计算机、呼吸次数的获取方法以及信息处理系统与流程

本申请对在2016年9月20日提出的日本专利特愿2016-182683进行主张优先权的利益，并且通过参照，其所有内容被包含于本申请中。

下面的公开是关于用于获取生物的呼吸次数的技术。

背景技术：

以往以来，已知有用于获取生物的呼吸次数的技术。例如，日本专利特开昭62-22627号公报(专利文献1)公开了一种呼吸次数测量装置。根据专利文献1，检测脉搏间隔，检测脉搏间隔的变化周期，并从变化周期的相反数计算单位时间内的呼吸次数。

此外，日本专利特开2014-133049号公报(专利文献2)公开了一种活体信息管理模块、睡眠监测器、控制装置。根据专利文献2，活体信息管理模块具有第一获取部、判断部以及生成部。第一获取部获取不同种类的多个就寝时间的活体信息作为活体信息群。判断部基于活体信息群来判断活体的状态。生成部在判断部判断为活体的状态处于预定的状态时，生成执行指令。执行指令使第一设备执行预定的动作。第一设备对活体执行预定的动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开昭62-22627号公报

专利文献2：日本专利特开2014-133049号公报

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题

寻求一种能够比以往更有效地获取生物的每单位时间内的呼吸次数的技术。本发明的一个方式是解决相关问题而完成的，其目的在于，提供一种能够比以往更有效地获取生物的每单位时间内的呼吸次数的计算机、呼吸次数的获取方法、以及信息处理系统。

解决问题的方案

根据本发明的一个方面，提供一种计算机，其包括：接口，其用于获取表示生物的脉搏或心律的数据；以及处理器，其用于基于表示生物的脉搏或心律的数据来判断是否满足预定的条件，并计算满足预定的条件的期间的呼吸次数。

优选地，处理器根据生物的脉搏或心律计算呼吸次数。

优选地，处理器依次处理所述生物的脉搏或心律的数据，并从满足预定的条件的期间的生物的脉搏或心律的数据计算呼吸次数。

优选地，处理器从生物的脉搏或心律的数据计算跳动间隔，并基于跳动间隔来计算所述呼吸次数。

优选地，处理器制作跳动间隔的功率谱，并基于功率谱来判断是否满足预定的条件，基于功率谱来获得所述呼吸次数。

优选地，处理器基于跳动间隔的庞加莱散点图来判断是否满足预定的条件。

根据本发明的另一个方面，提供一种由具有处理器的计算机获取生物的呼吸次数的获取方法。一种获取方法包括如下步骤：获取表示生物的脉搏或心律的数据的步骤；基于表示生物的脉搏或心律的数据来判断是否满足预定的条件的步骤；以及获取满足预定的条件的期间的呼吸次数的步骤。

根据本发明的另一个方面，提供一种信息处理系统，其包括：输出装置；传感器，其用于检测生物的跳动；以及计算机，其用于基于来自传感器的表示生物的脉搏或心律的数据来判断是否满足预定的条件，计算满足预定的条件的期间的呼吸次数并使所述呼吸次数输出至输出装置。

