(57)【要約】【課題】バイタル情報の精度を向上させること。【解決手段】ユーザのバイタル信号をバイタルセンサから取得するバイタル信号取得部と、前記バイタルセンサにおいて前記バイタル信号のノイズの要因となる動きを示す非バイタル信号を非バイタルセンサから取得する非バイタル信号取得部と、前記非バイタル信号に基づいて、前記バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定するノイズ発生推定部と、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号、又は、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、を補正する補正部と、を備えるバイタル信号取得装置である。【選択図】図１
2018083014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザのバイタル信号をバイタルセンサから取得するバイタル信号取得部と、
前記バイタルセンサにおいて前記バイタル信号のノイズの要因となる動きを示す非バイタル信号を非バイタルセンサから取得する非バイタル信号取得部と、
前記非バイタル信号に基づいて、前記バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定するノイズ発生推定部と、
前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号、又は、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、を補正する補正部と、
を備えるバイタル信号取得装置。
【請求項２】
前記バイタル信号におけるノイズの大きさを推定するノイズ規模推定部をさらに備え、
前記補正部は、前記ノイズの大きさに応じて異なる手法で補正を行う、請求項１に記載のバイタル信号取得装置。
【請求項３】
前記非バイタルセンサは、前記ユーザの体の動きである体動を示す体動センサ、又は、前記ユーザを移動させる移動体の動きを示す移動体センサを含む、請求項１又は２に記載のバイタル信号取得装置。
【請求項４】
ユーザのバイタル信号をバイタルセンサから取得するバイタル信号取得ステップと、
前記バイタルセンサにおいて前記バイタル信号のノイズの要因となる動きを示す非バイタル信号を非バイタルセンサから取得する非バイタル信号取得ステップと、
前記非バイタル信号に基づいて、前記バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定するノイズ発生推定ステップと、
前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号、又は、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、を補正する補正ステップと、
を有するバイタル信号取得方法。
【請求項５】
ユーザのバイタル信号をバイタルセンサから取得するバイタル信号取得ステップと、
前記バイタルセンサにおいて前記バイタル信号のノイズの要因となる動きを示す非バイタル信号を非バイタルセンサから取得する非バイタル信号取得ステップと、
前記非バイタル信号に基づいて、前記バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定するノイズ発生推定ステップと、
前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号、又は、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、を補正する補正ステップと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイタル信号を取得する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人間のバイタル情報をより簡易に取得できるようになってきている。バイタル情報は、人間の生命活動に関連する情報であり、例えば心拍や心電の情報を含む。例えば、繊維表面にコーティングを行うことで電極素材を生成する技術を用いて、着るだけでバイタル情報を取得することができるウェアラブルな技術が知られている。このような技術を用いることで、従来においては医療機器でしか取得できなかったバイタル情報を、日常生活においてリアルタイムに取得できるようになっている（例えば特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５０１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、バイタル情報が取得される環境によっては、取得されたバイタル情報にノイズが混入してしまう場合があった。例えば、ユーザの体の動きに応じてセンサの電極にズレが生じることによって、取得されるバイタル情報にノイズが混入してしまう場合があった。従来は、ユーザの体の動きとは異なる要因（例えば汗や呼吸の影響による接触インピーダンスの変動）に応じて生じるノイズの除去技術は提案されていたが、体の動きに応じて生じるノイズは適切に除去できていなかった。このようなノイズの混入により、得られるバイタル情報の精度が低下してしまうおそれがあった。
