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JP6435176B2 - Physical information acquisition apparatus, physical information acquisition method, and program - Google Patents
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JP6435176B2 - Physical information acquisition apparatus, physical information acquisition method, and program - Google Patents

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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

本発明は、身体情報取得装置、身体情報取得方法、およびプログラムに関する。   The present invention relates to a physical information acquisition device, a physical information acquisition method, and a program.

例えば、睡眠時などに心拍数、呼吸数などの身体情報を計測する方法として、接触、または、非接触で計測を行う計測装置を用いる方法がある。例えば、接触で身体情報を取得する装置として、患者の心電図、呼吸数、血圧値、脳波等を採取するベッドサイドモニタと、同患者に特有の識別子を読み取る患者識別装置と、複数のベッドサイドモニタ及び識別装置に各々接続される集中監視装置とを備える医療データ記録装置がある。別な例として、端末とサーバとを有するシステムが知られている。このシステムでは、端末は、生体情報センサから検知した睡眠生体情報を受信すると共に睡眠生体情報を発信する。サーバは、端末から発信された睡眠生体情報を受信する。サーバは、端末から発信された睡眠生体情報を受信する受信部と、受信された睡眠生体情報に基づいて、睡眠状態を解析して睡眠解析情報を求める睡眠解析部と、睡眠解析情報を記憶する記憶部とを有する。また、サーバは、睡眠解析情報を端末、または、登録機器に送信する送信部と、端末を登録する登録部とを有する(例えば、特許文献1、2参照)。   For example, as a method for measuring physical information such as heart rate and respiration rate during sleep or the like, there is a method using a measuring device that performs measurement in contact or non-contact. For example, as a device for acquiring physical information by contact, a bedside monitor that collects a patient's electrocardiogram, respiratory rate, blood pressure value, brain wave, etc., a patient identification device that reads an identifier unique to the patient, and a plurality of bedside monitors And a medical data recording device comprising a centralized monitoring device each connected to the identification device. As another example, a system having a terminal and a server is known. In this system, the terminal receives sleep biometric information detected from the biometric information sensor and transmits sleep biometric information. The server receives sleep biological information transmitted from the terminal. The server stores a sleep analysis unit that receives sleep biometric information transmitted from the terminal, a sleep analysis unit that analyzes sleep state based on the received sleep biometric information, and obtains sleep analysis information, and sleep analysis information And a storage unit. Moreover, a server has a transmission part which transmits sleep analysis information to a terminal or a registration apparatus, and a registration part which registers a terminal (for example, refer patent document 1, 2).

非接触で身体情報を取得する装置として、生体から反射した電磁波を受信する受信部と、所定のパターン認識規則に従って、受信信号の波形の複数の特徴を抽出する特徴抽出部とを有する装置が知られている。この装置は、さらに、複数の特徴の時間軸上での位置に基づいて、生体の呼気時間及び吸気時間を推定する呼気・吸気時間推定部と、推定された呼気時間、及び吸気時間を出力する出力部とを有する。また、次元あたり2本のマイクロホン数で次元軸方向の任意の位置の受音信号を推定するマイクロホンアレイが知られている(例えば、特許文献3、4参照)。   As a device for acquiring body information in a non-contact manner, a device having a receiving unit that receives an electromagnetic wave reflected from a living body and a feature extracting unit that extracts a plurality of features of a waveform of a received signal according to a predetermined pattern recognition rule is known. It has been. The apparatus further outputs an expiration / inspiration time estimation unit that estimates an expiration time and an inspiration time of a living body based on positions on the time axis of a plurality of features, and an estimated expiration time and an inspiration time. And an output unit. There is also known a microphone array that estimates a sound reception signal at an arbitrary position in the dimension axis direction with two microphones per dimension (see, for example, Patent Documents 3 and 4).

特開平06−292657号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-292657 特開2010−099173号公報JP 2010-099173 A 特開2013−202216号公報JP 2013-202216 A 特開2001−045590号公報JP 2001-045590 A

しかしながら、上記のような非接触での身体情報(心拍数、呼吸数)を計測する技術では、計測対象が一人の場合しか対応していない。例えば計測対象が二人の場合、センサ信号として二人分の心拍成分、呼吸成分が得られるが、どちらの被験者のものであるか特定することが困難であるという問題がある。   However, the technique for measuring non-contact body information (heart rate, respiration rate) as described above is compatible only with a single measurement target. For example, when there are two measurement objects, a heart rate component and a respiratory component for two persons can be obtained as sensor signals, but there is a problem that it is difficult to specify which subject is the subject.

一人の心拍数などの身体情報を検出する計測装置を被験者数分設置することで計測することも考えられるが、必要な計測装置のためのコストが上がってしまう。このため、例えば二人が近い位置で寝ている場合に、計測装置から得られる信号には、二人分の呼吸、心拍成分などが混在し、どちらの情報であるかを判断できないため、個別の睡眠状態を計測することは困難である。   Although it is conceivable to perform measurement by installing measurement devices for detecting physical information such as a person's heart rate for the number of subjects, the cost for the necessary measurement devices increases. For this reason, for example, when two people are sleeping at a close position, the signal obtained from the measurement device contains two people's breathing, heart rate components, etc., and it cannot be determined which information is individual. It is difficult to measure the sleep state.

ひとつの側面によれば、本発明の目的は、電磁波の計測により得た複数の被験者の心拍数と呼吸数との組が、いずれの被験者のものかを特定することである。   According to one aspect, an object of the present invention is to identify which subject is a set of heart rate and respiratory rate of a plurality of subjects obtained by electromagnetic wave measurement.

ひとつの態様である身体情報計測装置は、特定部を有する。特定部は、異なる計測場所で取得した複数の被験者の呼吸音のうちから、当該異なる計測場所における呼吸音の時間的なずれ若しくは振幅差と、計測場所に対する複数の被験者のうちの計測対象の被験者の位置とに基づき計測対象の被験者の呼吸音を特定し、計測対象の被験者の呼吸音と特定された呼吸音の第1の呼吸数を特定する。特定部は、複数の被験者を含む範囲に照射された電磁波の反射波から取得した複数の被験者の動きから、被験者毎の心拍数と第2の呼吸数との組を少なくとも一組特定する。特定部は、組から特定される、第1の呼吸数に最も近い第2の呼吸数を含む組を計測対象の被験者の心拍数と呼吸数と特定する。 The physical information measuring device which is one aspect has a specific part. The identifying unit is configured to measure a time lag or amplitude difference of respiratory sounds at the different measurement locations from among a plurality of subject respiratory sounds acquired at different measurement locations, and a subject to be measured among the plurality of subjects with respect to the measurement locations. The respiratory sound of the subject to be measured is identified based on the position of the subject, and the first respiratory rate of the identified respiratory sound and the respiratory sound of the subject to be measured are identified. The specifying unit specifies at least one set of a heart rate and a second respiration rate for each subject from the movements of the plurality of subjects acquired from the reflected waves of the electromagnetic waves irradiated to the range including the plurality of subjects. The specifying unit specifies a set including the second respiration rate closest to the first respiration rate specified from the set as the heart rate and the respiration rate of the subject to be measured.

ひとつの実施形態によれば、電磁波の計測により得た複数の被験者の心拍数と呼吸数との組が、いずれの被験者のものかを特定することが可能になる。   According to one embodiment, it is possible to specify which test subject is a set of heart rate and respiration rate of a plurality of subjects obtained by measuring electromagnetic waves.

第1の実施の形態による身体情報計測装置の使用状況の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the usage condition of the physical information measuring device by 1st Embodiment. 第1の実施の形態による身体情報計測装置のハードウエア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware constitutions of the physical information measuring device by 1st Embodiment. 第1の実施の形態による制御装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a functional structure of the control apparatus by 1st Embodiment. 第1の実施の形態によるマイクアレイにより特定方向の音声を抽出する方法の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the method of extracting the audio | voice of a specific direction with the microphone array by 1st Embodiment. 第1の実施の形態による抽出された被験者の呼吸音を含む音声から呼吸数を特定する方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the method of specifying the respiration rate from the audio | voice containing the test subject's breathing sound extracted by 1st Embodiment. 第1の実施の形態によるマイクロ波センサ信号例を示す図である。It is a figure which shows the example of a microwave sensor signal by 1st Embodiment. 心拍揺らぎの一般的な例を説明する図である。It is a figure explaining the general example of a heartbeat fluctuation. 第1の実施の形態による心拍揺らぎの解析例を説明する図である。It is a figure explaining the example of analysis of heart rate fluctuation by a 1st embodiment. 第1の実施の形態による被験者登録情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the test subject registration information by 1st Embodiment. 第1の実施の形態による第1の呼吸数情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the 1st respiration rate information by 1st Embodiment. 第1の実施の形態による検出値情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the detected value information by 1st Embodiment. 第1の実施の形態による被験者身体情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the test subject physical information by 1st Embodiment. 第1の実施の形態による身体情報計測装置の主な処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the main processes of the physical information measuring device by 1st Embodiment. 第1の実施の形態による被験者登録処理の詳細の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the detail of the test subject registration process by 1st Embodiment. 第1の実施の形態によるマイクアレイ信号解析処理の詳細の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the detail of the microphone array signal analysis process by 1st Embodiment. 第1の実施の形態によるマイクロ波センサ信号解析処理の詳細の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the detail of the microwave sensor signal analysis process by 1st Embodiment. 第1の実施の形態による心拍呼吸成分分類処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the heartbeat respiration component classification | category process by 1st Embodiment. 第2の実施の形態による身体情報計測装置の使用状況の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the usage condition of the body information measuring device by 2nd Embodiment. 第2の実施の形態による身体情報計測装置の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a process of the physical information measuring device by 2nd Embodiment. 第2の実施の形態によるマイク信号解析処理の詳細の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the detail of the microphone signal analysis process by 2nd Embodiment. 第2の実施の形態による心拍呼吸成分分類処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the heartbeat respiration component classification | category process by 2nd Embodiment.

(第1の実施の形態)
以下、図面を参照しながら、第1の実施の形態による身体情報計測装置10について説明する。図1は、第1の実施の形態による身体情報計測装置10の使用状況の一例を示す図である。図2は、第1の実施の形態による身体情報計測装置10のハードウエア構成の一例を示す図である。
(First embodiment)
Hereinafter, the physical information measuring apparatus 10 according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a usage state of the physical information measuring apparatus 10 according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the physical information measuring apparatus 10 according to the first embodiment.

図1に示すように、身体情報計測装置10は、例えば、同一の部屋11等に就寝中の複数の被験者(例えば被験者A、B)の、予め定められた少なくとも一方の被験者の身体情報を計測する際に用いられる身体情報計測装置である。   As shown in FIG. 1, the physical information measuring device 10 measures physical information of at least one predetermined subject of a plurality of subjects (for example, subjects A and B) sleeping in the same room 11 or the like, for example. It is a body information measuring device used when doing.

図1、図2に示すように、身体情報計測装置10は、マイクロ波センサ13、マイクアレイ15、および制御装置50を備えている。マイクロ波センサ13は、マイクロ波を計測対象に照射し、反射波を検出して、反射波の周波数の変化に応じたセンサ信号を出力するセンサである。マイクロ波センサ13により、ドップラ効果を利用して移動物が検出される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the body information measuring device 10 includes a microwave sensor 13, a microphone array 15, and a control device 50. The microwave sensor 13 is a sensor that irradiates a measurement target with a microwave, detects a reflected wave, and outputs a sensor signal corresponding to a change in the frequency of the reflected wave. The moving object is detected by the microwave sensor 13 using the Doppler effect.

マイクアレイ15は、複数のマイクを備え、それぞれ音声を収音し、複数のマイクにおいて収音された音声の時間的なずれに基づき、音源の方向を特定する装置である。図1の例では、マイクアレイ15は、2つのマイク15−1、15−2を備えている。   The microphone array 15 is a device that includes a plurality of microphones, collects voices, and specifies the direction of the sound source based on the time lag of the voices collected by the plurality of microphones. In the example of FIG. 1, the microphone array 15 includes two microphones 15-1 and 15-2.

制御装置50は、身体情報計測装置10の動作を制御する装置であり、例えばプロセッサ52、メモリ54を有している。プロセッサ52は、制御装置50において、各種演算処理を行う演算処理装置である。メモリ54は、情報を記憶する記憶装置である。メモリ54は、身体情報計測装置10の動作を制御するプログラム56、各種情報を含むデータベース58を記憶するようにしてもよい。プロセッサ52は、メモリ54からプログラム56を読み出して実行することにより、身体情報計測装置10の動作を制御するようにしてもよい。   The control device 50 is a device that controls the operation of the physical information measuring device 10 and includes, for example, a processor 52 and a memory 54. The processor 52 is an arithmetic processing device that performs various arithmetic processes in the control device 50. The memory 54 is a storage device that stores information. The memory 54 may store a program 56 that controls the operation of the physical information measuring apparatus 10 and a database 58 that includes various types of information. The processor 52 may control the operation of the physical information measuring device 10 by reading and executing the program 56 from the memory 54.

なお、制御装置50は、タッチパネルやキーボードなどの入力装置、表示装置などの出力装置、外部記憶装置、可搬型記憶媒体の駆動装置などを含む標準的なコンピュータであってもよい。プログラム56、データベース58は、外部記憶装置などに記憶されるようにしてもよい。   The control device 50 may be a standard computer including an input device such as a touch panel and a keyboard, an output device such as a display device, an external storage device, and a drive device for a portable storage medium. The program 56 and the database 58 may be stored in an external storage device or the like.