发明效果

如上所述，根据本发明的一个方式，提供一种与以往相比能够有效率地获取生物的每单位时间的呼吸次数的计算机、呼吸次数的获取方法以及信息处理系统。

附图说明

图1是第一实施方式所涉及的信息处理系统1的整体构成的例子。

图2是表示第一实施方式所涉及的信息处理系统1的功能构成的图。

图3是表示第一实施方式所涉及的信号处理装置500的硬件结构的图。

图4是表示第一实施方式所涉及的信息处理系统1的处理顺序的流程图。

图5是第一实施方式所涉及的心电数据和跳动间隔的例子。

图6是第一实施方式所涉及的跳动检测时序与跳动间隔的关系的例子。

图7是第一实施方式所涉及的功率谱分布的例子。

图8是第一实施方式所涉及的狗在安静时的在样条插值后的rri变化与功率谱分布的例子。

图9是第一实施方式所涉及的狗在兴奋时的在样条插值后的rri变化与功率谱分布的例子。

图10是第一实施方式所涉及的呼吸次数的获取方法的效果的例子。

图11是表示第三实施方式所涉及的信息处理系统1的处理顺序的流程图。

图12是第三实施方式所涉及的跳动间隔r-r(n)与下一跳动间隔r-r(n+1)的对应关系表的例子。

图13是第三实施方式所涉及的从跳动间隔r-r(n)与下一跳动间隔r-r(n+1)的对应关系表321a向y＝x方向和与之垂直的方向的轴的变换的例子。

图14是表示第三实施方式所涉及的狗的每种状态下的、y＝x相关的标准偏差和y＝-x相关的标准偏差的表。

图15是第三实施方式所涉及的狗在安静状态下的庞加莱散点图的例子。

图16是第三实施方式所涉及的狗在兴奋状态下的庞加莱散点图的例子。

图17是第三实施方式所涉及的跳动间隔的时序变化的例子。

图18是表示第四实施方式所涉及的信息处理系统1的功能构成的图。

图19是表示第四实施方式所涉及的信息处理系统1的处理顺序的流程图。

图20是第五实施方式所涉及的信息处理系统1的整体构成的例子。

图21是第六实施方式所涉及的信息处理系统1的整体构成的例子。

图22是第七实施方式所涉及的信息处理系统1的整体构成的例子。

图23是表示第七实施方式所涉及的信息处理系统1的功能构成的图。

图24是第八实施方式所涉及的信息处理系统1的整体构成的例子。

图25是第九实施方式所涉及的信息处理系统1的整体构成的例子。

图26是表示第九实施方式所涉及的信息处理系统1的功能构成的图。

图27是表示第九实施方式所涉及的通信终端300的硬件结构的图。

图28是第十实施方式所涉及的信息处理系统1的整体构成的例子。

图29是表示第十实施方式所涉及的信息处理系统1的功能构成的图。

图30是表示第十实施方式所涉及的服务器100的硬件结构的图。

图31是第十实施方式所涉及的信息处理系统1的另一整体构成的例子。

图32是第三实施方式所涉及的狗在兴奋状态下的庞加莱散点图。

图33是第三实施方式所涉及的狗在通常状态下呼吸稳定的状态的庞加莱散点图。

图34是第三实施方式所涉及的狗在通常状态下的庞加莱散点图。

图35是第三实施方式所涉及的狗在安静状态下的庞加莱散点图。

图36是绘制出分别在实验例1以及比较例1中测量到的四只被实验体的1分钟内的呼吸次数的图。

具体实施例

以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，对相同的部件赋予相同的附图标记。它们的名称及功能均相同。因此，不重复关于它们的详细的说明。

<第一实施方式>

<信息处理系统的整体构成>

首先，参照图1，说明信息处理系统1的整体构成。图1是根据本实施方式的信息处理系统1的整体构成的例子。

信息处理系统1主要包含：安装在生物的胸部的心电获取用的电极400、以及用于处理心电信号而计算呼吸次数的信号处理装置500。信息处理系统1是将背心型的测量装置安装在狗等的被实验体上的构成，其中，电极400安装在生物的左右腋窝部分，信号处理装置500等设置在后背侧。并且，装置形态不限于此。

<信息处理系统的功能构成与处理顺序>

接下来，参照从图2至图4，对根据本实施方式的信息处理系统1的构成与处理顺序进行说明。图2是表示本实施方式所涉及的信息处理系统1的功能构成的图。图3是本实施方式所涉及的信号处理装置500的硬件结构的例子。图4是表示本实施方式所涉及的信息处理系统1的处理顺序的流程图。

首先，信息处理系统1的信号处理装置500包含：信号获取部561、信号解析部511、状态判断部512、活体信息检测部513以及输出部531。

信号获取部561包含心电计、通信接口560、滤波器、增幅器等。如图5所示，信号获取部561依次地，在例如100hz下获取心电信号，从而传递至信号解析部511(步骤s102)。

信号解析部511通过cpu(centralprocessingunit)510执行存储器520的程序而实现。信号解析部511依次地，由在信号获取部561中获取到的心电信号，计算跳动检测时刻和如图5所示的跳动间隔(步骤s104)。

进一步地，如图6所示，信号解析部511例如，对1分钟内的跳动检测时刻与跳动间隔的关系进行数学方法插值(例如样条插值)(步骤s106)。更具体而言，信号解析部511通过阈值检测等的方法，来检测心电的峰值信号(r波)，并计算各心电的峰值的间隔(时间)。作为跳动间隔的计算方法，除了上述以外，还可以使用自相关函数的周期的导出、使用矩形波相关触发的方法等来进行。

接着，如图7所示，信号解析部511对得到的函数的频率进行解析(步骤s108)。

状态判断部512通过cpu510执行存储器520的程序而实现。状态判断部512在由信号解析部511的频率解析中得到的如图7那样的功率谱分布之中，在任意的频率范围(例如0.05～0.5hz之间)内确定功率谱的最大峰值(步骤s110)。状态判断部512在最大峰值比上第二大峰值的比例具有任意阈值以上的大小(例如3倍)时，判断为“能够测量状态”。

