(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザによる操作を検出しその操作内容を表す操作情報を出力する操作センサと、前記操作中のユーザの生体情報を出力する生体センサとを備える操作デバイスに接続される生体情報加工装置であって、
前記操作センサから出力された操作情報を受信する手段と、
前記生体センサから出力された生体情報を受信する手段と、
前記受信された生体情報に含まれる外乱成分を抑圧するための加工処理を行う手段と
を具備し、
前記加工処理を行う手段は、
前記ユーザによる操作デバイスの操作内容が複数個定義されている場合に、これら複数の操作内容を表す情報の各々に関連付けて、当該操作内容により発生する外乱成分を表すテンプレート波形情報を記憶する記憶部と、
前記受信された操作情報に基づいて、その操作内容に関連付けられたテンプレート情報を前記記憶部から読み出す手段と、
前記受信された操作情報をもとに前記ユーザによる操作期間を検出する手段と、
前記受信された生体情報のうち少なくとも前記検出された操作期間に対応する情報から、前記記憶部から読み出されたテンプレート波形情報を減算する手段と
を備えることを特徴とする生体情報加工装置。
【請求項２】
前記加工処理を行う手段は、前記受信された操作情報により表される操作内容が予め定めた第１の内容の場合に、前記受信された生体情報のうち少なくとも前記検出された操作期間に対応する情報を無効にすることを特徴とする請求項１記載の生体情報加工装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の生体情報加工装置が備える各手段が行う処理を、前記生体情報加工装置が備えるコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばユーザが操作したり装着して使用する機器に生体センサを設け、この生体センサによりユーザの生体情報を検出して、当該ユーザの健康状態の診断やユーザ本人の属性判定等を行うシステムで使用される、生体情報加工装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生体情報には脈拍、脈波、血流、血圧等があるが、このうち末梢動脈の容積変化を示す波形である容積脈波が注目されている。容積脈波は、人間に関する様々な有益な情報が得られる可能性があることから、動脈の硬化度合や精神的ストレスの検出等といった医学診断分野に留まらず、それ以外にも種々の分野への適用が検討されている。
【０００３】
例えば、テレビジョン装置やビデオ機器、ＳＴＢ（Set top Box）のリモートコントローラに代表される操作端末をユーザが操作した際に、当該ユーザの容積脈波からユーザの属性を判定し、その判定結果に基づいて当該ユーザに適したコンテンツ等を選択し配信するシステムが提案されている。
【０００４】
容積脈波を取得するための手法としては、指先や耳朶といった末梢動脈が存在する生体部位の近辺に受光素子を配置し、自然光や発光素子により生体部位に照射した光のうち、生体部位内部の末梢動脈中に存在するヘモグロビンに吸収されず生体部位外に散乱する光量の変化を受光素子により計測することにより、末梢動脈中の容積変化を計測する手法が一般的である（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された手法では、受光素子に体動等が加わると受光信号に外乱要素が重畳されることがあり、容積脈波に係る正しい情報を取得できなくなる場合がある。そこで、このような体動による影響を解消するために、脈波センサに加えて加速度センサを設け、この加速度センサにより取得された情報に基づいて脈波信号に重畳された外乱要素を打ち消す技術が提案されている（例えば、非特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２５９９１２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】今井文吾ほか、「光電脈波計測における加速度センサを用いた体動アーチファクトの除去」、生体医工学、４４（１）：１４８−１５５、２００６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、脈波センサの設置対象となる操作デバイスとして、例えばコンピュータの入力デバイスの１つであるマウスや、自動車のハンドル等を想定すると、これらの操作デバイスには一般に加速度センサが設けられていないため、非特許文献１に記載された技術をそのまま適用することは不可能である。