図1に示した例において、マイクロ波センサ13は、被験者A、被験者Bを含むマイクロ波照射範囲17にマイクロ波を照射し、反射波を検出する。図1の例のように、マイクロ波照射範囲17に二人が就寝中の場合等、複数の人間が存在する場合、複数の人間の心拍(鼓動)、呼吸を示す信号が混在した、例えばセンサ信号SRFが検出される。図1では、便宜的に、マイクロ波照射範囲17からの反射波をセンサ信号SRFとして示している。   In the example illustrated in FIG. 1, the microwave sensor 13 irradiates the microwave irradiation range 17 including the subject A and the subject B with microwaves and detects reflected waves. As in the example of FIG. 1, when there are a plurality of persons, such as when two persons are sleeping in the microwave irradiation range 17, for example, sensors in which a plurality of signals indicating heartbeat (beat) and respiration are mixed. A signal SRF is detected. In FIG. 1, for convenience, a reflected wave from the microwave irradiation range 17 is shown as a sensor signal SRF.

マイクアレイ15のマイク15−1は、マイク15−2は、夫々が、被験者Aからの呼吸音および被験者Bからの呼吸音を含む音声を収音する。そして、マイク15−1は、被験者Aからの呼吸音に対応する呼吸信号SA1および被験者Bからの呼吸音に対応する呼吸信号SB1を含む信号を出力する。同様に、マイク15−2は、被験者Aからの呼吸音に対応する呼吸信号SA2および被験者Bからの呼吸音に対応する呼吸信号SB2を含む信号を出力する。図1では、便宜的に被験者A、Bからの音声を呼吸信号SA1、SA2、SB1、SB2などと表している。   As for the microphone 15-1 of the microphone array 15, each of the microphones 15-2 collects a sound including a breathing sound from the subject A and a breathing sound from the subject B. Then, the microphone 15-1 outputs a signal including a respiratory signal SA1 corresponding to the respiratory sound from the subject A and a respiratory signal SB1 corresponding to the respiratory sound from the subject B. Similarly, the microphone 15-2 outputs a signal including a respiratory signal SA2 corresponding to the respiratory sound from the subject A and a respiratory signal SB2 corresponding to the respiratory sound from the subject B. In FIG. 1, for convenience, voices from the subjects A and B are represented as respiratory signals SA1, SA2, SB1, and SB2.

身体情報計測装置10は、マイクアレイ15の2つのマイク等、異なる計測場所で取得した複数の例えば被験者A、Bの呼吸音と、計測場所に対する例えば被験者Aの位置とから被験者Aのものと特定された呼吸音の第1の呼吸数を特定する。例えば、第1の呼吸数は、被験者Aの単位時間当たり(例えば1分間など)の呼吸数としてもよい。このとき、身体情報計測装置10は、例えば、被験者A、Bを含む範囲に照射された電磁波の反射波から取得した被験者A、Bの動きから、被験者毎の心拍数と第2の呼吸数との組を少なくとも一組特定する。身体情報計測装置10は、被験者毎の心拍数と第2の呼吸数との組から特定される、第1の呼吸数に近似する第2の呼吸数を含む組を、計測対象の例えば被験者Aの心拍数と呼吸数と特定する。なお、上記処理は、例えば、制御装置50のプロセッサ52が、メモリ54からプログラム56を読み込んで実行することにより実現される、後述する特定部62が実行するようにしてもよい。   The physical information measuring device 10 is identified as that of the subject A from a plurality of, for example, the breathing sounds of the subjects A and B acquired at different measurement locations such as two microphones of the microphone array 15 and the location of the subject A with respect to the measurement location. The first breathing rate of the breathing sound is identified. For example, the first respiratory rate may be a respiratory rate per unit time (for example, 1 minute) of the subject A. At this time, the body information measuring apparatus 10 determines, for example, the heart rate and the second respiratory rate for each subject from the movements of the subjects A and B acquired from the reflected waves of the electromagnetic waves irradiated to the range including the subjects A and B. At least one set is identified. The physical information measuring apparatus 10 determines a set including a second respiration rate that approximates the first respiration rate, which is specified from the set of heart rate and second respiration rate for each subject, for example, the subject A. Identify heart rate and breathing rate. Note that the above-described processing may be executed by, for example, the specifying unit 62 described later, which is realized by the processor 52 of the control device 50 reading and executing the program 56 from the memory 54.

図3は、第1の実施の形態による制御装置50の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図3に示すように、制御装置50は、特定部62を有している。特定部62は、被験者登録部64、移動物検出部66、呼吸音解析部68、センサ信号解析部70、心拍呼吸成分分類部72を有している。   FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the control device 50 according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 3, the control device 50 includes a specifying unit 62. The specifying unit 62 includes a subject registration unit 64, a moving object detection unit 66, a respiratory sound analysis unit 68, a sensor signal analysis unit 70, and a heartbeat / respiration component classification unit 72.

被験者登録部64は、例えば、被験者の識別情報、マイクアレイ15のマイク15−1、15−2の並びの方向に対する被験者の位置等を受け付け、例えば後述する被験者登録情報110としてメモリ54に記憶させる。移動物検出部66は、マイクロ波センサ13からの例えばセンサ信号SRFなどを受け付ける。呼吸音解析部68は、マイクアレイ15から、呼吸音を含む音声の音声信号を受け付け、マイクごとに取得された音声の時間的ずれに基づき複数の呼吸信号を分離することで、少なくとも一人の被験者の第1の呼吸数を算出する。呼吸音解析部68は、算出した第1の呼吸数を、例えば後述する第1の呼吸数情報112としてメモリ54に記憶させる。   The subject registration unit 64 receives, for example, subject identification information, the subject's position with respect to the direction in which the microphones 15-1 and 15-2 of the microphone array 15 are arranged, and stores them in the memory 54 as, for example, subject registration information 110 described later. . The moving object detection unit 66 receives, for example, a sensor signal SRF from the microwave sensor 13. The breathing sound analysis unit 68 receives a voice signal including a breathing sound from the microphone array 15 and separates a plurality of breathing signals based on a time lag of the voice acquired for each microphone, thereby at least one subject. The first respiration rate is calculated. The respiratory sound analysis unit 68 stores the calculated first respiratory rate in the memory 54 as, for example, first respiratory rate information 112 described later.

センサ信号解析部70は、移動物検出部66で検出された移動物の動きを示す信号の周波数解析等を行い、同一の被験者の心拍数、および第2の呼吸数を算出する。同一被験者の心拍数と第2の呼吸数とを、検出値の組ということがある。このとき、第2の心拍数は、心拍数の揺らぎとして検出される。センサ信号解析部70は、例えば後述する検出値情報114として検出値の組をメモリ54に記憶させる。   The sensor signal analysis unit 70 performs frequency analysis of a signal indicating the movement of the moving object detected by the moving object detection unit 66 and calculates the heart rate and the second respiration rate of the same subject. The heart rate and the second respiratory rate of the same subject may be referred to as a set of detection values. At this time, the second heart rate is detected as fluctuation of the heart rate. The sensor signal analysis unit 70 stores a set of detection values in the memory 54 as detection value information 114 described later, for example.

心拍呼吸成分分類部72は、呼吸音解析部68で得られた第1の呼吸数と、心拍呼吸成分分類部72で得られた第2の呼吸数とに基づき、マイクアレイ15に対して所定の位置に位置する被験者の心拍数を特定する。例えば、得られた複数の第2の呼吸数から、第1の呼吸数に近似する第2の呼吸数を特定し、対応する心拍数を第1の呼吸数に対応する被験者の心拍数であると特定する。近似するとは、複数の第2の呼吸数のうちの第1の呼吸数に最も近いもの、第1の呼吸数との差が所定値以下のものなどとすることが好ましい。心拍呼吸成分分類部72は、例えば特定した検出値の組を後述する被験者身体情報116として、メモリ54に記憶させる。   Based on the first respiratory rate obtained by the respiratory sound analyzing unit 68 and the second respiratory rate obtained by the cardiac respiratory component classifying unit 72, the heart rate respiratory component classifying unit 72 performs predetermined processing on the microphone array 15. The heart rate of the subject located at the position of is identified. For example, the second respiration rate that approximates the first respiration rate is identified from the obtained second respiration rates, and the corresponding heart rate is the heart rate of the subject corresponding to the first respiration rate. Is identified. It is preferable that the approximation is the closest to the first respiration rate among the plurality of second respiration rates, or the difference from the first respiration rate is a predetermined value or less. The heartbeat / respiration component classifying unit 72 stores, for example, the specified set of detection values in the memory 54 as subject physical information 116 described later.

次に、図4、図5を参照しながら、マイクアレイ15を用いて、被験者の第1の呼吸数を計測する方法について説明する。図4は、マイクアレイにより特定方向の音声を抽出する方法を説明する図である。図5は、抽出された被験者の呼吸音を含む音声から呼吸数を特定する方法の一例を示す図である。   Next, a method for measuring the first respiratory rate of the subject using the microphone array 15 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a diagram for explaining a method of extracting sound in a specific direction using a microphone array. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a method for specifying the respiratory rate from the extracted voice including the breathing sound of the subject.

図4の例では、マイクアレイ15が、二人の被験者A、Bが存在する空間に配置されている。マイクアレイ15は、異なる位置に配置されたマイク15−1、15−2を有しており、夫々のマイクは、被験者Aの呼吸音および被験者Bの呼吸音を含む音声を収音する。図4では、便宜的に、マイク15−1が収音する被験者Aの呼吸音の信号を呼吸信号SA1、マイク15−2が収音する被験者Aの呼吸音の信号を呼吸信号SA2としている。同様に、マイク15−1が収音する被験者Bの呼吸音の信号を呼吸信号SB1、マイク15−2が収音する被験者Bの呼吸音の信号を呼吸信号SB2としている。図4の例では、呼吸信号SA1と呼吸信号SA2とでは、例えば時間t2異なる時刻に計測される。呼吸信号SB1と呼吸信号SB2とでは、例えば時間t1異なる時刻に計測される。よって、この計測時間差と、複数のマイクの配置とを利用して、被験者の呼吸音を含む呼吸信号を特定して抽出する。計測時間差以外に、計測された信号の振幅差を用いるようにしてもよい。   In the example of FIG. 4, the microphone array 15 is arranged in a space where two subjects A and B exist. The microphone array 15 has microphones 15-1 and 15-2 arranged at different positions, and each microphone collects sound including the breathing sound of the subject A and the breathing sound of the subject B. In FIG. 4, for the sake of convenience, the respiratory sound signal of the subject A collected by the microphone 15-1 is the respiratory signal SA1, and the respiratory sound signal of the subject A collected by the microphone 15-2 is the respiratory signal SA2. Similarly, the signal of the breathing sound of the subject B picked up by the microphone 15-1 is the breathing signal SB1, and the signal of the breathing sound of the subject B picked up by the microphone 15-2 is the breathing signal SB2. In the example of FIG. 4, the respiration signal SA1 and the respiration signal SA2 are measured, for example, at times different by time t2. For example, the respiration signal SB1 and the respiration signal SB2 are measured at a time different from the time t1. Therefore, using this measurement time difference and the arrangement of a plurality of microphones, a respiratory signal including the breathing sound of the subject is identified and extracted. You may make it use the amplitude difference of the measured signal other than a measurement time difference.

所定の位置にいる被験者の呼吸信号を特定して抽出する具体的な方法は、既存の技術を用いた方法とすることができる。例えば、ビームフォーミングの原理を用いた方法、独立成分分析または信号のスパース性を利用したブラインド音源分離などが考えられる。例えば、ビームフォーミングの原理を用いる場合には、予め、マイクアレイに対する被験者の方向を示す角度を設定して音源分離が行われる。ブラインド音源分離では、マイクの位置や音源の情報などが不要である。また、特許文献4に記載のように、次元あたり2本のマイクを用いて次元軸方向の任意の位置の受音信号を推定する方法を用いてもよい。音源を特定して抽出する方法は上記に限定されず、他の既知の方法でもよい。   A specific method for specifying and extracting a respiratory signal of a subject at a predetermined position can be a method using an existing technique. For example, a method using the principle of beam forming, independent component analysis, or blind source separation using signal sparsity can be considered. For example, when the principle of beam forming is used, sound source separation is performed by setting an angle indicating the direction of the subject with respect to the microphone array in advance. Blind sound source separation does not require information such as microphone position or sound source. Further, as described in Patent Document 4, a method of estimating a received sound signal at an arbitrary position in the dimension axis direction using two microphones per dimension may be used. The method for extracting and specifying the sound source is not limited to the above, and other known methods may be used.

図5に示す例は、上記のような技術を用いて音源の位置が特定されることで被験者が特定され、分離された呼吸信号の例である。以下、被験者Aの身体情報を検出する場合を例にして説明する。   The example shown in FIG. 5 is an example of a respiratory signal in which a subject is identified and separated by identifying the position of a sound source using the above-described technique. Hereinafter, the case where the physical information of the subject A is detected will be described as an example.

