特開 2017-93630 生体情報測定装置、生体情報管理システム、生体情報測定装置の制御方法、制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-93630(P2017-93630A)

(43)【公開日】2017年6月1日

(54)【発明の名称】生体情報測定装置、生体情報管理システム、生体情報測定装置の制御方法、制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/0245 20060101AFI20170428BHJP

   A61B 5/11 20060101ALI20170428BHJP

   A01K 67/00 20060101ALI20170428BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/02 711C

   A61B5/10 310A

   A01K67/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2015-226786(P2015-226786)

(22)【出願日】2015年11月19日

(71)【出願人】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】505127721

【氏名又は名称】公立大学法人大阪府立大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】林 哲也

(72)【発明者】

【氏名】昌谷 洋

(72)【発明者】

【氏名】中野 あずさ

(72)【発明者】

【氏名】島村 俊介

(72)【発明者】

【氏名】嶋田 照雅

【テーマコード（参考）】

4C017

4C038

【Ｆターム（参考）】

4C017AA02

4C017AA14

4C017AB10

4C017AC03

4C017BB07

4C017BC07

4C017BC16

4C017BC17

4C017BC23

4C017BD06

4C017DD14

4C017EE01

4C017FF05

4C038VA04

4C038VA16

4C038VB01

4C038VB32

4C038VB33

4C038VC20

(57)【要約】      （修正有）

【課題】生体が自由に動いていても、適切に生体情報を測定することが可能な生体情報測定装置を提供する。
【解決手段】生体情報測定装置１は、犬に装着させる複数の圧力センサを含むセンサアレイ３０と、センサアレイから出力されるセンサ信号が所定の条件を満たすか否かを判定するセンサ信号判定部１２と、所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力した圧力センサを特定するセンサ特定部１３とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

生体に装着され、該生体の生体情報に関連した圧力を検知する複数のセンサと、
上記複数のセンサから出力されるセンサ信号毎に、上記圧力の変動が所定の条件を満たすか否かを判定するセンサ信号判定部と、
上記センサ信号判定部によって、上記所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力したセンサの中から１または複数のセンサを特定するセンサ特定部と、を備え、
上記センサ特定部が特定したセンサから出力されるセンサ信号を、上記生体の上記生体情報に関連した圧力変動として出力することを特徴とする生体情報測定装置。

【請求項2】

上記センサは、上記複数のセンサが配列してなるセンサアレイに含まれるセンサであることを特徴とする請求項１に記載の生体情報測定装置。

【請求項3】

上記センサ特定部は、上記センサ信号判定部によって、上記所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力したセンサの中から、上記生体の第１生体情報に関連する圧力を検知可能な１または複数の第１センサ、および上記生体の第２生体情報に関連する圧力を検知可能な１または複数の第２センサを特定し、上記第１センサから出力されるセンサ信号を、上記第１生体情報に関連した圧力変動として出力し、上記第２センサから出力されるセンサ信号を、上記第２生体情報に関連した圧力変動として出力することを特徴とする請求項１または２に記載の生体情報測定装置。

【請求項4】

上記生体の体動を検知する体動検知部をさらに備え、
上記体動検知部が検知した体動の大きさが所定の閾値を超えた場合に、
上記センサ信号判定部は、上記複数のセンサから出力されるセンサ信号毎に、上記圧力の変動が所定の条件を満たすか否かを判定し、または該判定をやり直し、
上記センサ特定部は、上記所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力したセンサの中から１または複数のセンサを特定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。

【請求項5】

上記生体の体動を検知する体動検知部をさらに備え、
上記センサ特定部は、上記体動検知部が検知した体動の大きさが所定の閾値以下である場合に、
上記センサ信号判定部は、上記複数のセンサから出力されるセンサ信号毎に、上記圧力の変動が所定の条件を満たすか否かを判定し、または該判定をやり直し、
上記センサ特定部は、上記所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力したセンサの中から１または複数のセンサを特定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。

【請求項6】

上記センサ特定部が特定したセンサから出力されるセンサ信号に基づいて、上記生体情報を算出する生体情報算出部をさらに備え、
上記生体情報算出部が算出した生体情報が、該生体情報として許容される所定の許容範囲内ではない場合に、上記センサ信号判定部は、上記複数のセンサから出力されるセンサ信号毎に、上記圧力の変動が所定の条件を満たすか否かの判定をやり直し、上記センサ特定部は、上記所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力したセンサの中から１または複数のセンサを特定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。

【請求項7】

所定の時間間隔で、上記センサ信号判定部が、上記複数のセンサから出力されるセンサ信号毎に、上記生体情報を測定するための所定の条件を満たすか否かを、判定するタイミングを制御するタイミング制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の生体情報測定装置と、
上記複数のセンサから出力されるセンサ信号を外部機器に送信する送信装置と、を備えることを特徴とする生体情報管理システム。

【請求項9】

生体に装着され、該生体の生体情報に関連した圧力を検知する複数のセンサを備える生体情報測定装置の制御方法であって、
上記複数のセンサから出力されるセンサ信号毎に、上記圧力の変動が所定の条件を満たすか否かを判定するセンサ信号判定ステップと、
上記センサ信号判定ステップにおいて、上記所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力したセンサの中から１または複数のセンサを特定するセンサ特定ステップと、
上記センサ特定ステップにおいて特定したセンサから出力されるセンサ信号を、上記生体の上記生体情報に関連した圧力変動として出力する出力ステップ、とを含むことを特徴とする生体情報測定装置の制御方法。

【請求項10】

請求項１に記載の生体情報測定装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記センサ信号判定部、および上記センサ特定部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は生体の呼吸および心拍などの生体情報を測定する生体情報測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

人間に限らず生体の呼吸数および心拍数を測定することは、循環器系および呼吸器系などの疾患の早期発見、運動時の体調管理、および日常的な健康管理において重要である。近年では、呼吸および拍動に伴う体動を検出可能な圧電素子および振動検知媒体などを生体の身体に装着させて、該生体の呼吸数および心拍数を測定する技術が考案されている。

【0003】

特許文献１は、単一の測定プローブで呼吸数と脈拍数の両方を同時に測定することができる呼吸／脈拍測定装置を開示している。特許文献１に記載の呼吸／脈拍測定装置は、圧電素子およびチャージアンプからなる測定プローブを備え、該測定プローブは、患者が胸部または腹部に装着することが可能となっており、上記圧電素子によって呼吸に伴う胸部または腹部の膨張、収縮が圧力変化として検知される。

【0004】

特許文献２は、動物の体表面に振動検知媒体を取り付け、動物の採食、反芻に伴う筋肉の動き、および呼吸または心拍動に伴い発生する振動を取得して、動物の行動および生理指標を自動かつ連続的にモニタリングする方法を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−１２５９５３号公報（２００２年 ５月 ８日公開）

【特許文献2】特開２０１３− ２２００１号公報（２０１３年 ２月 ４日公開）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述のような従来技術は、測定対象が動いたり、姿勢を変化させたりする場合、生体情報を安定的に測定し続けることが困難であるという問題がある。

【0007】

例えば、犬の心拍数と呼吸数とを１つの圧力センサを用いて測定する場合、犬が激しく動いたり興奮状態になったりすると呼吸数が増加して、心拍数との区別ができなくなる現象が発生することが知られている。また、１つの圧力センサからのセンサ信号から、呼吸数を示す信号と心拍数を示す信号とを分離する方法では、犬の呼吸数と心拍数とが近接した場合に、正確な数値を測定することが困難である。また、犬のように心臓の向きおよび位置などが体勢により変化する場合、固定された１つの圧力センサを用いて、心拍を連続して測定し続けることはできない。

