(57)【要約】  複数の同種の生体センサ１１１ａ及び１１１ｂと、生体センサ１１１ａ及び１１１ｂからそれぞれ得られる生体測定出力に基づいて生体情報を測定する制御部１２０とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の同種の生体センサと、
前記生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力に基づいて生体情報を測定する制御部と
を備える生体情報測定装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力ごとに生体情報候補を算出し、該生体情報候補の比較に基づいて、１つの生体情報候補を前記生体情報の測定結果として出力する、請求項１に記載の生体情報測定装置。
【請求項３】
体動データを検出する体動センサをさらに備え、
前記制御部は、前記生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力ごとに生体情報候補を算出し、前記検出された体動データに基づいて、１つの生体情報候補を前記生体情報の測定結果として出力する、請求項１に記載の生体情報測定装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力ごとに生体情報候補を算出し、該生体情報候補の比較に基づいて１つの生体情報候補を選択し、選択されない生体情報候補を用いて前記選択された生体情報候補を補正し、該補正した生体情報候補を前記生体情報の測定結果として出力する、請求項１に記載の生体情報測定装置。
【請求項５】
体動データを検出する体動センサをさらに備え、
前記制御部は、前記生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力ごとに生体情報候補を算出し、前記検出された体動データに基づいて１つの生体情報候補を選択し、選択されない生体情報候補を用いて前記選択された生体情報候補を補正し、該補正した生体情報候補を前記生体情報の測定結果として出力する、請求項１に記載の生体情報測定装置。
【請求項６】
体動データを検出する体動センサをさらに備え、
前記制御部は、
前記検出された体動データが所定値より大きいとき、前記生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力ごとに生体情報候補を算出し、該生体情報候補に基づいて、前記生体情報の測定結果を出力し、
前記検出された体動データが所定値以下のとき、いずれかの前記生体センサから得られた生体測定出力に基づいて、前記生体情報の測定結果を出力する、請求項１に記載の生体情報測定装置。
【請求項７】
前記体動センサは、前記生体測定出力を取得する部位の体動データを検出する、請求項３に記載の生体情報測定装置。
【請求項８】
前記生体測定出力にタイムスタンプを付与するタイマをさらに備え、
前記制御部は、前記タイムスタンプに基づいて前記生体情報を測定する、請求項１に記載の生体情報測定装置。
【請求項９】
複数の同種の生体センサを備える生体情報測定装置における生体情報測定方法であって、
前記生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力に基づいて生体情報を測定するステップを含む生体情報測定方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、日本国特許出願２０１４−０５５２０９号（２０１４年３月１８日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、生体情報測定装置及び生体情報測定方法に関する。【０００３】
従来、脈拍等のユーザの生体情報を測定する生体情報測定装置が知られている。生体情報の測定は、生体情報測定装置を使用して種々の方法により行われる。例えば、特許文献１及び特許文献２には、小型の脈波センサをイヤホンに搭載した脈拍測定装置が記載されており、ユーザは、イヤホンを耳に挿入することにより、脈波センサを用いて脈拍を測定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０２２０５３５号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１２／０２８３５７８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えばユーザの体動によって、脈波の測定箇所の部位にある血管の位置がユーザの体内でずれる場合がある。また、例えばイヤホンを生体情報測定装置として構成した場合、体動等によってイヤホンの位置がずれる場合がある。このように生体情報の測定対象部位や生体情報測定装置の位置が変動すると、センサを使用して測定した生体情報にノイズが含まれ、正確に生体情報を測定することが困難となる。【０００６】
かかる観点に鑑みてなされた本発明の目的は、生体情報の測定精度を向上可能な生体情報測定装置及び生体情報測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る生体情報測定装置は、
複数の同種の生体センサと、
前記生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力に基づいて生体情報を測定する制御部と
を備える。【０００８】
前記制御部は、前記生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力ごとに生体情報候補を算出し、該生体情報候補の比較に基づいて、１つの生体情報候補を選択して前記生体情報の測定結果として出力してもよい。【０００９】
体動データを検出する体動センサをさらに備え、