更具体而言，例如、屋内的安静的房间内处于放松状态的狗的在样条插值后的rri变化成为如图8的(a)所示的构成。此时的功率谱分布为如图8的(b)所示的构成，由于最大峰值比上第二大峰值的比例具有任意阈值以上的大小(例如3倍)，因此状态判断部512判断为“能够测量状态”。

相反地，例如，在屋外嘈杂的环境下处于不安状态的狗的在样条插值后的rri变化如图9的(a)所示。此时的功率谱分布为如图9的(b)所示的构成，由于最大峰值比上第二大峰值的比例不具有任意阈值以上的大小(例如3倍)，因此状态判断部512判断为“不能够测量状态”。

在状态判断部512判断为“不能够测量状态”的情况下，相对于其他时刻，信号获取部561基于已获取的跳动间隔，重复从步骤s106开始的处理。

活体信息检测部513通过cpu510执行存储器520的程序而实现。活体信息检测部513在状态判断部512中被判断为“能够测量状态”时，检测活体信息。活体信息检测部513将在状态判断部512中进行的频率解析的任意频率范围(例如0.05～0.5hz的范围)内的最大峰值设为呼吸的频率，并通过计算相反数来计算呼吸次数。

输出部531包含显示器530、扬声器570和用于向外部发送数据的通信接口560等。输出部531显示每单位时间的呼吸次数、输出声音或积存在外部的数据库等。

在本实施方式中，活体信息检测部513中，将在状态判断部512中进行的频率解析的最大峰值的频率设为呼吸频率，并通过计算该频率的相反数来计算呼吸次数。图10是60分钟内的呼吸次数测量的结果。在没有进行状态判断的情况下，如图10的(a)所示，测量结果可每分种输出，但难以确保包含在各种状态下的测量结果还有精度。另一方面，判断为“不能够测量状态”的时间的数据并不计算，由此，能够计算如图10的(b)所示的呼吸次数，并能够得到仅在适当的状态下的呼吸次数。

更具体而言，积存重要数据在医学上具有重要的意义，但需要在恒定环境下(例如安静时)，比较·解析测量到的数据。尤其是，在长期性比较数据的情况下、被测量者不能自身保持恒定的状态下，为了具有可靠性地记录重要数据，需要判断测量时的被测量者的状态。尤其，由于呼吸次数任意变化，因此被测量者难以有意识地能够做出测量的状态，目前，没有确立自动地判断是否能够测量的方法。

然而，通过解析测量数据(例如心电信号)，能够进行被测量者的状态判断，基于状态的判断结果计算重要数据(例如，从心电信号导出的呼吸次数等)，并做好记录。尤其是，作为状态判断的方法，进行“经过测量中的恒定时间(例如1分钟)，是否保持适当的状态”的判断。接着，“是否保持适当的状态”的判断基准例如，使用心律变化解析而从呼吸的变化周期来定义。狗等的动物在看不到动作的情况下，也存在心律、呼吸次数的变化，本判断基准比起使用加速度传感器等来解析动作，能够高精度地判断适当的状态。此外，由心电信号等的单一的测量数据进行状态判定与重要数据检测的双方，由此能够小型化且简便化测量装置。接着，通过小型化装置、系统，减轻向测量者侧的压力、负荷，在更自然的状态下的测量成为可能。

<第二实施方式>

在第一实施方式中，利用功率谱判断对象的生物是否处于安静状态。接着，在图4的步骤s110中，状态判断部512在由信号解析部511中的频率解析得到的如图7那样的功率谱分布之中，确定在任意频率范围(例如0.05～0.5hz之间)内的最大峰值。然后，状态判断部512在最大峰值比上第二大峰值的比例具有任意阈值以上的大小(例如3倍)时，判断为“能够测量状态”。

然而，作为本实施方式，也可以在图4的步骤s110中，状态判断部512在由信号解析部511的频率解析得到的功率谱分布之中，在任意频率范围(例如0.05hz～0.5hz之间)内，寻找功率谱的最大峰值，并在从该峰值到其半值宽度位置功率谱的积分值的、占整体的比例大于设定的阈值的情况下，判断为呼吸次数的能够测量状态。

并且，状态判断部512只要能在功率谱分布之中，判断在任意频率范围(例如0.05～0.5hz之间)内的最大峰值与其他功率谱相比是否突出即可，也可以通过其他方法判断为“能够测量状态”。

<第三实施方式>

在第一及第二实施方式中，利用功率谱来判断对象的生物是否处于安静状态。然而，通信终端300也可以基于跳动间隔的庞加莱散点图，判断对象的生物是否处于安静状态。以下，参照图2、图11，对根据本实施方式的信息处理系统1的功能构成与处理顺序进行说明。此外，图11是表示根据本实施方式的信息处理系统1的处理顺序的流程图。

