特許 7124742 生体音測定装置、生体音測定装置の制御方法、生体音測定装置の制御プログラム

(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】

(24)【登録日】2022-08-16

(45)【発行日】2022-08-24

(54)【発明の名称】生体音測定装置、生体音測定装置の制御方法、生体音測定装置の制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 7/04 20060101AFI20220817BHJP

【ＦＩ】

A61B7/04 R

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019020130

(22)【出願日】2019-02-06

(65)【公開番号】P2020124446

(43)【公開日】2020-08-20

【審査請求日】2022-01-19

(73)【特許権者】

【識別番号】503246015

【氏名又は名称】オムロンヘルスケア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002505

【氏名又は名称】特許業務法人航栄特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】矢倉 伸樹

(72)【発明者】

【氏名】森田 勝美

(72)【発明者】

【氏名】木村 圭佐

(72)【発明者】

【氏名】塚本 幸司

(72)【発明者】

【氏名】五十子 智規

【審査官】門田 宏

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０４２８７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１０－５２２０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５８８０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生体の体表面に接触された状態にて前記生体の生体音を検出するための集音部を有する生体音測定装置であって、
前記集音部により検出された音の音圧レベルの変化に基づいて、前記集音部が前記体表面に接触している接触状態であるか否かを判別する接触状態判別部を備え、
前記接触状態判別部は、前記音圧レベルが第一閾値以上増加した後に第二閾値以上且つ前記第一閾値未満減少した場合に、前記接触状態であると判定する生体音測定装置。

【請求項2】

生体の体表面に接触された状態にて前記生体の生体音を検出するための集音部を有する生体音測定装置であって、
前記集音部により検出された音の音圧レベルの変化に基づいて、前記集音部が前記体表面に接触している接触状態であるか否かを判別する接触状態判別部を備え、
前記接触状態判別部は、前記音圧レベルが第一閾値以上増加した後に第二閾値以上且つ前記第一閾値未満減少した後、前記音圧レベルの変動量が第三閾値以下となる状態が予め決められた時間継続された場合に、前記接触状態であると判定する生体音測定装置。

【請求項3】

生体の体表面に接触された状態にて前記生体の生体音を検出するための集音部を有する生体音測定装置であって、
前記集音部により検出された音の音圧レベルの変化に基づいて、前記集音部が前記体表面に接触している接触状態であるか否かを判別する接触状態判別部を備え、
前記接触状態判別部は、前記音圧レベルが第一閾値以上増加した後に第二閾値以上且つ前記第一閾値未満減少した後、前記集音部により検出される音に生体音が含まれると判定した場合に、前記接触状態であると判定する生体音測定装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項記載の生体音測定装置であって、
前記接触状態判別部は、前記集音部により検出された音の特定の周波数帯の音圧レベルの変化に基づいて、前記集音部が前記体表面に接触している接触状態であるか否かを判別する生体音測定装置。

【請求項5】

請求項４記載の生体音測定装置であって、
前記特定の周波数帯は、１００Ｈｚ以下の周波数帯である生体音測定装置。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項記載の生体音測定装置であって、
前記集音部により検出される音を解析して解析結果を報知する制御部を備え、
前記制御部は、前記接触状態判別部により前記接触状態であると判定された場合に、前記音の解析を開始する生体音測定装置。

【請求項7】

請求項６記載の生体音測定装置であって、
前記制御部は、前記音を解析し、前記音に喘鳴が含まれるか否かを解析結果として報知する生体音測定装置。

【請求項8】

生体の体表面に接触された状態にて前記生体の生体音を検出するための集音部を有する生体音測定装置の前記集音部により検出された音の音圧レベルの変化に基づいて、前記集音部が前記体表面に接触している接触状態であるか否かを判別する接触状態判別ステップを備え、
前記接触状態判別ステップでは、前記音圧レベルが第一閾値以上増加した後に第二閾値以上且つ前記第一閾値未満減少した場合に、前記接触状態であると判定する生体音測定装置の制御方法。

【請求項9】

生体の体表面に接触された状態にて前記生体の生体音を検出するための集音部を有する生体音測定装置の前記集音部により検出された音の音圧レベルの変化に基づいて、前記集音部が前記体表面に接触している接触状態であるか否かを判別する接触状態判別ステップをコンピュータに実行させ、
前記接触状態判別ステップでは、前記音圧レベルが第一閾値以上増加した後に第二閾値以上且つ前記第一閾値未満減少した場合に、前記接触状態であると判定することをコンピュータに実行させるための生体音測定装置の制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生体の体表面に接触させて用いられる生体音測定装置と、この生体音測定装置の制御方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

呼吸により気道内に生じた空気の流れを音源とする生理的な音である呼吸音、喘鳴又は胸膜摩擦音等の病的状態で発生する異常な音である副雑音、又は心血管系を音源とする心拍音、等を含む生体音を、マイクロフォン等を利用して電気信号として取り出す装置が知られている（例えば、特許文献１－３参照）。

