推定し、
前記ストレスの度合いを前記被測定者の状態に関する情報として出力する、
請求項１６または１７に記載の生体情報処理方法。
【請求項１９】
前記セグメントの生成後、複数の前記セグメントのそれぞれに、当該セグメントにおける前記運動状態および当該セグメントの長さの少なくともいずれかに基づく、当該セグメントから導出される前記特徴量の精度に対する信頼性の高さを示す信頼度を付与し、
前記複数のセグメントの各々から導出される前記特徴量を、前記信頼度に応じた重みづけを行った上で統合することで全体の特徴量を導出し、
前記全体の特徴量、および前記全体の特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
請求項１２に記載の生体情報処理方法。
【請求項２０】
所定の長さ未満の前記セグメントに対しては最も低い前記信頼度を付与する、請求項１９に記載の生体情報処理方法。
【請求項２１】
前記セグメントは、前記運動状態が割り当てられた区間の１つ以上の組を含み、
前記セグメントから導出された前記特徴量に基づく値を、当該セグメントを構成する前記区間のそれぞれに割り当て、
前記区間に割り当てられた前記特徴量と前記運動状態との組の変動を入力とするストレス推定モデルを用いて、前記被測定者のストレスの度合いを推定する、
請求項１２に記載の生体情報処理方法。
【請求項２２】
被測定者の生体情報の時系列データから、前記生体情報が取得された期間における前記被測定者の運動状態に基づいて前記時系列データの部分であるセグメントを生成する、セグメント生成処理と、
前記セグメントから特徴量を導出する特徴量導出処理と、
前記特徴量、および前記特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する出力処理と、
をコンピュータに実行させるプログラムを記憶する、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
【請求項２３】
前記セグメント生成処理は、前記運動状態が同じである期間の一部または全部を前記セグメントの期間として設定する、
請求項２２に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
【請求項２４】
前記セグメント生成処理は、前記運動状態が遷移する時点から所定の時間後の時点を前記セグメントの始点として設定する、
請求項２２または２３に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
【請求項２５】
前記特徴量導出処理は、所定の長さ未満の前記セグメントからは前記特徴量を導出しない、
請求項２２から２４のいずれか一項に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
【請求項２６】
前記セグメント生成処理は、複数の前記セグメントに、当該セグメントにおける前記運動状態に基づくラベルを付与し、
前記プログラムは、前記ラベルが同一である複数の前記セグメントから導出される前記特徴量を統合することで、代表的な特徴量を導出する統合処理を前記コンピュータに実行させ、
前記出力処理は、前記代表的な特徴量、および前記代表的な特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
請求項２２から２５のいずれか一項に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
【請求項２７】
前記統合処理は、第１の長さの第１のセグメントから導出される第１の特徴量と、前記第１のセグメントよりも長い第２の長さの第２のセグメントから導出される第２の特徴量とを統合する場合に、前記代表的な特徴量に対する、前記第２の特徴量の寄与率と前記第１の特徴量の寄与率との比が、前記第２の長さと前記第１の長さとの比よりも大きくなるように、前記第１の特徴量および前記第２の特徴量に重みを付与し、前記重みに基づいて前記第１の特徴量と前記第２の特徴量を統合する、
請求項２６に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
【請求項２８】
前記プログラムは、前記代表的な特徴量とストレスとの関係の学習により生成されたストレス推定モデルに基づき、前記被測定者のストレスの度合いを推定するストレス推定処理を前記コンピュータにさらに実行させ、
前記出力処理は、前記ストレスの度合いを前記被測定者の状態に関する情報として出力する、
請求項２６または２７に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
【請求項２９】
前記セグメント生成処理は、複数の前記セグメントのそれぞれに、当該セグメントにおける前記運動状態および当該セグメントの長さの少なくともいずれかに基づく、当該セグメントから導出される前記特徴量の精度に対する信頼性の高さを示す信頼度を付与し、
前記プログラムは、前記複数のセグメントの各々から導出される前記特徴量を、前記信頼度に応じた重みづけを行った上で統合することで全体の特徴量を導出する統合処理を前記コンピュータに実行させ、
前記出力処理は、前記全体の特徴量、および前記全体の特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
請求項２２に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
【請求項３０】
前記セグメント生成処理は、所定の長さ未満の前記セグメントに対しては最も低い前記信頼度を付与する、請求項２９に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
【請求項３１】
前記セグメントは、前記運動状態が割り当てられた区間の１つ以上の組を含み、
前記プログラムは、
前記セグメントから導出された前記特徴量に基づく値を、当該セグメントを構成する前記区間のそれぞれに割り当てる特徴量割当処理と、
前記区間に割り当てられた前記特徴量と前記運動状態との組の変動を入力とするストレス推定モデルを用いて、前記被測定者のストレスの度合いを推定するストレス推定処理と、
を前記コンピュータに実行させる、請求項２２に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、人物の生体情報を処理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従業員の職場におけるストレスによる離職・休職と、それによる企業の負担の増加が問題になっている。この問題を解決する為、心拍・発汗・体温等の生体情報（生体信号とも呼ばれる）を測定することで被測定者のストレスの度合いを推定する技術および研究がある。【０００３】
生体情報の中でも、心拍の情報は、ストレスに関係が深く、ストレスの度合いの推定（以下、「ストレス推定」とも表記）において有用な情報である。心拍により生じる脈波の情報から疲労度を評価する方法に関する発明が、例えば、特許文献１に記載されている。【０００４】
しかしながら、単に生体情報を用いるだけでは、精度の高いストレス推定は難しい。なぜなら、生体情報は、ストレス以外の要因、例えば、被測定者の運動の程度（以下、「運動レベル」、「運動状態」とも表記）によっても、変動するからである。【０００５】
そこで、生体情報を分析すると同時に、生体情報が得られた時点における被測定者の運動状態を推定する研究がある。例えば、非特許文献１は、皮膚電気活動（Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｒｍａｌ  Ａｃｔｉｖｉｔｙ；ＥＤＡ）と精神状態との関係に関する研究を開示している。この研究では、３０秒の期間ごとの、ウェアラブルセンサにより被験者から取得されたＥＤＡのピークの出現回数（すなわち、ＥＤＡのピーク出現頻度）が計測された。また、各期間における被験者の運動レベル（座っている状態、歩いている状態等）が、加速度計によって判定され、ＥＤＡのピーク出現頻度は運動レベルごとに集計された。この研究により、運動レベルが高いほど、ＥＤＡ振幅およびＥＤＡピーク出現頻度は大きな値となることが示された。【０００６】
非特許文献２も、被験者の皮膚温度（Ｓｋｉｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ＳＴ）および皮膚コンダクタンス（Ｓｋｉｎ  Ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ；ＳＣ）等の生体情報と同時に、手の加速度（Ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ  ｄａｔａ；ＡＣＣ）も測定する研究を開示している。【０００７】
他に、運動と生体情報とに関して情報処理を行う技術として、運動を行った後の脈拍から「体力年齢」を算出する技術が、特許文献２に記載されている。ただし、特許文献２に開示される技術は、被測定者は決められた運動をすることが前提であるため、運動状態を推定する処理を含まない。それゆえ、自由に行動する被測定者のストレスの度合いを推定することは、特許文献２に開示される技術ではできない。【０００８】
また、人に装着された加速度センサから所定の時間間隔ごとの運動頻度を推定し、運動頻度の変化に基づいて、シーン（同じ動作内容のまとまり）を抽出する技術が、特許文献３に開示されている。ただし、特許文献３に開示される技術は、人の心身の状態を測定する技術ではない。特許文献３には体温が測定されることが記載されているが、体温は所定の時間間隔ごとの体温の平均値の算出に用いられるのみである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００５／０００１１９号
【特許文献２】特開２０１１−１６１０７９号公報
【特許文献３】国際公開第２０１０／０３２５７９号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】A. Sano, “Measuring College Students’ Sleep, Stress, Mental Health and Wellbeing with Wearable Sensors and Mobile Phones,” Massachusetts Institute of Technology, 2015, pp.87-106.
