(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者に装着された心拍センサから検出して取得した心拍に関するデータを、ネットワークを経由して取得して分析する心拍データ分析用サーバシステムであって、
使用者毎に心拍に関するデータをデータベースとして記憶する記憶部と、
前記ネットワークを経由して取得する心拍に関するデータのうち心電波形データから平常状態の心電波形データをテンプレートとして作成して前記記憶部に記憶しておき、或る使用者の心電波形データを取得すると、その取得した心電波形データと前記記憶部に記憶されている当該或る使用者の前記テンプレートとを比較し、心電波形の正常性を判定する処理部と、
プログラムを提供するプログラム提供部と、
を備え、
前記心拍センサと前記ネットワークとが通信接続されるか又は携帯端末を経由して通信接続され、
前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、前記心拍センサに対して、心拍数を計測する瞬間的心拍数計測モードと心電波形を計測する心電波形計測モードとを切り換えるための切換制御信号を出力し、
使用者に装着されて体動を検出するための加速度センサからのデータが前記携帯端末又は前記心拍センサに出力されることにより、瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数の変化が前記加速度センサからの加速度データの変動と相関関係を有する場合には、前記心拍の乱れに関する判定を控える、心拍データ分析用サーバシステム。
【請求項２】
前記心拍センサは、瞬間的心拍数計測モードに通常設定されており、前記切換制御信号の入力を受けて心電波形計測モードに切り換わり、所定時間経過すると瞬間的心拍数計測モードに戻る、請求項１に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
【請求項３】
前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
前記心拍センサが瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数が、直近の心拍数の平均値に対して、所定の標準偏差の範囲から外れると、心拍の乱れ有りと判定する、請求項１に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
【請求項４】
前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
前記心拍センサが瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数が、所定の範囲から外れると、心拍の乱れ有りと判定する、請求項１に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
【請求項５】
前記心拍の乱れ有りと判定する際には、前記携帯端末の表示部に注意喚起用のメッセージを表示する、請求項１に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
【請求項６】
前記プログラムが前記携帯端末に格納されて実行されることにより、
前記心拍センサからの心拍数に基づいてローレンツプロットを求めて記憶しておき、グラフィック表示指示操作に従ってローレンツプロットのグラフを表示部に表示する、請求項１に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
【請求項７】
前記処理部は、前記テンプレートを用いた心電波形データの正常性の判定の代わりに、前記心拍センサから受信した心電波形データを、前記データベースに登録されている当該使用者の過去の心電波形抽出データと比較して、前記心拍センサから受信した心電波形データの正常性の判定をする、請求項１に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
【請求項８】
前記処理部は、心電波形データが正常でないと判定すると、その心電波形データの使用者識別情報に基いて予め登録されている連絡先に正常でない旨の情報を送信する、請求項１又は７に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
【請求項９】
前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
前記心拍の乱れ有りと判定すると、その判定結果及び心拍の乱れ発生日時をイベント情報として記憶すると共に、その後所定期間心拍の乱れが発生しないと、心拍の乱れが生じなくなった期間及び日時をイベント情報として記憶する、請求項３又は４に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
【請求項１０】
前記処理部が、前記心拍センサから所定時間毎に心電波形データを取得すると、周波数に対するスペクトル強度の傾きを求め、所定期間毎の傾きのデータを記憶する、請求項１に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
【請求項１１】
前記処理部が、前記心電波形データから一以上の特徴点を求めて、前記記憶部に記憶しておき、前記心拍センサから心電波形データから受信すると、前記記憶部に記憶されている特徴点に基づいて心電波形の正常性を判定する、請求項１に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の心拍を監視する心拍データ分析用サーバシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
不整脈が発生する可能性がある人は、不整脈が発生する日時が分からず、不安感を抱く。また、不整脈の症状を察知して医師に診察を求めても、受診時に不整脈の症状が発生するとは限らず、受診時に不整脈が発生していなければ、医師も不整脈について診断を行なうことができなかった。このため、効果的な不整脈の診断はできなかった。
【０００３】
なお、特許文献１には、不整脈及び血圧の変化に基づいて循環状態の異常を判定する循環状態監視装置について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３４６７６９号公報
【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、特許文献１に開示されている循環状態監視装置は、血圧の変化値に基づいて不整脈を検出するため、確実に循環状態を判定することができるが、患者の血圧を検出するために患者の上腕部にカフを巻回して加圧するため、その加圧用の圧力配管が装置本体からカフに接続されている。患者の上腕部にカフが巻回されていることによって、カフ及びそれに伴う圧力配管の重さが患者の上腕部にかかることになり、患者にとって負担となる。また、患者の上腕部に巻回されたカフが圧力配管を介して循環状態監視装置に接続され、患者が拘束されることになる。従って、患者は、通常の生活を送ることは困難である。他方、入院する必要のない不整脈のおそれのある人は、通常の生活を送りながら、不整脈発生を正確に検知することができれば、安心して毎日を過ごすことができる。
【０００６】
本発明は、通常の生活を送りながら心拍データを分析することにより例えば不整脈の発生に関する兆候を検出可能な、心拍データ分析用サーバシステ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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では次の構成を採用する。
［１］使用者に装着された心拍センサから検出して取得した心拍に関するデータを、ネットワークを経由して取得して分析する心拍データ分析用サーバシステムであって、
使用者毎に心拍に関するデータをデータベースとして記憶する記憶部と、