上記事情に鑑み、本発明は、バイタル情報の精度を向上させることができる技術の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、ユーザのバイタル信号をバイタルセンサから取得するバイタル信号取得部と、前記バイタルセンサにおいて前記バイタル信号のノイズの要因となる動きを示す非バイタル信号を非バイタルセンサから取得する非バイタル信号取得部と、前記非バイタル信号に基づいて、前記バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定するノイズ発生推定部と、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号、又は、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、を補正する補正部と、を備えるバイタル信号取得装置である。
【０００６】
本発明の一態様は、上記のバイタル信号取得装置であって、前記バイタル信号におけるノイズの大きさを推定するノイズ規模推定部をさらに備え、前記補正部は、前記ノイズの大きさに応じて異なる手法で補正を行う。
【０００７】
本発明の一態様は、上記のバイタル信号取得装置であって、前記非バイタルセンサは、前記ユーザの体の動きである体動を示す体動センサ、又は、前記ユーザを移動させる移動体の動きを示す移動体センサを含む。
【０００８】
本発明の一態様は、ユーザのバイタル信号をバイタルセンサから取得するバイタル信号取得ステップと、前記バイタルセンサにおいて前記バイタル信号のノイズの要因となる動きを示す非バイタル信号を非バイタルセンサから取得する非バイタル信号取得ステップと、前記非バイタル信号に基づいて、前記バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定するノイズ発生推定ステップと、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号、又は、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、を補正する補正ステップと、を有するバイタル信号取得方法である。
【０００９】
本発明の一態様は、ユーザのバイタル信号をバイタルセンサから取得するバイタル信号取得ステップと、前記バイタルセンサにおいて前記バイタル信号のノイズの要因となる動きを示す非バイタル信号を非バイタルセンサから取得する非バイタル信号取得ステップと、前記非バイタル信号に基づいて、前記バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定するノイズ発生推定ステップと、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号、又は、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、を補正する補正ステップと、をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、バイタル情報の精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のバイタル信号取得システム１００のシステム構成を示す概略ブロック図である。
【図２】バイタル信号及び非バイタル信号の具体例を示す図である。
【図３】小ノイズが発生したバイタル信号の具体例を示す図である。
【図４】補正部１０８によって補正されたバイタル信号の具体例を示す。
【図５】大ノイズが発生したバイタル信号の具体例を示す図である。
【図６】補正部１０８によって補正されたバイタル信号の具体例を示す。
【図７】バイタル情報取得部１０９におけるＲ波の検出方法を説明するための図である。
