特許 6297133 生体情報データ解析装置及び該生体情報データ解析装置を用いた生体情報測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6297133

(24)【登録日】2018年3月2日

(45)【発行日】2018年3月20日

(54)【発明の名称】生体情報データ解析装置及び該生体情報データ解析装置を用いた生体情報測定装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/0245 20060101AFI20180312BHJP

   A61B 5/08 20060101ALI20180312BHJP

   A61B 5/11 20060101ALI20180312BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/02 712

   A61B5/08

   A61B5/10 310A

【請求項の数】6

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2016-504182(P2016-504182)

(86)(22)【出願日】2015年2月20日

(86)【国際出願番号】JP2015054738

(87)【国際公開番号】WO2015125906

(87)【国際公開日】20150827

【審査請求日】2016年6月17日

(31)【優先権主張番号】特願2014-31836(P2014-31836)

(32)【優先日】2014年2月21日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプス電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085453

【弁理士】

【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫

(74)【代理人】

【識別番号】100120204

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 巌

(74)【代理人】

【識別番号】100108006

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 昌弘

(74)【代理人】

【識別番号】100135183

【弁理士】

【氏名又は名称】大窪 克之

(72)【発明者】

【氏名】大滝 幸夫

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 誠

【審査官】 湯本 照基

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５３１１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１５５８２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０２４５

Ａ６１Ｂ ５／０８

Ａ６１Ｂ ５／１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生体情報から生体値を算出する制御部と、該制御部で処理したデータを保存する記憶部と、を備えた生体情報データ解析装置であって、
前記制御部は、前記生体情報を所定時間連続計測して得た生体情報データから、該生体情報データの特徴点に対応した時刻値を順次抽出して、前記記憶部に保存し、２以上の整数であるｎ回のステップを経て前記生体値を確定するものであり、
前記制御部は、前記ｎ回のステップのうちの第１ステップとして、保存された複数の前記時刻値のそれぞれの間隔時間から仮生体値をそれぞれ算出して生体値群とし、
以後、最後の第ｎステップまでの各ステップで、その１つ前のステップで算出された仮生体値の生体値群の中で、予め決められた上限値より大きい値の仮生体値である基準外値を仮削除するとともに、残った仮生体値を処理対象である補正生体値群とし、前記第ｎステップの補正生体値群を最終補正生体値群とし、該最終補正生体値群の平均値を前記生体情報の前記生体値として確定するもので、
前記制御部は、前記第ｎステップとして、その１つ前のステップ迄で仮削除された基準外値が連続した場合は、基準外値の元となる連続した前記時刻値の内、最も早い前記時刻値と最も遅い前記時刻値との間隔時間から新規生体値を算出し、該新規生体値を前記第ｎステップで残った補正生体値群に加算することを特徴とする生体情報データ解析装置。

【請求項2】

仮生体値が予め決められた下限値より小さい場合には、この小さい仮生体値を生体値群から除くことを特徴とする請求項１記載の生体情報データ解析装置。

【請求項3】

上限値は、生体値群の平均値に所定値を乗じた値であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の生体情報データ解析装置。

【請求項4】

前記生体情報データは、所定レベルを基準にして正負の出力値として得られ、
前記特徴点は、前記生体情報データが負から正に反転する際にクロスするゼロクロス点であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の生体情報データ解析装置。

【請求項5】

前記生体情報は脈拍情報及び呼吸情報であり、前記生体値は脈拍値と呼吸値であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の生体情報データ解析装置。

【請求項6】

生体の脈拍情報及び呼吸情報を含んだ生体情報信号から、脈拍値及び呼吸値を算出する生体情報測定装置であって、
送信信号を放射するとともに該送信信号が前記生体で反射した反射信号を受信するアンテナと、
前記送信信号を生成する送信部と、
前記送信信号の一部と前記アンテナで受信された前記反射信号とが入力される検波部と、該検波部に接続され前記検波部から出力される情報信号を処理する信号処理部と、
該信号処理部と前記送信部に接続され生体情報を出力するコントロール部と、
該コントロール部に接続される請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の生体情報データ解析装置と、を備えたことを特徴とする生体情報測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生体情報データを解析する生体情報データ解析装置及び該生体情報データ解析装置を用いた生体情報測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、高血圧、高脂血症、糖尿病など生活習慣病の増加に伴い、各人の健康志向が高まってきており、血圧、脈拍、呼吸及び体温等の生体情報を定期的に測定することが多くなってきた。また、医療関係の現場においても、生体情報を測定する機会が年々増えてきている。このような状況により、生体情報を気軽に測定できる生体情報測定装置の要望が益々高まってきている。

【0003】

このような生体情報測定装置の例として、特許文献１（従来例）では、図１５に示すような脈波測定装置９００が提案されている。図１５は、脈波測定装置９００を説明する図であって、図１５（ａ）は、脈波測定装置９００が被験者９９９の手に装着された状態を示す図であり、図１５（ｂ）は、脈波測定装置９００の電気的構成を示すブロック図である。図１６は、脈波測定装置９００における脈波データ解析方法を説明する図であって、図１６（ａ）は、脈波波形生成部９３１（図１５（ｂ）を参照）により生成された脈波波形の一例を示すグラフであり、図１６（ｂ）は、移動平均処理された脈波波形におけるボトム値及びピーク値、並びにボトム−ピーク振幅値の検出状況を示すグラフである。

【0004】

図１５（ａ）に示す脈波測定装置９００は、表示部（表示手段）９１２を有し被験者９９９の手首付近に装着される脈波測定装置本体部９２１と、脈波測定装置本体部９２１と信号ケーブル９０１で電気的に接続され指先に装着されるプローブ９２２と、から構成されている。更に、脈波測定装置９００は、図１５（ｂ）に示すように、脈波測定装置本体部９２１にデータ解析手段９４２及び記憶手段９２５を有しているとともに、プローブ９２２に発光素子と受光素子を備えた脈波検出手段９２３を有している。そして、脈波測定装置９００は、従来例に記載されている脈波データ解析方法を用いて、被験者９９９の脈波データから心電図Ｒ−Ｒ間隔に相当する情報である脈波Ｐ−Ｐ間隔を抽出している。

【0005】

また、上述した従来例の脈波測定装置９００における具体的な脈波データ解析方法は、先ず、脈波検出手段９２３により、図１６（ａ）に示すような脈波波形をサンプリングして、移動平均処理を行い、記憶手段９２５に順次蓄積するようにしている。

【0006】

次に、図１６（ｂ）に示すように、移動平均処理後の脈波波形からボトム値（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５）及びピーク値（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５）を時間軸に沿って順次比較し、ボトム値からピーク値に遷移するときのボトム値とピーク値をペアリングする。例えば、図１６（ｂ）に示すボトム値Ｂ１とピーク値Ｐ１のペアやボトム値Ｂ２とピーク値Ｐ２のペアとなる。

【0007】

次に、ペアリングしたボトム値とピーク値の振幅差（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ５）から、当該ペアの振幅差が前後ペアの振幅差よりも所定の閾値（例えば１／２に設定）より小さい場合、当該ペアを脈拍数の計算に使用しないようにしている。例えば、図１６（ｂ）に示す振幅差ＳＷ２及び振幅差ＳＷ４は、使用されない。

【0008】

最後に、残ったペアのピーク値を用いて、脈波Ｐ−Ｐ間隔を抽出するようにしている。例えば、図１６（ｂ）に示すピーク値Ｐ１、ピーク値Ｐ３、ピーク値Ｐ５が計算に用いられる。以上により、切痕ノイズ（リップル）とみられる振幅値が小さいいくつかのピーク値が除かれて、正確な脈波Ｐ−Ｐ間隔の算出が可能となるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００８−２５３５７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、生体情報測定装置を静止状態で常に用いる訳ではなく、場合によっては、移動中や車両に乗ったような場面での使用が考えられる。その際には、電磁波ノイズや振動等で脈波波形（生体情報の測定値の波形）が変動しやすく、リップル（切痕ノイズ）が大きくなり、従来例の脈波測定装置９００では、正確に測定できないという課題があった。更に、ユーザ（被験者）の体に装着（従来例）しないで、離れた位置から生体情報が測定できる、電波を利用した方法では、検出される生体情報データのリップルが比較的大きくなっており、従来例の脈波測定装置９００の脈波データ解析方法では、正確に測定できないという課題があった。