【0003】

特許文献１には、呼吸音を検出する呼吸計測装置が記載され、計測装置の装着の判別を、集音部材の内部に配置した光源と集音部材の外部に設けた光検出器を用いて行う点が記載されている

【0004】

特許文献２には、生体音収集装置が記載され、集音部の生体面への接触を検出する接触センサを用いて、集音部の生体面との接触状態を判別する点が記載されている。

【0005】

特許文献３には、１つのマイクロフォンによって異なる位置にて測定した複数の音の比較、又は、異なる位置に貼られた複数のマイクロフォンにより測定した複数の音の比較によって、装置の最適な装着位置を判定することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１７－７４１９０号公報

【文献】特開２０１５－２００３０号公報

【文献】特開２０１２－２４３９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

生体の体表面に接触させて生体音を測定する生体音測定装置においては、体表面に集音部を密着させた状態が得られてから、集音部によって測定される音の解析処理を開始するのが好ましい。そのため、集音部が体表面に接触されたかどうかの検知を行う必要がある。特許文献１，２に記載された装置では、体表面との接触状態を判別するために光検出器又は接触センサ等の専用のデバイスが必要となり、装置の小型化、軽量化、低コスト化を実現することが難しくなる。

【0008】

特許文献３に記載された装置では、体表面の異なる位置から音を測定したり、複数のマイクロフォンが必要となったりするため、体表面との接触状態を簡易に判別することができない。

【0009】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、生体の体表面に接触したことを簡易な構成により検知することのできる生体音測定装置、生体音測定装置の制御方法、及び生体音測定装置の制御プログラ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】

【0010】

（１）
生体の体表面に接触された状態にて前記生体の生体音を検出するための集音部を有する生体音測定装置であって、
前記集音部により検出された音の音圧レベルの変化に基づいて、前記集音部が前記体表面に接触している接触状態であるか否かを判別する接触状態判別部を備え、
前記接触状態判別部は、前記音圧レベルが第一閾値以上増加した後に第二閾値以上且つ前記第一閾値未満減少した場合に、前記接触状態であると判定する生体音測定装置。

【0011】

（１）によれば、集音部により検出される音の音圧レベルの変化に基づいて接触状態の判別が行われる。このため、発光部や接触センサ等の専用のデバイスを用いることなく、また、異なる条件下での生体音の検出を行うことなく、接触状態の正確な判別が可能になる。したがって、装置の低コスト化、軽量化、小型化が可能になる。

【0014】

（２）
生体の体表面に接触された状態にて前記生体の生体音を検出するための集音部を有する生体音測定装置であって、
前記集音部により検出された音の音圧レベルの変化に基づいて、前記集音部が前記体表面に接触している接触状態であるか否かを判別する接触状態判別部を備え、
前記接触状態判別部は、前記音圧レベルが第一閾値以上増加した後に第二閾値以上且つ前記第一閾値未満減少した後、前記音圧レベルの変動量が第三閾値以下となる状態が予め決められた時間継続された場合に、前記接触状態であると判定する生体音測定装置。

【0015】

（２）によれば、集音部により検出される音の音圧レベルの変化に基づいて接触状態の判別が行われる。このため、発光部や接触センサ等の専用のデバイスを用いることなく、また、異なる条件下での生体音の検出を行うことなく、接触状態の正確な判別が可能になる。したがって、装置の低コスト化、軽量化、小型化が可能になる。

【0016】

（３）
生体の体表面に接触された状態にて前記生体の生体音を検出するための集音部を有する生体音測定装置であって、
前記集音部により検出された音の音圧レベルの変化に基づいて、前記集音部が前記体表面に接触している接触状態であるか否かを判別する接触状態判別部を備え、
前記接触状態判別部は、前記音圧レベルが第一閾値以上増加した後に第二閾値以上且つ前記第一閾値未満減少した後、前記集音部により検出される音に生体音が含まれると判定した場合に、前記接触状態であると判定する生体音測定装置。

【0017】

（３）によれば、集音部により検出される音の音圧レベルの変化に基づいて接触状態の判別が行われる。このため、発光部や接触センサ等の専用のデバイスを用いることなく、また、異なる条件下での生体音の検出を行うことなく、接触状態の正確な判別が可能になる。したがって、装置の低コスト化、軽量化、小型化が可能になる。

【0018】

（４）
（１）から（３）のいずれかに記載の生体音測定装置であって、
前記接触状態判別部は、前記集音部により検出された音の特定の周波数帯の音圧レベルの変化に基づいて、前記集音部が前記体表面に接触している接触状態であるか否かを判別する生体音測定装置。