前記制御部は、前記生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力ごとに生体情報候補を算出し、前記検出された体動データに基づいて、１つの生体情報候補を選択して前記生体情報の測定結果として出力してもよい。【００１０】
前記制御部は、前記生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力ごとに生体情報候補を算出し、該生体情報候補の比較に基づいて１つの生体情報候補を選択し、選択されない生体情報候補を用いて前記選択された生体情報候補を補正し、該補正した生体情報候補を前記生体情報の測定結果として出力してもよい。【００１１】
体動データを検出する体動センサをさらに備え、
前記制御部は、前記生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力ごとに生体情報候補を算出し、前記検出された体動データに基づいて１つの生体情報候補を選択し、選択されない生体情報候補を用いて前記選択された生体情報候補を補正し、該補正した生体情報候補を前記生体情報の測定結果として出力してもよい。【００１２】
体動データを検出する体動センサをさらに備え、
前記制御部は、
前記検出された体動データが所定値より大きいとき、前記生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力ごとに生体情報候補を算出し、該生体情報候補に基づいて、前記生体情報の測定結果を出力し、
前記検出された体動データが所定値以下のとき、いずれかの前記生体センサから得られた生体測定出力に基づいて、前記生体情報の測定結果を出力してもよい。【００１３】
前記体動センサは、前記生体測定出力を取得する部位の体動データを検出するものであってもよい。【００１４】
前記生体測定出力にタイムスタンプを付与するタイマをさらに備え、
前記制御部は、前記タイムスタンプに基づいて前記生体情報を測定してもよい。【００１５】
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。【００１６】
例えば、本発明に係る生体情報測定方法は、
複数の同種の生体センサを備える生体情報測定装置における生体情報測定方法であって、
前記生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力に基づいて生体情報を測定するステップを含む。
【発明の効果】
【００１７】
上記のように構成された本発明に係る生体情報測定装置及び生体情報測定方法によれば、生体情報の測定精度を向上可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る生体情報測定装置の要部の機能ブロック図である。
【図２】イヤホンの耳への挿入部における、脈波センサの配置の一例を示す図である。
【図３】図２の挿入部を耳に挿入した状態を示す図である。
【図４】脈波センサが取得した異常波形の一例を示す図である。
【図５】脈波センサが取得した脈波データの一例を示す図である。
【図６】図１の制御部が行う処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】図１の制御部が行う処理の一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】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施の形態に係る生体情報測定装置の要部の機能ブロック図である。本実施の形態に係る生体情報測定装置は、イヤホン１００により実現され、生体情報としてユーザの脈拍を測定する。イヤホン１００は、測定部１１０と、制御部１２０と、通信部１３０と、記憶部１４０と、タイマ１５０とを備える。生体情報測定装置であるイヤホン１００は、複数の同種の生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力に基づき、体動センサで検出された体動及びイヤホン１００が接続される携帯電話機２００の加速度センサ２１０が検出した体動データを考慮して、生体情報を測定する。
【００２１】
測定部１１０は、右耳用脈波センサ１１１ａと、左耳用脈波センサ１１１ｂと、右耳用体動センサ１１２ａと、左耳用体動センサ１１２ｂとを備える。以下、右耳用と左耳用とを区別しない場合には、脈波センサ１１１及び体動センサ１１２と記載する。
【００２２】
脈波センサ１１１は、生体センサであり、ユーザ（生体）から、生体測定出力として脈波データを取得する。右耳用脈波センサ１１１ａは、ユーザが右耳に挿入する右耳挿入部に配置され、左耳用脈波センサ１１１ｂは、ユーザが左耳に挿入する左耳挿入部に配置される。
【００２３】
図２は、イヤホン１００の耳への挿入部における、脈波センサ１１１の配置の一例を示す図である。図２に示す挿入部は、右耳挿入部１１３ａであり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は正面図をそれぞれ示している。右耳用脈波センサ１１１ａは、例えば、図２に示すように、右耳挿入部１１３ａの上面に右耳用脈波センサ１１１ａを備える。これにより、図３に示すように、ユーザが右耳に右耳挿入部１１３ａを挿入したとき、右耳用脈波センサ１１１ａは、右耳の外耳道の上部に接触し、接触部分において脈波データを取得できる。また、左耳用脈波センサ１１１ｂは、左耳挿入部における、上述の右耳用脈波センサ１１１ａに対応する位置に配置され、左耳の外耳道の上部においてユーザの脈波データを取得できる。従って、右耳用脈波センサ１１１ａと左耳用脈波センサ１１１ｂとは、それぞれ右耳外耳道と左耳外耳道という、異なる部位において脈波データを取得する。なお、上述した脈波センサ１１１の配置は一例であり、脈波センサ１１１は、例えば外耳道の下部又は側部に接触するように配置してもよい。