【0008】

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、生体が自由に動いていても、適切なセンサを用いて生体情報を連続して測定することが可能な生体情報測定装置を実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る生体情報測定装置は、生体に装着され、該生体の生体情報に関連した圧力を検知する複数のセンサと、上記複数のセンサから出力されるセンサ信号毎に、上記圧力の変動が所定の条件を満たすか否かを判定するセンサ信号判定部と、上記センサ信号判定部によって、上記所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力したセンサの中から１または複数のセンサを特定するセンサ特定部と、を備え、上記センサ特定部が特定したセンサから出力されるセンサ信号を、上記生体の上記生体情報に関連した圧力変動として出力する。

【0010】

また、本発明の一態様に係る生体情報測定装置の制御方法は、生体に装着され、該生体の生体情報に関連した圧力を検知する複数のセンサを備える生体情報測定装置の制御方法であって、上記複数のセンサから出力されるセンサ信号毎に、上記圧力の変動が所定の条件を満たすか否かを判定するセンサ信号判定ステップと、上記センサ信号判定ステップにおいて、上記所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力したセンサの中から１または複数のセンサを特定するセンサ特定ステップと、上記センサ特定ステップにおいて特定したセンサから出力されるセンサ信号を、上記生体の上記生体情報に関連した圧力変動として出力する出力ステップ、とを含む。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一態様によれば、生体が自由に動いていても、適切なセンサを用いて生体情報を連続して測定することが可能となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態１に係る生体情報測定装置の概略構成の一例を示すブロック図である。

【図2】複数の圧力センサが配列するセンサアレイの構成の一例を示す図である。

【図3】センサアレイにおいて、心拍を測定可能なセンサ、および呼吸を測定可能なセンサとして特定されたセンサの位置の具体例を示す図である。

【図4】（ａ）は心拍を測定可能な圧力センサによって検出された圧力変化の様子を示す図であり、（ｂ）は呼吸を測定可能な圧力センサによって検出された圧力変化の様子を示す図である。

【図5】生体情報測定装置が行う、センサ特定処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図6】本発明の実施形態２に係る生体情報測定装置の概略構成の一例を示すブロック図である。

【図7】生体情報測定装置が、犬の体動を検出したことに基づいて、センサ特定をやり直す処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図8】本発明の実施形態３に係る生体情報測定装置の概略構成の一例を示すブロック図である。

【図9】生体情報測定装置が算出した生体情報に基づいて、センサ特定をやり直す処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図10】本発明の実施形態４に係る生体情報測定装置の概略構成の一例を示すブロック図である。

【図11】生体情報測定装置が、センサアレイの取り付け状態の適否を通知する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図12】センサアレイを犬に装着させて、犬の健康状態を管理する生体情報管理システムの構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

【0014】

ここでは、本発明に係る生体情報測定装置を、犬９（生体）に装着させて、該犬の心拍（第１生体情報）および呼吸（第２生体情報）を測定することが可能な生体情報測定装置１に適用した場合を例に挙げる。なお、本発明に係る生体情報測定装置は、犬９、猫、兎などの愛玩動物（ペット）（生体）、牛、馬、豚などの家畜（生体）、動物園などで飼育されているライオン、象、猿などの動物、および人間（生体）などに適用可能であり、犬用に限定されない。

【0015】

また、以下では、生体情報測定装置１の複数のセンサとして、犬９の心拍および呼吸に関連する圧力変動（圧力）を同時に検出可能な圧力センサ（例えば、圧電センサ）が配列しているセンサアレイ３０（複数のセンサ）を用いる例を挙げて説明する。複数の圧力センサが配列しているセンサアレイ３０を用いることにより、複数の圧力センサを簡単に犬９に装着させることができる。なお、センサアレイ３０の具体的な構成については後に説明する。

【0016】

なお、センサアレイ３０を犬９の体表面の所定の位置（胸部または腹部）に装着させるために、適切な装着具８を用いることができる。装着具８としては、センサアレイ３０の位置が犬の体動によって大きく変化したり、外れたりしないようにする機能を有しているものであれば、ハーネス、衣服、およびベルトなどの形状であってもよい。

【0017】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態に係る生体情報測定装置１について、図１〜図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

【0018】

（生体情報測定装置１の構成）
まず、生体情報測定装置１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る生体情報測定装置１の概略構成の一例を示すブロック図である。

【0019】

生体情報測定装置１は、信号解析部１０、センサ信号取得部２０、センサアレイ３０、およびスキャンタイミング制御部４０（タイミング制御部）を備えている。信号解析部１０は、センサ信号解析部１１、センサ信号判定部１２、およびセンサ特定部１３を備えている。センサ信号取得部２０は、センサスキャン部２１およびセンサ信号処理部２２を備えている。

【0020】

センサアレイ３０は、複数の圧力センサ（図１の各黒点は、それぞれの圧力センサを示す）を含んでいる。センサアレイ３０の形状は、例えば、長方形形状であってよく、ある場合には、横方向に（図中のＬ方向）１０個、縦方向（図中のＶ方向）１６個の圧力センサが、１．２７ｃｍ間隔で配列している。図示されたセンサアレイ３０は、１６０個の圧力センサを含んでおり、各圧力センサに対して、Ｌ１Ｖ１〜Ｌ１０Ｖ１６の座標（アドレス）が対応付けられている。

【0021】

なお、センサアレイ３０の大きさは、犬９の胸部の一部および腹部の一部が被覆されるような大きさであればよく、犬９の動作を阻害しないような大きさとすることが好ましい。また、センサアレイ３０の大きさは、犬種（すなわち体の大きさ）に応じて変更できる構成であってもよい。例えば、各圧力センサのすべての間隔を固定してセンサアレイ３０の大きさを変更してもよい。この場合には、センサアレイ３０の大きさを変更することによって、センサアレイ３０に含まれる圧力センサの数が増減する。あるいは、各圧力センサのすべての間隔を狭くしたり広くしたりすることにより、センサアレイ３０の大きさを変更してもよい。この場合には、センサアレイ３０の大きさを変更しても、センサアレイ３０に含まれる圧力センサの数は増減しない。これにより、様々な犬種に対して、センサアレイ３０を適用することができる。すなわち、センサアレイ３０の大きさを変更する場合、センサアレイ３０に含まれる圧力センサの数が変動する構成、およびセンサアレイ３０に含まれる圧力センサの数が変動しない構成の両方が考えられる。ただし、犬９の心拍および呼吸を同時に測定する場合には、センサアレイ３０が、心拍に関連する圧力変動と、呼吸に関連する圧力変動とを検出可能な領域に当接することが必要である。

【0022】

センサアレイ３０に含まれる各圧力センサの間隔は、１〜１０ｃｍ間隔で設けられることが望ましい。ただし、各圧力センサの間隔を狭くする（センサアレイ３０の圧力センサを密に構成する）とセンサアレイ３０の圧力センサの数が多くなり、センサアレイ３０の重量が増し、消費電力量も増加する。反対に、各圧力センサの間隔を広くする（センサアレイ３０の圧力センサを疎らに構成する）と、センサアレイ３０を軽量化することができ、消費電力量も低減させることができる。しかし、一般に心拍に関連する圧力変化を検出可能な、犬９の体表の領域は狭いため（図３参照）、各圧力センサの間隔を広くすると、心拍の検出ができない虞がある。それゆえ、犬９の体の大きさに合わせて、センサアレイ３０の大きさおよびセンサアレイ３０に含まれる圧力センサの密度を適切に設定することにより、心拍と呼吸を同時に測定可能な生体情報測定装置１を構成することができる。

