(57)【要約】      （修正有）【課題】生体に発する光の経路に対する生体情報が正常に取得できる位置のずれを迅速に修正することができる生体情報検出装置を提供する。【解決手段】生体情報検出装置１０１は、遮光部１１３の面を分割した各分割領域に対応して、その面のうち各分割領域を除く他の領域を遮光部によって遮光した状態で発光部１１１から光ｌｉを発させて、受光部１１２が受けた光の強さを示す信号を取得する。次に、生体情報検出装置は、各分割領域に対応する光の強さから、光の強さが最も大きいところが最良測定点であると判定する。そして、生体情報検出装置は、最良測定点と遮光部の中心点との比較結果に基づいて、光の経路に対する生体ｏｒｇの位置のずれの方向を判定する。【選択図】図１
2018029658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に光を発する発光部と、
前記発光部が発した光が前記生体を透過した光または前記発光部が発した光が前記生体から反射した光を受けて、受けた当該光の強さを示す信号を出力する受光部と、
前記発光部から前記受光部への光の経路が通過するように設置され、当該光が通過する面の一部分が遮光可能な遮光部と、
前記面を分割した各分割領域に対応して、前記面のうち前記各分割領域を除く他の領域を前記遮光部によって遮光した状態で前記発光部から光を発させて前記受光部が受けた光の強さを示す信号を取得し、取得した前記各分割領域に対応する信号に基づいて、前記生体における前記生体に関する生体情報が正常に取得できる位置を特定し、特定した前記位置と前記経路が前記面を通過する位置との比較結果に基づいて、前記経路に対する前記生体の位置のずれの方向を判定する制御部と、
を有することを特徴とする生体情報検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記各分割領域のうち最も強い光を受けた分割領域を分割した各分割領域に対応して、当該各分割領域を除く他の領域を前記遮光部によって遮光した状態で前記発光部から光を発させて前記受光部が受けた光の強さを示す信号を取得する、
ことを特徴とする請求項１に記載の生体情報検出装置。
【請求項３】
前記生体情報として、前記生体の脈波の形状を特徴付ける特徴データを記憶する記憶部を有し、
前記制御部は、
取得した前記各分割領域に対応する信号を表す波形の形状と、前記記憶部に記憶された前記特徴データから特徴付けられる波形の形状との比較結果に基づいて、前記生体における前記生体情報が正常に取得できる位置を特定する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の生体情報検出装置。
【請求項４】
前記遮光部は、
前記経路が、前記面の中心点を通過するように設置されており、
前記制御部は、
取得した前記各分割領域に対応する信号に基づいて、前記生体における前記生体情報が正常に取得できる位置として前記面における光の強さの重心点を特定し、
特定した前記重心点から前記面の中心点までの距離と、所定の閾値との比較結果に基づいて、前記経路に対する前記生体の位置のずれの有無を判定する、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の生体情報検出装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記距離と複数の所定の閾値の各所定の閾値との比較結果に基づいて、前記経路に対する前記生体の位置のずれ量の前記各所定の閾値に応じた度合いを判定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の生体情報検出装置。
【請求項６】
生体に光を発する発光部と、前記発光部が発した光が前記生体を透過した光または前記発光部が発した光が前記生体から反射した光を受けて、受けた当該光の強さを示す信号を出力する受光部と、前記発光部から前記受光部への光の経路が通過するように設置され、当該光が通過する面の一部分が遮光可能な遮光部とを有するコンピュータが、
前記面を分割した各分割領域に対応して、前記面のうち前記各分割領域を除く他の領域を前記遮光部によって遮光した状態で前記発光部から光を発させて前記受光部が受けた光の強さを示す信号を取得し、
取得した前記各分割領域に対応する信号に基づいて、前記生体における前記生体に関する生体情報が正常に取得できる位置を特定し、
特定した前記位置と前記経路が前記面を通過する位置との比較結果に基づいて、前記経路に対する前記生体の位置のずれの方向を判定する、
処理を実行することを特徴とする生体情報検出方法。
【請求項７】
生体に光を発する発光部と、前記発光部が発した光が前記生体を透過した光または前記発光部が発した光が前記生体から反射した光を受けて、受けた当該光の強さを示す信号を出力する受光部と、前記発光部から前記受光部への光の経路が通過するように設置され、当該光が通過する面の一部分が遮光可能な遮光部とを有するコンピュータに、
前記面を分割した各分割領域に対応して、前記面のうち前記各分割領域を除く他の領域を前記遮光部によって遮光した状態で前記発光部から光を発させて前記受光部が受けた光の強さを示す信号を取得し、
取得した前記各分割領域に対応する信号に基づいて、前記生体における前記生体に関する生体情報が正常に取得できる位置を特定し、
特定した前記位置と前記経路が前記面を通過する位置との比較結果に基づいて、前記経路に対する前記生体の位置のずれの方向を判定する、