首先，如图5所示，信号获取部561以例如100hz获取心电信号(步骤s302)。

信号解析部511由在信号获取部561中获取到的心电信号，计算跳动检测时刻和如图5所示的跳动间隔(步骤s304)。信号解析部511将跳动间隔依次积存在存储器520作为跳动间隔表(步骤s306)。

状态判断部512以固定时间单位例如1分钟、10分钟、1小时等用于判断状态所需要的时间单位，从存储器520读取跳动间隔数据，制作如图12所示的、跳动间隔r-r(n)与其下一次跳动间隔r-r(n+1)的对应关系表321a(步骤s308)。

如图13所示，状态判断部512执行从跳动间隔r-r(n)与下一跳动间隔r-r(n+1)的对应关系表321a向y＝x方向和与之垂直的方向的轴的变换(步骤s310)。

状态判断部512计算进行了轴的变换后的关于每个轴的标准偏差(步骤s312)。并且，状态判断部512可以仅计算关于y＝x轴的标准偏差，可以仅计算关于y＝-x的轴标准偏差，可以双方都计算，也可以计算两者的乘积。接着，状态判断部512基于计算结果，判断对象的生物是否处于能够测量状态(步骤s312)。

作为参考，图14为表示狗的每个状态的、关于y＝x轴的标准偏差、关于y＝-x的标准偏差、标准偏差的乘积、标准偏差的比的表。

换言之，在本实施方式中，状态判断部512对在信号解析部511中得到的跳动间隔，以第n个rri为横轴，以第n+1个rri为纵轴，在散点化的图表中，将其散点的偏差进行数值化。接着，狗那样的具有呼吸性心律不齐的生物能够通过该散点的分布的大小与形状来判断是否处于能够测量状态。

例如，在安静环境下处于放松的状态的狗的庞加莱散点图(poincareplot)如图15所示。这种情况下的庞加莱散点图中，散点整体存在分散，在中心部散点少。在这种情况下，状态判断部512判断为“能够测量状态”。

相反，例如在嘈杂的环境下处于不安状态的狗的庞加莱散点图如图16所示。这种情况下的庞加莱散点图中，散点整体密集，在中心部也存在散点。此时，状态判断部512判断为“不能够测量状态”。

以下，更详细地说明庞加莱散点图。图32是狗在兴奋状态下的庞加莱散点图。图33是狗在通常状态且呼吸稳定的状态下的庞加莱散点图。图34是狗在通常状态下的庞加莱散点图。图35是狗在安静状态下的庞加莱散点图。

首先，在例如狗等的具有呼吸性心律不齐的生物的情况下，在处于图32那样的兴奋状态下，心律数上升(跳动间隔变短)，波动变小，散点成为集中在固定位置的状态。

接着，在图33那样的呼吸稳定的通常的状态下，心律数不如安静状态那样多，但在图表的中心存在散点少的(洞的空白)区域。形成这样的形状的原因认为是狗的心律受呼吸的影响很大，因此跳动变化呈周期性变化(呼吸性心律失常)。因此，虽不是放松后的平缓的跳动，但认为形成存在空白的状态是由于呼吸稳定地进行。

接着，在图34那样的通常状态下，跳动没有波动，偏差很大，但散点呈散乱的状态。

接着，在图35的安静状态下，狗处于放松中，因此跳动之间隔变大，受呼吸性心律失常的影响进一步增大，因此呈接近圆形、四角形的形状、或呈接近三角形的形状。在任一种形状中，在安静状态下都能在庞加莱散点图的中心部形成能够看到空白部分的形状。

返回至图2，活体信息检测部513在状态判断部512中被判断为“能够测量状态”时，检测活体信息。在本实施方式中，如图17所示，活体信息检测部513在“能够测量状态”下，将跳动间隔的时序变化中的极大(或极小)点的数量作为呼吸次数来计算。

在本实施方式中，在状态判断部512判断为“不能够测量状态”的情况下，相对于另一个时刻，信号获取部561基于已获取的跳动间隔，重复从步骤s308开始的处理。但是，状态判断部512也可以是，依次执行是否处于“不能够测量状态”的判断，仅在“能够测量状态”时，执行步骤s314。

输出部531包含显示器530、扬声器570和用于向外部发送数据的通信接口560等。输出部531显示每单位时间的呼吸次数、输出声音或积存在外部的数据库等。

<第四实施方式>

在第一及第二实施方式中，利用功率谱来判断对象的生物是否处于安静状态。接着，在第三实施方式中，基于跳动间隔的庞加莱散点图，判断对象的生物是否处于安静状态。然而，可以利用两者，判断对象的生物是否处于安静状态。