【0023】

なお、センサアレイ３０に含まれる各圧力センサの間隔が一様である構成に限定されず、例えば、センサアレイ３０の、犬９の胸部（心臓付近）に当接する部分に配置された各圧力センサの間隔は狭くし、一方、センサアレイ３０の、犬９の腹部に当接する部分に配置された各圧力センサの間隔は広くしてもよい。センサアレイ３０をこのように構成すれば、圧力センサの数の増加を適切に抑制しつつ、心拍および呼吸の測定を確実に行うことができる。

【0024】

スキャンタイミング制御部４０は、所定の時間間隔でセンサスキャン部２１に対して、センサアレイ３０に含まれる圧力センサのセンサ信号を走査（スキャン）するよう指示する。なお、生体情報測定装置１を装着する犬９の性格や行動態様に応じて、所望のタイミングを設定できるように構成してもよい。例えば、おとなしい気性の犬９の場合には１０分間隔（所定の時間間隔）、行動的な犬９の場合には２分間隔（所定の時間間隔）で、センサアレイ３０に含まれる圧力センサのセンサ信号を走査（スキャン）するよう指示してもよい。

【0025】

センサスキャン部２１は、スキャンタイミング制御部４０からの指示に応じて、センサアレイ３０に含まれるすべての圧力センサから出力されるセンサ信号を、一定時間分（例えば、５秒間）取得・蓄積する。また、センサスキャン部２１は、後述のセンサ特定部１３が心拍を測定可能な圧力センサとして特定した圧力センサ、および、後述のセンサ特定部１３が呼吸を測定可能なセンサとして特定した圧力センサ（特定の圧力センサ）から出力されるセンサ信号を取得する。センサスキャン部２１は、圧力センサから出力されるセンサ信号を、所定の周期（例えば、１秒に１０回）で取得する。

【0026】

センサ信号処理部２２は、バンドパスフィルタを備え、センサスキャン部２１が圧力センサから取得したセンサ信号のオフセットの除去および高周波ノイズの除去を行う。またセンサ信号処理部２２は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換、およびアンプによる増幅などを行ってもよい。なお、センサスキャン部２１が圧力センサから、所定の基準値（例えば、Ｓ／Ｎ＝１００）以上のシグナル／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）のセンサ信号を取得できる場合には、センサ信号処理部２２を、バンドパスフィルタおよびアンプなどを除いた構成としてもよい。このように構成すれば、生体情報測定装置１の消費電力量を低減させるとともに、生体情報測定装置１の製造に要する費用を低減させることができる。

【0027】

また、センサ信号処理部２２は、処理済のセンサ信号を信号解析部１０に送信する。なお、センサ信号処理部２２は、処理後のセンサ信号を、外部機器（例えば、図１２に示す生体情報管理サーバ１００および通信端末２００など）に送信する構成であってもよい。そのような場合、生体情報測定装置１の信号解析部１０の機能を、生体情報管理サーバ１００および通信端末２００が備える構成であってもよい。すなわち、生体情報測定装置１は生体情報管理サーバ１００および通信端末２００などの外部機器にセンサ信号を送信したり、該外部機器が特定した圧力センサのアドレスなどの情報を受信したりする通信部をさらに備えていてもよい。なお、この場合、生体情報測定装置１が外部機器から受信した圧力センサのアドレスはセンサスキャン部２１に送られ、犬９の心拍の周期および呼吸の周期などの生体情報に関連した圧力変動を検出するために利用する圧力センサのアドレスとして設定される。

【0028】

センサ信号解析部１１は、センサ信号処理部２２から受信したセンサ信号を解析する。例えば、センサ信号解析部１１は、各圧力センサから出力されたセンサ信号を、フーリエ変換などを用いて解析することにより、圧力センサから出力されたセンサ信号が示す圧力変動のピーク周波数とスペクトル（パワースペクトル）密度（分布）を算出し、そのリストを作成する。なお、センサ信号解析部１１は、ウェーブレット変換を用いてセンサ信号を解析してもよい。また、センサ信号を解析する方法としては、受信したセンサ信号に対して閾値検出を行い、該センサ信号に含まれる、心拍および呼吸などに応じて検出されているピークを特定し、各ピーク間の間隔から拍動の周期（周波数）および呼吸の周期（周波数）などを算出してもよい。

【0029】

センサ信号判定部１２は、センサアレイ３０の各圧力センサ（複数のセンサ）から出力されるセンサ信号毎に、圧力の変動が所定の条件を満たすか否かを判定する。具体的には、センサ信号判定部１２は、センサ信号解析部１１が作成した、ピーク周波数とスペクトル（パワースペクトル）密度（分布）のリストを参照して、圧力センサ毎に出力されるセンサ信号が、所定の条件を満たすか否かを判定する。ここで、所定の条件とは、生体情報を測定するための条件であり、具体的には、心拍に関連する圧力変化、および呼吸に関連する圧力変化などを検出可能な圧力センサであるか否かを判定するために、予め設定された条件である。例えば、センサ信号判定部１２は、ピーク周波数が５０Ｈｚ以下（所定の条件）であり、かつ、スペクトル密度が所定の閾値より大きい（所定の条件）センサ信号を出力した圧力センサが存在するか否かを判定する。センサアレイ３０に含まれる圧力センサのうち、このような条件を満たす圧力センサには、少なくとも呼吸に関連する圧力変化を検出可能な圧力センサが含まれ得る。

【0030】

センサ特定部１３は、センサ信号判定部１２によって、出力したセンサ信号が所定の条件を満たすと判定された圧力センサの中から、心拍に関連する圧力変化を検出可能な圧力センサ（第１センサ）のアドレスと、呼吸に関連する圧力変化を検出可能な圧力センサ（第２センサ）のアドレスを特定する。センサ特定部１３が特定した圧力センサから出力されるセンサ信号は、犬９の心拍の周期および呼吸の周期などの生体情報に関連した圧力変動として出力される。なお、センサ特定部１３は、心拍の周期（第１生体情報）として予め設定された範囲内の圧力および周期的な圧力変動を検出した圧力センサを、心拍に関連する圧力変化を検出可能な圧力センサと特定し（図３の「Ａ」参照）、一方、呼吸の周期（第２生体情報）として予め設定された範囲内の圧力および周期的な圧力変動を検出した圧力センサを、呼吸に関連する圧力変化を検出可能な圧力センサとして特定する（図３の「Ｂ」参照）。

【0031】

なお、センサ特定部１３によってアドレスが特定される圧力センサの数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。センサ特定部１３は、センサスキャン部２１に対して、センサ信号を取得する圧力センサのアドレスを設定する。センサアレイ３０に含まれるすべての圧力センサのアドレスを設定してもよいし、予め定められた数の圧力センサのアドレスを設定してもよい。センサ信号を取得する圧力センサの数を制限することにより、センサアレイ３０に含まれるすべての圧力センサからのセンサ信号を常時取得し続ける場合に比べて、電力消費量を低減させることができる。

【0032】

（センサアレイ３０の構成）
次に、センサアレイ３０の構成について、図２を用いて説明する。図２は、複数の圧力センサが配列するセンサアレイ３０の構成の一例を示す図である。センサアレイ３０は、シート３１〜３３の３つのシートを含んでいる。