【0019】

（４）によれば、接触状態であることを正確に判別することができる。

【0020】

（５）
（４）記載の生体音測定装置であって、
前記特定の周波数帯は、１００Ｈｚ以下の周波数帯である生体音測定装置。

【0021】

（５）によれば、接触状態であることを正確に判別することができる。

【0022】

（６）
（１）から（５）のいずれか１つに記載の生体音測定装置であって、
前記集音部により検出される音を解析して解析結果を報知する制御部を備え、
前記制御部は、前記接触状態判別部により前記接触状態であると判定された場合に、前記音の解析を開始する生体音測定装置。

【0023】

（６）によれば、測定者が集音部を生体の体表面に接触させる作業を行うだけで音の解析が開始される。このため、生体音の解析開始を簡易且つスムーズ且つ直感的に行うことができる。

【0024】

（７）
（６）記載の生体音測定装置であって、
前記制御部は、前記音を解析し、前記音に喘鳴が含まれるか否かを解析結果として報知する生体音測定装置。

【0025】

（７）によれば、喘鳴の有無を測定者に知らせることができるため、被測定者の治療方針に役立てることができる。

【0026】

（８）
生体の体表面に接触された状態にて前記生体の生体音を検出するための集音部を有する生体音測定装置の前記集音部により検出された音の音圧レベルの変化に基づいて、前記集音部が前記体表面に接触している接触状態であるか否かを判別する接触状態判別ステップを備え、
前記接触状態判別ステップでは、前記音圧レベルが第一閾値以上増加した後に第二閾値以上且つ前記第一閾値未満減少した場合に、前記接触状態であると判定する生体音測定装置の制御方法。

【0027】

（８）によれば、集音部により検出される音の音圧レベルの変化に基づいて接触状態の判別が行われる。このため、発光部や接触センサ等の専用のデバイスを用いることなく、また、異なる条件下での生体音の検出を行うことなく、接触状態の正確な判別が可能になる。したがって、装置の低コスト化、軽量化、小型化が可能になる。

【0028】

（９）
生体の体表面に接触された状態にて前記生体の生体音を検出するための集音部を有する生体音測定装置の前記集音部により検出された音の音圧レベルの変化に基づいて、前記集音部が前記体表面に接触している接触状態であるか否かを判別する接触状態判別ステップをコンピュータに実行させ、
前記接触状態判別ステップでは、前記音圧レベルが第一閾値以上増加した後に第二閾値以上且つ前記第一閾値未満減少した場合に、前記接触状態であると判定することをコンピュータに実行させるための生体音測定装置の制御プログラム。

【0029】

（９）によれば、集音部により検出される音の音圧レベルの変化に基づいて接触状態の判別が行われる。このため、発光部や接触センサ等の専用のデバイスを用いることなく、また、異なる条件下での生体音の検出を行うことなく、接触状態の正確な判別が可能になる。したがって、装置の低コスト化、軽量化、小型化が可能になる。

【発明の効果】

【0030】

本発明によれば、生体の体表面に接触したことを簡易な構成により検知することのできる生体音測定装置、生体音測定装置の制御方法、及び生体音測定装置の制御プログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明の生体音測定装置の一実施形態である生体音測定装置１の概略構成例を示す側面図である。

【図2】図１に示す生体音測定装置１におけるＡ－Ａ線に沿った断面模式図である。

【図3】図１に示す生体音測定装置１における制御部４の機能ブロックを示す図である。

【図4】生体音測定装置１の音検出素子Ｍ１により検出される音の音圧レベルの変化の一例を示す図である。

【図5】図１に示す生体音測定装置１の動作例を説明するためのフローチャートである。

【図6】図５に示すフローチャートにおけるステップＳ９の判定がＹＥＳとなった後の動作の変形例を説明するためのフローチャートである。

【図7】図５に示すフローチャートにおけるステップＳ９の判定がＹＥＳとなった後の動作の変形例を説明するためのフローチャートである。

【図8】非接触状態において生体音測定装置１の音検出素子Ｍ１により検出される音をフーリエ変換して得られるパワースペクトルの一例を示す図である。

【図9】接触状態において生体音測定装置１の音検出素子Ｍ１により検出される音をフーリエ変換して得られるパワースペクトルの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

（実施形態の生体音測定装置の概要）
本発明の生体音測定装置の実施形態の概要について説明する。実施形態の生体音測定装置は、測定ユニットを人の肋間等に押し当てて、生体音の一例としての肺音（呼吸音及び副雑音）を測定ユニットにより測定し、測定音に副雑音としての喘鳴が含まれると判定した場合に、その旨を報知する。このようにすることで、被測定者への投薬の要否の判断、被測定者を病院に連れて行くかどうかの判断、又は医師による被測定者の診断等を支援するものである。

【0033】

実施形態の生体音測定装置は、肺音を検出するための音検出素子を収容するハウジングを有する測定ユニットを備え、このハウジングにおける音検出素子が収容される内部の空間を体表面によって密閉し、この状態におけるこの空間の圧力変動を音検出素子により検出することで、生体の肺音の検出を行う。