また、加速度センサを新たに設けることも考えられるが、このようにすると操作デバイスのコストアップを招くことになり好ましくない。さらに加速度センサは、一般にマウスのクリック操作のような顕著な加速度変化が生じない操作からでは、有効な加速度データを取得することができない。このため、上記した加速度センサを利用する外乱除去技術を適用しても、操作デバイスの種類によっては脈波信号に含まれる外来成分を除去することができない場合がある。
【０００９】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、生体センサの検出信号に含まれる外乱成分を加速度センサを使用することなく低減し、これにより操作デバイスの種類によらずまたコストアップを招くことなく生体情報を用いた判定を高精度に行えるようにした生体情報加工装置及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためにこの発明の１つの観点は、ユーザによる操作を検出しその操作内容を表す操作情報を出力する操作センサと、前記操作中のユーザの生体情報を出力する生体センサとを備える操作デバイスに接続される生体情報加工装置にあって、前記操作センサから出力された操作情報を受信する手段と、前記生体センサから出力された生体情報を受信する手段と、前記受信された生体情報に含まれる外乱成分を抑圧するための加工処理を行う手段とを備える。この加工処理を行う手段には、前記ユーザによる操作デバイスの操作内容が複数個定義されている場合に、これら複数種類の操作内容を表す情報の各々に関連付けて、当該操作により発生する外乱成分を表すテンプレート波形情報を記憶する記憶部を備える。そして、前記受信された操作情報をもとに、前記ユーザによる操作期間を検出すると共に、操作内容に関連付けられたテンプレート情報を前記記憶部から読み出し、前記受信された生体情報のうち少なくとも前記検出された操作期間に対応する情報から、前記記憶部から読み出されたテンプレート波形情報を減算するように構成したものである。
【００１１】
したがってこの発明の１つの観点によれば、ユーザが操作デバイスを操作したときの体動により生体センサから出力される生体情報に外乱成分が重畳されたとしても、この生体情報のうち少なくとも上記操作期間に対応する部位に対し加工処理が施され、これにより生体情報に含まれる外乱成分が抑圧される。このため、外乱成分が抑圧された生体情報に基づいてユーザの状態をより正確に判定することが可能となる。
また、ユーザによる操作デバイスの操作内容が複数種ある場合に、実際に行われた操作の形態に対応するテンプレート波形情報が記憶部から選択的に読み出され、この読み出されたテンプレート波形情報により生体情報に含まれる外乱成分が抑圧される。このため、ユーザが操作デバイスを操作している期間においても、またその操作内容が複数種ある場合でも、外乱成分のみが抑圧された生体情報が得られ、これのより操作期間中の生体情報をもとにユーザの状態を正確に判定することが可能となる。
【００１２】
また、この発明の１つの観点は次のような各種態様を備えることも特徴とする。  
第１の態様は、前記加工処理を行う手段により、前記受信された操作情報により表される操作内容が予め定めた第１の内容の場合に、前記受信された生体情報のうち少なくとも前記検出された操作期間に対応する情報を無効にするものである。  
このようにすると、生体情報の外乱成分が含まれる部位が無効にされるので、生体情報の外乱成分を含む部位によりユーザの状態について誤った判定がなされる不具合を未然に防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