【0011】

本発明は、上述した課題を解決するもので、生体情報を精度良く測定できる生体情報データ解析装置及び該生体情報データ解析装置を用いた生体情報測定装置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】

【0012】

この課題を解決するために、本発明の生体情報データ解析装置は、生体情報から生体値を算出する制御部と、該制御部で処理したデータを保存する記憶部と、を備えた生体情報データ解析装置であって、前記制御部は、前記生体情報を所定時間連続計測して得た生体情報データから、該生体情報データの特徴点に対応した時刻値を順次抽出して、前記記憶部に保存し、２以上の整数であるｎ回のステップを経て前記生体値を確定するものであり、前記制御部は、前記ｎ回のステップのうちの第１ステップとして、保存された複数の前記時刻値のそれぞれの間隔時間から仮生体値をそれぞれ算出して生体値群とし、以後、最後の第ｎステップまでの各ステップで、その１つ前のステップで算出された仮生体値の生体値群の中で、予め決められた上限値より大きい値の仮生体値である基準外値を仮削除するとともに、残った仮生体値を処理対象である補正生体値群とし、前記第ｎステップの補正生体値群を最終補正生体値群とし、該最終補正生体値群の平均値を前記生体情報の前記生体値として確定するもので、前記制御部は、前記第ｎステップとして、その１つ前のステップ迄で仮削除された基準外値が連続した場合は、基準外値の元となる連続した前記時刻値の内、最も早い前記時刻値と最も遅い前記時刻値との間隔時間から新規生体値を算出し、該新規生体値を前記第ｎステップで残った補正生体値群に加算することを特徴としている。

【0013】

これによれば、本発明の生体情報データ解析装置は、電磁波ノイズや振動等によるリップルが大きい生体情報データであっても、このリップルの影響をできるだけ除去できる。このことにより、正確に生体値を算出することができ、生体情報を精度良く測定することができる。

【0016】

また、本発明の生体情報データ解析装置は、仮生体値が予め決められた下限値より小さい場合には、この小さい仮生体値を生体値群から除くことを特徴としている。

【0017】

これによれば、何らかの影響で下限の特異点が存在したとしても、この影響を除くことができる。このことにより、より一層正確に生体値を算出することができ、生体情報をより一層精度良く測定することができる。

【0018】

また、本発明の生体情報データ解析装置は、上限値は、生体値群の平均値に所定値を乗じた値であることを特徴としている。

【0019】

これによれば、生体（被験者）の状態や測定環境の変化による様々な状態の生体情報データに対して、より的確な上限値を決めることができる。このため、生体情報データのより的確なデータ解析を行うことができ、より一層正確に生体値を算出することができる。このことにより、生体情報をより一層精度良く測定することができる。

【0020】

また、本発明の生体情報データ解析装置は、前記生体情報データは、所定レベルを基準にして正負の出力値として得られ、前記特徴点が、前記生体情報データが負から正に反転する際にクロスするゼロクロス点であることを特徴としている。

【0021】

これによれば、最大ピーク或いは最小ボトム近傍で見られる、電磁波ノイズや振動等によるリップルの影響を最も受けないポイントとなっている。このことにより、生体情報データを解析して、脈拍値や呼吸値等の生体情報の生体値を抽出する際に、より一層益々正確に生体値を算出することができ、生体情報をより一層益々精度良く測定することができる。

【0022】

また、本発明の生体情報データ解析装置は、前記生体情報が脈拍情報及び呼吸情報であり、前記生体値は脈拍値と呼吸値であることを特徴としている。

【0023】

また、より電磁波ノイズや振動等に影響される生体情報の脈拍情報及び呼吸情報であって、その生体値が脈拍値及び呼吸値であるので、その悪影響によるリップルが大きく発生した生体情報データであっても、このリップルの影響をできるだけ除去することができる。このことにより、より一層正確に生体値を算出することができ、生体情報をより一層精度良く測定することができる。

【0024】

また、本発明の生体情報測定装置は、生体の脈拍情報及び呼吸情報を含んだ生体情報信号から、脈拍値及び呼吸値を算出する生体情報測定装置であって、送信信号を放射するとともに該送信信号が前記生体で反射した反射信号を受信するアンテナと、前記送信信号を生成する送信部と、前記送信信号の一部と前記アンテナで受信された前記反射信号とが入力される検波部と、該検波部に接続され前記検波部から出力される情報信号を処理する信号処理部と、該信号処理部と前記送信部に接続され生体情報を出力するコントロール部と、該コントロール部に接続される請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の生体情報データ解析装置と、を備えたことを特徴としている。

【0025】

これによれば、上記のいずれかに記載の生体情報データ解析装置を備えているので、電磁波ノイズや振動等によるリップルが大きい生体情報データの元となる反射信号が入力されても、このリップルの影響をできるだけ除去することができる。このことにより、正確に脈拍値や呼吸値等の生体値を算出することができ、生体情報を精度良く測定することができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明の生体情報データ解析装置は、電磁波ノイズや振動等によるリップルが大きい生体情報データであっても、このリップルの影響をできるだけ除去できる。このことにより、正確に生体値を算出することができ、本発明の生体情報データ解析装置を用いた生体情報測定装置は、生体情報を精度良く測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の第１実施形態に係わる生体情報測定装置の動作概要を説明する図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係わる生体情報測定装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図3】本発明の第１実施形態の生体情報測定装置における制御動作を説明するフローチャートのパートＡ図である。

【図4】本発明の第１実施形態の生体情報測定装置における制御動作を説明するフローチャートのパートＢ図である。

【図5】本発明の第１実施形態の生体情報測定装置における制御動作を説明するフローチャートのパートＣ図である。

【図6】本発明の第１実施形態の生体情報測定装置における制御動作を説明するフローチャートのパートＤ図である。

【図7】本発明の第１実施形態の生体情報測定装置における制御動作を説明するフローチャートのパートＥ図である。

【図8】本発明の第１実施形態の生体情報測定装置における制御動作を説明するフローチャートのパートＦ図である。

【図9】本発明の第１実施形態の生体情報測定装置による測定データを生体情報データ解析装置で解析した一例を示したグラフである。

【図10】本発明の第１実施形態の生体情報データ解析装置で解析した結果の一例示した一覧表である。

【図11】本発明の第２実施形態に係わる生体情報データ解析装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図12】本発明の第２実施形態の生体情報データ解析装置における制御動作を説明するフローチャートのパートＧ図である。

【図13】本発明の第２実施形態の生体情報データ解析装置における制御動作を説明するフローチャートであって、図１２のパートＧ図に続くパートＨ図である。

【図14】本発明の第２実施形態の生体情報データ解析装置における制御動作を説明するフローチャートであって、図１３のパートＨ図に続くパートＪ図である。

【図15】従来例の脈波測定装置を説明する図であって、図１５（ａ）は、脈波測定装置が被験者の手に装着された状態を示す図であり、図１５（ｂ）は、脈波測定装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図16】従来例の脈波測定装置９００における具体的な脈波データ解析方法を示した図であって、図１６（ａ）は、脈波波形生成部により生成された脈波波形の一例を示すグラフであり、図１６（ｂ）は、移動平均処理された脈波波形におけるボトム値及びピーク値、並びにボトム−ピーク振幅値の検出状況を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

【0029】

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係わる生体情報測定装置５０１の動作概要を説明する図である。図２は、本発明の第１実施形態に係わる生体情報測定装置５０１の構成を示す機能ブロック図である。

【0030】

先ず、本発明の第１実施形態に係わる生体情報測定装置５０１の動作概要について説明する。本発明の第１実施形態の生体情報測定装置５０１は、図１に示すように、検出対象である生体４００に対して送信信号ＴＳを放射して、生体４００から反射する反射信号ＲＳを検出することで、生体４００における脈拍情報及び呼吸情報を含む生体情報を検知するものである。そして、この脈拍情報及び呼吸情報を含んだ生体情報信号から、脈拍値及び呼吸値を含む生体情報値を抽出することができる。