【非特許文献２】A. Sano et al., “Recognizing academic performance, sleep quality, stress level, and mental health using personality traits, wearable sensors and mobile phones,” 2015 IEEE 12th International Conference on Wearable and Implantable Body Sensor Networks (BSN), 2015, pp.1-6.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ストレス推定に用いられる、生体情報に基づく指標値（以下、「特徴量」と表記）の中には、測定データが長いほどより精度よく検出される特徴量や、十分な精度で検出されるために十分な長さの測定データを必要とする特徴量がある。【００１２】
例えば、心拍に関する特徴量として、ＨＦ（Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）成分、およびＬＦ（Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）成分と呼ばれる特徴量が知られている。ＨＦ成分およびＬＦ成分は、心拍変動の時系列データにおいて現れる、周期が比較的長い波である。これらの成分は、分析に使用される時系列データが長いほど、より精度よく検出される。特に、ＬＦ成分は、周波数が０．０５Ｈｚから０．１５Ｈｚ程度の範囲の成分であるため、３０秒程度の時系列データからは検出され難い。【００１３】
他にも、心拍変動の時系列データにおける相関次元（Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）も、十分な精度で検出されるために比較的長い時系列データを必要とする特徴量の１つである。【００１４】
非特許文献１および２に開示されるような、生体情報を３０秒ごとに区切って、区切られた部分（セグメント）からそれぞれ特徴量を検出する方法では、上述のような特徴量が精度よく検出できない。つまり、時系列データをより細かく（すなわち、短いセグメントに）分割するほど、有用な情報が欠落し、ストレス推定の精度が下がるという、第１のデメリットがある。換言すれば、長周期成分に基づいた精度の高いストレス推定を行うには、特徴量を検出するための、時系列データのセグメントは、長いほど良い。【００１５】
しかし、時系列データの区切り（セグメンテーション）の単位を長く設定すると、運動状態が正確に判定されない可能性が高くなるという、第２のデメリットがある。１つのセグメントの中に２種類以上の運動状態が含まれてしまう可能性が大きくなるからである。セグメントごとに運動状態が判定されるので、セグメントが長いほど、実際の運動状態が頻繁に切り替わる場合に運動状態の遷移を検出できなくなるおそれがある。【００１６】
つまり、生体情報と運動状態とを分析する単位であるセグメントの長さは、短いほど第１のデメリットが大きくなり、長いほど第２のデメリットが大きくなる。【００１７】
本発明は、セグメントごとに導出される特徴量を用いた分析を、より高精度に行う装置および方法等を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一態様に係る生体情報処理装置は、被測定者の生体情報の時系列データから、前記生体情報が取得された期間における前記被測定者の運動状態に基づいて前記時系列データの部分であるセグメントを生成する、セグメント生成手段と、前記セグメントから特徴量を導出する特徴量導出手段と、前記特徴量、および前記特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する出力手段と、を備える。【００１９】
本発明の一態様に係る生体情報処理方法は、被測定者の生体情報の時系列データから、前記生体情報が取得された期間における前記被測定者の運動状態に基づいて前記時系列データの部分であるセグメントを生成し、前記セグメントから特徴量を導出し、前記特徴量、および前記特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する。【００２０】
本発明の一態様に係るプログラムは、被測定者の生体情報の時系列データから、前記生体情報が取得された期間における前記被測定者の運動状態に基づいて前記時系列データの部分であるセグメントを生成する、セグメント生成処理と、前記セグメントから特徴量を導出する特徴量導出処理と、前記特徴量、および前記特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する出力処理と、を実行させる。上記のプログラムは、例えば、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体により記憶される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、セグメントごとに導出される特徴量を用いた分析を、より高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る生体情報処理システムの構成を示すブロック図である。
【図２】セグメントの生成処理の流れの具体例を示すフローチャートである。
【図３】特徴量の導出の概念を示す図である。
【図４】特徴量の統合の概念を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る生体情報処理装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る生体情報処理システムの構成を示すブロック図である。
【図７】特徴量の割り当ての概念を示す図である。
【図８】第２の実施形態に係る生体情報処理装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る生体情報処理システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】第３の実施形態に係る生体情報処理装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の各実施形態の各部を構成するハードウェアの例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本開示の計算式において用いられる、演算子「・」は、乗算の演算子であり、演算子「／」は、除算の演算子である。
【００２４】
＜＜第１の実施形態＞＞
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２５】
＜構成＞
図１は、第１の実施形態に係る生体情報処理システム１の構成を示すブロック図である。生体情報処理システム１は、生体情報処理装置１１と、生体情報取得部５と、動き情報取得部６と、を含む。
【００２６】
生体情報処理装置１１は、制御部１１０と、記憶部１１９と、運動状態識別部１１１と、セグメント生成部１１２と、特徴量導出部１１３と、統合部１１４と、ストレス推定部１１５と、情報出力部１１６と、を備える。
【００２７】
生体情報処理装置１１は、生体情報取得部５および動き情報取得部６に、通信可能に接続される。生体情報処理装置１１は、生体情報取得部５および動き情報取得部６により取得された情報を受け取る。生体情報処理装置１１と生体情報取得部５との間の通信、および生体情報処理装置１１と動き情報取得部６との間の通信は、有線によって行われてもよいし、無線によって行われてもよい。
【００２８】
生体情報処理装置１１は、例えば、インターネットに接続されたサーバである。この場合、生体情報処理装置１１は、インターネットを介して生体情報取得部５および動き情報取得部６により取得された情報を受け取ってもよい。生体情報処理装置１１は、被測定者が所持する、携帯情報端末またはＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理装置でもよい。その場合、生体情報処理装置１１は、例えば、ケーブルを介して、または電磁波や音波等を用いた通信によって、生体情報取得部５および動き情報取得部６から情報を受け取ってもよい。生体情報処理装置１１、生体情報取得部５、および動き情報取得部６の一部または全部が同一の装置であってもよい。
【００２９】
＝＝＝生体情報取得部５＝＝＝
生体情報取得部５は、生体情報を取得する。
【００３０】
生体情報取得部５により取得される生体情報の例としては、脈波（心拍）、体温、脳波、筋電位、血流、血中成分、呼吸の様子、まばたきの様子、および発汗の程度等が挙げられる。生体情報取得部５により取得される生体情報は、ユーザの精神状態または疲労度等がわかる生体情報であれば何でもよい。以下の説明においては、取得される生体情報として心拍を想定するが、心拍はあくまで生体情報処理装置１１が処理する生体情報の一例である。
【００３１】
生体情報取得部５は、例えば、腕時計型、貼り付け型、又は巻きつけ型等のウェアラブルセンシングデバイスである。生体情報取得部５は、例えば、ＰＰＧ（Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ）によって脈波を取得する光電式容積脈波計、または心筋の筋電を計測することによって心拍を測定する心電計等の、人体に接触させて生体情報を取得するセンサでもよい。あるいは、生体情報取得部５は、カメラ等を用いて非接触で脈波又は心拍を推定する装置でもよい。
【００３２】
生体情報取得部５は、取得された生体情報を、時刻情報とともに生体情報処理装置１１に送信する。生体情報取得部５により取得された生体情報は、例えば、制御部１１０によって時系列データとして記憶部１１９に記憶される。
【００３３】
＝＝＝動き情報取得部６＝＝＝
動き情報取得部６は、被測定者が行っている運動の強さの指標となる情報である動き情報を取得する。動き情報は、動きの激しさを示す指標、身体的な負荷の程度を示す指標、あるいは、エネルギーの消費量を示す指標とも言える。動き情報取得部６は、生体情報取得部５により取得される生体情報に影響を与える、身体的な活動の様子を特定可能な情報を取得すればよい。
【００３４】
例えば、動き情報取得部６は、人体に取り付けられる加速度センサである。あるいは、例えば、動き情報取得部６は、カメラと、カメラにより撮影された人物の動きを追跡する画像処理装置との組でもよいし、対象までの距離を取得する深度センサとその距離の変化を分析する分析装置との組でもよい。
【００３５】
動き情報取得部６は、例えば、動き情報として、被測定者の特定の部位のＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向の加速度（ＡｃＸ、ＡｃＹ、およびＡｃＺ）を、常時（例えば、１秒あたり８回の頻度で）取得する。なお、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、動き情報取得部６において定義されている方向である。
【００３６】
動き情報取得部６が、被験者に取り付けられた加速度センサである場合は、動き情報取得部６は計測値それ自体を、動き情報として取得すればよい。
【００３７】
動き情報取得部６がカメラと、カメラにより撮影された人物の動きを追跡する画像処理装置との組である場合、動き情報取得部６は、被測定者の特定の部位の加速度を、画像処理によって算出すればよい。
【００３８】
