JP7083193B1 - Biological information calculation system - Google Patents

Biological information calculation system Download PDF

Info

Publication number
JP7083193B1
JP7083193B1 JP2021032877A JP2021032877A JP7083193B1 JP 7083193 B1 JP7083193 B1 JP 7083193B1 JP 2021032877 A JP2021032877 A JP 2021032877A JP 2021032877 A JP2021032877 A JP 2021032877A JP 7083193 B1 JP7083193 B1 JP 7083193B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
evaluation
pulse wave
calculation system
user
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021032877A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022133918A (en
Inventor
進太郎 倉沢
駿 千野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SSST CO., LTD.
Original Assignee
SSST CO., LTD.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2021032877A priority Critical patent/JP7083193B1/en
Application filed by SSST CO., LTD. filed Critical SSST CO., LTD.
Priority to EP21864390.6A priority patent/EP4210065A4/en
Priority to PCT/JP2021/032233 priority patent/WO2022050335A1/en
Priority to TW110132642A priority patent/TW202219981A/en
Priority to US18/043,795 priority patent/US20240016423A1/en
Priority to KR1020237011084A priority patent/KR20230062851A/en
Priority to CN202180054319.0A priority patent/CN116157062A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7083193B1 publication Critical patent/JP7083193B1/en
Publication of JP2022133918A publication Critical patent/JP2022133918A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Medical Treatment And Welfare Office Work (AREA)

Abstract

【課題】ユーザの血中乳酸値を、高精度に生成することができる生体情報演算システムを提供する。【解決手段】ユーザの血中乳酸値を生成する生体情報演算システムであって、前記ユーザの脈波に基づく評価データを取得する取得手段と、予め取得された学習用脈波に基づく入力データ、及び前記入力データに紐づく血中乳酸値を含む参照データの一対を学習用データとして、複数の前記学習用データを用いて生成された分類情報が記憶されたデータベースと、前記データベースを参照し、前記評価データに対する前記血中乳酸値を含む評価結果を生成する生成手段と、を備えることを特徴とする生体情報演算システム。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biometric information calculation system capable of generating a user's blood lactate level with high accuracy. SOLUTION: This is a biological information calculation system that generates a user's blood lactic acid level, and is an acquisition means for acquiring evaluation data based on the user's pulse wave, and input data based on a learning pulse wave acquired in advance. And the database in which the classification information generated by using the plurality of the training data is stored as the pair of reference data including the blood lactic acid value associated with the input data as the training data, and the database are referred to. A biological information calculation system comprising: a generation means for generating an evaluation result including the blood lactic acid value with respect to the evaluation data. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本発明は、ユーザの血中乳酸値を生成する生体情報演算システムに関する。 The present invention relates to a biometric information calculation system that generates a user's blood lactate level.

従来、ユーザの血中乳酸値を生成する方法として、例えば特許文献1のような方法が提案されている。 Conventionally, as a method for generating a blood lactate level of a user, for example, a method as in Patent Document 1 has been proposed.

特許文献1に開示された運動効果判定方法では、所定の運動を行っているときのユーザの脈波信号および体動信号を測定することと、脈波信号および体動信号に基づいて運動時脈拍数を算出することと、予め取得されたユーザの脈拍数と血中乳酸量との関係を表す乳酸値情報と、運動時脈拍数とに基づいて、所定の運動がユーザの体力に寄与する効果度合を判定した運動効果判定結果を得ることと、判定結果をユーザに報知することと、を含むことを特徴としている。 In the exercise effect determination method disclosed in Patent Document 1, the user's pulse wave signal and body motion signal during a predetermined exercise are measured, and the exercise pulse based on the pulse wave signal and the body motion signal. The effect that a predetermined exercise contributes to the physical strength of the user based on the calculation of the number, the lactic acid value information indicating the relationship between the user's pulse rate and the blood lactic acid level acquired in advance, and the pulse rate during exercise. It is characterized by including obtaining an exercise effect determination result for determining the degree and notifying the user of the determination result.

特開2016-195661号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-195661

ここで、ユーザの血中乳酸値を評価する際に運動強度が高い場合、運動を行うユーザの脈拍数が急激に変化することに対して、血中乳酸値は緩やかに変化する傾向がある。このことから、脈拍数と血中乳酸値との関係にはタイムラグが生じるため、脈拍数と血中乳酸値との関係が、一義的に決まらない可能性がある。このため、特許文献1のような従来技術では、脈拍数に適した血中乳酸値を特定することが難しく、ユーザの血中乳酸値を、高精度に生成できない懸念が挙げられる。 Here, when the exercise intensity is high when evaluating the blood lactate level of the user, the pulse rate of the user performing the exercise tends to change abruptly, whereas the blood lactate level tends to change slowly. From this, since there is a time lag in the relationship between the pulse rate and the blood lactate level, the relationship between the pulse rate and the blood lactate level may not be uniquely determined. Therefore, in the prior art as in Patent Document 1, it is difficult to specify the blood lactate level suitable for the pulse rate, and there is a concern that the blood lactate level of the user cannot be generated with high accuracy.

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、ユーザの血中乳酸値を、高精度に生成することができる生体情報演算システムを提供することにある。 Therefore, the present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a biometric information calculation system capable of generating a user's blood lactate level with high accuracy. There is something in it.

第1発明に係る生体情報演算システムは、ユーザの血中乳酸値を生成する生体情報演算システムであって、前記ユーザの脈波に基づく容積脈波、速度脈波及び加速度脈波の何れかに相当する評価データを取得する取得手段と、予め取得された学習用脈波に基づく前記評価データと同種の入力データ、及び前記入力データに紐づく血中乳酸値を含む参照データの一対を学習用データとして、複数の前記学習用データを用いて生成された分類情報が記憶されたデータベースと、前記データベースを参照し、前記評価データに対する前記血中乳酸値を含む評価結果を生成する生成手段と、を備えることを特徴とする。 The biometric information calculation system according to the first invention is a biometric information calculation system that generates a blood lactic acid level of a user, and is either a volume pulse wave, a velocity pulse wave, or an acceleration pulse wave based on the pulse wave of the user. For learning, a pair of acquisition means for acquiring the corresponding evaluation data, input data of the same type as the evaluation data based on the previously acquired learning pulse wave, and reference data including the blood lactic acid value associated with the input data. As data, a database in which classification information generated using the plurality of learning data is stored, a generation means for generating an evaluation result including the blood lactic acid value for the evaluation data by referring to the database, and a generation means. It is characterized by having.

第2発明に係る生体情報演算システムは、第1発明において、前記分類情報は、前記入力データを説明変数とし、前記参照データを目的変数としたPLS回帰分析を用いて得られた検量モデルであることを特徴とする。 The biometric information calculation system according to the second invention is a calibration model obtained by using PLS regression analysis using the input data as an explanatory variable and the reference data as an objective variable in the first invention. It is characterized by that.

第3発明に係る生体情報演算システムは、第1発明において、前記ユーザの特徴を示す付加情報を取得し、前記評価結果及び前記付加情報に基づき、前記ユーザの運動能力を評価した総合評価結果を生成する総合評価手段を備えることを特徴とする。 In the first invention, the biometric information calculation system according to the third invention acquires additional information indicating the characteristics of the user, and based on the evaluation result and the additional information, evaluates the motor ability of the user as a comprehensive evaluation result. It is characterized by having a comprehensive evaluation means for generating.

第4発明に係る生体情報演算システムは、第3発明において、前記取得手段は、前記脈波に基づき、前記評価データとは異なる特徴を示す付加データを取得することを含み、前記生成手段は、前記付加データに基づく前記付加情報を生成することを含むことを特徴とする。 In the third invention, the biometric information calculation system according to the fourth aspect of the invention includes that the acquisition means acquires additional data showing characteristics different from the evaluation data based on the pulse wave, and the generation means includes the acquisition of additional data. It is characterized by including generating the additional information based on the additional data.

第5発明に係る生体情報演算システムは、第3発明又は第4発明において、前記付加情報は、ストレスレベル、脈拍数、呼吸数、血糖値、血圧、血中二酸化炭素の特徴、及び運動量の少なくとも何れかを示すことを特徴とする。 The biological information calculation system according to the fifth invention, in the third invention or the fourth invention, the additional information is at least the stress level, the pulse rate, the respiratory rate, the blood glucose level, the blood pressure, the characteristics of blood carbon dioxide, and the amount of exercise. It is characterized by showing either one.

第6発明に係る生体情報演算システムは、第1発明において、前記取得手段は、前記脈波に基づき、前記評価データとは異なる特徴を示す付加データを取得することを含み、前記生成手段は、前記データベースを参照し、前記付加データに対する前記ユーザの特徴を示す付加情報を生成することを含むことを特徴とする。 In the first invention, the biometric information calculation system according to the sixth aspect of the invention includes that the acquisition means acquires additional data showing characteristics different from the evaluation data based on the pulse wave, and the generation means includes the acquisition of additional data. It is characterized by referring to the database and generating additional information indicating the characteristics of the user with respect to the additional data.

第7発明に係る生体情報演算システムは、第1発明において、前記生成手段は、前記ユーザの特徴を示す付加情報を取得し、複数の前記評価データ及び前記付加情報に基づき、前記評価結果を生成することを含むことを特徴とする。 In the first invention, the biometric information calculation system according to the seventh invention acquires the additional information indicating the characteristics of the user, and generates the evaluation result based on the plurality of the evaluation data and the additional information. It is characterized by including doing.

第8発明に係る生体情報演算システムは、第1発明において、前記取得手段は、前記脈波に基づき、前記評価データとは異なる予備評価データを取得することを含み、前記分類情報は、それぞれ異なる前記学習用データを用いて算出された複数の属性別分類情報を含み、前記生成手段は、前記予備評価データを参照し、複数の前記属性別分類情報のうち第1分類情報を選択する選択手段と、前記第1分類情報を参照し、前記評価データに対する前記評価結果を生成する属性別生成手段とを含むことを特徴とする。 In the first invention, the biometric information calculation system according to the eighth invention includes that the acquisition means acquires preliminary evaluation data different from the evaluation data based on the pulse wave, and the classification information is different from each other. A selection means that includes a plurality of attribute-specific classification information calculated using the training data, the generation means refers to the preliminary evaluation data, and selects the first classification information from the plurality of attribute-specific classification information. And the attribute-specific generation means for generating the evaluation result for the evaluation data with reference to the first classification information.

第9発明に係る生体情報演算システムは、第8発明において、前記取得手段は、前記脈波に基づく速度脈波に相当するデータを、前記評価データとして取得し、前記脈波に基づく加速度脈波に相当するデータを、前記予備評価データとして取得することを含むことを特徴とする。 In the eighth aspect of the invention, the biometric information calculation system according to the ninth invention acquires data corresponding to the velocity pulse wave based on the pulse wave as the evaluation data, and the acceleration pulse wave based on the pulse wave. It is characterized by including acquiring the data corresponding to the above as the preliminary evaluation data.

第1発明~第9発明によれば、生成手段は、データベースを参照し、評価データに対する血中乳酸値を含む評価結果を生成する。このため、血中乳酸値が直接影響する脈波に基づき取得された評価データから、評価結果を生成することができる。これにより、ユーザの血中乳酸値を、高精度に生成することが可能となる。 According to the first to ninth inventions, the generation means refers to a database and generates an evaluation result including a blood lactate level with respect to the evaluation data. Therefore, the evaluation result can be generated from the evaluation data acquired based on the pulse wave directly affected by the blood lactate level. This makes it possible to generate the blood lactate level of the user with high accuracy.

また、第1発明~第9発明によれば、生成手段は、データベースを参照し、評価データに対する評価結果を生成する。また、データベースには、複数の学習用データを用いて生成された分類情報が記憶される。このため、評価結果を生成する際、過去に実績のあるデータを踏まえた定量的な血中乳酸値を含ませることができる。これにより、評価結果を生成する際の精度向上を図ることが可能となる。 Further, according to the first to ninth inventions, the generation means refers to the database and generates the evaluation result for the evaluation data. In addition, the database stores classification information generated using a plurality of learning data. Therefore, when generating the evaluation result, it is possible to include the quantitative blood lactate level based on the data which has been proven in the past. This makes it possible to improve the accuracy when generating the evaluation result.

特に、第2発明によれば、分類情報は、入力データを説明変数とし、参照データを目的変数としたPLS回帰分析を用いて得られた検量モデルである。このため、機械学習等を用いて分類情報を算出する場合に比べて、学習用データの数を大幅に減らすことができるとともに、検量モデルの更新を容易に実施することができる。これにより、生体情報演算システムの構築及び更新の容易化を図ることが可能となる。 In particular, according to the second invention, the classification information is a calibration model obtained by using PLS regression analysis with the input data as the explanatory variable and the reference data as the objective variable. Therefore, the number of learning data can be significantly reduced and the calibration model can be easily updated as compared with the case where the classification information is calculated by using machine learning or the like. This makes it possible to facilitate the construction and update of the biometric information calculation system.

特に、第3発明によれば、総合評価手段は、評価結果及び付加情報に基づき、ユーザの運動能力を評価した総合評価結果を生成する。このため、評価結果に加えて、ユーザの特徴を考慮した総合的な評価を実現することができる。これにより、ユーザの運動能力に関する情報を、高精度に生成することが可能となる。 In particular, according to the third invention, the comprehensive evaluation means generates a comprehensive evaluation result for evaluating the motor ability of the user based on the evaluation result and additional information. Therefore, in addition to the evaluation result, it is possible to realize a comprehensive evaluation considering the characteristics of the user. This makes it possible to generate information on the user's athletic ability with high accuracy.

特に、第4発明によれば、取得手段は、脈波に基づき、評価データとは異なる特徴を示す付加データを取得する。また、生成手段は、付加データに基づく付加情報を生成する。即ち、1つの脈波に基づき生成された評価結果及び付加情報から、総合評価結果が生成される。このため、同一のパラメータに基づく複数種類の情報を用いることで、多角的な観点を踏まえた総合的な評価を実現することができる。これにより、ユーザの運動能力に関する情報を、さらに高精度に生成することが可能となる。 In particular, according to the fourth invention, the acquisition means acquires additional data showing features different from the evaluation data based on the pulse wave. Further, the generation means generates additional information based on the additional data. That is, a comprehensive evaluation result is generated from the evaluation result and additional information generated based on one pulse wave. Therefore, by using a plurality of types of information based on the same parameter, it is possible to realize a comprehensive evaluation from various viewpoints. This makes it possible to generate information on the user's athletic ability with higher accuracy.