処理を実行させることを特徴とする生体情報検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報検出装置、生体情報検出方法、および生体情報検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体に光を発し、発した光が生体を透過した光、または反射した光を電気信号に変換することにより、脈波等の生体情報を検出する技術がある。関連する先行技術として、例えば、皮膚の血流を模擬する皮膚模擬部に対して光電脈波センサと反対側に設けられ、光電脈波センサから発光され、かつ、皮膚模擬部を透過した光の反射率が時系列的に変化可能な反射率変化部を有するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０８１８８８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、従来技術によれば、生体に発する光の経路に対して、生体における生体情報が正常に取得できる位置がずれていると、ずれを修正することに時間がかかる場合がある。例えば、生体に発する光の経路が、生体における生体情報が正常に取得できる位置でない位置、例えば、光が透過する生体内の距離が長すぎる位置や、生体の端の位置を通過する場合、生体を透過または反射した光からは、生体情報が正しく得られないことがある。そして、生体情報を用いた診断アプリケーションソフトウェアは、生体情報が正しく得られない場合に、現在の位置が最適でなく、適切な測定ができない旨を通知することはできても、どのように直せばよいのかを通知することはできない。従って、適切な測定ができない旨を受けた装着者は、適切な位置にすることを試行錯誤し、測定を行う装置を何度も装着し直すという作業を行うため、生体を適切な位置にすることに時間がかかることになる。
【０００５】
１つの側面では、本発明は、生体に発する光の経路に対する生体情報が正常に取得できる位置のずれを迅速に修正することができる生体情報検出装置、生体情報検出方法、および生体情報検出プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面によれば、生体に光を発する発光部と、前記発光部が発した光が生体を透過した光または発光部が発した光が生体から反射した光を受けて、受けた当該光の強さを示す信号を出力する受光部と、発光部から受光部への光の経路が通過するように設置され、当該光が通過する面の一部分が遮光可能な遮光部とを有するコンピュータが、面を分割した各分割領域に対応して、面のうち各分割領域を除く他の領域を遮光部によって遮光した状態で発光部から光を発させて受光部が受けた光の強さを示す信号を取得し、取得した各分割領域に対応する信号に基づいて、生体における生体に関する生体情報が正常に取得できる位置を特定し、特定した位置と経路が面を通過する位置との比較結果に基づいて、経路に対する生体の位置のずれの方向を判定する生体情報検出装置、生体情報検出方法、および生体情報検出プログラムが提案される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、生体に発する光の経路に対する生体情報が正常に取得できる位置のずれを迅速に修正することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施の形態にかかる生体情報検出装置１０１の動作例を示す説明図である。
【図２】図２は、生体情報検出装置１０１のハードウェア構成例を示す説明図である。
【図３】図３は、生体情報検出装置１０１の外観の一例を示す説明図である。
【図４】図４は、発光部１１１と受光部１１２との関係を示す説明図である。
【図５】図５は、眠気検知の一例を示す説明図である。
【図６】図６は、生体情報検出装置１０１の機能構成例を示す説明図である。
【図７】図７は、測定位置のずれを模式化した一例を示す説明図である。
【図８】図８は、最良測定点の検出方法の一例を示す説明図である。
【図９】図９は、信号強度結果と最良測定点との一例を示す説明図である。
【図１０】図１０は、生体情報検出処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。
【図１１】図１１は、生体情報検出処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、開示の生体情報検出装置、生体情報検出方法、および生体情報検出プログラムの実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本実施の形態にかかる生体情報検出装置１０１の動作例を示す説明図である。生体情報検出装置１０１は、生体に関する生体情報を検出するコンピュータである。生体情報は、生体に関するものであればどのようなものでもよく、例えば、生体の脈波である。脈波とは、心臓の拍動に伴う末梢血管系内の血圧や体積の変化を示す波形である。
【００１１】
本実施の形態では、光電式による脈波検出を行う。光電式における脈波検出方法としては、一般的に透過型、反射型の脈波検出方法がある。光電式における脈波検出方法としては、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの発光素子から光を発し、測定対象となる人の耳、指などの生体の内部で散乱して透過または反射した光をフォトダイオード等の受光素子で受光し電気信号に変換することで脈波波形を取得する。
【００１２】
脈波の利用方法としては、近年、心身の健康維持、状態把握のため、脈波を取得した結果を用いた診断や予測を行うアプリケーションを含めた形での装置の流通が広がっている。脈波の使用例として、眠気を検知する方法を、図５で示す。