前記ネットワークを経由して取得する心拍に関するデータのうち心電波形データから平常状態の心電波形データをテンプレートとして作成して前記記憶部に記憶しておき、或る使用者の心電波形データを取得すると、その取得した心電波形データと前記記憶部に記憶されている当該或る使用者の前記テンプレートとを比較し、心電波形の正常性を判定する処理部と、
プログラムを提供するプログラム提供部と、を備え、
前記心拍センサと前記ネットワークとが通信接続されるか又は携帯端末を経由して通信接続され、
前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、前記心拍センサに対して、心拍数を計測する瞬間的心拍数計測モードと心電波形を計測する心電波形計測モードとを切り換えるための切換制御信号を出力し、
使用者に装着されて体動を検出するための加速度センサからのデータが前記携帯端末又は前記心拍センサに出力されることにより、瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数の変化が前記加速度センサからの加速度データの変動と相関関係を有する場合には、前記心拍の乱れに関する判定を控える、心拍データ分析用サーバシステム。
［２］前記心拍センサは、瞬間的心拍数計測モードに通常設定されており、前記切換制御信号の入力を受けて心電波形計測モードに切り換わり、所定時間経過すると瞬間的心拍数計測モードに戻る、前記［１］に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
［３］前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
前記心拍センサが瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数が、直近の心拍数の平均値に対して、所定の標準偏差の範囲から外れると、心拍の乱れ有りと判定する、前記［１］に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
［４］前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
前記心拍センサが瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数が、所定の範囲から外れると、心拍の乱れ有りと判定する、前記［１］に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
［５］前記心拍の乱れ有りと判定する際には、前記携帯端末の表示部に注意喚起用のメッセージを表示する、前記［１］に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
［６］前記プログラムが前記携帯端末に格納されて実行されることにより、
前記心拍センサからの心拍数に基づいてローレンツプロットを求めて記憶しておき、グラフィック表示指示操作に従ってローレンツプロットのグラフを表示部に表示する、前記［１］に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
［７］前記処理部は、前記テンプレートを用いた心電波形データの正常性の判定の代わりに、前記心拍センサから受信した心電波形データを、前記データベースに登録されている当該使用者の過去の心電波形抽出データと比較して、前記心拍センサから受信した心電波形データの正常性の判定をする、前記［１］に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
［８］前記処理部は、心電波形データが正常でないと判定すると、その心電波形データの使用者識別情報に基いて予め登録されている連絡先に正常でない旨の情報を送信する、
前記［１］又は［７］に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
［９］前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
前記心拍の乱れ有りと判定すると、その判定結果及び心拍の乱れ発生日時をイベント情報として記憶すると共に、その後所定期間心拍の乱れが発生しないと、心拍の乱れが生じなくなった期間及び日時をイベント情報として記憶する、前記［３］又は［４］に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
［１０］前記処理部が、前記心拍センサから所定時間毎に心電波形データを取得すると、周波数に対するスペクトル強度の傾きを求め、所定期間毎の傾きのデータを記憶する、前記［１］に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
［１１］前記処理部が、前記心電波形データから一以上の特徴点を求めて、前記記憶部に記憶しておき、前記心拍センサから心電波形データから受信すると、前記記憶部に記憶されている特徴点に基づいて心電波形の正常性を判定する、前記［１］に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、通常の生活を送りながら心拍データを分析する心拍データ分析用サーバシステムを提供することができ、これにより、例えば不整脈の発生に関する兆候を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る心拍データ分析用サーバシステムを組み込んだネットワークシステムの構成図である。
【図２】図１に示すセンサユニットの構成図である。
【図３】図１に示す携帯端末の構成図である
【図４】（ａ）は感情判定の際のＨＦ，ＬＦ／ＨＦ平面の象限を示す図、（ｂ）は感情テーブルの一例を示す図表である。
【図５】心拍の乱れを判定するフロー図である。
【図６】（ａ）は図５におけるＳＴＥＰ-２での象限判定を説明する図、（ｂ）はＲＲＩの分布を示す図である。
【図７】（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれ図３の携帯端末における表示部に表示される各種表示画面を示す模式図である。
【図８】ローレンツプロットのグラフの一例を示す図である。
【図９】図１に示す心拍データ分析用サーバシステムの構成図である。
【図１０】心拍データ分析方法を行う際のシステムの起動を示すシーケンス図である。
【図１１】心拍データ分析方法における心拍データ分析の動作の前半を示すシーケンス図である。
【図１２】心拍データ分析方法における心拍データ分析の動作の後半を示すシーケンス図である。
【図１３】図１のネットワークシステムにおける心拍数表示の動作を示すシーケンス図である。
【図１４】図１のネットワークシステムにおけるローレンツプロットのグラフ表示の動作を示すシーケンス図である。
【図１５】図１のネットワークシステムにおけるイベント表示の動作を示すシーケンス図である。
【図１６】瞬間的心拍数を図示したものであり、（ａ）はリニアグラフ表示したもの、（ｂ）は両対数グラフ表示したものである。
【図１７】瞬間的心拍数の周波数解析結果を示す一例である。
【図１８】１／ｆゆらぎの解析と自律神経コントロール能の関係を示すグラフの一例である。
【図１９】１／ｆゆらぎ解析による傾きのグラフ表示に関する動作の前半を示すシーケンス図である。
【図２０】１／ｆゆらぎ解析による傾きのグラフ表示に関する動作の後半を示すシーケンス図である。
【図２１】本発明の他の実施形態に係るネットワークシステムの動作の前半を示すシーケンス図である。
【図２２】本発明の他の実施形態に係るネットワークシステムの動作の後半を示すシーケンス図である。
【図２３】心拍データから心の声としの感情を推定した結果を示す図である。
【図２４】（ａ）乃至（ｃ）は携帯端末の各画面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
〔心拍データ分析用サーバシステム及びそれを備えたネットワークシステム〕
