(57)【要約】      （修正有）【課題】検出した生体情報の出力手段と蓄積手段の具備により、検出する環境や条件に合わせた生体情報の取得及び蓄積された生体情報の効率的な取得が可能となり、取得した生体情報に基づく生体状態の解析により、生体状態を効率よく管理することができる生体情報管理システムを提供する。【解決手段】被検者に装着可能な生体情報検出装置本体１０、生体情報検出装置本体１０を載置する載置台２０及び生体情報を解析する解析装置３０を備え、生体情報検出装置本体１０は検出された生体情報を記憶するメモリ３１０並びに検出された生体情報及びメモリ３１０に記憶された生体情報を送信する送信部を具備し、生体情報検出装置本体を載置台に載置して充電している際に、メモリに記憶された生体情報を載置台が具備する通信部を介して外部に出力し、解析装置は送信部及び通信部より出力された生体情報を入力し、被検者の睡眠状態や運動状態を解析する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者に装着して生体情報を測定する生体情報検出装置と、前記生体情報を解析する解析装置とを備える生体情報管理システムにおいて、
前記生体情報検出装置は、被検者に装着可能な生体情報検出装置本体と、前記生体情報検出装置本体を載置する載置台とを備え、
前記生体情報検出装置本体は、被検者の生体情報を検出する生体情報検出部と、前記生体情報検出部で検出された生体情報を記憶するメモリと、前記生体情報検出部で検出された生体情報、及び、前記メモリに記憶された生体情報を無線送信で出力する送信部と、前記生体情報検出装置本体に必要な電力を発生する充電入力部とを備え、
前記載置台は、前記充電入力部に電力を発生させる充電出力部と、前記送信部から出力された生体情報を受信し、受信した前記生体情報を外部に出力する通信部とを備え、
前記送信部が前記生体情報検出部で検出された生体情報を出力するか否かが選択可能であり、
前記充電出力部によって前記充電入力部が電力を発生している際に、前記メモリに記憶された生体情報を前記送信部から出力し、出力された前記生体情報を前記通信部で受信し、受信した前記生体情報を前記通信部から外部に出力し、
前記解析装置は、前記送信部及び前記通信部より出力された生体情報を入力し、前記生体情報から被検者の睡眠状態を解析することを特徴とする生体情報管理システム。
【請求項２】
被検者に装着して生体情報を測定する生体情報検出装置と、前記生体情報を解析する解析装置とを備える生体情報管理システムにおいて、
前記生体情報検出装置は、被検者に装着可能な生体情報検出装置本体と、前記生体情報検出装置本体を載置する載置台とを備え、
前記生体情報検出装置本体は、被検者の生体情報を検出する生体情報検出部と、前記生体情報検出部で検出された生体情報を記憶するメモリと、前記生体情報検出部で検出された生体情報、及び、前記メモリに記憶された生体情報を無線送信で出力する送信部と、前記生体情報検出装置本体に必要な電力を発生する充電入力部とを備え、
前記載置台は、前記充電入力部に電力を発生させる充電出力部と、前記送信部から出力された生体情報を受信し、受信した前記生体情報を外部に出力する通信部とを備え、
前記送信部が前記生体情報検出部で検出された生体情報を出力するか否かが選択可能であり、
前記充電出力部によって前記充電入力部が電力を発生している際に、前記メモリに記憶された生体情報を前記送信部から出力し、出力された前記生体情報を前記通信部で受信し、受信した前記生体情報を前記通信部から外部に出力し、
前記解析装置は、前記送信部及び前記通信部より出力された生体情報を入力し、前記生体情報から被検者の運動状態を解析することを特徴とする生体情報管理システム。
【請求項３】
前記生体情報検出部は、被検者の睡眠中の生体情報に加えて、少なくとも睡眠前及び睡眠後のいずれかの生体情報も検出し、
前記解析装置は、前記睡眠中の生体情報に加えて、少なくとも前記睡眠前及び睡眠後のいずれかの生体情報も用いて被検者の睡眠状態を解析する請求項１に記載の生体情報管理システム。
【請求項４】
前記生体情報検出部は、被検者の運動中の生体情報に加えて、少なくとも運動前及び運動後のいずれかの生体情報も検出し、
前記解析装置は、前記運動中の生体情報に加えて、少なくとも前記運動前及び運動後のいずれかの生体情報も用いて被検者の運動状態を解析する請求項２に記載の生体情報管理システム。
【請求項５】
前記解析装置は、解析した結果を表示する表示部を備えている請求項１乃至４のいずれかに記載の生体情報管理システム。
【請求項６】
前記解析装置は、解析した結果を蓄積する蓄積部を備えている請求項１乃至５のいずれかに記載の生体情報管理システム。
【請求項７】
前記生体情報検出部は、少なくとも被検者の体温を検出する体温センサ、前記被検者の姿勢を検出する加速度センサ及び前記被検者の心電信号を検出する心電信号センサを具備する請求項１乃至６のいずれかに記載の生体情報管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種センサを内蔵して身体に装着し、長時間の生体情報を検出し、検出した生体情報を用いて被検者の生体状態を解析する生体情報管理システムに関し、特に各種センサが検出した生体情報を処理して送信し、蓄積する手段を具備すると共に、簡易な充電手段によって手軽に長時間使用でき、Ｓ／Ｎ比が優れて防水性が高く、検出する環境や条件に合わせた生体情報の取得が可能で、検出された生体情報を送信及び蓄積できる生体情報検出装置を備え、生体情報検出装置からの生体情報に基づいて被検者の睡眠や運動等の解析を行って、生体状態を効率よく管理することができる生体情報管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被検者の健康状態や身体の異常等を把握するために、体温や脈拍等の生体情報が利用されている。被検者の生体情報の検出は、通常、被検者自身や看護師等の第三者が、体温計等のセンサ（生体情報センサ）を被検者の身体に一定時間接触させて行っている。この生体情報センサを身体に接触させる時間は通常数分程度であるため、一時的な生体情報しか検出できず、頻出しない現象は検出されなくて、被検者の健康状態や身体の異常を十分に把握できないことがある。例えば、不整脈や心拍異常等は常に現れるとは限らないので、生体情報センサの短時間の接触では把握できない可能性がある。この場合、生体情報センサが長時間に亘り生体情報を検出できれば、この可能性を小さくすることができる。