【００１３】
ここで、光電式における脈波検出方法を行う装置は、クリップやバンドという形状を有し、測定者自身が測定部位にその装置を装着し、測定を行うのが一般的である。より具体的には、測定者が、自身の耳や指等といった測定部位となる生体に、クリップやバンド部分を挟むことにより、その装置は、脈波の測定を行う。
【００１４】
また、生体には、脈波が正常に取得できる位置がある。この位置を、「最良測定点」と呼称する。最良測定点とならない点は、例えば、光が透過する生体内の距離が長すぎる位置や、生体の端の位置である。このような最良測定点とならない点で得られた信号を用いると、生体情報を用いた診断アプリケーションソフトウェアは、脈波の誤検出、未検出といったエラーを通知することになる。一方で、光の経路が最良測定点を通過することにより、脈波を正常に取得することができる。
【００１５】
しかしながら、生体に発する光の経路に対して、生体における生体情報が正常に取得できる位置がずれていると、ずれを修正することに時間がかかる場合がある。例えば、生体に発する光の経路が、生体における生体情報が正常に取得できる位置でない位置を通過する場合、生体を透過または反射した光からは、生体情報が正しく得られないことがある。そして、診断アプリケーションソフトウェアは、生体情報が正しく得られない場合に、現在の位置が最適でなく、適切な測定ができない旨を通知することはできても、どのように直せばよいのかを通知することはできない。従って、適切な測定ができない旨を受けた装着者は、適切な位置にすることを試行錯誤し、測定を行う装置を何度も装着し直すという作業を行うため、生体を適切な位置にすることに時間がかかることになる。
【００１６】
そこで、本実施の形態では、発光素子と受光素子の間に透過型液晶を設置し、生体を挟んだ状態で液晶の面の各部分領域を順次遮光して得た各部分領域の光強度から最良測定点を求め、面の中心から該点までの距離から装着ずれを判定することについて説明する。
【００１７】
図１を用いて、生体情報検出装置１０１の動作例について説明する。図１では、透過型の脈波検出方法を例に説明する。生体情報検出装置１０１は、測定対象となる生体に光ｌｉを発する発光部１１１と、発光部１１１が発した光ｌｉを受けて、受けた光ｌｉの強さを示す信号を出力する受光部１１２とを有する。そして、発光部１１１と受光部１１２との間に、生体ｏｒｇを挟むことにより、受光部１１２は、発光部１１１が発した光ｌｉが生体ｏｒｇを透過した光を受けて、受けた光ｌｉの強さを示す信号を出力する。ここで、図１では、透過型の脈波検出方法を例に用いているため、受光部１１２は、生体ｏｒｇを透過した光を受けたが、反射型の脈波検出方法を用いる場合、受光部１１２は、生体ｏｒｇから反射した光を受ける。
【００１８】
さらに、生体情報検出装置１０１は、発光部１１１から受光部１１２への光ｌｉの経路が通過するように設置され、その光が通過する面の一部分が遮光可能な遮光部１１３を有する。遮光部１１３は、例えば、透過型液晶である。ここで、生体ｏｒｇを挟んでいない際に、遮光部１１３の中心点を光ｌｉの経路が通過するように遮光部１１３を設置することが好ましい。遮光部１１３の中心点を光ｌｉの経路が通過するように遮光部１１３を設置することにより、生体情報検出装置１０１は、最良測定点が遮光部１１３の中心点となると判定したときに、ずれなしと判定することができる。図１の例では、遮光部１１３の中心点を光ｌｉの経路が通過するように遮光部１１３を設置したとする。
【００１９】
そして、生体情報検出装置１０１は、遮光部１１３の面を分割した各分割領域に対応して、その面のうち各分割領域を除く他の領域を遮光部１１３によって遮光した状態で発光部１１１から光を発させて、受光部１１２が受けた光の強さを示す信号を取得する。図１の例では、遮光部１１３の面を、分割領域（１）〜（４）に分割しており、図１の（ａ）では、生体情報検出装置１０１は、分割領域（１）を除く他の領域を遮光部１１３によって遮光した状態で発光部１１１から光を発させている。図１に示す遮光部１１３は、遮光する部分を、網掛けを付与して示す。
【００２０】
そして、図１の（ａ）では、生体情報検出装置１０１は、分割領域（１）に対応する光の強さが大きいことを取得し、図１の（ｂ）では、生体情報検出装置１０１は、分割領域（２）に対応する光の強さが中程度であることを取得したとする。同様に、生体情報検出装置１０１は、分割領域（３）、（４）に対応する光の強さがそれぞれ小であることを取得したとする。そして、生体情報検出装置１０１は、各分割領域に対応する光の強さから、光の強さが最も大きいところが最良測定点であると判定する。図１の場合は、最良測定点が分割領域（１）の中心点にあると判定する。
【００２１】
ここで、図１では、遮光部１１３の中心点を光ｌｉの経路が通過するように遮光部１１３を設置したため、生体情報検出装置１０１は、最良測定点と遮光部１１３の中心点の比較結果に基づいて、光ｌｉの経路に対する生体ｏｒｇの位置のずれの方向を判定する。具体的には、生体情報検出装置１０１は、最良測定点が遮光部１１３の中心点となれば、光ｌｉの経路に対する生体ｏｒｇの位置のずれがないと判定する。また、生体情報検出装置１０１は、最良測定点が遮光部１１３の中心点でなければ、光ｌｉの経路に対する生体ｏｒｇの位置は、遮光部１１３の中心点から最良測定点への方向にずれていると判定する。図１の例では、最良測定点が分割領域（１）の中心点であるから、生体情報検出装置１０１は、光ｌｉの経路に対する生体ｏｒｇが、左上方向にずれていると判定する。生体情報検出装置１０１は、判定した結果を、音声、画像等により出力する。