【0033】

シート３２は、導電性を有する高分子材料などにより作成された、伸縮性を有するシートであり、圧力が加えられると抵抗値が変化する性質を有するシートである。シート３２は、後述のシート３１とシート３３とによって挟まれるように配されている。

【0034】

シート３１はＶ方向に平行に配設された電極３５を有する。隣り合う電極３５の間には高い絶縁性を有する材料が配されている。一方、シート３３は、Ｖ方向とは異なるＬ方向（例えばＶ方向と垂直な方向）に平行に配設された電極３６を備えている。そして、隣り合う電極３６の間にも高い絶縁性を有する材料が配されている。それゆえ、シート３１平面内、およびシート３３平面内における電極間には絶縁されている。

【0035】

電極３５および電極３６との間には、ドライバ回路３４から所定の電圧が印加されている。図示のように、シート３１およびシート３３によってシート３２を挟んだ場合、電極３５と電極３６とがシート３２を挟んで立体交差する。電極３５と電極３６との立体交差において、電極３５と電極３６との間に流れる電流値は、各立体交差におけるシート３２に加わった圧力の大きさに応じて変化する。例えば、加わる圧力が周期的に変動する場合、電極３５と電極３６との間に流れる電流値も周期的に変動する。すなわち、図２に示すように、電極３５と電極３６とをシート３２を挟んで立体交差させることにより、各立体交差を、圧力（圧電）センサとして機能させることができる。

【0036】

なお、センサアレイ３０は、図２に示すようにシート３１〜３３を重畳させた層構造として構成するのではなく、導電性繊維が織り込まれた布を利用して構成してもよいし、導電性ゴムを利用して構成してもよい。

【0037】

センサアレイ３０を利用することにより、複数の圧力センサを簡単に犬９に装着させることができる。よって、複数の圧力センサを犬９に装着させる煩わしさを回避し、生体情報測定装置１の利便性を向上させることができる。センサアレイ３０を犬９に装着させるために、ハーネス形状および衣服形状などの装着具８を使用してもよい（図１２参照）。

【0038】

犬９にセンサアレイ３０を装着させるのではなく、センサアレイ３０を犬９の胸部および腹部が当接するマット、カーペット、および板などの一部または全体にセンサアレイ３０を配してもよい。例えば、犬９が腹這いになったり寝ころんだりする場所に敷かれているカーペットにセンサアレイ３０を配することにより、犬９が該カーペットの上で腹這いになったときにカーペットに該犬９の胸部および腹部などが当接する。犬９の胸部および腹部などが当接している位置の圧力センサによって該犬９の心拍に関連する圧力変動と、呼吸に関連する圧力変動とを検出することができる。ただし、犬９が自由に動く場合には、犬９の胸部および腹部がセンサアレイ３０と当接した状態を維持することができないため、心拍および呼吸の長時間の測定は困難である。それゆえ、心拍および呼吸を長時間測定する場合には、犬９にセンサアレイ３０を装着させることが望ましい。

【0039】

なお、人間にセンサアレイ３０を適用する場合は、センサアレイ３０を配した衣服および装具などを着用させて心拍および呼吸を測定してもよい。あるいはセンサアレイ３０が配されたベッドなどの上に臥した状態で心拍および呼吸を測定してもよい。

【0040】

（センサアレイ３０による心拍・呼吸に関連する圧力変動の検出）
続いて、センサアレイ３０による心拍・呼吸に関連する圧力変動の検出について、具体例を挙げて、図３および４を用いて説明する。図３は、センサアレイ３０において、心拍を測定可能なセンサ、および呼吸を測定可能なセンサとして特定されたセンサの位置の具体例を示す図である。

【0041】

図３の、Ｌ方向に１０個、Ｖ方向に１６個配列している四角は、センサアレイ３０の各圧力センサを模式的に示している。すなわち、図中のＬ１Ｖ１、Ｌ２Ｖ１などの各四角は、電極３５と電極３６とがシート３２を挟んで立体交差を形成することにより構成される各圧力センサに対応している。

【0042】

そして、図３では、実際の犬９（２歳の雌のビーグル犬）に取り付けたセンサアレイ３０において、心拍が測定可能な圧力センサおよび呼吸が測定可能な圧力センサの分布例を示している。センサ特定部１３によって、心拍に関連する圧力変化を検出可能な圧力センサと特定された圧力センサを「Ａ」と表し、一方、呼吸に関連する圧力変化を検出可能な圧力センサを「Ｂ」と表している。Ｌ２Ｖ１１〜Ｌ２Ｖ１４およびＬ３Ｖ１１〜Ｌ３Ｖ１２のアドレスに対応する圧力センサは、心拍に関連する圧力変化を検出可能な圧力センサであり、Ｌ２Ｖ９、Ｌ２Ｖ１０、Ｌ３Ｖ９、Ｌ３Ｖ１０、など多くの圧力センサが、呼吸に関連する圧力変化を検出可能な圧力センサである。なお、「Ａ」および「Ｂ」などの文字が記入されていない、空の四角に対応する圧力センサからは、心拍および呼吸などに特有の周期的なセンサ信号が得られなかったことを示している。

【0043】

このように、心拍に相関の高いセンサ信号を出力し得る圧力センサと、呼吸に相関が高いセンサ信号を出力し得る圧力センサとは異なっている。そして、一般に、心拍に相関の高いセンサ信号を出力し得る圧力センサとして特定される圧力センサの分布は、狭い領域に制限される。センサ特定部１３は、心拍を測定するために用いる圧力センサを、図３において「Ａ」が記入された圧力センサの中から特定し、一方、呼吸を測定するために用いる圧力センサを、図３において「Ｂ」が記入された圧力センサの中から特定する。

【0044】

例えば、以下の（１）〜（３）の工程によって、心拍および呼吸を測定するために用いる圧力センサを特定することができる。（１）センサ信号解析部１１が、圧力センサからのセンサ信号が示す圧力変動のピーク周波数とパワースペクトル密度を算出する。（２）センサ信号判定部１２は、算出されたパワースペクトル密度のピークのピーク値が所定値より大きく、かつ該ピークの半値幅が所定の幅よりも狭い圧力センサがどれであるかを判定する。（３）センサ特定部１３は、上記（２）における判定結果に基づいて、心拍および呼吸を測定するために用いる圧力センサのアドレスを特定する。

【0045】

なお、上記の（１）において、センサ信号解析部１１が、受信したセンサ信号に対して閾値検出を行う場合には、該センサ信号の振幅を算出すればよい。この場合、センサ信号判定部１２は、上記の（２）において、所定の振幅より大きい振幅のセンサ信号を出力している圧力センサがどれであるかを判定する。そして、（３）センサ特定部１３は、最も大きい振幅のセンサ信号を出力している圧力センサを、心拍および呼吸を測定するために用いる圧力センサのアドレスを特定する。

【0046】

このように特定された圧力センサから取得したセンサ信号に基づいて、周期的な圧力変動をグラフに示した結果を図４に示す。図４の（ａ）は心拍を測定可能な圧力センサによって検出された圧力変化の様子を示す図であり、図４の（ｂ）は呼吸を測定可能な圧力センサによって検出された圧力変化の様子を示す図である。