図１は、本発明の実施形態に係る心拍データ分析用サーバシステムを組み込んだネットワークシステムの構成図である。ネットワークシステム１０は、センサユニット１００と携帯端末２００と心拍データ分析用サーバシステム３００とネットワーク４００とを備える。センサユニット１００及び携帯端末２００は、ユーザ毎に設けられる。センサユニット１００はウェアラブルデバイスであり、ユーザの胸部表面など、具体的には心臓付近の体表面に貼付などにより装着される。図１に示すシステムでは携帯端末２００によりセンサユニット１００からのデータを心拍データ分析用サーバシステム３００にアップロードするよう構成されている。なお、センサユニット１００それ自体に携帯端末２００における通信機能や処理部１３０の機能を備えるように構成してもよい。以下では、図１に示すシステムを前提に、ネットワークシステム１０の構成について説明する。
【００１２】
ネットワーク４００は、心拍データ分析用サーバシステム３００と各ユーザＵの携帯端末２００との間を相互に接続するものであり、例えばインターネット、携帯電話回線網、専用回線網の他、Ｗｉ−Ｆｉその他の無線ＬＡＮが挙げられる。例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルで通信接続する。
【００１３】
図２は図１に示すセンサユニットの構成図である。センサユニット１００は、図２に示すように、心拍センサ１１０と、加速度センサ１２０と、通信部１３０と、を備えている。センサユニット１００は、例えば、偏平なケース内にモジュール化されている。センサユニット１００は、ボタン電池などの電源により給電され動作する。
【００１４】
心拍センサ１１０は、使用者の心臓の鼓動を検出するものであり、心拍数を検出する瞬間的心拍数計測モードと、心電波形を検出する心電波形計測モードと、を切り換えて使用される。心拍センサ１１０の外部又はそれ自体に備わる制御ユニットから入力される切換制御信号によりモードが切り換えられ、瞬間的心拍数計測モードでは心拍数を検出し、心電波形計測モードでは心電波形のもととなるデータを検出する。心拍センサ１１０は、好ましくは通常は瞬間的心拍数計測モードに設定されており、切換制御信号が入力されたときに限り所定時間の間、例えば１分間だけ、心電波形計測モードに切り換えられ、所定時間の経過後は、自動的に瞬間的心拍数計測モードに戻される。
【００１５】
ここで、「瞬間的心拍数計測モード」では、１拍毎の時間間隔を計測する。この一拍毎の時間間隔は、ＲＲ間隔（英語では、RR Intervalと表され、RRIと略記される。）と呼ばれ、心臓が収縮する時点（心電図においてＲ波の時点に対応）の間隔である。ＲＲＩの単位はｍｓｅｃであり、瞬間的心拍数は、ＲＲＩの値を１分当たりの心拍数に変換した値である。瞬間的心拍数の単位は、bpm、即ちbeat per minuteである。従って、このモードを、心拍数を計測するためのモード、即ち、「瞬間的心拍数計測モード」と呼ぶ。このモードは通常、「心拍数計測モード」とも呼ばれることがある。瞬間的心拍数計測モードで計測したデータから、周波数解析や１／ｆゆらぎの解析を行う場合には瞬間的心拍数のデータを用い、ローレンツプロットによる処理を行う場合にはＲＲ間隔データを用いる。
【００１６】
加速度センサ１２０は、三次元方向の加速度を検出するものであって、使用者の胸部表面、具体的には心臓付近の体表面に装着されることにより、使用者の体動を検出する。
【００１７】
通信部１３０は、例えばＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） LE)規格の無線通信インターフェースで、携帯端末２００と通信接続される。これにより、心拍センサ１１０からの心拍数及び心電波形データ並びに加速度センサ１２０からの加速度を携帯端末２００に送信する共に、携帯端末２００からの各種指令として切換制御信号２０１を心拍センサ１１０に送出する。尚、通信部１３０と携帯端末２００との間の通信インターフェースは、ＢＬＥに限定されることなく、他の型式、例えば２．４ＧＨｚ等の電波を利用した無線式通信インターフェースであってもよい。
【００１８】
携帯端末２００は、図１に示す形態では、心拍データ分析用サーバシステム３００にデータをアップロードしたり、当該サーバシステム３００から各種アプリケーションプログラムをダウンロードして、使用者に心拍データに関する情報を提供したりする。携帯端末２００としは各種情報通信端末機器が挙げられ、例えばタブレットコンピュータ，ＰＤＡ，スマートフォンはもちろん、ウェアラブルな携帯端末機でもよく、さらに携帯電話機、ＰＨＳ、ノートパソコンでもよい。
【００１９】
図３は図１に示す携帯端末の構成図である。携帯端末２００は、図３に示すように、携帯端末２００とセンサユニット１００との間でデータや信号を送受信するための第１通信部２１０と、携帯端末２００をネットワーク４００に接続するための第２通信部２２０と、タッチパネル機能を備える表示部２３０と、制御部２４０と、記憶部２５０と、を備える。
【００２０】
第１通信部２１０は、センサユニット１００の通信部１３０と同じ通信規格に設定されており、事前設定によりセンサユニット１００のシリアルナンバー等により当該センサユニット１００を特定し、センサユニット１００の通信部１３０と自動接続される。第１通信部２１０は、センサユニット１００から心拍数、心電波形データなどの心拍に関するデータ、加速度データの少なくとも何れかを受信すると共に、制御信号として心拍センサ１１０のモード切り換えのための切換制御信号２０１をセンサユニット１００へ送信する。
【００２１】
第２通信部２２０は、ネットワーク４００を経由して心拍データ分析用サーバシステム３００と接続され、ログインにより心拍データ分析用サーバシステム３００とデータや指令のやり取りをすることができる。
【００２２】
表示部２３０は、制御部２４０からの画面情報に基づいて各種画面を表示する。表示部２３０は、タッチパネルディスプレイ２３０ａを備え、その画面表示内容に応じてタッチパネルへのフリック操作やタップ操作により入力された入力信号を制御部２４０に出力する。
【００２３】
制御部２４０は、携帯端末２００の例えばプラットフォーム上で、心拍データ分析用サーバシステム３００のプログラム提供部３４０からダウンロードしたアプリケーションプログラムなどの各種プログラムを実行することにより、以下の機能を備える。
【００２４】
機能の一つとしては感情（Emotion）判定機能である。制御部２４０は、センサユニット１００から第１通信部２１０を経由して取得する心拍数に関するデータを次の要領で処理する。
【００２５】
先ず、象限境界値を決定する。所定の時間、例えば３０秒のデータを一つのデータとして、１秒間隔で線形補間してリサンプリングする。リサンプリングしたデータを対象データとする。この対象データを時間領域から周波数領域に変換するようにＦＦＴ（Fast Fourier Transform）し、パワースペクトル密度を求める。例えば０．０４Ｈｚ〜０．１５Ｈｚのパワースペクトルの和を低パワースペクトルの境界値ＬＦｔｈとし、０．１５Ｈｚ〜０．４０Ｈｚのパワースペクトルの和を高パワースペクトルの境界値ＨＦｔｈとする。そして、これらの比、ＬＦth／ＨＦthを（ＬＦ／ＨＦ）ｔｈとする。この計算処理は、初回の起動時に原則一回行われる。
【００２６】
次に、Ｅｍｏｔｉｏｎ判定をする。判定の際、所定の時間、例えば３０秒のデータを一つのデータとして、１秒間隔で線形補間してリサンプリングする。これを対象データとする。この対象データを時間領域から周波数領域に変換するようにＦＦＴ（Fast Fourier Transform）し、パワースペクトル密度を求める。例えば０．０４Ｈｚ〜０．１５Ｈｚのパワースペクトルの和を低パワースペクトルＬＦとし、０．１５Ｈｚ〜０．４０Ｈｚのパワースペクトルの和を高パワースペクトルＨＦとする。そして、ＬＦをＨＦで割ってＬＦ／ＨＦを求める。これを順次繰り返して行う。
【００２７】
図４（ａ）は感情判定の際のＨＦ，ＬＦ／ＨＦ平面の象限を示す図であり、図４（ｂ）は感情テーブルの一例を示す図表である。図４（ａ）に示すように、第１象限から第４象限まで状況（Situation）が区別され、例えば図４（ｂ）に示す感情テーブルのようにHome、Eat、Work、Dating、Partyにおける感情が判定される。ここで、Homeとは家庭内であり、Eatとは食事時、Workとは仕事・勉強時、Partyとは会合時という意味である。制御部２４０は、携帯端末２００において求めた感情判定の結果を表示部２３０に表示する。
【００２８】