【００２２】
なお、生体情報検出装置１０１は、ずれを修正する旨を出力する際には、ずれている方向を修正する方向、すなわち、ずれている方向とは逆方向に修正するように依頼する旨を出力してもよい。図１の例では、生体情報検出装置１０１は、「右下方向にずらしてください」という音声データを出力する。また、生体情報検出装置１０１は、ずれ量、すなわち、遮光部１１３の中心点から最良測定点までの距離を示す音声データを出力してもよい。また、遮光部１１３の中心でない位置を光ｌｉの経路が通過するように遮光部１１３を設置した場合には、生体情報検出装置１０１は、最良測定点が、遮光部１１３において光ｌｉの経路が通過する位置にあれば、ずれがないと判定すればよい。
【００２３】
このように、生体情報検出装置１０１は、ずれがある場合には、装着者にずれの方向を通知するので、装着者は、どの方向にずらせばよいかが分り、生体ｏｒｇの最良測定点を迅速に見つけることができる。従って、生体情報検出装置１０１は、より正しい測定を早く実現することができる。なお、図１の例では、また、生体が人であるとして説明したが、動物等でもよい。次に、生体情報検出装置１０１のハードウェア構成例について、図２を用いて説明する。
【００２４】
図２は、生体情報検出装置１０１のハードウェア構成例を示す説明図である。生体情報検出装置１０１は、プロセッサ２０１と、記憶部２０２と、発光部１１１と、受光部１１２と、遮光部１１３と、装着ガイド出力部２０３とを有する。
【００２５】
プロセッサ２０１は、生体情報検出装置１０１の全体の制御を司る演算処理装置である。記憶部２０２は、生体情報検出装置１０１のファームウェアを記憶する不揮発メモリや、プロセッサ２０１のワークエリアとして使用される揮発性メモリである。
【００２６】
発光部１１１は、図１で示したように、光を発する発光素子である。発光部１１１は、例えば、ＬＥＤ等を採用することができる。受光部１１２は、図１で示したように、光を受け、受けた光の強さを示す信号を出力する受光素子である。受光部１１２は、例えば、フォトダイオード等を採用することができる。遮光部１１３については、図１で説明したため説明を省略する。また、プロセッサ２０１は、遮光部１１３が透過型液晶である場合、透過型液晶に印加する電圧を適応的に制御することにより、透過型液晶の透過率を制御する。
【００２７】
装着ガイド出力部２０３は、装着ガイドの内容を出力する装置である。例えば、装着ガイド出力部２０３は、測定対象が耳たぶであればスピーカ、測定対象が指であれば液晶ディスプレイ等を採用することができる。
【００２８】
図３は、生体情報検出装置１０１の外観の一例を示す説明図である。図３では、測定対象として耳たぶの脈波を測定する際の、生体情報検出装置１０１の外観の一例である。より具体的には、図３で示す生体情報検出装置１０１は、装着者Ｕの首に装着する例の生体情報検出装置１０１の外観を示す。
【００２９】
装着者Ｕは、生体情報検出装置１０１の本体部分３０１を首にかける。また、装着者Ｕは、生体情報検出装置１０１のイヤークリップ部分３０２を耳たぶに装着する。イヤークリップ部分３０２には、発光部１１１、受光部１１２がある。図３で示した生体情報検出装置１０１の外観は、装着者Ｕの耳たぶに装着する際の一例であって、これに限らない。
【００３０】
図４は、発光部１１１と受光部１１２との関係を示す説明図である。図４の（ａ）では、透過型の脈波検出方法を採用した場合の発光部１１１と受光部１１２との関係を示す。遮光部１１３は、発光部１１１側に設置してもよいし、受光部１１２側に設置してもよい。または、遮光部１１３は、発光部１１１側と受光部１１２側とのそれぞれに設置してもよい。図４の（ａ）では、遮光部１１３を発光部１１１側に設置した例を示す。
【００３１】
図４の（ｂ）では、反射型の脈波検出方法を採用した場合の発光部１１１と受光部１１２との関係を示す。反射型の脈波検出方法であっても、遮光部１１３は、発光部１１１側に設置してもよいし、受光部１１２側に設置してもよい。また、遮光部１１３は、発光部１１１側と受光部１１２側とのそれぞれに設置してもよい。図４の（ｂ）では、遮光部１１３を発光部１１１側に設置した例を示す。次に、脈波の使用例として、眠気を検知する方法を、図５で示す。
【００３２】
図５は、眠気検知の一例を示す説明図である。図５では、生体情報検出装置１０１を用いた眠気検知の例について説明する。生体情報検出装置１０１は、車両の運転者等となる装着者Ｕの眠気を検知する。具体的には、図５に示すように、生体情報検出装置１０１のイヤークリップ部分に、装着者Ｕの耳たぶが挟まれる。そして、生体情報検出装置１０１は、装着者Ｕの脈波を検出する。ここで、装着者Ｕの眠気を正確に検知するためには、図５の（１）で示すように、生体情報検出装置１０１が脈波を正確に取得することが求められる。
【００３３】
検出した脈波を、グラフ５０１で示す。グラフ５０１内の脈波には、自律神経によるゆらぎが含まれる。従って、装着者Ｕの眠気を正確に検知するためには、図５の（２）で示すように、脈波間隔を正確に算出することが求められる。
【００３４】
そして、眠気を検出するアルゴリズムとして、生体情報検出装置１０１、または生体情報検出装置１０１に接続する他の装置は、ゆらぎ成分の周波数解析を行い、眠気レベルを算出する。従って、装着者Ｕの眠気を正確に検知するためには、図５の（３）で示すように、眠気レベルを正確に算出することが求められる。そして、生体情報検出装置１０１、または生体情報検出装置１０１に接続する他の装置は、算出した眠気レベルに応じた応答を行う。
【００３５】