以下，参照18及图19，对根据本实施方式的信息处理系统1的功能构成与处理顺序进行说明。此外，图18是本实施方式所涉及的信息处理系统1的功能构成的例子。图19是表示本实施方式所涉及的信息处理系统1的处理顺序的流程图。

首先，关于信息处理系统1的信号处理装置500的构成进行说明。信号处理装置500包含信号获取部561、第一信号解析部511a、第一状态判断部512a、第一活体信息检测部513a、第二信号解析部511b、第二状态判断部512b、第二活体信息检测部513b、活体信息积存部521、以及输出部531。

接着，信号获取部561通过例如图3的通信接口560、心电计、滤波器、增幅器等而实现。第一信号解析部511a、第一状态判断部512a、第一活体信息检测部513a、第二信号解析部511b、第二状态判断部512b、以及第二活体信息检测部513b通过例如图3的cpu510执行存储器520的程序而实现。活体信息积存部521例如，通过图3的存储器520而实现。输出部531通过图3的显示器530或扬声器570或通信接口560等而实现。

如图5所示，信号获取部561以例如100hz获取心电信号(步骤s402)。

第一信号解析部511a从在信号获取部561中得到的心电信号，计算跳动检测时刻与如图5所示的跳动间隔(步骤s404)。第一信号解析部511a将跳动间隔依次积存在存储器520作为跳动间隔表(步骤s406)。

第一状态判断部512a以固定时间单位例如1分钟、10分钟、1小时等用于判断状态所需要的时间单位，从存储器520读取跳动间隔数据，制作跳动间隔r-r(n)与其下一次跳动间隔r-r(n+1)的对应关系表321a(步骤s408)。

第一状态判断部512a执行从跳动间隔r-r(n)与下一跳动间隔r-r(n+1)的对应关系表321a向y＝x方向和与之垂直的方向的轴的变换(步骤s410)。

第一状态判断部512a计算进行了轴的变换后的关于每个轴的标准偏差(步骤s412)。并且，第一状态判断部512a可以仅计算关于y＝x轴的标准偏差，可以仅计算关于y＝-x的轴标准偏差，可以双方都计算，也可以计算两者的乘积。接着，第一状态判断部512a基于计算结果，判断对象的生物是否处于能够测量状态(步骤s412)。

换言之，第一状态判断部512a对在第一信号解析部511a中得到的跳动间隔，以第n个rri为横轴，以第n+1个rri为纵轴，在散点化的图表中，将其散点的偏差进行数值化。接着，狗那样的具有呼吸性心律不齐的生物能够通过该散点的分布的大小与形状判断为处于能够测量状态。

如图17所示，在判断为“能够测量状态”的情况下(在步骤s412中为ok的情况下)，第一活体信息检测部513a将在信号解析部511中得到的跳动间隔的时序变化中的极大(或极小)点的数量作为每单位时间的呼吸次数来计算。

接着，活体信息积存部521一边积存该呼吸次数，一边使输出部531向显示器530、扬声器570及用于向外部发送数据的通信接口560等输出呼吸次数(步骤s434)。

另一方面，未被第一状态判断部512a判断为“能够测量状态”的情况下(在步骤s412中为ng的情况下)，第二信号解析部511b例如，如图6所示，对1分钟内的跳动检测时刻与跳动间隔的关系进行数学方法插值(例如样条插值)(步骤s422)。更具体而言，第二信号解析部511b通过阈值检测等的方法，来检测心电的峰值信号(r波)，并计算各心电的峰值的间隔(时间)。作为跳动间隔的计算方法，除了上述以外，还可以使用自相关函数的周期的导出、使用矩形波相关触发的方法等来进行。

接着，如图7所示，第二信号解析部511b进行得到的函数的频率解析(步骤s424)。

第二状态判断部512b在由第二信号解析部511b中的频率解析得到的图7那样的功率谱分布之中，在任意频率范围(例如0.05～0.5hz之间)内，确定功率谱的最大峰值为最大峰值(步骤s426)。

第二状态判断部512b根据最大峰值比上第二大峰值的比例是否具有任意阈值以上的大小(例如3倍)，来判断是否处于“能够测量状态”(步骤s428)。

在第二状态判断部512b中，在判断为“能够测量状态”的情况下(在步骤s428中为ok的情况下)，第二活体信息检测部513b将在第二状态判断部512b中进行的频率解析的任意频率范围(例如0.05～0.5hz的范围)内的最大峰值设为呼吸的频率，并通过计算该频率的相反数计算每单位时间的呼吸次数(步骤s432)。