制御部２４０は、センサユニット１００から第１通信部２１０を経由して取得する心拍数に基いて心拍の乱れを判定する。制御部２４０は、心拍の乱れ有りと判定すると、第１通信部２１０を経由してセンサユニット１００の心拍センサ１１０に対して切換制御信号を送信する。これにより、心拍センサ１１０が心電波形計測モードに切り換わる。また、制御部２４０は、心拍の乱れ有りと判定すると、表示部２３０に注意喚起画面情報を出力する。表示部２３０は、タッチパネルディスプレイ２３０ａに、例えば「心拍の乱れあり」、「ご気分いかがですか？」、「お変わりありませんか？」などの注意喚起メッセージを表示する。
【００２９】
心拍の乱れの判定は次のようになされる。
まず、制御部２４０は、心拍センサ１１０から送信される心拍数のデータに関し、その現時点から所定時間、例えば過去１分間における心拍数の平均値と標準偏差ＳＤを算出する。次に、制御部２４０は、現在の心拍数が平均値から±２ＳＤのズレの範囲内に有る場合には心拍の乱れがないと判定する。その際、制御部２４０は、瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数の変化が、加速度センサ１２０からの加速度データの変動と正の相関関係を有する場合、例えば心拍数の増減が加速度により推定される使用者の体動の増減に対応している場合、心拍の乱れの判定を控える。逆に、瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数の変化が、加速度センサ１２０からの加速度データの変動と正の相関関係を有しない場合、制御部２４０は、現在の心拍数が平均値から±２ＳＤのズレの範囲内から外れると、心拍の乱れがあると判定する。
【００３０】
心拍の乱れの判定については、前述に限らず、例えば、制御部２４０は、現在の心拍数が所定範囲、例えば３０〜１４０beats per minuteの範囲から外れたとき、心拍の乱れがあると判定してもよい。この場合、平均値や標準偏差を求める必要がなく、単純に現在の心拍数の数値範囲を比較するだけでよい。
【００３１】
心拍の乱れについて詳細に説明する。図５は、心拍の乱れを判定するフロー図である。図６（ａ）は図５におけるＳＴＥＰ-２での象限判定を説明する図であり、（ｂ）はＲＲＩの分布を示す図である。制御部２４０は、センサユニット１００から第１通信部２１０を経由して取得された心拍数に関するデータを次の要領で処理する。その際、リサンプリングによりデータ補間してもよい。
【００３２】
先ず、現在から過去３０分間のＲＲＩと加速度についてのデータ群から、ＲＲＩの平均値ＲＲＩ＿ａｖｅと加速度の平均値ａ＿ａｖｅを求める。加速度の平均は３軸の各加速度成分の二乗値の平均値から平方根として求める（ＳＴＥＰ−１）。図６（ａ）に示すように、横軸にＲＲＩをとり、縦軸にａｃｃ即ち加速度ａにとって、ＲＲＩの平均ＲＲＩ＿ａｖｅと加速度の平均ａ＿ａｖｅを境界にとって、４つの象限に分け、ＲＲＩ≧ＲＲＩ＿ａｖｅかつａ≧ａ＿ａｖｅである場合、ＲＲＩ≦ＲＲＩ＿ａｖｅかつａｃｃ≦ａ＿ａｖｅである場合をＯＫ領域とし、それ以外である場合をＮＧ領域として規定する。
【００３３】
次に、現時点での加速度の大きさａ＿ｎｏｗとＲＲＩの値について図６（ａ）にプロットし、象限判定を行い、ＯＫ／ＮＧの判定を行う（ＳＴＥＰ−２）。そして、１分間のＲＲＩの平均値、即ちＲＲＩ＿ａｖｅ６０ｓを計算する（ＳＴＥＰ−３）。その上で、心拍の乱れについて次のような基準で判定する。
【００３４】
第１として、３０秒の平均心拍数が３０拍／分以下かを判定する（ＳＴＥＰ−４）。ＳＴＥＰ−４がＹｅｓの場合には、１番目に悪い状況であると判断し、「何か不調を感じませんか？」などの表示をし（ＳＴＥＰ−５）、１分間のデータをログ取得する（ＳＴＥＰ―６）。
【００３５】
第２として、ＳＴＥＰ−２においてＲＲＩ及び加速度がＮＧ領域にあると判定された場合であって、かつ、３０秒の平均心拍数が１４０以上であるかを判定する（ＳＴＥＰ−７）。ＳＴＥＰ−７がＹｅｓの場合には、２番目に悪い状況判断し、「脈が飛んでいませんか？」などの表示をし（ＳＴＥＰ−８）、１分間のデータをログ取得する（ＳＴＥＰ−６）。
【００３６】
第３として、ＲＲＩの現在の値ＲＲＩ＿ｎｏｗが、ＲＲＩの６０分平均値から２倍以上の標準偏差の範囲よりも外であるか否か、即ち、ＲＲＩ＿ｎｏｗとＲＲＩ＿ａｖｅ６０ｓとの差の絶対値が２ＳＤを超えるか否かを判定する（ＳＴＥＰ−９）。つまり、図６（ｂ）に示すように、横軸をＲＲＩの値、縦軸を度数とし、平均値（ＭＥＡＮ）から標準偏差の２倍以上離れた値となっているか否かを判定する。ＳＴＥＰ−８がＹｅｓの場合には、３番目に悪い状況判断し、「ご機嫌いかがですか？」、「お変わりありませんか」などの表示をし（ＳＴＥＰ−１０）、１分間のデータをログ取得する（ＳＴＥＰ−６）。
第１乃至第３の何れにも該当しない場合には、最初に戻る（ＳＴＥＰ−１１）。
【００３７】
心拍の乱れ有りと判定されると、前述のように１分間のデータをログ取得するように、制御部２４０は、センサユニット１００から第１通信部２１０を経由して取得する心電波形データを所定時間の間、例えば１分間の間、記憶部２５０に記憶する。制御部２４０は、所定時間の経過後、蓄積した所定時間の間の心電波形データを一括して、予め設定して登録されている使用者識別情報と共に、第２通信部２２０からネットワーク４００を経由して心拍データ分析用サーバシステム３００に送信する。使用者識別情報は、心拍データ分析用サーバシステム３００にユーザ登録する際に前もって付与されて記憶部２５０に登録される。又はネットワーク４００の利用の際に割り当てられるＩＰアドレスにより代用され、記憶部２５０に登録される。
【００３８】
さらに、制御部２４０は、心拍データ分析用サーバシステム３００からネットワーク４００を経由して送信される判定結果を受信すると、判定結果情報を表示部２３０に出力し、表示部２３０が画面上に判定結果を表示する。
【００３９】
ここで、制御部２４０は、起動時には、第２通信部２２０からネットワーク４００を経由して心拍データ分析用サーバシステム３００に、使用者識別情報を送信し、心拍データ分析用サーバシステム３００にログインする。また制御部２４０は、メイン画面情報を表示部２３０に出力し、表示部２３０にメイン画面を表示する。例えば図７（ａ）に示すようにメイン画面２３１は、表示エリア２３２内に直近の一つのイベントを表す、所謂イベント表示２３３を示す。イベント表示２３３は、一つの直近の心拍乱れの発生の際の時刻及び内容を示している。
【００４０】
メイン画面２３１が表示されている状態において、使用者が表示部２３０のタッチパネルディスプレイをタッチしてフリック操作を行うと、制御部２４０は、この操作に応じて、表示部２３０に心拍数表示情報，ローレンツプロット表示情報又は詳細イベント表示情報を出力し、表示部２３０の画面上に、図７（ｂ）に示すような心拍数表示２３５を表示したり、図７（ｃ）に示すようなローレンツプロットのグラフ２３６を表示したり、図７（ｄ）に示すような詳細イベント表示２３７を表示する。これらの心拍数表示２３５及びローレンツプロットのグラフ２３６は、何れもメイン画面２３１における表示エリア２３２内に表示され、表示エリア２３４内には、常に直近の一つのイベント表示２３３が表示されている。
【００４１】
心拍数の画面表示にあたって、心拍数の数値に応じて背景色を異ならせてもよい。例えば心拍数が正常である場合には背景色を緑色とし、心拍数が低い場合には背景色を正常の場合と異なる色として、例えば青色に、心拍数が高い場合には背景色を正常の場合や心拍数が低い場合とは異なり、例えば赤色にしてもよい。心拍数の画面表示において、心拍数の正常性、心拍数の高低を知ることができる。
【００４２】
ローレンツプロットのグラフ２３６については、制御部２４０は、センサユニット１００からの心拍数、即ちＲＲＩに基づいてローレンツプロットを演算し、記憶部２５０に登録しておく。そして、メイン画面でローレンツプロットのグラフの表示が選択されると、記憶部２５０からローレンツプロットのデータを読出してローレンツプロット表示情報を作成し、表示部２４０に出力し、表示部２３０は、表示エリア２３２にローレンツプロットのグラフ２３６を表示する。
【００４３】