このように、装着者Ｕの眠気を正確に検知するためには、眠気を検出するための脈波間隔の算出や検知アルゴリズムも重要であるが、装着者Ｕの正確な脈波を取得する点が重要となる。そして、脈波を正確に取得するためには、発光部１１１、受光部１１２が、装着者Ｕの耳たぶに正しく装着されていることが求められる。
【００３６】
（生体情報検出装置１０１の機能構成例）
図６は、生体情報検出装置１０１の機能構成例を示す説明図である。生体情報検出装置１０１は、制御部６００を有する。制御部６００は、透過率制御部６０１と、測定制御部６０２と、装着判定部６０３と、装着ガイド部６０４と、を含む。制御部６００は、記憶装置に記憶されたプログラムをプロセッサ２０１が実行することにより、各部の機能を実現する。記憶装置とは、具体的には、例えば、図２に示した記憶部２０２などである。また、各部の処理結果は、記憶部２０２や、プロセッサ２０１のレジスタや、プロセッサ２０１のキャッシュメモリ等に格納される。
【００３７】
また、記憶部２０２は、生体の脈波の形状を特徴付ける特徴データを記憶してもよい。特徴データは、例えば図５のグラフ５０１で示したような脈波の形状を特徴付けるデータである。例えば、特徴データは、各時刻における信号の振幅値でもよいし、脈波の間隔、脈波の振幅等でもよい。
【００３８】
透過率制御部６０１は、遮光部１１３の面を分割した各分割領域に対応して、遮光部１１３の面のうち各分割領域を除く他の領域を遮光した状態となるように遮光部１１３を制御する。具体的には、透過率制御部６０１は、各分割領域を透過状態に、他の領域を遮光状態とする切り替えパターンの透過率設定値を、遮光部１１３に出力する。ここで、遮光部１１３の面を分割する分割数は任意であり、分割領域のサイズも任意である。例えば、図１では、遮光部１１３の面を４分割しているが、透過率制御部６０１は、９分割、１６分割等してもよく、遮光部１１３の面の横の分割数と縦の分割数とを変えてもよい。また、分割領域のサイズも、正方形に限らず長方形等にしてもよい。
【００３９】
そして、測定制御部６０２は、各分割領域に対応して、透過率制御部６０１が遮光部１１３を制御した状態で、発光部１１１から光を発させて受光部１１２が受けた光の強さを示す受光信号を取得する。具体的には、測定制御部６０２は、発光部１１１に発光指示し、受光部１１２に受光指示し、受光部１１２から、受光信号を取得する。
【００４０】
また、透過率制御部６０１は、各分割領域のうち最も強い光を受けた分割領域を分割した各分割領域に対応して、その各分割領域を除く他の領域を遮光した状態となるように遮光部１１３を制御してもよい。このように、透過率制御部６０１は、荒い分割の受光信号取得後に、分割単位を細分化してもよい。
【００４１】
装着判定部６０３は、測定制御部６０２が取得した各分割領域に対応する受光信号に基づいて、最良測定点を特定し、最良測定点と、光の経路が遮光部１１３の面を通過する位置との比較結果に基づいて、光の経路に対する生体ｏｒｇの位置のずれの方向を判定する。ここで、装着判定部６０３は、受光信号の振幅値に基づいて、生体ｏｒｇの位置のずれを判定してもよいし、受光信号の信号パワーを算出した受光レベルに基づいて、光の経路に対する生体ｏｒｇの位置のずれを判定してもよい。
【００４２】
また、装着判定部６０３は、各分割領域に対応する受光信号を表す波形の形状と、記憶部２０２に記憶された特徴データから特徴付けられる波形の形状との比較結果に基づいて、最良測定点を特定してもよい。例えば、記憶部２０２に記憶された特徴データが各時刻における信号の振幅値であるとする。この場合、装着判定部６０３は、分割領域ごとに、特徴データの各時刻における信号の振幅値と、対応する時刻における受光信号との差分の合計を求める。そして、装着判定部６０３は、差分の合計が最も小さい分割領域を、最良測定点とする。そして、装着判定部６０３は、最良測定点が、遮光部１１３において光の経路が通過する位置にあれば、ずれがないと判定する。
【００４３】
また、遮光部１１３の中心点を光ｌｉの経路が通過するように遮光部１１３を設置したとする。この場合、装着判定部６０３は、各分割領域に対応する信号に基づいて、最良測定点として遮光部１１３の面における光の強さの重心点Ｃを特定する。そして、装着判定部６０３は、重心点Ｃから面の中心点Ｏまでの距離と所定の閾値との比較結果に基づいて、光の経路に対する生体ｏｒｇの位置のずれの有無を判定してもよい。具体的には、重心点Ｃから面の中心点Ｏまでの距離が所定の閾値未満であれば、装着判定部６０３は、最良測定点が中心点Ｏであると判定する。また、重心点Ｃから面の中心点Ｏまでの距離が所定の閾値以上であれば、装着判定部６０３は、装着ずれが発生していると判定し、重心点Ｃを最良測定点とする。
【００４４】
また、装着判定部６０３は、重心点Ｃから中心点Ｏまでの距離と複数の所定の閾値の各所定の閾値との比較結果に基づいて、光の経路に対する生体ｏｒｇの位置のずれ量の各所定の閾値に応じた度合いを判定してもよい。このように、装着判定部６０３は、多段階の閾値とすることで、ずれ発生判定結果にレベルをつけて、レベルに応じた最良測定点を出力してもよい。
【００４５】
装着ガイド部６０４は、装着判定部６０３からの最良測定点を入力として、最良測定点に応じたガイド出力データを記憶部２０２から読み出して、装着ガイド出力部２０３に出力する。例えば、装着ガイド出力部２０３が、液晶ディスプレイ等の表示装置であれば、ガイド出力データは、装着ガイド出力部２０３に表示される画像データである。また、装着ガイド出力部２０３が、スピーカ等の音声出力装置の場合には、ガイド出力データは、装着ガイド出力部２０３から出力される音声データである。次に、測定位置のずれを模式化した例を、図７を用いて説明する。