特に、第5発明によれば、付加情報は、ストレスレベル、脈拍数、呼吸数、血糖値、血圧、血中二酸化炭素の特徴、及び運動量の少なくとも何れかを示す。このため、ユーザの運動能力に相関のあるパラメータを利用し、多角的な観点を踏まえた総合的な評価を実現することができる。これにより、ユーザの運動能力に関する情報を、さらに高精度に生成することが可能となる。 In particular, according to the fifth invention, the additional information indicates at least one of stress level, pulse rate, respiratory rate, blood glucose level, blood pressure, characteristics of blood carbon dioxide, and amount of exercise. Therefore, it is possible to realize a comprehensive evaluation based on a multifaceted viewpoint by using a parameter that correlates with the user's athletic ability. This makes it possible to generate information on the user's athletic ability with higher accuracy.

特に、第6発明によれば、生成手段は、データベースを参照し、付加データに対するユーザの特徴を示す付加情報を生成する。このため、評価結果とは異なる観点により生成された付加情報を利用することができ、多角的な評価を実現することができる。これにより、ユーザの要求に応じた適切な評価を実現することが可能となる。 In particular, according to the sixth invention, the generation means refers to the database and generates additional information indicating the characteristics of the user with respect to the additional data. Therefore, it is possible to use the additional information generated from a viewpoint different from the evaluation result, and it is possible to realize a multifaceted evaluation. This makes it possible to realize an appropriate evaluation according to the user's request.

特に、第7発明によれば、評価手段は、付加情報を取得し、複数の評価データ及び付加情報に基づき、評価結果を生成することを含む。このため、複数の評価データに加えて、ユーザの特徴を考慮した多角的な評価結果を生成することができる。これにより、ユーザの血中乳酸値を、さらに高精度に生成することが可能となる。 In particular, according to the seventh invention, the evaluation means includes acquiring additional information and generating an evaluation result based on a plurality of evaluation data and the additional information. Therefore, in addition to a plurality of evaluation data, it is possible to generate a multifaceted evaluation result in consideration of the characteristics of the user. This makes it possible to generate the blood lactate level of the user with higher accuracy.

特に、第8発明によれば、生成手段は、予備評価データを参照し、第1分類情報を選択する選択手段と、第1分類情報を参照し、評価データに対する評価結果を生成する属性別生成情報とを含む。このため、脈波の特徴に対して最適な属性分類情報を選択した上で、評価データに対する評価結果を生成することができる。これにより、評価精度のさらなる向上を図ることが可能となる。 In particular, according to the eighth invention, the generation means refers to the preliminary evaluation data and selects the first classification information, and the first classification information is referred to, and the generation by attribute that generates the evaluation result for the evaluation data. Including information. Therefore, it is possible to generate the evaluation result for the evaluation data after selecting the optimum attribute classification information for the characteristics of the pulse wave. This makes it possible to further improve the evaluation accuracy.

特に、第9発明によれば、取得手段は、脈波に基づく速度脈波に相当するデータを、評価データとして取得し、脈波に基づく加速度脈波に相当するデータを、予備評価データとして取得する。このため、速度脈波に比べて、脈波の特徴を分類し易い加速度脈波を用いて、属性分類情報を選択することができる。また、加速度脈波に比べて、血中乳酸値を算出し易い速度脈波を用いて、評価結果を生成することができる。これにより、評価精度のさらなる向上を図ることが可能となる。 In particular, according to the ninth invention, the acquisition means acquires the data corresponding to the velocity pulse wave based on the pulse wave as evaluation data, and acquires the data corresponding to the acceleration pulse wave based on the pulse wave as preliminary evaluation data. do. Therefore, the attribute classification information can be selected by using the acceleration pulse wave, which is easier to classify the characteristics of the pulse wave than the velocity pulse wave. Further, the evaluation result can be generated by using the velocity pulse wave which is easier to calculate the blood lactate level than the acceleration pulse wave. This makes it possible to further improve the evaluation accuracy.

図1は、第1実施形態における生体情報演算システムの一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a biometric information calculation system according to the first embodiment. 図2(a)及び図2(b)は、第1実施形態における生体情報演算システムの動作の一例を示す模式図である。2 (a) and 2 (b) are schematic views showing an example of the operation of the biometric information calculation system in the first embodiment. 図3(a)は、分類情報の一例を示す模式図であり、図3(b)及び図3(c)は、センサデータに対する処理の一例を示す模式図である。FIG. 3A is a schematic diagram showing an example of classification information, and FIGS. 3B and 3C are schematic diagrams showing an example of processing for sensor data. 図4(a)は、生体情報演算装置の構成の一例を示す模式図であり、図4(b)は、生体情報演算装置の機能の一例を示す模式図である。FIG. 4A is a schematic diagram showing an example of the configuration of the biometric information arithmetic unit, and FIG. 4B is a schematic diagram showing an example of the function of the biometric information arithmetic unit. 図5(a)及び図5(b)は、センサの一例を示す模式図である。5 (a) and 5 (b) are schematic views showing an example of a sensor. 図6は、第1実施形態における生体情報演算システムの動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the biometric information calculation system according to the first embodiment. 図7は、第2実施形態における生体情報演算システムの動作の一例を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the operation of the biometric information calculation system in the second embodiment. 図8は、第3実施形態における生体情報演算システムの動作の一例を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the operation of the biometric information calculation system according to the third embodiment. 図9(a)及び図9(b)は、センサデータに対する付加情報を算出する処理の一例を示す模式図である。9 (a) and 9 (b) are schematic views showing an example of processing for calculating additional information with respect to the sensor data. 図10は、第3実施形態における生体情報演算システムの動作の変形例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a modified example of the operation of the biological information calculation system according to the third embodiment. 図11は、第4実施形態における生体情報演算システムの動作の一例を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the operation of the biometric information calculation system according to the fourth embodiment. 図12は、第5実施形態における生体情報演算システムの動作の一例を示す模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of the operation of the biometric information calculation system according to the fifth embodiment. 図13は、加速度脈波に相当するデータの分類例を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a classification example of data corresponding to an acceleration pulse wave. 図14は、速度脈波に相当するデータの分類例を示す模式図である。FIG. 14 is a schematic diagram showing a classification example of data corresponding to a velocity pulse wave.

以下、本発明の実施形態における生体情報演算システムの一例について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an example of the biometric information calculation system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態:生体情報演算システム100)
図1は、第1実施形態における生体情報演算システム100の一例を示す模式図である。
(First Embodiment: Biological Information Calculation System 100)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the biometric information calculation system 100 according to the first embodiment.

生体情報演算システム100は、ユーザの血中乳酸値を生成するために用いられる。ユーザの血中乳酸値は、例えばユーザの血中に含まれる乳酸の濃度、血中乳酸量の傾向、及び特定の基準値に対する乖離度等を示す。 The biometric information calculation system 100 is used to generate the blood lactate level of the user. The blood lactic acid level of the user indicates, for example, the concentration of lactic acid contained in the blood of the user, the tendency of the amount of lactic acid in the blood, the degree of deviation from a specific reference value, and the like.

生体情報演算システム100は、例えば図1に示すように、生体情報演算装置1を備え、例えばセンサ5及びサーバ4の少なくとも何れかを備えてもよい。生体情報演算装置1は、例えば通信網3を介してセンサ5やサーバ4と接続される。 The biometric information calculation system 100 may include, for example, a biometric information calculation device 1, and may include at least one of a sensor 5 and a server 4, as shown in FIG. 1, for example. The biometric information calculation device 1 is connected to the sensor 5 and the server 4 via, for example, a communication network 3.

生体情報演算システム100は、ユーザの脈波に基づく評価データから、血中乳酸値を含む評価結果を生成する。 The biological information calculation system 100 generates an evaluation result including a blood lactate level from the evaluation data based on the pulse wave of the user.

生体情報演算システム100では、例えば図2(a)に示すように、生体情報演算装置1が、センサ5等により生成されたセンサデータを取得する。その後、生体情報演算装置1は、取得したセンサデータに対し、フィルタ処理等の前処理を実施し、評価データを取得する。 In the biometric information calculation system 100, for example, as shown in FIG. 2A, the biometric information calculation device 1 acquires sensor data generated by a sensor 5 or the like. After that, the biometric information calculation device 1 performs preprocessing such as filter processing on the acquired sensor data, and acquires evaluation data.

生体情報演算装置1は、評価データに対する評価結果を生成する。このため、血中乳酸値の特徴が直接影響する脈波に基づき取得された評価データから、評価結果を生成することができる。これにより、ユーザの血中乳酸値を、高精度に生成することが可能となる。 The biological information arithmetic unit 1 generates an evaluation result for the evaluation data. Therefore, the evaluation result can be generated from the evaluation data acquired based on the pulse wave in which the characteristics of the blood lactate level directly affect. This makes it possible to generate the blood lactate level of the user with high accuracy.

ここで、生体情報演算装置1は、評価データに対する評価結果を生成する際、データベースを参照する。データベースには、複数の学習用データを用いて生成された分類情報が記憶される。 Here, the biometric information calculation device 1 refers to the database when generating the evaluation result for the evaluation data. The database stores classification information generated using a plurality of learning data.

分類情報は、例えば図3(a)に示すように、過去に取得された学習用脈波に基づく入力データ、及び入力データに紐づく血中乳酸値を含む参照データの一対を学習用データとして、複数の学習用データを用いて生成される。このため、評価結果を生成する際、過去に実績のある入力データ及び出力データを踏まえた定量的な血中乳酸値を含ませることができる。これにより、評価結果を生成する際の精度向上を図ることが可能となる。 As the classification information, for example, as shown in FIG. 3A, a pair of input data based on the learning pulse wave acquired in the past and reference data including the blood lactic acid value associated with the input data is used as the learning data. , Generated using multiple learning data. Therefore, when generating the evaluation result, it is possible to include the quantitative blood lactate level based on the input data and the output data which have been proven in the past. This makes it possible to improve the accuracy when generating the evaluation result.

生体情報演算装置1は、例えば生成した評価結果をディスプレイ等に出力する。評価結果には、血中乳酸値が含まれる。 The biometric information calculation device 1 outputs, for example, the generated evaluation result to a display or the like. The evaluation result includes the blood lactate level.

なお、生体情報演算システム100では、例えば図2(b)に示すように、センサ5等から評価データを取得してもよい。この場合、センサデータから評価データを取得する前処理は、センサ5等により実施される。 In the biometric information calculation system 100, evaluation data may be acquired from the sensor 5 or the like, for example, as shown in FIG. 2B. In this case, the preprocessing for acquiring the evaluation data from the sensor data is performed by the sensor 5 or the like.

<センサデータ>
センサデータは、ユーザの脈波の特徴を示すデータを含み、例えば脈波以外の特徴を示すデータ(ノイズ)を含んでもよい。センサデータは、測定時間に対する振幅を示すデータであり、用途やセンサデータの生成条件に応じたフィルタ処理を実施することで、センサデータから加速度脈波や速度脈波等に相当するデータを取得することができる。
<Sensor data>
The sensor data includes data indicating the characteristics of the user's pulse wave, and may include, for example, data (noise) indicating characteristics other than the pulse wave. The sensor data is data showing the amplitude with respect to the measurement time, and by performing filter processing according to the application and the generation conditions of the sensor data, data corresponding to the acceleration pulse wave, the velocity pulse wave, etc. is acquired from the sensor data. be able to.

センサデータは、ひずみセンサ、ジャイロセンサ、光電容積脈波(PPG)センサ、圧力センサ等の公知のセンサにより生成することができる。センサデータは、デジタル信号のほか、例えばアナログ信号でもよい。なお、センサデータを生成する際の測定時間は、例えば脈波の1~20周期分の測定時間であり、センサデータの処理方法や、データ通信方法等の条件に応じて、任意に設定することができる。 The sensor data can be generated by a known sensor such as a strain sensor, a gyro sensor, a photoelectric volume pulse wave (PPG) sensor, and a pressure sensor. The sensor data may be, for example, an analog signal as well as a digital signal. The measurement time when generating the sensor data is, for example, the measurement time for 1 to 20 cycles of the pulse wave, and may be arbitrarily set according to the conditions such as the sensor data processing method and the data communication method. Can be done.

<評価データ>
評価データは、評価結果を生成するためのデータを示す。評価データは、例えばユーザの脈波に基づく加速度脈波に相当するデータを示し、特定の周期(例えば1周期)に対する振幅を示す。
<Evaluation data>
The evaluation data shows the data for generating the evaluation result. The evaluation data shows, for example, data corresponding to an acceleration pulse wave based on a user's pulse wave, and shows an amplitude with respect to a specific cycle (for example, one cycle).

評価データは、センサデータを生体情報演算装置1等によって処理(前処理)を実施することで取得される。例えば図3(b)及び図3(c)に示すように、センサデータに対して複数の処理を実施することで、評価データを得ることができる。各処理の詳細については、後述する。 The evaluation data is acquired by processing (preprocessing) the sensor data by the biometric information calculation device 1 or the like. For example, as shown in FIGS. 3 (b) and 3 (c), evaluation data can be obtained by performing a plurality of processes on the sensor data. Details of each process will be described later.

<データベース>
データベースは、主に、評価データに対する評価結果を生成する際に用いられる。データベースには、1つ以上の分類情報が記憶されるほか、例えば分類情報の生成に用いられた複数の学習用データが記憶されてもよい。
<Database>
The database is mainly used to generate evaluation results for evaluation data. In addition to storing one or more classification information, the database may store, for example, a plurality of learning data used for generating the classification information.