接着，活体信息积存部521一边积存该呼吸次数，一边使输出部531向显示器530、扬声器570及用于向外部发送数据的通信接口560等输出呼吸次数(步骤s434)。

并且，未被第二状态判断部512b判断为“能够测量状态”的情况下(在步骤s428中为ng的情况下)，使输出部531经由显示器530、扬声器570、用于向外部发送数据的通信接口560等，输出如“呼吸次数检测附加”的主旨的错误消息(步骤s430)。但是，也可以在cpu510未判断为“能够测量状态”的情况下(在步骤s428中为ng的情况)，相对于另一个时刻，重复从步骤s408开始的处理。

在本实施方式中，首先基于庞加莱散点图判断是否能够测量，因此与根据直方图的判断相比，能够减少计算量。但也可以是如下方式：首先进行根据直方图的判断，在判断为不能够测量时，基于庞加莱散点图判断是否能够测量。

<第五实施方式>

在第一至第四实施方式中，利用安装至狗的胸部的心电获取用的电极400。但是，电极的安装位置并不限定于这样的方式。

例如，如图20所示，也可以将心电测量用的电极400b安装在脚底等，并发送该心电信号至活体信息监测仪500b。并且，在此之后的信号解析、状态判断、活体信息检测与其他实施方式相同，因此在此不重复说明。更具体而言，活体信息监测仪500b可以搭载第一至第四实施方式的信号处理装置500的功能，活体信息监测仪500b也可以经由有线或无线的网络向搭载第一至第四实施方式的信号处理装置500的功能的其它装置提供心电数据。

<第六实施方式>

在第一至第四实施方式中，利用安装至狗的胸部的心电获取用的电极400。但是，并不限定于这样的方式。

例如，如图21所示，也可以用光电脉搏方式的脉搏计400c获取脉搏信号，并发送该脉搏信号至活体信息监测仪500c。此时，脉搏的测量部位优选将舌头、耳朵等作为表面的皮肤露出的部位。并且，在其之后的信号解析、状态判断、活体信息检测与第一至第四实施方式相同，因此在此不重复说明。更具体而言，活体信息监测仪500b可以搭载第一至第四实施方式的信号处理装置500的功能，活体信息监测仪500b也可以经由有线或无线的网络向搭载第一至第四实施方式的信号处理装置500的功能的其它装置提供心电数据。

<第七实施方式>

或者，如图22所示，也可以利用微波多普勒传感器等的脉搏获取传感器来检测脉搏。例如，可以考虑如下方式：微波发送装置500d设置于天井等，并以非接触的方式获取源自狗等的生物的脉搏。更具体而言，执行如根据微波多普勒传感器的原始数据检测仅心律那样的信号处理。在其之后的信号解析、状态判断、活体信息检测与第一至第四实施方式相同，因此在此不重复说明。

更具体而言，如图23所示，微波发送装置500d也可以搭载第一至第四实施方式的信号处理装置500的功能与微波发送部580。并且，此时，信号获取部561需要检测微波的反射波。

当然，微波发送装置500d也可以是与搭载第一至第四实施方式的信号处理装置500的功能的其它装置单独的装置。

在本实施例中，非接触式测量成为可能，具有进一步减轻对实验体的负荷的效果。

<第八实施方式>

第一至第七实施方式的信息处理系统1基于来自电极400的心电信号，判断信号处理装置500是否处于能够测量状态，并计算、输出呼吸次数。然而，这些装置中的全部或一部分功能可以由其它装置承担，也可以由多个装置承担。相反地，这些多个装置的全部或一部分的作用可以由一个装置承担，也可以由其它装置承担。

例如，如图24所示，信号处理装置500e也可以与电极400等的传感器一体化地安装。

<第九实施方式>

或者，如图25所示，信号处理装置500的一部分作用也可以由可与信号处理装置500f通信的通信终端300f承担。

更具体而言，如图26所示，本实施方式的信号处理装置500f主要具有信号获取部561、信号解析部511以及发送部562的功能。并且，并且，信号获取部561包含心电计、图3的通信接口560、滤波器、增幅器等。发送部562通过图3所示的通信接口560等而实现。信号解析部511通过图3所示的cpu510执行存储在存储器520中的程序而实现。

接着，如图26所示，通信终端300具有发送接收部361、状态判断部312、活体信息检测部313以及输出部331。并且，发送接收部361通过图27所示的通信接口360而实现。状态判断部312与活体信息检测部313通过图27所示的cpu310执行存储在存储器320中的程序而实现。输出部331通过显示器330、扬声器370、用于向外部发送数据的通信接口360等而实现。