【００４６】
図７は、測定位置のずれを模式化した一例を示す説明図である。図７の（ａ）では、測定位置がずれた際の側面図を示し、図７の（ｂ）では、測定位置がずれた際の上面図を示す。図７の（ｂ）で示す破線の楕円の位置に、測定対象となる生体ｏｒｇがあれば、最良測定点が、発光部１１１や受光部１１２と重なり、適切な測定位置となるが、図７の（ｂ）では、実線の楕円の位置に、測定対象となる生体ｏｒｇがある。従って、最良測定点が、発光部１１１や受光部１１２からずれた位置となり、脈波が正しく測定できなくなる。次に、最良測定点の検出方法の一例を、図８を用いて説明する。
【００４７】
図８は、最良測定点の検出方法の一例を示す説明図である。透過率制御部６０１は、図８で示すように、遮光部１１３の全領域を、複数の分割領域に分割し、透過領域と遮光領域との切り替えを行う切り替えパターンの透過率設定値を出力する。例えば、図８では、透過率制御部６０１は、遮光部１１３の全領域を、（１）〜（４）の４つに分割する。まず、図８の（ａ）では、透過率制御部６０１は、（１）の分割領域を透過領域とし、残りの（２）〜（４）の分割領域を遮光領域とする切り替えパターンの透過率設定値を出力する。ここで、図８と図９との例では、網掛けを付与していない領域を透過領域として示し、網掛けを付与した領域を遮光領域として示す。
【００４８】
そして、測定制御部６０２は、遮光部１１３が透過率設定値に応じた切り替えパターンとなった際に、発光部１１１に発光を指示し、受光部１１２に受光を指示して、受光信号の取得を開始し、装着判定部６０３に対して、取得した受光信号を出力する。
【００４９】
図８の（ａ）の切り替えパターンに対応する受光信号を出力した後、透過率制御部６０１は、図８の（ｂ）で示すように、（２）の分割領域を透過領域とし、残りの（１）、（３）、（４）の分割領域を遮光領域とする切り替えパターンの透過率設定値を出力する。そして、測定制御部６０２は、装着判定部６０３に対して、図８の（ｂ）の切り替えパターンに対応する受光信号を出力する。
【００５０】
図８の（ｂ）の切り替えパターンに対応する受光信号を出力した後、透過率制御部６０１は、図８の（ｃ）で示すように、（３）の分割領域を透過領域とし、残りの（１）、（２）、（４）の分割領域を遮光領域とする切り替えパターンの透過率設定値を出力する。そして、測定制御部６０２は、装着判定部６０３に対して、図８の（ｃ）の切り替えパターンに対応する受光信号を出力する。
【００５１】
図８の（ｃ）の切り替えパターンに対応する受光信号を出力した後、透過率制御部６０１は、図８の（ｄ）で示すように、（４）の分割領域を透過領域とし、残りの（１）〜（３）の分割領域を遮光領域とする切り替えパターンの透過率設定値を出力する。そして、測定制御部６０２は、装着判定部６０３に対して、図８の（ｄ）の切り替えパターンに対応する受光信号を出力する。
【００５２】
図９は、信号強度結果と最良測定点との一例を示す説明図である。図９では、図８の（ａ）〜（ｄ）のそれぞれの切り替えパターンに対する信号強度結果と、最良測定点の一例を示す。図９の例では、図９の（ａ）〜（ｄ）で示すように、装着判定部６０３は、図８の（ａ）〜（ｄ）の切り替えパターンに対応する受光信号から、それぞれ、（大）、（中）、（中）、（小）という受光レベルを算出する。図９の例では、装着判定部６０３は、受光信号が最も大きい分割領域（ａ）の中心位置が、最良測定点であると判定する。図９では、最良測定点を網掛けを付与した丸の領域として示す。
【００５３】
次に、生体情報検出装置１０１が実行する生体情報検出処理について、図１０と図１１とで説明する。
【００５４】
図１０は、生体情報検出処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。また、図１１は、生体情報検出処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。測定制御部６０２は、測定開始とともに、発光部１１１に発光を指示する（ステップＳ１００１）。また、同時に、装着判定部６０３は、受光を指示する（ステップＳ１００２）。発光、受光が開始されると、測定制御部６０２は透過率制御部６０１に遮光部１１３の制御を指示する。そして、透過率制御部６０１は、指示に従って、初期の切り替えパターンに応じた透過率設定値を、遮光部１１３に設定する（ステップＳ１００３）。また、透過率制御部６０１は、遮光部１１３に設定した透過率設定値を、装着判定部６０３にも出力する。
【００５５】
透過率制御部６０１から透過率設定値を取得した装着判定部６０３は、全分割領域での受光レベルの取得が完了したか否かを判断する（ステップＳ１００４）。全分割領域での受光レベルの取得が完了していない場合（ステップＳ１００４：Ｎｏ）、装着判定部６０３は、現在の切り替えパターンに対応する受光信号を取得する（ステップＳ１００５）。次に、装着判定部６０３は、受光信号に基づいて、受光レベルを算出する（ステップＳ１００６）。そして、装着判定部６０３は、透過率設定値と受光レベルとを対応付けたデータセットを保存する（ステップＳ１００７）。
【００５６】
装着判定部６０３がデータセットを保存した後、透過率制御部６０１は、次の切り替えパターンに応じた透過率設定値を、遮光部１１３に設定する（ステップＳ１００８）。また、透過率制御部６０１は、遮光部１１３に設定した透過率設定値を、装着判定部６０３にも出力する。そして、装着判定部６０３は、ステップＳ１００４の処理に移行する。
【００５７】