分類情報は、例えば予め取得された過去の評価データ(入力データ)と、血中乳酸値を含む参照データとの相関関係を示す関数である。分類情報は、例えば入力データを説明変数とし、参照データを目的変数として、回帰分析等により解析し、その解析結果に基づいて生成される検量モデルを示す。分類情報は、例えば検量モデルを定期的に更新することができるほか、ユーザの性別、年齢、運動内容等の属性情報に応じて生成してもよい。 The classification information is, for example, a function showing the correlation between the past evaluation data (input data) acquired in advance and the reference data including the blood lactate level. The classification information shows, for example, a calibration model generated based on the analysis result analyzed by regression analysis or the like with the input data as an explanatory variable and the reference data as an objective variable. The classification information can be, for example, periodically updated in the calibration model, or may be generated according to attribute information such as the user's gender, age, and exercise content.

分類情報を生成する際に用いる回帰分析の方法として、例えばPLS(Partial Least Squares)回帰分析、クラス毎に主成分分析を行って主成分モデルを得るSIMCA(Soft Independent Modeling of Class Analogy)法を利用した回帰分析等を用いることができる。 As a method of regression analysis used when generating classification information, for example, PLS (Partial Least Squares) regression analysis and SIMCA (Soft Independent Modeling of Class Analogy) method for obtaining a principal component model by performing principal component analysis for each class are used. Regression analysis and the like can be used.

分類情報は、例えば複数の学習用データを用いた機械学習により生成された、学習済みモデルを含んでもよい。学習済みモデルは、例えばCNN(Convolutional Neural Network)等のニューラルネットワークモデルを示すほか、SVM(Support vector machine)等を示す。また、機械学習として、例えば深層学習を用いることができる。 The classification information may include, for example, a trained model generated by machine learning using a plurality of training data. As the trained model, for example, a neural network model such as CNN (Convolutional Neural Network) is shown, and an SVM (Support vector machine) or the like is shown. Further, as machine learning, for example, deep learning can be used.

入力データは、評価データと同種のデータが用いられ、例えば対応する評価結果が明確となっている過去の評価データを示す。例えば、被検者にセンサ5等を装着させ、学習用脈波の特徴を示すセンサデータ(学習用センサデータ)を生成する。そして、学習用センサデータに対して処理を実施することで、入力データを取得することができる。なお、入力データは、生体情報演算システム100のユーザから取得するほか、例えばユーザとは別のユーザから取得してもよい。即ち、上述した被検者は、生体情報演算システム100のユーザであるほか、ユーザ以外を対象としてもよく、特定又は不特定の多数でもよい。 As the input data, data of the same type as the evaluation data is used, and for example, past evaluation data in which the corresponding evaluation result is clarified is shown. For example, the subject is fitted with a sensor 5 or the like to generate sensor data (learning sensor data) showing the characteristics of the learning pulse wave. Then, the input data can be acquired by performing the processing on the learning sensor data. The input data may be acquired from the user of the biometric information calculation system 100, or may be acquired from a user other than the user, for example. That is, the above-mentioned subject may be a user of the biometric information calculation system 100, may be a target other than the user, and may be a specific or unspecified majority.

入力データは、例えば評価データを取得する際に利用するセンサ5等の種類、センサデータの生成条件、及びセンサデータに対する処理条件と同様の内容によって取得されることが好ましい。例えば上記3つの内容を統一することで、評価結果を生成する際の精度を飛躍的に向上させることが可能となる。 It is preferable that the input data is acquired according to the same contents as, for example, the type of the sensor 5 or the like used when acquiring the evaluation data, the sensor data generation conditions, and the processing conditions for the sensor data. For example, by unifying the above three contents, it is possible to dramatically improve the accuracy when generating the evaluation result.

参照データは、計測装置等を用いて計測された、被検者の血中乳酸値を含む。例えば被検者にセンサ5等を装着させて学習用センサデータを生成する際、被検者の血中乳酸値を計測することで、入力データに紐づく参照データを取得することができる。この場合、血中乳酸値を計測するタイミングは、学習用センサデータを生成するタイミングと同時が好ましいが、例えば1~10分程度前後するタイミングでもよい。 The reference data includes the blood lactate level of the subject as measured by using a measuring device or the like. For example, when a subject is fitted with a sensor 5 or the like to generate learning sensor data, the reference data associated with the input data can be acquired by measuring the blood lactate level of the subject. In this case, the timing of measuring the blood lactate level is preferably the same as the timing of generating the learning sensor data, but it may be, for example, about 1 to 10 minutes.

なお、「血中乳酸値」とは、計測可能な血液内の乳酸の濃度や比率等を示し、例えば血中乳酸量を示す。 The "blood lactate level" indicates a measurable concentration or ratio of lactate in the blood, and indicates, for example, the amount of lactate in the blood.

参照データは、公知の計測装置を用いて計測される。例えば血中乳酸値を計測する場合、計測装置として、ラクテート・プロ2(アークレイ株式会社製)等の公知の装置が用いられる。例えば酸素飽和度を計測する場合、計測装置として、PULSOX-Neo(コニカミノルタ株式会社製)等の公知の装置が用いられる。 The reference data is measured using a known measuring device. For example, when measuring the blood lactate level, a known device such as Lactate Pro 2 (manufactured by ARKRAY, Inc.) is used as the measuring device. For example, when measuring oxygen saturation, a known device such as PULSOX-Neo (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) is used as the measuring device.

<評価結果>
評価結果は、参照データと同種のデータとして生成され、血中乳酸値を含む。評価結果は、分類情報を参照し、参照データと同一又は類似のデータとして生成される。
<Evaluation result>
The evaluation result is generated as the same kind of data as the reference data and includes the blood lactate level. The evaluation result refers to the classification information and is generated as the same or similar data as the reference data.

生体情報演算システム100では、例えば任意の時系列に沿って複数の評価データを取得し、各評価データに対する評価結果を複数生成する。また、生体情報演算システム100では、例えば運動量の変化時等の任意のタイミング毎に複数の評価データを取得し、各評価データに対する評価結果を複数生成してもよい。この場合、例えば評価結果として、LT(Lactate Threshold: 乳酸性作業閾値)、及びOBLA(Onset of Blood Lactate Accumulation: 血中乳酸蓄積開始点)の少なくとも何れかが含まれてもよい。 In the biometric information calculation system 100, for example, a plurality of evaluation data are acquired along an arbitrary time series, and a plurality of evaluation results for each evaluation data are generated. Further, in the biological information calculation system 100, a plurality of evaluation data may be acquired at arbitrary timings such as when the amount of exercise changes, and a plurality of evaluation results for each evaluation data may be generated. In this case, for example, at least one of LT (Lactate Threshold) and OBLA (Onset of Blood Lactate Accumulation) may be included as the evaluation result.

<生体情報演算装置1>
生体情報演算装置1は、例えばパーソナルコンピュータ(PC)、携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末、ウェアラブル端末等の電子機器を示し、例えばユーザの操作に基づいて、通信網3を介して通信可能な電子機器を示す。なお、生体情報演算装置1は、センサ5を内蔵してもよい。以下、生体情報演算装置1として、PCが用いられる場合の一例を説明する。
<Biological information arithmetic unit 1>
The biometric information calculation device 1 indicates an electronic device such as a personal computer (PC), a mobile phone, a smartphone, a tablet terminal, or a wearable terminal, and is an electronic device capable of communicating via a communication network 3 based on, for example, a user's operation. Indicates the device. The biometric information calculation device 1 may include a sensor 5. Hereinafter, an example of a case where a PC is used as the biometric information calculation device 1 will be described.

図4(a)は、生体情報演算装置1の構成の一例を示す模式図であり、図4(b)は、生体情報演算装置1の機能の一例を示す模式図である。 FIG. 4A is a schematic diagram showing an example of the configuration of the biological information calculation device 1, and FIG. 4B is a schematic diagram showing an example of the function of the biological information calculation device 1.

生体情報演算装置1は、例えば図4(a)に示すように、筐体10と、CPU(Central Processing Unit)101と、ROM(Read Only Memory)102と、RAM(Random Access Memory)103と、保存部104と、I/F105~107とを備える。各構成101~107は、内部バス110により接続される。 As shown in FIG. 4A, for example, the biometric information arithmetic unit 1 includes a housing 10, a CPU (Central Processing Unit) 101, a ROM (Read Only Memory) 102, a RAM (Random Access Memory) 103, and the like. It includes a storage unit 104 and I / F 105 to 107. Each configuration 101 to 107 is connected by an internal bus 110.

CPU101は、生体情報演算装置1全体を制御する。ROM102は、CPU101の動作コードを格納する。RAM103は、CPU101の動作時に使用される作業領域である。保存部104は、データベースや評価データ等の各種情報が記憶される。保存部104として、例えばHDD(Hard Disk Drive)のほか、SSD(Solid State Drive)等のデータ保存装置が用いられる。なお、例えば生体情報演算装置1は、図示しないGPU(Graphics Processing Unit)を有してもよい。 The CPU 101 controls the entire biometric information arithmetic unit 1. The ROM 102 stores the operation code of the CPU 101. The RAM 103 is a work area used when the CPU 101 operates. The storage unit 104 stores various information such as a database and evaluation data. As the storage unit 104, for example, in addition to an HDD (Hard Disk Drive), a data storage device such as an SSD (Solid State Drive) is used. For example, the biometric information calculation device 1 may have a GPU (Graphics Processing Unit) (not shown).

I/F105は、通信網3を介して、必要に応じてサーバ4やセンサ5等との各種情報の送受信を行うためのインターフェースである。I/F106は、入力部108との情報の送受信を行うためのインターフェースである。入力部108として、例えばキーボードが用いられ、生体情報演算装置1のユーザ等は、入力部108を介して、各種情報、又は生体情報演算装置1の制御コマンド等を入力する。I/F107は、表示部109との各種情報の送受信を行うためのインターフェースである。表示部109は、保存部104に保存された各種情報、又は評価結果等を表示する。表示部109として、ディスプレイが用いられ、例えばタッチパネル式の場合、入力部108と一体に設けられる。 The I / F 105 is an interface for transmitting and receiving various information to and from the server 4, the sensor 5, and the like as needed via the communication network 3. The I / F 106 is an interface for transmitting / receiving information to / from the input unit 108. For example, a keyboard is used as the input unit 108, and the user or the like of the biometric information calculation device 1 inputs various information, a control command of the biometric information calculation device 1, or the like via the input unit 108. The I / F 107 is an interface for transmitting and receiving various information to and from the display unit 109. The display unit 109 displays various information stored in the storage unit 104, evaluation results, and the like. A display is used as the display unit 109, and for example, in the case of a touch panel type, it is provided integrally with the input unit 108.

図4(b)は、生体情報演算装置1の機能の一例を示す模式図である。生体情報演算装置1は、取得部11と、生成部12と、出力部13と、記憶部14とを備え、例えば学習部15を備えてもよい。なお、図4(b)に示した各機能は、CPU101が、RAM103を作業領域として、保存部104等に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。 FIG. 4B is a schematic diagram showing an example of the function of the biometric information arithmetic unit 1. The biological information calculation device 1 includes an acquisition unit 11, a generation unit 12, an output unit 13, and a storage unit 14, and may include, for example, a learning unit 15. Each function shown in FIG. 4B is realized by the CPU 101 executing a program stored in the storage unit 104 or the like with the RAM 103 as a work area.

<取得部11>
取得部11は、ユーザの脈波に基づく評価データを取得する。取得部11は、例えばセンサ5等からセンサデータを取得したあと、センサデータに対して処理を実施することで、評価データを取得する。
<Acquisition unit 11>
The acquisition unit 11 acquires evaluation data based on the user's pulse wave. The acquisition unit 11 acquires evaluation data by, for example, acquiring sensor data from a sensor 5 or the like and then performing processing on the sensor data.

取得部11は、例えば図3(b)に示すように、取得したセンサデータに対し、フィルタリング処理(フィルタ処理)を実施する。フィルタ処理では、例えば0.5~5.0Hzのバンドパスフィルタが用いられる。これにより、取得部11は、ユーザの脈波に相当するデータ(脈波データ)を抽出する。脈波データは、例えば速度脈波に相当するデータを示す。なお、脈波データは、例えば加速度脈波又は容積脈波に相当するデータを示してもよく、センサの種類や用途に応じて任意に設定できる。また、バンドパスフィルタのフィルタ範囲は、用途に応じて任意に設定することができる。 The acquisition unit 11 performs a filtering process (filter process) on the acquired sensor data, for example, as shown in FIG. 3 (b). In the filtering process, for example, a bandpass filter of 0.5 to 5.0 Hz is used. As a result, the acquisition unit 11 extracts data (pulse wave data) corresponding to the user's pulse wave. The pulse wave data shows, for example, data corresponding to a velocity pulse wave. The pulse wave data may show data corresponding to, for example, an acceleration pulse wave or a volumetric pulse wave, and can be arbitrarily set according to the type and application of the sensor. Further, the filter range of the bandpass filter can be arbitrarily set according to the intended use.

取得部11は、例えば脈波データに対し、微分処理を実施する。例えば速度脈波に相当する脈波データに対して微分処理が実施される場合、取得部11は、加速度脈波に相当するデータ(微分データ)を取得する。なお、微分処理では、1回微分のほか2回微分が実施されてもよい。 The acquisition unit 11 performs differential processing on, for example, pulse wave data. For example, when the differential processing is performed on the pulse wave data corresponding to the velocity pulse wave, the acquisition unit 11 acquires the data (differential data) corresponding to the acceleration pulse wave. In the differentiation process, the differentiation may be performed twice in addition to the one-time differentiation.

取得部11は、例えば微分データに対し、分割処理を実施する。分割処理では、例えば複数周期の加速度脈波に相当する微分データが、1周期毎の加速度脈波に相当するデータ(分割データ)に分割される。このため、取得部11は、例えば1つの微分データに対して微分処理を実施することで、複数の分割データを取得することができる。なお、分割処理では、用途に応じて任意の周期(例えば周期の正数倍)毎に、微分データを分割することができる。 The acquisition unit 11 performs division processing on, for example, the differential data. In the division process, for example, the differential data corresponding to the acceleration pulse wave of a plurality of cycles is divided into the data (divided data) corresponding to the acceleration pulse wave of each cycle. Therefore, the acquisition unit 11 can acquire a plurality of divided data by, for example, performing differential processing on one differential data. In the division process, the differential data can be divided into arbitrary cycles (for example, positive multiples of the cycles) depending on the intended use.