【0031】

次に、生体情報測定装置５０１の構成について説明する。本発明の第１実施形態の生体情報測定装置５０１は、図２に示すように、送信信号ＴＳを放射するとともに反射信号ＲＳを受信するアンテナＡＴと、送信信号ＴＳを生成する送信部２と、送信信号ＴＳの一部と反射信号ＲＳとが入力される検波部３と、検波部３から出力される情報信号を処理する信号処理部Ｓ５と、信号処理部Ｓ５と送信部２に接続されるコントロール部Ｃ６と、コントロール部Ｃ６に接続される生体情報データ解析装置１０１と、を備えて構成される。他に、第１実施形態の生体情報測定装置５０１には、第１伝送線路１７と、第２伝送線路２７と、切り換え手段である第１スイッチ１８及び第２スイッチ２８と、を備えている。また、生体情報測定装置５０１には、図示しない電源回路を有しており、生体情報測定装置５０１の各部に動作に必要な電力を供給している。

【0032】

生体情報測定装置５０１のアンテナＡＴは、図２に示すように、切り換え手段である第１スイッチ１８に接続されており、第１伝送線路１７を伝送してきた送信信号ＴＳを放射するとともに、送信信号ＴＳが生体４００で反射した反射信号ＲＳを受信し、第２伝送線路２７へ送信している。なお、図２では、第１伝送線路１７の一端と接続されているが、図２の状態から第１スイッチ１８を切り換えることにより、第２伝送線路２７の一端と接続することができる。

【0033】

また、第１伝送線路１７と第２伝送線路２７の他端には、図２に示すように、切り換え手段である第２スイッチ２８が接続されており、この第２スイッチ２８により、第１伝送線路１７或いは第２伝送線路２７の一方を選択し、第１伝送線路１７或いは第２伝送線路２７の他端と接続することができる。また、第２スイッチ２８は、送信部２の出力端子２ａに接続されている。

【0034】

生体情報測定装置５０１の送信部２は、送信回路を有して構成されており、図２に示すように、出力端子２ａに接続されている。そして、送信部２は、送信信号ＴＳを生成し、図２では、第２スイッチ２８、第１伝送線路１７、第１スイッチ１８を経由して、アンテナＡＴに送信信号ＴＳを送信している。

【0035】

一方、アンテナＡＴで受信された反射信号ＲＳは、図２の状態から第１スイッチ１８及び第２スイッチ２８を切り換えて、アンテナＡＴ、第１スイッチ１８、第２伝送線路２７、第２スイッチ２８を経由して、出力端子２ａに入力される。なお、送信信号ＴＳの送信及び反射信号ＲＳの受信において、第１伝送線路１７及び第２伝送線路２７の何れかを選択するのは、第１スイッチ１８及び第２スイッチ２８を切り換えることにより、任意に行うことができる。

【0036】

生体情報測定装置５０１の検波部３は、検波回路を有して構成されており、図２に示すように、送信部２の出力端子２ａに接続されている。そして、検波部３は、送信部２が送信動作中に出力端子２ａから出力される送信信号ＴＳの一部と、アンテナＡＴで受信された反射信号ＲＳと、が入力され、送信信号ＴＳ及び反射信号ＲＳの検波を行い、情報信号を信号処理部Ｓ５に出力している。

【0037】

生体情報測定装置５０１の信号処理部Ｓ５は、図２に示すように、信号処理回路を有して構成されており、検波部３に接続されている。そして、検波部３から出力される情報信号の信号処理を行い、その結果をコントロール部Ｃ６へ出力している。その際に、信号処理部Ｓ５の信号処理回路は、検波部３からの情報信号の振幅の変化を増幅し、増幅した増幅信号をアナログ−デジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）により、アナログ信号からデジタル信号へ変換しており、信号処理部Ｓ５は、このＡＤ変換信号（Analog-to-Digital Convertion信号）をコントロール部Ｃ６へ出力している。

【0038】

生体情報測定装置５０１のコントロール部Ｃ６は、図２に示すように、制御回路３６と記録部５６とを有して構成されており、送信部２と、信号処理部Ｓ５と、第１スイッチ１８と、第２スイッチ２８と、生体情報データ解析装置１０１と、に接続されている。そして、コントロール部Ｃ６は、送信部２の動作状態を制御するとともに、第１スイッチ１８及び第２スイッチ２８を制御し、第１伝送線路１７または第２伝送線路２７のどちらか一方を選択して、アンテナＡＴと出力端子２ａとを接続するための制御信号を出力している。

【0039】

また、コントロール部Ｃ６は、信号処理部Ｓ５を制御するとともに、信号処理部Ｓ５からの出力信号（ＡＤ変換信号）を取得し、順次、記録部５６に出力信号（ＡＤ変換信号）を格納している。そして、コントロール部Ｃ６は、この出力信号（ＡＤ変換信号）を処理して生体情報データとし、この生体情報データを生体情報データ解析装置１０１に送信している。

【0040】

生体情報測定装置５０１の生体情報データ解析装置１０１は、図２に示すように、生体情報データから生体情報を抽出する制御部１１５と、制御部１１５で処理したデータが保存できる記憶部１５５と、を備えて構成され、生体情報測定装置５０１のコントロール部Ｃ６に接続されている。そして、生体情報データ解析装置１０１の制御部１１５は、解析回路を有しており、コントロール部Ｃ６からの生体情報データを解析して、脈拍値や呼吸値等の生体情報の生体値を抽出している。

【0041】

以上のような構成により、本発明の第１実施形態の生体情報測定装置５０１は、送信信号ＴＳを放射して、生体４００から反射する反射信号ＲＳを検出することで、生体４００の呼吸に伴う体動や、脈拍に伴う体表面の動きを検出して、生体４００における脈拍値及び呼吸値を含む生体情報を検知することができる。その際に、生体情報測定装置５０１のコントロール部Ｃ６からの生体情報データの解析に、本発明の第１実施形態の生体情報データ解析装置１０１を用いている。

【0042】

次に、第１実施形態の生体情報測定装置５０１の制御動作について、図３を用いて説明する。図３は、本発明の第１実施形態の生体情報測定装置における制御動作を説明するフローチャートのパートＡ図である。

【0043】

先ず、第１実施形態の生体情報測定装置５０１は、図３のフローチャートに示すように、送信部２から送信信号ＴＳを送信し、図１に示すアンテナＡＴを介して、図１に示す生体４００に向けて送信信号ＴＳを放射する。そして、生体４００から反射してきた反射信号ＲＳをアンテナＡＴで受信する。

【0044】

次に、図３に示すように、アンテナＡＴを介して受信された反射信号ＲＳと送信信号ＴＳの一部とが、検波部３に入力される。そして、検波部３は、送信信号ＴＳ及び反射信号ＲＳの検波を行い、検波部３から情報信号ＪＳを信号処理部Ｓ５に送信する。

【0045】

次に、検波部３から情報信号ＪＳが信号処理部Ｓ５に入力されると、信号処理部Ｓ５は、図３に示すように、情報信号ＪＳの周波数の違いを用いてフィルタリング処理を行い、所望の生体信号ＳＳを抽出する。そして、信号処理部Ｓ５は、この生体信号ＳＳをコントロール部Ｃ６へ送信する。

【0046】

次に、信号処理部Ｓ５から生体信号ＳＳがコントロール部Ｃ６に入力されると、コントロール部Ｃ６は、図３に示すように、生体信号ＳＳを処理して所望の生体情報データＳＤ１を生成する。そして、コントロール部Ｃ６は、この生成された生体情報データＳＤ１を、順次、記録部５６に格納するとともに、生体情報データＳＤ１を生体情報データ解析装置１０１に送信する。

【0047】

最後に、生体情報データ解析装置１０１は、コントロール部Ｃ６から入力された生体情報データＳＤ１を受信し、この生体情報データＳＤ１を解析して、脈拍値や呼吸値等の生体情報の生体値を抽出するようにしている。