接着，如图5所示，信号获取部561以例如100hz获取心电信号。信号解析部511根据由信号获取部561得到的心电信号，计算跳动检测时刻与如图5所示的跳动间隔。

进一步地，如图6所示，信号解析部511例如，对1分钟内的跳动检测时刻与跳动间隔的关系进行数学方法插值(例如样条插值步骤)。更具体而言，信号解析部511通过阈值检测等的方法，来检测心电的峰值信号(r波)，并计算各心电的峰值的间隔(时间)。作为跳动间隔的计算方法，除了上述以外，还可以使用自相关函数的周期的导出、使用矩形波相关触发的方法等来进行。

接着，如图7所示，信号解析部511进行得到的函数的频率解析。发送部562向通信终端300发送频率解析的结果。

通信终端300的发送接收部361接收来自信号处理装置500的数据。状态判断部312在由信号解析部511中的频率解析得到的图7那样的功率谱分布之中，在任意频率范围(例如0.05～0.5hz之间)内，确定功率谱的最大峰值为最大的峰值。状态判断部312在最大峰值比上第二大峰值的比例具有任意阈值以上的大小(例如3倍)时，判断为“能够测量状态”。

活体信息检测部313在被状态判断部312判断为“能够测量状态”时，检测活体信息。活体信息检测部313将在状态判断部312中进行的频率解析的任意频率范围(例如0.05～0.5hz的范围)内的最大峰值设为呼吸的频率，并通过计算相反数来计算呼吸次数。

输出部331经由显示器330、扬声器370、用于向外部发送数据的通信接口360，显示每单位时间的呼吸次数、输出声音或积存在数据库等。

并且，信号处理装置500f与通信终端300f的作用分担不限于此，信号解析部511的一部分作用也可以由通信终端300f承担，状态判断部312、活体信息检测部313、输出部331的一部分作用也可以由信号处理装置500f承担。

<第十实施方式>

或者，如图28所示，信号处理装置500的一部分作用也可以由可与通信终端300通信的服务器100承担，其中通信终端300可与信号处理装置500f通信。

更具体而言，如图29所示，信号处理装置500g主要具有信号获取部561、信号解析部511、以及发送部562的功能。并且，信号获取部561包含心电计、图3的通信接口560、滤波器、增幅器等。发送部562通过图3所示的通信接口560等而实现。信号解析部511通过图3所示的cpu510执行存储在存储器520中的程序而实现。

接着，如图29所示，通信终端300具有发送接收部361以及输出部331。并且，发送接收部361通过图27所示的通信接口360而实现。输出部331通过显示器330、扬声器370等而实现。

接着，如图29所示，服务器100具有发送接收部161、状态判断部112以及活体信息检测部113。并且，发送接收部161通过图30所示的通信接口160而实现。状态判断部112与活体信息检测部113通过图30所示的cpu110执行存储在存储器120中的程序而实现。

接着，如图5所示，信号获取部561以例如100hz获取心电信号。信号解析部511根据在信号获取部561中得到的心电信号，计算跳动检测时刻与如图5所示的跳动间隔。

进一步地，如图6所示，信号解析部511例如，对1分钟内的跳动检测时刻与跳动间隔的关系进行数学方法插值(例如样条插值步骤)。更具体而言，信号解析部511通过阈值检测等的方法，来检测心电的峰值信号(r波)，并计算各心电的峰值的间隔(时间)。作为跳动间隔的计算方法，除了上述以外，还可以使用自相关函数的周期的导出、使用矩形波相关触发的方法等来进行。

接着，如图7所示，信号解析部511进行得到的函数的频率解析。发送部562向通信终端300发送频率解析的结果。

通信终端300的发送接收部361接收来自信号处理装置500的数据，并向服务器100发送。

服务器100的发送接收部161接收来自通信终端300的数据。状态判断部112在由信号解析部511中的频率解析得到的图7那样的功率谱分布之中，在任意频率范围(例如0.05～0.5hz之间)内，确定功率谱的最大峰值为最大的峰值。状态判断部112在最大峰值与第二大峰值的比例具有任意阈值以上的大小(例如3倍)时，判断为“能够测量状态”。

活体信息检测部113在被状态判断部112判断为“能够测量状态”时，检测活体信息。活体信息检测部113将在状态判断部112中进行的频率解析的任意频率范围(例如0.05～0.5hz的范围)内的最大峰值设为呼吸的频率，并通过计算相反数来计算呼吸次数。

服务器100的发送接收部161向通信终端300发送呼吸次数等的数据。通信终端300的发送接收部361接收来自服务器100的数据。接着，输出部331经由显示器330、扬声器370、用于向外部发送数据的通信接口360等，输出每单位时间的呼吸次数。