例えば分割処理において、分割した各分割データにおけるデータ量が、それぞれ異なる場合がある。この場合、取得部11は、最も少ないデータ量の分割データを特定し、他の分割データに対して、データ量の削減(トリミング)を実施してもよい。これにより、各分割データにおけるデータ量を統一することができ、各分割データにおけるデータの対比が容易になる。 For example, in the division process, the amount of data in each of the divided data may be different. In this case, the acquisition unit 11 may specify the divided data having the smallest amount of data and reduce (trim) the data amount with respect to the other divided data. As a result, the amount of data in each divided data can be unified, and the data in each divided data can be easily compared.

上記のほか、例えば分割データの時間軸に対応する値を対象に規格化処理を実施してもよい。規格化処理では、例えば時間軸に対応する値の最小値を0とし、最大値を1とした規格化が実施される。これにより、各分割データにおけるデータの対比が容易になる。 In addition to the above, for example, standardization processing may be performed on the values corresponding to the time axis of the divided data. In the normalization process, for example, standardization is carried out with the minimum value of the value corresponding to the time axis set to 0 and the maximum value set to 1. This facilitates the comparison of the data in each divided data.

取得部11は、例えばデータ量の削減、又は規格化を実施した複数の分割データにおける平均を算出し、分割データとしてもよい。 The acquisition unit 11 may calculate, for example, an average of a plurality of divided data for which the amount of data has been reduced or standardized, and use the divided data as the divided data.

取得部11は、分割データに対し、規格化処理を実施する。規格化処理では、振幅に対応する値を対象に、規格化されたデータ(規格化データ)が生成される。規格化処理では、例えば振幅の最低値を0とし、振幅の最高値を1とした規格化が実施される。取得部11は、例えば規格化データを評価データとして取得する。この場合、評価データとして、ユーザの加速度脈波に相当するデータが得られる。 The acquisition unit 11 performs standardization processing on the divided data. In the standardization process, standardized data (normalized data) is generated for the values corresponding to the amplitudes. In the normalization process, for example, standardization is carried out with the minimum value of the amplitude being 0 and the maximum value of the amplitude being 1. The acquisition unit 11 acquires, for example, standardized data as evaluation data. In this case, as evaluation data, data corresponding to the acceleration pulse wave of the user can be obtained.

取得部11は、上述した各処理を順次実施するほか、例えば図3(c)に示すように、微分処理を実施しなくてもよい。この場合、評価データとして、ユーザの速度脈波に相当するデータが得られる。 In addition to sequentially performing each of the above-mentioned processes, the acquisition unit 11 does not have to perform the differential process, for example, as shown in FIG. 3 (c). In this case, as evaluation data, data corresponding to the velocity pulse wave of the user can be obtained.

また、取得部11は、例えば上述した各処理の一部のみを実施してもよい。この場合、取得部11は、脈波データ、微分データ、分割データ、トリミングされた分割データ、及び時間軸に対応する値を規格化した分割データの何れかを、評価データとして取得してもよく、用途に応じて任意に設定できる。 Further, the acquisition unit 11 may perform, for example, only a part of each of the above-mentioned processes. In this case, the acquisition unit 11 may acquire any of pulse wave data, differential data, divided data, trimmed divided data, and divided data in which the values corresponding to the time axis are standardized as evaluation data. , Can be set arbitrarily according to the application.

なお、取得部11は、例えば入力部108等を介してユーザが入力した、ユーザの特徴、運動内容、競技種目等のような評価対象の情報を取得し、評価データに含ませてもよい。評価対象の情報は、例えば評価結果を生成する際に利用してもよい。 The acquisition unit 11 may acquire information to be evaluated, such as user characteristics, exercise content, and competition items, which is input by the user via the input unit 108 or the like, and may be included in the evaluation data. The information to be evaluated may be used, for example, when generating an evaluation result.

<生成部12>
生成部12は、データベースを参照し、評価データに対する評価結果を生成する。生成部12は、例えばデータベースに記憶された分類情報を参照し、評価データに対する血中乳酸値を算出し、評価結果として生成する。生成部12は、それぞれ異なる評価データに対する評価結果を、複数生成する。
<Generator 12>
The generation unit 12 refers to the database and generates an evaluation result for the evaluation data. The generation unit 12 refers to, for example, the classification information stored in the database, calculates the blood lactate level for the evaluation data, and generates it as an evaluation result. The generation unit 12 generates a plurality of evaluation results for different evaluation data.

<出力部13>
出力部13は、評価結果を出力する。出力部13は、表示部109に評価結果を出力するほか、例えばセンサ5等に評価結果を出力してもよい。
<Output unit 13>
The output unit 13 outputs the evaluation result. In addition to outputting the evaluation result to the display unit 109, the output unit 13 may output the evaluation result to, for example, a sensor 5.

<記憶部14>
記憶部14は、保存部104に保存されたデータベース等の各種データを、必要に応じて取出す。記憶部14は、各構成11~13、15により取得又は生成された各種データを、必要に応じて保存部104に保存する。
<Memory unit 14>
The storage unit 14 retrieves various data such as a database stored in the storage unit 104 as needed. The storage unit 14 stores various data acquired or generated by the configurations 11 to 13 and 15 in the storage unit 104 as needed.

<学習部15>
学習部15は、例えば複数の学習用データを用いて、分類情報を生成する。学習部15は、例えば新たな学習用データを取得し、既存の分類情報を更新してもよい。
<Learning Department 15>
The learning unit 15 generates classification information using, for example, a plurality of learning data. The learning unit 15 may acquire new learning data, for example, and update the existing classification information.

<通信網3>
通信網3は、生体情報演算装置1と、サーバ4と、センサ5とを通信回線を介して接続される公知のインターネット網等である。通信網3は、生体情報演算システム100を一定の狭いエリア内で運用する場合には、LAN(Local Area Network)等で構成されてもよい。また、通信網3は、いわゆる光ファイバ通信網で構成されてもよい。また、通信網3は、有線通信網に限定されるものではなく、無線通信網で実現されてもよく、用途に応じて任意に設定できる。
<Communication network 3>
The communication network 3 is a known Internet network or the like in which the biometric information arithmetic unit 1, the server 4, and the sensor 5 are connected via a communication line. When the biometric information calculation system 100 is operated in a certain narrow area, the communication network 3 may be configured by a LAN (Local Area Network) or the like. Further, the communication network 3 may be configured by a so-called optical fiber communication network. Further, the communication network 3 is not limited to the wired communication network, but may be realized by a wireless communication network, and can be arbitrarily set according to the application.

サーバ4は、通信網3を介して送られてきた情報が蓄積される。サーバ4は、生体情報演算装置1からの要求に基づき、通信網3を介して蓄積された情報を生体情報演算装置1へと送信する。 The server 4 stores information sent via the communication network 3. The server 4 transmits the information accumulated via the communication network 3 to the biometric information arithmetic unit 1 based on the request from the biometric information arithmetic unit 1.

<センサ5>
センサ5は、センサデータを生成する。センサ5は、例えば図5(a)に示すように、検出部6を備える。センサ5は、検出部6を介してユーザの脈波を検出可能な位置に装着され、例えばリストバンド55に固定される。
<Sensor 5>
The sensor 5 generates sensor data. The sensor 5 includes a detection unit 6, for example, as shown in FIG. 5A. The sensor 5 is mounted at a position where the user's pulse wave can be detected via the detection unit 6, and is fixed to, for example, a wristband 55.

検出部6は、ユーザの脈波を検出可能な公知の検出装置が用いられる。検出部6として、例えばファイバブラッググレーティング(FBG)センサ等のひずみセンサ、ジャイロセンサ、脈波信号測定のための1つ以上の電極、光電容積脈波(PPG)センサ、圧力センサ、及び光検出モジュールの少なくとも何れかが用いられる。検出部6は、例えば複数配置されてもよい。 As the detection unit 6, a known detection device capable of detecting the pulse wave of the user is used. As the detection unit 6, for example, a strain sensor such as a fiber Bragg grating (FBG) sensor, a gyro sensor, one or more electrodes for measuring pulse wave signals, a photoelectric volume pulse wave (PPG) sensor, a pressure sensor, and an optical detection module. At least one of the above is used. A plurality of detection units 6 may be arranged, for example.

なお、センサ5は、衣服に埋め込まれてもよい。また、センサ5を装着するユーザは、人間のほか、犬や猫等のペットを対象としてもよく、例えば牛や豚等の家畜、魚等の養殖を対象としてもよい。 The sensor 5 may be embedded in clothing. Further, the user who wears the sensor 5 may target not only humans but also pets such as dogs and cats, and may target livestock such as cows and pigs, and aquaculture of fish and the like.

センサ5は、例えば図5(b)に示すように、取得部50と、通信I/F51と、メモリ52と、命令部53とを備え、各構成がそれぞれ内部バス54で接続される。 As shown in FIG. 5B, for example, the sensor 5 includes an acquisition unit 50, a communication I / F 51, a memory 52, and a command unit 53, and each configuration is connected by an internal bus 54.

取得部50は、検出部6を介してユーザの脈波を測定し、センサデータを生成する。取得部50は、例えば生成したセンサデータを、通信I/F51、又はメモリ52へと送信する。 The acquisition unit 50 measures the pulse wave of the user via the detection unit 6 and generates sensor data. The acquisition unit 50 transmits, for example, the generated sensor data to the communication I / F 51 or the memory 52.

通信I/F51は、通信網3を介して、センサデータ等の各種データを生体情報演算装置1やサーバ4に送信する。また、通信I/F51は、通信網3と接続するための回線制御回路や、生体情報演算装置1やサーバ4との間でデータ通信を行うための信号変換回路等が、実装されている。通信I/F51は、内部バス54からの各種命令に変換処理を施して、これを通信網3側へ送出するとともに、通信網3からのデータを受信した場合には、これに所定の変換処理を施して内部バス54へ送信する。 The communication I / F 51 transmits various data such as sensor data to the biometric information calculation device 1 and the server 4 via the communication network 3. Further, the communication I / F 51 is equipped with a line control circuit for connecting to the communication network 3, a signal conversion circuit for performing data communication with the biometric information arithmetic unit 1 and the server 4, and the like. The communication I / F 51 performs conversion processing on various instructions from the internal bus 54 and sends them to the communication network 3 side, and when data from the communication network 3 is received, the communication I / F 51 performs a predetermined conversion processing. And send it to the internal bus 54.

メモリ52は、取得部50から送信されたセンサデータ等の各種データを保存する。メモリ52は、例えば通信網3を介して接続される他の端末装置から命令を受けることにより、保存したセンサデータ等の各種データを、通信I/F51へ送信する。 The memory 52 stores various data such as sensor data transmitted from the acquisition unit 50. The memory 52 transmits various data such as stored sensor data to the communication I / F 51 by receiving a command from another terminal device connected via the communication network 3, for example.

命令部53は、センサデータを取得するための操作ボタンやキーボード等を含み、例えばCPU等のプロセッサを含む。命令部53は、センサデータの取得の命令を受け付けた場合に、これを取得部50に通知する。この通知を受けた取得部50は、センサデータを取得する。なお、命令部53は、例えば図3(b)及び図3(c)に示すように、センサデータから評価データを取得するための処理を実施してもよい。 The instruction unit 53 includes an operation button, a keyboard, and the like for acquiring sensor data, and includes, for example, a processor such as a CPU. When the command unit 53 receives the command for acquiring the sensor data, the command unit 53 notifies the acquisition unit 50 of this. Upon receiving this notification, the acquisition unit 50 acquires the sensor data. The command unit 53 may perform a process for acquiring evaluation data from the sensor data, for example, as shown in FIGS. 3 (b) and 3 (c).

ここで、センサデータを取得する一例として、FBGセンサを用いる場合を説明する。 Here, a case where an FBG sensor is used will be described as an example of acquiring sensor data.

FBGセンサは、1本の光ファイバ内に所定間隔をあけて回折格子構造を形成したである。FBGセンサは、例えばセンサ部分の長さが10mm、波長分解能が±0.1pm、波長範囲が1550±0.5nm、ファイバの直径が145μm、コア径10.5μmである特徴を持つ。FBGセンサを上述した検出部6として、ユーザの皮膚に接触させた状態で測定をすることができる。 The FBG sensor has a diffraction grating structure formed in one optical fiber at predetermined intervals. The FBG sensor is characterized in that, for example, the length of the sensor portion is 10 mm, the wavelength resolution is ± 0.1 pm, the wavelength range is 1550 ± 0.5 nm, the fiber diameter is 145 μm, and the core diameter is 10.5 μm. Using the FBG sensor as the above-mentioned detection unit 6, measurement can be performed in a state of being in contact with the user's skin.

例えば光ファイバに用いる光源として、波長範囲1525~1570nmのASE(Amplified Spontaneous Emission)光源が用いられる。光源からの出射光は、サーキュレータを介してFBGセンサに入射させる。FBGセンサからの反射光は、サーキュレータを介してマッハツェンダー干渉計に導き、マッハツェンダー干渉計からの出力光を、光検出器によって検知する。マッハツェンダー干渉計は、ビームスプリッタにより光路差のある2つの光路に分離し、再びビームスプリッタにより一つに重ね合わせて干渉光を作り出すためのものである。光路差をつけるため、例えば一方の光ファイバの長さを長くしてもよい。コヒーレント光は、光路差に応じて干渉縞が生じるため、干渉縞のパターンを測定することによって、FBGセンサに生じた歪の変化、すなわち脈波を検知することができる。取得部50は、検知された脈波に基づき、センサデータを生成する。これにより、センサデータが取得される。 For example, as a light source used for an optical fiber, an ASE (Amplified Spontaneous Emission) light source having a wavelength range of 1525 to 1570 nm is used. The light emitted from the light source is incident on the FBG sensor via the circulator. The reflected light from the FBG sensor is guided to the Mach-Zehnder interferometer via the circulator, and the output light from the Mach-Zehnder interferometer is detected by the optical detector. The Mach-Zehnder interferometer is for splitting into two optical paths having optical path differences by a beam splitter and superimposing them on one again by a beam splitter to generate interferometric light. For example, the length of one optical fiber may be increased in order to make an optical path difference. Since coherent light produces interference fringes according to the optical path difference, it is possible to detect a change in strain generated in the FBG sensor, that is, a pulse wave, by measuring the pattern of the interference fringes. The acquisition unit 50 generates sensor data based on the detected pulse wave. As a result, sensor data is acquired.