【0048】

次に、生体情報データ解析装置１０１における制御動作について、図４ないし図１０を用いて、詳細に説明する。なお、図９及び図１０は、実際の測定データの一例を示しており、これらの例を用いて説明する。図４は、本発明の第１実施形態の生体情報データ解析装置における制御動作を説明するフローチャートであって、図３のパートＡ図に続くパートＢ図である。図５は、本発明の第１実施形態の生体情報データ解析装置における制御動作を説明するフローチャートであって、図４のパートＢ図に続くパートＣ図である。図６は、本発明の第１実施形態の生体情報データ解析装置における制御動作を説明するフローチャートであって、図５のパートＣ図に続くパートＤ図である。図７は、本発明の第１実施形態の生体情報データ解析装置における制御動作を説明するフローチャートであって、図６のパートＤ図に続くパートＥ図である。図８は、本発明の第１実施形態の生体情報データ解析装置における制御動作を説明するフローチャートであって、図７のパートＥ図の後のパートＦ図である。図９は、本発明の第１実施形態の生体情報測定装置による測定データを生体情報データ解析装置で解析した一例を示したグラフであり、図９（ａ）は、生体情報データＳＤ１から第１生体値群Ｈ１をそれぞれ算出する解析例を示した図であり、図９（ｂ）は、第１基準外値Ｇ１及び第２基準外値Ｇ２を仮削除した状態の間隔時間ＤＳを示した図であり、図９（ｃ）は、第ｎステップを経て第１仮生体値Ａ１に新規生体値ＡＭが加算された状態の間隔時間ＤＳを示した図である。図１０は、本発明の第１実施形態の生体情報データ解析装置で解析した結果の一例示した一覧表である。図９における横軸は、経過時間を示しており、縦軸は、送信信号ＴＳと反射信号ＲＳの位相差を示しており、強度（出力値）で表している。図１０における数値は、特徴点ＣＰで抽出した時刻値Ｔに対応した脈拍値（１分間における脈拍数）を示しており、算出した脈拍値の単位は、ＢＰＭ（Beat Per Minute）である。

【0049】

先ず、生体情報データ解析装置１０１は、図４のフローチャートに示すように、受信した生体情報データＳＤ１を記憶部１５５に格納する。この生体情報データＳＤ１は、生体４００を所定時間連続計測して得られた生体情報のデータであり、その一例として、図９では、正負の波形を有した出力値として得られた脈拍情報の生体情報データＳＤ１を示している。

【0050】

次に、生体情報データ解析装置１０１の制御部１１５は、図９に示すような生体情報データＳＤ１の波形から、ある特徴点ＣＰを捉えて、この特徴点ＣＰに対応した時刻値Ｔを抽出する。そして、この時刻値Ｔを記憶部１５５に保存している。本発明の第１実施形態では、ある特徴点ＣＰとして、生体情報データＳＤ１が負から正に反転する際にクロスするゼロクロス点を用いている。このゼロクロス点は、図９に示すように、最大ピーク或いは最小ボトム近傍で見られる、電磁波ノイズや振動等によるリップルの影響を最も受けないポイントとなっている。これにより、生体情報データＳＤ１を解析して、脈拍値や呼吸値等の生体情報の生体値を抽出する際に、正確に生体値を算出することができ、生体情報を精度良く測定することができる。なお、生体情報データＳＤ１が正から負に反転する際にクロスするゼロクロス点を用いても、同様の効果が得られる。また、このゼロクロス点は、所定レベルを基準にしたゼロクロス点であって、例えばＤＣバイアスをかけた場合には、ＤＣバイアス分を差し引いたデータでのゼロクロス点となる。

【0051】

次に、制御部１１５は、図４に示すように、特徴点ＣＰに対応した時刻値Ｔを順次抽出して、この時刻値Ｔを記憶部１５５に順次保存することを繰り返す。そして、一定以上の時刻値Ｔのデータが有るか無いかを判断し、データが一定以上有る場合は、次のステップに進むようにしている。例えば、図１０の例では、２１個の抽出した時刻値Ｔ（１０．５９秒から２４．６９秒まで）の場合の例を記載している。なお、この時刻値Ｔの個数、或いはデータ解析の時間範囲は、予め記憶部１５５に記憶させることができ、任意に設定することができる。

【0052】

次に、制御部１１５は、次の第１ステップＳＴ１として、図５に示すように、保存された複数の時刻値Ｔのそれぞれの間隔時間ＤＳ（図９（ａ）を参照）から第１仮生体値Ａ１をそれぞれ算出し、算出した複数の第１仮生体値Ａ１である第１生体値群Ｈ１を記憶部１５５に保存する。具体的には、例えば、図１０に示す１０．５９秒と１１．４４秒との間隔時間ＤＳ１（図９（ａ）を参照）が、０．８５秒なので、この間隔で脈拍が打たれたとして、脈拍値が７１（回／分）であると算出している。例えば、図１０に示す１５．０４秒と１５．７４秒との間隔時間ＤＳ７（図９（ａ）を参照）が、０．８５秒なので、脈拍値が８６（回／分）であると算出している。なお、図９（ａ）では、間隔時間ＤＳ１から間隔時間ＤＳ２０までの２０個の間隔が示されている。

【0053】

次に、制御部１１５は、第１ステップＳＴ１以降の第ｎステップを行う。ここで、第１ステップＳＴ１以降のステップを第ｎステップと設定し、第ｎステップの直前のステップを第ｎ−１ステップと設定している。但し、ｎは２以上の整数である。つまり、図５に示すように、第１ステップＳＴ１の次のステップが第ｎステップである第２ステップＳＴ２となり、第２ステップＳＴ２の直前のステップである第ｎ−１ステップが第１ステップＳＴ１となる。また、同様にして、第２ステップＳＴ２の次のステップが図６に示す第ｎステップである第３ステップＳＴ３となり、第３ステップＳＴ３の直前のステップである第ｎ−１ステップが第２ステップＳＴ２となる。また、第３ステップＳＴ３の次のステップが図７に示す第ｎステップである第４ステップＳＴ４となり、第４ステップＳＴ４の直前のステップである第ｎ−１ステップが第３ステップＳＴ３となる。このようにして、第ｎステップを繰り返して、予め決められたｎの数値によりステップが進められる。

【0054】

先ず、制御部１１５は、第ｎステップであるｎが２の第２ステップＳＴ２を行う。第２ステップＳＴ２では、図５に示すように、第１生体値群Ｈ１の平均値を算出して、その平均値に第１所定値Ｋ１を乗じ、第１上限値Ｌ１を算出している。例えば、図１０に示すように、第１生体値群Ｈ１の２１個の平均値が１０３（回／分）となり、その平均値に第１所定値Ｋ１である１．１５を乗じ、第１上限値Ｌ１の１１８（回／分）を算出している。この例では、第１所定値Ｋ１を１．１〜１．２の間の１．１５と好適に設定したが、これに限るものではない。

【0055】

次に、制御部１１５は、図５に示すように、第ｎ−１ステップの第１ステップＳＴ１で算出された第ｎ−１生体値群である第１生体値群Ｈ１の中で、第ｎ−１上限値である第１上限値Ｌ１より大きい値の第１仮生体値Ａ１（第ｎ−１仮生体値）を抽出し、抽出した第１仮生体値Ａ１を第ｎ−１基準外値である第１基準外値Ｇ１として、算出の対象となるデータ群から仮削除する。そして、残った第１仮生体値Ａ１を第ｎ補正生体値群である第２補正生体値群ＣＨ２として取り扱い、次に算出の対象となる補正データ群とする。例えば、図１０に示すように、第１基準外値Ｇ１は、１５４、１２０、４００及び１４６（回／分）となり、残った１６個のデータが次に算出の対象となる補正データ群となる。

【0056】

また、第ｎステップ（ここでは第２ステップＳＴ２）では、制御部１１５は、第ｎステップの直前の第ｎ−１ステップ（ここでは第１ステップＳＴ１）迄で仮削除された第ｎ−１基準外値が連続しているかどうかを確認する。この第２ステップＳＴ２では、第１ステップＳＴ１で第ｎ−１基準外値（第０基準外値に相当）は抽出されないので、次の工程へと進む。そして、制御部１１５は、図５に示すように、残った第１仮生体値Ａ１を第２補正生体値群ＣＨ２として確定する。