【０００３】
また、予防医療やスポーツ医学等において、正確な判断をするためには、長時間に亘る生体情報の収集が非常に有効であり、それを実現可能とする生体情報センサが求められている。
【０００４】
さらに、このような生体情報センサから取得される長時間の生体情報を有効に活用し、被検者の健康や運動状態等を解析し、被検者の生体状態を効率よく管理するシステムが求められている。
【０００５】
そこで、長時間での生体情報の検出を可能とするために、被検者に小型軽量の生体情報センサを装着し、そのセンサが検出したデータを無線で送信する方法が提案されている。
【０００６】
例えば、特開２００１−３５３１３０号公報（特許文献１）では、耳掛け式や外耳道への挿入が可能な形態或いはペンダント状に形成された収納ケースに生体情報センサが配設されている。そして、生体情報センサが検出したデータを無線で送信している。
【０００７】
特許文献１では、生体情報センサを被検者の身体に接触する箇所は１箇所だが、特許第３８４３１１８号公報（特許文献２）及び特許第４５８９３４１号公報（特許文献３）では、生体情報センサを複数の箇所に接触させることにより、より多くの身体の異常を発見できるようにしている。
【０００８】
特許文献２では、身体の右半身と左半身に生体情報センサを装着させ、生体情報センサから無線通信される生体情報を基に身体の異常判定を行っている。また、生体情報センサに実装される集積回路はメモリを含んでおり、このメモリに生体情報センサが検出したデータ等を記憶することができる。
【０００９】
特許文献３では、身体の上半身と下半身、上肢と下肢、腹面と背面或いは体の相対的に上方と下方或いは体の一部の前面と後面の少なくとも１組の複数箇所に生体情報センサを装着させ、生体情報センサから無線通信される生体情報を基に身体の異常判定を行っている。また、複数の生体情報センサのうち少なくとも１つはメモリを備え、検出した生体情報を蓄積することができる。
【００１０】
被検者に装着したこのような生体情報センサを用いて、被検者の睡眠や運動の解析を行うシステムが提案されている。
【００１１】
例えば、特開２０１２−５５４６４号公報（特許文献４）では、被検者の胴体部分に取り付けられた加速度センサ及び指等に取り付けられた光電センサから有線通信又は無線通信にて送信される姿勢及び脈拍数の情報を用いて、被検者の睡眠の質を評価している。
【００１２】
特開２００７−１４３９５９号公報（特許文献５）では、心電図センサ、加速度センサ、温度センサ等を備えたセンサユニットを被検者の胸等に接着貼付し、センサユニットからの信号を被検者の衣服の肩部等に装着した無線中継器を介してセンタ装置に送信することにより、グラウンド等で運動している被検者の状態の判定をセンタ装置にて行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−３５３１３０号公報
【特許文献２】特許第３８４３１１８号公報
【特許文献３】特許第４５８９３４１号公報
【特許文献４】特開２０１２−５５４６４号公報
【特許文献５】特開２００７−１４３９５９号公報
【特許文献６】特許第３９４６１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１では、生体情報センサは小型軽量となり、生体情報の長時間の検出が可能となっているが、生体情報センサからのデータの出力は無線通信により行われているので、水中等の無線通信が困難な環境や、満員電車内等の無線通信を受信する機器の設置が困難な環境では、生体情報を取得できない虞がある。
【００１５】
特許文献４及び５でも、生体情報センサからのデータを無線通信により送信しているので、睡眠している時やグラウンド等で運動している時には使用できるが、上記のような環境には応用できない。また、睡眠や運動の前後の時間帯での日常生活における生体情報も合わせて取得し解析することにより、より有益な解析結果を得ようとした場合、特許文献４及び５のシステムでは、そのような生体情報を取得することができない。
【００１６】
特許文献２及び３では、生体情報センサが検出した生体情報を、無線通信での外部への送信の他に、生体情報センサに装備したメモリに記憶させることができるので、上記のような環境や時間帯でも、メモリを利用することにより生体情報を取得することができる。しかし、この場合、メモリに記憶された生体情報を取り出す作業が別途必要となる。
【００１７】
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、身体に装着し、内蔵された各種センサが検出した長時間の生体情報を処理して送信し、蓄積する手段を具備すると共に、簡易な充電手段によって手軽に長時間使用でき、Ｓ／Ｎ比が優れて防水性が高く、検出する環境や条件に合わせた生体情報の取得が可能で、検出された生体情報を送信及び蓄積できる生体情報検出装置を備え、生体情報検出装置からの生体情報に基づいて被検者の睡眠や運動等の解析を行って、生体状態を効率よく管理することができる生体情報管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、被検者に装着して生体情報を測定する生体情報検出装置と、前記生体情報を解析する解析装置とを備える生体情報管理システムに関し、本発明の上記目的は、前記生体情報検出装置は、被検者に装着可能な生体情報検出装置本体と、前記生体情報検出装置本体を載置する載置台とを備え、前記生体情報検出装置本体は、被検者の生体情