なお、FBGセンサの歪み量を検出して、脈波の波形を検出する光ファイバセンサシステムは、FBGセンサに入射させる光源の他に、広い帯域のASE光源、サーキュレータ、マッハツェンダー干渉計、ビームスプリッタといった光学系や、光検出器が備える受光センサや、波長シフト量を解析する解析方法を含む。光ファイバセンサシステムは、使用するFBGセンサの特性に応じて光源や帯域光を選択して使用することができ、検波方法等の解析方法についても種々の方法を採用することができる。 The optical fiber sensor system that detects the distortion amount of the FBG sensor and detects the waveform of the pulse wave includes a wide band ASE light source, a circulator, a Mach zender interferometer, and a beam splitter in addition to the light source incident on the FBG sensor. It includes an optical system such as, a light receiving sensor included in a light detector, and an analysis method for analyzing a wavelength shift amount. The optical fiber sensor system can be used by selecting a light source or band light according to the characteristics of the FBG sensor to be used, and various analysis methods such as a detection method can be adopted.

(第1実施形態:生体情報演算システム100の動作)
次に、本実施形態における生体情報演算システム100の動作の一例について説明する。図6は、本実施形態における生体情報演算システム100の動作の一例を示すフローチャートである。
(First Embodiment: Operation of biometric information calculation system 100)
Next, an example of the operation of the biometric information calculation system 100 in the present embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the biometric information calculation system 100 in the present embodiment.

生体情報演算システム100は、例えば生体情報演算装置1内にインストールされた生体情報演算プログラムを介して実行する。即ち、ユーザは、生体情報演算装置1、又はセンサ5を操作し、生体情報演算装置1にインストールされている生体情報演算プログラムを通じて、センサデータからユーザの血中乳酸値を示した評価結果を取得することができる。 The biometric information calculation system 100 is executed, for example, via a biometric information calculation program installed in the biometric information calculation device 1. That is, the user operates the biometric information calculation device 1 or the sensor 5, and obtains an evaluation result indicating the user's blood lactate level from the sensor data through the biometric information calculation program installed in the biometric information calculation device 1. can do.

生体情報演算システム100の動作は、取得ステップS110と、生成ステップS120と、を備え、例えば出力ステップS130を備えてもよい。 The operation of the biometric information calculation system 100 includes an acquisition step S110 and a generation step S120, and may include, for example, an output step S130.

<取得ステップS110>
取得ステップS110は、ユーザの脈波に基づく評価データを取得する。例えばセンサ5の取得部50は、検出部6を介してユーザの脈波を測定し、センサデータを生成する。取得部50は、通信I/F51、及び通信網3を介して、センサデータを生体情報演算装置1へ送信する。生体情報演算装置1の取得部11は、センサ5からセンサデータを受信する。
<Acquisition step S110>
The acquisition step S110 acquires evaluation data based on the user's pulse wave. For example, the acquisition unit 50 of the sensor 5 measures the pulse wave of the user via the detection unit 6 and generates sensor data. The acquisition unit 50 transmits the sensor data to the biometric information calculation device 1 via the communication I / F 51 and the communication network 3. The acquisition unit 11 of the biometric information calculation device 1 receives the sensor data from the sensor 5.

取得部11は、例えば図3(b)に示した処理を、センサデータに対して実施し、評価データを取得する。取得部11は、例えば記憶部14を介して、取得した評価データを保存部104に保存する。なお、取得部11がセンサ5からセンサデータを取得する頻度等の条件は、用途に応じて任意に設定することができる。例えば取得部11は、予め設定された周期で評価データを取得する。この場合、評価結果を生成する際の演算処理を簡素化できるため、処理速度の向上を図ることが可能となる。 For example, the acquisition unit 11 performs the process shown in FIG. 3B on the sensor data and acquires the evaluation data. The acquisition unit 11 stores the acquired evaluation data in the storage unit 104, for example, via the storage unit 14. Conditions such as the frequency with which the acquisition unit 11 acquires sensor data from the sensor 5 can be arbitrarily set according to the application. For example, the acquisition unit 11 acquires evaluation data at a preset cycle. In this case, since the arithmetic processing when generating the evaluation result can be simplified, the processing speed can be improved.

<生成ステップS120>
次に、生成ステップS120は、データベースを参照し、評価データに対する血中乳酸値を含む評価結果を生成する。例えば生成部12は、分類情報を参照し、評価データに対する血中乳酸値を算出する。生成部12は、算出した値を含む評価結果を生成する。生成部12は、例えば記憶部14を介して、生成した評価結果を保存部104に保存する。なお、血中乳酸値として、特定の値を示すほか、例えば誤差範囲(例えば「○○±2mmol/L」等)が算出されてもよい。
<Generation step S120>
Next, the generation step S120 refers to the database and generates an evaluation result including the blood lactate level for the evaluation data. For example, the generation unit 12 refers to the classification information and calculates the blood lactate level with respect to the evaluation data. The generation unit 12 generates an evaluation result including the calculated value. The generation unit 12 stores the generated evaluation result in the storage unit 104, for example, via the storage unit 14. In addition to showing a specific value as the blood lactate value, for example, an error range (for example, "○○ ± 2 mmol / L" or the like) may be calculated.

<出力ステップS130>
次に、例えば出力ステップS130は、評価結果を出力してもよい。例えば出力部13は、表示部109に評価結果を出力する。
<Output step S130>
Next, for example, the output step S130 may output the evaluation result. For example, the output unit 13 outputs the evaluation result to the display unit 109.

これにより、生体情報演算システム100の動作が終了する。なお、各ステップを実施する頻度や順番は、用途に応じて任意に設定できる。 As a result, the operation of the biometric information calculation system 100 ends. The frequency and order of performing each step can be arbitrarily set according to the application.

本実施形態によれば、生成部12は、評価データに対する血中乳酸値を含む評価結果を生成する。このため、評価データを用いることで、例えば脈波に基づく振幅のピーク形状や相対強度等を用いて血中乳酸値を特定できるため、特定の数値のみを示す脈拍数を用いて血中乳酸値を特定する場合に比べて特徴が多く、また、血中乳酸値が直接影響する脈波に基づき取得された評価データから、評価結果を生成することができる。これにより、ユーザの血中乳酸値を、高精度に生成することが可能となる。 According to the present embodiment, the generation unit 12 generates an evaluation result including a blood lactate level with respect to the evaluation data. Therefore, by using the evaluation data, for example, the blood lactate level can be specified by using the peak shape of the amplitude based on the pulse wave, the relative intensity, etc., so that the blood lactate level can be specified by using the pulse rate showing only a specific value. The evaluation result can be generated from the evaluation data acquired based on the pulse wave directly affected by the blood lactate level, which has more features than the case of specifying. This makes it possible to generate the blood lactate level of the user with high accuracy.

また、本実施形態によれば、生成部12は、データベースを参照し、評価データに対する評価結果を生成する。また、データベースには、複数の学習用データを用いて算出された分類情報が記憶される。このため、評価結果を生成する際、過去に実績のあるデータを踏まえた定量的な血中乳酸値を含ませることができる。これにより、評価結果を生成する際の精度向上を図ることが可能となる。 Further, according to the present embodiment, the generation unit 12 refers to the database and generates the evaluation result for the evaluation data. In addition, the database stores classification information calculated using a plurality of learning data. Therefore, when generating the evaluation result, it is possible to include the quantitative blood lactate level based on the data which has been proven in the past. This makes it possible to improve the accuracy when generating the evaluation result.

また、本実施形態によれば、分類情報は、入力データを説明変数とし、参照データを目的変数としたPLS回帰分析を用いて得られた検量モデルである。このため、機械学習等を用いて分類情報を算出する場合に比べて、学習用データの数を大幅に減らすことができとともに、検量モデルの更新を容易に実施することができる。これにより、生体情報演算システム100の構築及び更新の容易化を図ることが可能となる。 Further, according to the present embodiment, the classification information is a calibration model obtained by using PLS regression analysis using input data as an explanatory variable and reference data as an objective variable. Therefore, the number of learning data can be significantly reduced and the calibration model can be easily updated as compared with the case where the classification information is calculated by using machine learning or the like. This makes it possible to facilitate the construction and update of the biometric information calculation system 100.

(第2実施形態:生体情報演算システム100)
次に、第2実施形態における生体情報演算システム100の一例について説明する。上述した実施形態と、第2実施形態との違いは、付加情報を用いる点、及び、総合評価ステップS140を備える点である。なお、上述した実施形態と同様の内容については、説明を省略する。
(Second embodiment: biometric information calculation system 100)
Next, an example of the biometric information calculation system 100 in the second embodiment will be described. The difference between the above-described embodiment and the second embodiment is that additional information is used and that the comprehensive evaluation step S140 is provided. The description of the same contents as those of the above-described embodiment will be omitted.

本実施形態における生体情報演算システム100では、例えば上述した生成ステップS120のあとに、総合評価ステップS140が実施され、総合評価ステップS140のあとに出力ステップS130が実施される。 In the biometric information calculation system 100 of the present embodiment, for example, the comprehensive evaluation step S140 is performed after the above-mentioned generation step S120, and the output step S130 is performed after the comprehensive evaluation step S140.

総合評価ステップS140は、例えば図7に示すように、付加情報を取得し、評価結果及び付加情報に基づき、総合評価結果を生成する。総合評価ステップS140は、例えば生体情報演算装置1に含まれる総合評価部によって実行することができる。 Comprehensive evaluation step S140 acquires additional information, for example, as shown in FIG. 7, and generates a comprehensive evaluation result based on the evaluation result and the additional information. The comprehensive evaluation step S140 can be executed by, for example, the comprehensive evaluation unit included in the biometric information calculation device 1.

付加情報は、ユーザの特徴を示し、例えばユーザのストレスレベル、脈拍数、呼吸数、血糖値、血圧、血中二酸化炭素の特徴、及び運動量の少なくとも何れかを含む。 Additional information indicates a user's characteristics and includes, for example, at least one of the user's stress level, pulse rate, respiratory rate, blood glucose level, blood pressure, blood carbon dioxide characteristics, and amount of exercise.

運動量は、例えば運動中のユーザに取り付けられた加速度センサから取得した加速度に基づいて、取得してもよい。また、運動量は、例えば3軸加速度センサを用いるとxyz各軸についての加速度値が求められるため、3つの加速度値から1つの加速度を求める処理や、当該処理に付随してノイズ低減処理、移動平均を求める処理等を行ってもよく、またそれらの処理後の情報を取得してもよい。 The momentum may be acquired, for example, based on the acceleration acquired from an accelerometer attached to the user during exercise. Further, for the momentum, for example, when a 3-axis acceleration sensor is used, the acceleration value for each xyz axis is obtained, so that the processing for obtaining one acceleration from the three acceleration values, the noise reduction processing, and the moving average are accompanied by the processing. The processing for obtaining the above processing may be performed, or the information after the processing may be acquired.

付加情報として、例えば公知の計測方法を用いて計測されたデータが用いられ、データ形式は任意である。また、付加情報を取得するタイミングは、脈波を測定するタイミングと同時のほか、用途に応じて任意のタイミングでもよい。 As the additional information, for example, data measured by using a known measurement method is used, and the data format is arbitrary. Further, the timing of acquiring the additional information may be the same as the timing of measuring the pulse wave, or may be any timing depending on the application.

付加情報は、例えばユーザの性別や年齢等の属性情報を含むほか、ユーザが行っている運動内容、競技種目等のような評価時における運動に関する情報を含んでもよい。付加情報は、例えば入力部108等を介してユーザが入力し、総合取得部等によって取得される。 The additional information may include, for example, attribute information such as the gender and age of the user, as well as information related to exercise at the time of evaluation such as the content of exercise performed by the user and the sport of competition. The additional information is input by the user via, for example, the input unit 108 or the like, and is acquired by the comprehensive acquisition unit or the like.

総合評価結果は、ユーザの運動能力を評価した結果を示す。総合評価結果として、「運動能力が高い」、「運動能力が低い」等のユーザ毎の運動能力の度合いを示す文字列が用いられるほか、例えば任意の基準値との差分や、偏差値等の数値が用いられてもよい。 The comprehensive evaluation result shows the result of evaluating the athletic ability of the user. As a comprehensive evaluation result, a character string indicating the degree of athletic ability for each user such as "high athletic ability" and "low athletic ability" is used, and for example, a difference from an arbitrary reference value, a deviation value, etc. Numerical values may be used.

総合評価結果は、ユーザの運動能力の傾向を数値化した情報が含まれ、例えば無酸素性作業閾値等のようなユーザ毎に異なる閾値が含まれてもよい。総合評価結果には、例えば「有酸素性運動中」、「無酸素性運動中」等のような、ユーザの運動能力の傾向に対する評価を示す情報が含まれてもよい。また、総合評価結果として、LT、及びOBLAの少なくとも何れかが含まれてもよい。 The comprehensive evaluation result includes information quantifying the tendency of the user's athletic ability, and may include a threshold value different for each user such as an anaerobic work threshold value. The comprehensive evaluation result may include information indicating an evaluation of the tendency of the user's athletic ability, such as "during aerobic exercise" and "during anaerobic exercise". Further, at least one of LT and OBLA may be included as the comprehensive evaluation result.