図5において、呼吸信号例80は、横軸を時間、縦軸を振幅にとった、被験者Aの呼吸信号SAの一例を示している。呼吸信号SAにおいて、例えば呼吸音特徴点82で表される特徴点を抽出し、横軸を時間、縦軸を呼吸音特徴点の時間間隔として示すと、呼吸音間隔時間変化84が得られる。呼吸音間隔時間変化84は、被験者Aの呼吸間隔BRIAの時間変化を示している。さらに、呼吸音間隔周波数時間変化86では、呼吸音間隔BRIAの逆数を呼吸音間隔周波数BRFAとして時間変化を示している。呼吸音間隔周波数時間変化86では、横軸は時間、縦軸は周波数としている。以上のように、複数の被験者のうちの一人である被験者Aの第1の呼吸数が、呼吸周波数の時間変化として計測される。なお、第1の呼吸数とは、マイクアレイ15で得られる信号を解析することにより取得される呼吸数であり、異なる被験者についても同一の名称を用いる。   In FIG. 5, a respiratory signal example 80 shows an example of the respiratory signal SA of the subject A with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing amplitude. In the respiration signal SA, for example, a feature point represented by a respiration sound feature point 82 is extracted, and when the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates the time interval of the respiration sound feature point, a respiration sound interval time change 84 is obtained. A breathing sound interval time change 84 indicates a time change of the breathing interval BRIA of the subject A. Further, the breathing sound interval frequency time change 86 shows a time change with the reciprocal of the breathing sound interval BRIA as the breathing sound interval frequency BRFA. In the breathing sound interval frequency change 86, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents frequency. As described above, the first respiration rate of the subject A who is one of the plurality of subjects is measured as a time change of the respiration frequency. The first respiratory rate is a respiratory rate acquired by analyzing a signal obtained by the microphone array 15, and the same name is used for different subjects.

次に、図6から図8を参照しながら、マイクロ波センサ13により、心拍数と第2の呼吸数とを計測する方法について説明する。第2の呼吸数とは、マイクロ波センサ13で得られる信号を解析することにより取得される呼吸数であり、異なる被験者についても同一の名称を用いる。図6は、第1の実施の形態によるマイクロ波センサ信号例を示す図である。図6に示すように、マイクロ波センサ信号例90は、横軸を時間、縦軸をセンサ出力電圧としたセンサ信号SRFの一例を示している。   Next, a method for measuring the heart rate and the second respiration rate with the microwave sensor 13 will be described with reference to FIGS. The second respiration rate is a respiration rate acquired by analyzing a signal obtained by the microwave sensor 13, and the same name is used for different subjects. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a microwave sensor signal according to the first embodiment. As shown in FIG. 6, the microwave sensor signal example 90 shows an example of the sensor signal SRF with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing sensor output voltage.

センサ信号解析部70は、センサ信号SRFに対し、例えばローパスフィルタなどにより不要成分を除去し、周波数解析を行うことにより、センサ信号周波数スペクトル例92を得る。センサ信号周波数スペクトル例92は、横軸を周波数、縦軸を信号強度としたセンサ信号周波数スペクトルの一例である。センサ信号周波数スペクトル例92では、呼吸周波数として、マイクロ波呼吸周波数BRF1、BRF2、心拍周波数として、心拍周波数HRF1、HRF2が得られている。   The sensor signal analysis unit 70 obtains a sensor signal frequency spectrum example 92 by removing unnecessary components from the sensor signal SRF using, for example, a low-pass filter and performing frequency analysis. The sensor signal frequency spectrum example 92 is an example of a sensor signal frequency spectrum in which the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents signal intensity. In the sensor signal frequency spectrum example 92, microwave respiration frequencies BRF1 and BRF2 are obtained as respiration frequencies, and heart rate frequencies HRF1 and HRF2 are obtained as heart rate frequencies.

図7は、心拍揺らぎの一般的な例を説明する図である。図7において、心拍信号例94は、横軸を時間、縦軸を信号振幅とした心拍信号の時間変化の一例である。心拍信号例94から、例えば心拍間隔Tが算出される。心拍揺らぎスペクトル例96は、心拍信号例94から算出された心拍間隔Tの時間変化を周波数解析した結果の一例を示している。心拍揺らぎスペクトル例96は、横軸を周波数、縦軸をスペクトル密度として表されている。例えば、心拍揺らぎスペクトル例96における比較的低い周波数帯の例えば0.05〜0.15Hzを低周波領域(LF)98、低周波領域98より高い周波数帯の例えば0.15〜0.4Hzを高周波領域(HF)99という。心拍揺らぎは、低周波領域98、高周波領域99にピークとして現れるが、高周波領域99のピークRespiratory Sinus Arrhythmia(RSA)は、呼吸数を表す揺らぎであることが知られている。そこで、このRSAを解析することで、心拍数に対応する呼吸数が特定される。   FIG. 7 is a diagram for explaining a general example of heartbeat fluctuation. In FIG. 7, the heartbeat signal example 94 is an example of a time change of the heartbeat signal with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing signal amplitude. For example, a heartbeat interval T is calculated from the heartbeat signal example 94. The heartbeat fluctuation spectrum example 96 shows an example of the result of frequency analysis of the time change of the heartbeat interval T calculated from the heartbeat signal example 94. In the heartbeat fluctuation spectrum example 96, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents spectral density. For example, in the heartbeat fluctuation spectrum example 96, a relatively low frequency band, for example, 0.05 to 0.15 Hz is a low frequency region (LF) 98, and a frequency band higher than the low frequency region 98 is, for example, 0.15 to 0.4 Hz. The region (HF) 99 is called. The heart rate fluctuation appears as a peak in the low frequency region 98 and the high frequency region 99. It is known that the peak Respiratory Sinus Arrhythmia (RSA) in the high frequency region 99 is a fluctuation representing the respiratory rate. Therefore, the respiratory rate corresponding to the heart rate is specified by analyzing this RSA.

図8は、第1の実施の形態による心拍揺らぎの解析例を説明する図である。図8において、心拍間隔時間変化102は、例えば、下記のように抽出される。まず、図6のセンサ信号SRFから、センサ信号周波数スペクトル例92で解析された心拍周波数HRF1を中心とする所定周波数帯域の信号をバンドパスフィルタにより抽出することで、図7に示した心拍信号例94に類似した心拍成分信号SHRF1が得られる。次に、得られた心拍成分信号SHRF1から、心拍間隔RRI1を抽出することで、図8の心拍間隔時間変化102のような信号が得られる。心拍間隔時間変化102は、横軸が時間、縦軸が心拍間隔の心拍間隔RRI1の時間変化を示している。   FIG. 8 is a diagram for explaining an analysis example of heartbeat fluctuation according to the first embodiment. In FIG. 8, the heartbeat interval time change 102 is extracted as follows, for example. First, by extracting a signal in a predetermined frequency band centered on the heartbeat frequency HRF1 analyzed in the sensor signal frequency spectrum example 92 from the sensor signal SRF in FIG. 6 by using a bandpass filter, the heartbeat signal example shown in FIG. A heart rate component signal SHRF1 similar to 94 is obtained. Next, by extracting the heartbeat interval RRI1 from the obtained heartbeat component signal SHRF1, a signal such as a heartbeat interval time change 102 in FIG. 8 is obtained. In the heartbeat interval time change 102, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the time change of the heartbeat interval RRI1.

心拍間隔RRI1の時間変化を周波数変換することで、心拍揺らぎスペクトル例104に示す心拍揺らぎスペクトルSP_HRF1が得られる。心拍揺らぎスペクトル例104は、横軸が周波数、縦軸が信号強度としている。心拍揺らぎスペクトルSP_HRF1は、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF1にピークを有する。この心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF1に対応する呼吸数を、心拍間隔RRI1に対応する第2の呼吸数として特定する。これにより、同一の被験者の心拍数と第2の呼吸数との検出値の組が特定される。   A heartbeat fluctuation spectrum SP_HRF1 shown in the heartbeat fluctuation spectrum example 104 is obtained by frequency-converting the time change of the heartbeat interval RRI1. In the heartbeat fluctuation spectrum example 104, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents signal intensity. The heartbeat fluctuation spectrum SP_HRF1 has a peak at the heartbeat fluctuation respiratory frequency BRHRF1. The respiration rate corresponding to the heartbeat fluctuation respiration frequency BRHRF1 is specified as the second respiration rate corresponding to the heartbeat interval RRI1. Thereby, a set of detection values of the heart rate and the second respiratory rate of the same subject is specified.

以上のように、マイクアレイ15での検出結果に基づき、被験者の第1の呼吸数が特定される。また、マイクロ波センサ13での検出結果に基づき、互いに同一の被験者の心拍数と第2の呼吸数との検出値の組が少なくとも一組特定される。第1の呼吸数に近似する第2の呼吸数を抽出することで、被験者の心拍数が特定される。また、上記図8に基づく解析により、図6のセンサ信号周波数スペクトル例92における心拍周波数HRF2と心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF2が、もう一組の心拍数と第2の呼吸数との検出値の組として特定される。もちろん、心拍周波数HRF2に対して、心拍周波数HRF1と同様の解析を行い、検出値の組を特定するようにしてもよい。   As described above, the first respiratory rate of the subject is specified based on the detection result of the microphone array 15. Further, based on the detection result of the microwave sensor 13, at least one set of detection values of the heart rate and the second respiratory rate of the same subject is specified. By extracting a second respiration rate that approximates the first respiration rate, the heart rate of the subject is specified. Further, according to the analysis based on FIG. 8, the heart rate frequency HRF2 and the heart rate fluctuation respiration frequency BRHRF2 in the sensor signal frequency spectrum example 92 of FIG. 6 are obtained as a set of detection values of another set of heart rate and second respiration rate. Identified. Of course, it is also possible to analyze the heart rate frequency HRF2 in the same manner as the heart rate frequency HRF1 and specify a set of detection values.

次に、上記のような処理を行うための登録情報、および処理結果の情報について説明する。図9は、第1の実施の形態による被験者登録情報の一例を示す図である。図9に示すように、被験者登録情報110は、身体情報計測の対象となる被験者を示す情報であり、被験者識別IDentification(ID)、および位置を有している。位置とは、例えば、被験者がマイクアレイ15に定められた上下左右方向に対し、例えば左右のいずれの側にいるかを示す情報であり、基準の方向に対する角度で表されるようにしてもよい。被験者登録情報110は、被験者登録部64により登録され、例えば、データベース58に記憶される。   Next, registration information and processing result information for performing the above processing will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of subject registration information according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 9, the subject registration information 110 is information indicating a subject to be subjected to physical information measurement, and has subject identification IDentification (ID) and a position. The position is, for example, information indicating whether the subject is on the left or right side with respect to the up / down / left / right direction defined in the microphone array 15, and may be represented by an angle with respect to the reference direction. The subject registration information 110 is registered by the subject registration unit 64 and stored in the database 58, for example.

図10は、第1の実施の形態による第1の呼吸数情報112の一例を示す図である。図10に示すように、第1の呼吸数情報112は、マイクアレイ15での検出結果に基づき、ある被験者に関して算出された検出時刻毎の第1の呼吸数を示す情報である。第1の呼吸数情報112は、被験者ID、検出時刻、第1の呼吸数を有している。例えば、第1の呼吸数情報112は、計測が継続している間、順次記録されることが好ましい。第1の呼吸数情報112は、例えばデータベース58に記憶される。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the first respiration rate information 112 according to the first embodiment. As shown in FIG. 10, the first respiration rate information 112 is information indicating a first respiration rate for each detection time calculated for a subject based on the detection result of the microphone array 15. The first respiratory rate information 112 has a subject ID, a detection time, and a first respiratory rate. For example, the first respiration rate information 112 is preferably recorded sequentially while the measurement is continued. The first respiratory rate information 112 is stored in the database 58, for example.

図11は、第1の実施の形態による検出値情報114の一例を示す図である。検出値情報114は、マイクロ波センサ13による検出結果に基づき解析された、互いに同一の被験者の第2の呼吸数と心拍数との検出値の組を示す情報である。検出値情報114は、例えばデータベース58に記憶される。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the detection value information 114 according to the first embodiment. The detection value information 114 is information indicating a set of detection values of the second respiratory rate and the heart rate of the same subject analyzed based on the detection result by the microwave sensor 13. The detection value information 114 is stored in the database 58, for example.

図12は、第1の実施の形態による被験者身体情報116の一例を示す図である。被験者身体情報116は、計測対象の被験者の被験者IDと、本実施の形態による身体情報計測装置10により特定された被験者の呼吸数、心拍数を検出時刻毎に記録した情報である。被験者身体情報116は、例えばデータベース58に記録される。また、被験者身体情報116は、身体情報計測装置10による計測結果として出力されるようにしてもよい。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the subject physical information 116 according to the first embodiment. The subject physical information 116 is information in which the subject ID of the subject to be measured and the respiration rate and heart rate of the subject specified by the physical information measuring device 10 according to the present embodiment are recorded for each detection time. The subject physical information 116 is recorded in the database 58, for example. Further, the subject physical information 116 may be output as a measurement result by the physical information measuring device 10.

以下、フローチャートを参照しながら、第1の実施の形態による身体情報計測装置10による処理についてさらに説明する。図13は、第1の実施の形態による身体情報計測装置10の主な処理の一例を示すフローチャートである。身体情報計測装置10における主な処理は、例えば、プロセッサ52がプログラム56を読み込んで実行することにより行われるが、以下の例では、図3に示した各ブロックが実行するとして説明する。   Hereinafter, the processing by the physical information measuring apparatus 10 according to the first embodiment will be further described with reference to the flowchart. FIG. 13 is a flowchart showing an example of main processing of the physical information measuring apparatus 10 according to the first embodiment. The main processing in the physical information measuring apparatus 10 is performed, for example, by the processor 52 reading and executing the program 56. In the following example, description will be made assuming that each block illustrated in FIG. 3 is executed.