并且，信号处理装置500f、通信终端300f以及服务器100的作用分担不限于此，例如，通信终端300f、服务器100可以承当信号解析部511的一部分作用，通信终端300、信号处理装置500f也可以承担状态判断部312、活体信息检测部313的一部分作用。接着，输出部331的一部分作用也可以由可与服务器100、通信终端300、信号处理装置500通信的、其它的智能手机、笔记本电脑、个人电脑承担。

并且，当然，如图31所示，信号处理装置500f能够通过路由器、互联网等而与服务器100f通信，也可以是，通信终端300f能够通过互联网或运营商网络与服务器100f通信。

<其他的应用例>

本发明的一个方式也能够适用于通过将程序提供给系统或装置而达成的情况，这是不言而喻的。并且，将存储了通过用于达成本发明的一个方式的软件所表示的程序的存储介质(或存储器)提供给系统或装置，通过该系统或装置的计算机(或cpu和mpu)读取并执行存储于存储介质的程序代码，能够享受本发明的一个方式的效果。

在这种情况下，从存储介质读取的程序代码本身实现了所述实施方式的功能，存储了该程序代码的存储介质构成了本发明的一个方式。

此外，通过执行计算机读取的程序代码，不仅实现了上述实施方式的功能，也包含基于该程序代码的指示，计算机上运行的操作系统(operatingsystem，os)等进行实际处理的一部分或全部，并通过该处理实现所述实施方式的功能的情况，这是不言而喻的。

进一步地，也包括在从存储介质读取的程序代码被写入至插入计算机中的功能扩展板或与计算机连接的功能扩展单元中具备的其他一存储介质之后，基于该程序代码的指示，包括在该功能扩展板或功能扩展单元中的cpu等进行实际处理的一部分或全部，并通过该处理实现所述实施方式的功能的情况，这是不言而喻的。

<实验例与比较例>

在此，为了调查实施方式1的信息处理系统能够以多好的精度测量被实验体的呼吸次数，准备了以下的实验例1以及比较例1。

在实验例1中，使背心型的测量装置安装在实验体即四只比格犬(最小体重9.1kg、最大体重13.3kg、最年幼11个月大、最年长19个月大)上，通过本实施方式的信息处理系统，测量上述被实验体的呼吸次数。在呼吸次数的测量过程中，被实验体能够在60×72×55cm的笼子内活动。此外，使被实验体自测量开始的30分钟前安装测量装置，并在充分适应实验环境后开始测量。四只被实验体的总和测量时间为526分钟。

在比较例1中，在被实验体的鼻腔中安装与实施例1相同的热电堆(mlx90613daa，melexistechnology，nv)，与实验例1同时地，根据电热堆中检测到的呼气吸气的温度变化，测量上述被实验体的呼吸次数。

图36是绘制出分别在实验例1以及比较例1中测量到的四只被实验体的1分钟内的呼吸次数的图。图36的横轴表示在实验例1中测量到的呼吸次数(次/分)，图36的纵轴表示在比较例1中测量到的呼吸次数(次/分)。

在实验例1中的四只被实验体的总和测量时间526分钟中，四只被实验体的呼吸次数被判断为“能够测量状态”的时间的总和为388分钟(总和测量期间的74％)。该“能够测量状态”中的实施例1与比较例1的残差为±2.6次/分。这个残差表示实施方式1所公开的信息处理系统1的呼吸次数的测量方法具有充分的精度。

应认为此次公开的实施方式在全部方面为例示而非限制性内容。本发明的范围不是由上述说明而是由权利要求书表示，旨在包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。

附图标记说明

1：信息处理系统

100g：计算机(服务器)

110：处理器(cpu)

112：状态判断部

113：活体信息检测部

120：存储器

130：显示器

140：操作部

160：通信接口(输出装置)

161：发送接收部

300f：计算机(通信终端)

300g：计算机(通信终端)

310：处理器(cpu)

312：状态判断部

313：活体信息检测部

320：存储器

321a：对应关系表

330：显示器(输出装置)

331：输出部

340：操作部

360：接口(输出装置)

361：发送接收部

370：扬声器

400：传感器(电极)

400b电极

400c：脉搏计

500：计算机(信号处理装置)

500b：活体信息监测仪

500c：活体信息监测仪

500d：微波发送装置

500e：信号处理装置

500f：信号处理装置

500g：信号处理装置

510：处理器(cpu)

511：信号解析部

511a第一信号解析部

511b第二信号解析部

512：状态判断部

512a第一状态判断部

512b第二状态判断部

513：活体信息检测部

513a：第一活体信息检测部

513b：第二活体信息检测部

520：存储器

521：活体信息积存部

530：显示器(输出装置)

531：输出部

540：操作部

560：接口(输出装置)

561：信号获取部

562：发送部

570：扬声器

580：微波发送部