総合評価ステップS140において、例えば総合評価部は、予め設定された閾値を参照し、評価結果及び付加情報を閾値と比較した結果を総合評価結果として生成する。例えば、総合評価部は、評価結果及び付加情報が閾値よりも低い場合、運動能力が高いことを示す総合評価結果を生成し、評価結果及び付加情報が閾値よりも高い場合、運動能力が低いことを示す総合評価結果を生成する。 In the comprehensive evaluation step S140, for example, the comprehensive evaluation unit refers to a preset threshold value and generates a result of comparing the evaluation result and additional information with the threshold value as a comprehensive evaluation result. For example, the comprehensive evaluation unit generates a comprehensive evaluation result indicating that the athletic ability is high when the evaluation result and the additional information are lower than the threshold value, and when the evaluation result and the additional information are higher than the threshold value, the athletic ability is low. Generate a comprehensive evaluation result showing.

総合評価部は、例えば予め保存部104等に保存された、ユーザが認識可能なデータ形式を参照し、総合評価結果を生成する。総合評価部は、例えば後処理用データベースを参照し、評価結果及び付加情報に対して適した総合評価結果を生成してもよい。 The comprehensive evaluation unit refers to, for example, a user-recognizable data format stored in the storage unit 104 or the like in advance, and generates a comprehensive evaluation result. The comprehensive evaluation unit may refer to, for example, a database for post-processing and generate a comprehensive evaluation result suitable for the evaluation result and additional information.

後処理用データベースには、例えば上述したデータベースと同様に、評価結果及び付加情報に対する総合評価結果を生成するための後処理用分類情報が記憶されてもよい。後処理用データベースには、1つ以上の後処理用分類情報が記憶されるほか、例えば後処理用分類情報の生成に用いられた複数の後処理用学習データが記憶されてもよい。 In the post-processing database, for example, the post-processing classification information for generating the evaluation result and the comprehensive evaluation result for the additional information may be stored in the same manner as the above-mentioned database. In addition to storing one or more post-processing classification information, the post-processing database may store, for example, a plurality of post-processing learning data used for generating post-processing classification information.

後処理用分類情報は、例えば予め取得された過去の評価結果及び付加情報(後処理用入力データ)と、後処理用入力データに紐づく後処理用参照データとの相関関係を示す関数である。後処理用参照データは、ユーザの運動能力の評価結果を示す。後処理用分類情報は、後処理用入力データと、後処理用参照データとを一対の後処理用学習データとして、複数の後処理用学習データを用いて生成される。 The post-processing classification information is, for example, a function showing the correlation between the past evaluation results and additional information (post-processing input data) acquired in advance and the post-processing reference data associated with the post-processing input data. .. The post-processing reference data shows the evaluation result of the user's athletic ability. The post-processing classification information is generated by using a plurality of post-processing learning data with the post-processing input data and the post-processing reference data as a pair of post-processing learning data.

後処理用分類情報は、例えば後処理用入力データを説明変数とし、後処理用参照データを目的変数とし、上述した回帰分析等により解析し、その解析結果に基づいて生成される検量モデルを示す。後処理用分類情報は、例えば検量モデル(後処理用検量モデル)を定期的に更新することができるほか、例えば付加情報別に生成してもよい。なお、後処理用分類情報は、上述した分類情報と同様に、例えば複数の後処理用学習データを用いた機械学習により生成された、学習済みモデル(後処理用学習済みモデル)を含んでもよい。 The post-processing classification information shows, for example, a calibration model generated based on the analysis results obtained by analyzing the post-processing input data as an explanatory variable and the post-processing reference data as an objective variable by the regression analysis described above. .. The post-processing classification information can be, for example, periodically updated the calibration model (post-processing calibration model), or may be generated for each additional information, for example. Note that the post-processing classification information may include a trained model (post-processing trained model) generated by machine learning using, for example, a plurality of post-processing learning data, similarly to the above-mentioned classification information. ..

本実施形態によれば、上述した実施形態の効果に加え、総合評価部は、評価結果及び付加情報に基づき、ユーザの運動能力を評価した総合評価結果を生成する。このため、評価結果に加えて、ユーザの特徴を考慮した総合的な評価を実現することができる。これにより、ユーザの運動能力に関する情報を、さらに高精度に生成することが可能となる。 According to the present embodiment, in addition to the effects of the above-described embodiment, the comprehensive evaluation unit generates a comprehensive evaluation result that evaluates the motor ability of the user based on the evaluation result and additional information. Therefore, in addition to the evaluation result, it is possible to realize a comprehensive evaluation considering the characteristics of the user. This makes it possible to generate information on the user's athletic ability with higher accuracy.

(第3実施形態:生体情報演算システム100)
次に、第3実施形態における生体情報演算システム100の一例について説明する。上述した実施形態と、第3実施形態との違いは、付加情報を生成するための付加データを取得する点である。なお、上述した実施形態と同様の内容については、説明を省略する。
(Third Embodiment: biometric information calculation system 100)
Next, an example of the biometric information calculation system 100 according to the third embodiment will be described. The difference between the above-described embodiment and the third embodiment is that additional data for generating additional information is acquired. The description of the same contents as those of the above-described embodiment will be omitted.

本実施形態における生体情報演算システム100では、取得ステップS110は、付加データを取得することを含む。また、本実施形態における生体情報演算システム100では、生成ステップS120は、付加データに基づく付加情報を生成することを含む。 In the biometric information calculation system 100 of the present embodiment, the acquisition step S110 includes acquiring additional data. Further, in the biometric information calculation system 100 in the present embodiment, the generation step S120 includes generating additional information based on the additional data.

本実施形態における生体情報演算装置1は、例えば図8に示すように、脈波に基づき生成された1つセンサデータに対し、2種類の処理を実施する。これにより、例えば取得部11は、同一の脈波に基づき、評価データと、評価データとは異なる特徴を示す付加データを取得する。なお、付加データは、複数取得されてもよい。 As shown in FIG. 8, for example, the biometric information arithmetic unit 1 in the present embodiment performs two types of processing on one sensor data generated based on a pulse wave. As a result, for example, the acquisition unit 11 acquires the evaluation data and additional data showing features different from the evaluation data based on the same pulse wave. In addition, a plurality of additional data may be acquired.

例えば生成部12は、付加データに基づく付加情報を生成する。本実施形態では、付加情報として、例えば脈拍数及び呼吸数の少なくとも何れかを算出することができる。この場合、例えば図9(a)及び図9(b)に示すように、取得ステップS110において実施される前処理の内容、及び生成ステップS120において参照されるデータベースの内容が異なる場合がある。以下、脈拍数及び呼吸数を付加情報として算出する例を説明する。 For example, the generation unit 12 generates additional information based on the additional data. In the present embodiment, as additional information, for example, at least one of a pulse rate and a respiratory rate can be calculated. In this case, for example, as shown in FIGS. 9A and 9B, the content of the preprocessing performed in the acquisition step S110 and the content of the database referred to in the generation step S120 may be different. Hereinafter, an example of calculating the pulse rate and the respiratory rate as additional information will be described.

<脈拍数の算出>
例えば脈拍数を算出する場合、図9(a)に示すように、取得部11は、上述したフィルタ処理をセンサデータに対して実施し、脈波データを抽出する。
<Calculation of pulse rate>
For example, when calculating the pulse rate, as shown in FIG. 9A, the acquisition unit 11 performs the above-mentioned filter processing on the sensor data and extracts the pulse wave data.

そして、取得部11は、脈波データに対し、ピーク位置算出処理を実施する。ピーク位置算出処理では、脈波データに含まれる複数のピーク(振幅の最大値)を検出し、サンプリングされた順番(測定開始からの時間に相当)を特定する。これにより、取得部11は、脈波データに含まれるピーク位置データを取得する。 Then, the acquisition unit 11 performs a peak position calculation process on the pulse wave data. In the peak position calculation process, a plurality of peaks (maximum amplitude values) included in the pulse wave data are detected, and the sampling order (corresponding to the time from the start of measurement) is specified. As a result, the acquisition unit 11 acquires the peak position data included in the pulse wave data.

その後、取得部11は、ピーク位置データに対し、ピーク間隔平均算出処理を実施する。ピーク間隔平均算出処理は、ピーク位置データに含まれるピークの間隔(隣接するピークがサンプリングされた順番の差分)を算出し、例えばピーク間隔の平均値を算出する。その後、取得部11は、ピーク間隔又はピーク間隔の平均値に対し、センサデータのサンプリングレートで割り、秒数に相当するピーク間隔を示すデータを、付加データとして取得する。 After that, the acquisition unit 11 performs a peak interval average calculation process on the peak position data. In the peak interval average calculation process, the interval between peaks included in the peak position data (difference in the order in which adjacent peaks are sampled) is calculated, and for example, the average value of the peak intervals is calculated. After that, the acquisition unit 11 divides the peak interval or the average value of the peak intervals by the sampling rate of the sensor data, and acquires data indicating the peak interval corresponding to the number of seconds as additional data.

その後、生成部12は、データベースを参照し、付加データに対する脈拍数を算出する。この際、生成部12は、データベースに記憶された脈拍数用分類情報を参照する。脈拍数用分類情報は、例えば60[秒]をピーク間隔で割る関数を示す。このため、生成部12は、例えば付加データ(ピーク間隔=0.85[秒])に対する脈拍数(=71[bpm])を算出することができる。これにより、生成部12は、脈拍数を含む付加情報を生成することができる。 After that, the generation unit 12 refers to the database and calculates the pulse rate for the additional data. At this time, the generation unit 12 refers to the pulse rate classification information stored in the database. The pulse rate classification information indicates, for example, a function of dividing 60 [seconds] by the peak interval. Therefore, the generation unit 12 can calculate, for example, the pulse rate (= 71 [bpm]) for the additional data (peak interval = 0.85 [seconds]). As a result, the generation unit 12 can generate additional information including the pulse rate.

<呼吸数の算出>
例えば呼吸数を算出する場合、図9(b)に示すように、取得部11は、上述したフィルタ処理をセンサデータに対して実施し、脈波データを抽出する。
<Calculation of respiratory rate>
For example, when calculating the respiratory rate, as shown in FIG. 9B, the acquisition unit 11 performs the above-mentioned filter processing on the sensor data and extracts the pulse wave data.

その後、取得部11は、脈波データに対し、フーリエ変換処理を実施する。フーリエ変換処理では、例えばサンプリング時間対振幅を示す脈波データが、周波数対強度を示す周波数データに変換される。これにより、取得部11は、脈波データに対する周波数データを取得する。 After that, the acquisition unit 11 performs a Fourier transform process on the pulse wave data. In the Fourier transform process, for example, pulse wave data indicating sampling time vs. amplitude is converted into frequency data indicating frequency vs. intensity. As a result, the acquisition unit 11 acquires frequency data for the pulse wave data.

その後、取得部11は、周波数データに対し、最大周波数検出処理を実施する。最大周波数検出処理では、周波数データのうち、0.15~0.35Hzの間における最大強度の周波数が特定される。これにより、取得部11は、特定された周波数の値を、付加データとして取得する。 After that, the acquisition unit 11 performs the maximum frequency detection process on the frequency data. In the maximum frequency detection process, the frequency having the maximum intensity between 0.15 and 0.35 Hz is specified in the frequency data. As a result, the acquisition unit 11 acquires the value of the specified frequency as additional data.

その後、生成部12は、データベースを参照し、付加データに対する呼吸数を算出する。この際、生成部12は、データベースに記憶された呼吸数用分類情報を参照する。呼吸数用分類情報は、例えば特定された周波数に60[秒]をかける関数を示す。このため、生成部12は、例えば付加データ(特定された周波数=0.225Hz)に対する呼吸数(=13.5[bpm])を算出することができる。これにより、生成部12は、例えば呼吸数を含む付加情報を生成することができる。 After that, the generation unit 12 refers to the database and calculates the respiratory rate for the additional data. At this time, the generation unit 12 refers to the respiratory rate classification information stored in the database. The respiratory rate classification information indicates, for example, a function of multiplying the specified frequency by 60 [seconds]. Therefore, the generation unit 12 can calculate, for example, the respiratory rate (= 13.5 [bpm]) for the additional data (specified frequency = 0.225 Hz). As a result, the generation unit 12 can generate additional information including, for example, the respiratory rate.

このように、生体情報演算装置1では、付加情報に含ませる生体情報の内容に応じて、センサデータに対する前処理を設定し、参照するデータベースの内容を任意に設定することができる。 As described above, in the biometric information calculation device 1, the preprocessing for the sensor data can be set according to the content of the biometric information included in the additional information, and the content of the database to be referred to can be arbitrarily set.

なお、生体情報として、上述した脈拍数、呼吸数のほか、例えば血糖値、血圧、血管年齢、糖尿病の程度、血中二酸化炭素の特徴等のような、脈波に基づき算出可能な情報を用いることができる。なお、「血中二酸化炭素の特徴」とは、血液に含まれる二酸化炭素の程度を示す。血中二酸化炭素の特徴として、例えば血中二酸化炭素分圧(PaCO)の値が用いられるほか、血中二酸化炭素の溶存濃度や、血液に含まれる重炭酸・バイカーボネート(HCO )の濃度が用いられてもよく、状況に応じて血液のpHを考慮した値が用いられてもよい。 In addition to the above-mentioned pulse rate and respiratory rate, information that can be calculated based on pulse waves, such as blood glucose level, blood pressure, blood vessel age, degree of diabetes, and characteristics of blood carbon dioxide, is used as biological information. be able to. The "characteristics of carbon dioxide in blood" indicates the degree of carbon dioxide contained in blood. As the characteristics of blood carbon dioxide, for example, the value of blood carbon dioxide partial pressure (PaCO 2 ) is used, the dissolved concentration of blood carbon dioxide, and the bicarbonate / bipolar (HCO 3- ) contained in blood. The concentration may be used, or a value considering the pH of blood may be used depending on the situation.

また、算出する生体情報の内容に応じて、算出に用いる分類情報(予備分類情報)を予めデータベースに記憶させてもよい。この場合、上述した学習用脈波を示す予備入力データ、及び予備入力データに紐づく生体情報を含む予備参照データの一対を、予備学習用データとして複数準備する。そして、例えば学習部15は、複数の予備学習用データを用いて予備分類情報を生成し、データベースに記憶させる。 Further, the classification information (preliminary classification information) used for the calculation may be stored in the database in advance according to the content of the biological information to be calculated. In this case, a plurality of pairs of preliminary input data indicating the above-mentioned learning pulse wave and preliminary reference data including biometric information associated with the preliminary input data are prepared as preliminary learning data. Then, for example, the learning unit 15 generates preliminary classification information using a plurality of preliminary learning data and stores it in a database.