すなわちこの発明の１つの観点によれば、生体センサの検出信号に含まれる外乱成分を加速度センサを使用することなく低減でき、これにより操作デバイスの種類によらずまたコストアップを招くことなく生体情報を用いた判定を高精度に行えるようにした生体情報加工装置及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る生体情報加工装置を備えた生体情報検出システムの構成を示すブロック図。
【図２】図１に示した生体情報加工装置において生体センサとして使用される脈波センサの構成を示す図。
【図３】図１に示した生体情報加工装置の信号処理部による処理手順と処理内容を示すフローチャート。
【図４】図１に示した生体情報加工装置の操作データベースに記憶される生体情報加工データの一例を示す図。
【図５】図４に示した生体情報加工データに基づく脈波信号加工処理の第１の例を示す図。
【図６】図４に示した生体情報加工データに基づく脈波信号加工処理の第２の例を示す図。
【図７】この発明の第２の実施形態に係る生体情報加工装置を備えた生体情報検出システムの構成を示すブロック図。
【図８】図７に示した生体情報加工装置の操作データベースに記憶される生体情報加工データの一例を示す図。
【図９】この発明の第３の実施形態に係る生体情報加工装置を備えた生体情報検出システムの構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。  
［第１の実施形態］
（構成）
図１は、この発明の第１の実施形態に係る生体情報加工装置を備えた生体情報検出システムの構成を示すブロック図である。このシステムは、操作デバイスとしてのマウス１００と、生体情報加工装置の機能を有する信号処理ユニット２００とから構成される。
【００２１】
マウス１００は、周知のようにパーソナル・コンピュータに表示されたポインタの移動、項目の選択と決定等を行うもので、マウスの座標移動量を取得する座標センサ２と、クリック操作による入力を行うためのボタン群３とを備えている。これらの座標センサ２及びボタン群３により操作センサが構成される。
【００２２】
また、マウス１００の筐体の一側面には、生体センサとしての脈波センサ１が配設されている。この脈波センサ１の設置位置は、ユーザがマウス１００を操作している状態で当該ユーザの親指又は薬指の指先等が接触することが可能な位置に定められる。なお、その設置位置はマウス１００筐体の側面に限らず、上面や後側面等であってもよい。
【００２３】
脈波センサ１は、例えば図２に示すように発光素子１ａと受光素子１ｂを並べて配置したものから構成される。発光素子１ａには近赤外光ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が、また受光素子１ｂにはフォトダイオードやフォトトランジスタが用いられる。脈波センサ１は、発光素子１ａからユーザの指先等の生体部位に近赤外光を照射し、血中のヘモグロビン量に応じて散乱する光量を受光素子１ｂで受光する。そして、この受光素子１ｂから、上記散乱光の変化量を電流値あるいは電圧値の変化量に変換した時系列の電気信号を出力するように動作する。なお、脈波センサの構成はこれに限定されるものではなく、圧電素子を用いて血流量の変化を圧力変化として検出し、時系列の電気信号として出力するようなものであってもよい。
【００２４】
信号処理ユニット２００は、前処理部１０と、操作情報取得部１１と、信号処理部１２と、操作情報データベース（操作情報ＤＢ）１３を備えている。これらのうち、操作情報ＤＢ１３を除く前処理部１０、操作情報取得部１１及び信号処理部１２は、図示しないプログラムメモリに格納されたプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）に実行させることにより実現される。
【００２５】
前処理部１０は、脈波センサ１から出力されたアナログ脈波信号に対し、後段の信号処理部１２における信号加工処理に必要な前処理を行う。この前処理には、例えば脈波センサ１から出力されたアナログ脈波信号に対する増幅処理、フィルタ処理、及びＡ／Ｄ変換処理が含まれる。さらに前処理部１０では、マウス１００から出力される操作情報と時系列的に対応付けるために、上記Ａ／Ｄ変換後のディジタル脈波信号に対しタイムスタンプを付与する処理も行われる。
【００２６】