ローレンツプロットとは、時刻ｔのＲＲＩをｘ成分とし、時刻ｔ＋１のＲＲＩをｙ成分としたときの、（ＲＲＩ（ｔ），ＲＲＩ（ｔ＋１））をプロットして生成したグラフである。図８はローレンツプロットのグラフの一例を示す図である。性別や年齢をパラメータとして基準線を設けるようにするとよい。
【００４４】
ここで、ローレンツプロット表示情報２４６には、ローレンツプロットのグラフの正常範囲を示す指標情報が含まれており、表示部２３０に表示されるローレンツプロットのグラフ２３６に重ねて指標も表示される。使用者は、表示部２３０の表示エリア２３３ａに表示されるローレンツプロットのグラフ２３６及び指標を見ることによって、ローレンツプロットのグラフが正常範囲にあるか否かを判断することができる。尚、この指標は、記憶部２５０に登録された使用者Ｕの過去のローレンツプロットに基づいて作成されてもよく、また一般的な正常範囲を表す指標であってもよい。
【００４５】
詳細イベント表示２３７については、制御部２４０は、センサユニット１００からの心拍数及び加速度に基づいて心拍の乱れの有無を判定し、心拍の乱れがあると判定したとき、発生時刻及び内容を含むイベント情報を作成して記憶部２５０に登録し、さらに直近の心拍の乱れ発生の時刻から所定期間、例えば１０時間，１００時間が経過したとき、「乱れなし１０時間」または「乱れなし１００時間」の内容とその時刻を同様にイベント情報として記憶部２５０に登録しておく。メイン画面２３１でタッチパネル２３０ａのフリック操作がなされて詳細イベント情報が選択されると、制御部２４０は、記憶部２５０から最新のものから順に所定個数のイベント情報を読み出して詳細イベント表示情報を作成し、表示部２３０に出力する。表示部２３０は、詳細イベント情報２３７を表示する。できるだけ多くのイベントを表示するため、表示エリア２３２にはイベント表示がなされず、表示部２３０は画面全体に詳細イベント情報２３７を表示する。
【００４６】
図９は、図１に示す心拍データ分析用サーバシステムの構成図である。心拍データ分析用サーバシステム３００は、一以上のサーバ装置で構成され、複数のサーバ装置で構成される場合には分散配置されて相互に連携している。心拍データ分析用サーバシステム３００は、入出力部３１０と、記憶部３２０と、処理部３３０と、プログラム提供部３４０とを備える。心拍データ分析用サーバシステム３００では、プログラムに制御されたクラウドサーバ装置、ワークステーションその他のコンピュータシステムにより実現される。
【００４７】
入出力部３１０は、携帯端末２００からネットワーク４００を経由して送信される心電波形データ及び使用者識別情報を受信して処理部３２０に出力し、また処理部３２０からの判定結果をネットワーク４００を経由して携帯端末２００に送信する。
【００４８】
記憶部３２０は、各使用者Ｕの携帯端末２００からネットワーク４００を経由して送信される心電波形データを使用者識別情報と関連付けて予めデータベースとして登録する。その際、各心電波形１１２は、平常状態の心電波形と、異変発生時の心電波形に分類される。また、心拍データ分析用サーバシステム３００はネットワーク４００を経由して心電波形データを受信すると、受信した心電波形を記憶部３２０のデータベースに追加して登録する。
【００４９】
処理部３３０は、携帯端末２００から入出力部３１０を経由して心電波形データ及び使用者識別情報を取得したとき、この使用者識別情報に基いて記憶部３２０に予め登録されているデータベースからその使用者の平常状態の心電波形データを読み出してテンプレートとして作成し又は登録されているテンプレートを読み出す。処理部３３０は、新たに受け取った心電波形データをデータプレートに基いてパターン認識により、心電波形の正常性を判定し、具体的には心電波形が正常であるか「不整脈発生の兆候あり」かについて判定し、その判定結果を入出力部３１０に送出する。
【００５０】
処理部３３０は、「不整脈発生の兆候あり」の判定結果を受けると、入出力部３１０に判定結果を出力すると同時に、当該使用者識別情報に関連付けられた連絡先情報を読み出し、「不整脈発生の兆候あり」の旨の警告情報を作成する。処理部３３０は、この連絡先情報に含まれる各メールアドレスなどに対して、この警告情報を、使用者識別情報に関連付けられて予め登録されている使用者情報と共に、ネットワーク４００を経由して、例えば電子メール、ライン、メッセンジャーにより送信する。例えば、メールアドレスや番号などの連絡先情報その他の使用者情報については、使用者が心拍データ分析用サーバシステム３００に登録する際に、またはその前後に登録することができる。
【００５１】
連絡先情報として、例えば使用者の家族や担当医師などの情報が登録されていると、処理部３３０は、当該使用者Ｕに不整脈発生の兆候ありと判定すると、予め登録されている家族や担当医師等に対して、「不整脈発生の兆候あり」の旨の警告情報と使用者情報を送信する。従って、家族や担当医師等は、いち早く使用者に「不整脈発生の兆候あり」の知らせを受け取ることができ、使用者本人の診察等の手配を行うことができる。
【００５２】
〔心拍データ分析方法〕
図１に示すネットワークシステム１０による心拍データ分析方法を詳細に説明する。
【００５３】
（前提）
心拍データ分析用サーバシステム３００は、プログラム提供部３４０を備え、携帯端末２００やセンサユニット１００からアクセスを受けることで携帯端末２００やセンサユニット１００にプログラムを提供する。当該プログラムが携帯端末２００に格納されて実行されることにより、心拍データ分析用サーバシステム３００に心拍に関するデータとして心拍数や心電波形データをアップロードすることができ、心拍データ分析用サーバシステム３００による分析方法を行う指令を心拍データ分析用サーバシステム３００に送信したり、その分析結果を受けたりすることができる。また、携帯端末２００でプログラムを実行することにより、心拍データを分析して、センサユニット１００を制御したり又は表示部２３０に表示させたりすることができる。なお、センサユニット１００にプログラムの提供を受け、当該プログラムがセンサユニット１００で実行されることで、センサユニット１００の制御を行える。
【００５４】
（起動動作）
図１０は、心拍データ分析方法を行う際のシステムの起動を示すシーケンス図である。使用者Ｕは、例えば胸部表面にセンサユニット１００を装着する。センサユニット１００は、電源電池により動作状態にあり、心拍センサ１１０は、瞬間的心拍数計測モードで動作している（ＳＴＥＰ−Ａ１）。これと同時又は前後し、携帯端末２００の表示部２０３上のタッチパネル２０３ａを操作して、本システム用のプログラムを起動する（ＳＴＥＰ−Ａ２）。
【００５５】
すると、制御部２４０は、表示部２３０にメイン画面情報を出力する（ＳＴＥＰ−Ａ３）。表示部２３０はメイン画面２３１を表示する（ＳＴＥＰ−Ａ４）と共に、第１通信部２１０を経由してセンサユニット１００と接続する（ＳＴＥＰ−Ａ５）。また、携帯端末２００の制御部２４０は、第２通信部２２０からネットワーク４００を経由して心拍データ分析用サーバシステム３００に使用者識別情報を送信して、当該システムにログインする（ＳＴＥＰ−Ａ６）。これで起動動作が終了する。
【００５６】
（心拍データ分析動作）
図１１は心拍データ分析方法における心拍データ分析の動作の前半を示すシーケンス図、図１２は心拍データ分析方法における心拍データ分析の動作の後半を示すシーケンス図である。システムを起動させた後、心拍センサ１１０は、瞬間的心拍数計測モードで動作しており、使用者Ｕの心臓鼓動の心拍数を検出し（ＳＴＥＰ−Ｂ１）、加速度センサ１２０は、使用者Ｕの心臓付近の体動による三次元加速度を検出し（ＳＴＥＰ−Ｂ２）、通信部１３０から携帯端末２００に送信する（ＳＴＥＰ−Ｂ３）。
【００５７】
すると、携帯端末２００の制御部２４０は、センサユニット１００から第１通信部２１０を経由して送信される心拍数及び三次元加速度を記憶部２５０に登録する（ＳＴＥＰ−Ｂ４）と共に、心拍数及び三次元加速度に基いて心拍の乱れを判定する（ＳＴＥＰ−Ｂ５）。判定の結果が心拍の乱れ無しである場合、処理を中止し、センサユニット１００からのデータ送信を待つ（ＳＴＥＰ−Ｂ６）。
【００５８】