動き情報取得部６が対象までの距離を取得する深度センサとその距離の変化を分析する分析装置との組である場合も、動き情報取得部６は、被測定者の特定の部位の加速度を、深度センサとその部位との間の距離の変動に基づいて算出すればよい。
【００３９】
動き情報は、所定の閾値以上の加速度が計測された時刻だけを示す情報でもよい。例えば、動き情報取得部６は、歩数計のように、所定の閾値以上の加速度を検出するデバイスであってもよい。
【００４０】
動き情報取得部６は、取得された動き情報を、時刻情報とともに生体情報処理装置１１に送信する。動き情報取得部６により取得された動き情報は、例えば、制御部１１０によって記憶部１１９に記録され、運動状態識別部１１１による運動状態の識別（後述）に用いられる。
【００４１】
なお、生体情報取得部５および動き情報取得部６が計時機能を持たない場合は、生体情報取得部５および動き情報取得部６は、取得された値を随時、生体情報処理装置１１に送出し、生体情報処理装置１１にて制御部１１０がその値に時刻情報を付与してもよい。
【００４２】
以下、生体情報処理装置１１に含まれる構成要素のそれぞれの機能について説明する。後述するが、制御部１１０、運動状態識別部１１１、セグメント生成部１１２、特徴量導出部１１３、統合部１１４、ストレス推定部１１５、および情報出力部１１６は、例えば、プログラムに基づいて命令を実行する１つまたは複数のプロセッサとメモリとを含むコンピュータによって構成されてもよい。
【００４３】
なお、本実施形態において、生体情報処理装置１１が処理する対象である生体情報が取得された期間（スパン）を、ｔ＝０からｔ＝ｔｍａｘまでの期間（スパン）であると定義する。
【００４４】
＝＝＝制御部１１０＝＝＝
制御部１１０は、生体情報処理装置１１に含まれる他の構成要素の動作を制御する。
【００４５】
また、制御部１１０は、生体情報処理装置１１が扱うデータの流れを制御する。例えば、制御部１１０は、生体情報取得部５および動き情報取得部６により取得された情報を受け取り、受け取った情報を記憶部１１９に記録する。
【００４６】
＝＝＝記憶部１１９＝＝＝
記憶部１１９は、生体情報処理装置１１が扱うデータを一時的に、または非一時的に、記憶する。記憶部１１９は、いわば、ワーキングメモリである。記憶部１１９は、不揮発性の記憶媒体でもよい。記憶部１１９に対して、生体情報処理装置１１に含まれる他の構成要素は自由にデータを読み書き可能である。
【００４７】
＝＝＝運動状態識別部１１１＝＝＝
運動状態識別部１１１は、測定期間（スパン）に含まれる、時刻の小単位の各々における、被測定者の運動状態を識別する。言い換えれば、運動状態識別部１１１は、時刻の小単位の各々における運動状態を数種類の運動状態に分類する。運動状態の種類は、例えば、“Ｓｉｔｔｉｎｇ”（座）状態、“Ｗａｌｋｉｎｇ”（歩）状態、および“Ｒｕｎｎｉｎｇ”（走）状態の３種類である。識別される運動状態の種類および数はこれには限られない。例えば、運動状態の種類は、“Ｓｉｔｔｉｎｇ”（座）状態、“Ｓｔａｎｄｉｎｇ”（立）状態、“Ｗａｌｋｉｎｇ”（歩）状態、および“Ｒｕｎｎｉｎｇ”状態の４種類でもよいし、この４種類にさらに“Ｓｌｅｅｐｉｎｇ”（寝）状態が加わった５種類でもよい。運動状態は、被測定者の運動の強さを、段階毎に識別するパラメータであればよい。
【００４８】
運動状態の各種類は、“Ｓｉｔｔｉｎｇ”等の具体的な名称を持たなくてもよい。例えば、運動状態の種類は、「第１の運動状態」と「第２の運動状態」と「第３の運動状態」との３種類でもよい。
【００４９】
運動状態識別部１１１は、情報処理の対象となるデータ全体の時間の範囲を、時間Ｔｓごとの区間（ｐｅｒｉｏｄ）に分け、各区間における被測定者の運動状態を識別する。区間は、例えば、区間Ｎ１＝［０，Ｔｓ］，区間Ｎ２＝［Ｔｓ，２Ｔｓ］，・・・，区間Ｎｎ＝［（ｎ−１）Ｔｓ，ｎ・Ｔｓ］のように設定される。区間の数がｋ個生成可能であるとき、上記のｎの値の最大値はｋである。なお、区間は、閉区間でも、開区間でも、半開区間でもよい。
【００５０】
区間の長さＴｓの値は予め設定されていてもよいし、データの長さに応じて適宜設定されてもよい。Ｔｓの具体的な値は、例えば、１秒、１０秒、３０秒、または１分である。より細かく運動状態を識別するためには、区間の長さＴｓは短い方がよい。ただし、運動状態が頻繁に切り替わると後述するセグメントが短くなる。好適なＴｓの値は、被測定者の状況等によって変化するため、生体情報処理装置１１の設計者または利用者により、適宜設定されるとよい。
【００５１】
区間は、区間どうしが重なるよう設定されてもよい。例えば、区間は、重なり度として“Ｗ”を用いて、区間Ｎ１＝［０，Ｔｓ＋Ｗ］，区間Ｎ２＝［Ｔｓ，２Ｔｓ＋Ｗ］，・・・，区間Ｎｎ＝［（ｎ−１）Ｔｓ，ｎ・Ｔｓ＋Ｗ］のように設定されてもよい。
【００５２】
以下、区間における被測定者の運動状態を「区間の運動状態」とも表記する。
【００５３】
区間の運動状態を識別する方法は、一般に知られている方法でよい。区間の運動状態を識別する方法の例を、以下に示す。
【００５４】
例として、運動状態識別部１１１は、ある区間Ｎｘ＝［Ｘ１，Ｘ２］における運動状態を識別するとする。
【００５５】
運動状態識別部１１１は、区間の長さよりも短い期間（ｔｅｒｍ）ごとの運動の強さを示す指標値を導出し、その指標値に基づいて運動状態を識別してもよい。本開示では、運動の強さを示す指標値を“ＡＭ”とする。“ＡＭ”は、“Ａｃｔｉｖｉｔｙ  Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ”の略である。
【００５６】
例えば、運動状態識別部１１１は、区間Ｎｘ＝［Ｘ１，Ｘ２］をＬ個（Ｌは任意の整数）の期間（ｔｅｒｍ）に等分割し、Ｔ０＝Ｘ１、ＴＬ＝Ｘ２、分割点をＴ１、Ｔ２、・・・、ＴＬ−１とする。運動状態識別部１１１は、各期間［０，Ｔ１］、・・・、［ＴＬ−１，ＴＬ］のＡＭを導出する。なお、期間（ｔｅｒｍ）は、閉区間でも、開区間でも、半開区間でもよい。
【００５７】
［ＡＭの導出方法の例］
ある期間をＤｘ＝［Ｔａ，Ｔｂ］とする。期間ＤｘにおけるＡＭの導出方法の例を以下に示す。
【００５８】
例えば、動き情報として、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向の加速度が、期間Ｄｘ＝［Ｔａ，Ｔｂ］の間にｍ回取得されるとする。ｉ＝１，２，・・・，ｍとして、加速度が取得される時刻をｔｉとし、時刻ｔｉで取得された、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向の加速度を、それぞれ、ＡｃＸｉ、ＡｃＹｉ、およびＡｃＺｉとする。
【００５９】
この場合、運動状態識別部１１１は、期間Ｄｘ＝［Ｔａ，Ｔｂ］におけるＡＭを、例えば、下記の数式に基づいて算出する。
【００６０】
【数１】
2019069417.tif 000003
【００６１】
ＲｍＸ、ＲｍＹ、ＲｍＺは、それぞれ、ＡｃＸ、ＡｃＹ、ＡｃＺの、区間Ｎｘ＝［Ｘ１，Ｘ２］の直前のＰ秒間（Ｐの値は任意）の移動平均である。Ｐの値は、例えば、５である。
【００６２】
ＡＭの定義の別の例を式（２）から（４）に示す。
【００６３】
【数２】
2019069417.tif 000004
【００６４】
【数３】
2019069417.tif 000005
【００６５】
【数４】
2019069417.tif 000006
【００６６】
式（４）の関数ＨはＨｅａｖｉｓｉｄｅ関数である。すなわち、Ｈ（ｘ）の値は、ｘが０を超える場合に１、ｘが０以下である場合に０である。式（４）により導出されるＡＭは、区間Ｄｘ＝［Ｔａ，Ｔｂ］に含まれる複数の時点ｔｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）のうち、加速度が閾値Ｔｈ以上であった時点の個数を示す。
【００６７】
式（４）における閾値Ｔｈは、設計者により設定された値でもよい。閾値Ｔｈは、決定木を用いた機械学習等によって導出されてもよい。
【００６８】
動き情報が、所定の閾値以上の加速度が計測された時刻である場合、運動状態識別部１１１は、期間Ｄｘ＝［Ｔａ，Ｔｂ］において所定の閾値以上の加速度が検出された回数を、Ｄｘ＝［Ｔａ，Ｔｂ］におけるＡＭとしてもよい。
【００６９】
［ＡＭを用いた運動状態の識別方法の例］
次に、ＡＭを用いて区間Ｎｘ＝［Ｘ１，Ｘ２］の運動状態を識別する方法の例を説明する。
【００７０】
運動状態識別部１１１は、例えば、ＡＭを、運動状態の種類よりも１少ない数の境界値のそれぞれと比較する。運動状態の種類が３種類である場合は、２つの境界値が用いられる。
【００７１】
一例として、運動状態識別部１１１は、区間Ｎｘ＝［Ｘ１，Ｘ２］に含まれる期間Ｄｉ＝［Ｔｉ−１，Ｔｉ］（ｉ＝１，・・・，Ｌ）の各々におけるＡＭを、２つの境界値“ＷＳ”および“ＲＷ”と比較する。そして、運動状態識別部１１１は、各々のＡＭのうち、ＡＭ≦ＷＳであるＡＭの数、ＷＳ≦ＡＭ≦ＲＷであるＡＭの数、およびＲＷ≦ＡＭであるＡＭの数を、計上する。そして、運動状態識別部１１１は、下記の手順により、区間Ｎｘ＝［Ｘ１，Ｘ２］における運動状態を決定する。
・ＡＭ≦ＷＳであるＡＭの数が最も多い場合、運動状態は“Ｓｉｔｔｉｎｇ”
・ＷＳ≦ＡＭ＜ＲＷであるＡＭの数が最も多い場合、運動状態は“Ｗａｌｋｉｎｇ”
・ＲＷ＜ＡＭであるＡＭの数が最も多い場合、運動状態は“Ｒｕｎｎｉｎｇ”
ただし、ＡＭ≦ＷＳであるＡＭの数、ＷＳ≦ＡＭ≦ＲＷであるＡＭの数、およびＲＷ≦ＡＭであるＡＭの数のうち、最大である数が２以上存在する場合は、決定可能な運動状態のうちいずれか１つの運動状態を優先させて設定するよう設計されればよい。
【００７２】
上記手順は、例えば下記の式（５）および（６）に示される計算によっても実現され得る。すなわち、区間Ｎｘ＝［Ｘ１，Ｘ２］に含まれる各期間の指標値をＡＭｊ（ｊ＝１，・・・，Ｌ）として、式（５）により定義される変数ＭａｘＣｏｕｎｔを用いることで、区間Ｎｘ＝［Ｘ１，Ｘ２］の運動状態を表す変数“Ｓｔａｔｅ”の値が、式（６）により決定されてもよい。
【００７３】
【数５】
2019069417.tif 000007
【００７４】
【数６】
2019069417.tif 000008
なお、上記の境界値（ＲＷ、ＷＳ）は、設計者により設定された値でもよい。境界値は、決定木を用いた機械学習等によって導出されてもよい。
【００７５】
［ＡＭを用いた運動状態の識別方法の別の例］
各々のＡＭと所定の閾値との比較により運動状態を決定する方法の例は、上記以外にも次のような例がある。
【００７６】
例えば、運動状態識別部１１１は、ＲＷ≦ＡＭであるＡＭの数が第１の閾値以上である場合は“Ｒｕｎｎｉｎｇ”状態を付与し、それ以外の場合で、ＷＳ≦ＡＭであるＡＭの数が第２の閾値以上である場合は“Ｗａｌｋｉｎｇ”状態を付与し、それ以外の場合は “Ｓｉｔｔｉｎｇ”状態を付与してもよい。
【００７７】
また、例えば、運動状態識別部１１１は、α１＜α２＜α３なる係数α１、α２、およびα３を用意し、ＡＭ≦ＷＳであるＡＭの数に第１の係数α１をかけ、ＷＳ＜ＡＭ≦ＲＷであるＡＭの数に第２の係数α２をかけ、およびＲＷ＜ＡＭであるＡＭの数に第３の係数α３をかけ、これらの積の総和を算出してもよい。上記の総和は、ＷＳよりも大きいＡＭの数が多いほど、大きくなり、さらにＲＷよりも大きいＡＭの数が多いほど、大きくなる。運動状態識別部１１１は、算出された総和を、所定の閾値と比較することによって運動状態を決定してもよい。例えば、運動状態識別部１１１は、算出された総和が第３の閾値以下である場合は“Ｓｉｔｔｉｎｇ”状態を付与し、算出された総和が第４の閾値（ただし第４の閾値＞第３の閾値）を超える場合は“Ｒｕｎｎｉｎｇ”状態を付与し、それ以外の場合は“Ｗａｌｋｉｎｇ”状態を付与してもよい。