【0057】

次に、制御部１１５は、第ｎステップであるｎが３の第３ステップＳＴ３を行う。第３ステップＳＴ３では、図６に示すように、第２補正生体値群ＣＨ２の平均値を算出して、その平均値に第２所定値Ｋ２を乗じ、第２上限値Ｌ２を算出する。例えば、図１０に示すように、第２補正生体値群ＣＨ２の１６個の平均値が７８（回／分）となり、その平均値に第２所定値Ｋ２の１．１５を乗じ、第２上限値Ｌ２の９０（回／分）を算出している。この例でも、第２所定値Ｋ２を１．１〜１．２の間の１．１５と好適に設定した。なお、言うまでもないが、上述した方法で算出した第２上限値Ｌ２は、第１上限値Ｌ１より小さい値になっている。

【0058】

次に、制御部１１５は、図６に示すように、第ｎ−１ステップの第２ステップＳＴ２で算出された第２補正生体値群ＣＨ２（第ｎ−１生体値群であるとともに第ｎ補正生体値群でもある）の中で、第ｎ−１上限値である第２上限値Ｌ２より大きい値の第２仮生体値Ａ２（第ｎ−１仮生体値）を抽出し、抽出した第２仮生体値Ａ２を第ｎ−１基準外値である第２基準外値Ｇ２として、算出の対象となる補正データ群から仮削除する。そして、残った第２仮生体値Ａ２を第ｎ補正生体値群である第３補正生体値群ＣＨ３として取り扱い、次に算出の対象となる再補正データ群とする。例えば、図１０に示すように、第２基準外値Ｇ２は、１０９及び１０７（回／分）となり、残った１４個のデータが次に算出の対象となる補正データ群となる。なお、図９（ｂ）では、残った１４個の第３補正生体値群ＣＨ３の元となる、間隔時間ＤＳ１〜間隔時間ＤＳ１８までの１５個の間隔が示されている。つまり、図９（ａ）に示す間隔時間ＤＳ５、間隔時間ＤＳ９、間隔時間ＤＳ１０、間隔時間ＤＳ１６、間隔時間ＤＳ１９及び間隔時間ＤＳ２０が使用されない。

【0059】

また、前述したように、第ｎステップ（ここでは第３ステップＳＴ３）では、制御部１１５は、第ｎステップの直前の第ｎ−１ステップ（ここでは第２ステップＳＴ２）迄で仮削除された第ｎ−１基準外値（ここでは第１基準外値Ｇ１）が連続しているかどうかを確認する。この第３ステップＳＴ３では、第２ステップＳＴ２のみで基準外値（第１基準外値Ｇ１）が抽出されているので、この第１基準外値Ｇ１（基準外値）が連続しているかどうか確認する。この基準外値が連続した場合は、基準外値の元となる連続した時刻値Ｔの内、最も早い時刻値Ｔと最も遅い時刻値Ｔとの間隔時間ＤＳから新規生体値ＡＭを算出する。図１０の例では、第１基準外値Ｇ１は連続していないので、次の工程へと進む。そして、制御部１１５は、図６に示すように、残った第２仮生体値Ａ２を第３補正生体値群ＣＨ３として確定する。

【0060】

次に、制御部１１５は、第ｎステップであるｎが４の第４ステップＳＴ４を行う。第４ステップＳＴ４では、図７に示すように、第３補正生体値群ＣＨ３の平均値を算出して、その平均値に第３所定値Ｋ３を乗じ、第３上限値Ｌ３を算出する。例えば、図１０に示すように、第３補正生体値群ＣＨ３の１４個の平均値が７４（回／分）となり、その平均値に第３所定値Ｋ３の１．１５を乗じ、第３上限値Ｌ３の８５（回／分）を算出している。この例でも、第３所定値Ｋ３を１．１〜１．２の間の１．１５と好適に設定した。なお、言うまでもないが、上述した方法で算出した第３上限値Ｌ３は、第２上限値Ｌ２より小さい値になっている。

【0061】

次に、制御部１１５は、図７に示すように、第ｎ−１ステップの第３ステップＳＴ３で算出された第３補正生体値群ＣＨ３（第ｎ−１生体値群であるとともに第ｎ補正生体値群でもある）の中で、第ｎ−１上限値である第３上限値Ｌ３より大きい値の第３仮生体値Ａ３（第ｎ−１仮生体値）を抽出し、抽出した第３仮生体値Ａ３を第ｎ−１基準外値である第３基準外値Ｇ３として、算出の対象となる補正データ群から仮削除する。そして、残った第３仮生体値Ａ３を第ｎ補正生体値群である第４補正生体値群ＣＨ４として取り扱い、次に算出の対象となる再補正データ群とする。例えば、図１０に示すように、第３基準外値Ｇ３は、８６及び８７（回／分）となり、残った１２個のデータが次に算出の対象となる再補正データ群となる。

【0062】

また、前述したように、第ｎステップ（ここでは第４ステップＳＴ４）では、制御部１１５は、第ｎステップの直前の第ｎ−１ステップ（ここでは第３ステップＳＴ３）迄で仮削除された第ｎ−１基準外値（ここでは第１基準外値Ｇ１及び第２基準外値Ｇ２）が連続しているかどうかを確認する。この基準外値（第１基準外値Ｇ１、第２基準外値Ｇ２）が連続した場合は、基準外値の元となる連続した時刻値Ｔの内、最も早い時刻値Ｔと最も遅い時刻値Ｔとの間隔時間ＤＳから新規生体値ＡＭを算出する。そして、この新規生体値ＡＭを記憶部１５５に保存する。例えば、図１０に示すように、第１基準外値Ｇ１の１２０（回／分）と第２基準外値Ｇ２の１０９（回／分）が連続しているので、最も早い時刻値Ｔである１６．６３秒と最も遅い時刻値Ｔである１７．６８秒とを用いて、これらの間隔時間ＤＳ９ｎ（図９（ｃ）を参照）から新規生体値ＡＭである５７（回／分）を算出している。同様にして、第１基準外値Ｇ１の１４６（回／分）と第２基準外値Ｇ２の１０７（回／分）が連続しているので、最も早い時刻値Ｔである２３．７２秒と最も遅い時刻値Ｔである２４．６６秒とを用いて、これらの間隔時間ＤＳ１９ｎ（図９（ｃ）を参照）から新規生体値ＡＭである６２（回／分）を算出している。

【0063】

次に、制御部１１５は、図７に示すように、第ｎステップ（第４ステップＳＴ４）で算出した新規生体値ＡＭを第ｎステップ（第４ステップＳＴ４）で残った第４補正生体値群ＣＨ４に加算して、第ｎ補正生体値群である第４補正生体値群ＣＨ４として確定している。例えば、図１０に示すように、第４補正生体値群ＣＨ４の１２個のデータに新規生体値ＡＭである、５７及び６２（回／分）の２個のデータを加算して、１４個のデータの第４補正生体値群ＣＨ４として確定している。

【0064】

以上に説明したように、第ｎステップ（ここまでは、ｎが２〜４）をｎの回数行うようにしている。

【0065】

例えば、図１０に示すように、第ｎ−１ステップの第４ステップＳＴ４で算出された第４補正生体値群ＣＨ４の中で、第ｎ−１上限値である第４上限値Ｌ４より大きい値の第４仮生体値、つまり８１（回／分）を抽出し、この８１（回／分）の第４仮生体値を第ｎ−１基準外値である第４基準外値として、算出の対象となる補正データ群から仮削除する。そして、残った第４仮生体値を第ｎ補正生体値群である第５補正生体値群ＣＨ５として取り扱い、次に算出の対象となる再補正データ群とする。更に、第５ステップＳＴ５の直前の第ｎ−１ステップ（ここでは第４ステップＳＴ４）迄で仮削除された第ｎ−１基準外値（ここでは第１基準外値Ｇ１、第２基準外値Ｇ２及び第３基準外値Ｇ３）が連続しているかどうかを確認する。そして、第３基準外値Ｇ３の８７（回／分）と第１基準外値Ｇ１の４００（回／分）が連続しているので、最も早い時刻値Ｔである２１．９０秒と最も遅い時刻値Ｔである２２．０５秒とを用いて、これらの間隔時間から新規生体値ＡＭである７１（回／分）を算出している。そして、第５補正生体値群ＣＨ５の１３個のデータに新規生体値ＡＭである、７１（回／分）のデータを加算して、１４個のデータの第５補正生体値群ＣＨ５として確定している。