逆に、判定の結果が心拍の乱れ有りである場合、携帯端末２００の制御部２４０は、注意喚起情報を表示部２３０に出力し（ＳＴＥＰ−Ｂ７）、表示部２３０に注意喚起メッセージを表示する（ＳＴＥＰ−Ｂ８）と共に、心拍の乱れ発生の旨及び発生時刻をイベント情報として記憶部２５０に登録する（ＳＴＥＰ−Ｂ９）。よって、使用者Ｕは、自分の携帯端末２００の表示部２３０に表示された注意喚起メッセージを見ることによって、心拍の乱れがあることを知ることができる。また、携帯端末２００の制御部２４０は、切換制御信号を、第１通信部２１０を経由してセンサユニット１００の心拍センサ１１０に送信する（ＳＴＥＰ−Ｂ１０）。よって、心拍センサ１１０は、瞬間的心拍数計測モードから心電波形計測モードに切り換わり（ＳＴＥＰ−Ｂ１１）、心電波形を検出し（ＳＴＥＰ−Ｂ１２）、所定時間の間、心電波形データを通信部１３０から携帯端末２００に送信する。心拍センサ１１０は、心電波形計測モードに切り換わって所定時間が経過すると、瞬間的心拍数計測モードに自動的に戻る（ＳＴＥＰ−Ｂ１３）。
【００５９】
すると、携帯端末２００の制御部２４０は、センサユニット１００から第１通信部２１０を経由して順次送信される心電波形データを一時的に記憶しておき、所定時間の全ての心電波形データを受信すると、記憶部２５０に登録する（ＳＴＥＰ−Ｂ１４）。なお、記憶部２５０は心電波形データの一回分の一括データを記憶するのに必要なメモリ容量を備え、次の一括データを記憶する際には、上書きすることでメモリの無駄を省くことができる。制御部２４０は、これらの心電波形データを一括して読み出し、さらに使用者識別情報を読み出し（ＳＴＥＰ−Ｂ１５）、心電波形データ及び使用者識別情報を、ネットワーク４００を介して、心拍データ分析用サーバシステム３００に送信する（ＳＴＥＰ−Ｂ１６）。
【００６０】
心拍データ分析用サーバシステム３００の処理部３３０は、携帯端末２００からネットワーク４００を経由して送信される心電波形データ及び使用者識別情報を、記憶部３２０のデータベースに追加登録し、その際、使用者識別情報と関連付けて心電波形データを登録する（ＳＴＥＰ−Ｂ１７）。心拍データ分析用サーバシステム３００の処理部３３０は、使用者識別情報に基いて、記憶部３２０のデータベースから、当該使用者Ｕの平常状態の心電波形を読み出してテンプレートを作成し、このテンプレートと新たに受け取った心電波形とを比較して、パターン認識により、当該心電波形の正常性を判定し、正常か不整脈発生の兆候ありなどの判定結果を得る（ＳＴＥＰ−Ｂ１８）。
【００６１】
当該心電波形が正常であると判定された場合、心拍データ分析用サーバシステム３００の処理部３３０は、ネットワーク４００を経由して、正常である旨の判定結果を携帯端末２００に送信する（ＳＴＥＰ−Ｂ１９）。携帯端末２００の制御部２４０は、その判定結果を受信すると、判定結果情報として正常である旨の判定結果情報を作成し、表示部２３０に出力し（ＳＴＥＰ−Ｂ２０）、表示部２３０は、正常である旨の判定結果を画面上に表示する（ＳＴＥＰ−Ｂ２１）。
【００６２】
一方、当該心電波形が「不整脈発生の兆候あり」と判定された場合には、心拍データ分析用サーバシステム３００の処理部３３０は、ネットワーク４００を経由して、不整脈発生の兆候ありなどの判定結果３３２を携帯端末２００に送信する（ＳＴＥＰ−Ｂ２２）。携帯端末２００の制御部２４０は、その判定結果を受信すると、例えば不整脈発生の兆候ありの旨などの判定結果情報を作成して、表示部２３０に出力する（ＳＴＥＰ−Ｂ２３）。表示部２３０は、不整脈発生の兆候ありなどの判定結果を画面上に表示する（ＳＴＥＰ−Ｂ２４）。
【００６３】
さらに、心拍データ分析用サーバシステム３００の処理部３３０は、「不整脈発生の兆候あり」の警告情報を作成し（ＳＴＥＰ−Ｂ２５）、当該使用者識別情報と関連付けて記憶部３２０に登録されている連絡先情報３３３及び使用者情報を読み出し（ＳＴＥＰ−Ｂ２６）、連絡先情報を用いてネットワーク４００を経由して所定の連絡先に不整脈の兆候有り情報を送信する（ＳＴＥＰ−Ｂ２７）。
【００６４】
従って、例えば連絡先が家族である場合には、使用者Ｕの家族は、例えば電子メールなどを受信することにより、使用者Ｕが「不整脈発生の兆候あり」の状況にあることを知ることができる。使用者Ｕ自身が不測の事態であっても、家族が使用者Ｕを病院に運んで受診させるなどの処置を採ることができる。連絡先が担当医師である場合には、担当医師はその情報を受信することによって、使用者Ｕの診察に備えることができる。
【００６５】
ここで、心拍データ分析用サーバシステム３００の記憶部３２０に登録されているデータベースに関して、当該使用者Ｕの使用者識別情報に関連付けられた心電波形データへのアクセス権を担当医師に予め与えておくことにより、担当医師は、図１には示さない端末装置によりネットワーク４００を経由して心拍データ分析用サーバシステム３００にアクセスし、記憶部３２０に登録されている当該使用者Ｕに関する心電波形データを入手することができる。これにより、担当医師は、一般的に受診時には発生する確率の低い不整脈発生時の心電波形を確実に入手して、診断に役立てることができる。
【００６６】
（心拍数の表示動作）
図１３は、図１のネットワークシステムにおける心拍数表示の動作のシーケンス図である。前述のように起動動作の後、センサユニット１００の心拍センサ１１０が瞬間的心拍数計測モードで使用者Ｕの心臓鼓動の心拍数を検出し、携帯端末２００に送信する。携帯端末２００の表示部２３０は、図７（ａ）に示すようにメイン画面２３１を表示している状態において、使用者Ｕが表示部２３０上のタッチパネル２３０ａをフリック操作し（ＳＴＥＰ−Ｃ１）、心拍数表示を選択すると（ＳＴＥＰ−Ｃ２）、携帯端末２００の制御部２４０は、心拍センサ１１０から送られてくる最新の心拍数に基いて心拍数表示情報を作成する（ＳＴＥＰ−Ｃ３）。この心拍数表示情報を表示部２３０に出力すると（ＳＴＥＰ−Ｃ４）、表示部２３０は、図７（ｂ）に示すようにメイン画面２３１の表示エリア２３２内に心拍数を表示する（ＳＴＥＰ−Ｃ５）。
【００６７】
ここで、ＳＴＥＰ−Ｃ２乃至ＳＴＥP−Ｃ４の処理は、使用者等が設定した所定時間毎に繰り返され、所定時間、例えば３０秒〜数分の任意の時間経過後に処理を終了し、表示部２３０は、画面上にメイン画面２３１を再び表示する。使用者Ｕは、自分の携帯端末２００の表示部２３０の画面上の心拍数表示を見ることにより、現在の自分の心拍数を知ることができる。その際、表示エリア２３２の背景色により、当該心拍数が正常値であるか、高いか又は低いかを容易に且つ迅速に判断することができる。
【００６８】
（ローレンツプロットのグラフ表示の動作）
図１４は、図１のネットワークシステムにおけるローレンツプロットのグラフ表示の動作のシーケンス図である。前述のように、起動動作の後、センサユニット１００の心拍センサ１１０が瞬間的心拍数計測モードで使用者Ｕの心臓鼓動の心拍数を検出して、携帯端末２００に送信する。携帯端末２００の表示部２３０はメイン画面２３１を表示している状態において、使用者Ｕが表示部２３０上のタッチパネル２３０ａをフリック操作して（ＳＴＥＰ−Ｄ１）、ローレンツプロットのグラフ表示を選択する（ＳＴＥＰ−Ｄ２）と、携帯端末２００の制御部２４０は、記憶部２５０から最新のローレンツプロットを読み出し（ＳＴＥＰ−Ｄ３）、ローレンツプロット表示情報を作成し（ＳＴＥＰ−Ｄ４）、このローレンツプロット表示情報を表示部２３０に送出する（ＳＴＥＰ−Ｄ５）。これにより表示部２３０は、図７（ｃ）に示すように、メイン画面２３３の表示エリア２３２内に、ローレンツプロットのグラフ２３６を表示する（ＳＴＥＰ−Ｄ６）。
【００６９】
このローレンツプロットのグラフ表示は、使用者などが設定した所定時間、例えば３０秒乃至数分の任意の時間経過後に終了し、メイン画面に戻る。これにより、使用者Ｕは、自分の携帯端末２００の表示部２３０の画面上のローレンツプロットのグラフ２３６を見ることにより、一見して現在の自分の心拍数を知ることができる。その際、正常範囲を示す指標を参考にして、より容易に心拍状態を判断することができる。
【００７０】
（詳細イベント表示の動作）