一方、全分割領域での受光レベルの取得が完了した場合（ステップＳ１００４：Ｙｅｓ）、装着判定部６０３は、保存したデータセットを読み出す（ステップＳ１１０１）。次に、装着判定部６０３は、読み出したデータセットに基づいて、現在の装着状態における最良測定点の座標を算出する（ステップＳ１１０２）。そして、装着判定部６０３は、最良測定点の座標に応じた装着ずれ判定を行う（ステップＳ１１０３）。
【００５８】
ずれなしと判定した場合（ステップＳ１１０３：ずれなし）、装着判定部６０３は、最良測定点として、中心点の座標を装着ガイド部６０４に出力する（ステップＳ１１０４）。中心点の座標を装着判定部６０３から取得した装着ガイド部６０４は、ガイド出力データを、「ガイド方向なし」に設定する（ステップＳ１１０５）。
【００５９】
一方、ずれありと判定した場合（ステップＳ１１０３：ずれあり）、装着判定部６０３は、最良測定点として、算出した最良測定点の座標を出力する（ステップＳ１１０６）。算出した最良測定点の座標を装着判定部６０３から取得した装着ガイド部６０４は、ずれの方向とずれ度合いとに応じたガイド出力データを読み出す（ステップＳ１１０７）。
【００６０】
ステップＳ１１０５、またはステップＳ１１０７の処理終了後、装着ガイド部６０４は、ステップＳ１１０５で設定したガイド出力データ、またはステップＳ１１０７で読み出したガイド出力データを、装着ガイド出力部２０３に出力する（ステップＳ１１０８）。ステップＳ１１０８の処理終了後、生体情報検出装置１０１は、生体情報検出処理を終了する。
【００６１】
以上説明したように、生体情報検出装置１０１は、発光部１１１と受光部１１２の間に遮光部１１３を設置し、生体ｏｒｇに装着して遮光部１１３の面の各部分領域の光強度から最良測定点を求め、面の中心から該点までの距離から装着ずれを判定する。これにより、装着者は、ずれ方向が判り、スムーズにずれを修正し、正常な測定までにかかる時間を短くすることができる。また、生体情報検出装置１０１は、何度も装着し直すことが抑制されるため、装着にかかる消費電力を削減することができる。
【００６２】
また、生体情報検出装置１０１は、荒い分割の受光信号取得後に、分割単位を細分化してもよい。これにより、生体情報検出装置１０１は、細分化した分割単位で生体ｏｒｇの位置のずれを判定できるとともに、初めから細分化した分割単位で生体ｏｒｇの位置のすれを判定することに比べて、受光信号の取得回数を少なくすることができる。例えば、生体情報検出装置１０１が、初めは４分割し、４分割した分割領域のうちの最も光の強さが強い分割領域をさらに４分割するとする。この場合、生体情報検出装置１０１は、１６分割の精度でずれの位置を判定できるとともに、受光信号の取得回数を８回と、初めから１６分割する際にかかる取得回数１６回より少なくすることができる。
【００６３】
また、生体情報検出装置１０１は、各分割領域に対応する信号を表す波形の形状と、予め記憶していた生体の脈波の形状とを比較した比較結果に基づいて、生体ｏｒｇの位置のずれを判定してもよい。これにより、例えば、生体ｏｒｇの透過する距離が短く、透過光が強くなった分割領域であっても、脈波が正しく表れていなければその分割領域は、最良測定点でないと判定することになるため、生体情報検出装置１０１は、判定精度を向上することができる。
【００６４】
また、生体ｏｒｇを挟んでいない際に、光の経路が遮光部１１３の面の中心点を通過するように遮光部１１３が設置されているとする。この際に、生体情報検出装置１０１は、遮光部１１３の面における光の強さの重心点Ｃから遮光部１１３の面の中心点Ｏまでの距離と、所定の閾値との比較結果に基づいて、生体ｏｒｇの位置のずれを判定してもよい。これにより、生体情報検出装置１０１は、生体ｏｒｇの位置のずれが所定の閾値より小さく、脈波の取得に影響ない場合には、装着者Ｕに生体情報検出装置１０１の装着作業の繰り返しを抑止することができる。
【００６５】
また、生体情報検出装置１０１は、遮光部１１３の面における光の強さの重心点Ｃから遮光部１１３の面の中心点Ｏまでの距離と、複数の所定の閾値の各所定の閾値との比較結果に基づいて、生体ｏｒｇの位置のずれの各所定の閾値に応じた度合いを判定してもよい。
【００６６】
例えば、複数の所定の閾値として、第１の閾値と、第１の閾値より大きい第２の閾値があるとする。そして、生体情報検出装置１０１は、重心点Ｃから中心点Ｏまでの距離が、第１の閾値未満であれば、ずれなしと判定し、第１の閾値より大きく第２の閾値未満であれば、少しずれていると判定し、第２の閾値以上であれば、大きくずれていると判定する。そして、例えば、生体情報検出装置１０１は、少しずれていると判定した場合には、判定したずれの方向とは反対方向にずれを修正するように依頼する旨を出力する。また、生体情報検出装置１０１は、大きくずれていると判定した場合には、一旦取り外して再度付け直すように依頼する旨を出力する。このように、生体情報検出装置１０１は、ずれ発生判定にレベルをつけることができる。
【００６７】
なお、本実施の形態で説明した生体情報検出方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。本生体情報検出プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また本生体情報検出プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布してもよい。
【００６８】
上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【００６９】