なお、予備参照データに含まれる生体情報の取得は、例えば上述した参照データと同様に、必要な生体情報を計測するための計測装置を用いて、被検者を対象に計測することで取得できる。また、予備分類情報の学習方法は、上述した分類情報と同様の方法を用いることができる。 The biometric information included in the preliminary reference data can be acquired by measuring the subject using a measuring device for measuring the necessary biometric information, as in the case of the reference data described above. .. Further, as the method for learning the preliminary classification information, the same method as the above-mentioned classification information can be used.

本実施形態における生体情報演算システム100は、例えば図10に示すように、生成された付加情報を出力してもよい。この場合、評価結果とは異なる情報を参照して生成された付加情報を利用することができ、ユーザ等は多角的な判断を実施することができる。これにより、ユーザの要求に応じた適切な評価を容易に実現することが可能となる。 The biometric information calculation system 100 in the present embodiment may output the generated additional information, for example, as shown in FIG. In this case, the additional information generated by referring to the information different from the evaluation result can be used, and the user or the like can make a multifaceted judgment. This makes it possible to easily realize an appropriate evaluation according to the user's request.

本実施形態によれば、上述した実施形態の効果に加え、取得部11は、脈波に基づき、評価データとは異なる特徴を示す付加データを取得する。また、生成部12は、付加データに基づく付加情報を生成する。即ち、1つの脈波に基づき生成された評価結果及び付加情報から、総合評価結果が生成される。このため、同一のパラメータに基づく複数種類の情報を用いることで、多角的な観点を踏まえた総合的な評価を実現することができる。これにより、ユーザの運動能力に関する情報を、さらに高精度に生成することが可能となる。 According to the present embodiment, in addition to the effects of the above-described embodiment, the acquisition unit 11 acquires additional data showing features different from the evaluation data based on the pulse wave. Further, the generation unit 12 generates additional information based on the additional data. That is, a comprehensive evaluation result is generated from the evaluation result and additional information generated based on one pulse wave. Therefore, by using a plurality of types of information based on the same parameter, it is possible to realize a comprehensive evaluation from various viewpoints. This makes it possible to generate information on the user's athletic ability with higher accuracy.

(第4実施形態:生体情報演算システム100)
次に、第4実施形態における生体情報演算システム100の一例について説明する。上述した実施形態と、第4実施形態との違いは、生成ステップS120において上述した付加情報を取得する点である。なお、上述した実施形態と同様の内容については、説明を省略する。
(Fourth Embodiment: biometric information calculation system 100)
Next, an example of the biometric information calculation system 100 according to the fourth embodiment will be described. The difference between the above-described embodiment and the fourth embodiment is that the above-mentioned additional information is acquired in the generation step S120. The description of the same contents as those of the above-described embodiment will be omitted.

本実施形態における生体情報演算システム100では、例えば図11に示すように、生成ステップS120は、付加情報を取得し、評価データ、及び付加情報に基づき、評価結果を生成することを含む。 In the biometric information calculation system 100 of the present embodiment, for example, as shown in FIG. 11, the generation step S120 includes acquiring additional information and generating an evaluation result based on the evaluation data and the additional information.

付加情報は、上述した内容と同様であり、例えば入力部108等を介してユーザが入力し、生成部12等が取得する。 The additional information is the same as the above-mentioned content, for example, the user inputs the additional information via the input unit 108 or the like, and the generation unit 12 or the like acquires the additional information.

生成部12は、例えば付加情報の内容に応じて、評価データに対する演算方法を決定してもよい。この場合、付加情報の種類毎に異なる関数等が、保存部104や評価用データベース内に記憶される。なお、生成部12は、例えば評価データと、付加情報とを組合わせた情報に基づき、評価結果を生成してもよい。 The generation unit 12 may determine the calculation method for the evaluation data, for example, according to the content of the additional information. In this case, a function or the like that differs depending on the type of additional information is stored in the storage unit 104 or the evaluation database. The generation unit 12 may generate an evaluation result based on, for example, information that is a combination of evaluation data and additional information.

本実施形態によれば、上述した実施形態の効果に加え、生成部12は、付加情報を取得し、評価データ、及び付加情報に基づき、評価結果を生成することを含む。このため、評価データに加えて、ユーザの特徴を考慮した多角的な評価結果を生成することができる。これにより、ユーザの運動能力に関する情報を、さらに高精度に生成することが可能となる。 According to the present embodiment, in addition to the effects of the above-described embodiment, the generation unit 12 includes acquiring additional information and generating an evaluation result based on the evaluation data and the additional information. Therefore, in addition to the evaluation data, it is possible to generate a multifaceted evaluation result in consideration of the characteristics of the user. This makes it possible to generate information on the user's athletic ability with higher accuracy.

(第5実施形態:生体情報演算システム100)
次に、第5実施形態における生体情報演算システム100の一例について説明する。上述した実施形態と、第1実施形態との違いは、複数の分類情報から、評価データに適した分類情報を選択する点である。なお、上述した実施形態と同様の内容については、説明を省略する。
(Fifth Embodiment: Biological information calculation system 100)
Next, an example of the biometric information calculation system 100 according to the fifth embodiment will be described. The difference between the above-described embodiment and the first embodiment is that the classification information suitable for the evaluation data is selected from the plurality of classification information. The description of the same contents as those of the above-described embodiment will be omitted.

本実施形態における生体情報演算装置1では、例えば図12に示すように、生成ステップS120が、選択ステップS121と、属性別生成ステップS122とを含む。 In the biometric information calculation device 1 of the present embodiment, for example, as shown in FIG. 12, the generation step S120 includes a selection step S121 and an attribute-specific generation step S122.

選択ステップS121は、予備評価データを参照し、複数の属性別分類情報のうち特定の分類情報(例えば第1分類情報)を選択する。選択ステップS121は、例えば生成部12に含まれる選択部によって実行することができる。 The selection step S121 refers to the preliminary evaluation data and selects specific classification information (for example, first classification information) from the plurality of attribute-based classification information. The selection step S121 can be executed, for example, by the selection unit included in the generation unit 12.

予備評価データは、評価データとは異なる特徴を示し、例えば上述した付加データと同様の特徴を示す。予備評価データは、例えば上述した付加データと同様に、付加情報を生成するため等に用いてもよい。 The preliminary evaluation data shows characteristics different from the evaluation data, for example, the same characteristics as the above-mentioned additional data. The preliminary evaluation data may be used for generating additional information, for example, similar to the additional data described above.

属性別生成ステップS122は、生体情報演算装置1は、選択した第1分類情報を参照し、評価データに対する血中乳酸値を算出し、評価結果を生成する。属性別生成ステップS122は、例えば生成部12に含まれる属性別生成部によって実行することができる。 In the attribute-based generation step S122, the biological information calculation device 1 refers to the selected first classification information, calculates the blood lactate value for the evaluation data, and generates the evaluation result. The attribute-based generation step S122 can be executed, for example, by the attribute-based generation unit included in the generation unit 12.

複数の属性別分類情報は、それぞれ異なる学習用データを用いて算出される。例えば学習用データの入力データとして、被検者の加速度脈波に相当するデータが用いられる場合、例えば図13のような7種類(A~G)毎に入力データを準備し、7種類の属性分類情報を生成する。 The plurality of attribute-based classification information is calculated using different learning data. For example, when data corresponding to the acceleration pulse wave of the subject is used as the input data of the learning data, input data is prepared for each of the seven types (A to G) as shown in FIG. 13, and seven types of attributes are prepared. Generate classification information.

このような複数の属性別分類情報がデータベースに記憶される場合、例えば取得部11は、ユーザの加速度脈波に相当する評価データ、及び予備評価データを取得する。そして、生成部12は、予備評価データを参照し、第1分類情報を選択する。その後、生成部12は、第1分類情報を参照し、評価データに対する評価結果を生成する。このため、各属性分類情報のうち、ユーザに最適な分類情報を選択することができる。 When such a plurality of attribute-based classification information is stored in the database, for example, the acquisition unit 11 acquires the evaluation data corresponding to the acceleration pulse wave of the user and the preliminary evaluation data. Then, the generation unit 12 refers to the preliminary evaluation data and selects the first classification information. After that, the generation unit 12 refers to the first classification information and generates an evaluation result for the evaluation data. Therefore, it is possible to select the most suitable classification information for the user from each attribute classification information.

なお、例えば学習用データの入力データとして、被検者の速度脈波に相当するデータが用いられる場合、例えば図14のような2種類(グループ1、グループ2)毎に入力データを準備し、2種類の属性分類情報を生成してもよい。 For example, when data corresponding to the velocity pulse wave of the subject is used as the input data of the learning data, the input data is prepared for each of the two types (group 1 and group 2) as shown in FIG. 14, for example. Two types of attribute classification information may be generated.

ここで、図13に示す加速度脈波に相当するデータは、特徴に基づく詳細な分類が容易である反面、血中乳酸値を算出する際、ピークの誤検出等に伴う精度低下が懸念として挙げられる。また、図14に示す速度脈波に相当するデータは、加速度脈波に相当するデータに比べ、特徴に基づく詳細な分類が困難であるが、ピークの誤検出等が少ないため、血中乳酸値を高精度に算出し得る。 Here, while the data corresponding to the acceleration pulse wave shown in FIG. 13 can be easily classified in detail based on the characteristics, when calculating the blood lactate level, there is a concern that the accuracy may decrease due to erroneous detection of a peak or the like. Be done. Further, the data corresponding to the velocity pulse wave shown in FIG. 14 is more difficult to classify in detail based on the characteristics than the data corresponding to the acceleration pulse wave, but the blood lactate level is less likely to be erroneously detected at the peak. Can be calculated with high accuracy.

上記を踏まえ、複数の属性分類情報は、特定の分類情報を選択するために用いられる選択用データとして、例えば図13のような加速度脈波に相当するデータを含み、属性分類情報を生成する際の学習用データには、速度脈波に相当するデータが用いられてもよい。 Based on the above, the plurality of attribute classification information includes, for example, data corresponding to an acceleration pulse wave as shown in FIG. 13 as selection data used for selecting specific classification information, and when generating attribute classification information. Data corresponding to the velocity pulse wave may be used as the training data of.

この場合、取得ステップS110として、例えば取得部11は、ユーザの脈波に基づくセンサデータから、速度脈波に相当するデータを評価データとして取得する。また、取得部11は、センサデータから、加速度脈波に相当するデータを予備評価データとして取得する。 In this case, as the acquisition step S110, for example, the acquisition unit 11 acquires data corresponding to the velocity pulse wave as evaluation data from the sensor data based on the user's pulse wave. Further, the acquisition unit 11 acquires data corresponding to the acceleration pulse wave from the sensor data as preliminary evaluation data.

次に、選択ステップS121として、例えば生成部12は、予備評価データを参照し、加速度脈波に相当するデータを含む複数の選択用データのうち、予備評価データに最も類似する選択用データ(第1選択用データ)を特定し、第1選択用データに紐づく第1分類情報を選択する。そして、属性別生成ステップS122として、生成部12は、第1分類情報を参照し、評価データに対する評価結果を生成する。これにより、評価精度のさらなる向上を図ることが可能となる。 Next, as the selection step S121, for example, the generation unit 12 refers to the preliminary evaluation data, and among the plurality of selection data including the data corresponding to the acceleration pulse wave, the selection data most similar to the preliminary evaluation data (the first). 1) (1 selection data) is specified, and the first classification information associated with the first selection data is selected. Then, as the attribute-based generation step S122, the generation unit 12 refers to the first classification information and generates an evaluation result for the evaluation data. This makes it possible to further improve the evaluation accuracy.

ここで、上述した選択用データ等に用いられるデータの一例を説明する。 Here, an example of the data used for the above-mentioned selection data and the like will be described.

例えば図13に示すように、加速度脈波には、a~eの変曲点が存在する。例えば、加速度脈波における最大のピークをa点とし、a点から順に各変曲点をb点、c点、d点、e点とし、a点を1とし、最小値であるb点もしくはd点を0とした規格化を行った場合、加速度脈波は、各変曲点の値と、その差の大小関係により分類する方法を用いて、7パターンに分類することができる。まず、変曲点の値がb<dの場合は、パターンAまたはBに分類する。b<dでさらにc≧0.5であればA、そうでなければBに分類する。次に変曲点の値がb≒dの場合、パターンCまたはDに分類する。b≒dでさらにc≒0の場合はパターンD、そうでなければパターンCに分類する。最後に、b>dの場合は、パターンE、F、Gの何れかに分類できる。b>dでさらにb<cであればパターンEに、b≒cであればパターンF,b>cであればパターンGに分類する。 For example, as shown in FIG. 13, there are inflection points a to e in the acceleration pulse wave. For example, the maximum peak in the acceleration pulse wave is set to point a, each inflection point is set to point b, c, d, and e in order from point a, point a is set to 1, and the minimum value is point b or d. When standardization is performed with the points set to 0, the acceleration pulse wave can be classified into 7 patterns by using the method of classifying by the value of each inflection point and the magnitude relation of the difference. First, when the value of the inflection point is b <d, it is classified into pattern A or B. If b <d and c ≧ 0.5, it is further classified as A, and if not, it is classified as B. Next, when the value of the inflection point is b≈d, it is classified into the pattern C or D. If b≈d and c≈0, it is classified into pattern D, and if not, it is classified into pattern C. Finally, if b> d, it can be classified into any of patterns E, F, and G. If b> d and b <c, it is classified into pattern E, if b≈c, it is classified into pattern F, and if b> c, it is classified into pattern G.