図１５は図１のネットワークシステムにおける詳細イベント表示の動作に関するシーケンス図である。前述のように起動動作の後、センサユニット１００の心拍センサ１１０が瞬間的心拍数計測モードで使用者Ｕの心臓鼓動の心拍数を検出し、携帯端末２００に送信する。携帯端末２００の表示部２３０はメイン画面２３１を表示している状態において、使用者Ｕが表示部２３０上のタッチパネルディスプレイ２３０ａをフリック操作して（ＳＴＥＰ−Ｅ１）、詳細イベント表示を選択する（ＳＴＥＰ−Ｅ２）と、携帯端末２００の制御部２４０は記憶部２５０から最新のものから順に所定個数（図示の場合、４個）のイベント情報を読み出し（ＳＴＥＰ−Ｅ３）、詳細イベント表示情報を作成する（ＳＴＥＰ−Ｅ４）。この詳細イベント表示情報を表示部２３０に出力し（ＳＴＥＰ−Ｅ５）、表示部２３０はメイン画面２３１から図７（ｄ）に示すように画面全体に詳細イベント表示２３７を表示するように表示を切り替える（ＳＴＥＰ−Ｅ６）。
【００７１】
この詳細イベント表示は、使用者などが設定した所定時間、例えば３０秒乃至数分の任意の時間経過後に終了し、メイン画面２３１に戻る。よって、使用者Ｕは、自分の携帯端末２００の表示部２３０の画面上の詳細イベント表示２３７を見ることにより、最近のイベントとして、心拍の乱れ発生の旨及び時刻又は最後の心拍の乱れ発生からの経過時間を知ることができる。
【００７２】
（１／ｆゆらぎ解析による処理）
さらに、本発明の実施形態では、次のような１／ｆゆらぎ解析についての処理を行ってもよい。携帯端末２００の制御部２４０は、心拍センサ１１０からの瞬間的心拍数のデータをネットワーク４００を介して心拍データ分析用サーバシステム３００に送信する。心拍データ分析用サーバシステム３００の処理部３３０は、定期的に、例えば二週間毎に、携帯端末２００から送られてくる瞬間的心拍数のデータから、必要に応じて時間軸から周波数軸に変換し、１／ｆゆらぎ解析により、その傾きを計算する。横軸を周波数にとって縦軸を瞬間的心拍数にとって、瞬間的心拍数のデータをグラフ化すると、図１６のようになる。図１６は、瞬間的心拍数を図示したものであり、（ａ）はリニアグラフ表示したもの、（ｂ）は両対数グラフ表示したものである。図１６（ａ）に示すように、０．１Ｈｚ当たりの波形は交感神経活動に起因するものであり、０．２〜０．３Ｈｚ当たりの波形は副交感神経活動に起因するものでる。
【００７３】
この場合、１／ｆの傾きを計算するためには、例えば少なくとも５点のデータが必要であり、サンプリングレートを８Ｈｚとすると、連続して約６時間程度の心拍数のデータが必要となる。これは、ｘ［時間］×３６００［秒／時間］×８［Ｈｚ］＝１７，２８００≒１０５を解いて、ｘ≒６時間と求まる。このようなデータは、安静にしている夜間等に検出することが望ましい。このように計算された１／ｆゆらぎによる傾きは、正常状態では−１であり、−２に近づくほど自律神経のコントロールが低下していることが知られている。
【００７４】
図１７は瞬間的心拍数の周波数解析結果を示す一例である。図１７に示すように横軸を周波数、縦軸をパワースペクトル密度として両対数グラフで表示すると、周波数が１０−３Ｈｚから１０−１Ｈｚ当たりで急激に減少する。健常者では傾きが−１前後であり、現時点での心拍数が数分前から数時間前の自律神経の影響下にあることを反映している。傾きが−２に近づくと、Ｂｒｏｗｎ運動、所謂酔っ払いの千鳥足のような、自律神経のコントロールから逸脱していることを表している。急性心筋梗塞後の症例で心拍数の１／ｆゆらぎの傾きが急峻になる場合は、心臓突然死を起こし易いということが報告されている。
【００７５】
心拍データ分析用サーバシステム３００の処理部３３０は、携帯端末２００から傾き表示情報要求信号及び使用者識別情報を受け取ったとき、使用者識別情報に基いて、記憶部３２０のデータベースから、当該使用者Ｕに関する傾きを読み出し、例えば数カ月〜数年という長期に亘って、心拍周期の１／ｆゆらぎ解析による傾きの経時変化に基づいて、傾きグラフ表示情報として例えば縦軸が傾き，横軸が時間軸のグラフを作成し、この作成したグラフ情報をネットワーク４００を経由して携帯端末２００に送信する。
【００７６】
図１８は１／ｆゆらぎの解析と自律神経コントロール能の関係を示すグラフの一例である。図のように横軸に経過年度、縦軸に心拍数の１／ｆゆらぎの傾きをとってグラフ化する。その際、傾きのグラフの背景色を、傾きに対してグラデーションを付与して、傾き−１で緑色、傾き−２で赤色とすることにより、使用者Ｕがこの傾きのグラフを見たとき、現在値の背景色により自律神経のコントロール状態を把握することが可能である。この図では、傾きが−１.６当たりを閾値としているが、年齢、性別等により過去の履歴から当該使用者の閾値を設定するようにするとよい。また、図に示すように、２０１５年以降傾きが減少していることが分かる。当該使用者の過去の記憶から適度な運動で改善していることで、自律神経のコントロールが強くなっていることが分かる。
【００７７】
図１９は１／ｆゆらぎ解析による傾きのグラフ表示に関する動作の前半を示すシーケンス図、図２０は１／ｆゆらぎ解析による傾きのグラフ表示に関する動作の後半を示すシーケンス図である。前述のように起動動作の後、センサユニット１００の心拍センサ１１０が瞬間的心拍数計測モードで使用者Ｕの心臓鼓動の心拍数を検出し（ＳＴＥＰ−Ｆ１）、携帯端末２００に送信する（ＳＴＥＰ−Ｆ２）。すると、携帯端末２００の制御部２４０は、心拍センサ１１０からの心拍数を記憶部２５０に登録し、所定時間分の心拍数を記憶する（ＳＴＥＰ−Ｆ３）。その後、携帯端末２００の制御部２４０は、所定時間分の心拍数及び使用者識別情報を記憶部２５０から読み出し（ＳＴＥＰ−Ｆ４）、ネットワーク４００を経由して管理センター３００に送信する（ＳＴＥＰ−Ｆ５）。
【００７８】
心拍データ分析用サーバシステム３００の処理部３３０は、携帯端末２００からネットワーク４００を介して送られてくる心拍数１１１から、１／ｆゆらぎ解析により、その傾きを計算し（ＳＴＥＰ−Ｆ６）、この傾きを使用者識別情報と関連付けて、記憶部３２０のデータベースに追加登録する（ＳＴＥＰ−Ｆ７）。
【００７９】
携帯端末２００の表示部２３０がメイン画面２３１を表示している状態で、使用者Ｕが表示部２３０上のタッチパネル２３０ａをフリック操作し（ＳＴＥＰ−Ｆ８）、１／ｆゆらぎ傾き表示を選択すると（ＳＴＥＰ−Ｆ９）、携帯端末２００の制御部２４０は、心拍データ分析用サーバシステム３００に対して、傾き表示情報要求信号及び使用者識別情報を送信する（ＳＴＥＰ−Ｆ１０）。
【００８０】
すると、心拍データ分析用サーバシステム３００の処理部３３０は、携帯端末２００から送られてくる使用者識別情報に基いて、記憶部３２０のデータベースから当該使用者Ｕの識別コードをキーとして、パワースペクトル密度の周波数に対する傾きを読み出して（ＳＴＥＰ−Ｆ１１）、傾きグラフ表示情報を作成し（ＳＴＥＰ−Ｆ１２）、この傾きグラフ表示情報を、ネットワーク４００を経由して、携帯端末２００に送信する（ＳＴＥＰ−Ｆ１３）。
【００８１】
携帯端末２００は、心拍データ分析用サーバシステム３００からネットワーク４００を経由して送信される傾きグラフ表示情報を表示部２３０に送出し（ＳＴＥＰ−Ｆ１４）、表示部２３０は、その画面上に傾きグラフ２３８を表示する（ＳＴＥＰ−Ｆ１５）。これにより、使用者Ｕは、表示部２３０の画面上に表示される傾きグラフを見ることによって、自分の心拍周期の自律神経によるコントロール状態を正確に把握することができる。
【００８２】
〔その他の実施形態〕
本発明のその他の実施形態について説明する。その他の実施形態では、図１に示したネットワークシステム１０とほぼ同様の構成であるが、次の点で異なっている。即ち、携帯端末２００の制御部２４０は、心拍センサ１１０からの心拍数を受信しても、なんら処理を行なわないが、定期的に又は外部からの指令に基いて切換制御信号をセンサユニットの心拍センサ１１０に送信し、心拍センサ１１０から送られてくる所定時間の心電波形データを記憶部２５０に蓄積し、所定時間経過後に、蓄積されている心電波形及び使用者識別情報を記憶部２５０から読み出し、ネットワーク４００を経由して心拍データ分析用サーバシステム３００に送信する。
【００８３】