図13に示すように、身体情報計測装置10では、まず、被験者登録部64が被験者の登録処理を行う(S121)。例えば、制御装置50の被験者登録部64は、不図示のキーボードなどから入力される被験者の情報を受け付け、被験者登録情報110に記録する。被験者登録情報110に記録される位置は、マイクアレイ15に対する被験者の位置を示し、マイクアレイ15の特定方向に対してどちら側であるか、マイクアレイの2つのマイクの中点を通る垂線に対してなす角度などを含むようにしてもよい。被験者登録情報110に記憶される被験者の情報は、複数の被験者の情報を含むようにしてもよい。S121の処理の詳細は後述される。   As shown in FIG. 13, in the physical information measuring device 10, first, the subject registration unit 64 performs a subject registration process (S121). For example, the subject registration unit 64 of the control device 50 accepts subject information input from a keyboard (not shown) or the like and records it in the subject registration information 110. The position recorded in the subject registration information 110 indicates the position of the subject with respect to the microphone array 15, which side is relative to the specific direction of the microphone array 15, and is perpendicular to the perpendicular line passing through the midpoint between the two microphones of the microphone array. You may make it include the angle which is made. The subject information stored in the subject registration information 110 may include information on a plurality of subjects. Details of the processing of S121 will be described later.

移動物検出部66は、マイクロ波センサ13から、照射したマイクロ波の反射波に応じた、例えばセンサ信号SRFを受け付ける。このとき、移動物検出部66は、照射範囲に移動物がある場合、移動物の移動速度に応じた周波数変化を示す信号を受け付ける。また、呼吸音解析部68は、マイクアレイ15から、例えば、検出された呼吸信号SA1、SA2、SB1、SB2を含む音声信号を受け付ける(S122)。   The moving object detection unit 66 receives, for example, a sensor signal SRF from the microwave sensor 13 according to the reflected wave of the irradiated microwave. At this time, when there is a moving object in the irradiation range, the moving object detection unit 66 receives a signal indicating a frequency change according to the moving speed of the moving object. Further, the respiratory sound analysis unit 68 receives an audio signal including, for example, the detected respiratory signals SA1, SA2, SB1, and SB2 from the microphone array 15 (S122).

呼吸音解析部68は、受け付けた音声信号を解析する(S123)。すなわち、受け付けた音声信号から、S121で設定された被験者の呼吸音を含む呼吸信号(例えば、呼吸信号SAまたは呼吸信号SB)を特定し、呼吸間隔に基づいて、第1の呼吸数を特定する。呼吸音解析部68は、所定時間毎に、特定した第1の呼吸数を時刻と共に例えば第1の呼吸数情報112に記録する。S123の処理の詳細は、後述される。   The respiratory sound analysis unit 68 analyzes the received audio signal (S123). That is, the respiratory signal (for example, respiratory signal SA or respiratory signal SB) including the breathing sound of the subject set in S121 is identified from the received audio signal, and the first respiratory rate is identified based on the respiratory interval. . The respiratory sound analysis unit 68 records the specified first respiratory rate together with the time, for example, in the first respiratory rate information 112 every predetermined time. Details of the processing of S123 will be described later.

センサ信号解析部70は、マイクロ波センサ13から受け付けたセンサ信号SRFから、上述したように、同一の被験者の第2の呼吸数と心拍数とを特定し、検出値情報114に記憶させる(S124)。S124の処理の詳細は、後述される。   As described above, the sensor signal analysis unit 70 identifies the second respiration rate and heart rate of the same subject from the sensor signal SRF received from the microwave sensor 13, and stores them in the detection value information 114 (S124). ). Details of the processing of S124 will be described later.

心拍呼吸成分分類部72は、記録された第1の呼吸数情報112、検出値情報114を比較し、第1の呼吸数に近似する第2の呼吸数を有する場合に、当該検出値の組を、被験者登録情報110に設定された被験者の計測値であると特定する(S125)。心拍呼吸成分分類部72は、特定された検出値情報114を、特定された被験者の計測情報として、被験者身体情報116に記録し、出力する(S126)。   The heart rate respiration component classification unit 72 compares the recorded first respiration rate information 112 and the detection value information 114, and has a second respiration rate approximate to the first respiration rate, the set of detection values. Is determined as the measurement value of the subject set in the subject registration information 110 (S125). The heartbeat / respiration component classification unit 72 records the specified detection value information 114 as measurement information of the specified subject in the subject physical information 116 and outputs it (S126).

図14は、図13のS121の被験者登録処理の詳細の一例を示すフローチャートである。図14に示すように、被験者登録部64は、被験者登録情報110を登録済みか否か判定する(S131)。登録済である場合(S131:YES)、データベース58から被験者登録情報110を読み込む(S132)。このとき、読み込まれる被験者登録情報110は、例えば前回の計測時に用いた位置を含む情報であってもよいし、被験者IDのみが登録されている情報であってもよい。登録済みでない場合(S131:NO)、被験者の情報を被験者登録情報110として入力する(S133)。   FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of details of the subject registration process in S121 of FIG. As illustrated in FIG. 14, the subject registration unit 64 determines whether or not the subject registration information 110 has been registered (S131). If it has been registered (S131: YES), the subject registration information 110 is read from the database 58 (S132). At this time, the read subject registration information 110 may be, for example, information including a position used at the time of the previous measurement, or may be information in which only the subject ID is registered. If not registered (S131: NO), the subject information is input as subject registration information 110 (S133).

被験者登録部64は、計測対象の被験者が、例えばマイクアレイ15に向かって左右のどちら側にいるか(寝ているか)を被験者登録情報110の位置として入力する(S134)。被験者登録部64は、図13に戻って、処理をS122へ進める。   The subject registration unit 64 inputs, as the position of the subject registration information 110, whether the subject to be measured is on the left or right side (sleeping) toward the microphone array 15, for example (S134). The subject registration unit 64 returns to FIG. 13 and advances the process to S122.

図15は、図13のS123のマイクアレイ信号解析処理の詳細の一例を示すフローチャートである。図15に示すように、呼吸音解析部68は、マイクアレイ15で取得した音声信号から、少なくとも計測対象の被験者の呼吸信号を分類する。例えば、取得された呼吸音と被験者Aの位置より呼吸信号SAが抽出される。同様に、被験者Bの呼吸信号SBが抽出される(S141)。分類は、例えば、図4を参照しながら説明した方法を用いて行われる。   FIG. 15 is a flowchart showing an example of details of the microphone array signal analysis processing in S123 of FIG. As shown in FIG. 15, the respiratory sound analysis unit 68 classifies at least the respiratory signal of the subject to be measured from the audio signal acquired by the microphone array 15. For example, the respiratory signal SA is extracted from the acquired respiratory sound and the position of the subject A. Similarly, the respiration signal SB of the subject B is extracted (S141). The classification is performed using, for example, the method described with reference to FIG.

呼吸音解析部68は、少なくとも計測対象の被験者の呼吸信号から、例えば図5の呼吸信号例80で示したように、呼吸音特徴点を検出する(S142)。呼吸音解析部68は、検出された呼吸音特徴点から、1回の呼吸毎の呼吸音間隔を算出する(S143)。S143の処理により、例えば、図5の呼吸音間隔時間変化84に示した被験者Aの呼吸間隔BRIA、被験者Bの呼吸間隔BRIBが得られる。   The respiratory sound analysis unit 68 detects a respiratory sound feature point from at least the respiratory signal of the subject to be measured, for example, as shown in the respiratory signal example 80 of FIG. 5 (S142). The respiratory sound analysis unit 68 calculates a respiratory sound interval for each breath from the detected respiratory sound feature points (S143). By the process of S143, for example, the breathing interval BRIA of the subject A and the breathing interval BRIB of the subject B shown in the breathing sound interval time change 84 of FIG. 5 are obtained.

呼吸音解析部68は、算出された呼吸音間隔から、計測対象の被験者の第1の呼吸数を算出する(S144)。S144の処理では、例えば、S143で算出された被験者Aの呼吸音間隔から、所定時間の呼吸数BRAを算出する。同様に、被験者Bの呼吸数BRBが得られる。呼吸音解析部68は、得られた呼吸数RBAを、検出時刻と共に、被験者Aに対応する第1の呼吸数情報112に記録する。   The respiratory sound analysis unit 68 calculates the first respiratory rate of the subject to be measured from the calculated respiratory sound interval (S144). In the process of S144, for example, the respiratory rate BRA for a predetermined time is calculated from the breathing sound interval of the subject A calculated in S143. Similarly, the respiratory rate BRB of the subject B is obtained. The respiratory sound analysis unit 68 records the obtained respiratory rate RBA in the first respiratory rate information 112 corresponding to the subject A together with the detection time.

呼吸音解析部68は、算出された呼吸音間隔の逆数として、呼吸音間隔周波数を算出する(S145)。S145の処理では、例えば、図5の呼吸音間隔周波数時間変化86に示した、被験者Aの呼吸音間隔周波数BRFAが得られる。同様に、被験者Bの呼吸音間隔周波数BRFBが得られる。呼吸音解析部68は、被験者Bに関して得られた呼吸数RBBを、検出時刻と共に、被験者Bに対応する第1の呼吸数情報112に記録するようにしてもよい。呼吸音解析部68は、処理を図13の処理に戻す。   The respiratory sound analysis unit 68 calculates the respiratory sound interval frequency as the reciprocal of the calculated respiratory sound interval (S145). In the process of S145, for example, the breathing sound interval frequency BRFA of the subject A shown in the breathing sound interval frequency change 86 of FIG. 5 is obtained. Similarly, the breathing sound interval frequency BRFB of the subject B is obtained. The respiratory sound analysis unit 68 may record the respiratory rate RBB obtained for the subject B in the first respiratory rate information 112 corresponding to the subject B together with the detection time. The respiratory sound analysis unit 68 returns the process to the process of FIG.

図16は、図13のS124のマイクロ波センサ信号解析処理の詳細の一例を示すフローチャートである。図16に示すように、センサ信号解析部70は、センサ信号SRFを周波数解析する(S151)。センサ信号解析部70は、周波数解析により、周波数スペクトルを算出する(S152)。例えば、センサ信号解析部70は、図6のマイクロ波センサ信号例90のセンサ信号SRFを周波数解析して、例えばセンサ信号周波数スペクトル例92の周波数スペクトルを得る。センサ信号解析部70は、得られた周波数スペクトルにおいて、ピークとして現れる心拍周波数HRF1、HRF2を算出する(S153)。ここで得られる心拍周波数HRF1、HRF2は、この例では、被験者A、Bの動きから算出された値であるが、この時点では、どちらの心拍周波数がどちらの被験者のものであるかは不明である。   FIG. 16 is a flowchart showing an example of details of the microwave sensor signal analysis processing in S124 of FIG. As shown in FIG. 16, the sensor signal analysis unit 70 performs frequency analysis on the sensor signal SRF (S151). The sensor signal analysis unit 70 calculates a frequency spectrum by frequency analysis (S152). For example, the sensor signal analysis unit 70 performs frequency analysis on the sensor signal SRF of the microwave sensor signal example 90 in FIG. 6 to obtain a frequency spectrum of the sensor signal frequency spectrum example 92, for example. The sensor signal analysis unit 70 calculates heart rate frequencies HRF1 and HRF2 that appear as peaks in the obtained frequency spectrum (S153). The heart rate frequencies HRF1 and HRF2 obtained here are values calculated from the movements of the subjects A and B in this example, but at this point it is unknown which heart rate frequency belongs to which subject. is there.

センサ信号解析部70は、センサ信号SRFに対して、周波数解析で得られた心拍周波数を中心周波数としたバンドパスフィルタ処理により、心拍成分信号を抽出する(S154)。例えば、センサ信号解析部70は、心拍周波数HRF1を中心周波数としたバンドパスフィルタ処理により、心拍成分信号SHRF1を抽出する。同様に、センサ信号解析部70は、心拍周波数HRF2を中心周波数としたバンドパスフィルタ処理により、心拍成分信号SHRF2を抽出する。   The sensor signal analysis unit 70 extracts a heartbeat component signal from the sensor signal SRF by bandpass filtering using the heartbeat frequency obtained by frequency analysis as the center frequency (S154). For example, the sensor signal analysis unit 70 extracts the heartbeat component signal SHRF1 by bandpass filter processing with the heartbeat frequency HRF1 as the center frequency. Similarly, the sensor signal analysis unit 70 extracts the heartbeat component signal SHRF2 by bandpass filter processing with the heartbeat frequency HRF2 as the center frequency.

センサ信号解析部70は、得られた心拍成分信号SHRF1、SHRF2のそれぞれにおいて、心拍特徴点を抽出し、心拍間隔を算出する(S155)。例えば、図8の心拍間隔時間変化102では、心拍周波数HRF1を中心としたバンドパスフィルタ処理に基づき得られた心拍間隔RRI1の時間変化を示している。同様の解析を、心拍成分信号SHRF2に対して行い、心拍間隔RRI2の時間変化を算出する。   The sensor signal analysis unit 70 extracts a heartbeat feature point in each of the obtained heartbeat component signals SHRF1 and SHRF2, and calculates a heartbeat interval (S155). For example, the heartbeat interval time change 102 in FIG. 8 shows the time change of the heartbeat interval RRI1 obtained based on the bandpass filter processing centered on the heartbeat frequency HRF1. A similar analysis is performed on the heart rate component signal SHRF2, and the time change of the heart rate interval RRI2 is calculated.

センサ信号解析部70は、S155で得られた心拍間隔RRI1、RRI2の時間変化を周波数解析する(S156)。センサ信号解析部70は、S156の処理により、心拍揺らぎスペクトルを算出する(S157)。   The sensor signal analysis unit 70 performs frequency analysis on the temporal changes of the heartbeat intervals RRI1 and RRI2 obtained in S155 (S156). The sensor signal analysis unit 70 calculates a heartbeat fluctuation spectrum by the process of S156 (S157).