なお、増幅処理はオペアンプや計装アンプ等の公知の増幅器により実現される。またフィルタ処理としては、一例として蛍光灯等の室内照明から発せられる外乱光を除去するための１０Ｈｚ程度のローパスフィルタや、電源に重畳されている５０／６０Ｈｚの交流成分を除去するためのバンドストップフィルタが用いられる。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換処理では、脈波信号のピーク位置を正確に検出するためにアナログ信号を数百から数ｋＨｚのサンプリング周波数でサンプリング処理が行われる。ただし、脈拍数をカウントする場合には、数Ｈｚから数十Ｈｚといったサンプリング周波数でサンプリング処理が行われる。要するに、サンプリング周波数は、特定のサンプリング周波数に限定されるものではなく、用途に応じて任意に設定すればよい。
【００２８】
また、ディジタル脈波信号と操作情報とを時間的に対応付ける手法としては、例えば前処理部１０及び操作情報取得部１１にそれぞれ互いに同期する時計を持たせ、これらの時計によりそれぞれ上記ディジタル脈波信号及び操作情報にタイムスタンプを付与する手法が用いられる。ただし、タイムスタンプの付与手法はこれに限定されるものではなく、ディジタル脈波信号と操作情報との時間的な対応付けが行える手法であれば如何なるものを適用してもよい。
【００２９】
操作情報取得部１１は、マウス１００から座標センサ２及びボタン群３の操作信号を受信する。操作情報ＤＢ１３には、マウス１００の想定される複数の操作内容を識別する操作番号に関連付けて、それぞれテンプレート波形情報が記憶される。テンプレート波形情報は、操作内容を表す操作情報と、信号処理内容を表す情報とを含む。信号処理内容を表す情報には、操作内容ごとに脈波信号に重畳される外乱成分の波形を抑圧するために必要な信号処理の内容と、実際の加工に使用する信号波形データが含まれる。
【００３０】
図４は、操作情報ＤＢ１３に記憶されたテンプレート波形情報の一例を示すものである。この例では、操作内容を表す操作情報は、単位時間当たりの座標変化量（つまりマウス１００の移動速度）と、単位時間当たりのクリックの回数により定義される。また、信号処理内容を表す情報は、脈波信号のどの時間区間の信号に対しどのような信号処理を行うのかを表す命令文と、この命令文に従い実行される信号処理で用いる波形データとを含む。波形データとしては、「無効値を表すデータ」と、「外乱成分を表す波形データ」が用意される。このうち外乱成分を表す波形データは、例えば学習期間を設定し、この学習期間においてマウス１００の操作内容ごとにそのとき脈波信号から外乱成分の波形を抽出し、この抽出された波形データを操作情報ＤＢ１３に記憶させるようにすればよい。また、信号処理の具体例としては、「脈波信号の対象区間から外乱成分の波形値を減算する処理」と、「脈波信号の対象区間を無効値に置き換える処理」の２つが用意される。但し、信号処理の内容及び当該信号処理に使用する波形データについては、何れも上記２種類に限定されるものではない。
【００３１】
信号処理部１２は、操作情報取得部１１から出力される操作情報をもとに操作期間を検出すると共に、操作内容を判定する。そして、上記判定された操作内容に対応するテンプレート波形情報を操作情報ＤＢ１３から読み出し、前処理部１０から出力された前処理後のディジタル脈波信号のうち、上記検出された操作期間とその前後の一定期間に対応する区間の信号に対し、上記読み出されたテンプレート波形情報に従い信号波形の加工処理を行う。
【００３２】
（動作）
次に、以上のように構成された生体情報検出システムの動作を、生体信号加工装置として機能する信号処理ユニット２００の動作を中心に説明する。  
図３は、この信号処理ユニット２００における信号処理部１２の処理手順と処理内容を示すフローチャートである。
【００３３】
パーソナル・コンピュータ（図示せず）を操作するためにユーザがマウス１００を移動又はクリック操作したとする。そうすると、座標移動量が座標センサ２により検出されると共に、クリック操作がボタン群３に連結されたスイッチにより検出され、これらの検出結果が操作情報としてマウス１００から信号処理ユニット２００に送信される。また、上記マウス操作のためにユーザがマウス１００を把持すると、その指先が脈波センサ１に接触して当該ユーザの脈波が検出され、この脈波の波形を表すアナログ脈波信号が信号処理ユニット２００に送信される。