【図８】バイタル信号取得装置１０の処理の流れの具体例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の具体的な構成例について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のバイタル信号取得システム１００のシステム構成を示す概略ブロック図である。バイタル信号取得システム１００は、バイタル信号取得装置１０、バイタルセンサ２０、体動センサ３０及び車両センサ４０を備える。バイタル信号取得装置１０と、各センサ（バイタルセンサ２０、体動センサ３０及び車両センサ４０）は、通信を行うことによってデータを送受信する。バイタル信号取得装置１０と各センサとの間で行われる通信は、無線通信であってもよいし有線通信であってもよい。この通信は、例えば短距離無線通信（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））であってもよい。
【００１３】
バイタル信号取得装置１０は、例えばスマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等を用いて構成される。バイタル信号取得装置１０は、バイタルセンサ２０によって取得されたバイタル信号と、非バイタルセンサ（例えば体動センサ３０及び車両センサ４０）によって取得された非バイタル信号と、を無線通信又は有線通信によって取得する。バイタル信号取得装置１０は、取得された非バイタル信号に基づいて、バイタルセンサ２０において取得されたバイタル信号におけるノイズの発生を推定する。バイタル信号取得装置１０は、推定結果に応じて、バイタルセンサ２０によって取得されたバイタル信号や、このバイタル信号から得られるバイタル情報に対し補正処理を行う。このような処理によって、バイタル信号取得装置１０は、より精度の高いバイタル信号やバイタル情報を取得できる。
【００１４】
バイタルセンサ２０は、ユーザのバイタル信号を取得する。バイタル信号は、ユーザの体の生命活動に関連する情報を示す信号である。バイタル信号は、例えば心臓の活動電位、呼吸活動、血圧等の時系列の変化を示す信号である。本実施形態では、バイタルセンサ２０は、ユーザの心臓の活動電位（心電のデータ）をバイタル信号として取得する。バイタルセンサ２０は、取得されたバイタル信号に、バイタル信号が取得された日時を対応付けて無線通信又は有線通信によってバイタル信号取得装置１０に送信する。バイタルセンサ２０は、例えばウェアラブルに構成されてもよい。
【００１５】
体動センサ３０は、非バイタルセンサの一態様である。体動センサ３０は、ユーザの体動信号を取得する。体動信号は、ユーザの体の動き（例えば振動）に関する信号である。体動センサ３０は、例えばユーザの体に携帯又は装着される三軸加速度センサを用いて構成されてもよい。体動センサ３０は、取得された体動信号に、体動信号が取得された日時を対応付けて無線通信又は有線通信によってバイタル信号取得装置１０に送信する。
【００１６】
車両センサ４０は、非バイタルセンサの一態様である。車両センサ４０は、ユーザが乗車している車動信号を取得する。車動信号は、ユーザが乗車している車の動き（例えば振動）に関する信号である。車両センサ４０は、例えば車体に設けられる三軸加速度センサを用いて構成されてもよい。車両センサ４０は、取得された車動信号に、車動信号が取得された日時を対応付けて無線通信又は有線通信によってバイタル信号取得装置１０に送信する。
【００１７】
次に、バイタル信号取得装置１０の具体的な機能構成について説明する。バイタル信号取得装置１０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、バイタル信号取得プログラムを実行する。バイタル信号取得プログラムの実行によって、バイタル信号取得装置１０は、通信部１０１、バイタル信号取得部１０２、バイタル信号記憶部１０３、非バイタル信号取得部１０４、非バイタル信号記憶部１０５、ノイズ発生推定部１０６、ノイズ規模推定部１０７、補正部１０８、バイタル情報取得部１０９及びバイタル情報記憶部１１０を備える装置として機能する。なお、バイタル信号取得装置１０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、バイタル信号取得プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、バイタル信号取得プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
【００１８】
通信部１０１は、ネットワークインターフェースを用いて構成される。通信部１０１は、バイタルセンサ２０及び非バイタルセンサとの間でデータを送受信する。本実施形態では、通信部１０１は、非バイタルセンサとして体動センサ３０及び車両センサ４０との間でデータを送受信する。
【００１９】
バイタル信号取得部１０２は、通信部１０１によって受信されたデータのうち、バイタルセンサ２０から受信されたデータからバイタル信号を取得する。バイタル信号取得部１０２は、取得されたバイタル信号をバイタル信号記憶部１０３に書き込む。