【0066】

例えば、図１０に示すように、ｎが６の第６ステップＳＴ６では、第ｎ−１ステップの第５ステップＳＴ５で算出された第５補正生体値群ＣＨ５の中で、第ｎ−１上限値である第５上限値Ｌ５より大きい値の第５仮生体値を抽出するが、対象となる第５仮生体値が見られなく、第ｎ−１基準外値である第５基準外値は抽出されない。故に、第５仮生体値を第ｎ補正生体値群である第６補正生体値群ＣＨ６として取り扱い、次に算出の対象となる再補正データ群とする。更に、第６ステップＳＴ６の直前の第ｎ−１ステップ（ここでは第５ステップＳＴ５）迄で仮削除された第ｎ−１基準外値（ここでは第１基準外値Ｇ１、第２基準外値Ｇ２、第３基準外値Ｇ３及び第４基準外値）が連続しているかどうかを確認する。そして、第１基準外値Ｇ１の１５４（回／分）、第４基準外値の８１（回／分）及び第３基準外値Ｇ３の８６（回／分）が連続しているので、最も早い時刻値Ｔである１４．３０秒と最も遅い時刻値Ｔである１５．７４秒とを用いて、これらの間隔時間から新規生体値ＡＭである５３（回／分）を算出している。そして、第６補正生体値群ＣＨ６の１４個のデータに新規生体値ＡＭである、５３（回／分）のデータを加算して、１５個のデータの第６補正生体値群ＣＨ６として確定している。

【0067】

例えば、図１０に示すように、ｎが７の第７ステップＳＴ７では、第ｎ−１ステップの第６ステップＳＴ６で算出された第６補正生体値群ＣＨ６の中で、第ｎ−１上限値である第６上限値Ｌ６より大きい値の第６仮生体値を抽出するが、対象となる第６仮生体値が見られなく、第ｎ−１基準外値である第６基準外値は抽出されない。故に、第６仮生体値を第ｎ補正生体値群である第７補正生体値群ＣＨ７として取り扱い、次に算出の対象となる再補正データ群とする。更に、第７ステップＳＴ７の直前の第ｎ−１ステップ（ここでは第６ステップＳＴ６）迄で仮削除された第ｎ−１基準外値（ここでは第１基準外値Ｇ１、第２基準外値Ｇ２、第３基準外値Ｇ３及び第４基準外値）が連続しているかどうかを確認するが、連続した基準外値が見られないので、第７補正生体値群ＣＨ７の１５個のデータを第７補正生体値群ＣＨ７として確定している。

【0068】

以上に説明した第ｎステップでは、各ステップの終了時において、制御部１１５は、図８に示すように、第ｎステップでの制御が予め設定されたｎ回数より多いか少ないかを判断し、少ない場合は上述の制御を繰り返し、多い場合は次の最終ステップＳＴｆに進むようにしている。なお、本発明の第１実施形態では、少なくとも２回以上、具体的には７回、行っている。これにより、各ステップを経て得られる仮削除されなかった第ｎ補正生体値群内のデータを絞り込め、第ｎ−１仮生体値及び新規生体値ＡＭをある範囲に収束させることができる。なお、繰り返しの回数は、予め記憶部１５５に記憶させることができ、任意に設定することができるが、測定精度と処理速度に鑑み、３回〜９回の間の回数がより好適である。

【0069】

最後に、制御部１１５は、図８に示すように、最終ステップＳＴｆを行う。最終ステップＳＴｆでは、制御部１１５は、図８に示すように、最後のステップ（第ｎステップ）における第ｎ補正生体値群を最終補正生体値群として確定する。そして、最終補正生体値群の平均値を算出して、この算出した最終補正生体値群の平均値を生体情報の生体値として確定し、生体情報測定装置５０１に出力している。例えば、図１０に示すように、最後のステップ（第７ステップＳＴ７）における第７補正生体値群ＣＨ７の平均値は、６８（回／分）となり、この６８（回／分）を生体値（ここでは脈拍値）として確定している。

【0070】

以上のように、本発明の生体情報データ解析装置１０１は、図４ないし図８に示すようなステップを用いて生体４００の生体情報データＳＤ１から生体情報の生体値を抽出しているので、電磁波ノイズや振動等によるリップルが大きい生体情報データＳＤ１であっても、このリップルの影響をできるだけ除去できる。このことにより、正確に生体値を算出することができ、生体情報を精度良く測定することができる。

【0071】

また、本発明の第１実施形態では、仮削除した第ｎ−１基準外値の元となる時刻値Ｔから新規生体値ＡＭを算出し、第ｎステップで残った第ｎ補正生体値群に新規生体値ＡＭを加算するようにしているので、より正確な生体情報データＳＤ１の解析を行うことができる。このことにより、より正確に生体値を算出することができ、生体情報をより精度良く測定することができる。

【0072】

また、本発明の第１実施形態では、第ｎ−１生体値群を用いて、第ｎ−１上限値（例えば第１上限値Ｌ１、第２上限値Ｌ２、第３上限値Ｌ３、第４上限値Ｌ４、第５上限値Ｌ５及び第６上限値Ｌ６）を決めているので、生体４００の状態や測定環境の変化による様々な状態の生体情報データＳＤ１に対して、より的確な第ｎ−１上限値を決めることができる。このため、生体情報データＳＤ１のより的確なデータ解析を行うことができ、より正確に生体値を算出することができる。このことにより、生体情報をより精度良く測定することができる。

【0073】

以上のように構成された本発明の第１実施形態の生体情報データ解析装置１０１及び生体情報測定装置５０１における、効果について、以下に纏めて説明する。

【0074】

本発明の第１実施形態の生体情報データ解析装置１０１は、各ステップを用いて生体４００の生体情報データＳＤ１から生体情報の生体値を抽出しているので、電磁波ノイズや振動等によるリップルが大きい生体情報データＳＤ１であっても、このリップルの影響をできるだけ除去できる。このことにより、正確に生体値を算出することができ、生体情報を精度良く測定することができる。

【0075】

また、仮削除した第ｎ−１基準外値の元となる時刻値Ｔから新規生体値ＡＭを算出し、第ｎステップで残った第ｎ補正生体値群に新規生体値ＡＭを加算するようにしているので、より正確な生体情報データＳＤ１の解析を行うことができる。このことにより、より正確に生体値を算出することができ、生体情報をより精度良く測定することができる。

【0076】

また、第ｎ−１生体値群を用いて、第ｎ−１上限値（例えば第１上限値Ｌ１、第２上限値Ｌ２、第３上限値Ｌ３、第４上限値Ｌ４、第５上限値Ｌ５及び第６上限値Ｌ６）を決めているので、生体４００の状態や測定環境の変化による様々な状態の生体情報データＳＤ１に対して、より的確な第ｎ−１上限値を決めることができる。このため、生体情報データＳＤ１のより的確なデータ解析を行うことができ、より正確に生体値を算出することができる。このことにより、生体情報をより精度良く測定することができる。

【0077】

また、特徴点ＣＰが生体情報データＳＤ１の負から正に反転する際にクロスするゼロクロス点であるので、最大ピーク或いは最小ボトム近傍で見られる、電磁波ノイズや振動等によるリップルの影響を最も受けないポイントとなっている。このことにより、生体情報データＳＤ１を解析して、脈拍値や呼吸値等の生体情報の生体値を抽出する際に、より一層正確に生体値を算出することができ、生体情報をより一層精度良く測定することができる。