【００３４】
これに対し信号処理ユニット２００では、上記マウス１００から送信された操作情報及びアナログ脈波信号がそれぞれ操作情報取得部１１及び前処理部１０に入力される。このうち前処理部１０では、上記入力されたアナログ脈波信号に対し増幅処理、フィルタ処理及びＡ／Ｄ変換処理が行われ、さらにマウス１００から出力される操作情報と時系列的に対応付けるためのタイムスタンプが付与される。また、操作情報取得部１１においても、上記受信された操作情報に対しタイムスタンプが付与される。
【００３５】
信号処理部１２では、先ず上記操作情報取得部１１によりタイムスタンプが付与された操作情報をもとに操作期間が検出されると共に、操作内容が判定される。そして、上記前処理部１０から出力された前処理後のディジタル脈波信号から、上記検出された操作期間とその前後の一定期間に対応する区間の信号が抽出される。また、上記判定された操作内容に対応するテンプレート波形情報が操作情報ＤＢ１３に記憶されているか否かが図３に示すステップＳ１により判定される。この判定の結果、操作内容に対応するテンプレート波形情報が記憶されていれば、ステップＳ２において当該テンプレート波形情報に記載された信号処理内容に従い、上記抽出されたディジタル脈波信号に対し当該脈波信号に含まれる外乱成分を抑圧するための信号波形の加工処理が行われる。
【００３６】
例えば、いま操作情報ＤＢ１３に図４に示すテンプレート波形情報が記憶されているものとし、この状態でマウス１００により０．１秒当たりの座標変化量が５０〜１００ピクセルの比較的ゆっくりとした移動操作が行われたとする。この場合、操作情報ＤＢ１３には該当するテンプレート波形情報が識別情報“２”に関連付けられて記憶されている。このため、この記憶されたテンプレート波形情報に記載された信号処理内容を示す情報に従い、上記前処理後のディジタル脈波信号のうち座標変化が生じていた期間とその前後０．３秒間の信号から、予め記憶しておいた外乱成分に相当する波形値が減算される。
【００３７】
図５はこのときの信号加工処理の一例を示したものである。同図に示すように、本来の脈波信号（ａ）にマウス操作の体動により発生した外乱成分が重畳された脈波信号（ｂ）が入力された場合でも、テンプレート波形情報に記載された信号処理内容を示す情報に従い、上記外乱成分に相当する波形値（ｃ）が減算され、これにより外乱成分がキャンセルされた脈波信号（ｄ）が得られる。  
したがって、この外乱成分がキャンセルされた脈波信号（ｄ）を図示しない生体情報判定処理部に入力することで、この生体情報判定処理部においてはマウス１００の操作期間中に得られた脈波信号からでもユーザの生体情報を正確に判定することが可能となる。
【００３８】
一方、マウス１００により０．１秒当たりの座標変化量が１００ピクセル以上の高速度の移動操作が行われたとする。この場合、操作情報ＤＢ１３には該当するテンプレート波形情報が識別情報“１”に関連付けられて記憶されている。このため、この記憶されたテンプレート波形情報に記載された信号処理内容を示す情報に従い、上記前処理後のディジタル脈波信号のうち座標変化が生じていた期間とその前後１秒間の信号が、予め記憶しておいた無効値に置き換えられる。
【００３９】
図６はこのときの信号加工処理の一例を示したものである。同図に示すように、本来の脈波信号（ａ）にマウス操作の体動により発生した激しい外乱成分が重畳された脈波信号（ｂ）が入力された場合でも、テンプレート波形情報に記載された信号処理内容を示す情報に従い、上記外乱成分が重畳されている操作期間とその前後の１秒間の信号波形が無効値（ｃ）に置換される。  
したがって、生体情報判定処理部では、上記操作期間とその前後の１秒間の信号波形をもとにユーザの生体情報の判定処理が行われることはなくなり、これにより誤判定が行われることを未然に防ぐことが可能となる。
【００４０】
なお、上記ステップＳ１の判定において、操作内容に対応するテンプレート波形情報が操作情報ＤＢ１３に記憶されていなければ、ステップＳ２の信号加工処理は行われず、上記前処理部１０から入力された脈波信号がそのまま図示しない生体情報判定部へ出力される。
【００４１】