【００２４】
脈波センサ１１１は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード：Light emitting diode）等の発光素子とＰＴ（フォトトランジスタ：Phototransistor）又はＰＤ（フォトダイオード：Photodiode）等の受光素子とを備える。脈波センサ１１１は、発光素子からユーザにおける脈波データの測定箇所に光を照射し、受光素子で反射した光を受光することにより脈波データを測定する。このような光による測定の場合、脈波センサ１１１は必ずしも外耳道に接触していなくてもよい。
【００２５】
体動センサ１１２は、生体測定出力を取得する部位の体動データを検出する。体動センサ１１２は、例えば加速度センサ又はジャイロセンサにより構成できる。本実施の形態において、右耳用体動センサ１１２ａは、例えば右耳挿入部１１３ａ内において、右耳用脈波センサ１１１ａの近傍に配置される。また、左耳用体動センサ１１２ｂは、例えば左耳挿入部内において、左耳用脈波センサ１１１ｂの近傍に配置される。このようにして、右耳用体動センサ１１２ａ及び左耳用体動センサ１１２ｂは、生体測定出力を取得する部位の体動データ、すなわち、それぞれユーザの右耳及び左耳の外耳道の上部の体動データを検出する。検出された体動データは、ユーザの生体情報を測定するために使用され、その詳細は後述する。
【００２６】
制御部１２０は、イヤホン１００全体の動作を制御するプロセッサである。制御部１２０は、脈波センサ制御部１２１と、体動センサ制御部１２２と、統合処理部１２３とを備え、これらの各機能部において様々な制御を行う。
【００２７】
脈波センサ制御部１２１は、脈波センサ１１１に接続され、脈波センサ１１１が取得する脈波を所定の時間間隔ごと（例えば数秒間ごと）に、監視する。脈波センサ制御部１２１は、監視結果に基づいて、所定時間間隔ごとの脈拍を算出する。脈波センサ制御部１２１は、例えば、取得された脈波のピークを検出して、ピーク数から脈拍を算出する。脈波センサ制御部１２１は、所定の大きさ以上のピークを脈波のピークとして検出してもよい。そして、脈波センサ制御部１２１は、監視結果に基づいて、生体情報の測定方法を決定する。例えば、脈波センサ制御部１２１は、左右それぞれの脈波センサ１１１が取得した脈波のエラー率を算出する。脈波センサ制御部１２１は、例えば、通常人体には発生しえない高い脈拍（例えば２２０ｂｐｍ以上）、又は低い脈拍（例えば３０ｂｐｍ以下）を検出したときにはエラーと判定する。脈波のエラー率は、例えば、単位時間あたりのエラーの割合としてもよいし、算出結果あたりのエラー割合としてもよい。エラーの判定はこれに限らず、例えば、後述する波形異常をエラーと判定してもよい。
【００２８】
そして、左右の脈波センサ１１１それぞれにおいて取得される脈波データのエラー率が第１の閾値より大きいとき、脈波センサ制御部１２１は、ユーザの体が動いていると判断し、後述する体動センサ１１２が検出するユーザの体動データを参照して生体情報を測定することを決定する。従って、このとき、脈波センサ制御部１２１は、体動センサ１１２を動作させる命令を体動センサ制御部１２２に送信し、命令を受信した体動センサ制御部１２２は、体動センサ１１２を起動する。このように、体動データが必要な場合に体動センサ１１２を起動させることにより、イヤホン１００における消費電力を削減できる。
【００２９】
また、脈波センサ制御部１２１は、左右の脈波センサ１１１それぞれにおいて取得される脈波データのエラー率が第１の閾値以下のとき、脈波センサ１１１から取得する脈波データに基づいて生体情報を測定することを決定する。この場合、体動センサ１１２は起動されない。ここで、脈波センサ制御部１２１は、さらに、いずれか一方の脈波センサ１１１で取得される脈波データのエラー率が第２の閾値以下であるか否かを判断してもよい。そして、いずれか一方（片耳）の脈波センサ１１１で取得される脈波データのエラー率が第２の閾値以下であるとき、脈波センサ制御部１２１は、エラー率が第２の閾値以下である方の脈波センサ１１１から取得する脈波データに基づいて生体情報を測定することを決定する。このとき、脈波センサ制御部１２１は、エラー率が第２の閾値より大きい方の脈波センサ１１１を停止させる。いずれの脈波センサ１１１で取得される脈波データのエラー率も第２の閾値より大きいとき、脈波センサ制御部１２１は、左右の脈波センサ１１１の双方（両耳）を動作させる。このように、脈波センサ制御部１２１は、一方の脈波センサ１１１で取得される脈波データのエラー率が低いときに、一方の脈波センサ１１１から脈波データを取得するように制御し、他方の脈波センサ１１１を停止させることにより、イヤホン１００における消費電力を削減できる。
【００３０】
なお、第１の閾値及び第２の閾値は、例えば予め脈波センサ制御部１２１に設定されていてもよい。また、第１の閾値及び第２の閾値は、例えば、脈波センサ制御部１２１が過去に取得した脈波データに基づいて設定してもよい。第１の閾値と第２の閾値とは、適宜異なる値とすることができる。例えば、第２の閾値は、第１の閾値よりも低く設定できる。
【００３１】
脈波センサ制御部１２１は、脈波に関する他の情報を監視し、監視結果に基づいて脈波センサ１１１の動作を制御してもよい。例えば、脈波センサ制御部１２１は、左右それぞれの脈波センサ１１１が取得した脈波の波形異常を監視し、監視結果に基づいて、生体情報の測定方法を決定してもよい。脈波センサ制御部１２１は、生体上あり得ない脈波を波形異常と判定する。
【００３２】