センサ信号解析部70は、得られた心拍揺らぎスペクトルにおいて、心拍揺らぎ呼吸周波数を検出し(S158)、図13の処理に処理を戻す。例えば、図8に示す心拍揺らぎスペクトル例104は、心拍周波数HRF1を中心周波数として抽出された信号に基づく心拍揺らぎスペクトルSP_HRF1を示している。この例では、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF1が現れている。この解析により、心拍周波数HRF1と、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF1とが同一の被験者の計測値である検出値の組となると特定される。センサ信号解析部70は、心拍周波数HRF1について特定された検出値の組を、例えば、検出値αとして検出値情報114に記録する。   The sensor signal analysis unit 70 detects the heartbeat fluctuation respiration frequency in the obtained heartbeat fluctuation spectrum (S158), and returns the processing to the process of FIG. For example, the heartbeat fluctuation spectrum example 104 shown in FIG. 8 shows a heartbeat fluctuation spectrum SP_HRF1 based on a signal extracted with the heartbeat frequency HRF1 as the center frequency. In this example, a heartbeat fluctuation respiratory frequency BRHRF1 appears. By this analysis, the heart rate frequency HRF1 and the heart rate fluctuation respiration frequency BRHRF1 are specified as a set of detection values that are measurement values of the same subject. The sensor signal analysis unit 70 records a set of detection values specified for the heartbeat frequency HRF1 in the detection value information 114 as a detection value α, for example.

同様に、心拍周波数HRF2と、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF2とが同一の被験者の計測値である検出値の組となると特定される。センサ信号解析部70は、心拍周波数HRF2について特定された検出値の組を、検出値αと異なる例えば検出値βとして、検出値情報114に記録するようにしてもよい。   Similarly, the heart rate frequency HRF2 and the heart rate fluctuation respiration frequency BRHRF2 are specified as a set of detection values that are measurement values of the same subject. The sensor signal analysis unit 70 may record a set of detection values specified for the heartbeat frequency HRF2 in the detection value information 114 as, for example, a detection value β different from the detection value α.

図17は、図13のS125の心拍呼吸成分分類処理の一例を示すフローチャートである。図17に示すように、心拍呼吸成分分類部72は、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF1、BRHRF2と、マイクアレイ15での検出信号に基づく呼吸音間隔周波数BRFA、BRFBとの差分X1、X2、Y1、Y2を算出する(S161)。ここで、差分X1、X2、Y1、Y2は、例えば、第1の呼吸数情報112と検出値情報114との同一の検出時刻の値毎に、下記式1〜式4のように算出される。   FIG. 17 is a flowchart showing an example of the heartbeat / respiration component classification process in S125 of FIG. As shown in FIG. 17, the heartbeat / respiration component classification unit 72 includes differences X1, X2, Y1, and Y2 between the heartbeat fluctuation respiratory frequencies BRHRF1 and BRHRF2 and the breathing sound interval frequencies BRFA and BRFB based on the detection signals from the microphone array 15. Is calculated (S161). Here, the differences X1, X2, Y1, and Y2 are calculated as shown in the following formulas 1 to 4, for each value of the same detection time in the first respiratory rate information 112 and the detection value information 114, for example. .

X1=|BRFA−BRHRF1|・・・(式1)
X2=|BRFA−BRHRF2|・・・(式2)
Y1=|BRFB−BRHRF1|・・・(式3)
Y2=|BRFB−BRHRF2|・・・(式4)
X1 = | BRFA−BRHRF1 | (Formula 1)
X2 = | BRFA−BRHRF2 | (Expression 2)
Y1 = | BRFB−BRHRF1 | (Formula 3)
Y2 = | BRFB−BRHRF2 | (Formula 4)

心拍呼吸成分分類部72は、差分X1<差分X2、かつ、差分Y1>差分Y2であるか否かを判別する(S162)。S162の判定結果がYESの場合、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF1は、被験者Aの呼吸音間隔周波数BRFAに近似しており、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF2は、被験者Bの呼吸音間隔周波数BRFBに近似していると判定される。よって、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF1に対応する心拍間隔RRI1は、被験者Aの心拍間隔周波数RRIAであり、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF2に対応する心拍間隔RRI2は、被験者Bの心拍間隔周波数RRIBであると判定される(S163)。   The heartbeat / respiration component classification unit 72 determines whether or not the difference X1 <the difference X2 and the difference Y1> the difference Y2 (S162). When the determination result in S162 is YES, the heartbeat fluctuation respiratory frequency BRHRF1 approximates the breathing sound interval frequency BRFA of the subject A, and the heartbeat fluctuation respiratory frequency BRHRF2 approximates the breathing sound interval frequency BRRFB of the subject B. It is determined. Therefore, it is determined that the heartbeat interval RRI1 corresponding to the heartbeat fluctuation respiratory frequency BRHRF1 is the heartbeat interval frequency RRIA of the subject A, and the heartbeat interval RRI2 corresponding to the heartbeat fluctuation breathing frequency BRHRF2 is the heartbeat interval frequency RRIB of the subject B. (S163).

S162の判定結果がNOの場合、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF2は、被験者Aの呼吸音間隔周波数BRFAに近似しており、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF1は、被験者Bの呼吸音間隔周波数BRFBに近似していると判定される。よって、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF2に対応する心拍間隔RRI2は、被験者Aの心拍間隔周波数RRIAであり、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF1に対応する心拍間隔RRI1は、被験者Bの心拍間隔周波数RRIBであると判定される(S164)。   When the determination result in S162 is NO, the heartbeat fluctuation respiratory frequency BRHRF2 approximates the breathing sound interval frequency BRFA of the subject A, and the heartbeat fluctuation respiratory frequency BRHRF1 approximates the breathing sound interval frequency BRRFB of the subject B. It is determined. Therefore, it is determined that the heartbeat interval RRI2 corresponding to the heartbeat fluctuation respiratory frequency BRHRF2 is the heartbeat interval frequency RRIA of the subject A, and the heartbeat interval RRI1 corresponding to the heartbeat fluctuation breathing frequency BRHRF1 is the heartbeat interval frequency RRIB of the subject B. (S164).

心拍呼吸成分分類部72は、特定された被験者Aの心拍間隔周波数RRIAに対応する心拍数HRA、被験者Bの心拍間隔周波数RRIBに対応する心拍数HRBを算出し(S165)、図13の処理に処理を戻す。   The heartbeat / respiration component classification unit 72 calculates a heart rate HRA corresponding to the specified heartbeat interval frequency RRIA of the subject A and a heart rate HRB corresponding to the heartbeat interval frequency RRIB of the subject B (S165). Return processing.

以上説明したように、第1の実施の形態による身体情報計測装置10によれば、以下の処理が行われる。すなわち、異なる計測場所で取得した複数の被験者の呼吸音と、計測場所に対する複数の被験者のうちの計測対象の被験者の位置とから計測対象の被験者の呼吸音と特定された呼吸音の第1の呼吸数が特定される。また、複数の被験者を含む範囲に照射された電磁波の反射波から取得した複数の被験者の動きから、被験者毎の心拍数と第2の呼吸数との検出値組が少なくとも一組特定される。さらに、特定された検出値の組から特定される、第1の呼吸数に近似する第2の呼吸数を含む検出値の組が、計測対象の被験者の心拍数と呼吸数と特定される。特定された心拍数と呼吸数とは、例えば被験者毎に記録される。   As described above, according to the body information measuring apparatus 10 according to the first embodiment, the following processing is performed. That is, the first breathing sound identified as the breathing sound of the subject to be measured from the breathing sounds of the plurality of subjects acquired at different measurement locations and the position of the subject to be measured among the plurality of subjects with respect to the measurement location. The respiratory rate is identified. In addition, at least one set of detection values for the heart rate and the second respiration rate for each subject is identified from the movements of the plurality of subjects acquired from the reflected waves of the electromagnetic waves irradiated to the range including the plurality of subjects. Furthermore, a set of detection values that are specified from the specified set of detection values and include a second respiration rate that approximates the first respiration rate are specified as the heart rate and respiration rate of the subject to be measured. The specified heart rate and respiratory rate are recorded for each subject, for example.

以上のように、第1の実施の形態による身体情報計測装置10によれば、複数の被験者の身体情報を含むマイクロ波センサ13からのセンサ信号SRFから、同一の被験者の心拍数と第2の呼吸数の組が特定される。また、マイクアレイ15からの複数の被験者の呼吸音を含む検出信号を解析し、予め入力された被験者の位置を参照することで、計測対象の被験者の第1の呼吸数が特定される。第1の呼吸数に近似する第2の呼吸数を特定することで、複数の被験者の身体情報を含むマイクロ波センサ13の信号のみでは特定できなかった、計測対象の被験者の呼吸数と心拍数を特定することが可能になる。測定には、非接触で行えるマイクロ波センサ13およびマイクアレイ15を用いるので、被験者を煩わせることなく、自然な状態での身体情報が取得できる。また、マイクロ波センサ13を用いることで、暗い場所での計測が可能となり、被験者の就寝時の身体情報を容易に取得可能である。   As described above, according to the physical information measuring apparatus 10 according to the first embodiment, the heart rate of the same subject and the second value are obtained from the sensor signal SRF from the microwave sensor 13 including the physical information of a plurality of subjects. A set of respiratory rates is identified. Further, the first respiration rate of the subject to be measured is specified by analyzing the detection signals including the breathing sounds of the plurality of subjects from the microphone array 15 and referring to the positions of the subjects input in advance. By specifying the second respiration rate that approximates the first respiration rate, the respiration rate and heart rate of the subject to be measured that could not be specified only by the signal of the microwave sensor 13 including the body information of a plurality of subjects Can be specified. Since the measurement uses the microwave sensor 13 and the microphone array 15 that can be performed without contact, body information in a natural state can be acquired without bothering the subject. Further, by using the microwave sensor 13, measurement in a dark place is possible, and body information at the time of sleeping of the subject can be easily acquired.

このとき、複数の被験者の呼吸音の異なる計測場所における計測結果の時間的なずれを解析して、計測対象の被験者の位置に対応する呼吸音が特定され、第1の呼吸数が算出される。また、電磁波の解析により得られる心拍数の揺らぎ周波数から第2の呼吸数を算出する。よって、確実に計測対象の被験者の呼吸数と心拍数とを特定できる。   At this time, the time lag of the measurement results at different measurement locations of the breathing sounds of the plurality of subjects is analyzed, the breathing sound corresponding to the position of the subject to be measured is specified, and the first respiratory rate is calculated. . Further, the second respiration rate is calculated from the fluctuation frequency of the heart rate obtained by the electromagnetic wave analysis. Therefore, it is possible to reliably specify the respiration rate and heart rate of the subject to be measured.

計測対象の被験者の検出値の組を分類する際には、マイクアレイ15で特定した第1の呼吸数に最も近い第2の呼吸数を含む検出値の組を計測対象の被験者の計測値であると分類するようにしてもよく、確実に計測対象の被験者の計測値を取得できる。   When classifying the set of detection values of the subject to be measured, the set of detection values including the second respiration rate closest to the first respiration rate specified by the microphone array 15 is used as the measurement value of the subject to be measured. You may make it classify | categorize as there, and can acquire the measured value of the test subject reliably.

(第2の実施の形態)
以下、第2の実施の形態による身体情報計測装置200について説明する。第2の実施の形態において、第1の実施の形態による身体情報計測装置10と同様の構成および動作については、同一符号を付し、重複説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the physical information measuring apparatus 200 according to the second embodiment will be described. In 2nd Embodiment, about the structure and operation | movement similar to the physical information measuring device 10 by 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and duplication description is abbreviate | omitted.

図18は、第2の実施の形態による身体情報計測装置200の使用状況の一例を示す図である。図18に示すように、身体情報計測装置200は、例えば、同一の部屋11等に就寝中の複数の被験者(例えば被験者A、B)の、予め定められた少なくとも一方の被験者の身体情報を計測する際に用いられる身体情報計測装置である。   FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a usage state of the physical information measuring apparatus 200 according to the second embodiment. As shown in FIG. 18, the physical information measuring apparatus 200 measures physical information of at least one predetermined subject of a plurality of subjects (for example, subjects A and B) sleeping in the same room 11 or the like, for example. It is a body information measuring device used when doing.

図18に示すように、身体情報計測装置200は、第1の実施の形態による身体情報計測装置10において、マイクアレイ15に代えてマイク16を備えている点で異なっている。すなわち、身体情報計測装置200のハードウエア構成は、例えば、マイクロ波センサ13、マイク16、および制御装置50を備えた構成である。制御装置50では、第2の実施の形態による身体情報計測装置200としての処理を行うためのプログラムをメモリ54に記憶させておき、プロセッサ52が読み込んで実行させることにより各種処理が行われるようにしてもよい。   As shown in FIG. 18, the physical information measuring device 200 is different from the physical information measuring device 10 according to the first embodiment in that a microphone 16 is provided instead of the microphone array 15. That is, the hardware configuration of the body information measuring device 200 is a configuration including the microwave sensor 13, the microphone 16, and the control device 50, for example. In the control device 50, a program for performing processing as the physical information measuring device 200 according to the second embodiment is stored in the memory 54, and various processes are performed by being read and executed by the processor 52. May be.

マイク16は、計測対象の被験者の近傍に設置され、例えば、マイクロ波センサ13の照射範囲に存在する他の被験者の呼吸音に比べて、計測対象の被験者の呼吸音が識別可能に大きく取得できるように設置することが好ましい。   The microphone 16 is installed in the vicinity of the subject to be measured. For example, the breathing sound of the subject to be measured can be acquired in a distinguishable manner compared to the breathing sounds of other subjects existing in the irradiation range of the microwave sensor 13. It is preferable to install as described above.