【００７８】
また、例えば、運動状態識別部１１１は、区間Ｎｘに含まれる期間の各々におけるＡＭの総和を、所定の閾値と比較することによって運動状態を決定してもよい。例えば、ＡＭの総和が第５の閾値以下である場合は“Ｓｉｔｔｉｎｇ”状態を付与し、ＡＭの総和が第６の閾値（ただし第６の閾値＞第５の閾値）を超える場合は“Ｒｕｎｎｉｎｇ”状態を付与し、それ以外の場合は“Ｗａｌｋｉｎｇ”状態を付与してもよい。
【００７９】
以上のようにして、運動状態識別部１１１は、各区間における被測定者の運動状態を識別する。
【００８０】
運動状態識別部１１１は、各区間に、識別された運動状態を関連づけた情報を、セグメント生成部１１２に送出する。運動状態識別部１１１は、各区間に、識別された運動状態を関連づけた情報を、記憶部１１９に記録してもよい。
【００８１】
＝＝＝セグメント生成部１１２＝＝＝
セグメント生成部１１２は、運動状態識別部１１１により識別された各区間の運動状態に基づいて、生体情報の時系列データからセグメントを生成する。
【００８２】
セグメント生成部１１２は、時系列データから、セグメントの各々が、１つの区間から成るか、又は運動状態が同一である連続した区間から成るかのいずれかであるように、複数のセグメントを生成する。
【００８３】
例えば、セグメント生成部１１２は、運動状態が同一である、連続する区間が、同一のセグメントに属し、運動状態が異なる、連続する区間が、異なるセグメントＳｎおよびＳｎ＋１に属するように、分割する。
【００８４】
具体的には、例えば、セグメント生成部１１２は、各区間の運動状態を時間順に調べ、運動状態が直前の区間の運動状態から変化しない区間に対しては、その区間を直前の区間と同一のセグメントに属する区間であると設定する。運動状態が直前の区間の運動状態から変化する区間に対しては、セグメント生成部１１２は、運動状態が変化する直前の区間をそのセグメントの最後の区間に設定し、運動状態が変化した直後の区間を新しいセグメントの最初の区間に設定する。
【００８５】
セグメント生成部１１２は、例えば、図２に示されるフローチャートに従った処理を行うことによって、セグメントの生成を行ってもよい。図２のフローチャートは、“ｉ”を、１からｋ（区間の総数）まで１ずつ増やしながら、Ｎｉが属するべきセグメントＳｎを決定する処理の手順を示す。“ｎ”はセグメントの番号である。全てのｎについてＳｎの初期値はφ（空集合）とする。セグメント生成部１１２は、まず、ｎの値を１に、ｉの値を１に設定した後（ステップＳ２１）、セグメントＳｎに区間Ｎｉを追加する（ステップＳ２２）、すなわち、区間Ｎｉの範囲をセグメントＳｎの範囲に包含させる。その後、セグメント生成部１１２は、ｉ＝ｋでなければ（ステップＳ２３においてＮＯ）ステップＳ２４の判定処理を行い、ｉ＝ｋであれば（ステップＳ２３においてＹＥＳ）処理を終了する。ステップＳ２４において、セグメント生成部１１２は、ｉ番目の区間の運動状態を表す値であるＳｔａｔｅｉがＳｔａｔｅｉ＋１に等しくない場合（ステップＳ２４においてＮＯ）、“ｎ”を１増やした後（ステップＳ２５）、“ｉ”を１増やす（ステップＳ２６）。ＳｔａｔｅｉがＳｔａｔｅｉ＋１に等しい場合（ステップＳ２４においてＹＥＳ）、セグメント生成部１１２は、“ｎ”を変化させずに“ｉ”を１増やす（ステップＳ２６）。こうすることで、運動状態が同一である連続する区間は、同一のセグメントＳｎに属し、運動状態が異なる連続する区間は、異なるセグメント（ＳｎまたはＳｎ＋１）に属することとなる。ステップＳ２６の後は、セグメント生成部１１２の処理は、ステップＳ２２の処理に戻る。
【００８６】
図２のフローチャートの処理が終了した時点で、ｎ個のセグメントＳｎの生成が完了する。
【００８７】
なお、セグメントが長くなりすぎると、そのセグメントから特徴量を導出するのに膨大な時間がかかるという問題が生じる場合がある。そこで、セグメントの長さに上限が設けられていてもよい。
【００８８】
例えば、全てのセグメントが生成された後、長さが上限（例えば、６００秒）を超えるセグメントがある場合、セグメント生成部１１２は、そのセグメントを分割し、分割後の各セグメントの長さが上限以下になるようにしてもよい。
【００８９】
あるいは、セグメント生成部１１２は、セグメントを生成する過程で、セグメントの長さが上限を超えないように各セグメントを生成してもよい。
【００９０】
セグメント生成部１１２は、生成されたセグメントの各々に、セグメントの種類を示すラベルを付与する。ラベルは、セグメントに対する処理方法を区別するために用いられる。セグメント生成部１１２は、ラベルを、そのセグメントを構成する区間の運動状態に基づき付与する。例えば、“Ｓｉｔｔｉｎｇ”状態である区間からなるセグメントに対しては、セグメント生成部１１２は“Ｓｉｔｔｉｎｇ”状態を示すラベルを付与する。同様に、セグメント生成部１１２は、セグメントに、それぞれ“Ｓｉｔｔｉｎｇ”状態、“Ｗａｌｋｉｎｇ”状態、または“Ｒｕｎｎｉｎｇ”状態のいずれかを示すラベルを付与してもよい。以下、セグメントに付与されたラベルを、「セグメントのラベル」とも表記する。
【００９１】
セグメント生成部１１２は、生成されたセグメントの情報（すなわち、範囲または区間の組、および付与されたラベルを示す情報）を特徴量導出部１１３に対して送出する。セグメント生成部１１２は、生成されたセグメントの情報を記憶部１１９に記録してもよい。
【００９２】
＝＝＝特徴量導出部１１３＝＝＝
特徴量導出部１１３は、生体情報取得部５により取得された生体情報を、セグメント生成部１１２により設定されたセグメントごとに分析し、各セグメントの生体情報から特徴量を導出する。
【００９３】
図３は、特徴量導出部１１３によりセグメントごとの特徴量を導出する概念を表す図である。図３に示される例では、生体情報が取得されたｔ＝０からｔ＝ｔｍａｘまでの期間が、“Ｓｉｔｔｉｎｇ”等のラベルが付与されたセグメントに分けられている。ｎ個のセグメントの長さは不均一であるが、特徴量導出部１１３は、それぞれのセグメントの時系列データから同数の（図３に示される例では１つの）特徴量（Ｃ１からＣｎ）を導出する。
【００９４】
特徴量は、例えば、データ値の代表値（最大値、最小値、中央値、最頻値、平均値等）でもよいし、時系列データに対して所定の計算を行うことにより得られる値でもよい。特徴量導出部１１３は、１つのセグメントあたり複数個の特徴量を導出してもよい。
【００９５】
例えば、時系列データが心拍変動の時系列データである場合、特徴量導出部１１３は、特徴量として、ＨＦ成分の値、およびＬＦ成分の値を導出してもよい。ＨＦ成分およびＬＦ成分の値は、心拍変動の時系列データを周波数成分に変換することで得られる。また、ＬＦ成分の値をＨＦ成分の値で除した値であるＬＦ／ＨＦの値も、ストレス推定によく用いられる。特徴量導出部１１３は、ＬＦ／ＨＦの値を特徴量として導出してもよい。
【００９６】
特徴量導出部１１３は、各セグメントからの特徴量を統合部１１４に送出する。特徴量導出部１１３は、各セグメントと特徴量とが関係づけられた情報を記憶部１１９に記録してもよい。
【００９７】
＝＝＝統合部１１４＝＝＝
統合部１１４は、各セグメントから導出された特徴量を統合して、代表的な特徴量を導出する。代表的な特徴量とは、情報処理の対象となるデータの全体にわたって得られた特徴量を代表する特徴量である。代表的な特徴量が、後述のストレス推定に用いられる。
【００９８】
統合部１１４は、代表的な特徴量を、ラベル別に導出する。すなわち、統合部１１４は、同一のラベルが付与されたセグメントごとに特徴量を統合し、代表的な特徴量を導出する。
【００９９】
図４は、代表的な特徴量の導出の概念を示す図である。図４に示される例は、特徴量導出部１１３により各々のセグメントから１つずつ導出された、全３種類の特徴量に対して統合を行う例である。この例では、統合により３つの代表的な特徴量（Ｃ＿ｓｉｔｔｉｎｇ、Ｃ＿ｗａｌｋｉｎｇ、およびＣ＿ｒｕｎｎｉｎｇ）が導出される。なお、１つのセグメントから複数の種類の特徴量が導出される場合は、代表的な特徴量は特徴量の種類ごとに導出されてよい。
【０１００】
以下、ラベル別に統合される結果得られる代表的な特徴量を「ラベル別特徴量」と称する。ラベルは運動状態に基づき付与されるので、ラベル別特徴量は、運動状態別の特徴量ということもできる。
【０１０１】
特定のラベルに係るラベル別特徴量（すなわち、特定のラベルが付与されたセグメントから導出される特徴量を統合することにより得られる代表的な特徴量）の導出方法の例を、以下で説明する。
【０１０２】
統合部１１４は、例えば、特定のラベルが付与されたセグメントから導出された特徴量のそれぞれを、その特徴量が導出されたセグメントの長さに応じて重みづけを行った上で足し合わせることで、その特定のラベルに係るラベル別特徴量を導出する。
【０１０３】
例えば、“Ｓｉｔｔｉｎｇ”状態を示すラベルが付与された３つのセグメントＳａ，Ｓｂ，Ｓｃから、それぞれ特徴量として心拍数の平均値Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃが導出された場合、統合部１１４は、上記３つのセグメントの長さＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを重み係数として用いて、
（Ｌａ・Ｒａ＋Ｌｂ・Ｒｂ＋Ｌｃ・Ｒｃ）／（Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃ）
により導出される値を、代表的な特徴量とする。
【０１０４】
重みづけに用いられる重み係数とセグメントの長さとの関係は、必ずしも線形の関係でなくてもよい。ＨＦ成分やＬＦ成分等の長周期成分が特徴量に用いられる場合等は、セグメントの長さが長いほど特徴量の信頼性が高くなると考えられる。そのような場合は、長さが長いセグメントから導出される特徴量ほど、重みが長さ分よりも大きくなるように、重み係数が設定されてもよい。
【０１０５】
例えば、同じラベルが付与されたＱ個のセグメントＳ１，Ｓ２，・・・，ＳＱから、それぞれ特徴量としてＣ１，Ｃ２，・・・，ＣＱが導出されたとする。セグメントＳｉ（ｉ＝１，・・・，Ｑ）の長さをＬｉとすると、セグメント生成部１１２は、ラベル別特徴量を、任意の正の実数ｘ１、ｘ２（ｘ１＜ｘ２）についてｆ（ｘ１）／ｘ１＜ｆ（ｘ２）／ｘ２が成立するような関数ｆを用いて、
（Σｉ=1..QＣｉ・ｆ（Ｌｉ））／（Σｉ=1..Qｆ（Ｌｉ））
により導出してもよい。ｆ（ｘ）＝ｘα（αは任意の１以上の実数）が、関数ｆの一例である。
【０１０６】
このような計算によれば、異なる長さ（第１の長さと第２の長さ）のセグメントから導出された特徴量（第１の特徴量と第２の特徴量）について、代表的な特徴量に対する、第２の特徴量の寄与率と第１の特徴量の寄与率との比は、第２の長さと第１の長さとの比よりも大きくなる。
【０１０７】
統合部１１４は、統合によって導出された、ラベル別の代表的な特徴量を、ストレス推定部１１５に対して送出する。
【０１０８】
＝＝＝ストレス推定部１１５＝＝＝
ストレス推定部１１５は、統合部１１４により導出された代表的な特徴量から、被測定者のストレスの度合い（ストレスの強さ、またはレベルと言い換えられてもよい）を判定する。
【０１０９】
ストレス推定部１１５は、例えば、予め訓練データセットを用いた学習により生成されたストレス推定モデルを有する。そして、ストレス推定部１１５は、代表的な特徴量にストレス推定モデルを適用し、出力としてストレスの度合いを示す情報を導出する。
【０１１０】