【００２０】
バイタル信号記憶部１０３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。バイタル信号記憶部１０３は、バイタル信号取得部１０２によって取得されたバイタル信号を、そのバイタル信号が取得された日時の情報と対応付けて記憶する。
【００２１】
非バイタル信号取得部１０４は、通信部１０１によって受信されたデータのうち、非バイタルセンサ（例えば、体動センサ３０及び車両センサ４０）から受信されたデータから非バイタル信号を取得する。非バイタル信号取得部１０４は、取得した非バイタル信号を非バイタル信号記憶部１０５に書き込む。
【００２２】
非バイタル信号記憶部１０５は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。非バイタル信号記憶部１０５は、非バイタル信号取得部１０４によって取得された非バイタル信号を、その非バイタル信号が取得された日時の情報と対応付けて記憶する。
【００２３】
ノイズ発生推定部１０６は、非バイタル信号に基づいて、バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定する。例えば、ノイズ発生推定部１０６は、非バイタル信号において、予め定められたノイズ発生条件を満たす波形が検出された所定の時間幅（以下「ノイズ発生区間」という。）において、バイタル信号にノイズが発生していると推定する。ノイズ発生条件は、例えば閾値よりも大きい振幅が発生したことであってもよいし、閾値よりも大きな振幅が所定の時間において連続的に生じていることであってもよいし、他の条件であってもよい。非バイタル信号として三軸加速度センサの信号が得られている場合、ノイズ発生推定部１０６は、ｘ、ｙ及びｚの合成値に基づいてノイズの発生を推定してもよいし、いずれか１つ又は複数の値に基づいてノイズの発生を推定してもよい。
【００２４】
ノイズ規模推定部１０７は、ノイズ発生推定部１０６によってノイズが発生していると推定された区間（ノイズ発生区間）におけるノイズの大きさの規模を推定する。例えば、ノイズ規模推定部１０７は、ノイズ発生区間におけるバイタル信号において、予め定められた条件（以下「大ノイズ条件」という。）が満たされた場合、バイタル信号に規模の大きいノイズ（以下「大ノイズ」という。）が発生していると推定する。一方、ノイズ規模推定部１０７は、ノイズ発生区間におけるバイタル信号において、大ノイズ条件が満たされていない場合、バイタル信号に規模の小さいノイズ（以下「小ノイズ」という。）が発生していると推定する。
【００２５】
大ノイズ条件は、例えばノイズ発生区間におけるバイタル信号の振幅の統計値（例えば平均値、最大値、中央値など）が所定の閾値以上であることであってもよい。大ノイズ条件は、例えばノイズ発生区間におけるバイタル信号において、周期的に表れる所定の波形の間隔が所定の条件を満たしていない（例えば所定の波形が検出されない）ことであってもよい。このような条件は、例えばノイズ発生区間ではない区間における間隔との差が所定の閾値よりも大きいことであってもよい。以下、バイタル信号が心電のデータである場合を例に、大ノイズ条件について説明する。
【００２６】
一般的には、バイタル信号が心電のデータである場合、バイタル信号からＰ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波及びＵ波の各波のいずれか一つ又は複数の波形を取得できる。各波のいずれか一つ又は複数の間隔が所定の閾値以上である場合に、大ノイズ条件が満たされたと判断されてもよい。各波のいずれか一つ又は複数の間隔と、ノイズ発生区間ではない区間で同じユーザのバイタル信号から得られる各波の間隔と、の差が所定の閾値以上であることが大ノイズ条件であってもよい。この場合、例えば各波のうち一部の波（例えばＲ波）の波形が、たとえ振幅がずれていたとしても所定の周期で得られた場合には、ノイズ規模が小さいノイズ（小ノイズ）として検出される。このように、バイタル信号が心電のデータである場合には、各波の周期が所定の条件よりもずれていることにより、その波形の信頼性が低いことが分かる。このような信頼性の低い波形が大ノイズとして推定されてもよい。また、各波のいずれもが検出されない場合に、大ノイズ条件が満たされたと判断されてもよい。
【００２７】
補正部１０８は、バイタル信号又はバイタル情報に対し補正処理を行う。補正部１０８は、補正後のバイタル信号のデータをバイタル信号記憶部１０３に記録する。補正部１０８は、バイタル信号取得部１０２によって取得されたバイタル信号（補正前のバイタル信号）を補正後のバイタル信号で上書きしてもよいし、補正前のバイタル信号を残したまま補正後のバイタル信号を別途記録してもよい。補正部１０８は、ノイズの大きさに応じて異なる手法で補正処理を行う。以下、ノイズ規模が大きい場合に行われる補正処理と、ノイズ規模が小さい場合に行われる補正処理のそれぞれについて説明する。