【0034】

実施形態の生体音測定装置は、この音検出素子により検出される音の音圧レベルをモニタし、この音圧レベルの変化に基づいて、測定ユニットが生体の体表面に接触している接触状態であるか否かを判別する。このように、肺音の検出に用いられる音検出素子によって検出される音の音圧レベルによって接触状態か否かを判別できることで、接触状態か否かを判別するための専用のデバイスや、異なる条件下での音の検出等が不要となる。したがって、装置の低コスト化、小型化、軽量化等を実現することが可能となる。以下、実施形態の生体音測定装置の具体的な構成例について説明する。

【0035】

（実施形態）
図１は、本発明の生体音測定装置の一実施形態である生体音測定装置１の概略構成例を示す側面図である。図１に示すように、生体音測定装置１は、樹脂又は金属等の筐体で構成された本体部１ｂを有し、この本体部１ｂの一端側にはヘッド部１ａが設けられている。

【0036】

本体部１ｂの内部には、全体を統括制御する制御部４と、動作に必要な電圧を供給する電池５と、液晶表示パネル又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネル等によって画像を表示する表示部６と、が設けられている。

【0037】

制御部４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含み、プログラムにしたがって生体音測定装置１の各ハードウェアの制御等を行う。制御部４のＲＯＭには、生体音測定装置１の制御プログラムを含むプログラムが記憶されている。

【0038】

ヘッド部１ａには、生体音測定装置１の長手方向と略直交する方向の一方側（図１において下方側）へ突出する測定ユニット３が設けられている。測定ユニット３の先端には、被測定者である生体の体表面Ｓに接触されて体表面Ｓからの圧力を受ける受圧部３ａが設けられている。

【0039】

生体音測定装置１は、使用者の手Ｈａの例えば人差し指がヘッド部１ａにおける測定ユニット３の背面に置かれた状態で、測定ユニット３の受圧部３ａがこの人差し指によって体表面Ｓに押圧されて使用される。

【0040】

図２は、図１に示す生体音測定装置１におけるＡ－Ａ線に沿った断面模式図である。測定ユニット３は、体表面Ｓに押圧された状態にて体表面Ｓによって密閉される収容空間ＳＰ１を形成する部材である有底筒状のハウジング３１と、ハウジング３１の収容空間ＳＰ１に配置された音を検出する音検出素子Ｍ１と、収容空間ＳＰ１を外側から閉じると共にハウジング３１を覆うハウジングカバー３２と、を備える。

【0041】

測定ユニット３は、ハウジングカバー３２の一部が露出された状態にて、ヘッド部１ａを構成する筐体２に形成された開口部に嵌合されて、筐体２に固定されている。

【0042】

ハウジングカバー３２の筐体２からの露出部分の先端部は平面又は曲面となっており、この平面又は曲面が図１の受圧部３ａを構成している。

【0043】

ハウジング３１の外形は、図２中の下方向に向かって略凸型であり、樹脂又は金属等の空気より音響インピーダンスが高くかつ剛性の高い材料によって構成されている。ハウジング３１は、体表面Ｓに接触された状態において、収容空間ＳＰ１の内部に、外部から音が伝わりにくくなるように、音検出素子Ｍ１の測定周波数帯の音を反射する材料にて構成されていることが好ましい。

【0044】

ハウジングカバー３２は、有底筒状の部材であり、その中空部の形状は、ハウジング３１の外壁形状とほぼ一致している。

【0045】

ハウジングカバー３２は、音響インピーダンスが人体、空気、又は、水に近い素材でかつ生体適合性の良い可撓性を有する材料によって構成される。ハウジングカバー３２の材料としては、例えばシリコーン又はエラストマ等が用いられる。

【0046】

音検出素子Ｍ１は、生体音測定装置１が測定対象とする肺音を検出するためのものであり、例えば、肺音の周波数域（一般的には１０Ｈｚ以上１．５ｋＨｚ以下）よりも広い帯域（例えば１Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下の周波数域）の音を検出するＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）型マイクロフォン又は静電容量型マイクロフォン等で構成されている。

【0047】

音検出素子Ｍ１は、図示省略のリード線等によって図１に示す制御部４と電気的に接続されており、検出した音の情報を制御部４に伝達する。

【0048】

生体音測定装置１の使用時においては、ハウジングカバー３２の受圧部３ａが体表面Ｓに接触し、体表面Ｓからの圧力によって、収容空間ＳＰ１が、ハウジングカバー３２を介して、体表面Ｓにより密閉された状態になる。そして、生体から体表面Ｓに伝わる肺音によって受圧部３ａが振動すると、この振動によって収容空間ＳＰ１の内圧が変動し、この内圧変動によって、肺音に応じた電気信号が音検出素子Ｍ１によって検出されることになる。測定ユニット３は、体表面Ｓに接触された状態にて生体音を検出するための集音部を構成する。