報を検出する生体情報検出部と、前記生体情報検出部で検出された生体情報を記憶するメモリと、前記生体情報検出部で検出された生体情報、及び、前記メモリに記憶された生体情報を無線送信で出力する送信部と、前記生体情報検出装置本体に必要な電力を発生する充電入力部とを備え、前記載置台は、前記充電入力部に電力を発生させる充電出力部と、前記送信部から出力された生体情報を受信し、受信した前記生体情報を外部に出力する通信部とを備え、前記送信部が前記生体情報検出部で検出された生体情報を出力するか否かが選択可能であり、前記充電出力部によって前記充電入力部が電力を発生している際に、前記メモリに記憶された生体情報を前記送信部から出力し、出力された前記生体情報を前記通信部で受信し、受信した前記生体情報を前記通信部から外部に出力し、前記解析装置は、前記送信部及び前記通信部より出力された生体情報を入力し、前記生体情報から被検者の睡眠状態を解析することにより達成される。
【００１９】
また、本発明の上記目的は、前記生体情報検出装置は、被検者に装着可能な生体情報検出装置本体と、前記生体情報検出装置本体を載置する載置台とを備え、前記生体情報検出装置本体は、被検者の生体情報を検出する生体情報検出部と、前記生体情報検出部で検出された生体情報を記憶するメモリと、前記生体情報検出部で検出された生体情報、及び、前記メモリに記憶された生体情報を無線送信で出力する送信部と、前記生体情報検出装置本体に必要な電力を発生する充電入力部とを備え、前記載置台は、前記充電入力部に電力を発生させる充電出力部と、前記送信部から出力された生体情報を受信し、受信した前記生体情報を外部に出力する通信部とを備え、前記送信部が前記生体情報検出部で検出された生体情報を出力するか否かが選択可能であり、前記充電出力部によって前記充電入力部が電力を発生している際に、前記メモリに記憶された生体情報を前記送信部から出力し、出力された前記生体情報を前記通信部で受信し、受信した前記生体情報を前記通信部から外部に出力し、前記解析装置は、前記送信部及び前記通信部より出力された生体情報を入力し、前記生体情報から被検者の運動状態を解析することにより達成される。
【００２０】
また、本発明の上記目的は、前記生体情報検出部は、被検者の睡眠中の生体情報に加えて、少なくとも睡眠前及び睡眠後のいずれかの生体情報も検出し、前記解析装置は、前記睡眠中の生体情報に加えて、少なくとも前記睡眠前及び睡眠後のいずれかの生体情報も用いて被検者の睡眠状態を解析することにより、或いは、前記生体情報検出部は、被検者の運動中の生体情報に加えて、少なくとも運動前及び運動後のいずれかの生体情報も検出し、前記解析装置は、前記運動中の生体情報に加えて、少なくとも前記運動前及び運動後のいずれかの生体情報も用いて被検者の運動状態を解析することにより、或いは、前記解析装置は、解析した結果を表示する表示部を備えていることにより、或いは、前記解析装置は、解析した結果を蓄積する蓄積部を備えていることにより、或いは、前記生体情報検出部は、少なくとも被検者の体温を検出する体温センサ、前記被検者の姿勢を検出する加速度センサ及び前記被検者の心電信号を検出する心電信号センサを具備することにより、より効果的に達成される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る生体情報管理システムによれば、身体に装着したセンサが検出した生体情報を、検出した時点で外部に出力する手段と、メモリに蓄積する手段とを備えているので、生体情報を検出する環境や条件に合わせた生体情報の取得が可能となる。さらに、充電時にメモリに蓄積された生体情報を読み出して外部に出力する手段を備えているので、充電とメモリに蓄積された生体情報の取得を同時に行うことができる。そして、このように効率よく生体情報を取得できるので、被検者の睡眠や運動等の解析において様々な状態での解析や長時間に亘る解析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の構成例（第１実施形態）を示すブロック図である。
【図２】本発明の構成例（第１実施形態）において、生体情報検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の構成例（第１実施形態）において、制御部の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の構成例（第１実施形態）において、制御部の動作例を示すフローチャートである。
【図５】心電波形の例を示すイメージ図である。
【図６】心拍の１泊分の心電波形の基本波形及び異常波形の例を示すイメージ図である。
【図７】ＲＲ間隔の変動量の時間変化の例を示すグラフである。
【図８】身体の活動内容に対するＭＥＴｓ値を示す表である。
【図９】睡眠中の自律神経（交感神経、副交感神経）の活動をプロットした例を示すグラフである。
【図１０】本発明の構成例（第１実施形態）において、解析データの表示例を示す図である。
【図１１】本発明の構成例（第２実施形態）を示すブロック図である。
【図１２】本発明の構成例（第２実施形態）において、運動の軌跡として解析データを表示した例を示すイメージ図である。
【図１３】本発明の構成例（第３実施形態）を示すブロック図である。
【図１４】本発明の構成例（第４実施形態）を示すブロック図である。
【図１５】本発明において、被検者の身体の複数箇所に生体情報検出装置本体を装着する例を示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る生体情報管理システムは被検者の生体情報を測定する生体情報検出装置と生体情報を解析する解析装置で構成され、生体情報検出装置は生体情報検出装置本体と載置台で構成されている。生体情報検出装置本体内の生体情報検出部を構成する各センサが所定の間隔で生体情報を検出し、検出した生体情報を無線送信する送信部と記憶するメモリを生体情報検出装置本体が備えている。そして、生体情報が検出された際に生体情報を無線送信するか否かは選択することができるので、検出された生体情報をメモリに記憶すると同時に無線送信することも、メモリに記憶するだけということもできる。送信部は、メモリに記憶された生体情報も無線送信することができる。