【0047】

図４の（ａ）に示す例では、１分間に約６０回の圧力変動（約１Ｈｚ）が測定されており、図４の（ｂ）に示す例では、１分間に約１８回の圧力変動（約０．３Ｈｚ）が測定されている。なお、図４の（ａ）および（ｂ）において測定されている圧力変動はそれぞれ、他の測定方法（例えば、心拍測定は心電計、呼吸は目視による測定）によって測定された、心拍の周波数および呼吸の周波数と一致することが確認された。

【0048】

犬９の場合、人間よりも、姿勢の変化による心臓の位置の移動が大きい。生体情報測定装置１は、心拍を測定可能な圧力センサ、および呼吸を測定可能な圧力センサを特定するための処理を、定期的に繰り返す（例えば、１０分間に１回）ため、心拍に関連する圧力変化を検出可能な圧力センサが変化しても、圧力センサの特定処理をやり直して、適切な圧力センサを用いて心拍および呼吸を測定し続けることができる。

【0049】

同一の圧力センサから出力されるセンサ信号から、心拍に関連する圧力変動を示す信号と呼吸に関連する圧力変動を示す信号とを分離する場合、双方の信号が混在している信号から分離するための処理（例えば、フィルタを用いた信号の分離処理）が必要となる。しかし、犬９の場合、心拍の周期と呼吸の周期とが状態変化により近い数値となり得るため、フィルタを用いた信号の分離処理が効果的にできない虞がある。

【0050】

一般に、１つの圧力センサを犬９に装着させて、該圧力センサから出力されるセンサ信号に、心拍に関連する圧力変動と呼吸に関連する圧力変動とが混在しているような場合、心拍に関連する圧力変動を、フィルタ処理によって分離することは困難である。なぜなら、呼吸による体動の大きさと心拍による体動の大きさとを比較した場合、呼吸による体動の大きさの方が、心拍による体動よりも大きいため、心拍に関連する圧力変動のＳ／Ｎ比がフィルタ処理によって低下する可能性が高いからである。

【0051】

生体情報測定装置１は、センサアレイ３０に含まれる複数の圧力センサの中から、心拍を測定可能な圧力センサと、呼吸を測定可能な圧力センサとを特定し、それぞれの圧力センサから出力されるセンサ信号を取得することにより、Ｓ／Ｎ比を低下させるフィルタ処理による分離を行うことなく、心拍および呼吸を同時に測定することが可能である。

【0052】

（圧力センサを特定する処理）
続いて、生体情報測定装置１が、心拍および呼吸をそれぞれ測定可能な圧力センサを、センサアレイ３０に含まれる圧力センサの中から特定する処理について、図５を用いて説明する。図５は、生体情報測定装置１が行う、センサ特定処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【0053】

センサスキャン部２１は、スキャンタイミング制御部４０からの指示に従い、各圧力センサからのセンサ信号をスキャンして、一定時間分（例えば、５秒間）のセンサ信号を取得・蓄積する（Ｓ１）。例えば、スキャンタイミング制御部４０は、生体情報測定装置１の主電源がＯＮになったとき、およびその後１０分おきに各圧力センサからのセンサ信号をスキャンするよう、センサスキャン部２１に指示してもよい。

【0054】

センサスキャン部２１が取得したセンサ信号は、センサ信号処理部２２において、バンドパスフィルタ処理およびノイズ除去処理などが行われ、その後、センサ信号解析部１１に送信される。

【0055】

センサ信号解析部１１は、センサ信号処理部２２から受信した、各圧力センサからのセンサ信号を解析し、ピーク周波数、およびスペクトル密度などを算出する（Ｓ２）。

【0056】

次に、センサ信号判定部１２は、センサ信号解析部１１が算出したピーク周波数、およびスペクトル密度を参照して、５０Ｈｚ以下にピークを有するセンサ信号を出力している圧力センサが存在するか否かを判定する（Ｓ３、センサ信号判定ステップ）。なお、犬９が興奮して激しく動いているときには、呼吸の周期と心拍の周期とが互いに接近する可能性があるため、この判定は、犬９が落ち着いているときに行われることが望ましい。

【0057】

上記の条件を満たす圧力センサが存在しない場合（Ｓ３にてＮＯ）、センサスキャン部２１が、各圧力センサからのセンサ信号をスキャンするまで待機する。すなわち、５０Ｈｚ以下のピークが検出可能な場合は、犬９が比較的落ち着いている状態であり、犬が落ち着いていない場合には、検出可能になるまで、待機することになる。犬が落ち着いている状態を待つことにより、センサアレイ３０の複数の圧力センサの中から、確実に心拍および呼吸を測定可能な圧力センサを特定することができる。一方、上記の条件を満たす圧力センサが存在している場合（Ｓ３にてＹＥＳ）、心拍に関連する（基づく）圧力変化を検出している圧力センサ、および呼吸に関連する（基づく）圧力変化を検出している圧力センサのアドレスを特定する（Ｓ４、センサ特定ステップ）。

【0058】

センサスキャン部２１は、センサ特定部１３が特定したアドレスに対応する圧力センサから出力されるセンサ信号の取得・蓄積を開始する（Ｓ５）。センサ信号処理部２２は、取得されたセンサ信号のバンドパスフィルタ処理およびノイズ除去処理などを行い、処理済のセンサ信号を、例えば、外部機器（例えば、図１２に示す生体情報管理サーバ１００および通信端末２００など）に送信する（出力ステップ）。

【0059】

生体情報測定装置１は、心拍を測定可能な圧力センサ、および呼吸を測定可能な圧力センサを特定するための処理を定期的に繰り返すため、心拍に関連する圧力変化を検出可能な圧力センサが変化しても、圧力センサの特定処理をやり直して、適切な圧力センサを用いて心拍および呼吸を測定し続けることができる。また、生体情報測定装置１は、連続して心拍および呼吸を測定するために、センサアレイ３０に含まれるすべての圧力センサからのセンサ信号を取得・蓄積するのではなく、特定されたアドレスに対応する圧力センサからのセンサ信号のみ取得する。それゆえ、心拍の周期および呼吸の周期などの生体情報の測定に要する消費電力量を低減させることができる。

【0060】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図６〜図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

【0061】

（生体情報測定装置１ａの構成）
図６は、本発明の実施形態２に係る生体情報測定装置１ａの概略構成の一例を示すブロック図である。図示の生体情報測定装置１ａは、体動検知部４１および体動解析部４２をさらに備えている点で、図１の生体情報測定装置１と異なっている。すなわち、生体情報測定装置１は、心拍を測定可能な圧力センサ、および呼吸を測定可能な圧力センサを特定するための処理を定期的に繰り返す構成であったが、生体情報測定装置１ａは、犬９が所定の閾値を超える大きさの加速度を伴う体動を行った場合にも、心拍を測定可能な圧力センサ、および呼吸を測定可能な圧力センサを特定するための処理をやり直す構成である。

【0062】

体動検知部４１は、犬９の体動（動き）を検知するセンサであり、例えば、加速度センサであってよい。体動検知部４１は、センサアレイ３０と同様に犬９に装着されており（図１２の各種処理回路７などに設置され得る）、犬９の体動を検知し、検知信号を体動解析部４２に送信する。

【0063】

体動解析部４２は、犬９の体動の大きさが所定の閾値を超えた場合に、センサスキャン部２１に対して、センサアレイ３０のスキャンを行うように指示する信号を出力する。体動検知部４１が加速度センサである場合、犬９の体動の大きさの所定の閾値は、例えば、０点からの出力変動が±２Ｇなどと設定すればよい。ここで、１Ｇは重力加速度である。