【0049】

図３は、図１に示す生体音測定装置１における制御部４の機能ブロックを示す図である。制御部4のプロセッサは、ＲＯＭに記憶された上記の制御プログラムを実行することにより、接触状態判別部４１及び制御部４２として機能する。

【0050】

接触状態判別部４１は、音検出素子Ｍ１により検出された音の音圧レベルに基づいて、測定ユニット３が体表面Ｓに接触している接触状態であるか否かを判別する。

【0051】

図４は、生体音測定装置１の音検出素子Ｍ１により検出される音の音圧レベルの変化の一例を示す図である。図４は、測定ユニット３の受圧部３ａが体表面Ｓに非接触の状態から、受圧部３ａを体表面Ｓに接触させてその状態でしばらく保持し、その後、受圧部３ａを体表面Ｓから離間させて非接触状態に移行させたときに得られる音圧レベルの変化を示している。

【0052】

図４に示す期間Ｔ１は、測定ユニット３の受圧部３ａが体表面Ｓに接触していない期間を示している。図４に示す期間Ｔ２は、測定ユニット３の受圧部３ａが体表面Ｓに接触した直後の期間を示している。図４に示す期間Ｔ３は、測定ユニット３の受圧部３ａが体表面Ｓに接触してからその状態が保持されている期間を示している。図４に示す期間Ｔ４は、測定ユニット３の受圧部３ａが体表面Ｓから離間して非接触状態になった直後の期間を示している。図４に示す期間Ｔ５は、測定ユニット３の受圧部３ａが体表面Ｓに対して非接触状態になってから少し経過した後の期間を示している。

【0053】

図４に示すように、受圧部３ａが体表面Ｓに接触していない期間Ｔ１と期間Ｔ５においては、音検出素子Ｍ１によって検出される音の音圧レベルは小さい値で推移する。受圧部３ａが物体に接触していない状態においては、生体音測定装置１の周囲にて大きな音が発生していない限り、受圧部３ａの振動は大きくならないためである。

【0054】

受圧部３ａが体表面Ｓに接触していない状態から、受圧部３ａが体表面Ｓに接触する状態に移行すると、この移行直後においては、受圧部３ａと体表面Ｓとの接触によって受圧部３ａの振動が大きくなる。このため、図４に示すように、期間Ｔ２において、音圧レベルは一時的に高い値となる。そして、受圧部３ａが体表面Ｓに接触してから少し経過すると、受圧部３ａは体表面Ｓに伝わる生体音によって主に振動することになる。このため、図４に示すように、受圧部３ａが体表面Ｓに接触してから少し経過した後の期間Ｔ３においては、期間Ｔ２よりも音圧レベルが低下する。ここで、期間Ｔ３における音圧レベルは、受圧部３ａが生体音によって振動することになるため、期間Ｔ１における音圧レベルよりは高い値となる。

【0055】

受圧部３ａが体表面Ｓに接触して保持されている状態から、受圧部３ａが体表面Ｓから離間された状態に移行すると、この移行直後においては、受圧部３ａと体表面Ｓとが離れるときに受圧部３ａの振動が大きくなる。このため、図４に示すように、期間Ｔ４において音圧レベルは一時的に高い値となる。そして、受圧部３ａが体表面Ｓから離間して少し経過すると、音圧レベルは期間Ｔ１における値と同じレベルで推移することになる。

【0056】

このように、測定ユニット３の受圧部３ａが体表面Ｓに非接触の状態から体表面Ｓに接触して保持される状態に移行するときには、音検出素子Ｍ１によって検出される音の音圧レベルが一時的に上昇し、その後、非接触時における音圧レベルよりも高いレベルまで低下して安定することが分かる。したがって、このような音圧レベルの変化があるかどうかを判定することで、接触状態であるか否かを判別することができる。

【0057】

具体的には、接触状態判別部４１は、音検出素子Ｍ１により音の検出が開始されて音圧レベルの情報のＲＡＭへの記憶が開始されると、この音の検出開始時刻から単位処理期間（例えば数ｍｓ又は数十ｍｓ等）分の音圧レベルの情報をＲＡＭから取得し、取得した音圧レベルの平均値を算出する。接触状態判別部４１は、この単位処理期間の開始時刻を、例えばこの単位処理期間よりも短い時間だけ順次進めていきながら、各単位処理期間における音圧レベルの平均値を順次算出する。

【0058】

接触状態判別部４１は、任意の単位処理期間について算出した第一の平均値と、この単位処理期間を１つ進めた後の単位処理期間について算出した第二の平均値とを比較し、第二の平均値が第一の平均値に対して予め決められた第一閾値以上増加している場合に、非接触状態から接触状態への移行が生じたと判定する。接触状態判別部４１は、第二の平均値が第一の平均値に対して第一閾値以上増加していない場合には、測定ユニット３が体表面Ｓに接触していない非接触状態であると判定する。