【００２４】
生体情報検出装置本体は載置台に載置することにより充電される。充電は、金属接点やコネクタ等を介さずに実施できる非接触充電方式で実施される。載置台には、生体情報検出装置本体内の送信部から無線送信される生体情報を受信する通信部を有しており、生体情報検出装置本体を充電している時に、メモリに記憶された生体情報を送信部が無線送信し、その生体情報を通信部が受信する。受信された生体情報は通信部より外部に出力される。
【００２５】
これにより、生体情報を検出する環境や条件に合わせた生体情報の取得が可能となり、生体情報検出装置本体の充電とメモリに蓄積された生体情報の取得を同時に行うことができる。
【００２６】
なお、生体情報検出装置本体が充電される際に生体情報を外部に出力するか否かを選択可能とすることもできる。これにより、充電は頻繁に行い、無線送信は生体情報が一定量蓄積された時のみ行うという場合、充電のみの実施が可能となる。
【００２７】
解析装置は、生体情報検出装置から出力された生体情報を入力し、その生体情報を用いて被検者の生体状態を解析する。
【００２８】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図１は本発明の構成例（第１実施形態）を示すブロック図で、被検者の睡眠状態を管理するシステムの構成例となっており、生体情報検出装置１及び解析装置３０で構成されている。
【００３０】
まず、生体情報検出装置１の構成及び動作について説明する。
【００３１】
図２は生体情報検出装置１の構成例を示すブロック図である。
【００３２】
生体情報検出装置１は生体情報検出装置本体１０と載置台２０で構成されている。生体情報検出装置本体１０は被検者の胸部等に装着される。生体情報検出装置本体１０は生体情報検出部１００を有しており、生体情報検出部１００は、体温センサ１１０、加速度センサ１２０及び心電信号センサ１３０で構成されている。体温センサ１１０は、被検者の表皮温度を測定し、所定の間隔で体温データＴを出力する。加速度センサ１２０は、被検者の３次元の動きを検出し、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の加速度データα＝（αｘ，αｙ，αｚ）を所定の間隔で出力する。ここで、αｘはＸ方向の加速度、αｙはＹ方向の加速度、αｚはＺ方向の加速度である。心電信号センサ１３０は２つの電極を有しており、被検者の心電信号を検出するために、それぞれの電極を被検者の身体に接触させて電位（電位信号）を測定し、測定された２つの電位の差を所定の間隔で心電信号データＥとして出力する。なお、電極は３つ以上でも良く、その場合、算出される電位差は複数となる。測定される電位信号は微弱であり、心電信号センサ１３０内部の増幅器等で増幅されるので、ノイズの影響を受け易い。よって、ノイズの影響を低減しＳ／Ｎ比を向上させるために、電極や増幅器等は近接して配置される。なお、体温データＴを出力する間隔、加速度データαを出力する間隔及び心電信号データＥを出力する間隔は、３つとも同じ値でも違う値でも良い。例えば、表皮温度は通常変動が小さいので、体温データＴを出力する間隔を他よりも長く設定しても良い。これにより、取得するデータ量を削減することができる。また、体温データＴを出力する間隔、加速度データαを出力する間隔及び心電信号データＥを出力する間隔を、固定値ではなく変更可能としても良い。運動直後等の値の変動が大きいと想定される時は出力する間隔を短くする等の調整を行うことにより、体調に合わせた適切な生体情報の取得が可能となる。
【００３３】
生体情報検出部１００から出力された体温データＴ、加速度データα及び心電信号データＥ（纏めて生体情報データＢＤと総称する）は、制御部１４０に入力される。制御部１４０は、入力された体温データＴ、加速度データα及び心電信号データＥを、データ毎に予め設定されたメモリ１５０内の領域にそれぞれ格納する。なお、生体情報データＢＤのメモリ１５０への格納方法は、データ毎に予め設定された領域に格納する方法に限られるのではなく、領域を設定せず、各データを区別する識別子を体温データＴ、加速度データα及び心電信号データＥにそれぞれ付加し、その識別子とともにメモリ１５０に格納する方法等でも良い。
【００３４】
生体情報を検出する際に生体情報を外部に送信する設定（以下、同時送信設定と称する）にしている場合は、制御部１４０は生体情報データＢＤを送信部１６０に出力する。送信部１６０は、入力された生体情報データＢＤを解析装置３０が受信可能な形式に変換し、生体情報信号ＢＳ１として無線送信する。無線送信の方式として、ワイファイ（Ｗｉ−Ｆｉ）方式やブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））方式等を使用する。
【００３５】
なお、生体情報検出部１００が生体情報を測定する時間を体温センサ１１０、加速度センサ１２０及び心電信号センサ１３０毎に変更可能としても良い。これにより、検出に多くの電力を必要とする生体情報の測定時間は短くする、体調が良くない時の測定時間は長くする等の柔軟な対応を取ることができる。
【００３６】
ここで、生体情報検出装置本体１０を充電する際の動作について説明する。
【００３７】
図２に示されるように、生体情報検出装置本体１０は充電入力部１７０を有し、載置台２０は充電出力部２００を有している。生体情報検出装置本体１０を載置台２０に載置し、充電入力部１７０と充電出力部２００を近接させると、生体情報検出装置本体１０が必要とする電力が電磁誘導を利用した方式（電磁誘導方式）により供給される。即ち、充電入力部１７０と充電出力部２００はそれぞれコイルを有しており、充電出力部２００のコイルに電流が流れると磁束が発生し、その磁束に誘導されて、充電入力部１７０のコイルに電流が流れ、充電が行われる。なお、非接触充電方式として、電磁誘導方式ではなく、共鳴方式等を使用しても良い。また、充電される電源としては、ニッケルカドミウム電池、リチウムイオン電池等の二次電池やスーパーキャパシタ（電気二重層コンデンサ）等を使用する。