心拍データ分析用サーバシステム３００の処理部３３０は、携帯端末２００から定期的に送られてくる心電波形から、例えば心電波形の特徴点Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔを抽出して心電波形抽出データを作成し、使用者識別情報に関連付けて、記憶部３２０のデータベース内の当該使用者の過去の心電波形の抽出データに追加登録する。ここで、特徴点を抽出してデータベースに登録することにより、記憶部３２０に登録するデータ容量を低減することができる。なお、登録されるデータは、抽出データではなく、心電波形データ自体としてもよい。
【００８４】
心拍データ分析用サーバシステム３００の処理部３３０は、新たに送られてくる心電波形の抽出データを、記憶部３２０のデータベースに登録されている当該使用者の過去の心電波形抽出データ、特に正常状態における心電波形抽出データをテンプレートとして作成し、トレンド解析により比較して、当該心電波形の正常又は「不整脈発生の兆候あり」の判定を行う。ここで、処理部３３０は、新たな心電波形の抽出データを記憶部３２０のデータベースに追加登録する際に、この判定結果も関連付けて登録する。
【００８５】
図２１は本発明の他の実施形態に係るネットワークシステムの動作処理の前半を示すシーケンス図であり、図２２は本発明の他の実施形態に係るネットワークシステムの動作処理の後半を示すシーケンス図である。先ず、携帯端末２００の制御部２４０は、切換制御信号２０１を第１通信部２１０を経由してセンサユニット１００の心拍センサ１１０に送信する（ＳＴＥＰ−Ｇ１）。心拍センサ１１０は、瞬間的心拍数計測モードから心電波形計測モードに切り換えられ（ＳＴＥＰ−Ｇ２）、心電波形１１２を検出し、所定時間の間、心電波形データを通信部１３０から携帯端末２００に送信する（ＳＴＥＰ−Ｇ３）。
【００８６】
すると、携帯端末２００の制御部２４０は、センサユニット１００から第１通信部２１０を経由して順次送られてくる心電波形データを記憶部２５０に一次的に蓄積し、所定時間の全ての心電波形データを受信して記憶部２５０に登録した後（ＳＴＥＰ−Ｇ４）、これらの心電波形を一括して読み出し、さらに使用者識別情報２０２を読み出して（ＳＴＥＰ−Ｇ５）、心電波形データ及び使用者識別情報を、ネットワーク４００を経由して、心拍データ分析用サーバシステム３００に送信する（ＳＴＥＰ−Ｇ６）。
【００８７】
心拍データ分析用サーバシステム３００の処理部３３０は、携帯端末２００からネットワーク４００を経由して送信される心電波形データから特徴点Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔを抽出し（ＳＴＥＰ−Ｇ７）、抽出データを作成し（ＳＴＥＰ−Ｇ８）、この抽出データを使用者識別情報と共に、記憶部３２０のデータベース内の当該使用者Ｕの過去の心電波形の抽出データに追加登録する（ＳＴＥＰ−Ｇ９）。よって、記憶部３２０のデータベースには、当該使用者Ｕの使用者識別情報に関連付けられて、大量の抽出データが蓄積される。
【００８８】
心拍データ分析用サーバシステム３００の処理部３３０は、作成した抽出データに関して、記憶部３２０のデータベースに登録されている当該使用者Ｕの過去の心電波形の抽出データ、特に正常状態における心電波形抽出データを読み出してテンプレートを作成し（ＳＴＥＰ−Ｇ１０）、このテンプレートと新たに受け取った心電波形の抽出データとを比較して、トレンド解析により、当該心電波形の正常または「不整脈発生の兆候あり」の判定を行う（ＳＴＥＰ−Ｇ１１）。
【００８９】
当該心電波形が正常である場合、心拍データ分析用サーバシステム３００の処理部３３０は、正常である旨の判定結果をネットワーク４００を経由して携帯端末２００に送信する（ＳＴＥＰ−Ｇ１２）。携帯端末２００の制御部２４０は、心拍データ分析用サーバシステム３００から第２通信部２２０を経由して送信される判定結果を受信すると、その判定結果に基いて正常である旨の判定結果情報を作成し、表示部２３０に出力し（ＳＴＥＰ−Ｇ１３）、表示部２３０は、正常である旨の判定結果表示を表示する（ＳＴＥＰ−Ｇ１４）。
【００９０】
一方、当該心電波形に対して「不整脈発生の兆候あり」と判定した場合、心拍データ分析用サーバシステム３００は、不整脈発生の兆候ありの判定結果をネットワーク４００を経由して携帯端末２００に送信する（ＳＴＥＰ−Ｇ１５）。携帯端末２００の制御部２４０は、心拍データ分析用サーバシステム３００から第２通信部２２０を経由して送信される判定結果を受信すると、その判定結果に基いて不整脈発生の兆候ありの判定結果情報を作成し、その判定結果情報を表示部２３０に出力し（ＳＴＥＰ−Ｇ１６）、表示部２３０は、画面上に、その判定結果情報を表示する（ＳＴＥＰ−Ｇ１７）。
【００９１】
さらに、心拍データ分析用サーバシステムの処理部３３０は、「不整脈発生の兆候あり」の警告情報を作成し（ＳＴＥＰ−Ｇ１８）、当該使用者識別情報と関連付けて記憶部３２０に登録されている連絡先情報及び使用者情報を読み出し（ＳＴＥＰ−Ｇ１９）、連絡先情報に含まれる連絡先に対し、この警告情報及び使用者情報をネットワーク４００を経由して送信する（ＳＴＥＰ−Ｇ２０）。
【００９２】
その他の実施形態によれば、記憶部３２０のデータベースには、使用者Ｕ本人の心拍の乱れなしという場合を含んだ正常状態及び異変発生時の心電波形の抽出データが大量に蓄積される。従って、使用者Ｕの固有の特徴も勘案して、心電波形のより正確な判定を行うことができる。また、使用者毎だけでなく他の使用者の心電波形の特徴点を加味して、使用者毎に判定を行うこともできる。
【００９３】
本発明の実施形態は上記以外にも適宜変更するものも含まれる。例えば、センサユニット１００は、心拍センサ１１０及び加速度センサ１２０が一体に構成されていても、心拍センサ１１０及び加速度センサ１２０が別体に構成されていてもよい。
【００９４】
本発明の実施形態によれば、非常に軽量化したセンサモジュールによって心拍センサからのデータを携帯端末により処理する。よって、心臓に不整脈などの不安を抱える人、心筋梗塞などの心疾患を抱え通院したことがある人、或いは、例えば４０〜６０歳のビジネスパーソン、重責を担うマネージメント層などに対し、携帯端末それ自体、サーバシステムの何れか又は双方で連携し、心臓の状況を提供する。心拍の乱れを判定すること、乱れが生じた箇所のデータをクラウドなどのサーバシステムに格納すること、この格納したデータから心拍ゆらぎを解析することで、心拍計測をより楽しく行えるように、心拍データから、自律神経の交感・副交感神経活動を４つの状態に分析し、心の声としての感情を推定することもできる。
【００９５】
図２３は、心拍データから心の声としの感情を推定した結果を示す図である。図のように、縦軸にＨＦをとり、横軸にＬＦ／ＨＦをとって、リラックス、ハッピー、だらだら、イライラのように、４つの領域に区分けし、その状態に応じた似顔を携帯端末の画面に表示するようにしてもよい。
【００９６】
図２４は、携帯端末の各画面を示す図である。図２４（ａ）は初期画面、左上のハートマークは心拍数を表示するための表示ボタン、右上の顔イメージは心情判定をするための表示ボタン、左下の略楕円形の模様はローレンツプロットのグラフを表示するための表示ボタン、右下の歯車のイメージは各種設定を行うためのボタンである。図２４（ｂ）はローレンツプロットのグラフを表示した様子を示している。図２４（ｃ）は心情判定の結果のイメージを表示する画面である。このように各種画面をプログラムで作成して表示させることができる。
【符号の説明】
【００９７】
１０：ネットワークシステムかたなどの
１００：センサユニット
１１０：心拍センサ
１２０：加速度センサ
１３０：通信部
２００：携帯端末
２１０：第１通信部
２２０：第２通信部
２３０：表示部
２３０ａ：タッチパネル
２３１：メイン画面
２３２：表示エリア
２３３：イベント表示
２３４：表示エリア
２３５：心拍数表示
２３６：ローレンツプロットのグラフ
２３７：詳細イベント表示
２４０：制御部
２５０：記憶部
３００：心拍データ分析用サーバシステム
３１０：入出力部
３２０：記憶部
３３０：処理部
３４０：プログラム提供部
４００：ネットワーク
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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