【0059】

この第一閾値は、例えば、図４に示す期間Ｔ１における音圧レベルの平均値と、期間Ｔ２における音圧レベルの平均値との差として取り得る値の最小値が実験的に決められる。また、この第一閾値は、図４に示す期間Ｔ３における音圧レベルの平均値と、期間Ｔ４における音圧レベルの平均値との差として取り得る値よりは十分に大きい値とされる。

【0060】

接触状態判別部４１は、非接触状態から接触状態への移行が生じたと判定した後も、開始時刻が最も遅い最新の単位処理期間における音圧レベルの第二の平均値と、この最新の単位処理期間の１つ前の単位処理期間における音圧レベルの第一の平均値との比較を繰り返す。そして、接触状態判別部４１は、第二の平均値が、第一の平均値に対して第二閾値以上且つ第一閾値未満だけ減少した場合に、測定ユニット３が体表面Ｓに接触された接触状態にあると判定する。なお、接触状態判別部４１は、第二の平均値が、第一の平均値に対して第一閾値以上減少した場合には、接触状態への移行が終了されて非接触状態に戻ったと判定する。

【0061】

この第二閾値は、図４に示す期間Ｔ３における音圧レベルの平均値と、期間Ｔ１における音圧レベルの平均値との差として取り得る値の最大値を第一閾値から減算した値が実験的に決められる。

【0062】

制御部４２は、音検出素子Ｍ１により検出される音を解析する解析処理と、解析処理の結果（解析結果）を報知する報知処理とを行う。解析処理は、例えば、音検出素子Ｍ１により検出される音を処理してこの音に喘鳴等の異常音が含まれるか否かを判定する処理である。報知処理は、例えば、表示部６に喘鳴の有無を表示させて解析結果を報知したり、図示省略の発光素子を発光させて喘鳴の有無を報知したりする処理である。

【0063】

制御部４２は、測定ユニット３が接触状態にあると接触状態判別部４１によって判定された場合に、上記の解析処理を開始する。

【0064】

（生体音測定装置１の動作例）
図５は、図１に示す生体音測定装置１の動作例を説明するためのフローチャートである。装置の電源がオンされると、音検出素子Ｍ１による音の検出が開始され、検出された音の情報（音圧レベルを含む）及びこの音の検出時刻の情報がＲＡＭに記憶されていく（ステップＳ１）。

【0065】

接触状態判別部４１は、ある程度の期間の音の情報がＲＡＭに記憶されると、この情報のうちの単位処理期間において検出された音の音圧レベルを取得し、取得した音圧レベルの平均値を算出する（ステップＳ２）。なお、初期設定では、単位処理期間の開始時刻と、ＲＡＭに記憶された音の情報の検出開始時刻とが一致するように、単位処理期間が設定される。

【0066】

次に、接触状態判別部４１は、単位処理期間の開始時刻を進めて（単位処理期間を移動させて）単位処理期間を再設定し（ステップＳ３）、ＲＡＭに記憶された音圧レベルのうちの、設定した単位処理期間に検出されたものを取得し、この取得した音圧レベルの平均値を算出する（ステップＳ４）。

【0067】

次に、接触状態判別部４１は、ステップＳ４にて算出した最新設定の単位処理期間に対応する音圧レベルの平均値（移動後平均値）から、この最新設定の直前に設定されていた単位処理期間に対応する音圧レベルの平均値（移動前平均値）を減算した値が第一閾値ＴＨ１以上となるか否かを判定する（ステップＳ５）。

【0068】

接触状態判別部４１は、ステップＳ５の判定がＮＯであった場合には、測定ユニット３が体表面Ｓに接触していない非接触状態であると判定し（ステップＳ６）、ステップＳ３に処理を移行する。

【0069】

接触状態判別部４１は、ステップＳ５の判定がＹＥＳであった場合には、単位処理期間の開始時刻を進めて（単位処理期間を移動させて）単位処理期間を再設定し（ステップＳ７）、ＲＡＭに記憶された音圧レベルのうちの、設定した単位処理期間に検出されたものを取得し、この取得した音圧レベルの平均値を算出する（ステップＳ８）。

【0070】

次に、接触状態判別部４１は、ステップＳ８にて算出した最新設定の単位処理期間に対応する音圧レベルの平均値（移動後平均値）と、この最新設定の直前に設定されていた単位処理期間に対応する音圧レベルの平均値（移動前平均値）との差（符号を無視した絶対値）が第二閾値ＴＨ２以上第一閾値ＴＨ１未満となるか否かを判定する（ステップＳ９）。