以下、フローチャートを参照しながら、第2の実施の形態による身体情報計測装置200による処理について説明する。第2の実施の形態による身体情報計測装置200の主な処理は、身体情報計測装置10の図13の処理と同様である。身体情報計測装置200の機能的な構成は、身体情報計測装置10の機能的な構成と同等であるため、以下の説明では、身体情報計測装置200の機能的な構成として、図3に示した身体情報計測装置10と同様の構成を用いる。   Hereinafter, processing by the physical information measuring apparatus 200 according to the second embodiment will be described with reference to a flowchart. The main processing of the physical information measuring device 200 according to the second embodiment is the same as the processing of the physical information measuring device 10 in FIG. Since the functional configuration of the physical information measuring device 200 is equivalent to the functional configuration of the physical information measuring device 10, in the following description, the functional configuration of the physical information measuring device 200 is shown in FIG. A configuration similar to that of the physical information measuring apparatus 10 is used.

図19は、第2の実施の形態による身体情報計測装置200の処理の一例を示すフローチャートである。図19に示すように、身体情報計測装置200では、まず、被験者登録部64が被験者の登録処理を行う(S221)。例えば、制御装置50の被験者登録部64は、不図示のキーボードなどから入力される被験者の情報を受け付け、被験者登録情報110に記録する。第2の実施の形態では、被験者登録情報110に記録される位置は、マイク16の識別番号などとするようにしてもよい。   FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of processing of the physical information measuring apparatus 200 according to the second embodiment. As shown in FIG. 19, in the physical information measuring apparatus 200, first, the subject registration unit 64 performs subject registration processing (S221). For example, the subject registration unit 64 of the control device 50 accepts subject information input from a keyboard (not shown) or the like and records it in the subject registration information 110. In the second embodiment, the position recorded in the subject registration information 110 may be the identification number of the microphone 16 or the like.

移動物検出部66は、マイクロ波センサ13から、照射したマイクロ波の反射波に応じた例えばセンサ信号SRFを受け付ける。このとき、移動物検出部66は、照射範囲に移動物がある場合、移動物の移動速度に応じた周波数変化を示す信号を受け付ける。また、呼吸音解析部68は、マイク16から、例えば、計測対象の被験者の呼吸信号SA1を含む音声信号を受け付ける(S222)。   The moving object detection unit 66 receives, for example, a sensor signal SRF corresponding to the reflected wave of the irradiated microwave from the microwave sensor 13. At this time, when there is a moving object in the irradiation range, the moving object detection unit 66 receives a signal indicating a frequency change according to the moving speed of the moving object. The respiratory sound analysis unit 68 receives, for example, an audio signal including the respiratory signal SA1 of the subject to be measured from the microphone 16 (S222).

呼吸音解析部68は、受け付けた信号を解析する(S223)。すなわち、受け付けた音声信号から、第1の呼吸数を特定する。呼吸音解析部68は、所定時間毎に、特定した第1の呼吸数を時刻と共に例えば第1の呼吸数情報112に記録する。S223の処理の詳細は、後述される。   The respiratory sound analysis unit 68 analyzes the received signal (S223). That is, the first respiratory rate is specified from the received audio signal. The respiratory sound analysis unit 68 records the specified first respiratory rate together with the time, for example, in the first respiratory rate information 112 every predetermined time. Details of the process of S223 will be described later.

センサ信号解析部70は、マイクロ波センサ13から受け付けたセンサ信号SRFから、上述したように、同一の被験者の第2の呼吸数と心拍数とを特定し、検出値情報114に記憶させる(S224)。S224の処理の詳細は、第1の実施の形態によるS124の処理の詳細と同様である。   As described above, the sensor signal analysis unit 70 identifies the second respiration rate and heart rate of the same subject from the sensor signal SRF received from the microwave sensor 13 and stores them in the detection value information 114 (S224). ). The details of the processing of S224 are the same as the details of the processing of S124 according to the first embodiment.

心拍呼吸成分分類部72は、記録された第1の呼吸数情報112、検出値情報114を比較し、第1の呼吸数に近似する第2の呼吸数を有する場合に、当該検出値組を、被験者登録情報110に設定された被験者の計測値であると特定する(S225)。心拍呼吸成分分類部72は、特定された検出値情報114を、特定された被験者の計測情報として、被験者身体情報116に記録し、出力する(S226)。   The heart rate respiration component classification unit 72 compares the recorded first respiration rate information 112 and the detection value information 114, and if it has a second respiration rate that approximates the first respiration rate, The measured value of the subject set in the subject registration information 110 is specified (S225). The heartbeat / respiration component classification unit 72 records the specified detection value information 114 as measurement information of the specified subject in the subject physical information 116 and outputs it (S226).

図20は、図19のS223のマイク信号解析処理の詳細の一例を示すフローチャートである。図20に示すように、呼吸音解析部68は、マイク16で取得した音声信号から、例えば図5の呼吸信号例80で示したように、呼吸音特徴点を検出する(S231)。呼吸音解析部68は、検出された呼吸音特徴点から、1回の呼吸毎の呼吸音間隔を算出する(S232)。S232の処理により得られる呼吸音間隔を、マイクアレイ15による信号から得られる呼吸音間隔と区別して、呼吸間隔BRImという。呼吸音解析部68は、算出された呼吸間隔BRImから、呼吸音間隔周波数BRFmを算出する(S233)。このとき呼吸音解析部68は、呼吸音間隔BRImから呼吸数BRmを求め、第1の呼吸数情報112に、検出時刻毎の第1の呼吸数として、呼吸数BRmを記録するようにしてもよい。呼吸音解析部68は、処理を図19の処理に戻す。   FIG. 20 is a flowchart illustrating an example of details of the microphone signal analysis processing in S223 of FIG. As illustrated in FIG. 20, the respiratory sound analysis unit 68 detects a respiratory sound feature point from the audio signal acquired by the microphone 16 as illustrated in the respiratory signal example 80 of FIG. 5 (S <b> 231). The respiratory sound analysis unit 68 calculates the respiratory sound interval for each breath from the detected respiratory sound feature points (S232). The breathing sound interval obtained by the process of S232 is distinguished from the breathing sound interval obtained from the signal from the microphone array 15 and is referred to as a breathing interval BRIm. The respiratory sound analysis unit 68 calculates the respiratory sound interval frequency BRFm from the calculated respiratory interval BRIm (S233). At this time, the respiratory sound analysis unit 68 obtains the respiratory rate BRm from the respiratory sound interval BRIm, and records the respiratory rate BRm as the first respiratory rate at each detection time in the first respiratory rate information 112. Good. The respiratory sound analysis unit 68 returns the process to the process of FIG.

図21は、図19のS225の心拍呼吸成分分類処理の一例を示すフローチャートである。図21に示すように、心拍呼吸成分分類部72は、マイクロ波呼吸周波数BRF1、BRF2と、マイク16での検出信号に基づく呼吸音間隔周波数BRFmとの差分P1、P2を算出する(S251)。マイクロ波呼吸周波数BRF1、BRF2は、第1の実施の形態において図6を参照して説明した、マイクロ波センサ13からの信号に基づく呼吸周波数である。ここで、差分P1、P2は、例えば、呼吸音間隔周波数BRFmの検出時刻の値毎に、下記式5、式6のように算出される。   FIG. 21 is a flowchart showing an example of the heartbeat / respiration component classification process in S225 of FIG. As shown in FIG. 21, the heartbeat / respiration component classification unit 72 calculates differences P1 and P2 between the microwave respiration frequencies BRF1 and BRF2 and the respiration sound interval frequency BRFm based on the detection signal from the microphone 16 (S251). The microwave respiration frequencies BRF1 and BRF2 are respiration frequencies based on the signal from the microwave sensor 13 described in the first embodiment with reference to FIG. Here, the differences P1 and P2 are calculated as shown in the following formulas 5 and 6 for each detection time value of the respiratory sound interval frequency BRFm, for example.

P1=|BRFm−BRF1|・・・(式5)
P2=|BRFm−BRF2|・・・(式6)
P1 = | BRFm−BRF1 | (Formula 5)
P2 = | BRFm−BRF2 | (Formula 6)

心拍呼吸成分分類部72は、差分P1<差分P2であるか否かを判別する(S252)。以下、マイク16で特定されている呼吸音は、被験者Aの呼吸音であるとして説明する。S252の判定結果がYESの場合、心拍呼吸成分分類部72は、マイク16で特定されている呼吸音の呼吸音間隔周波数BRFmに対応するマイクロ波センサ13による計測値として、マイクロ波呼吸周波数BRF1を被験者Aの呼吸音間隔周波数BRFAとする。また、心拍呼吸成分分類部72は、マイクロ波呼吸周波数BRF2を、マイク16で特定されていない被験者Bの呼吸音間隔周波数BRFBとする(S253)。   The heartbeat / respiration component classification unit 72 determines whether or not the difference P1 <the difference P2 (S252). In the following description, it is assumed that the breathing sound specified by the microphone 16 is the breathing sound of the subject A. When the determination result in S252 is YES, the heartbeat / respiration component classification unit 72 uses the microwave respiration frequency BRF1 as a measurement value by the microwave sensor 13 corresponding to the respiration sound interval frequency BRFm of the respiration sound specified by the microphone 16. The breathing sound interval frequency BRFA of the subject A is assumed. Further, the heartbeat / respiration component classification unit 72 sets the microwave respiration frequency BRF2 as the respiration sound interval frequency BRFB of the subject B not specified by the microphone 16 (S253).

S252の判定結果がNOの場合、心拍呼吸成分分類部72は、マイク16で特定されている呼吸音の呼吸音間隔周波数BRFmに対応する計測値として、例えば被験者Aの呼吸音間隔周波数BRFAを、マイクロ波呼吸周波数BRF2とする。また、心拍呼吸成分分類部72は、マイク16で特定されていない被験者Bの呼吸音間隔周波数BRFBを、マイクロ波呼吸周波数BRF1とする(S254)。   When the determination result in S252 is NO, the heartbeat / respiration component classification unit 72 uses, for example, the breathing sound interval frequency BRFA of the subject A as the measurement value corresponding to the breathing sound interval frequency BRFm of the breathing sound specified by the microphone 16. The microwave respiration frequency is BRF2. The heartbeat respiratory component classification unit 72 sets the breathing sound interval frequency BRFB of the subject B not specified by the microphone 16 as the microwave breathing frequency BRF1 (S254).

心拍呼吸成分分類部72は、得られた呼吸音間隔周波数BRFA、BRFBに基づき、夫々被験者A、被験者Bの呼吸数BRA、BRBを算出する(S255)。このとき、心拍呼吸成分分類部72は、第1の呼吸数情報112の第1の呼吸数として、呼吸数BRA、BRBを記録するようにしてもよい。   The heartbeat respiratory component classification unit 72 calculates the respiratory rates BRA and BRB of the subject A and the subject B based on the obtained respiratory sound interval frequencies BRFA and BRFB, respectively (S255). At this time, the heart rate respiratory component classification unit 72 may record the respiratory rates BRA and BRB as the first respiratory rate in the first respiratory rate information 112.

続いて、心拍呼吸成分分類部72は、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF1、BRHRF2と、マイク16での検出信号に基づく呼吸音間隔周波数BRFmとの差分Q1、Q2を算出する(S256)。ここで、差分Q1、Q2は、例えば、第1の呼吸数情報112の検出時刻の値毎に、下記式7、式8のように算出される。   Subsequently, the heartbeat / respiration component classification unit 72 calculates differences Q1 and Q2 between the heartbeat fluctuation respiratory frequencies BRHRF1 and BRHRF2 and the breathing sound interval frequency BRFm based on the detection signal from the microphone 16 (S256). Here, the differences Q1 and Q2 are calculated as shown in the following formulas 7 and 8 for each detection time value of the first respiratory rate information 112, for example.

Q1=|BRFm−BRHRF1|・・・(式7)
Q2=|BRFm−BRHRF2|・・・(式8)
Q1 = | BRFm−BRHRF1 | (Expression 7)
Q2 = | BRFm−BRHRF2 | (Expression 8)

心拍呼吸成分分類部72は、差分Q1<差分Q2であるか否かを判別する(S257)。S257の判定結果がYESの場合、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF1は、被験者Aの呼吸音間隔周波数BRFmに近似しており、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF2は、被験者Aの呼吸音間隔周波数BRFmに近似していないと判定される。よって、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF1に対応する心拍間隔RRI1は、被験者Aの心拍間隔周波数RRIAであり、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF2に対応する心拍間隔RRI2は、被験者Bの心拍間隔周波数RRIBであると判定される(S258)。   The heartbeat / respiration component classification unit 72 determines whether or not the difference Q1 <the difference Q2 (S257). When the determination result in S257 is YES, the heartbeat fluctuation respiratory frequency BRHRF1 approximates the breathing sound interval frequency BRFm of the subject A, and the heartbeat fluctuation respiratory frequency BRHRF2 does not approximate the breathing sound interval frequency BRFm of the subject A. It is determined. Therefore, it is determined that the heartbeat interval RRI1 corresponding to the heartbeat fluctuation respiratory frequency BRHRF1 is the heartbeat interval frequency RRIA of the subject A, and the heartbeat interval RRI2 corresponding to the heartbeat fluctuation breathing frequency BRHRF2 is the heartbeat interval frequency RRIB of the subject B. (S258).