【００３８】
載置台２０は、生体情報検出装置本体１０の送信部１６０から無線送信される生体情報信号を受信し外部に無線送信する通信部２１０も有しており、生体情報検出装置本体１０が充電される際に、送信部１６０から生体情報信号を受信し、外部に無線送信する。即ち、電磁誘導により充電が開始されると、充電入力部１７０は充電開始信号ＣＳを制御部１４０に出力し、制御部１４０は、充電開始信号ＣＳを入力すると、メモリ１５０に格納された生体情報データＢＤを送信部１６０に出力し、送信部１６０は入力された生体情報データＢＤを通信部２１０が受信可能な形式に変換し、生体情報信号ＢＳ２として無線送信する。通信部２１０は生体情報信号ＢＳ２を受信し、解析装置３０が受信可能な形式に変換し、生体情報信号ＢＳ３として無線送信する。なお、この時に送信部１６０及び通信部２１０が使用する無線送信方式としては、ワイファイ（Ｗｉ−Ｆｉ）方式やブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））方式等を使用し、生体情報信号ＢＳ２に変換するために使用する方式は、生体情報信号ＢＳ１やＢＳ３に変換するために使用する方式と同じ方式でも違う方式でも良い。ただ、生体情報信号ＢＳ２が無線送信される時は、送信部１６０と通信部２１０は近接しているので、近距離通信方式を使用すれば、消費電力を抑えることができる。
【００３９】
このように、非接触充電方式で充電し、充電時の生体情報の送受信は無線で実施することにより、外部接続用の入出力端子が不要となり、防水性を高くすることができる。
【００４０】
図３は、制御部１４０の構成例を示すブロック図であり、図４は制御部１４０の動作例を示すフローチャートである。
【００４１】
図３に示されるように、制御部１４０は、データ処理部１４１、モード設定部１４２、切替部１４３及びデータ読出部１４４で構成されている。データ処理部１４１は、生体情報検出部１００から出力される生体情報データＢＤ（体温データＴ、加速度データα、心電信号データＥ）を読み取り、メモリ１５０及び切替部１４３に出力する。モード設定部１４２は、生体情報検出装置本体１０の充電が開始される時に充電入力部１７０が出力する充電開始信号ＣＳを入力する。そして、モード設定部１４２は、充電開始信号ＣＳの入力の有無と同時送信設定のＯＮ／ＯＦＦの情報を基に、生体情報データＢＤの出力モードを決定し、モード信号ＭＳとして出力する。即ち、充電開始信号ＣＳの入力有りの時は「メモリデータ出力モード」にし、充電開始信号ＣＳの入力なしで同時送信設定ＯＮの時は「同時送信モード」にし、充電開始信号ＣＳの入力なしで同時送信設定ＯＦＦの時は「無出力モード」にする。モード信号ＭＳは切替部１４３に入力される。データ読出部１４４も充電開始信号ＣＳを入力し、充電開始信号ＣＳを入力したら、メモリ１５０に格納されている生体情報データＢＤを読み出し、切替部１４３に出力する。
【００４２】
図４のフローチャートを参照して、制御部１４０の動作例を説明する。
【００４３】
生体情報検出部１００から出力された生体情報データＢＤをデータ処理部１４１が読み取る（ステップＳ１）。読み取られた生体情報データＢＤはメモリ１５０に格納され（ステップＳ２）、同時に、切替部１４３の接点１４３ａに入力される。
【００４４】
そして、モード設定部１４２から出力されるモード信号ＭＳが「同時送信モード」ならば、切替部１４３は接点１４３ａに接続し、生体情報データＢＤが送信部１６０に出力される（ステップＳ３）。モード信号ＭＳが「無出力モード」ならば、切替部１４３はどちらの接点にも接続せず、生体情報データＢＤは出力されない。モード信号ＭＳが「メモリデータ出力モード」ならば、切替部１４３は接点１４３ｂに接続する。この時、充電開始信号ＣＳがデータ読出部１４４に入力されることによりデータ読出部１４４がメモリ１５０に記憶された生体情報データＢＤを読み出し（ステップＳ４）、切替部１４３の接点１４３ｂに出力するので、メモリ１５０に格納された生体情報データＢＤが送信部１６０に出力される（ステップＳ５）。
【００４５】
次に、解析装置３０の構成及び動作について説明する。
【００４６】
図１に示されるように、解析装置３０は、生体情報入力部３００、メモリ３１０、睡眠状態解析部３２０及び表示部３３０で構成されている。
【００４７】
生体情報入力部３００は、生体情報検出装置本体１０の送信部１６０から送信された生体情報信号ＢＳ１及び載置台２０の通信部２１０から送信された生体情報信号ＢＳ３を受信し、生体情報データＢＤの形式に戻して、メモリ３１０に格納する。メモリ３１０への格納方法としては、メモリ１５０への格納方法と同様に、体温データＴ、加速度データα及び心電信号データＥ毎に予め設定された領域に格納する方法でも、各データを区別する識別子を各データに付加し、その識別子とともに格納する方法等でも良い。
【００４８】
生体情報検出装置１による被検者の生体情報の測定が終了し、取得された生体情報データＢＤが全てメモリ３１０に格納されたら、睡眠状態解析部３２０は、メモリ３１０に格納された生体情報データＢＤを読み出し、それらを用いて被検者の睡眠状態に関する解析データＡＳを算出する。解析データＡＳとして算出される情報は、異常波形情報、心拍数、瞬間心拍数、不整脈情報、交感神経情報、副交感神経情報、レム睡眠・ノンレム睡眠情報、無呼吸症候群判定、運動量、姿勢情報、寝返り回数、睡眠・覚醒推定情報、消費エネルギー及び体温である。以下、各情報について説明する。
【００４９】