図４（ａ）（ｂ）は、異常波形の一例を示す図である。図中のＡは、適宜設定された振幅である。脈波センサ制御部１２１は、例えば図４（ａ）に示すように、所定の監視時間内での脈波のピークとボトムの差Ａｐが、振幅Ａよりも小さい場合、波形異常と判定してもよい。また、脈波センサ制御部１２１は、例えば図４（ｂ）に示すように、所定の監視時間内での脈波のピークの数Ｐｎが、あらかじめ設定されたピーク数Ｐａより多い場合、波形異常と判定してもよい。また、脈波センサ制御部１２１は、例えば、所定の監視時間内での脈波のピークの数Ｐｎが、あらかじめ設定されたピーク数Ｐｂより少ない場合、波形異常と判定してもよい。ピーク数Ｐａ、Ｐｂは、通常人体には発生しえない高い脈拍と低い脈拍とに基づいて設定できる。ピーク数Ｐａは、例えば、１８０〜２５０個／分の範囲で設定してもよい。ピーク数Ｐｂは、例えば、２０〜４０個／分の範囲で設定してもよい。ピーク数Ｐａ、Ｐｂの設定は、例えば利用者の性別、年齢等に基づいて上記範囲の中から適宜設定されてもよい。また、脈波センサ制御部１２１は、例えば図４（ｂ）に示すように、取得した脈波のピークの高さが安定しない場合を波形異常と判定してもよい。脈波センサ制御部１２１は、エラー率と波形異常との双方を監視し、双方の監視結果に基づいて脈波センサ１１１の動作を制御してもよい。
【００３３】
また、双方の脈波センサ１１１において脈拍を取得する場合、脈波センサ制御部１２１は、脈波センサ１１１が取得した生体測定出力、すなわち脈波データに基づいて生体情報である脈拍を測定する。脈波センサ制御部１２１が行う脈拍の測定の詳細は、後述する。
【００３４】
体動センサ制御部１２２は、体動センサ１１２に接続され、体動センサ１１２の動作を制御する。また、体動センサ制御部１２２は、イヤホン１００が接続される携帯電話機２００の加速度センサ２１０が検出した体動データを取得する。体動センサ制御部１２２は、取得した体動データに基づき、ユーザの体動の状態を識別する。例えば、体動センサ制御部１２２は、ユーザの頭が体に対して静止した第１の状態、ユーザの体が静止して頭が動作している第２の状態、及びこれらが複合した第３の状態という、３つの状態を検出する。第１の状態は、例えば、直立等の体が動いていない状態と、歩行等の体が動いている状態との双方を含む。また、第３の状態は、例えば頭を傾ける等の行動をしながら体も動かしている状態である。なお、本明細書では、ユーザの首から上の部分を頭、首から下の部分を体という。また、静止とは、体動センサ１１２又は加速度センサ２１０で検出された体動データが所定の閾値以下であることをいう。
【００３５】
体動センサ制御部１２２は、体動センサ１１２で検出された体動データが所定の閾値以下である、第１の状態であることを識別する。また、体動センサ制御部１２２は、体動センサ１１２で検出された体動データが所定の閾値より大きく、かつ加速度センサ２１０で検出された体動データが所定の閾値以下であるとき、第２の状態であることを識別する。また、体動センサ制御部１２２は、体動センサ１１２で検出された体動データの値が所定の閾値より大きく、かつ加速度センサ２１０で検出された体動データの値が所定の閾値より大きいとき、第３の状態であることを識別する。体動センサ制御部１２２は、このようにして識別した体動の状態を、統合処理部１２３に送信する。
【００３６】
統合処理部１２３は、脈波センサ制御部１２１及び体動センサ制御部１２２が使用するデータを処理する。統合処理部１２３は、例えば、タイマ１５０により脈波データ及び体動データに付与されたタイムスタンプに基づき、両データの取得された時間を対応させて管理する。また、統合処理部１２３は、体動センサ制御部１２２が取得した体動データを脈波センサ制御部１２１に送信する。また、統合処理部１２３は、脈波センサ制御部１２１が測定した生体情報に基づき、携帯電話機２００に送信する表示データを作成する。
【００３７】
通信部１３０は、有線又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線により、携帯電話機２００と接続して通信を行う。統合処理部１２３が作成した表示データは、通信部１３０から携帯電話機２００に送信される。また、携帯電話機２００の加速度センサ２１０が検出した体動データは、通信部１３０から受信される。
【００３８】
記憶部１４０は、例えば半導体メモリ等で構成することができ、各種情報やイヤホン１００を動作させるためのプログラム等を記憶する。記憶部１４０は、例えば、脈波センサ１１１が取得した脈波データと、体動センサ１１２及び加速度センサ２１０が検出した体動データとを記憶する。記憶部１４０は、脈波データと体動データとを対応付けて記憶してもよい。
【００３９】
タイマ１５０は、脈波センサ１１１が取得した脈波データ、すなわち生体測定出力にタイムスタンプを付与する。また、タイマ１５０は、体動センサ１１２及び加速度センサ２１０が検出した体動データにタイムスタンプを付与する。タイムスタンプの付与により、統合処理部１２３は各データを時間的に同期させることができる。
【００４０】
携帯電話機２００は、例えばスマートフォンであり、イヤホン１００に接続される。携帯電話機２００は、加速度センサ２１０と、制御部２２０と、通信部２３０と、表示部２４０と、入力部２５０とを備える。
【００４１】
加速度センサ２１０は、携帯電話機２００の変位を検出する。携帯電話機２００の変位を検出することにより、携帯電話機２００を身につけたユーザの体の体動を推測することができる。そのため、加速度センサ２１０は、検出した変位を、ユーザの体の体動データとして検出する。
【００４２】
制御部２２０は、携帯電話機２００全体の動作を制御するプロセッサである。制御部２２０は、例えば、加速度センサ２１０が検出した体動データをイヤホン１００に送信したり、イヤホン１００から受信した表示データを表示部２４０に表示したりする。
【００４３】
通信部２３０は、有線又は無線により、イヤホン１００と接続して通信を行う。加速度センサ２１０が検出した体動データは、通信部２３０からイヤホン１００に送信される。また、イヤホン１００が作成した表示データは、通信部２３０から受信される。