ストレス推定モデルは、少なくとも１つのラベル別特徴量を入力とする。ストレス推定モデルは、運動状態とラベル別特徴量の組を入力とするモデルでもよい。ストレス推定モデルは、複数の運動状態と、当該複数の運動状態のそれぞれに係るラベル別特徴量との組を入力とするモデルでもよい。ストレスの度合いを示す情報は、例えば、「問題なし」または「問題あり」の二値でもよいし、「ストレスの度合いはｘｘ％」のように、数値で表される情報でもよい。
【０１１１】
訓練データセットは、例えば、ストレスの度合いが既知である人物から得られたラベル別特徴量のデータセットである。訓練データセットを用意するために人物のストレスの度合いを知る方法としては、例えば、アンケートによるストレスの度合いの調査等、ストレスの度合いを生体情報以外の情報から得る方法が採用されればよい。
【０１１２】
＝＝＝情報出力部１１６＝＝＝
情報出力部１１６は、生体情報処理装置１１による処理の結果を示す情報を出力する。
【０１１３】
例えば、情報出力部１１６は、情報を、表示装置に出力することで、情報を表示装置に表示させる。
【０１１４】
情報出力部１１６は、生体情報処理装置１１以外の装置に情報を送信してもよい。例えば、情報出力部１１６は生体情報取得部５に情報を送信してもよい。生体情報取得部５が情報を表示する機能を有している場合、生体情報取得部５は受信した情報を表示してもよい。このような構成によれば、被測定者は生体情報処理装置１１による処理の結果を知ることが可能となる。
【０１１５】
情報出力部１１６は、記憶装置に情報を出力することで、情報を記憶装置に記憶させてもよい。記憶装置は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の非一時的な記憶装置でもよいし、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の一時的な記憶装置でもよい。被測定者等の人物が、当該記憶装置に記憶された情報にアクセスすれば、その人物は生体情報処理装置１１による処理の結果を知ることが可能となる。
【０１１６】
情報出力部１１６が出力する情報は、例えば、ストレスの度合いを示す情報である。ストレスの度合いを示す情報は、被測定者の状態に関する情報であるとも言える。情報出力部１１６は、各セグメントから導出された特徴量、代表的な特徴量、および全体の特徴量等を出力してもよい。
【０１１７】
＜動作＞
次に、図５のフローチャートを参照しながら生体情報処理装置１１の動作の流れを説明する。
【０１１８】
まず、生体情報処理装置１１の制御部１１０が、生体情報と動き情報とを受け取る（ステップＳ１１０）。制御部１１０は、生体情報と動き情報とを記憶部１１９に記録してもよい。
【０１１９】
次に、運動状態識別部１１１が、動き情報取得部６により取得された動き情報に基づき、各区間の運動状態を識別する（ステップＳ１１１）。
【０１２０】
次に、セグメント生成部１１２が、各区間の運動状態に基づき、データのセグメントの生成を行う（ステップＳ１１２）。
【０１２１】
次に、特徴量導出部１１３が、各セグメントから特徴量を導出する（ステップＳ１１３）。
【０１２２】
次に、統合部１１４が、ラベル別に特徴量を統合し、ラベル別特徴量を導出する（ステップＳ１１４）。
【０１２３】
次に、ストレス推定部１１５が、被測定者のストレスの度合いを判定する（ステップＳ１１５）。
【０１２４】
そして、情報出力部１１６が、生体情報処理装置１１による情報処理の結果を出力する（ステップＳ１１６）。すなわち、情報出力部１１６は、例えば、被測定者のストレスの度合いを示す情報を出力する。
【０１２５】
＜効果＞
第１の実施形態に係る生体情報処理装置１１によれば、運動状態による生体情報への影響を考慮しながら、生体情報を処理し、精度の良いストレス推定を行うことができる。
【０１２６】
その理由は、特徴量導出部１１３および統合部１１４によりラベル別（運動状態別）に代表的な特徴量が導出され、ストレス推定部１１５がその代表的な特徴量とストレスモデルとに基づいてストレス推定を行うからである。
【０１２７】
また、生体情報処理装置１１は、運動状態の変化を柔軟に検出しながら、セグメントの長さを十分に長くすることができるため、精度のよいストレス推定を行うことができる。
【０１２８】
運動状態の変化を柔軟に検出できる理由は、区間の長さ（Ｔｓ）が、セグメントの長さとは無関係に、任意の値（例えば１秒等）に設定可能であるからである。
【０１２９】
セグメントの長さを十分に長くすることができる理由は、セグメント生成部１１２が、区間をセグメントとして生成するのではなく、同一の運動状態が付与された連続した区間が同一のセグメントに属するように、セグメントを生成するからである。
【０１３０】
以上のように、本実施形態に係る生体情報処理装置１１は、セグメントごとに導出される特徴量を用いた分析を、より高精度に行うことができる、という効果がある。
【０１３１】
特に、特徴量が、ＨＦ成分およびＬＦ成分の値のように、セグメントが長いほど精度よく検出される情報であれば、上述の効果は大きい。
【０１３２】
＜＜変形例＞＞
［変形例１］運動が生体情報に反映される時間の考慮
生体情報の中には、心拍や発汗等、運動状態が変化してからある程度の期間が経ってから運動状態の影響が反映される生体情報がある。そのような生体情報がストレス推定に用いられる一つの実施形態では、セグメント生成部１１２は、運動状態が変化する区間からＹ秒（Ｙは非負の実数）後の時点をセグメントの境界に設定してもよい。
【０１３３】
言い換えれば、セグメント生成部１１２は、運動状態が変化した時点からＹ１秒後の時点から、次に運動状態が変化した時点からＹ２秒後の時点までを、１つのセグメントの範囲として設定してもよい。それぞれのＹ（上記のＹ１、Ｙ２等）の値は、等しくなくてもよい。例えば、Ｙの値は、運動状態の変化のパターン（“Ｓｉｔｔｉｎｇ”状態から“Ｗａｌｋｉｎｇ”状態への変化であるか、“Ｗａｌｋｉｎｇ”状態から“Ｓｉｔｔｉｎｇ”状態への変化であるか、等）に応じて異なる値でもよい。
【０１３４】
なお、Ｙの値は、区間の長さの整数倍でもよいし、そうでなくてもよい。
【０１３５】
あるいは、セグメント生成部１１２は、運動状態が変化した時点からＹ秒間の期間を含まないように、セグメントを生成してもよい。すなわち、セグメント生成部１１２は、運動状態が変化した時点からＹ秒後の時点から、次に運動状態が変化する時点までの期間を、１つのセグメントの範囲として設定してもよい。
【０１３６】
セグメント生成部１１２は、まず、図２に示されるフローチャートに従って仮のセグメントを生成した後、その仮のセグメントから、運動状態が変化した時点からＹ秒間の期間を除いた期間を、真のセグメント（すなわち、特徴量導出部１１３による処理の対象となるセグメント）として生成してもよい。
【０１３７】
運動状態が変化した時点から所定の時間の経過後までの期間を考慮してセグメントを設定することで、より正確に生体情報と運動状態とが関連づけられる。これにより、運動状態の変化の影響を受けるまでに時間がかかる生体情報を用いたストレス推定の精度を、向上させることができる。特に、運動状態が遷移する時点から所定の時間後の時点をセグメントの始点として設定することで、運動状態が遷移した直後の生体情報を用いることによるストレス推定の精度の悪化を防ぐことができる。
【０１３８】
［変形例２］全体の特徴量の導出
一つの実施形態では、統合部１１４は、情報処理の対象となるデータの全範囲に含まれるすべてのセグメントを統合し、全体の特徴量を導出してもよい。例えば、統合部１１４は、ラベルごとに導出されたラベル別特徴量を統合することで、全体の特徴量を導出してもよい。
【０１３９】
そして、ストレス推定部１１５は、全体の特徴量とストレスとの関係を学習することによって得られたストレス推定モデルを用いて、全体の特徴量からストレスの度合いを推定してもよい。
【０１４０】
統合部１１４は、全体の特徴量を導出する際、ラベル別特徴量のそれぞれに対して、ラベルに応じた補正または重みづけの少なくともいずれかを行ってもよい。
【０１４１】
例えば、特徴量が、平均体温等、運動の強さと相関がある特徴量であるような場合、統合部１１４は、“Ｗａｌｋｉｎｇ”状態に係るラベル別特徴量をＶ１減じ、“Ｗａｌｋｉｎｇ”状態に係るラベル別特徴量をＶ２減じる補正を行ってもよい。Ｖ１およびＶ２は、ラベルが表す運動状態に応じて定められる値である。Ｖ１およびＶ２は、運動状態と特徴量の変化との関係に関する知見に基づいて適切に設定されればよい。
【０１４２】
また、特徴量が、その精度が運動の強さと相関があるような特徴量である場合、統合部１１４は、その精度に応じた重みづけを行った上で、全体の特徴量を導出してもよい。
【０１４３】
例えば、運動量が少ない場合に付与される運動状態（例えば“Ｓｉｔｔｉｎｇ”状態）では、生体情報は、主に精神的な状態に依存すると考えられる。運動量が多い場合に付与される運動状態（例えば“Ｒｕｎｎｉｎｇ”状態）では、生体情報は運動状態の影響を強く受けると考えられる。このようなことから、運動の強さが強い時の特徴量ほど、ストレス推定に用いる値としての精度は悪くなると考えられる。
【０１４４】
そこで、統合部１１４は、例えば、“Ｓｉｔｔｉｎｇ”状態と識別されたセグメントの重みが、“Ｗａｌｋｉｎｇ”状態および“Ｒｕｎｎｉｎｇ”状態と識別されたセグメントの重みよりも大きくなるような重みづけを行った上で、全体の特徴量を導出してもよい。そうすることで、より信頼性の高い特徴量がより大きく重みづけられた、全体の特徴量が導出される。
【０１４５】
重みづけに用いられる重み係数は、例えば、０から１の範囲の実数である。数値が大きいほど、重みが大きくなるとする。重み係数は、“Ｓｉｔｔｉｎｇ”状態を示すラベルが付与されたセグメントの重みを１、“Ｗａｌｋｉｎｇ”または“Ｒｕｎｎｉｎｇ”状態を示すラベルが付与されたセグメントの重みを０、としてもよい。この場合、“Ｓｉｔｔｉｎｇ”状態を示すラベルが付与されたセグメントから得られる特徴量のみが全体の特徴量に反映される。このように、運動の強さが比較的低い期間の特徴量のみをストレス推定に用いれば、より正確なストレス推定を行うことができる。
【０１４６】
以上のようにして導出される全体の特徴量は、運動状態に応じて補正または重みづけの少なくともいずれかがされた上で導出されるため、この全体の特徴量に基づいて、より精度のよいストレス推定が行える。
【０１４７】
（変形例２の更なる変形例）
上記のように、統合部１１４が全体の特徴量を導出する場合、セグメント生成部１１２が、各セグメントに対し、運動状態を示すラベルの代わりに、信頼度を付与してもよい。セグメントに付与される信頼度は、そのセグメントから導出される特徴量が高精度なストレス推定のための情報として有用であることの信頼性の高さを示す。信頼度関連づけ部１２８は、信頼性がより高いセグメントに、より高い信頼度を関連づける。上述の重み係数は、信頼度の一例である。
【０１４８】
そして、統合部１１４は、信頼度がより大きいセグメントから導出された特徴量の重みがより大きくなるように、各セグメントから導出される特徴量を重みづけした上で、全体の特徴量を導出すればよい。これにより、信頼性がより高いセグメントから導出される特徴量が、全体の特徴量により大きく寄与する。
【０１４９】
セグメント生成部１１２は、各セグメントの信頼度を、当該セグメントにおける被測定者の運動状態に基づき決定してもよい。例えば、セグメント生成部１１２は、被測定者がより強い運動状態にあるときのセグメントに対しては、より小さい信頼度を付与する。
【０１５０】