【００２８】
（ノイズ規模が大きい場合）
補正部１０８は、ノイズ規模が大きい場合には、そのノイズ発生区間のバイタル信号がその後の処理に用いられないように補正処理（除去処理）を行う。例えば、補正部１０８は、ノイズ規模が大きいノイズ発生区間のバイタル信号が、バイタル情報取得部１０９においてバイタル情報の取得に用いられないように処理を行う。例えば、バイタル情報取得部１０９が、バイタル信号において所定の波形（例えばＲ波）の数を計数することによってバイタル情報を取得する場合には、補正部１０８はバイタル情報取得部１０９に対してノイズ発生区間のバイタル信号を計数しないように指示する。例えば、補正部１０８は、ノイズ発生区間のバイタル信号を、ゼロの振幅の直線に置き換えることによって除去してもよい。
【００２９】
（ノイズ規模が小さい場合）
補正部１０８は、ノイズ規模が小さい場合には、そのノイズ発生区間における正しいバイタル信号を推定し、ノイズ発生区間のバイタル信号を推定結果に置き換える（信号置換処理）。補正部１０８は、例えばノイズ発生区間の前後いずれか一方又は両方のバイタル信号に基づいて、ノイズ発生区間の正しいバイタル信号を推定してもよい。例えば、補正部１０８は、ノイズ発生区間の直前のバイタル信号において、ノイズ発生区間と同じ時間幅のバイタル信号を推定結果として用いてもよい。このとき、補正部１０８は、周期的に表れる所定の波形の一部を基準位置として、その基準位置に基づいてノイズ発生区間の直前のバイタル信号を取得してもよい。例えば、正常時のバイタル信号を常に学習（正しいバイタル信号を周期的に作り出せるように）しておき、ノイズ発生区間においては、先に学習したバイタル信号から正しいバイタル信号を推定（疑似的に作成）しても良い。バイタル信号が心電の波形である場合には、所定の波（Ｐ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波及びＵ波）の一つ又は複数が基準位置として用いられてもよい。以上で、補正部１０８についての説明を終える。
【００３０】
バイタル情報取得部１０９は、バイタル信号記憶部１０３に記録されているバイタル信号に基づいてバイタル情報を取得する。バイタル情報は、バイタル信号を解析することによって得られる情報である。バイタル情報は、例えば心拍数や、Ｒ信号が検出される区間に関する情報（例えばＲ−Ｒ間隔）である。
【００３１】
バイタル情報記憶部１１０は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。バイタル情報記憶部１１０は、バイタル情報取得部１０９によって取得されたバイタル情報を記憶する。
【００３２】
次に、ノイズ発生推定部１０６の処理についてより具体的に説明する。図２は、バイタル信号及び非バイタル信号の具体例を示す図である。図２の各信号における縦軸は各信号の振幅を示し、横軸は時刻を示す。図２において、各信号における横軸の時刻は一致している。図２において、波形９０１はバイタル信号の波形、波形９０２は体動信号の波形、波形９０３は車動信号の波形、を示している。時刻ｔ１から時刻ｔ２の間の区間Ｔ１において、体動信号の波形９０２及び車動信号の波形９０３に大きな振幅が生じている。その結果、波形９０２及び波形９０３の区間Ｔ１においてノイズ発生条件が満たされている。そのため、ノイズ発生推定部１０６は、区間Ｔ１をノイズ発生区間として推定する。なお、ノイズ発生推定部１０６は、非バイタル信号においてノイズが検出された区間に加えてさらに、その前後のいずれか一方又は双方に対し所定の区間を加えた区間をノイズ発生区間として推定してもよい。
【００３３】
次に、ノイズ規模推定部１０７及び補正部１０８の処理についてより具体的に説明する。図３は、小ノイズが発生したバイタル信号の具体例を示す図である。図３では、バイタル信号の具体例として心電の信号を示す。図３では、時刻ｔ１１及びｔ１３の付近ではノイズがほとんど生じておらず、ｔ１２の付近において小さい規模のノイズが生じている。ノイズ規模が小さい場合には、バイタル信号からＰ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｔ波及びＵ波の各波のいずれか一つ又は複数を取得できる。例えば、図３の例では、ｔ１２付近のバイタル信号からＰ波及びＲ波を検出できる。このように、いずれか一つ又は複数の既定の波が検出される場合には、ノイズ規模推定部１０７は、ノイズの規模が小さいと推定する。
【００３４】