【００４４】
表示部２４０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、又は無機ＥＬディスプレイ等の表示デバイスである。表示部２４０は、イヤホン１００が作成した表示データを表示する。ユーザは、表示部２４０の表示を確認することにより、生体情報を知ることができる。
【００４５】
入力部２５０は、ユーザからの操作入力を受け付けるものであり、例えば、操作ボタン（操作キー）から構成される。なお、表示部２４０の一部にユーザからの操作入力を受け付ける入力部２５０を表示して、ユーザによるタッチ操作入力を受け付けてもよい。
【００４６】
ここで、脈波センサ制御部１２１が行う脈拍の測定について説明する。まず、脈波センサ制御部１２１は、体動センサ１１２が検出するユーザの体動データを参照して、生体情報を測定することを決定した場合について説明する。この場合、脈波センサ制御部１２１は、まず、両耳の脈波センサ１１１で取得した脈波データのうち、一方の脈波データを選択する。例えば、脈波センサ制御部１２１は、取得した脈波データのエラー率が低い脈波データを選択してもよい。例えば、脈波センサ制御部１２１は、取得した脈波データの波形異常が発生していない、もしくは波形異常の発生が少ない脈波データを選択してもよい。また、例えば、脈波センサ制御部１２１は、予め設定された一方の脈波データ（例えば右耳の脈波データ）を自動的に選択してもよい。また、例えば、脈波センサ制御部１２１は、過去に取得した脈波データに基づき、よりノイズが少ない傾向にある一方の脈波データを選択してもよい。さらに、例えば、脈波センサ制御部１２１は、ユーザにいずれの脈波データを選択するか入力させる画面を表示部２４０に表示させ、表示に応答するユーザの入力部２５０への入力に基づき、一方の脈波データを選択してもよい。
【００４７】
そして、脈波センサ制御部１２１は、体動センサ制御部１２２が識別した体動の状態に応じて、適宜公知の補正アルゴリズムを使用することにより脈波データを補正し、脈拍を測定する。例えば、体動センサ制御部１２２が、ユーザの体動が第１の状態であると識別したとき、脈波センサ制御部１２１は、予め設定された第１の状態に対する第１の補正アルゴリズムを使用して、選択した脈波データを補正して、ユーザの脈拍を測定してもよい。ユーザの体動が第２の状態又は第３の状態である場合にも、脈波センサ制御部１２１は、それぞれの状態に応じた第２の補正アルゴリズム又は第３の補正アルゴリズムを適用できる。このようにして、生体情報測定装置は、ユーザの体動の状態に応じて、適切な補正を行った生体情報を測定するため、生体情報の測定精度を向上できる。
【００４８】
次に、脈波センサ制御部１２１は、両耳の脈波センサ１１１から取得する脈波データに基づいて生体情報を測定することを決定した場合について説明する。この場合、脈波センサ制御部１２１は、複数の生体センサからそれぞれ得られた生体測定出力ごとに生体情報候補を算出し、生体情報候補の比較に基づいて、１つの生体情報候補を選択する。そして、脈波センサ制御部１２１は、選択した生体情報候補を、生体情報の測定結果として出力することができる。具体的には、まず、脈波センサ制御部１２１は、各脈波センサ１１１が取得した脈波データに基づいて、生体情報候補として脈拍を算出する。そして、脈波センサ制御部１２１は、これらの脈拍を比較し、いずれかをユーザの脈拍の測定結果とする。
【００４９】
図５は、脈波センサ１１１が取得した脈波データの一例を示す図である。ここでは、例えば、図５（ａ）が右耳用脈波センサ１１１ａにより取得された脈波（以下「右耳脈波」という）であり、図５（ｂ）が左耳用脈波センサ１１１ｂにより取得された脈波（以下「左耳脈波」という）であるとして説明する。図５を参照すると、右耳脈波は、左耳脈波と比較して、波形のピークの数が多く、またピークの高さも安定しない。この場合、脈波センサ制御部１２１は、右耳脈波には左耳脈波よりもノイズが多く含まれると判断して、左耳脈波に基づいて算出される脈拍を選択し、この脈拍をユーザの脈拍の測定結果とする。このようにして、生体情報測定装置は、生体情報の測定精度を向上できる。
【００５０】
脈波センサ制御部１２１は、片耳の脈波センサ１１１から取得する脈波データに基づいて生体情報を測定することを決定したとき、片耳の脈波センサ１１１から取得した脈波データから生体情報候補である脈拍を算出する。
【００５１】
次に、図６を使用して、制御部１２０が行う処理の一例について説明する。図６は、図１の制御部が行う処理の一例を示すフローチャートである。まず、制御部１２０では、脈波センサ制御部１２１が、両耳の脈波センサ１１１から、脈波データを取得する（ステップＳ１０１）。そして、脈波センサ制御部１２１は、脈波データのエラー率及び波形異常を算出する（ステップＳ１０２）。
【００５２】
脈波センサ制御部１２１は、算出したエラー率及び波形異常に基づいて、生体情報の測定方法を決定する。具体的には、まず、脈波センサ制御部１２１は、体動センサ１１２が取得する体動データを参照して脈拍を測定するかを決定する（ステップＳ１０３）。例えば両耳の脈波センサ１１１において取得される脈波データのエラー率が第１の閾値より大きい等の理由で、脈波センサ制御部１２１が、体動データを参照して脈拍を測定することを決定した場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、制御部１２０は、補正アルゴリズムを用いる補正フローを実行する（ステップＳ１０４）。補正フローの詳細については、後述する図７の説明において詳述する。
【００５３】