【0064】

なお、犬９の行動性、気性、および装着具８によって固定されたセンサアレイ３０の固定具合に応じて、この所定の閾値を低く（例えば、±１Ｇ）設定してもよいし、高く（例えば、±３Ｇ）設定してもよい。

【0065】

なお、犬９が興奮して激しく動いているときには、呼吸の周期と心拍の周期とが互いに接近する可能性がある。一方、犬９の体動が小さい、すなわち犬９が安静状態である場合、心拍の周期と呼吸の周期とが十分に離れている。それゆえ、圧力センサを特定する処理は、犬９が落ち着いているときに行われることが望ましい。そこで、体動検知部４１によって、犬９が安静状態であることを検知した場合に、呼吸を測定可能な圧力センサ、および心拍を測定可能な圧力センサを特定してもよい。

【0066】

（犬９の体動を検知して、圧力センサの特定をやり直す処理）
生体情報測定装置１ａが、犬９の体動を検知して、圧力センサの特定をやり直す処理の流れについて、図７を用いて説明する。図７は、生体情報測定装置１ａが、犬９の体動を検出したことに基づいて、センサ特定をやり直す処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【0067】

体動検知部４１が体動を検知すると（Ｓ１１）、体動解析部４２は、検知された体動が所定の閾値を超える大きさの体動か否かを判定する（Ｓ１２）。検知された体動が所定の閾値を超える大きさの体動であった場合（Ｓ１２にてＹＥＳ）、センサスキャン部２１は、体動解析部４２からの指示に従い、圧力センサの特定（図５に示すセンサ特定処理）をやり直す（Ｓ１３、センサ特定ステップ）。

【0068】

犬９の体動によって、装着させているセンサアレイ３０の位置がずれる可能性がある。また、犬９が姿勢を変化させることによって、該犬９の心臓の位置が変わる可能性もある。それゆえ、犬９の体動を検知して、その体動が所定の閾値を超える大きさの体動であれば、心拍を測定可能な圧力センサ、および呼吸を測定可能な圧力センサを特定するための処理をやり直すことが望ましい。そこで、生体情報測定装置１ａは、犬９の体動が検出されたタイミングで、圧力センサの特定をやり直す。これにより、犬９が自由に動くことを許容しつつ、心拍および呼吸の測定を安定的に継続することができる。

【0069】

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図８〜図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

【0070】

（生体情報測定装置１ｂの構成）
図８は、本発明の実施形態３に係る生体情報測定装置１ｂの概略構成の一例を示すブロック図である。図示の生体情報測定装置１ｂは、生体情報算出部４３およびセンサ状態評価部４４をさらに備えている点で、図１の生体情報測定装置１と異なっている。すなわち、生体情報測定装置１は、心拍を測定可能な圧力センサ、および呼吸を測定可能な圧力センサを特定するための処理を定期的に繰り返す構成であったが、生体情報測定装置１ｂは、センサ信号処理部２２から送信される、特定の圧力センサからのセンサ信号に基づいて算出される、犬９の心拍の周期および呼吸の周期が所定の許容範囲からずれた場合にも、圧力センサの特定をやり直す構成である。すなわち、生体情報測定装置１ｂは、実際に測定されている心拍数および呼吸数を常に監視して、これらの測定結果が異常な値になったときに、圧力センサの特定をやり直す。

【0071】

生体情報算出部４３は、心拍を測定可能な圧力センサとして特定された圧力センサからのセンサ信号、および呼吸を測定可能な圧力センサとして特定された圧力センサからのセンサ信号をセンサ信号処理部２２から取得して、心拍の周期、および呼吸の周期を算出する。心拍の周期および呼吸の周期は、パワースペクトル密度をフーリエ変換することによって算出してもよい。または、所定の値より大きいピーク値のピークを検出し、該ピークが検出される周期に基づいて心拍の周期および呼吸の周期を算出してもよい。

【0072】

センサ状態評価部４４は、生体情報算出部４３が算出した心拍の周期、および呼吸の周期が所定の許容範囲からずれている場合に、センサスキャン部２１に対して、センサアレイ３０のスキャンを行うように指示する信号を出力する。ここで、所定の許容範囲とは、例えば、呼吸の周期として１０回／分以上２００回／分以下、心拍の周期として６０回／分以上２００回／分以下などと設定すればよい。なお、この所定の許容範囲は、犬９の状態に応じて、適宜、設定を変更可能であってもよい。例えば、一般的に犬９の呼吸の周期は、小型犬で２０〜３０回／分、大型犬で１５回／分と言われている。

【0073】

（算出された生体情報を監視して、圧力センサの特定をやり直す処理）
生体情報測定装置１ｂが、算出された心拍の周期および呼吸の周期などの生体情報に基づいて、圧力センサの特定をやり直す処理の流れについて、図９を用いて説明する。図９は、生体情報測定装置１ｂが、生体情報測定装置１ｂが算出した生体情報に基づいて、センサ特定をやり直す処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【0074】

生体情報算出部４３は、生体情報算出部４３からセンサ信号を取得して、心拍の周期および呼吸の周期等の生体情報を算出する（Ｓ２１）。算出された生体情報が所定の許容範囲からずれている場合（Ｓ２２にてＮＯ）、センサスキャン部２１は、生体情報算出部４３からの指示に従い、圧力センサの特定（図５に示すセンサ特定処理）をやり直す（Ｓ２３、センサ特定ステップ）。

【0075】

このように、生体情報測定装置１ｂは、測定された生体情報を常に監視して、所定の許容範囲からずれた異常な値が測定された場合には、心拍を測定可能な圧力センサ、および呼吸を測定可能な圧力センサの特定をやり直す構成である。これにより、何らかの理由で、犬９の心臓の位置が変化した場合においても、正しい心拍および呼吸の測定を安定的に継続することができる。

【0076】

〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図１０〜図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

【0077】

（生体情報測定装置１ｃの構成）
図１０は、本発明の実施形態４に係る生体情報測定装置１ｃの概略構成の一例を示すブロック図である。図示の生体情報測定装置１ｃは、表示部４５をさらに備えている点で、図１の生体情報測定装置１と異なっている。すなわち、生体情報測定装置１ｃは、犬９の飼い主などのユーザがセンサアレイ３０を犬９に装着させたときに、該センサアレイ３０が適切に装着されているか否かをユーザに知らせるための表示部４５を備えている。

【0078】

表示部４５は、センサアレイ３０と同様に犬９に装着されており（図１２の各種処理回路７などに設置され得る）、ＬＥＤのランプを点灯するものであってもよいし、液晶画面に文字などを表示するものであってもよい。なお、表示部４５は、ユーザの通信端末２００の表示部であってもよい。この場合、センサアレイ３０が適切に装着されているか否かを示す情報を、各種処理回路７（送信装置）に含まれる無線通信の回路を用いて、ユーザの通信端末２００へ送信する構成とすればよい。

【0079】

（センサアレイ３０の取り付けの適否を通知する処理）
生体情報測定装置１ｃが、センサアレイ３０が犬９に適切に装着されているか否かをユーザに知らせる処理の流れについて、図１１を用いて説明する。図１１は、生体情報測定装置１ｃが、センサアレイ３０の取り付け状態の適否を通知する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【0080】

犬９にセンサアレイ３０が装着され、生体情報測定装置１ｃの電源がＯＮになると（Ｓ３１）、生体情報測定装置１ｃは、図５に示すようなセンサ特定処理を実行する（Ｓ３２）。圧力センサを特定することができなかった場合（Ｓ３３にてＮＯ）、センサアレイ３０の取り付けのやり直しをユーザに促す指示を表示部４５に表示する（Ｓ３５）。一方、圧力センサの特定が完了した場合（Ｓ３３にてＹＥＳ）には、その旨を表示部４５に表示する。