S257の判定結果がNOの場合、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF2は、被験者Aの呼吸音間隔周波数BRFmに近似しており、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF1は、被験者Aの呼吸音間隔周波数BRFmに近似していないと判定される。よって、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF2に対応する心拍間隔RRI2は、被験者Aの心拍間隔周波数RRIAであり、心拍揺らぎ呼吸周波数BRHRF1に対応する心拍間隔RRI1は、被験者Bの心拍間隔周波数RRIBであると判定される(S259)。   If the determination result in S257 is NO, the heartbeat fluctuation respiratory frequency BRHRF2 approximates the breathing sound interval frequency BRFm of the subject A, and the heartbeat fluctuation respiratory frequency BRHRF1 does not approximate the breathing sound interval frequency BRFm of the subject A. It is determined. Therefore, it is determined that the heartbeat interval RRI2 corresponding to the heartbeat fluctuation respiratory frequency BRHRF2 is the heartbeat interval frequency RRIA of the subject A, and the heartbeat interval RRI1 corresponding to the heartbeat fluctuation breathing frequency BRHRF1 is the heartbeat interval frequency RRIB of the subject B. (S259).

心拍呼吸成分分類部72は、特定された被験者Aの心拍間隔周波数RRIAに対応する心拍数HRA、被験者Bの心拍間隔周波数RRIBに対応する心拍数HRBを算出し、例えば被験者身体情報116の心拍数として記録し(S260)、図19の処理に処理を戻す。   The heartbeat / respiration component classification unit 72 calculates a heart rate HRA corresponding to the specified heartbeat interval frequency RRIA of the subject A and a heart rate HRB corresponding to the heartbeat interval frequency RRIB of the subject B, for example, the heart rate of the subject body information 116 (S260), and the process returns to the process of FIG.

以上のように、第2の実施の形態による身体情報計測装置200によれば、複数の被験者の身体情報を含むマイクロ波センサ13からのセンサ信号SRFから、同一の被験者の心拍数と第2の呼吸数の組が特定される。また、マイク16からの、被験者の呼吸音を含む検出信号を解析し、マイク16の配置に基づき予め入力された被験者の位置を参照することで、計測対象の被験者の第1の呼吸数が特定される。このとき、呼吸数は、マイクロ波センサ13で得られる信号を周波数変換した際に得られるマイクロ波呼吸周波数BRF1、BRF2から求めるようにしてもよい。第1の呼吸数に近似する第2の呼吸数を特定することで、複数の被験者の身体情報を含むマイクロ波センサ13の信号のみでは特定できなかった、計測対象の被験者の呼吸数と心拍数とを特定することが可能になる。測定には、非接触で行えるマイクロ波センサ13およびマイク16を用いるので、被験者を煩わせることなく、自然な状態での身体情報が取得できる。また、マイクロ波センサ13を用いることで、暗い場所での計測が可能となり、被験者の就寝時の身体情報を容易に取得可能である。   As described above, according to the physical information measuring apparatus 200 according to the second embodiment, the heart rate of the same subject and the second heart rate are obtained from the sensor signal SRF from the microwave sensor 13 including the physical information of a plurality of subjects. A set of respiratory rates is identified. Further, the detection signal including the breathing sound of the subject from the microphone 16 is analyzed, and the first breathing rate of the subject to be measured is specified by referring to the position of the subject input in advance based on the arrangement of the microphone 16. Is done. At this time, the respiration rate may be obtained from the microwave respiration frequencies BRF1 and BRF2 obtained when the signal obtained by the microwave sensor 13 is frequency-converted. By specifying the second respiration rate that approximates the first respiration rate, the respiration rate and heart rate of the subject to be measured that could not be specified only by the signal of the microwave sensor 13 including the body information of a plurality of subjects It becomes possible to specify. Since the measurement uses the microwave sensor 13 and the microphone 16 that can be performed without contact, body information in a natural state can be acquired without bothering the subject. Further, by using the microwave sensor 13, measurement in a dark place is possible, and body information at the time of sleeping of the subject can be easily acquired.

測定時には、複数の被験者の呼吸音の異なる計測場所における計測結果の時間的なずれを解析して、計測対象の被験者の位置に対応する呼吸音が特定され、第1の呼吸数が算出される。また、電磁波の解析により得られる心拍数の揺らぎ周波数を第2の呼吸数とする。よって、確実に計測対象の被験者の呼吸数と心拍数とを特定できる。   At the time of measurement, the time lag of the measurement results at different measurement locations of the breathing sounds of a plurality of subjects is analyzed, the breathing sound corresponding to the position of the subject to be measured is specified, and the first respiratory rate is calculated. . Further, the fluctuation frequency of the heart rate obtained by electromagnetic wave analysis is set as the second respiration rate. Therefore, it is possible to reliably specify the respiration rate and heart rate of the subject to be measured.

計測対象の被験者の検出値の組を分類する際には、マイク16で特定した第1の呼吸数に最も近い第2の呼吸数を含む検出値の組を計測対象の被験者の計測値であると分類するようにしてもよく、確実に計測対象の被験者の計測値を取得できる。   When classifying the set of detection values of the subject to be measured, the set of detection values including the second respiration rate closest to the first respiration rate specified by the microphone 16 is the measurement value of the subject to be measured. The measurement value of the subject to be measured can be reliably acquired.

なお、本実施の形態においては、心拍呼吸成分分類部72は、マイクロ波呼吸周波数BRF1、BRF2から呼吸数を算出したが、これに限定されない。呼吸音解析部68が、計測値から算出した呼吸音間隔周波数BRFmを用いて呼吸数を求めるようにしてもよい。この処理は、例えば、図21のフローチャートのS251からS255の処理に代えて行うようにしてもよい。   In the present embodiment, the heartbeat / respiration component classification unit 72 calculates the respiration rate from the microwave respiration frequencies BRF1 and BRF2, but the present invention is not limited to this. The respiratory sound analysis unit 68 may obtain the respiratory rate using the respiratory sound interval frequency BRFm calculated from the measured value. This processing may be performed instead of the processing from S251 to S255 in the flowchart of FIG.

以上のように、第2の実施の形態による身体情報計測装置200は、一方の被験者の呼吸音をマイク16により特定し、マイクロ波センサ13で得られた解析結果と比較する。これにより、複数の被験者の計測値から計測対象の被験者の呼吸数と心拍数とを特定することが可能になる。このとき、マイクアレイ15を用いた場合のように、複数の呼吸音から計測対象の被験者の呼吸音を特定する処理が不要になる。また、マイクロ波センサ13を個別に設置する場合には費用が高額となるが、マイク16を個別に設置する費用はそれに比べて少なくて済む。   As described above, the body information measuring apparatus 200 according to the second embodiment specifies the breathing sound of one subject by the microphone 16 and compares it with the analysis result obtained by the microwave sensor 13. Thereby, it becomes possible to specify the respiration rate and heart rate of the subject to be measured from the measurement values of a plurality of subjects. At this time, as in the case where the microphone array 15 is used, processing for specifying the breathing sound of the subject to be measured from a plurality of breathing sounds becomes unnecessary. In addition, when the microwave sensors 13 are individually installed, the cost is high, but the cost of installing the microphones 16 is smaller than that.

マイク16を、複数の被験者の夫々に設置するようにしてもよい。これにより、夫々の被験者の呼吸数を個別に計測することができる。例えば、三人以上の被験者がマイクロ波センサ13の検出範囲内に存在する場合に、マイク16の数を人数分に増やすことで、三人以上の被験者毎の身体情報を取得することも可能になる。また、マイク16としては、指向性マイクを用いるようにしてもよい。   The microphone 16 may be installed in each of a plurality of subjects. Thereby, the respiration rate of each subject can be individually measured. For example, when three or more subjects exist within the detection range of the microwave sensor 13, it is also possible to acquire physical information for each of three or more subjects by increasing the number of microphones 16 to the number of people. Become. Further, as the microphone 16, a directional microphone may be used.

(変形例)
以下、変形例について説明する。本変形例は、例えば同一の部屋11に二人の被験者が存在している場合で、呼吸数、心拍数の少なくともいずれかが同一になる状態における例である。身体情報計測装置のハードウエア構成については、上記第1の実施の形態による身体情報計測装置10または第2の実施の形態による身体情報計測装置200を用いることができる。
(Modification)
Hereinafter, modified examples will be described. This modification is an example in a state where, for example, two subjects exist in the same room 11, and at least one of the respiratory rate and the heart rate is the same. Regarding the hardware configuration of the physical information measuring device, the physical information measuring device 10 according to the first embodiment or the physical information measuring device 200 according to the second embodiment can be used.

まず、呼吸数、心拍数が共に異なる場合については、上記第1または第2の実施の形態が適用される。   First, when the respiratory rate and the heart rate are different from each other, the first or second embodiment is applied.

呼吸数が2種類、心拍数が1種類の場合、マイクアレイ15またはマイク16の計測値により特定された第1の呼吸数が、夫々の被験者の呼吸数とされる。心拍数は、二人の被験者とも同一とされる。   When there are two types of respiration rate and one type of heart rate, the first respiration rate specified by the measurement value of the microphone array 15 or the microphone 16 is the respiration rate of each subject. The heart rate is the same for both subjects.

呼吸数が1種類、心拍数が2種類の場合、現時刻での計測結果のみでは被験者を特定できないため、時間的に前後の関係から、被験者が特定される。例えば、前後の時間における心拍数と比べて差の少ないほうを当該被験者の心拍数とするなどの処理が行われる。   When the respiratory rate is one type and the heart rate is two types, the subject cannot be specified only by the measurement result at the current time, and therefore the subject is specified from the temporal relationship. For example, processing such as setting the heart rate of the subject to be smaller is the difference between the heart rate in the previous and subsequent times.

呼吸数、心拍数共に1種類の場合、被験者の特定処理は不要とし、二人とも同一の呼吸数、心拍数とする。   When both the respiratory rate and the heart rate are one type, the subject identification process is not required, and both of them have the same respiratory rate and heart rate.

上記のような処理を行うことで、第1の実施の形態、第2の実施の形態、または変形例において、二人の被験者の呼吸数、心拍数の少なくともいずれかが同一になる状態になるという特殊な場合においても、呼吸数、心拍数を特定することが可能になる。   By performing the processing as described above, in the first embodiment, the second embodiment, or the modified example, at least one of the respiratory rate and the heart rate of the two subjects becomes the same state. Even in special cases, it is possible to specify the respiratory rate and heart rate.

以上のように、第1の実施の形態、第2の実施の形態および変形例によれば、電磁波の計測により得た複数の被験者の心拍数と呼吸数との組が、いずれの被験者のものかを特定することができる。すなわち、複数の人物が近くにいる場合にも、電磁波及び呼吸音の計測により、個別の呼吸数、心拍数といった身体情報を各被験者に適切に割り当てることが可能になる。   As described above, according to the first embodiment, the second embodiment, and the modification, a set of heart rate and respiration rate of a plurality of subjects obtained by measuring electromagnetic waves is obtained from any subject. Can be identified. That is, even when a plurality of persons are nearby, physical information such as individual respiration rate and heart rate can be appropriately assigned to each subject by measuring electromagnetic waves and breathing sounds.

なお、本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または実施形態を採ることができる。例えば、上記の式(1)〜(8)は、実質的に同様の作用のある他の式を用いるようにしてもよい。例えば、マイクアレイ15、またはマイク16で特定された第1の呼吸数との差の絶対値が所定値以下の第2の呼吸数を、第1の呼吸数に近似する呼吸数と判定するなど、変形は可能である。   The present invention is not limited to the embodiments described above, and various configurations or embodiments can be adopted without departing from the gist of the present invention. For example, the above formulas (1) to (8) may use other formulas having substantially the same action. For example, the second respiratory rate whose absolute value of the difference from the first respiratory rate specified by the microphone array 15 or the microphone 16 is not more than a predetermined value is determined as a respiratory rate that approximates the first respiratory rate. Deformation is possible.