図４は、補正部１０８によって補正されたバイタル信号の具体例を示す。図４の例では、補正部１０８は、ノイズ発生区間と推定されたｔ１２付近の区間であるＴ１２の波形を、直前の所定の区間であるＴ１１の区間の波形として推定する。このとき、Ｔ１１及びＴ１２の区間は、所定の波であるＲ波が検出された時刻ｔ１１及びｔ１２を基準位置として決定される。すなわち、補正部１０８は、ｔ１１の位置がｔ１２の位置に重なるように、Ｔ１１の波形をＴ１２の波形に対して置き換える。
【００３５】
図５は、大ノイズが発生したバイタル信号の具体例を示す図である。図５では、バイタル信号の具体例として心電の信号を示す。図５では、時刻ｔ２１及びｔ２３の付近ではノイズがほとんど生じておらず、ｔ２２の付近において大きい規模のノイズが生じている。ノイズ規模が大きい場合には、バイタル信号からＰ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｔ波及びＵ波の各波のいずれもが取得できない。このように、既定の波のうちいずれもが検出されない場合には、ノイズ規模推定部１０７は、ノイズの規模が大きいと推定する。
【００３６】
図６は、補正部１０８によって補正されたバイタル信号の具体例を示す。図６の例では、補正部１０８は、ノイズ発生区間と推定されたｔ２２付近の区間であるＴ２２の波形を振幅がゼロの波形に置き換える。例えば、バイタル信号の縦軸（ECGの場合は心臓の活動電位：mv）と横軸(ECGの場合は時刻：msec)の幅を常に学習しておき、R波のピーク値からある閾値を超えた場合には、明らかにR波ではない、と認識し、そのR波を削除しても良い。
例えば、所定の波（Ｐ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波及びＵ波）の一つまたは複数の波のピーク値から明らかに異なる波は削除しても良い。
【００３７】
次に、バイタル情報取得部１０９の処理についてより具体的に説明する。バイタル情報取得部１０９は、例えば所定閾値に基づいて、心臓の活動電位を示すバイタル信号からＲ波を検出する。バイタル情報取得部１０９は、Ｒ波を検出する度、Ｒ波を検出した回数（以下「Ｒ波検出回数」という。）をカウントする。例えば、バイタル情報取得部１０９は、Ｒ波を検出する度に、Ｒ波検出回数を１ずつインクリメントする。バイタル情報取得部１０９は、Ｒ波が検出された時刻と次にＲ波が検出された時刻との時刻差（以下「Ｒ−Ｒ間隔」という。）を算出する。
【００３８】
図７は、バイタル情報取得部１０９におけるＲ波の検出方法を説明するための図である。図７には、所定の時間における心電信号（バイタル信号）が示されている。図７において、心電信号の縦軸は心臓の活動電位を表し、横軸は時刻を表す。図７に示されるように、心電信号には複数の心電図成分（Ｐ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波及びＴ波）が存在する。バイタル情報取得部１０９は、心電信号と、所定の閾値とに基づいてＲ波を検出する。例えば、バイタル情報取得部１０９は、周期的に取得される心電信号の電位の値が閾値と略同じになると、閾値と略同じになった心臓の活動電位のデータをＲ波として検出する。この際、バイタル情報取得部１０９は、Ｒ波が検出された時点における時刻も検出する。図７では、点１５−１、１５−２及び１５−３で示される時刻にＲ波が検出される。また、点１５−１、１５−２及び１５−３で示される時刻にＲ波が検出された後、点１６−１、１６−２及び１６−３で示される時刻に閾値と略同じになった心臓の活動電位のデータが検出される。ただし、バイタル情報取得部１０９は、Ｒ波が検出されてからある時間（例えば、２００ミリ秒）が経過するまでの間に検出された、閾値と略同じになった心臓の活動電位のデータをＲ波としては検出しない。すなわち、点１６−１、１６−２及び１６−３で示される時刻に閾値と略同じになった心臓の活動電位のデータは、Ｒ波として検出されない。
【００３９】
一般的に、Ｒ−Ｒ間隔は約５００ミリ秒と言われているため、ある時間（例えば、２００ミリ秒）が経過するまでの間に検出されたデータにおいてはノイズである可能性が高い。そのため、上述した処理により、閾値と略同じになった心臓の活動電位のデータを全てＲ波として検出しないようにすることで精度を悪くする原因となるノイズを除外することができる。その結果、Ｒ波を精度よく検出することができる。
【００４０】
図８は、バイタル信号取得装置１０の処理の流れの具体例を示すフローチャートである。以下、図８を用いてバイタル信号取得装置１０の処理の流れについて説明する。
まず、バイタル信号取得部１０２がバイタル信号を取得する（ステップＳ１０１）。バイタル信号取得部１０２は、取得されたバイタル信号をバイタル信号記憶部１０３に記録する。次に、非バイタル信号取得部１０４が非バイタル信号を取得する（ステップＳ１０２）。非バイタル信号取得部１０４は、取得された非バイタル信号を非バイタル信号記憶部１０５に記録する。