以上詳述したように第１の実施形態では、信号処理ユニット２００に前処理部１０、操作情報取得部１１、信号処理部１２及び操作情報ＤＢ１３を設け、マウス１００の筐体の一側面に配置された脈波センサから出力される脈波信号を上記前処理部１０で増幅、フィルタリング及びＡ／Ｄ変換する。そして信号処理部１２において、操作情報取得部１１から出力される操作情報をもとに操作期間を検出すると共に操作内容を判定し、この判定された操作内容に対応するテンプレート波形情報を操作情報ＤＢ１３から読み出す。そして、この読み出されたテンプレート波形情報に従い、上記前処理後の脈波信号のうち、上記検出された操作期間とその前後の一定期間に含まれる区間の信号に対し、外乱成分を抑圧するための信号波形の加工処理を行うようにしている。
【００４２】
また、信号波形の具体的な加工処理としては、以下のような処理が行われる。すなわち、マウス１００の単位時間当たりの移動操作量、つまり移動速度が、予め設定されたしきい値より小さい場合と、単位時間当たりのクリック操作回数が予め設定したしきい値より少ない場合には、外乱成分が重畳された脈波信号から予め学習して記憶しておいた当該外乱成分の波形を減算する処理が行われる。一方、マウス１００の移動速度がしきい値以上の場合と、単位時間当たりのクリック操作回数がしきい値以上の場合には、脈波信号の外乱成分が重畳された区間を無効値に置換する処理が行われる。
【００４３】
したがって、生体情報判定処理部では、外乱成分の波形を減算する処理を行った場合には、マウス１００の操作期間中に得られた脈波信号からでもユーザの生体情報を正確に判定することが可能となる。また、外乱成分を含む区間を無効化する処理を行った場合には、マウス１００の操作期間とその前後の１秒間の信号波形をもとにユーザの生体情報の判定処理が行われることはなくなり、これにより誤判定が行われることを未然に防ぐことができる。
【００４４】
［第２の実施形態］
（構成）
図７は、この発明の第２の実施形態に係る生体情報加工装置を備えた生体情報検出システムの構成を示すブロック図である。なお、同図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００４５】
マウス１００の筐体の両側面には、生体センサとしての脈波センサ４Ｌ，４Ｒがそれぞれ配設されている。これらの脈波センサ４Ｌ，４Ｒの設置位置は、ユーザがマウス１００を操作している状態で当該ユーザの親指及び薬指の指先等がそれぞれ接触することが可能な位置に定められる。
【００４６】
上記脈波センサ４Ｌ，４Ｒは、いずれも例えば図２に示したように近赤外光ＬＥＤからなる発光素子１ａと、フォトダイオード又はフォトトランジスタからなる受光素子１ｂを並べて配置したものである。そして、発光素子１ａからユーザの指先等の生体部位に近赤外光を照射し、血中のヘモグロビン量に応じて散乱する光量を受光素子１ｂで受光することにより、当該散乱光の変化量を電流又は電圧値の変化として表したアナログ脈波信号を出力する。
【００４７】
信号処理ユニット２００の前処理部１０は、上記脈波センサ４Ｌ，４Ｒから出力された各アナログ脈波信号に対し、それぞれ増幅処理、フィルタ処理及びＡ／Ｄ変換処理を含む前処理を行い、この前処理後の各ディジタル脈波信号を信号処理部１２に入力する。
【００４８】
信号処理ユニット２００の操作情報ＤＢ１３には、信号処理部１２の波形加工処理に必要な複数のテンプレート波形情報が記憶されている。このテンプレート波形情報は、マウス１００が操作されたときに上記脈波センサ４Ｌ，４Ｒの脈波信号にそれぞれ重畳される外乱成分の波形を表すもので、操作内容ごとにその識別情報と関連付けられて上記操作情報ＤＢ１３に記憶される。
【００４９】
信号処理ユニット２００の信号処理部１２は、操作情報取得部１１から出力される操作情報をもとに操作期間を検出すると共に、操作内容を判定する。そして、上記判定された操作内容に対応するテンプレート波形情報を操作情報ＤＢ１３から読み出し、前処理部１０から出力された前処理後の各ディジタル脈波信号について、それぞれ上記検出された操作期間とその前後の一定期間に対応する区間の信号を抽出し、この抽出された信号に対しそれぞれ上記読み出されたテンプレート波形情報に従い信号波形の加工処理を行う。
【００５０】
（動作）