以上の第1、第2の実施形態および変形例に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
異なる計測場所で取得した複数の被験者の呼吸音と、前記計測場所に対する前記複数の被験者のうちの計測対象の被験者の位置とから前記計測対象の被験者の呼吸音と特定された呼吸音の第1の呼吸数を特定し、前記複数の被験者を含む範囲に照射された電磁波の反射波から取得した前記複数の被験者の動きから、被験者毎の心拍数と第2の呼吸数との組を少なくとも一組特定し、前記組から特定される、前記第1の呼吸数に近似する前記第2の呼吸数を含む組を前記計測対象の被験者の心拍数と呼吸数と特定する特定部、
を有することを特徴とする身体情報取得装置。
(付記2)
前記特定部は、
前記複数の被験者の呼吸音の前記異なる計測場所における計測結果の時間的なずれを解析して、前記計測対象の被験者の位置に対応する呼吸音を特定し、前記第1の呼吸数を算出する呼吸音解析部と、
前記電磁波の解析により得られる前記心拍数の揺らぎ周波数から前記第2の呼吸数を算出するセンサ信号解析部と、
を有することを特徴とする付記1に記載の身体情報取得装置。
(付記3)
前記特定部は、さらに、少なくとも一組の前記心拍数と第2の呼吸数との組から、前記第1の呼吸数に最も近い第2の呼吸数を含む組を前記計測対象の被験者の計測値であると分類する心拍呼吸成分分類部、
を有することを特徴とする付記1または付記2に記載の身体情報取得装置。
(付記4)
身体情報取得方法を実行するコンピュータが、
異なる計測場所で取得した複数の被験者の呼吸音と、前記計測場所に対する前記複数の被験者のうちの計測対象の被験者の位置とから前記計測対象の被験者の呼吸音と特定された呼吸音の第1の呼吸数を特定し、
前記複数の被験者を含む範囲に照射された電磁波の反射波から取得した前記複数の被験者の動きから、被験者毎の心拍数と第2の呼吸数との組を少なくとも一組特定し、
前記心拍数と第2の呼吸数との組から特定される、前記第1の呼吸数に近似する前記第2の呼吸数を含む組を前記計測対象の被験者の心拍数と呼吸数と特定する
ことを特徴とする身体情報取得方法。
(付記5)
さらに、
前記複数の被験者の呼吸音の前記異なる計測場所における計測結果の時間的なずれを解析して、前記計測対象の被験者の位置に対応する呼吸音を特定し、前記第1の呼吸数を算出し、
前記電磁波の解析により得られる前記心拍数の揺らぎ周波数から前記第2の呼吸数を算出する、
ことを特徴とする付記4に記載の身体情報取得方法。
(付記6)
さらに、少なくとも一組の前記心拍数と第2の呼吸数との組から、前記第1の呼吸数に最も近い第2の呼吸数を含む組を前記計測対象の被験者の計測値であると分類する、
ことを特徴とする付記4または付記5に記載の身体情報取得方法。
(付記7)
異なる計測場所で取得した複数の被験者の呼吸音と、前記計測場所に対する前記複数の被験者のうちの計測対象の被験者の位置とから前記計測対象の被験者の呼吸音と特定された呼吸音の第1の呼吸数を特定し、
前記複数の被験者を含む範囲に照射された電磁波の反射波から取得した前記複数の被験者の動きから、被験者毎の心拍数と第2の呼吸数との組を少なくとも一組特定し、
前記心拍数と第2の呼吸数との組から特定される、前記第1の呼吸数に近似する前記第2の呼吸数を含む組を前記計測対象の被験者の心拍数と呼吸数と特定する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
(付記8)
さらに、
前記複数の被験者の呼吸音の前記異なる計測場所における計測結果の時間的なずれを解析して、前記計測対象の被験者の位置に対応する呼吸音を特定し、前記第1の呼吸数を算出し、
前記電磁波の解析により得られる前記心拍数の揺らぎ周波数から前記第2の呼吸数を算出する、
処理を含むことを特徴とする付記7に記載のプログラム。
(付記9)
さらに、少なくとも一組の前記心拍数と第2の呼吸数との組から、前記第1の呼吸数に最も近い第2の呼吸数を含む組を前記計測対象の被験者の計測値であると分類する、
処理を含むことを特徴とする付記7または付記8に記載のプログラム。
Regarding the above first and second embodiments and modifications, the following additional notes are disclosed.
(Appendix 1)
First respiratory sound identified as the breathing sound of the subject to be measured from the breathing sounds of the plurality of subjects acquired at different measurement locations and the position of the subject to be measured among the plurality of subjects with respect to the measurement location. The respiratory rate of the subject is determined, and at least one set of the heart rate and the second respiratory rate for each subject is determined from the movements of the subject obtained from the reflected waves of the electromagnetic waves irradiated to the range including the subject. A specifying unit for specifying a set and specifying a set including the second respiration rate approximate to the first respiration rate specified from the set as a heart rate and a respiration rate of the subject to be measured;
A physical information acquisition device characterized by comprising:
(Appendix 2)
The specific part is:
Analyzing the time lag of the measurement results at the different measurement locations of the breathing sounds of the plurality of subjects, specifying the breathing sound corresponding to the position of the subject to be measured, and calculating the first respiratory rate A respiratory sound analysis unit;
A sensor signal analyzer that calculates the second respiration rate from the fluctuation frequency of the heart rate obtained by the analysis of the electromagnetic wave;
The physical information acquisition apparatus according to appendix 1, characterized by comprising:
(Appendix 3)
The specifying unit further measures, from the set of at least one set of the heart rate and the second respiration rate, a set including the second respiration rate closest to the first respiration rate, for the subject to be measured. Heart rate breathing component classifying unit that classifies as a value,
The physical information acquisition device according to supplementary note 1 or supplementary note 2, characterized by comprising:
(Appendix 4)
A computer executing the physical information acquisition method
First respiratory sound identified as the breathing sound of the subject to be measured from the breathing sounds of the plurality of subjects acquired at different measurement locations and the position of the subject to be measured among the plurality of subjects with respect to the measurement location. Identify the respiratory rate of
From the movements of the plurality of subjects acquired from the reflected waves of electromagnetic waves irradiated to the range including the plurality of subjects, identify at least one set of heart rate and second respiratory rate for each subject,
A set including the second respiration rate approximated to the first respiration rate specified from the set of the heart rate and the second respiration rate is specified as the heart rate and respiration rate of the subject to be measured. The physical information acquisition method characterized by this.
(Appendix 5)
further,
Analyzing the time lag of the measurement results at the different measurement locations of the respiratory sounds of the plurality of subjects, identifying the respiratory sound corresponding to the position of the subject to be measured, and calculating the first respiratory rate ,
Calculating the second respiratory rate from the fluctuation frequency of the heart rate obtained by the analysis of the electromagnetic wave;
The physical information acquisition method according to supplementary note 4, characterized in that:
(Appendix 6)
Furthermore, a group including a second respiratory rate closest to the first respiratory rate is classified as a measurement value of the subject to be measured from at least one set of the heart rate and the second respiratory rate. To
The physical information acquisition method according to Supplementary Note 4 or Supplementary Note 5, wherein
(Appendix 7)
First respiratory sound identified as the breathing sound of the subject to be measured from the breathing sounds of the plurality of subjects acquired at different measurement locations and the position of the subject to be measured among the plurality of subjects with respect to the measurement location. Identify the respiratory rate of
From the movements of the plurality of subjects acquired from the reflected waves of electromagnetic waves irradiated to the range including the plurality of subjects, identify at least one set of heart rate and second respiratory rate for each subject,
A set including the second respiration rate approximated to the first respiration rate specified from the set of the heart rate and the second respiration rate is specified as the heart rate and respiration rate of the subject to be measured. A program that causes a computer to execute processing.
(Appendix 8)
further,
Analyzing the time lag of the measurement results at the different measurement locations of the respiratory sounds of the plurality of subjects, identifying the respiratory sound corresponding to the position of the subject to be measured, and calculating the first respiratory rate ,
Calculating the second respiratory rate from the fluctuation frequency of the heart rate obtained by the analysis of the electromagnetic wave;
The program according to appendix 7, which includes a process.
(Appendix 9)
Furthermore, a group including a second respiratory rate closest to the first respiratory rate is classified as a measurement value of the subject to be measured from at least one set of the heart rate and the second respiratory rate. To
The program according to appendix 7 or appendix 8, characterized in that it includes a process.

10 身体情報計測装置
11 部屋
13 マイクロ波センサ
15 マイクアレイ
17 マイクロ波照射範囲
50 制御装置
52 プロセッサ
54 メモリ
56 プログラム
58 データベース
62 特定部
64 被験者登録部
66 移動物検出部
68 呼吸音解析部
70 センサ信号解析部
72 心拍呼吸成分分類部
80 呼吸信号例
82 呼吸音特徴点
84 呼吸音間隔時間変化
86 呼吸音間隔周波数時間変化
90 マイクロ波センサ信号例
92 センサ信号周波数スペクトル例
94 心拍信号例
96 心拍揺らぎスペクトル例
98 低周波領域
99 高周波領域
102 心拍間隔時間変化
104 心拍揺らぎスペクトル例
110 被験者登録情報
112 第1の呼吸数情報
114 検出値情報
116 被験者身体情報
SA1、SA2、SB1、SB2、SA、SB 呼吸信号
SRF マイクロ波信号
BRIA 呼吸間隔
BRFA 呼吸音間隔周波数
SRF センサ信号
BRF1 マイクロ波呼吸周波数
BRHRF 心拍揺らぎ呼吸周波数
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Physical information measuring device 11 Room 13 Microwave sensor 15 Microphone array 17 Microwave irradiation range 50 Control apparatus 52 Processor 54 Memory 56 Program 58 Database 62 Identification part 64 Subject registration part 66 Moving object detection part 68 Respiration sound analysis part 70 Sensor signal Analysis unit 72 Heart rate respiration component classification unit 80 Respiration signal example 82 Respiration sound feature point 84 Respiration sound interval time change 86 Respiration sound interval frequency time change 90 Microwave sensor signal example 92 Sensor signal frequency spectrum example 94 Heart rate signal example 96 Heart rate fluctuation spectrum Example 98 Low frequency region 99 High frequency region 102 Heartbeat interval time change 104 Heart rate fluctuation spectrum example 110 Subject registration information 112 First respiratory rate information 114 Detection value information 116 Subject physical information SA1, SA2, SB1, SB2, SA, SB Respiration signal SRF Ma Microwave signal BRIA Breathing interval BRFA Breathing sound interval frequency SRF Sensor signal BRF1 Microwave breathing frequency BRHRF Heart rate fluctuation breathing frequency

Claims (4)

異なる計測場所で取得した複数の被験者の呼吸音のうちから、前記異なる計測場所における前記呼吸音の時間的なずれ若しくは振幅差と、前記計測場所に対する前記複数の被験者のうちの計測対象の被験者の位置とに基づき前記計測対象の被験者の呼吸音を特定し、前記計測対象の被験者の呼吸音と特定された呼吸音の第1の呼吸数を特定し、前記複数の被験者を含む範囲に照射された電磁波の反射波から取得した前記複数の被験者の動きから、被験者毎の心拍数と第2の呼吸数との組を少なくとも一組特定し、前記組から特定される、前記第1の呼吸数に最も近い前記第2の呼吸数を含む組を前記計測対象の被験者の心拍数と呼吸数と特定する特定部、
を有することを特徴とする身体情報取得装置。
Among the respiratory sounds of a plurality of subjects acquired at different measurement locations, the time lag or amplitude difference of the respiratory sounds at the different measurement locations and the measurement subject of the plurality of subjects with respect to the measurement location The breathing sound of the subject to be measured is specified based on the position, the breathing sound of the subject to be measured and the first respiratory rate of the identified breathing sound are specified, and the range including the plurality of subjects is irradiated. From the movements of the plurality of subjects acquired from reflected waves of electromagnetic waves, at least one set of heart rate and second respiration rate for each subject is specified, and the first respiration rate is specified from the set A specifying unit for specifying a set including the second respiratory rate closest to the heart rate and the respiratory rate of the subject to be measured;
A physical information acquisition device characterized by comprising:
前記特定部は
前記電磁波の解析により得られる前記心拍数の揺らぎ周波数から前記第2の呼吸数を算出するセンサ信号解析部
を有することを特徴とする請求項1に記載の身体情報取得装置。
The specific part is :
A sensor signal analyzer for calculating the second respiration rate from the fluctuation frequency of the heart rate obtained by the analysis of the electromagnetic wave ;
The physical information acquisition apparatus according to claim 1, comprising:
身体情報取得方法を実行するコンピュータが、
異なる計測場所で取得した複数の被験者の呼吸音のうちから、前記異なる計測場所における前記呼吸音の時間的なずれ若しくは振幅差と、前記計測場所に対する前記複数の被験者のうちの計測対象の被験者の位置とに基づき前記計測対象の被験者の呼吸音を特定し、
前記計測対象の被験者の呼吸音と特定された呼吸音の第1の呼吸数を特定し、
前記複数の被験者を含む範囲に照射された電磁波の反射波から取得した前記複数の被験者の動きから、被験者毎の心拍数と第2の呼吸数との組を少なくとも一組特定し、
前記心拍数と第2の呼吸数との組から特定される、前記第1の呼吸数に最も近い前記第2の呼吸数を含む組を前記計測対象の被験者の心拍数と呼吸数と特定する
ことを特徴とする身体情報取得方法。
A computer executing the physical information acquisition method
Among the respiratory sounds of a plurality of subjects acquired at different measurement locations, the time lag or amplitude difference of the respiratory sounds at the different measurement locations and the measurement subject of the plurality of subjects with respect to the measurement location Identifying the breathing sound of the subject to be measured based on the position ,
Specifying the first breathing rate of the breathing sound identified with the breathing sound of the subject to be measured;
From the movements of the plurality of subjects acquired from the reflected waves of electromagnetic waves irradiated to the range including the plurality of subjects, identify at least one set of heart rate and second respiratory rate for each subject,
A set including the second respiration rate closest to the first respiration rate, which is specified from the set of the heart rate and the second respiration rate, is specified as the heart rate and respiration rate of the subject to be measured. The physical information acquisition method characterized by this.
異なる計測場所で取得した複数の被験者の呼吸音のうちから、前記異なる計測場所における前記呼吸音の時間的なずれ若しくは振幅差と、前記計測場所に対する前記複数の被験者のうちの計測対象の被験者の位置とに基づき前記計測対象の被験者の呼吸音を特定し、
前記計測対象の被験者の呼吸音と特定された呼吸音の第1の呼吸数を特定し、
前記複数の被験者を含む範囲に照射された電磁波の反射波から取得した前記複数の被験者の動きから、被験者毎の心拍数と第2の呼吸数との組を少なくとも一組特定し、
前記心拍数と第2の呼吸数との組から特定される、前記第1の呼吸数に最も近い前記第2の呼吸数を含む組を前記計測対象の被験者の心拍数と呼吸数と特定する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
Among the respiratory sounds of a plurality of subjects acquired at different measurement locations, the time lag or amplitude difference of the respiratory sounds at the different measurement locations and the measurement subject of the plurality of subjects with respect to the measurement location Identifying the breathing sound of the subject to be measured based on the position ,
Specifying the first breathing rate of the breathing sound identified with the breathing sound of the subject to be measured;
From the movements of the plurality of subjects acquired from the reflected waves of electromagnetic waves irradiated to the range including the plurality of subjects, identify at least one set of heart rate and second respiratory rate for each subject,
A set including the second respiration rate closest to the first respiration rate, which is specified from the set of the heart rate and the second respiration rate, is specified as the heart rate and respiration rate of the subject to be measured. A program that causes a computer to execute processing.
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