例えば生成部12は、予備評価データが、例えば図13のどのパターンに当てはまるかを判断し、第1選択用データを特定する。例えば、入力された予備評価データの変曲点bが変曲点dより小さく、さらに変曲点c≧0.5であれば、パターンAを第1選択用データとする。これにより、評価データの特徴に適した分類情報を参照し、血中乳酸値を精度良く算出することができる。 For example, the generation unit 12 determines which pattern in FIG. 13 the preliminary evaluation data applies to, and specifies the first selection data. For example, if the inflection point b of the input preliminary evaluation data is smaller than the inflection point d and the inflection point c ≧ 0.5, the pattern A is used as the first selection data. This makes it possible to accurately calculate the blood lactate level by referring to the classification information suitable for the characteristics of the evaluation data.

本実施形態によれば、上述した実施形態の効果に加え、生成部12は、予備評価データを参照し、第1分類情報を選択する選択部と、第1分類情報を参照し、評価データに対する評価結果を生成する属性別生成部とを含む。このため、脈波の特徴に対して最適な属性分類情報を選択した上で、評価データに対する評価結果を生成することができる。これにより、評価精度のさらなる向上を図ることが可能となる。 According to the present embodiment, in addition to the effect of the above-described embodiment, the generation unit 12 refers to the preliminary evaluation data and refers to the selection unit for selecting the first classification information and the first classification information with respect to the evaluation data. Includes an attribute-based generator that generates evaluation results. Therefore, it is possible to generate the evaluation result for the evaluation data after selecting the optimum attribute classification information for the characteristics of the pulse wave. This makes it possible to further improve the evaluation accuracy.

また、本実施形態によれば、取得部11は、脈波に基づく速度脈波に相当するデータを、評価データとして取得する。また、取得部11は、脈波に基づく加速度脈波に相当するデータを、予備評価データとして取得する。このため、速度脈波に比べて、脈波の特徴を分類し易い加速度脈波を用いて、属性分類情報を選択することができる。また、加速度脈波に比べて、血中乳酸値を算出し易い速度脈波を用いて、評価結果を生成することができる。これにより、評価精度のさらなる向上を図ることが可能となる。 Further, according to the present embodiment, the acquisition unit 11 acquires data corresponding to the velocity pulse wave based on the pulse wave as evaluation data. Further, the acquisition unit 11 acquires data corresponding to the acceleration pulse wave based on the pulse wave as preliminary evaluation data. Therefore, the attribute classification information can be selected by using the acceleration pulse wave, which is easier to classify the characteristics of the pulse wave than the velocity pulse wave. Further, the evaluation result can be generated by using the velocity pulse wave which is easier to calculate the blood lactate level than the acceleration pulse wave. This makes it possible to further improve the evaluation accuracy.

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。このような新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. Such a novel embodiment can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1 :生体情報演算装置
3 :通信網
4 :サーバ
5 :センサ
6 :検出部
10 :筐体
11 :取得部
12 :生成部
13 :出力部
14 :記憶部
15 :学習部
50 :取得部
51 :通信I/F
52 :メモリ
53 :命令部
54 :内部バス
55 :リストバンド
100 :生体情報演算システム
101 :CPU
102 :ROM
103 :RAM
104 :保存部
105 :I/F
106 :I/F
107 :I/F
108 :入力部
109 :表示部
110 :内部バス
S110 :取得ステップ
S120 :生成ステップ
S130 :出力ステップ
S140 :総合評価ステップ
1: Biological information arithmetic unit 3: Communication network 4: Server 5: Sensor 6: Detection unit 10: Housing 11: Acquisition unit 12: Generation unit 13: Output unit 14: Storage unit 15: Learning unit 50: Acquisition unit 51: Communication I / F
52: Memory 53: Instruction unit 54: Internal bus 55: Wristband 100: Biometric information calculation system 101: CPU
102: ROM
103: RAM
104: Storage unit 105: I / F
106: I / F
107: I / F
108: Input unit 109: Display unit 110: Internal bus S110: Acquisition step S120: Generation step S130: Output step S140: Comprehensive evaluation step

Claims (9)

ユーザの血中乳酸値を生成する生体情報演算システムであって、
前記ユーザの脈波に基づく容積脈波、速度脈波及び加速度脈波の何れかに相当する評価データを取得する取得手段と、
予め取得された学習用脈波に基づく前記評価データと同種の入力データ、及び前記入力データに紐づく血中乳酸値を含む参照データの一対を学習用データとして、複数の前記学習用データを用いて生成された分類情報が記憶されたデータベースと、
前記データベースを参照し、前記評価データに対する前記血中乳酸値を含む評価結果を生成する生成手段と、
を備えること
を特徴とする生体情報演算システム。
It is a biometric information calculation system that generates the blood lactate level of the user.
An acquisition means for acquiring evaluation data corresponding to any one of a volumetric pulse wave, a velocity pulse wave, and an acceleration pulse wave based on the pulse wave of the user, and an acquisition means.
A pair of input data of the same type as the evaluation data based on the learning pulse wave acquired in advance and reference data including the blood lactic acid value associated with the input data is used as learning data, and a plurality of the learning data are used. A database that stores the classification information generated by
With reference to the database, a generation means for generating an evaluation result including the blood lactate level for the evaluation data, and
A biometric information calculation system characterized by being equipped with.
前記分類情報は、前記入力データを説明変数とし、前記参照データを目的変数としたPLS回帰分析を用いて得られた検量モデルであること
を特徴とする請求項1記載の生体情報演算システム。
The biometric information calculation system according to claim 1, wherein the classification information is a calibration model obtained by using PLS regression analysis using the input data as an explanatory variable and the reference data as an objective variable.
前記ユーザの特徴を示す付加情報を取得し、前記評価結果及び前記付加情報に基づき、前記ユーザの運動能力を評価した総合評価結果を生成する総合評価手段を備えること
を特徴とする請求項1記載の生体情報演算システム。
The first aspect of claim 1, wherein an additional evaluation means for acquiring additional information indicating the characteristics of the user and generating a comprehensive evaluation result for evaluating the motor ability of the user based on the evaluation result and the additional information is provided. Biometric information calculation system.
前記取得手段は、前記脈波に基づき、前記評価データとは異なる特徴を示す付加データを取得することを含み、
前記生成手段は、前記付加データに基づく前記付加情報を生成することを含むこと
を特徴とする請求項3記載の生体情報演算システム。
The acquisition means includes acquiring additional data showing characteristics different from the evaluation data based on the pulse wave.
The biometric information calculation system according to claim 3, wherein the generation means includes generating the additional information based on the additional data.
前記付加情報は、ストレスレベル、脈拍数、呼吸数、血糖値、血圧、血中二酸化炭素の特徴、及び運動量の少なくとも何れかを示すこと
を特徴とする請求項3又は4記載の生体情報演算システム。
The biometric information calculation system according to claim 3 or 4, wherein the additional information indicates at least one of a stress level, a pulse rate, a respiratory rate, a blood glucose level, a blood pressure, a characteristic of blood carbon dioxide, and an amount of exercise. ..
前記取得手段は、前記脈波に基づき、前記評価データとは異なる特徴を示す付加データを取得することを含み、
前記生成手段は、前記データベースを参照し、前記付加データに対する前記ユーザの特徴を示す付加情報を生成することを含むこと
を特徴とする請求項1記載の生体情報演算システム。
The acquisition means includes acquiring additional data showing characteristics different from the evaluation data based on the pulse wave.
The biometric information calculation system according to claim 1, wherein the generation means includes referring to the database and generating additional information indicating the characteristics of the user with respect to the additional data.
前記生成手段は、
前記ユーザの特徴を示す付加情報を取得し、
複数の前記評価データ及び前記付加情報に基づき、前記評価結果を生成すること
を含むこと
を特徴とする請求項1記載の生体情報演算システム。
The generation means is
Acquire additional information indicating the characteristics of the user,
The biometric information calculation system according to claim 1, further comprising generating the evaluation result based on the plurality of the evaluation data and the additional information.
前記取得手段は、前記脈波に基づき、前記評価データとは異なる予備評価データを取得することを含み、
前記分類情報は、それぞれ異なる前記学習用データを用いて算出された複数の属性別分類情報を含み、
前記生成手段は、
前記予備評価データを参照し、複数の前記属性別分類情報のうち第1分類情報を選択する選択手段と、
前記第1分類情報を参照し、前記評価データに対する前記評価結果を生成する属性別生成手段と
を含むこと
を特徴とする請求項1記載の生体情報演算システム。
The acquisition means includes acquiring preliminary evaluation data different from the evaluation data based on the pulse wave.
The classification information includes a plurality of attribute-specific classification information calculated using the different learning data.
The generation means is
With reference to the preliminary evaluation data, a selection means for selecting the first classification information from the plurality of attribute-specific classification information, and
The biometric information calculation system according to claim 1, further comprising an attribute-based generation means for generating the evaluation result for the evaluation data with reference to the first classification information.
前記取得手段は、
前記脈波に基づく速度脈波に相当するデータを、前記評価データとして取得し、
前記脈波に基づく加速度脈波に相当するデータを、前記予備評価データとして取得すること
を含むこと
を特徴とする請求項8記載の生体情報演算システム。
The acquisition means
Data corresponding to the velocity pulse wave based on the pulse wave is acquired as the evaluation data, and the data is obtained.
The biometric information calculation system according to claim 8, further comprising acquiring data corresponding to the acceleration pulse wave based on the pulse wave as the preliminary evaluation data.
JP2021032877A 2020-09-03 2021-03-02 Biological information calculation system Active JP7083193B1 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021032877A JP7083193B1 (en) 2021-03-02 2021-03-02 Biological information calculation system
PCT/JP2021/032233 WO2022050335A1 (en) 2020-09-03 2021-09-02 Biological information computation system
TW110132642A TW202219981A (en) 2020-09-03 2021-09-02 Biological information computation system
US18/043,795 US20240016423A1 (en) 2020-09-03 2021-09-02 Biometric information computing system
EP21864390.6A EP4210065A4 (en) 2020-09-03 2021-09-02 Biological information computation system
KR1020237011084A KR20230062851A (en) 2020-09-03 2021-09-02 Biometric information operation system
CN202180054319.0A CN116157062A (en) 2020-09-03 2021-09-02 Biological information calculation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021032877A JP7083193B1 (en) 2021-03-02 2021-03-02 Biological information calculation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP7083193B1 true JP7083193B1 (en) 2022-06-10
JP2022133918A JP2022133918A (en) 2022-09-14

Family

ID=81972129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021032877A Active JP7083193B1 (en) 2020-09-03 2021-03-02 Biological information calculation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7083193B1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001056472A1 (en) 2000-02-03 2001-08-09 Hamamatsu Photonics K.K. Noninvasion biological optical measuring instrument, measured portion holding device, and method for manufacturing the same
JP2004275281A (en) 2003-03-13 2004-10-07 Seiko Epson Corp Exercise strength evaluation device and exercise machine
JP2010187993A (en) 2009-02-19 2010-09-02 Denso Corp Blood pressure measuring device and program as well as recording medium
US20160287938A1 (en) 2015-04-03 2016-10-06 Seiko Epson Corporation Exercise-effect determining method, exercise-effect determining system, and exercise-effect determining device
WO2017014183A1 (en) 2015-07-17 2017-01-26 Blue Wych合同会社 Exercise capacity and exercise evaluation system
JP2017023472A (en) 2015-07-23 2017-02-02 国立大学法人 和歌山大学 Bio-information estimation device, bio-information estimation method, and computer program
JP2017158999A (en) 2016-03-08 2017-09-14 博晶医電股▲ふん▼有限公司 Method for real-time monitoring maximal oxygen consumption
JP2019141415A (en) 2018-02-22 2019-08-29 京セラ株式会社 Electronic device, estimation system, estimation method, and estimation program

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001056472A1 (en) 2000-02-03 2001-08-09 Hamamatsu Photonics K.K. Noninvasion biological optical measuring instrument, measured portion holding device, and method for manufacturing the same
JP2004275281A (en) 2003-03-13 2004-10-07 Seiko Epson Corp Exercise strength evaluation device and exercise machine
JP2010187993A (en) 2009-02-19 2010-09-02 Denso Corp Blood pressure measuring device and program as well as recording medium
US20160287938A1 (en) 2015-04-03 2016-10-06 Seiko Epson Corporation Exercise-effect determining method, exercise-effect determining system, and exercise-effect determining device
JP2016195661A (en) 2015-04-03 2016-11-24 セイコーエプソン株式会社 Exercise effect determination method and exercise effect determination system
WO2017014183A1 (en) 2015-07-17 2017-01-26 Blue Wych合同会社 Exercise capacity and exercise evaluation system
JP2017023472A (en) 2015-07-23 2017-02-02 国立大学法人 和歌山大学 Bio-information estimation device, bio-information estimation method, and computer program
JP2017158999A (en) 2016-03-08 2017-09-14 博晶医電股▲ふん▼有限公司 Method for real-time monitoring maximal oxygen consumption
JP2019141415A (en) 2018-02-22 2019-08-29 京セラ株式会社 Electronic device, estimation system, estimation method, and estimation program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022133918A (en) 2022-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6879674B2 (en) Blood pressure estimation method and equipment
US11730424B2 (en) Methods and systems to detect eating
JP6918394B1 (en) Biological information calculation system
JP6899609B1 (en) Biometric information calculation system and server
JP2018535745A5 (en)
JP7083193B1 (en) Biological information calculation system
WO2022050335A1 (en) Biological information computation system
JP7083195B1 (en) Biological information calculation system
JP6845520B1 (en) Biological information calculation system
JP7083194B1 (en) Biological information calculation system
WO2022050334A1 (en) Biological information calculation system
WO2022050336A1 (en) Biological information computation system
WO2022050333A1 (en) Biometric information computing system, server, and data structure
JP7142997B1 (en) Biometric information calculation system, server, and biometric information calculation method
JP6851664B1 (en) Biological information calculation system
KR102445749B1 (en) Method, system and non-transitory computer-readable recording medium for evaluating cognitive function by using machine learning
JP6851665B1 (en) Biological information calculation system
JP2023038746A (en) Classification system, classification method, and program
JP2022042920A (en) Biological information calculation system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210302

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20210302

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210625

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210803

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211001

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220120

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220426

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220524

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7083193

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150