【0081】

これにより、センサアレイ３０を犬に取り付けた時点で、正しく装着できているか否かをユーザに知らせることができる。よって、心拍および呼吸の測定を着実に開始することができる。

【0082】

〔実施形態５〕
（生体情報管理システム３００）
次に、生体情報測定装置１を適用した生体情報管理システム３００について、図１２を用いて説明する。なお、生体情報測定装置１ａ〜１ｃを生体情報管理システム３００に適用してもよい。図１２は、センサアレイ３０を犬９に装着させて、犬９の健康状態を管理する生体情報管理システム３００の構成例を示す図である。図示の生体情報管理システム３００は、測定された犬９の心拍数（生体情報）および心拍の周期（生体情報）と、呼吸数（生体情報）および呼吸周期（生体情報）とを生体情報管理サーバ１００にて管理する構成である。

【0083】

生体情報管理システム３００は、犬９に装着させた生体情報測定装置１、生体情報管理サーバ１００、および通信端末２００を含み、これらが通信ネットワーク１５０を介して相互に通信可能に接続されている。ここで、通信端末２００とは、携帯電話機、スマートフォン、タブレットなどの携帯機器であってもよいし、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）であってもよい。通信端末２００は、犬９の飼い主の所有する通信端末２００であってもよいし、動物病院の医師などが所有する通信端末２００であってもよい。

【0084】

図示の犬９には、衣服状の装着具８を装着させている。装着具８の、犬９の胸部に当接する位置にはセンサアレイ３０が配され、一方、装着具８の、犬９の背中側に相当する位置には、各種処理回路７が配されている。各種処理回路７には、電池（二次電池など）および無線通信の回路（通信装置）などが含まれ得る。また、各種処理回路は、例えば、センサアレイ３０に所定の電圧を印加するドライバ回路３４、およびセンサ信号取得部２０などを含んでいてもよい。すなわち、この装着具８によって、生体情報測定装置１を、犬に着せる衣服状の形状を有するウェラブルな形態の装置として実現することができる。

【0085】

なお、ここでは、犬９の心拍および呼吸に関連する圧力変化を同時に測定するために、センサアレイ３０を犬９の胸部に当接する位置に配した例を示している。例えば、脈波（生体情報）および心拍など関連する圧力変化を測定する場合には、センサアレイ３０を犬９の腋窩および肢など、血管に近い皮膚に当接する位置に配してもよい。また、筋肉などの収縮の周期（生体情報）を測定する場合には、センサアレイ３０を背筋または大腿部などに当接する位置に配してもよい。

【0086】

または、体動を制約しないようにセンサアレイ３０を犬９に装着させて、該犬９の姿勢および行動など（立っている、座っている、寝ている、餌を食べている、および尻尾を振っているなど）を検出してもよい。すなわち、生体情報測定装置１は、犬９の健康状態および習慣的行動などを検出することが可能である。

【0087】

センサアレイ３０は、犬９の胸部から腹部にかけて当接する。犬９の胸部から腹部は、犬９の心臓の拍動、および呼吸における吸気および排気に伴う肺動に応じて、周期的に動いている。それゆえ、犬９の胸部から腹部にかけて当接するセンサアレイ３０に含まれる複数の圧力センサのうち、いくつかの圧力センサは、犬９の心拍に関連した圧力変動を検出し、いくつかの圧力センサは、犬９の呼吸に関連した圧力変動を検出することができる。

【0088】

生体情報測定装置１によって測定された生体情報は、図示のように、無線通信によって（通信ネットワーク１５０を介して）、生体情報管理サーバ１００および飼い主が所有する通信端末２００へと送信されてもよい。また、生体情報測定装置１が犬９の姿勢および習慣的行動を測定した場合も、通信ネットワーク１５０を介して、生体情報管理サーバ１００および飼い主が所有する通信端末２００へと送信されてもよい。これにより、犬９と離れた場所の飼い主に、犬９の健康状態および行動を知らせることができる。

【0089】

なお、生体情報測定装置１の信号解析部１０を、生体情報管理サーバ１００および通信端末２００などに配する構成であってもよい。この場合、生体情報管理サーバ１００および通信端末２００は、受信したセンサ信号を受信し、該センサ信号が出力された時刻（あるいは、該センサ信号を受信した時刻）とともに蓄積されてもよい。

【0090】

なお、犬９に装着させた生体情報測定装置１と通信端末２００とが直接通信する構成であってもよい。例えば、犬９の生体情報を測定した結果を生体情報管理サーバ１００にて記憶・管理する構成であってもよいし、生体情報管理サーバ１００と複数の通信端末２００とが通信可能な構成であってもよい。すなわち、生体情報管理サーバの代わりに、通信端末２００が備える記憶部（図示せず）に犬９の生体情報を測定した結果を記憶・管理する構成であってもよい。

【0091】

なお、生体情報管理システム３００に、複数の生体情報測定装置１および複数の通信端末２００が含まれる構成であってもよい。生体情報管理システム３００は、複数の犬９の生体情報を測定し、該測定した生体情報を各犬９について記憶・管理し、通信端末２００に該生体情報を配信することができる。

【0092】

〔ソフトウェアによる実現例〕
生体情報測定装置１、１ａ、１ｂ、１ｃの制御ブロック（特にセンサ信号解析部１１、センサ信号判定部１２、およびセンサ特定部１３）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

【0093】

後者の場合、生体情報測定装置１、１ａ、１ｂ、１ｃは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークおよび放送波など）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

【0094】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る生体情報測定装置１、１ａ〜１ｃは、生体（犬９）に装着され、該生体の生体情報に関連した圧力を検知する複数のセンサ（センサアレイ３０）と、上記複数のセンサから出力されるセンサ信号毎に、上記圧力の変動が所定の条件を満たすか否かを判定するセンサ信号判定部１２と、上記センサ信号判定部によって、上記所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力したセンサの中から１または複数のセンサを特定するセンサ特定部１３と、を備え、上記センサ特定部が特定したセンサから出力されるセンサ信号を、上記生体の上記生体情報に関連した圧力変動として出力する。

【0095】

上記の構成によれば、生体に装着され、該生体の生体情報に関連した圧力を検知する複数のセンサのうち、上記圧力の変動が所定の条件を満たすセンサ信号を出力するセンサを特定して、特定したセンサからのセンサ信号を、上記生体の上記生体情報に関連した圧力変動として出力する。これにより、複数のセンサのうち、生体の生体情報に関連した圧力変動を検知しているセンサを特定して、該特定されたセンサから出力されるセンサ信号を、該生体の生体情報に関連した状態を示す信号として出力することができる。よって、生体の姿勢および体動などによって、生体情報に関連する圧力変化を検出可能なセンサが変化した場合にも、適切なセンサを特定して生体情報を測定することができる。

【0096】

また、生体情報測定装置は、連続して生体情報を測定するために、全てのセンサからのセンサ信号を出力するのではなく、特定のセンサからのセンサ信号のみを出力する。それゆえ、長時間の測定に要する消費電力量を低減させることができる。