メモリ３１０から読み出された生体情報データＢＤ中の心電信号データＥは、図５に示すような心電波形を形成する。この心電波形に関して、心拍の１泊分の基本波形は図６（Ａ）のような波形となっており、波形の山と谷の箇所は、図６（Ａ）に示されるように、Ｐ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波及びＴ波と呼ばれている。心電信号データＥより形成される心電波形の中に、この基本波形と大きく形が異なる箇所を発見したら、異常波形ありとの判定結果を、その発見された箇所の情報（時刻等）とともに異常波形情報とする。基本波形と大きく形が異なる箇所がなければ、異常波形なしとの判定結果を異常波形情報とする。基本波形と大きく形が異なる波形としては、例えば図６（Ｂ）のようにＴ波がＲ波と重なり、なくなってしまったような波形である。このような波形は、心電波形からＰ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波及びＴ波を抽出し、Ｔ波の有無により発見することができる。
【００５０】
心電波形からＲ波を抽出し、１分間毎に抽出されたＲ波の数と隣り合う２つのＲ波の間隔（ＲＲ間隔）を算出する。このうち、１分間毎に抽出されたＲ波の数が心拍数となり、ＲＲ間隔の逆数が瞬間心拍数となる。瞬間的に自律神経の動きに変化が生じた時、瞬間心拍数は即座に対応して変化するので、瞬間心拍数を算出することにより自律神経の動きを解析することができる。心拍数及び瞬間心拍数は時系列の情報（一定時間間隔で算出されたデータの並びとなっている情報）となる。
【００５１】
ＲＲ間隔の変動率を算出し、変動率が所定の値より大きくなる箇所がある時、その時点を不整脈と判定する。変動率は、時間的に連続する２つのＲＲ間隔ＲＲ１，ＲＲ２の差ΔＲＲ（＝ＲＲ２−ＲＲ１）をＲＲ１で割った値である。所定の値は経験的知見より設定される。そして、不整脈と判定された回数と１分間に不整脈と判定された回数の最大値を不整脈情報とする。
【００５２】
ＲＲ間隔を用いて、交感神経情報及び副交感神経情報も算出する。通常、ＲＲ間隔は周期的に変動しており、この変動のパターンには自律神経（交感神経、副交感神経）の機能と関わるところがあるとの知見があるので、ＲＲ間隔の変動を解析することにより、自律神経に関する情報を得ることができる。時間を横軸としてＲＲ間隔の差ΔＲＲをプロットすると、例えば図７のような波形になるので、この波形を周波数分析して、低周波成分及び高周波成分の周波数成分を算出することにより、自律神経に関する情報である交感神経情報及び副交感神経情報を算出する。例えば０．０４〜０．１５秒を低周波成分、０．１５〜０．４秒を高周波成分として、それぞれの帯域の周波数成分を算出し、低周波成分を交感神経情報、低周波成分と高周波成分の比率を副交感神経情報とする。これは、一般的に交感神経は心臓の拍動を促進し、副交感神経は心臓の拍動を抑制すると言われていることに基づいての算出である。交感神経情報及び副交感神経情報は時系列の情報となる。
【００５３】
レム睡眠・ノンレム睡眠情報は、交感神経情報及び副交感神経情報より算出される。レム睡眠では交感神経活動が減少し副交感活動が優位となり、レム睡眠では交感神経活動が優位となるとの知見があるので、交感神経情報と副交感神経情報の比率を求め、その比率に対して所定の閾値を予め設定し、その閾値との比較によりレム睡眠かノンレム睡眠かを判別する。レム睡眠・ノンレム睡眠情報は、この判別結果の時系列の情報となる。なお、このレム睡眠とノンレム睡眠の判別は、姿勢情報（下記で説明）が臥位（仰臥位、伏臥位、右側臥位又は左側臥位）と判別されている間で実施される。
【００５４】
無呼吸症候群判定は、ＲＲ間隔を用いて算出される呼吸周波数より算出される。無呼吸症候群（睡眠時無呼吸症候群）とは、眠っているときに無呼吸状態になる病気で、呼吸が10秒以上止まっている無呼吸状態が７時間に３０回以上或いは１時間あたり５回以上あると無呼吸症候群と診断される。よって、ＲＲ間隔を用いて、例えば特許第３９４６１０８号公報（特許文献６）で説明されている方法で呼吸周波数を算出し、この診断条件に当てはまった場合、無呼吸症候群の可能性があるとして無呼吸症候群判定を可能性ありとする。当てはまらなければ、可能性なしとする。
【００５５】
運動量及び姿勢情報は、メモリ３１０から読み出された生体情報データＢＤ中の加速度データα＝（αｘ，αｙ，αｚ）と、加速度データαを積分して算出される速度データＶ＝（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）を用いて算出される。ここで、ＶｘはＸ方向の速度、ＶｙはＹ方向の速度、ＶｚはＺ方向の速度で、それぞれαｘ、αｙ及びαｚを積分することにより算出される。
【００５６】
運動量は速度データＶに被検者の体重を掛けることにより算出される。但し、速度データＶは３次元のデータであるから、下記数１で算出される速度データの大きさ｜Ｖ｜に被検者の体重を掛けた値を運動量とする。
【００５７】
【数１】
2016116727.tif 000003
姿勢情報は、被検者の姿勢が立座（立位、座位）、仰臥位（あおむけ）、伏臥位（うつぶせ）、右側臥位（右側を下にした姿勢）及び左側臥位（左側を下にした姿勢）のいずれの状態となっているかを判別した結果で、速度データＶ及び加速度データαから判別される。即ち、臥位（寝た状態）での身体の身長方向をＸ方向、立位（立った状態）での身体の身長方向をＺ方向とした場合、Ｚ方向への加速度の増加及び一定時間の速度の発生により立座から臥位又は臥位から立座への変化を検知し、臥位においてＹ方向及びＺ方向での加速度増加の有無及び速度発生時間により仰臥位、伏臥位、右側臥位又は左側臥位への変化を検知する。姿勢情報は時系列の情報となる。
【００５８】
寝返り回数は姿勢情報より算出される。即ち、睡眠・覚醒推定情報（下記で説明）から睡眠中と判定された時間において臥位が変化した回数を寝返り回数とする。
【００５９】