【0071】

接触状態判別部４１は、ステップＳ９の判定がＮＯであった場合には、上記の差が第一閾値ＴＨ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。接触状態判別部４１は、上記の差が第一閾値ＴＨ１以上であった場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）にはステップＳ６に処理を移行し、上記の差が第一閾値ＴＨ１未満であった場合（ステップＳ１０：ＮＯ）には、ステップＳ７に処理を移行する。

【0072】

接触状態判別部４１は、ステップＳ９の判定がＹＥＳであった場合には、測定ユニット３が体表面Ｓに接触されて生体音の測定に適した状態になった接触状態であると判定する（ステップＳ１１）。

【0073】

ステップＳ１１の後、制御部４２は、音検出素子Ｍ１により検出される音に対して解析処理を開始し（ステップＳ１２）、解析処理が終了すると、解析結果を報知して（ステップＳ１３）、処理を終了する。

【0074】

（生体音測定装置１の効果）
以上のように、生体音測定装置１によれば、音検出素子Ｍ１により検出される音の音圧レベルの変化に基づいて接触状態であるか否かの判別が行われる。このため、発光部や接触センサ等の専用のデバイスを用いることなく、また、異なる条件下での音の検出を行うことなく、簡易な構成によって接触状態の判別が可能になる。したがって、装置の低コスト化、軽量化、小型化等が可能になる。

【0075】

また、生体音測定装置１によれば、音圧レベルが、第一閾値ＴＨ１以上上昇した後に、第一閾値ＴＨ１よりは小さい第二閾値ＴＨ２以上且つ第一閾値ＴＨ１未満下降した場合に、接触状態であると判定される。このように、音圧レベルが大きく上昇した後に、この上昇前の音圧レベルよりも高いレベルまで音圧レベルが下降した状況になったときに接触状態であると判定することで、図４に示した期間Ｔ３から期間Ｔ５に至る場合と、期間Ｔ１から期間Ｔ３に至る場合との区別を正確に行うことができる。したがって、接触状態か否かの判別を精度よく行うことができる。

【0076】

また、生体音測定装置１によれば、接触状態であると判定された場合に音の解析処理が開始される。この構成によれば、測定者は、装置の電源をオンにした後は特別な操作を行うことなく、測定ユニット３を被測定者の体表面Ｓに押し当てるだけで、喘鳴の有無を知ることができるようになる。このため、装置の利便性を向上させることができる。また、解析処理開始を指示するためのボタン等のユーザインタフェースが不要となるため、装置のデザイン性を向上させたり、低コスト化を実現したりすることができる。特に、生体音測定装置１は、片手で本体部１ｂを把持し、人差し指を測定ユニット３の背面に載置して使用するものである。このため、測定ユニット３を体表面Ｓに接触させるだけで解析処理を開始できることは、体表面Ｓとの接触状態を安定させる上で有効となる。

【0077】

（生体音測定装置１の第一の変形例）
接触状態判別部４１は、図５のステップＳ９の判定がＹＥＳとなってから、音圧レベルの変動が少ない状態が予め決められた時間継続された場合に、接触状態であると判定してもよい。

【0078】

図６は、図５に示すフローチャートにおけるステップＳ９の判定がＹＥＳとなった後の動作の変形例を説明するためのフローチャートである。図６において図５と同じ処理には同一符号を付してある。

【0079】

接触状態判別部４１は、ステップＳ９の判定がＹＥＳであった場合には、単位処理期間の開始時刻を進めて（単位処理期間を移動させて）単位処理期間を再設定し（ステップＳ２１）、ＲＡＭに記憶された音圧レベルのうちの、設定した単位処理期間に検出されたものを取得し、この取得した音圧レベルの平均値を算出する（ステップＳ２２）。

【0080】

次に、接触状態判別部４１は、ステップＳ２２にて算出した最新設定の単位処理期間に対応する音圧レベルの平均値（移動後平均値）と、この最新設定の直前に設定されていた単位処理期間に対応する音圧レベルの平均値（移動前平均値）との差（符号を無視した絶対値）が第三閾値ＴＨ３未満となるか否かを判定する（ステップＳ２３）。第三閾値ＴＨ３は、測定ユニット３が体表面Ｓに接触されて保持されているかどうかを判定するために設定されるものであり、第一閾値ＴＨ１及び第二閾値ＴＨ２よりも十分に小さい値が設定される。

【0081】

接触状態判別部４１は、ステップＳ２３の判定がＮＯであった場合にはステップＳ６に処理を移行し、ステップＳ２３の判定がＹＥＳであった場合には、タイマ値を１つ増加させる（ステップＳ２４）。なお、タイマ値の初期値は０である。

【0082】

ステップＳ２４の後、接触状態判別部４１は、タイマ値が閾値ＴＨ４以上であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。接触状態判別部４１は、タイマ値が閾値ＴＨ４未満であった場合（ステップＳ２５：ＮＯ）には、ステップＳ２１に処理を戻す。