脈波センサ制御部１２１は、体動データを参照して脈拍を測定しないことを決定した場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、次に、片耳の脈波センサ１１１の脈波データに基づいて脈拍を測定するかを決定する（ステップＳ１０５）。例えば、いずれの脈波センサ１１１で取得される脈波データのエラー率も第２の閾値より大きい等の理由により、片耳の脈波センサ１１１の脈波データに基づいて脈拍を測定しないことを決定した場合（ステップＳ１０５のＮｏ）、脈波センサ制御部１２１は、両耳の脈波センサ１１１から脈波を取得する（ステップＳ１０６）。
【００５４】
脈波センサ制御部１２１は、片耳の脈波センサ１１１の脈波データに基づいて脈拍を測定することを決定した場合（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、脈拍データのエラー率等に基づいて、脈波を取得する一方の脈波センサ１１１を選択する（ステップＳ１０７）。そして、脈波センサ制御部１２１は、選択した一方の脈波センサ１１１から脈波を取得する（ステップＳ１０８）。
【００５５】
そして、脈波センサ制御部１２１は、ステップＳ１０４、ステップＳ１０６又はステップＳ１０７において取得した脈波に基づいて、脈拍を測定する（ステップＳ１０９）。その後、統合処理部１２３は、測定した脈拍から表示データを作成する（ステップＳ１１０）。そして、制御部１２０は、通信部１３０を介して、表示データを携帯電話機２００に送信する（ステップＳ１１１）。このようにして送信された表示データは、表示部２４０に表示され、ユーザは、表示部２４０の表示を確認することによって、脈拍を知ることができる。
【００５６】
次に、ステップＳ１０４の補正フローについて、図７を参照して説明する。図７は、図１の制御部１２０が行う処理の一例を示すフローチャートであり、ステップＳ１０４での一例の処理の詳細を示すフローチャートである。脈波センサ制御部１２１が、体動データを参照して脈拍を測定することを決定した場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、脈波センサ制御部１２１は、両耳の脈波センサ１１１から脈波を取得する（ステップＳ２０１）。そして、脈波センサ制御部１２１は、脈波データのうちノイズが少ない一方の脈波データを選択する（ステップＳ２０２）。
【００５７】
次に、体動センサ制御部１２２は、体動センサ１１２を起動する（ステップＳ２０３）。そして、体動センサ制御部１２２は、体動センサ１１２が検出したユーザの体動データを取得する（ステップＳ２０４）。
【００５８】
そして、体動センサ制御部１２２は、ユーザの体動が第１の状態であるかを判断する（ステップＳ２０５）。体動センサ制御部１２２が、ユーザの体動が第１の状態であると判断したとき（ステップＳ２０５のＹｅｓ）、脈波センサ制御部１２１は、ステップＳ２０２で選択した脈波データに対して、第１の補正アルゴリズムを実行する（ステップＳ２０６）。第１の状態は、例えば歩行等の体が動いている状態であるため、脈波センサ制御部１２１は、第１の補正アルゴリズムとして、例えば、公知の歩行／ランニング補正アルゴリズムを実行する。
【００５９】
体動センサ制御部１２２は、ユーザの体動が第１の状態でないと判断したとき（ステップＳ２０５のＮｏ）、ユーザの体動が第２の状態であるかを判断する（ステップＳ２０７）。体動センサ制御部１２２が、ユーザの体動が第２の状態であると判断したとき（ステップＳ２０７のＹｅｓ）、脈波センサ制御部１２１は、ステップＳ２０２で選択した脈波データに対して、第２の補正アルゴリズムを実行する（ステップＳ２０８）。第２の状態は、例えば体が静止して頭が動作している状態であるため、脈波センサ制御部１２１は、第２の補正アルゴリズムとして、例えば、公知の頭部補正アルゴリズムを実行する。
【００６０】
体動センサ制御部１２２は、ユーザの体動が第２の状態でないと判断したとき（ステップＳ２０７のＮｏ）、ユーザの体動が第３の状態であると判断し、脈波センサ制御部１２１は、ステップＳ２０２で選択した脈波データに対して、第３の補正アルゴリズムを実行する（ステップＳ２０９）。第３の状態は、例えば頭を傾ける等の行動をしながら体も動かしている状態であるため、脈波センサ制御部１２１は、第３の補正アルゴリズムとして、例えば、公知の全身運動補正アルゴリズムを実行する。
【００６１】
脈波センサ制御部１２１により補正アルゴリズムが完了すると、この補正フローは終了する。そして、図６のステップＳ１０９において、上述したように、脈波センサ制御部１２１が脈拍を測定し、統合処理部１２３が表示データを作成して（ステップＳ１１０）、表示データを携帯電話機２００に送信する（ステップＳ１１１）。
【００６２】
生体情報測定装置であるイヤホン１００は、このように複数の脈波センサ１１１から脈波データを取得することにより、各脈波データに応じて、より測定精度が高い方法で脈拍を測定できる。また、イヤホン１００は、体動センサ１１２を使用することにより、体動によるノイズへの影響を考慮した脈拍を測定できる。そのため、イヤホン１００によれば、生体情報の測定精度が向上する。
【００６３】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形又は変更が可能である。例えば、各構成部、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００６４】
例えば、図１において、制御部１２０は、イヤホン１００が備えているが、他の独立した装置に備えられていてもよい。すなわち、測定部１１０と制御部１２０とは、互いに有線又は無線で通信可能に接続された別の機器として構成されてもよい。
【００６５】
また、上記実施の形態において、体動センサ１１２は、左右の挿入部において、それぞれ左右の脈波センサ１１１の近傍に配置されると説明したが、体動センサ１１２の数量及び位置は、これに限られない。体動センサ１１２は、脈波センサ１１１が生体測定出力を取得する部位の体動を検出するために必要な数量を、適宜配置できる。例えば、左右の挿入部が後頭部又は頭頂部を横断する結合部により物理的に結合されることにより、両挿入部の相対的な位置が変化しないヘッドホンタイプの場合、結合部の中間に１つの体動センサ１１２を配置してもよい。