なお、セグメントにおける被測定者の運動状態は、セグメントを構成する区間の運動状態である。セグメントを構成する区間の運動状態が一つでない場合は、セグメントにおける被測定者の運動状態は、セグメントを構成する区間のそれぞれに付与された運動状態のうち、支配的な運動状態である。支配的な運動状態とは、例えば、セグメントを構成する区間の運動状態のうち数が最も多い運動状態でもよいし、セグメントの代表的な時点（例えば、中央の時点、または終了時点等）を含む区間の運動状態でもよい。
【０１５１】
セグメント生成部１１２が各セグメントに対し信頼度を付与する実施形態では、セグメント生成部１１２は、各セグメントの運動状態を決定する処理を省略してもよい。セグメント生成部１１２は、各セグメントの信頼度を、当該セグメントから導出される特徴量に影響を与える期間のＡＭに基づき決定してもよい。セグメントから導出される特徴量に影響を与える期間とは、例えばある期間におけるＡＭがＹ秒後に特徴量に影響する場合、セグメントの範囲をＹ秒前にずらした範囲に含まれる期間である。
【０１５２】
セグメント生成部１１２は、例えば、セグメントから導出される特徴量に影響を与える期間のＡＭの代表値（最大値、最小値、中央値、最頻値、平均値等）が、大きいほど、より低い信頼度を、当該セグメントに付与してもよい。セグメント生成部１１２は、他にも、ＡＭの分布や、所定値を超えるＡＭの個数等に基づいて、信頼性がより低いセグメントにより低い信頼度を付与してもよい。
【０１５３】
セグメント生成部１１２が各セグメントに対し信頼度を付与する実施形態では、特徴量導出部１１３は、信頼度として０が付与されたセグメントからは特徴量を導出しなくてもよい。記憶部１１９は、信頼度として０が付与されたセグメントの範囲の時系列データを記憶しなくてもよい。これにより、生体情報処理装置１１にかかる負荷を軽減することができる。
【０１５４】
［変形例３］セグメントの取捨
一つの実施形態では、セグメント生成部１１２は、所定の長さに満たないセグメントを、特徴量が導出されるセグメントから除外してもよい。言い換えれば、特徴量導出部１１３は、所定の長さ未満のセグメントからは特徴量を導出せず、所定の長さ以上のセグメントのみから特徴量を導出してもよい。
【０１５５】
これにより、より長いデータから導出されるほど精度よく検出される特徴量が、一定の精度で検出されることが保証される。
【０１５６】
［変形例４］情報の取得と情報処理の並行
一つの実施形態では、生体情報処理装置１１は、生体情報および動き情報を受け取りながら、生体情報および動き情報に対する処理を行ってもよい。
【０１５７】
そのような実施形態では、例えば、運動状態識別部１１１は、一定の長さの区間の生体情報および動き情報が取得されたら、随時、当該区間の運動状態を識別する。セグメント生成部１１２は、順次運動状態が識別される区間に対して、当該区間においてセグメントを切り替えるか否かを判定する。セグメント生成部１１２は、当該区間の運動状態が、直前の区間の運動状態から変化していない場合は、セグメントを切り替えない。セグメント生成部１１２は、当該区間の運動状態が、直前の区間の運動状態から変化している場合は、セグメントを切り替える。すなわち、セグメント生成部１１２は、運動状態が変化した時点を現行のセグメントの終了点、および、新たなセグメントの開始点とする。
【０１５８】
このような実施形態と上記変形例３の構成との組み合わせにより、セグメント生成部１１２は、セグメントが生成されたら、生成されたセグメントに信頼度を付与してもよい。そして、セグメント生成部１１２は、信頼度として“０”が付与されたセグメントの時系列データを消去してもよい。すなわち、セグメント生成部１１２は、時系列データのうち、特徴量導出部１１３による特徴量の導出に使用されないと判断された部分があれば、その部分の時系列データを消去してもよい。
【０１５９】
特徴量導出部１１３は、セグメントが生成されたら、生成されたセグメントから特徴量を導出してもよい。そして、特徴量導出部１１３は、特徴量が導出されたセグメントの時系列データを消去してもよい。
【０１６０】
このようにリアルタイムで情報処理を行うことにより、使用済みのデータまたは不要なデータを全範囲の測定が完了するまで保持しておく必要が無く、生体情報処理装置１１の負荷を少なくすることができる。
【０１６１】
＜＜第２の実施形態＞＞
一つの実施形態では、統合部１１４による特徴量の統合の処理を経ずに、ストレス推定が行われてもよい。
【０１６２】
図６は、第２の実施形態に係る生体情報処理システム２の構成を示すブロック図である。第２の実施形態では、生体情報処理装置１２は、統合部１１４の代わりに特徴量割当部１２４を、およびストレス推定部１１５の代わりにストレス推定部１２５を、備える。特徴量割当部１２４およびストレス推定部１２５以外の構成要素は、第１の実施形態の構成要素と同じでよい。
【０１６３】
特徴量割当部１２４は、特徴量導出部１１３により導出された特徴量に基づき、各区間に特徴量を割り当てる。第１の実施形態では統合によって運動状態ごとに代表的な特徴量が決定されるのに対し、第２の実施形態では割り当てによって区間ごとに特徴量が決定される。ただし、決定される特徴量は、セグメントから導出された特徴量に基づく特徴量である。
【０１６４】
以下、具体例を挙げながら、特徴量の割り当て方法を説明する。例えば、特徴量導出部１１３により、区間Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃからなるセグメントから、特徴量としてＬＦ／ＨＦの値Ｃｘが導出されたとする。この場合、特徴量割当部１２４は、特徴量Ｃｘを、区間Ｎａ、区間Ｎｂ、および、区間Ｎｃに割り当てられる特徴量として、決定すればよい。
【０１６５】
図７は、図３に示されるように各セグメントから特徴量が導出された場合の、各区間に割り当てられる特徴量を示す概念図である。例えば、セグメントＳ１に含まれる区間Ｎ１〜Ｎ４には、それぞれ、セグメントＳ１から導出された特徴量Ｃ１が割り当てられる。
【０１６６】
このように、導出される特徴量が、その値がセグメントの長さに依存しない特徴量であれば、特徴量割当部１２４は、その特徴量をそのまま、その特徴量が導出されたセグメントを構成する区間に割り当てればよい。
【０１６７】
導出される特徴量が、その値がセグメントの長さに比例する特徴量（特徴的な信号の累積値等）であれば、特徴量割当部１２４は、その特徴量を、特徴量が導出されたセグメントを構成する区間の数で除した値を、その特徴量が導出されたセグメントを構成する区間に割り当てればよい。
【０１６８】
このようにして割り当てられた特徴量は、セグメントの長さの時系列データから導出された特徴量に基づくため、一つの区間（Ｎａ等）のみから導出される場合に比べて、精度が良いことが期待される。
【０１６９】
特徴量割当部１２４は、割り当てられた特徴量を、例えば、記憶部１１９に記録してもよい。これにより、記憶部１１９には、運動状態が付与された区間と特徴量との組が記憶される。特徴量割当部１２４が計測データの全範囲に含まれる区間の全てに対して特徴量を割り当てれば、区間ごとの特徴量と運動状態との組の変遷を示すデータが生成される。
【０１７０】
ストレス推定部１２５は、特徴量割当部１２４により割り当てられた各区間の特徴量を用いて、ストレスを推定する。
【０１７１】
ストレス推定部１２５は、例えば、予め訓練データセットを用いた学習により生成されたストレス推定モデルを有する。そして、ストレス推定部１２５は、特徴量割当部１２４により決定された各区間の特徴量にストレス推定モデルを適用し、出力としてストレスの度合いを示す情報を導出する。ストレスの度合いを示す情報は第１の実施形態の説明で説明された情報と同様でよい。
【０１７２】
ストレス推定モデルは、例えば、区間の運動状態と特徴量との組を入力とする。ストレス推定モデルは、区間ごとの特徴量と運動状態との組の変遷を入力とするモデルでもよい。区間ごとの特徴量と運動状態との組の変遷は、特徴量の統合により生成する代表的な特徴量と運動状態の組に比べ情報量が多いため、より精度のよいストレス推定ができることが期待される。
【０１７３】
図８は、第２の実施形態に係る生体情報処理装置１２の動作の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１１０からステップＳ１１３の処理、およびステップＳ１１６の処理は、第１の実施形態で説明された同符号の処理と同様でよい。生体情報処理装置１２の処理は、生体情報処理装置１１の処理に比べると、ステップＳ１１４およびステップＳ１１５の処理の代わりに、ステップＳ１２４およびステップＳ１２５の処理を含む。
【０１７４】
ステップＳ１２４では、特徴量割当部１２４が、ステップＳ１１３の処理により導出された特徴量に基づき、各区間に特徴量を割り当てる。
【０１７５】
ステップＳ１２５では、ストレス推定部１２５が、特徴量割当部１２４により割り当てられた各区間の特徴量を用いて、ストレスを推定する。
【０１７６】
第２の実施形態によれば、より精度のよいストレス推定ができる。その理由は、既に述べた通りである。
【０１７７】
＜＜第３の実施形態＞＞
一つの実施形態に係る生体情報処理装置１３について説明する。
【０１７８】
図９は、生体情報処理装置１３の構成を示すブロック図である。生体情報処理装置１３は、セグメント生成部１０１と、特徴量導出部１０２と、出力部１０３とを含む。
【０１７９】
セグメント生成部１０１は、被測定者の生体情報の時系列データから、生体情報が取得された期間における被測定者の運動状態に基づいて、時系列データの部分であるセグメントを生成する。上記各実施形態のセグメント生成部１１２は、セグメント生成部１０１の一例である。
【０１８０】
運動状態は、例えば、数種類のパラメータである。セグメント生成部１０１は、運動状態が同じである期間（すなわち、同じ運動状態が継続する期間）の一部または全部を、セグメントの期間として設定してもよい。
【０１８１】
特徴量導出部１０２は、セグメントから特徴量を導出する。上記各実施形態の特徴量導出部１１３は、特徴量導出部１０２の一例である。
【０１８２】
出力部１０３は、特徴量、および特徴量に基づく被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する。上記各実施形態の情報出力部１１６は、出力部１０３の一例である。
【０１８３】
図１０は、生体情報処理装置１３の動作の流れを示すフローチャートである。
【０１８４】
ステップＳ１０１において、セグメント生成部１０１が、被験者の運動状態に基づいて、時系列データからセグメントを生成する。
【０１８５】
ステップＳ１０２において、特徴量導出部１０２が、セグメントから特徴量を導出する。
【０１８６】
ステップＳ１０３において、出力部１０３が、特徴量、および特徴量に基づく被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する。
【０１８７】
生体情報処理装置１３によれば、セグメントごとに導出される特徴量を用いた分析を、より高精度に行うことができる。その理由は、セグメント生成部１０１が、被験者の運動状態に基づいてセグメントを生成することで、正確に運動状態が識別され、かつ、検出される特徴量の精度を保証することができるからである。検出される特徴量の精度を保証することができる理由は、セグメントの長さが運動状態を識別する単位と同一であるという制限がないからである。
【０１８８】
＜実施形態の各部を実現するハードウェアの構成＞
以上、説明した本発明の各実施形態において、各装置の各構成要素は、機能単位のブロックを示している。
【０１８９】