【0078】

また、より電磁波ノイズや振動等に影響される生体情報の脈拍情報であって、その生体値が脈拍値であるので、その悪影響によるリップルが大きく発生した生体情報データＳＤ１であっても、このリップルの影響をできるだけ除去することができる。このことにより、より一層正確に生体値を算出することができ、生体情報をより一層精度良く測定することができる。

【0079】

また、本発明の第１実施形態の生体情報測定装置５０１は、本発明の第１実施形態の生体情報データ解析装置１０１を備えているので、電磁波ノイズや振動等によるリップルが大きい生体情報データＳＤ１の元となる反射信号ＲＳが入力されても、このリップルの影響をできるだけ除去することができる。このことにより、正確に脈拍値や呼吸値等の生体値を算出することができ、生体情報を精度良く測定することができる。

【0080】

［第２実施形態］
図１１は、本発明の第２実施形態に係わる生体情報データ解析装置１０２の構成を示す機能ブロック図である。図１２は、本発明の第２実施形態の生体情報データ解析装置における制御動作を説明するフローチャートのパートＧ図である。図１３は、本発明の第２実施形態の生体情報データ解析装置における制御動作を説明するフローチャートであって、図１２のパートＧ図に続くパートＨ図である。図１４は、本発明の第２実施形態の生体情報データ解析装置における制御動作を説明するフローチャートであって、図１３のパートＨ図に続くパートＪ図である。また、第２実施形態の生体情報データ解析装置１０２は、第１実施形態の生体情報データ解析装置１０１に対し、制御動作が主に異なる。なお、第１実施形態と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【0081】

本発明の第２実施形態の生体情報データ解析装置１０２は、図１１に示すように、生体情報データＳＤ２から生体情報を抽出する制御部２１５と、制御部２１５で処理したデータが保存できる記憶部２５５と、を備えて構成され、生体情報を測定する測定装置５５５に接続されている。

【0082】

生体情報データ解析装置１０２の制御部２１５は、解析回路を有しており、測定装置５５５からの生体情報データＳＤ２を解析して、脈拍値や呼吸値等の生体情報の生体値を抽出している。また、制御部２１５は、各種電子部品と集積回路（ＩＣ、Integrated Circuit）を用いて構成されている。

【0083】

生体情報データ解析装置１０２の記憶部２５５は、測定装置５５５からの生体情報データＳＤ２や制御部２１５で処理したデータを保存している。また、記憶部２５５は、集積回路（ＩＣ、Integrated Circuit）等の内部記憶媒体を用いている。なお、記憶部２５５として、メモリーカード等の外部記憶媒体を用いても良い。

【0084】

次に、生体情報データ解析装置１０２における制御動作について、図１２ないし図１４を用いて、詳細に説明する。

【0085】

先ず、生体情報データ解析装置１０２は、図１２のフローチャートに示すように、測定装置５５５から生体情報データＳＤ２を受信し、受信した生体情報データＳＤ２を記憶部２５５に格納する。この生体情報データＳＤ２は、生体４００を所定時間連続計測して得られたデータである。

【0086】

次に、生体情報データ解析装置１０２の制御部２１５は、第１実施形態の図９に示すような生体情報データＳＤ２の波形から、ある特徴点ＣＰを捉えて、この特徴点ＣＰに対応した時刻値Ｔを抽出する。そして、この時刻値Ｔを記憶部２５５に保存している。本発明の第２実施形態では、第１実施形態と同様に、ある特徴点ＣＰとして、生体情報データＳＤ２が負から正に反転する際にクロスするゼロクロス点を用いている。このゼロクロス点は、最大ピーク或いは最小ボトム近傍で見られる、電磁波ノイズや振動等によるリップルの影響を最も受けないポイントとなっている。これにより、生体情報データＳＤ２を解析して、脈拍値や呼吸値等の生体情報の生体値を抽出する際に、正確に生体値を算出することができ、生体情報を精度良く測定することができる。なお、生体情報データＳＤ２が正から負に反転する際にクロスするゼロクロス点を用いても、同様の効果が得られる。

【0087】

次に、制御部２１５は、図１２に示すように、特徴点ＣＰに対応した時刻値Ｔを順次抽出して、この時刻値Ｔを記憶部２５５に順次保存することを繰り返す。そして、一定以上の時刻値Ｔのデータが有るか無いかを判断し、データが一定以上有る場合は、次のステップに進むようにしている。なお、この時刻値Ｔの個数、或いはデータ解析の時間範囲は、予め記憶部２５５に記憶させることができ、任意に設定することができる。

【0088】

次に、制御部２１５は、次の第１ステップＳＴ１として、図１２に示すように、保存された複数の時刻値Ｔのそれぞれの間隔時間ＤＳから第１仮生体値Ｑ１をそれぞれ算出し、算出した複数の第１仮生体値Ｑ１である第１生体値群Ｈ２１を記憶部２５５に保存する。

【0089】

次に、制御部２１５は、図１２に示すように、第１生体値群Ｈ２１の中で、予め決められた下限値Ｍ１より小さい値の第１仮生体値Ｑ１を抽出し、この抽出した第１仮生体値Ｑ１を下限基準外値ＧＬ１として、第１生体値群Ｈ２１から仮削除し、新規の第１生体値群Ｈ２１として確定している。これにより、何らかの影響で下限の特異点が存在したとしても、この影響を除くことができる。

【0090】

次に、制御部２１５は、図１３に示すように、第１ステップＳＴ１以降の第ｎステップを行う。先ず、制御部２１５は、第ｎステップであるｎが２の第２ステップＳＴ２を行う。第２ステップＳＴ２では、制御部２１５は、図１３に示すように、第ｎ−１生体値群である新規の第１生体値群Ｈ２１（図１２を参照）の平均値を算出して、その平均値に第ｎ−１所定値を乗じ、第ｎ−１上限値を算出している。なお、本発明の第２実施形態では、第１実施形態と同様に、第ｎ−１所定値を１．１〜１．２の間の１．１５と好適に設定している。

【0091】

次に、制御部２１５は、図１３に示すように、第ｎ−１ステップの第１ステップＳＴ１で算出された第１生体値群Ｈ２１の中で、第ｎ−１上限値より大きい値の第ｎ−１仮生体値（第１仮生体値Ｑ１）を抽出し、抽出した第１仮生体値Ｑ１を第ｎ−１基準外値として、算出の対象となるデータ群から仮削除する。そして、残った第１仮生体値Ｑ１を第ｎ補正生体値群として取り扱い、次に算出の対象となる補正データ群とする。

【0092】

また、第ｎステップでは、制御部２１５は、第ｎステップの直前の第ｎ−１ステップ（ここでは第１ステップＳＴ１）迄で仮削除された第ｎ−１基準外値が連続しているかどうかを確認する。具体的には、第ｎ−１基準外値は、第ｎ−１ステップで仮削除された下限基準外値ＧＬ１である。この第ｎ−１基準外値が連続した場合は、第ｎ−１基準外値の元となる連続した時刻値Ｔの内、最も早い時刻値Ｔと最も遅い時刻値Ｔとの間隔時間から新規生体値ＢＭを算出する。そして、この新規生体値ＢＭが予め決められた下限値Ｍ２より小さい値の場合は、この小さい値の新規生体値ＢＭを下限基準外値ＧＬ２として、仮削除する。また、この新規生体値ＢＭが予め決められた下限値Ｍ２より大きい値の場合は、この大きい値の新規生体値ＢＭを記憶部２５５に保存する。

【0093】

次に、制御部２１５は、図１３に示すように、第ｎステップ（第２ステップＳＴ２）で算出した新規生体値ＢＭを第ｎステップ（第２ステップＳＴ２）で残った第ｎ補正生体値群に加算して、第ｎ補正生体値群として確定している。一方、第ｎ−１基準外値が連続していない場合は、新規生体値ＢＭを算出しないので、残った第ｎ補正生体値群をそのまま用い、第ｎ補正生体値群として確定している。