【0097】

本発明の態様２に係る生体情報測定装置は、上記態様１において、上記センサは、上記複数のセンサが配列してなるセンサアレイ３０に含まれるセンサであってもよい。

【0098】

このように構成すれば、複数のセンサを簡単に生体に装着させることができる。よって、複数のセンサを生体に装着させる煩わしさを回避して、生体情報測定装置１の利便性を向上させることができる。なお、センサアレイを生体に装着させるために、ハーネス形状および衣服形状などの装着具などを使用してもよい。

【0099】

本発明の態様３に係る生体情報測定装置は、上記態様１または２において、上記センサ特定部は、上記センサ信号判定部によって、上記所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力したセンサの中から、上記生体の第１生体情報に関連する圧力を検知可能な１または複数の第１センサ、および上記生体の第２生体情報に関連する圧力を検知可能な１または複数の第２センサを特定し、上記第１センサから出力されるセンサ信号を、上記第１生体情報に関連した圧力変動として出力し、上記第２センサから出力されるセンサ信号を、上記第２生体情報に関連した圧力変動として出力する構成であってもよい。

【0100】

上記の構成によれば、上記所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力したセンサの中から、上記生体の第１生体情報に関連する圧力を検知可能な１または複数の第１センサ、および上記生体の第２生体情報に関連する圧力を検知可能な１または複数の第２センサを特定する。これにより、複数のセンサの中から、第１生体情報の測定に用いるセンサと、第２生体情報の測定に用いるセンサとを別々に特定し、それぞれのセンサから出力されるセンサ信号を取得することができる。すなわち、第１生体情報と第２生体情報とを同じセンサを用いて測定するのではなく、異なるセンサを用いて測定することができる。よって、Ｓ／Ｎ比を低下させることなく、第１生体情報および第２生体情報を同時に測定することができる。

【0101】

本発明の態様４に係る生体情報測定装置は、上記態様１から３のいずれかにおいて、上記生体の体動を検知する体動検知部４１をさらに備え、上記体動検知部が検知した体動の大きさが所定の閾値を超えた場合に、上記センサ信号判定部は、上記複数のセンサから出力されるセンサ信号毎に、上記圧力の変動が所定の条件を満たすか否かを判定し、または該判定をやり直し、上記センサ特定部は、上記所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力したセンサの中から１または複数のセンサを特定してもよい。

【0102】

生体の体動によって、装着させている複数のセンサの位置がずれる可能性がある。また、生体が姿勢を変化させることによって、該生体の心臓の位置が変わる可能性もある。それゆえ、生体の体動を検知して、その体動が所定の閾値を超える大きさの体動であれば、その体動の検知をトリガとして、生体情報を測定するために用いるセンサの特定を行うか、あるいは既に行ったセンサの特定をやり直すことが望ましい。

【0103】

上記の構成によれば、生体情報測定装置は、所定の閾値を超える体動が検知された場合に、センサの特定を行ったり、センサの特定をやり直したりする。これにより、生体が自由に動くことを許容しつつ、適切なタイミングでセンサの特定をやり直すことができる。よって、生体情報の測定を安定的に継続することができる。

【0104】

本発明の態様５に係る生体情報測定装置は、上記態様１から３のいずれかにおいて、上記生体の体動を検知する体動検知部をさらに備え、上記センサ特定部は、上記体動検知部が検知した体動の大きさが所定の閾値以下である場合に、上記センサ信号判定部は、上記複数のセンサから出力されるセンサ信号毎に、上記圧力の変動が所定の条件を満たすか否かを判定し、または該判定をやり直し、上記センサ特定部は、上記所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力したセンサの中から１または複数のセンサを特定してもよい。

【0105】

上記の構成によれば、生体情報測定装置は、所定の閾値以下の体動が検知された場合に、センサの特定を行う。これにより、生体が安静状態にあり、適切なセンサを確実に特定が可能であるときに、センサの特定を行うことができる。よって、生体情報の測定を安定的に継続することができる。また、体動が所定の閾値を超えているときにセンサの特定を既に行っていた場合でも、所定の閾値以下の体動が検知されたことをトリガとして、センサの特定をやり直すことによって、適切なセンサをより確実に特定することができる。

【0106】

本発明の態様６に係る生体情報測定装置は、上記態様１から３のいずれかにおいて、上記センサ特定部が特定したセンサから出力されるセンサ信号に基づいて、上記生体情報を算出する生体情報算出部４３をさらに備え、上記生体情報算出部が算出した生体情報が、該生体情報として許容される所定の許容範囲内ではない場合に、上記センサ信号判定部は、上記複数のセンサから出力されるセンサ信号毎に、上記圧力の変動が所定の条件を満たすか否かの判定をやり直し、上記センサ特定部は、上記所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力したセンサの中から１または複数のセンサを特定してもよい。

【0107】

上記の構成によれば、算出された生体情報が、所定の許容範囲内ではない場合、センサの特定を行う。これにより、生体の生体情報が正常に測定されていない場合に、適切にセンサの特定をやり直すことができる。よって、測定される生体情報の信頼性を維持することができる。

【0108】

本発明の態様７に係る生体情報測定装置は、上記態様１から６のいずれかにおいて、所定の時間間隔で、上記センサ信号判定部が、上記複数のセンサから出力されるセンサ信号毎に、上記生体情報を測定するための所定の条件を満たすか否かを、判定するタイミングを制御するタイミング制御部（スキャンタイミング制御部４０）をさらに備えていてもよい。

【0109】

所定の時間間隔で、センサの特定を行うことにより、常に適切なセンサを用いて生体情報を測定することができる。

【0110】

本発明の態様８に係る生体情報管理システム３００は、上記態様１から７のいずれかに記載の生体情報測定装置１、１ａ〜１ｃと、上記複数のセンサ（センサアレイ３０）から出力されるセンサ信号を外部機器（生体情報管理サーバ１００、通信端末２００）に送信する送信装置（各種処理回路７）と、を備えている。上記の構成によれば、上記態様１から７と同様の効果を奏する。

【0111】

本発明の態様９に係る生体情報測定装置１、１ａ〜１ｃの制御方法は、生体（犬９）に装着され、該生体の生体情報に関連した圧力を検知する複数のセンサ（センサアレイ３０）を備える生体情報測定装置の制御方法であって、上記複数のセンサから出力されるセンサ信号毎に、上記生体情報を測定するための所定の条件を満たすか否かを判定するセンサ信号判定ステップ（Ｓ３）と、上記センサ信号判定ステップにおいて、上記所定の条件を満たすと判定されたセンサ信号を出力したセンサの中から１または複数のセンサを特定するセンサ特定ステップ（Ｓ４、Ｓ１３、Ｓ２３）と、上記センサ特定ステップにおいて特定したセンサから出力されるセンサ信号を、上記生体の上記生体情報に関連した圧力として出力する出力ステップ、とを含んでいる。上記の構成によれば、上記態様１と同様の効果を奏する。

【0112】

本発明の各態様に係る生体情報測定装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記生体情報測定装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記生体情報測定装置をコンピュータにて実現させる生体情報測定装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

【0113】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

【符号の説明】

【0114】

１、１ａ〜１ｃ 生体情報測定装置
７ 各種処理回路（送信装置）
９ 犬（生体）
１２ センサ信号判定部
１３ センサ特定部
３０ センサアレイ（複数のセンサ）
４０ スキャンタイミング制御部（タイミング制御部）
４１ 体動検知部
４３ 生体情報算出部
１００ 生体情報管理サーバ（外部機器）
２００ 通信端末（外部機器）
３００ 生体情報管理システム
Ｓ３ センサ信号判定ステップ
Ｓ４、Ｓ１３、Ｓ２３ センサ特定ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】