睡眠・覚醒推定情報は姿勢情報、交感神経情報及び副交感神経情報より算出される。睡眠中は臥位であり、入眠後はまずノンレム睡眠状態になるとの知見を基に、姿勢情報が立座から臥位（仰臥位、伏臥位、右側臥位又は左側臥位）となり、その後、ノンレム睡眠状態となった時に入眠したと判定し、姿勢情報が立座となった時に覚醒した判定し、入眠から覚醒までの間を睡眠中とする。睡眠・覚醒推定情報は時系列の情報となる。
【００６０】
消費エネルギー（消費カロリー）は、ＭＥＴｓという単位を用いて算出される。ＭＥＴｓ（Metabolic  equivalents）とは、安静時を1として、特定の運動の運動強度（酸素摂取量）を表した値で、図８に示されるように、運動（活動）内容毎に数値が定義されている。このＭＥＴｓの数値を用いて消費エネルギー（消費カロリー）は下記数２で算出される。
【００６１】
【数２】
2016116727.tif 000004
図８には記載されていないが、睡眠時のＭＥＴｓの値は０．９と定義されているので、睡眠・覚醒推定情報が睡眠中となっている時間を算出することにより、睡眠中の消費エネルギーを算出する。
【００６２】
体温については、メモリ３１０から読み出された生体情報データＢＤ中の体温データＴをそのまま使用する。
【００６３】
なお、解析データＡＳとして算出される情報としては、上記のうちの一部でも上記以外の情報を追加しても良く、各情報の算出についても上記以外の方法で算出しても良い。
【００６４】
算出された解析データＡＳは表示部３３０に出力される。表示部３３０は、入力した解析データＡＳをディスプレイ等に表示する。解析データＡＳの中で心拍数等の時系列の情報は、時間を横軸とした２次元のグラフで表示する。交感神経情報及び副交感神経情報も時間を横軸とした２次元のグラフとして表示されるが、さらに、縦軸を交感神経情報、横軸を副交感神経情報とし、各時点の両者の値をプロットした２次元のグラフも表示する。被検者或いは第三者が後者のグラフを見ることにより、睡眠の良し悪しを判定することができる。一般的に、副交感神経が強い睡眠は良質で、交感神経が強い睡眠は不良と言われているので、グラフの形状が例えば図９（Ａ）のようになった場合は良い睡眠で、図９（Ｃ）のようになった場合は悪い睡眠で、図９（Ｂ）のようになった場合は普通の睡眠と判定することができる。表示部３３０による表示例を図１０に示す。
【００６５】
表示部３３０による解析データＡＳの表示方法として、最初に表示する画面ではデータを間引いた情報や必要最小限の情報のみを表示し、問題が発生した箇所、例えば心電波形が異常波形と判定された箇所等についてはより詳しい情報を表示するという方法で表示しても良い。
【００６６】
なお、生体情報検出装置本体１０を睡眠時だけ装着するのではなく、例えば２４時間装着し、睡眠前後の日常生活での生体情報も検出し、それらも使用して睡眠状態を解析しても良い。これにより、例えば、日中の心拍数と睡眠中の心拍数の比較による心拍数の異常や、日中の消費エネルギーの量による睡眠の質の変化等を調べることができる。
【００６７】
図１１は本発明の他の構成例（第２実施形態）を示すブロック図で、被検者の運動状態を管理するシステムの構成例となっている。なお、第２実施形態において、図１に示される第１実施形態と同一構成には同一符号を付しており、第２実施形態は運動状態解析部４２０及び表示部４３０を除いて第１実施形態と構成が同じであるので、同一構成についての説明は省略する。
【００６８】
運動状態解析部４２０は、生体情報検出装置１による被検者の生体情報の測定が終了し、取得された生体情報データＢＤが全てメモリ３１０に格納されたら、メモリ３１０に格納された生体情報データＢＤを読み出し、それらを用いて被検者の運動状態に関する解析データＡＥを算出する。解析データＡＥとして算出される情報は、瞬発力、移動スピード、移動距離、移動位置、運動量、消費エネルギー、心拍数、交感神経情報及び副交感神経情報である。以下、各情報について説明する。なお、運動量、消費エネルギー、心拍数、交感神経情報及び副交感神経情報は第１実施形態における睡眠状態解析部３２０が算出する情報と同じであるので、説明を省略する。
【００６９】
メモリ３１０から読み出された生体情報データＢＤ中の加速度データα＝（αｘ，αｙ，αｚ）が瞬発力のデータとなる。そして、加速度データαを積分して算出される速度データＶ＝（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）が移動スピードのデータとなる。さらに、速度データＶを積分して算出される距離データＳ＝（Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚ）が移動距離となる。ここで、ＳｘはＸ方向の距離、ＳｙはＹ方向の距離、ＳｚはＺ方向の距離で、それぞれＶｘ、Ｖｙ及びＶｚを積分することにより算出される。
【００７０】
移動距離を用いて移動位置を算出する。移動位置の算出では、まず測定開始時点の被検者の位置Ｐ０＝（ｘ０、ｙ０、ｚ０）が設定される。設定する値は外部から入力されるか、相対的な位置の算出をする場合は全てに予め０が設定される。Ｐ０が設定された後、時系列の情報である移動距離のデータを時間順に加算していくことにより、移動位置が算出される。
【００７１】
なお、解析データＡＥとして算出される情報としては、上記のうちの一部でも上記以外の情報を追加しても良く、各情報の算出についても上記以外の方法で算出しても良い。
【００７２】
表示部４３０は、運動状態解析部４２０が算出し出力した解析データＡＥを入力し、ディスプレイ等に表示する。表示内容は、測定対象とする運動の内容によって変わる。例えば、サッカー選手の試合中の運動を測定対象とした場合、解析データＡＥ中の移動位置の情報を使用しての図１２に示されるような移動の軌跡等が表示される。
【００７３】
なお、生体情報検出装置本体１０を運動中だけ装着するのではなく、運動の前後でも装着することにより、より詳しい運動状態の解析が可能となる。例えば、運動前の心拍数や消費エネルギーを算出することにより、それらが運動中の生体状態に与える影響を調べることが可能となる。また、生体情報検出装置を第１実施形態のシステムと共用し、運動する前日及び後日の睡眠状態の解析を第１実施形態のシステムで実施することにより、睡眠の質が運動に与える影響を調べることができる。