次に、以上のように構成された生体情報検出システムの動作を、生体信号加工装置として機能する信号処理ユニット２００の動作を中心に説明する。  
パーソナル・コンピュータ（図示せず）を操作するためにユーザがマウス１００を把持すると、その親指及び薬指がそれぞれ脈波センサ４Ｌ，４Ｒに接触し、これらの脈波センサ４Ｌ，４Ｒにおいてそれぞれ当該ユーザの脈波が検出されて、その波形を表すアナログ脈波信号が信号処理ユニット２００へ出力される。
【００５１】
これに対し信号処理ユニット２００では、上記マウス１００から出力された各アナログ脈波信号が前処理部１０に入力される。前処理部１０では、上記入力された各アナログ脈波信号に対し増幅処理、フィルタ処理及びＡ／Ｄ変換処理が行われ、さらにマウス１００から同時に出力される操作情報と時系列的に対応付けるためのタイムスタンプが付与される。
【００５２】
信号処理部１２では、先ず操作情報取得部１１から出力される操作情報をもとに操作期間が検出されると共に、操作内容が判定される。そして、上記前処理部１０から出力された前処理後の各ディジタル脈波信号から、上記検出された操作期間とその前後の一定期間に対応する区間の信号が抽出される。また、上記判定された操作内容に対応するテンプレート波形情報が操作情報ＤＢ１３に記憶されているか否かが判定され、この判定の結果操作内容に対応するテンプレート波形情報が記憶されていれば、当該テンプレート波形情報に記載された信号処理内容に従い、上記抽出された各ディジタル脈波信号に対し当該脈波信号に含まれる外乱成分を抑圧するための信号波形の加工処理が行われる。
【００５３】
例えば、いま操作情報ＤＢ１３に図８に示すテンプレート波形情報が記憶されているものとし、この状態でマウス１００により左クリックが１回行われたとする。この場合、操作情報ＤＢ１３には該当するテンプレート波形情報が識別情報“４”に関連付けられて記憶されている。このため、この記憶されたテンプレート波形情報に記載された信号処理内容を示す情報に従い、上記前処理後の各ディジタル脈波信号のうちマウス１００の左側面に設置された脈波センサ４Ｌにより得られる脈波信号に対し、上記クリック操作が行われた時刻の前後０．５秒間に対応する区間の信号波形が、予め設定された外乱成分に相当する信号波形分だけ減算する処理が行われる。また、マウス１００の右側面に設置された脈波センサ４Ｒにより得られる脈波信号は、波形加工処理が行われずにそのまま生体情報判定部へ出力される。
【００５４】
一般に、マウス１００の左ボタンをクリック操作した場合、マウス１００の左側面に配置された脈波センサ４Ｌに対する体動の影響はマウス１００の右側面に配置された脈波センサ４Ｒに対する体動の影響に比べて大きいと考えられる。したがって、上記したように左ボタンのクリック操作が行われた場合に、マウス１００の左側面に配置された脈波センサ４Ｌにより得られた脈波信号のうち、上記左クリック操作が行われた期間に対応する区間の信号波形を外乱成分に相当する信号波形により減算処理し、マウス１００の右側面に配置された脈波センサ４Ｒにより得られた脈波信号はそのまま出力するといった信号波形の加工処理を行うことにより、外乱成分が重畳された脈波信号の操作期間に対応する区間に対し選択的に外乱成分の抑圧処理を行うことが可能となる。
【００５５】
以上詳述したように第２の実施形態では、マウス１００の両側面に脈波センサ４Ｌ，４Ｒが配設されている場合に、マウス１００の操作内容に対応するテンプレート波形情報に従い、上記脈波センサ４Ｌ，４Ｒにより得られる脈波信号の各々に対し個別に外乱成分を抑圧するための信号波形加工処理を行うようにしている。  
したがって、生体情報判定処理部では、脈波センサ４Ｌ，４Ｒにより得られる脈波信号のいずれからでもユーザの生体情報を正確に判定することが可能となる。
【００５６】
［第３の実施形態］
図９は、この発明の第３の実施形態に係る生体情報加工装置を備えた生体情報検出システムの構成を示すブロック図である。なお、同図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００５７】
この第３の実施形態は、操作デバイスとして自動車のハンドル装置３００を使用したもので、ハンドル５の周面のユーザが左手及び右手で把持する部位にそれぞれ脈波センサ群６Ｌ，６Ｒが配設されている。