各構成要素の処理は、例えば、コンピュータシステムが、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体により記憶された、その処理をコンピュータシステムに実行させるプログラムを、読み込み、実行することによって、実現されてもよい。「コンピュータ読み取り可能な記憶媒体」は、例えば、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、および不揮発性半導体メモリ等の可搬媒体、ならびに、コンピュータシステムに内蔵されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびハードディスク等の記憶装置である。「コンピュータ読み取り可能な記憶媒体」は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントにあたるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、プログラムを一時的に保持しているものも含む。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、更に前述した機能をコンピュータシステムにすでに記憶されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【０１９０】
「コンピュータシステム」とは、一例として、図１１に示されるようなコンピュータ９００を含むシステムである。コンピュータ９００は、以下のような構成を含む。
・１つまたは複数のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９０１
・ＲＯＭ９０２
・ＲＡＭ９０３
・ＲＡＭ９０３へロードされるプログラム９０４Ａおよび記憶情報９０４Ｂ
・プログラム９０４Ａおよび記憶情報９０４Ｂを格納する記憶装置９０５
・記憶媒体９０６の読み書きを行うドライブ装置９０７
・通信ネットワーク９０９と接続する通信インタフェース９０８
・データの入出力を行う入出力インタフェース９１０
・各構成要素を接続するバス９１１
【０１９１】
例えば、各実施形態における各装置の各構成要素は、その構成要素の機能を実現するプログラム９０４ＡをＣＰＵ９０１がＲＡＭ９０３にロードして実行することで実現される。各装置の各構成要素の機能を実現するプログラム９０４Ａは、例えば、予め、記憶装置９０５やＲＯＭ９０２に格納される。そして、必要に応じてＣＰＵ９０１がプログラム９０４Ａを読み出す。記憶装置９０５は、例えば、ハードディスクである。プログラム９０４Ａは、通信ネットワーク９０９を介してＣＰＵ９０１に供給されてもよいし、予め記憶媒体９０６に格納されており、ドライブ装置９０７に読み出され、ＣＰＵ９０１に供給されてもよい。なお、記憶媒体９０６は、例えば、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、および不揮発性半導体メモリ等の、可搬媒体である。
【０１９２】
各装置の実現方法には、様々な変形例がある。例えば、各装置は、構成要素毎にそれぞれ別個のコンピュータ９００とプログラムとの可能な組み合わせにより実現されてもよい。また、各装置が備える複数の構成要素が、一つのコンピュータ９００とプログラムとの可能な組み合わせにより実現されてもよい。
【０１９３】
また、各装置の各構成要素の一部または全部は、その他の汎用または専用の回路、コンピュータ等やこれらの組み合わせによって実現されてもよい。これらは、単一のチップによって構成されてもよいし、バスを介して接続される複数のチップによって構成されてもよい。
【０１９４】
各装置の各構成要素の一部または全部が複数のコンピュータや回路等により実現される場合には、複数のコンピュータや回路等は、集中配置されてもよいし、分散配置されてもよい。例えば、コンピュータや回路等は、クライアントアンドサーバシステム、クラウドコンピューティングシステム等、各々が通信ネットワークを介して接続される形態として実現されてもよい。
【０１９５】
上記実施形態の一部または全部は以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【０１９６】
＜＜付記＞＞
［付記１］
被測定者の生体情報の時系列データから、前記生体情報が取得された期間における前記被測定者の運動状態に基づいて前記時系列データの部分であるセグメントを生成する、セグメント生成手段と、
前記セグメントから特徴量を導出する特徴量導出手段と、
前記特徴量、および前記特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する出力手段と、
を備える生体情報処理装置。
［付記２］
前記セグメント生成手段は、前記運動状態が同じである期間の一部または全部を前記セグメントの期間として設定する、
付記１に記載の生体情報処理装置。
［付記３］
前記セグメント生成手段は、前記運動状態が遷移する時点から所定の時間後の時点を前記セグメントの始点として設定する、
付記１または２に記載の生体情報処理装置。
［付記４］
前記特徴量導出手段は、所定の長さ未満の前記セグメントからは前記特徴量を導出しない、
付記１から３のいずれか一つに記載の生体情報処理装置。
［付記５］
前記セグメント生成手段は、複数の前記セグメントに、当該セグメントにおける前記運動状態に基づくラベルを付与し、
前記生体情報処理装置は、前記ラベルが同一である複数の前記セグメントから導出される前記特徴量を統合することで、代表的な特徴量を導出する統合手段を備え、
前記出力手段は、前記代表的な特徴量、および前記代表的な特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
付記１から４のいずれか一つに記載の生体情報処理装置。
［付記６］
前記統合手段は、第１の長さの第１のセグメントから導出される第１の特徴量と、前記第１のセグメントよりも長い第２の長さの第２のセグメントから導出される第２の特徴量とを統合する場合に、前記代表的な特徴量に対する、前記第２の特徴量の寄与率と前記第１の特徴量の寄与率との比が、前記第２の長さと前記第１の長さとの比よりも大きくなるように、前記第１の特徴量および前記第２の特徴量に重みを付与し、前記重みに基づいて前記第１の特徴量と前記第２の特徴量を統合する、
付記５に記載の生体情報処理装置。
［付記７］
前記代表的な特徴量とストレスとの関係の学習により生成されたストレス推定モデルに基づき、前記被測定者のストレスの度合いを推定するストレス推定手段をさらに備え、
前記出力手段は、前記ストレスの度合いを前記被測定者の状態に関する情報として出力する、
付記５または６に記載の生体情報処理装置。
［付記８］
前記セグメント生成手段は、複数の前記セグメントのそれぞれに、当該セグメントにおける前記運動状態および当該セグメントの長さの少なくともいずれかに基づく、当該セグメントから導出される前記特徴量の精度に対する信頼性の高さを示す信頼度を付与し、
前記生体情報処理装置は、前記複数のセグメントの各々から導出される前記特徴量を、前記信頼度に応じた重みづけを行った上で統合することで全体の特徴量を導出する統合手段を備え、
前記出力手段は、前記全体の特徴量、および前記全体の特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
付記１に記載の生体情報処理装置。
［付記９］
前記セグメント生成手段は、所定の長さ未満の前記セグメントに対しては最も低い前記信頼度を付与する、付記８に記載の生体情報処理装置。
［付記１０］
前記セグメントは、前記運動状態が割り当てられた区間の１つ以上の組を含み、
前記生体情報処理装置は、
前記セグメントから導出された前記特徴量に基づく値を、当該セグメントを構成する前記区間のそれぞれに割り当てる特徴量割当手段と、
前記区間に割り当てられた前記特徴量と前記運動状態との組の変動を入力とするストレス推定モデルを用いて、前記被測定者のストレスの度合いを推定するストレス推定手段と、
を備える付記１に記載の生体情報処理装置。
［付記１１］
付記１から１０のいずれか一つに記載の生体情報処理装置と、
前記生体情報を取得する生体情報取得手段と、
前記被測定者の動きを表す動き情報を取得する動き情報取得手段と、を含み、
前記生体情報処理装置は、前記動きを表す情報に基づき前記運動状態を識別する運動状態識別手段を備える、
生体情報処理システム。
［付記１２］
被測定者の生体情報の時系列データから、前記生体情報が取得された期間における前記被測定者の運動状態に基づいて前記時系列データの部分であるセグメントを生成し、
前記セグメントから特徴量を導出し、
前記特徴量、および前記特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
生体情報処理方法。
［付記１３］
前記セグメントの生成において、前記運動状態が同じである期間の一部または全部を前記セグメントの期間として設定する、
付記１２に記載の生体情報処理方法。
［付記１４］
前記セグメントの生成において、前記運動状態が遷移する時点から所定の時間後の時点を前記セグメントの始点として設定する、
付記１２または１３に記載の生体情報処理方法。
［付記１５］
前記特徴量の導出において、所定の長さ未満の前記セグメントからは前記特徴量を導出しない、
付記１２から１４のいずれか一つに記載の生体情報処理方法。
［付記１６］
前記セグメントの生成において、複数の前記セグメントに、当該セグメントにおける前記運動状態に基づくラベルを付与し、
前記ラベルが同一である複数の前記セグメントから導出される前記特徴量を統合することで、代表的な特徴量を導出し、
前記代表的な特徴量、および前記代表的な特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
付記１２から１５のいずれか一つに記載の生体情報処理方法。
［付記１７］
第１の長さの第１のセグメントから導出される第１の特徴量と、前記第１のセグメントよりも長い第２の長さの第２のセグメントから導出される第２の特徴量とを統合する場合に、前記代表的な特徴量に対する、前記第２の特徴量の寄与率と前記第１の特徴量の寄与率との比が、前記第２の長さと前記第１の長さとの比よりも大きくなるように、前記第１の特徴量および前記第２の特徴量に重みを付与し、前記重みに基づいて前記第１の特徴量と前記第２の特徴量を統合する、
付記１６に記載の生体情報処理方法。
［付記１８］
前記代表的な特徴量とストレスとの関係の学習により生成されたストレス推定モデルに基づき、前記被測定者のストレスの度合いを推定し、
前記ストレスの度合いを前記被測定者の状態に関する情報として出力する、
付記１６または１７に記載の生体情報処理方法。
［付記１９］
前記セグメントの生成後、複数の前記セグメントのそれぞれに、当該セグメントにおける前記運動状態および当該セグメントの長さの少なくともいずれかに基づく、当該セグメントから導出される前記特徴量の精度に対する信頼性の高さを示す信頼度を付与し、
前記複数のセグメントの各々から導出される前記特徴量を、前記信頼度に応じた重みづけを行った上で統合することで全体の特徴量を導出し、
前記全体の特徴量、および前記全体の特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
付記１２に記載の生体情報処理方法。
［付記２０］
所定の長さ未満の前記セグメントに対しては最も低い前記信頼度を付与する、付記１９に記載の生体情報処理方法。
［付記２１］
前記セグメントは、前記運動状態が割り当てられた区間の１つ以上の組を含み、