【００６６】
また、例えば、生体情報の測定方法は、上記実施の形態で示した方法に限定されない。例えば、脈波センサ制御部１２１は、複数の生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力ごとに生体情報候補を算出し、検出された体動データに基づいて、１つの生体情報候補を生体情報の測定結果として出力できる。具体的には、まず、脈波センサ制御部１２１は、各脈波センサ１１１が取得した脈波データに基づいて、生体情報候補として脈拍を算出する。そして、脈波センサ制御部１２１は、統合処理部１２３を介して体動センサ１１２が検出した体動データを取得し、体動データに基づいて、算出した脈拍のうち、高い精度で検出された脈拍を測定結果とする。
【００６７】
例えば、ユーザが、体を静止状態にしたまま左に首をかしげる動作をしたことにより、左耳の位置が下がり、右耳の位置が上がったとする。体動センサ１１２は、ユーザのかかる動作を検出し、体動センサ制御部１２２は、統合処理部１２３を介して検出した体動データを脈波センサ制御部１２１に送信する。ユーザが左に首をかしげる動作を行った場合、左耳挿入部は重力により位置がずれやすく、左耳脈波には、右耳脈波よりも多くのノイズが含まれやすい。そのため、脈波センサ制御部１２１は、受信した体動データに基づいて、左耳脈波には右耳脈波よりもノイズが多く含まれると判断する。そして、脈波センサ制御部１２１は、右耳脈波に基づいて算出される脈拍を、ユーザの脈拍の測定結果とする。このようにして、生体情報測定装置は、生体情報の測定精度を向上できる。
【００６８】
また、例えば、脈波センサ制御部１２１は、生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力ごとに生体情報候補を算出し、生体情報候補の比較に基づいて１つの生体情報候補を選択してもよい。その際、選択されなかった生体情報候補を用いて選択された生体情報候補を補正し、補正した生体情報候補を生体情報の測定結果として出力してもよい。例えば、脈波センサ制御部１２１が、両耳で測定した脈波からそれぞれ脈拍を算出し、左耳脈波に基づいて算出された脈拍を生体情報候補として選択したとする。ここで、例えば、取得された左耳脈波の所定期間の脈波のエラー率が、一時的に右耳脈波の対応する期間の脈波のエラー率よりも低いとする。この場合、脈波センサ制御部１２１は、この期間について、左耳脈波ではなく右耳脈波に基づいて、ユーザの脈拍を測定するように補正できる。このようにして、生体情報の測定精度の更なる向上が実現される。
【００６９】
また、例えば、脈波センサ制御部１２１は、生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力ごとに生体情報候補を算出し、検出された体動データに基づいて１つの生体情報候補を選択してもよい。その際、選択されなかった生体情報候補を用いて選択された生体情報候補を補正し、補正した生体情報候補を生体情報の測定結果として出力してもよい。例えば、脈波センサ制御部１２１が、両耳で測定した脈波からそれぞれ脈拍を算出し、左耳脈波に基づいて算出された脈拍を生体情報候補として選択したとする。さらに、脈波センサ制御部１２１は、統合処理部１２３を介して、体動センサ１１２が検出した体動データを受信する。ここで、ユーザが、左に首をかしげる動作を数秒間行い、体動センサ１１２がこの動作を検出したとする。このとき、脈波センサ制御部１２１は、ユーザが首をかしげた数秒間の脈拍の情報について、選択した左耳脈波の情報を、右耳脈波の情報で補正することができる。具体的には、脈波センサ制御部１２１は、例えば、ユーザが首をかしげた数秒間について、左耳脈波ではなく右耳脈波に基づいて、ユーザの脈拍を測定するように補正できる。このようにして、生体情報の測定精度の更なる向上が実現される。
【００７０】
また、例えば、脈波センサ制御部１２１は、体動センサ１１２が検出した体動データに応じて、生体情報の測定方法を異なるものとすることができる。例えば、脈波センサ制御部１２１は、体動センサ１１２及び加速度センサ２１０により検出された体動データが所定値より大きいとき、生体センサからそれぞれ得られる生体測定出力ごとに生体情報候補を算出する。そして、脈波センサ制御部１２１は、生体情報候補に基づいて、生体情報の測定結果を出力する。その一方、脈波センサ制御部１２１は、体動センサ１１２及び加速度センサ２１０により検出された体動データが所定値以下のとき、いずれかの生体センサから得られる生体測定出力に基づいて、前記生体情報の測定結果を出力できる。
【００７１】
具体的には、脈拍の測定方法を決定するための基準となる体動データの所定値が、予め体動センサ制御部１２２に格納されており、体動センサ制御部１２２は、まず、体動センサ１１２及び加速度センサ２１０が検出した体動データが所定値より大きいか否かを判断する。体動データの値が所定値より大きいとき、ユーザの体動が大きく、脈波センサ１１１が取得した脈波データには、ノイズが多く含まれる可能性が高い。そこで、脈波センサ制御部１２１は、両耳の脈波センサ１１１がそれぞれ取得した脈波データごとに、生体情報候補としての脈拍を算出し、算出した脈拍に基づいて、ユーザの脈拍の測定結果を出力する。ユーザの脈拍の測定結果の出力は、種々の方法により行うことができ、例えば、所定の時間間隔ごとにノイズが少ない方の脈波データに基づく脈拍を選択して、ユーザの脈拍の測定結果として出力できる。ノイズが多く含まれるか否かの判断には、例えば、体動センサ１１２及び加速度センサ２１０が検出した体動データを参照してもよい。