（付記１）生体に光を発する発光部と、
前記発光部が発した光が前記生体を透過した光または前記発光部が発した光が前記生体から反射した光を受けて、受けた当該光の強さを示す信号を出力する受光部と、
前記発光部から前記受光部への光の経路が通過するように設置され、当該光が通過する面の一部分が遮光可能な遮光部と、
前記面を分割した各分割領域に対応して、前記面のうち前記各分割領域を除く他の領域を前記遮光部によって遮光した状態で前記発光部から光を発させて前記受光部が受けた光の強さを示す信号を取得し、取得した前記各分割領域に対応する信号に基づいて、前記生体における前記生体に関する生体情報が正常に取得できる位置を特定し、特定した前記位置と前記経路が前記面を通過する位置との比較結果に基づいて、前記経路に対する前記生体の位置のずれの方向を判定する制御部と、
を有することを特徴とする生体情報検出装置。
【００７０】
（付記２）前記制御部は、
前記各分割領域のうち最も強い光を受けた分割領域を分割した各分割領域に対応して、当該各分割領域を除く他の領域を前記遮光部によって遮光した状態で前記発光部から光を発させて前記受光部が受けた光の強さを示す信号を取得する、
ことを特徴とする付記１に記載の生体情報検出装置。
【００７１】
（付記３）前記生体情報として、前記生体の脈波の形状を特徴付ける特徴データを記憶する記憶部を有し、
前記制御部は、
取得した前記各分割領域に対応する信号を表す波形の形状と、前記記憶部に記憶された前記特徴データから特徴付けられる波形の形状との比較結果に基づいて、前記生体における前記生体情報が正常に取得できる位置を特定する、
ことを特徴とする付記１または２に記載の生体情報検出装置。
【００７２】
（付記４）前記遮光部は、
前記経路が、前記面の中心点を通過するように設置されており、
前記制御部は、
取得した前記各分割領域に対応する信号に基づいて、前記生体における前記生体情報が正常に取得できる位置として前記面における光の強さの重心点を特定し、
特定した前記重心点から前記面の中心点までの距離と、所定の閾値との比較結果に基づいて、前記経路に対する前記生体の位置のずれの有無を判定する、
ことを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の生体情報検出装置。
【００７３】
（付記５）前記制御部は、
前記距離と複数の所定の閾値の各所定の閾値との比較結果に基づいて、前記経路に対する前記生体の位置のずれ量の前記各所定の閾値に応じた度合いを判定する、
ことを特徴とする付記４に記載の生体情報検出装置。
【００７４】
（付記６）前記遮光部は、前記発光部と前記生体との間に設置される、または、前記生体と前記受光部との間に設置されることを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の生体情報検出装置。
【００７５】
（付記７）生体に光を発する発光部と、前記発光部が発した光が前記生体を透過した光または前記発光部が発した光が前記生体から反射した光を受けて、受けた当該光の強さを示す信号を出力する受光部と、前記発光部から前記受光部への光の経路が通過するように設置され、当該光が通過する面の一部分が遮光可能な遮光部とを有するコンピュータが、
前記面を分割した各分割領域に対応して、前記面のうち前記各分割領域を除く他の領域を前記遮光部によって遮光した状態で前記発光部から光を発させて前記受光部が受けた光の強さを示す信号を取得し、
取得した前記各分割領域に対応する信号に基づいて、前記生体における前記生体に関する生体情報が正常に取得できる位置を特定し、
特定した前記位置と前記経路が前記面を通過する位置との比較結果に基づいて、前記経路に対する前記生体の位置のずれの方向を判定する、
処理を実行することを特徴とする生体情報検出方法。
【００７６】
（付記８）生体に光を発する発光部と、前記発光部が発した光が前記生体を透過した光または前記発光部が発した光が前記生体から反射した光を受けて、受けた当該光の強さを示す信号を出力する受光部と、前記発光部から前記受光部への光の経路が通過するように設置され、当該光が通過する面の一部分が遮光可能な遮光部とを有するコンピュータに、
前記面を分割した各分割領域に対応して、前記面のうち前記各分割領域を除く他の領域を前記遮光部によって遮光した状態で前記発光部から光を発させて前記受光部が受けた光の強さを示す信号を取得し、
取得した前記各分割領域に対応する信号に基づいて、前記生体における前記生体に関する生体情報が正常に取得できる位置を特定し、
特定した前記位置と前記経路が前記面を通過する位置との比較結果に基づいて、前記経路に対する前記生体の位置のずれの方向を判定する、
処理を実行させることを特徴とする生体情報検出プログラム。
【符号の説明】
【００７７】
１０１  生体情報検出装置
１１１  発光部
１１２  受光部
１１３  遮光部
２０２  記憶部
６００  制御部
６０１  透過率制御部
６０２  測定制御部
６０３  装着判定部
６０４  装着ガイド部
【図１】
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【図２】
2018029658.tif 000004
【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】
2018029658.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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