【0083】

接触状態判別部４１は、タイマ値が閾値ＴＨ４以上であった場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１に処理を移行する。

【0084】

以上のように、第一の変形例では、音圧レベルが大きく上昇した後に、この上昇前の音圧レベルよりも高いレベルまで音圧レベルが下降した状況となり、更に、この状況になってからの音圧レベルの変動量が第三閾値ＴＨ３以下となる時間がある程度継続した場合に、接触状態であると判定される。測定ユニット３が体表面Ｓに接触され、その後直ぐに、体表面Ｓから離間されることも考えられる。第一の変形例によれば、このような場合には接触状態ではないと判定されるため、接触状態か否かの判定精度を高めることができる。

【0085】

（生体音測定装置１の第二の変形例）
接触状態判別部４１は、図５のステップＳ９の判定がＹＥＳとなってから、音検出素子Ｍ１により検出される音に生体音が含まれると判定した場合に、接触状態であると判定してもよい。

【0086】

図７は、図５に示すフローチャートにおけるステップＳ９の判定がＹＥＳとなった後の動作の変形例を説明するためのフローチャートである。図７において図５と同じ処理には同一符号を付してある。

【0087】

接触状態判別部４１は、ステップＳ９の判定がＹＥＳであった場合には、音検出素子Ｍ１により検出される音に生体音が含まれているか否かを判定する生体音の判定処理を行う（ステップＳ３１）。例えば、接触状態判別部４１は、音検出素子Ｍ１により検出される音の周波数解析を行い、この音に生体音が取り得る周波数帯のものが含まれている場合には、生体音が検出されていると判定し、この音に生体音が取り得る周波数帯のものが含まれていない場合には、生体音が検出されていないと判定する。

【0088】

ステップＳ３１の判定処理の結果、生体音が検出されていなければ（ステップＳ３２：ＮＯ）、ステップＳ６に処理が移行され、生体音が検出されていれば（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ１１以降の処理が行われる。

【0089】

以上のように、第二の変形例では、音圧レベルが大きく上昇した後に、この上昇前の音圧レベルよりも高いレベルまで音圧レベルが下降した状況となり、更に、この状況になってから検出された音に生体音が含まれていると判定した場合に、接触状態であると判定される。測定ユニット３が体表面Ｓに接触され、その後直ぐに、体表面Ｓから離間されることも考えられる。第二の変形例によれば、このような場合には接触状態ではないと判定されるため、接触状態か否かの判定精度を高めることができる。

【0090】

（生体音測定装置１の第三の変形例）

【0091】

接触状態判別部４１は、音検出素子Ｍ１により検出された音のうちの特定周波数帯の音圧レベルの変化に基づいて、接触状態であるか否かを判別してもよい。

【0092】

図８と図９は、生体音測定装置１の音検出素子Ｍ１により検出される音をフーリエ変換して得られるパワースペクトルの一例を示す図である。図８は、測定ユニット３が体表面Ｓに接触されていない状態での音の測定結果を示す。図９は、測定ユニット３が体表面Ｓに接触された状態での音の測定結果を示す。

【0093】

図９に示すように、測定ユニット３が体表面Ｓに接触されると、音検出素子Ｍ１の検出周波数帯（１Ｈｚ～１０ｋＨｚ）のうち、特に１００Ｈｚ以下の周波数帯において、パワーが大きく上昇することが分かる。これは、接触状態となることで、収容空間ＳＰ１が密閉された状態となり、低周波領域の感度が高くなっていることが要因と考えられる。

【0094】

この知見に基づき、接触状態判別部４１は、例えば１００Ｈｚ以下の周波数帯を特定周波数帯として設定し、音検出素子Ｍ１により検出された音のこの特定周波数帯におけるパワーの二乗平均平方根（ＲＭＳ値）を音圧レベルとして算出する。そして、接触状態判別部４１は、このＲＭＳ値が予め決められた閾値を超える状態が一定時間継続した場合に、接触状態であると判定する。

【0095】

以上のように、第三の変形例によれば、特定周波数帯の音圧レベルのみをモニタして接触状態の判別を行う。このため、高周波数帯に多く発生するノイズの影響を排除することが可能となり、接触状態の判別精度を高めることができる。なお、特定周波数帯の上限値は、接触状態における音圧上昇の度合いやノイズの排除を考慮して決めればよく、２００Ｈｚであってもよいし、９０Ｈｚ、８０Ｈｚ、７０Ｈｚ等であってもよい。

【符号の説明】

【0096】

１ 生体音測定装置
１ｂ 本体部
１ａ ヘッド部
２ 筐体
３ 測定ユニット
３ａ 受圧部
４ 制御部
４１ 接触状態判別部
４２ 制御部
５ 電池
６ 表示部
Ｓ 体表面
Ｈａ 手
３１ ハウジング
ＳＰ１ 収容空間
３２ ハウジングカバー
Ｍ１ 音検出素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】