前記セグメントから導出された前記特徴量に基づく値を、当該セグメントを構成する前記区間のそれぞれに割り当て、
前記区間に割り当てられた前記特徴量と前記運動状態との組の変動を入力とするストレス推定モデルを用いて、前記被測定者のストレスの度合いを推定する、
付記１２に記載の生体情報処理方法。
［付記２２］
被測定者の生体情報の時系列データから、前記生体情報が取得された期間における前記被測定者の運動状態に基づいて前記時系列データの部分であるセグメントを生成する、セグメント生成処理と、
前記セグメントから特徴量を導出する特徴量導出処理と、
前記特徴量、および前記特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する出力処理と、
をコンピュータに実行させるプログラムを記憶する、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
［付記２３］
前記セグメント生成処理は、前記運動状態が同じである期間の一部または全部を前記セグメントの期間として設定する、
付記２２に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
［付記２４］
前記セグメント生成処理は、前記運動状態が遷移する時点から所定の時間後の時点を前記セグメントの始点として設定する、
付記２２または２３に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
［付記２５］
前記特徴量導出処理は、所定の長さ未満の前記セグメントからは前記特徴量を導出しない、
付記２２から２４のいずれか一つに記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
［付記２６］
前記セグメント生成処理は、複数の前記セグメントに、当該セグメントにおける前記運動状態に基づくラベルを付与し、
前記プログラムは、前記ラベルが同一である複数の前記セグメントから導出される前記特徴量を統合することで、代表的な特徴量を導出する統合処理を前記コンピュータに実行させ、
前記出力処理は、前記代表的な特徴量、および前記代表的な特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
付記２２から２５のいずれか一つに記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
［付記２７］
前記統合処理は、第１の長さの第１のセグメントから導出される第１の特徴量と、前記第１のセグメントよりも長い第２の長さの第２のセグメントから導出される第２の特徴量とを統合する場合に、前記代表的な特徴量に対する、前記第２の特徴量の寄与率と前記第１の特徴量の寄与率との比が、前記第２の長さと前記第１の長さとの比よりも大きくなるように、前記第１の特徴量および前記第２の特徴量に重みを付与し、前記重みに基づいて前記第１の特徴量と前記第２の特徴量を統合する、
付記２６に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
［付記２８］
前記プログラムは、前記代表的な特徴量とストレスとの関係の学習により生成されたストレス推定モデルに基づき、前記被測定者のストレスの度合いを推定するストレス推定処理を前記コンピュータにさらに実行させ、
前記出力処理は、前記ストレスの度合いを前記被測定者の状態に関する情報として出力する、
付記２６または２７に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
［付記２９］
前記セグメント生成処理は、複数の前記セグメントのそれぞれに、当該セグメントにおける前記運動状態および当該セグメントの長さの少なくともいずれかに基づく、当該セグメントから導出される前記特徴量の精度に対する信頼性の高さを示す信頼度を付与し、
前記プログラムは、前記複数のセグメントの各々から導出される前記特徴量を、前記信頼度に応じた重みづけを行った上で統合することで全体の特徴量を導出する統合処理を前記コンピュータに実行させ、
前記出力処理は、前記全体の特徴量、および前記全体の特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
付記２２に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
［付記３０］
前記セグメント生成処理は、所定の長さ未満の前記セグメントに対しては最も低い前記信頼度を付与する、付記２９に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
［付記３１］
前記セグメントは、前記運動状態が割り当てられた区間の１つ以上の組を含み、
前記プログラムは、
前記セグメントから導出された前記特徴量に基づく値を、当該セグメントを構成する前記区間のそれぞれに割り当てる特徴量割当処理と、
前記区間に割り当てられた前記特徴量と前記運動状態との組の変動を入力とするストレス推定モデルを用いて、前記被測定者のストレスの度合いを推定するストレス推定処理と、
を前記コンピュータに実行させる、付記２２に記載の、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。
【０１９７】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【０１９８】
１、２    生体情報処理システム
５    生体情報取得部
６    動き情報取得部
１１、１２、１３    生体情報処理装置
１０１    セグメント生成部
１０２    特徴量導出部
１０３    出力部
１１０    制御部
１１１    運動状態識別部
１１２    セグメント生成部
１１３    特徴量導出部
１１４    統合部
１１５    ストレス推定部
１１６    情報出力部
１１９    記憶部
１２４    特徴量割当部
１２５    ストレス推定部
９００    コンピュータ
９０１    ＣＰＵ
９０２    ＲＯＭ
９０３    ＲＡＭ
９０４Ａ    プログラム
９０４Ｂ    記憶情報
９０５    記憶装置
９０６    記憶媒体
９０７    ドライブ装置
９０８    通信インタフェース
９０９    通信ネットワーク
９１０    入出力インタフェース
９１１    バス
【図１】
2019069417.tif 000009
【図２】
2019069417.tif 000010
【図３】
2019069417.tif 000011
【図４】
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【図５】
2019069417.tif 000013
【図６】
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【図７】
2019069417.tif 000015
【図８】
2019069417.tif 000016
【図９】
2019069417.tif 000017
【図１０】
2019069417.tif 000018
【図１１】
2019069417.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月11日(2020.3.11)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定者の生体情報の時系列データから、前記生体情報が取得された期間における前記被測定者の運動状態に基づいて前記時系列データの部分であるセグメントを生成する、セグメント生成手段と、
前記セグメントから特徴量を導出する特徴量導出手段と、
前記特徴量、および前記特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する出力手段と、
を備える生体情報処理装置。
【請求項２】
前記セグメント生成手段は、前記運動状態が同じである期間の一部または全部を前記セグメントの期間として設定する、
請求項１に記載の生体情報処理装置。
【請求項３】
前記セグメント生成手段は、前記運動状態が遷移する時点から所定の時間後の時点を前記セグメントの始点として設定する、
請求項１または２に記載の生体情報処理装置。
【請求項４】
前記特徴量導出手段は、所定の長さ未満の前記セグメントからは前記特徴量を導出しない、
請求項１から３のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項５】
前記セグメント生成手段は、複数の前記セグメントに、当該セグメントにおける前記運動状態に基づくラベルを付与し、
前記生体情報処理装置は、前記ラベルが同一である複数の前記セグメントから導出される前記特徴量を統合することで、代表的な特徴量を導出する統合手段を備え、
前記出力手段は、前記代表的な特徴量、および前記代表的な特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項６】
前記統合手段は、第１の長さの第１のセグメントから導出される第１の特徴量と、前記第１のセグメントよりも長い第２の長さの第２のセグメントから導出される第２の特徴量とを統合する場合に、前記代表的な特徴量に対する、前記第２の特徴量の寄与率と前記第１の特徴量の寄与率との比が、前記第２の長さと前記第１の長さとの比よりも大きくなるように、前記第１の特徴量および前記第２の特徴量に重みを付与し、前記重みに基づいて前記第１の特徴量と前記第２の特徴量を統合する、
請求項５に記載の生体情報処理装置。
【請求項７】
前記セグメント生成手段は、複数の前記セグメントのそれぞれに、当該セグメントにおける前記運動状態および当該セグメントの長さの少なくともいずれかに基づく、当該セグメントから導出される前記特徴量の精度に対する信頼性の高さを示す信頼度を付与し、
前記生体情報処理装置は、前記複数のセグメントの各々から導出される前記特徴量を、前記信頼度に応じた重みづけを行った上で統合することで全体の特徴量を導出する統合手段を備え、
前記出力手段は、前記全体の特徴量、および前記全体の特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
請求項１に記載の生体情報処理装置。
【請求項８】
前記セグメント生成手段は、所定の長さ未満の前記セグメントに対しては最も低い前記信頼度を付与する、請求項７に記載の生体情報処理装置。
【請求項９】
被測定者の生体情報の時系列データから、前記生体情報が取得された期間における前記被測定者の運動状態に基づいて前記時系列データの部分であるセグメントを生成し、
前記セグメントから特徴量を導出し、
前記特徴量、および前記特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する、
生体情報処理方法。
【請求項１０】
被測定者の生体情報の時系列データから、前記生体情報が取得された期間における前記被測定者の運動状態に基づいて前記時系列データの部分であるセグメントを生成する、セグメント生成処理と、
前記セグメントから特徴量を導出する特徴量導出処理と、
前記特徴量、および前記特徴量に基づく前記被測定者の状態に関する情報の、少なくともいずれかを出力する出力処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【国際調査報告】
2019069417.tif 000020
2019069417.tif 000021
2019069417.tif 000022
2019069417.tif 000023