【００４１】
次に、ノイズ発生推定部１０６が１又は複数の非バイタル信号に基づいてバイタル信号におけるノイズの発生を推定する（ステップＳ１０３）。ノイズが発生していないと推定された場合（ステップＳ１０４−ＮＯ）、その区間において特に処理がなされることなく処理は終了する。一方、ノイズが発生していると推定された場合（ステップＳ１０４−ＹＥＳ）、ノイズ規模推定部１０７がノイズ発生区間においてノイズの規模を推定する（ステップＳ１０５）。ノイズ規模が大きいと推定された場合（ステップＳ１０６−ＹＥＳ）、補正部１０８は除去処理を行う（ステップＳ１０７）。一方、ノイズ規模が小さいと推定された場合（ステップＳ１０６−ＮＯ）、補正部１０８は信号置換処理を行う（ステップＳ１０８）。図８に示される処理は、バイタル信号及び非バイタル信号の全体が取得された後に実行されてもよいし、バイタル信号及び非バイタル信号を取得する処理と並行して所定の周期で実行されてもよい。特に後者の場合、ステップＳ１０１及びＳ１０２の処理は、ステップＳ１０３以降の処理と並行して独立したタイミングで実行されてもよい。この場合ステップＳ１０３以降の処理は、所定の時間幅毎に実行されてもよい。
【００４２】
このように構成されたバイタル信号取得装置１０では、バイタル情報の精度を向上させることが可能となる。より具体的には以下のとおりである。従来は、ユーザの活動量が比較的小さい状態（安静時）にバイタル信号に対して生じるノイズについては、除去する技術がある程度提案されていた。一方で、ユーザの活動量が比較的大きな状態（活動時）にバイタル信号に対して生じるノイズについては、適切に除去する技術が提案されていなかった。このような問題に対し、バイタル信号取得装置１０では、ユーザの活動量の大きさを直接的又は間接的に示す非バイタル信号に基づいて、バイタル信号に対するノイズの発生が推定される。そのため、バイタル信号のみに基づいてノイズの発生の有無を精度よく推定することが困難な状況であったとしても、非バイタル信号に基づいてより精度よくノイズの発生の有無を推定できる。そのため、ノイズが発生していると推定されたバイタル信号に対して補正処理（ノイズ部分のバイタル信号の除去、ノイズ部分のバイタル信号の推定及び置換など）を行うことによって、たとえユーザが活動中であったとしても、より精度よくバイタル信号やバイタル情報を取得することが可能となる。
【００４３】
（変形例）
ノイズ発生推定部１０６は、複数の非バイタル信号のうち、一部の非バイタル信号のみに基づいてノイズの発生を推定してもよい。ノイズ発生推定部１０６は、複数の非バイタル信号のうち、一部の非バイタル信号においてノイズの発生が推定された場合には、他の非バイタル信号においてノイズの発生が推定されていなかったとしても、ノイズが発生したと推定してもよい。
【００４４】
本実施形態における体動センサ３０及び車両センサ４０は、非バイタルセンサの具体例にすぎない。他のセンサが非バイタルセンサとしてバイタル信号取得システム１００に適用されてもよい。例えば、車両センサ４０に変えて、ユーザが搭乗している飛行体（飛行機、ヘリコプター等）に設けられた加速度センサが用いられてもよいし、ユーザが活動している足場に設けられた加速度センサが用いられてもよい。すなわち、ユーザの体が動く要因となる振動を検出できるセンサ（例えばユーザを移動させる移動体の動きを検出する移動体センサ）であれば、どのようなセンサが用いられてもよい。
【００４５】
バイタル信号取得装置１０は、複数のコンピュータを用いて構成されてもよい。例えば、クラウドシステムを用いてバイタル信号取得装置１０の機能が実装されてもよい。バイタル信号取得装置１０は、バイタル情報取得部１０９及びバイタル情報記憶部１１０を備えない装置として構成されてもよい。この場合、バイタル信号取得装置１０は、取得されたバイタル信号を、他の情報処理装置に対して提供する装置として構成されてもよい。
【００４６】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
１００…バイタル信号取得システム，  １０…バイタル信号取得装置，  ２０…バイタルセンサ，  ３０…体動センサ，  ４０…車両センサ，  １０１…通信部，  １０２…バイタル信号取得部，  １０３…バイタル信号記憶部，  １０４…非バイタル信号取得部，  １０５…非バイタル信号記憶部，  １０６…ノイズ発生推定部，  １０７…ノイズ規模推定部，  １０８…補正部，  １０９…バイタル情報取得部，  １１０…バイタル情報記憶部
【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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