【００７２】
一方、体動データの値が所定値以下のとき、ユーザが静止状態にあるなど、ユーザの体動が小さいため、左右いずれかの脈波センサ１１１のみであっても精度の高い生体情報の取得が可能であることが想定される。この場合、脈波センサ制御部１２１は、一方の脈波センサ１１１を選択し、選択した脈波センサ１１１が取得した脈波データに基づいて、ユーザの脈拍の測定結果を出力する。一方の脈波センサ１１１の選択は、例えば、過去に取得されたデータに基づいて、ノイズが少ない傾向がある方の脈波センサ１１１を選択したり、ユーザの入力部２５０への入力により選択したりすることにより、行うことができる。このように、ユーザの体動が大きいときに、複数の脈波センサ１１１の脈拍データに基づいて脈拍の測定結果を出力する一方、ユーザの体動が小さいときに、一方の脈波センサ１１１のみを動作させることにより、イヤホン１００は、生体情報の検出精度を向上しつつ、消費電力を低減できる。
【００７３】
このように、生体情報検出装置であるイヤホン１００は、種々の方法により生体情報を測定することができる。ここまで生体情報を測定する方法について、いくつか説明したが、生体情報を測定する方法は、上記説明したものに限定されず、他の方法を使用することもできる。また、複数の方法を併用して生体情報を測定してもよい。また、複数の同種の生体センサは、同種の生体情報を測定できるものであれば、その測定方法は異なるものであってもよい。例えば、生体センサとして脈拍センサを用いる場合、光による測定方法のセンサ、カメラによる測定方法のセンサ、及び電極による測定方法のセンサ等のように、異なる測定方法の脈拍センサを用いてもよい。
【００７４】
また、上記実施の形態においては、生体情報測定装置はイヤホン１００であるとして説明したが、生体情報測定装置は、イヤホン１００に限定されず、ユーザが身につける任意の装備品により構成できる。例えば、生体情報測定装置を、メガネによって構成できる。この場合、メガネのフレームにおける、ユーザのこめかみと接触する箇所に脈波センサを搭載することにより、メガネは脈波データを取得できる。また、その他にも、指輪のようなアクセサリ、リストバンド、腕時計、帽子、靴下、肘や膝に装着するサポータ等の装備品を生体情報測定装置として構成できる。
【００７５】
さらに、生体情報測定装置は、複数種類の装備品により構成されていてもよい。例えば、イヤホン及びリストバンドにより生体情報測定装置を構成し、生体情報測定装置は、イヤホン及びリストバンドがそれぞれ備える脈波センサから脈波データを取得することによって、ユーザの脈拍を測定してもよい。複数種類の装備品の組合せは、任意とすることができる。これら複数種類の装備品により構成される生体情報測定装置は、互いに有線又は無線により接続される。
【００７６】
このように、異なる装備品を使用して生体情報測定装置を構成することにより、ユーザの異なる部位において脈波データを取得できる。脈波データは、例えば、時間帯やユーザの体動の状態等に応じて、部位によって測定精度が変わることが考えられるため、このように異なる部位の脈波データを取得することにより、生体情報の測定精度がさらに向上することが期待できる。
【００７７】
また、このように、生体情報測定装置を複数種類の装備品により構成する場合、各装備品が備える脈波センサから取得される脈波データに対して、タイマ１５０がタイムスタンプを付与することができる。このタイムスタンプに基づき、異なる装備品により異なる箇所で取得した脈波データから、例えば血流速度等の生体情報を高い精度で測定できる。
【００７８】
また、上記実施の形態では、生体情報として脈拍を測定する方法について説明したが、生体情報は脈拍に限定されない。生体情報は、例えば、ユーザの体温又は血中酸素濃度等、任意の他のユーザの生体に関する情報とすることができる。また、例えば、生体情報測定装置は、上記実施の形態のように脈波データを取得し、脈波のピーク間の間隔の変動を検出することにより、自律神経の状態を判定することもできる。
【００７９】
また、上記実施の形態では、生体情報を携帯電話機２００に接続し、携帯電話機２００の加速度センサ２１０により、ユーザの体の体動を検出したが、ユーザの体の体動の検出を行うのは、携帯電話機２００に限られない。例えば、携帯型ミュージックプレイヤ等の任意の電子機器によりユーザの体の体動を検出できる。また、携帯電話機２００に代わり、生体情報検出装置に対する専用の機器を用いて、ユーザの体の体動を検出できる。
【符号の説明】
【００８０】
１００  イヤホン
１１０  測定部
１１１  脈波センサ
１１１ａ  右耳用脈波センサ
１１１ｂ  左耳用脈波センサ
１１２  体動センサ
１１２ａ  右耳用体動センサ
１１２ｂ  左耳用体動センサ
１２０  制御部
１２１  脈波センサ制御部
１２２  体動センサ制御部
１２３  統合処理部
１３０  通信部
１４０  記憶部
１５０  タイマ
２００  携帯電話機
２１０  加速度センサ
２２０  制御部
２３０  通信部
２４０  表示部
２５０  入力部
【図１】
2015141216.tif 000003
【図２】
2015141216.tif 000004
【図３】
2015141216.tif 000005
【図４】
2015141216.tif 000006
【図５】
2015141216.tif 000007
【図６】
2015141216.tif 000008
【図７】
2015141216.tif 000009
【国際調査報告】
2015141216.tif 000010
2015141216.tif 000011
2015141216.tif 000012
2015141216.tif 000013
2015141216.tif 000014
2015141216.tif 000015
2015141216.tif 000016