【0094】

次に、制御部２１５は、各ステップの終了時において、図１３に示すように、第ｎステップでの制御が予め設定されたｎ回数より多いか少ないかを判断し、少ない場合は次のステップに進み、同様な制御を繰り返し、多い場合は次の最終ステップＳＴｆに進むようにしている。なお、本発明の第２実施形態では、少なくとも２回以上行っている。これにより、これにより、各ステップを経て得られる仮削除されなかった第ｎ補正生体値群内のデータを絞り込め、第ｎ−１仮生体値及び新規生体値ＢＭをある範囲に収束させることができる。なお、繰り返しの回数は、予め記憶部２５５に記憶させることができ、任意に設定することができるが、測定精度と処理速度に鑑み、３回〜９回の間の回数がより好適である。

【0095】

最後に、制御部２１５は、図１４に示すように、最終ステップＳＴｆを行う。最終ステップＳＴｆでは、制御部２１５は、図１４に示すように、最後のステップ（第ｎステップ）における第ｎ補正生体値群を最終補正生体値群として確定する。そして、最終補正生体値群の平均値を算出して、この算出した最終補正生体値群の平均値を生体情報の生体値として確定し、測定装置５５５に出力している。

【0096】

以上のように、本発明の生体情報データ解析装置１０２は、図１２ないし図１４に示すようなステップを用いて生体４００の生体情報データＳＤ２から生体情報の生体値を抽出しているので、電磁波ノイズや振動等によるリップルが大きい生体情報データＳＤ２であっても、このリップルの影響をできるだけ除去できる。このことにより、正確に生体値を算出することができ、生体情報を精度良く測定することができる。

【0097】

また、本発明の第２実施形態では、仮削除した第ｎ−１基準外値の元となる時刻値Ｔから新規生体値ＢＭを算出し、第ｎステップで残った第ｎ補正生体値群に新規生体値ＢＭを加算するようにしているので、より正確な生体情報データＳＤ２の解析を行うことができる。このことにより、より正確に生体値を算出することができ、生体情報をより精度良く測定することができる。

【0098】

また、本発明の第２実施形態では、第ｎ−１生体値群を用いて、第ｎ−１上限値を決めているので、生体４００の状態や測定環境の変化による様々な状態の生体情報データＳＤ２に対して、より的確な第ｎ−１上限値を決めることができる。このため、生体情報データＳＤ２のより的確なデータ解析を行うことができ、より正確に生体値を算出することができる。このことにより、生体情報をより精度良く測定することができる。

【0099】

以上のように構成された本発明の第２実施形態の生体情報データ解析装置１０２における、効果について、以下に纏めて説明する。

【0100】

本発明の第２実施形態の生体情報データ解析装置１０２は、各ステップを用いて生体４００の生体情報データＳＤ２から生体情報の生体値を抽出しているので、電磁波ノイズや振動等によるリップルが大きい生体情報データＳＤ２であっても、このリップルの影響をできるだけ除去できる。このことにより、正確に生体値を算出することができ、生体情報を精度良く測定することができる。

【0101】

また、仮削除した第ｎ−１基準外値の元となる時刻値Ｔから新規生体値ＢＭを算出し、第ｎステップで残った第ｎ補正生体値群に新規生体値ＢＭを加算するようにしているので、より正確な生体情報データＳＤ２の解析を行うことができる。このことにより、より正確に生体値を算出することができ、生体情報をより精度良く測定することができる。

【0102】

また、生体値が予め決められた下限値（Ｍ１、Ｍ２）より小さい場合には、算出するデータから除かれるので、何らかの影響で下限の特異点が存在したとしても、この影響を除くことができる。このことにより、より一層益々正確に生体値を算出することができ、生体情報をより一層益々精度良く測定することができる。

【0103】

また、第ｎ−１生体値群を用いて、第ｎ−１上限値を決めているので、生体４００の状態や測定環境の変化による様々な状態の生体情報データＳＤ２に対して、より的確な第ｎ−１上限値を決めることができる。このため、生体情報データＳＤ２のより的確なデータ解析を行うことができ、より正確に生体値を算出することができる。このことにより、生体情報をより精度良く測定することができる。

【0104】

また、特徴点ＣＰが生体情報データＳＤ２の負から正に反転する際にクロスするゼロクロス点であるので、最大ピーク或いは最小ボトム近傍で見られる、電磁波ノイズや振動等によるリップルの影響を最も受けないポイントとなっている。このことにより、生体情報データＳＤ２を解析して、脈拍値や呼吸値等の生体情報の生体値を抽出する際に、より一層正確に生体値を算出することができ、生体情報をより一層精度良く測定することができる。

【0105】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

【0106】

＜変形例１＞
上記第１実施形態では、生体情報測定装置５０１が生体４００から離れている図（図１を参照）を示して説明を行ったが、これに限るものではなく、例えば生体４００が携帯するか或いは生体４００に装着されていても良い。

【0107】

＜変形例２＞
上記第１実施形態においても、上記第２実施形態と同様、第１仮生体値Ａ１及び新規生体値ＡＭを含む生体値が予め決められた下限値より小さい場合には、この小さい生体値を、第ｎ−１生体値群から除くように構成しても良い。

【0108】

＜変形例３＞
上記実施形態では、第ｎ−１生体値群の平均値に第ｎ−１所定値を乗じて、第ｎ−１上限値を算出し、予め決められた第ｎ−１上限値としたが、これに限るものではない。例えば、予め記憶部（１５５、２５５）に値を記憶させて、第ｎ−１上限値を任意に設定することもできる。

【0109】

＜変形例４＞
上記実施形態では、第ｎステップでの繰り返し制御の回数を予め記憶部１５５に記憶させていたが、これに限るものではない。例えば、第ｎステップでの第ｎ補正生体値群の平均値の値が同じ値で連続した場合は、次の最終ステップＳＴｆに進むようにしても良い。

【0110】

＜変形例５＞
上記実施形態では、脈拍情報の生体情報データ（ＳＤ１、ＳＤ２）を例にして説明を行ったが、これに限らず、呼吸情報の生体情報データでも良い。その際には、第ｎ−１所定値は、１．４〜１．６の間が好適である。

【0111】

＜変形例６＞
上記実施形態では、特徴点ＣＰとして、生体情報データ（ＳＤ１、ＳＤ２）が負から正に反転する際にクロスするゼロクロス点、或いは正から負に反転する際にクロスするゼロクロス点を用いたが、これに限らず、例えば、ある出力値の一定点を特徴点としても良い。

【0112】

本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0113】

２ 送信部
３ 検波部
ＡＴ アンテナ
Ｃ６ コントロール部
Ｓ５ 信号処理部
ＪＳ 情報信号
ＲＳ 反射信号
ＴＳ 送信信号
ＳＤ１、ＳＤ２ 生体情報データ
Ａ１、Ｑ１ 第１仮生体値
ＡＭ、ＢＭ 新規生体値
ＣＨ２ 第２補正生体値群
ＣＨ３ 第３補正生体値群
ＣＨ４ 第４補正生体値群
ＣＨ５ 第５補正生体値群
ＣＨ６ 第６補正生体値群
ＣＨ７ 第７補正生体値群
ＣＰ 特徴点
ＤＳ、ＤＳ１、ＤＳ５、ＤＳ７、ＤＳ９、ＤＳ９ｎ、ＤＳ１０、ＤＳ１６、
ＤＳ１８、ＤＳ１９、ＤＳ１９ｎ、ＤＳ２０ 間隔時間
Ｇ１ 第１基準外値
Ｇ２ 第２基準外値
Ｇ３ 第３基準外値
Ｈ１、Ｈ２１ 第１生体値群
Ｋ１ 第１所定値
Ｋ２ 第２所定値
Ｋ３ 第３所定値
Ｌ１ 第１上限値
Ｌ２ 第２上限値
Ｌ３ 第３上限値
Ｌ４ 第４上限値
Ｌ５ 第５上限値
Ｌ６ 第６上限値
Ｔ 時刻値
ＳＴ１ 第１ステップ
ＳＴ２ 第２ステップ
ＳＴ３ 第３ステップ
ＳＴ４ 第４ステップ
ＳＴ５ 第５ステップ
ＳＴ６ 第６ステップ
ＳＴ７ 第７ステップ
１０１、１０２ 生体情報データ解析装置
１１５、２１５ 制御部
１５５、２５５ 記憶部
４００ 生体
５０１ 生体情報測定装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】