【００７４】
第１実施形態及び第２実施形態において、解析装置が算出した解析データを蓄積することにより、生体状態の経年変化の調査を行うことができる。
【００７５】
図１３は、図１に示される第１実施形態に対して、解析装置に蓄積部を追加した構成例（第３実施形態）を示すブロック図である。なお、第３実施形態において、第１実施形態と同一構成には同一符号を付して説明は省略する。
【００７６】
蓄積部５００は、睡眠状態解析部３２０が出力した解析データＡＳを入力し、生体情報データＢＤが取得された時間に関する情報（例えば日付等）とともに保存する。時間に関する情報は、例えば生体情報検出装置１が生体情報データＢＤに付加し、睡眠状態解析部がその情報を解析データＡＳから抽出することにより、或いは解析データＡＳが保存される際に外部から入力することにより設定される。表示部５３０は、指定された時間に対応した解析データＡＳを表示する。
【００７７】
図１４は、図１１に示される第２実施形態に対して、解析装置に蓄積部を追加した構成例（第４実施形態）を示すブロック図であり、第４実施形態において、第２実施形態と同一構成には同一符号を付してある。
【００７８】
第４実施形態における蓄積部６００及び表示部６３０の動作は、第３実施形態における蓄積部５００及び表示部５３０の動作と同様であるので、説明は省略する。
【００７９】
なお、蓄積部５００及び６００は、メモリ３１０に格納された生体情報データＢＤを保存しても良い。これにより、睡眠状態解析部３２０又は運動状態解析部４２０に新規の解析機能が追加された場合に、メモリ３１０に格納された生体情報データＢＤを使用することにより、過去の生体状態の解析も実施できる。また、蓄積部を解析装置に追加するのではなく、解析装置とは別に用意しても良い。これにより大量のデータ保存が可能となる。
【００８０】
上述の実施形態（第１実施形態〜第４実施形態）では、体温センサ、加速度センサ及び心電信号センサの３つのセンサを使用しているが、他のセンサを追加して使用しても良い。例えば動脈血酸素飽和度を測定するための酸素飽和度センサを追加し、被検者の生体状態の解析に使用しても良い。
【００８１】
また、睡眠状態解析部３２０及び運動状態解析部４２０が算出している解析データの一部、例えば、速度（移動スピード）や運動量等を生体情報検出装置本体で算出しても良い。これにより、より詳しい生体情報を生体情報検出装置本体単体から取得可能となる。
【００８２】
さらに、被検者に装着する生体情報検出装置本体は１つではなく、図１５のように、複数としても良い。被検者の身体の複数箇所から生体情報を取得することにより、１箇所からの生体情報だけでは検知することが難しい症状（例えば、脳梗塞や心筋梗塞の早期発見等）の検知が可能となり、より緻密な被検者の健康状態や身体の異常の把握が可能となる。複数の生体情報検出装置本体を使用する場合、取得される生体情報がどの生体情報検出装置本体から入手されたものか判別できるように、例えば、生体情報検出装置本体に固有の番号を割り当て、その固有の番号を生体情報検出装置が送信する生体情報信号に付加する。
【符号の説明】
【００８３】
１                              生体情報検出装置
１０                            生体情報検出装置本体
２０                            載置台
３０、４０、５０、６０          解析装置
１００                          生体情報検出部
１１０                          体温センサ
１２０                          加速度センサ
１３０                          心電信号センサ
１４０                          制御部
１４１                          データ処理部
１４２                          モード設定部
１４３                          切替部
１４４                          データ読出部
１５０、３１０                  メモリ
１６０                          送信部
１７０                          充電入力部
２００                          充電出力部
２１０                          通信部
３００                          生体情報入力部
３２０                          睡眠状態解析部
３３０、４３０、５３０、６３０  表示部
４２０                          運動状態解析部
５００、６００                  蓄積部
【図１】
2016116727.tif 000005
【図２】
2016116727.tif 000006
【図３】
2016116727.tif 000007
【図４】
2016116727.tif 000008
【図５】
2016116727.tif 000009
【図６】
2016116727.tif 000010
【図７】
2016116727.tif 000011
【図８】
2016116727.tif 000012
【図１１】
2016116727.tif 000013
【図１２】
2016116727.tif 000014
【図１３】
2016116727.tif 000015
【図１４】
2016116727.tif 000016
【図９】
2016116727.tif 000017
【図１０】
2016116727.tif 000018
【図１５】
2016116727.tif 000019