【００５８】
上記脈波センサ群６Ｌ，６Ｒは、いずれも例えば図２に示したように近赤外光ＬＥＤからなる発光素子１ａと、フォトダイオード又はフォトトランジスタからなる受光素子１ｂを並べて配置したものである。そして、発光素子１ａからユーザの指や掌等の生体部位に近赤外光を照射し、血中のヘモグロビン量に応じて散乱する光量を受光素子１ｂで受光することにより、当該散乱光の変化量を電流又は電圧値の変化として表したアナログ脈波信号を出力する。  
なお、ハンドル装置は自動車用に限らず、列車や航空機、建設機械に設けられているハンドルであってもよい。
【００５９】
信号処理ユニット２００の操作情報取得部１１は、上記ハンドル装置３００から出力されるハンドル５の操作情報、例えばハンドル５の回転方向とその単位時間当たりの回転量を表す情報を受信する。
【００６０】
信号処理ユニット２００の前処理部１０は、上記脈波センサ群６Ｌ，６Ｒから出力された各アナログ脈波信号に対し、それぞれ増幅処理、フィルタ処理及びＡ／Ｄ変換処理を含む前処理を行い、この前処理後の各ディジタル脈波信号を信号処理部１２に入力する。
【００６１】
信号処理ユニット２００の操作情報ＤＢ１３には、信号処理部１２の波形加工処理に必要な複数のテンプレート波形情報が記憶されている。このテンプレート波形情報は、ハンドル５が操作されたときに上記脈波センサ群６Ｌ，６Ｒにより得られる脈波信号にそれぞれ重畳される外乱成分の波形を表すもので、操作内容ごとにその識別情報と関連付けられて上記操作情報ＤＢ１３に記憶される。ハンドル５の操作情報としては、例えばハンドル５を回転させたときの回転角の変化量やそれを微分した値等が考えられ、これらの値を考慮して信号処理内容を定め、これを操作情報ＤＢ１３に予め記憶しておけばよい。
【００６２】
信号処理ユニット２００の信号処理部１２は、操作情報取得部１１から出力される操作情報をもとに操作期間を検出すると共に、操作内容を判定する。そして、上記判定された操作内容に対応するテンプレート波形情報を操作情報ＤＢ１３から読み出し、前処理部１０から出力された前処理後の各ディジタル脈波信号について、それぞれ上記検出された操作期間とその前後の一定期間に対応する区間の信号を抽出し、この抽出された信号に対しそれぞれ上記読み出されたテンプレート波形情報に従い信号波形の加工処理を行う。
【００６３】
このような構成であるから、ユーザによるハンドル５の操作内容に応じて、脈波センサ群６Ｌ，６Ｒにより得られる各脈波信号に対し個別に、上記ハンドル操作により重畳される外乱成分を抑圧するための信号波形加工処理が行われる。したがって、ユーザがハンドル操作中であっても、その影響を受けることなく当該ユーザの生体情報を正確に判定することが可能となる。
【００６４】
［その他の実施形態］
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、操作デバイスとしては、携帯電話機やスマートホン等の携帯端末、テレビジョン受信機やビデオレコーダ、オーディオ機器で使用されるリモートコントローラを使用することができる。また、前記実施形態では生体情報加工装置を操作デバイスとは別に設けたが、操作デバイス内に内蔵するようにしてもよい。  
その他、生体情報加工処理の処理手順と処理内容、生体センサの種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
【００６５】
要するにこの発明は、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の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１，４Ｌ，４Ｒ，６Ｌ，６Ｒ…脈波センサ、１ａ…発光素子、１ｂ…受光素子、２…座標センサ、３…ボタン群、５…ハンドル、１０…前処理部、１１…操作情報取得部、１２…信号処理部、１３…操作情報データベース（操作ＤＢ）、１００…マウス、２００…信号処理ユニット、３００…ハンドル装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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