CN107249458A - 生物体监视装置、生物体监视方法以及生物体监视系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物体监视装置，生物体监视方法以及生物体监视系统。本发明的生物体监视装置以及生物体监视方法以及使用了上述生物体监视装置的生物体监视系统，基于规定时间的多普勒信号中的信号强度，判定监视对象的生物体的第1种类的第1活动的有无，基于将上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度标准化了的标准化信号，判定上述监视对象的生物体的与上述第1种类不同的第2种类的第2活动的有无，而且，基于这些第1以及第2判定结果，判定上述监视对象的生物体的最终的活动的有无。

Description

生物体监视装置、生物体监视方法以及生物体监视系统

技术领域

本发明涉及对作为应监视的监视对象的生物体进行监视的生物体监视装置以及生物体监视方法，还涉及使用了上述生物体监视装置的生物体监视系统。

背景技术

我国，由于伴随着战后的高度经济成长的生活水准的提高、卫生环境的改善以及医疗水准的提高等成为老龄化社会，详细而言，成为65岁以上的人口相对于总人口的比例亦即老龄化率超过21％的超老龄化社会。另外，在2005年，65岁以上的老年人人口相对于总人口约1亿2765万人是约2556万人，与此相对，预测到2020年，老年人人口相对于总人口约1亿2411万人是约3456万人。在这样的老龄化社会中，可以预见因疾病、受伤、高龄等导致需要看护、护理的被护理者会比不是老龄化社会的通常的社会产生的被护理者增加。

这样的被护理者入住医院、老人福利设施(日本的法律中老人短期入住设施、养老院以及特别看护养老院等)等设施，接受其看护、护理。在这样的医院、老人福利设施等的设施中，为了使被护理者自在且安心地生活，看护师、护理士等通过定期地巡视来确认其安否。然而，与白班的时间段相比较，在准夜班、夜班的时间段中，由于看护师、护理士等的人数减少，所以每个人的业务负荷增大，因此要求减轻上述业务负荷。因此，近年来对要护理人员等的、应监视的监视对象亦即生物体进行监视(监视器)的生物体监视装置被研究、被开发。

作为这样的生物体监视装置的一个例子，例如有专利文献1所公开的装置。该专利文献1公开的监视系统具备：被设置于住所内，发送发送波并且接收该发送波的反射波，输出与该接收到的反射波对应的输出信号的传感器；从由上述传感器输出的输出信号提取与居住者的呼吸对应的频带的呼吸信号、与上述居住者的活动对应的、比该呼吸信号高的频带的活动信号的信号处理部；输入由上述信号处理部提取的呼吸信号与活动信号，对该呼吸信号进行检测，并且在基于该活动信号判定为居住者在一定时间以上没有活动的情况下，判定为该居住者处于异常状态的判定部。更具体而言，在上述专利文献1公开的监视系统中，首先，对传感器的输出信号中是否包含与呼吸信号相当的1Hz以下的低频信号进行判定，由此判定居住者是否处于住所内。接下来，在判定为存在呼吸信号(居住者处于住所内)的情况下，进一步对与表示居住者的活动的活动信号相当的比上述1Hz高的高频信号是否被包含于上述传感器的输出信号中进行判定，在判定为没有活动信号的情况下，进一步对没有该活动信号的状态是否是持续10分钟以上进行判定，由此，判定居住者是否处于异常。即，通过呼吸信号的有、无，来判定居住者在或不在住所内，在有呼吸信号、换句话说，在居住者存在于住所内的情况下，利用无活动信号的持续时间，来判定居住者有无异常。

然而，在上述专利文献1公开的监视系统中，对于呼吸信号的有无及活动信号的有无，均是仅以设定为恒定值的阈值(与呼吸信号相当的频率)来进行判定。传感器的输出信号因传感器与监视对象之间的距离、监视对象的姿势等而信号电平不同，由此有时利用恒定值的阈值会因包含于传感器的输出信号的传感器噪声而导致误判定。另外，呼吸信号与传感器噪声频率均小，仅用频率来区别是困难的。

专利文献1:日本特开2006-285795号公报

发明内容

本发明正是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提供一种能够更高精度地判定活动的有无的生物体监视装置以及生物体监视方法，进而使用了上述生物体监视装置的生物体监视系统。

本发明的生物体监视装置以及生物体监视方法，基于规定时间的多普勒信号中的信号强度，对监视对象的生物体的第1种类的第1活动的有无进行判定，基于将上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度标准化了的标准化信号，对上述监视对象的生物体的与上述第1种类不同的第2种类的第2活动的有无进行判定，而且，基于这些第1以及第2判定结果，对上述监视对象的生物体的最终的活动的有无进行判定。而且，本发明的生物体监视系统，使用这样的生物体监视装置。因此，本发明的生物体监视装置以及生物体监视方法，能够以更高的精度判定上述最终的活动的有无。而且，根据本发明，能够提供使用了上述生物体监视装置的生物体监视系统。

上述以及其他的本发明的目的、特征以及优点通过以下的详细的记载及附图能够变得清楚。

附图说明

图1是表示实施方式中的生物体监视系统的构成的图。

图2是表示上述生物体监视系统的生物体监视装置中的多普勒传感器部的构成的图。

图3是用于对基于发送方向变更部的发送波的发送方向进行说明的图。

图4是表示上述生物体监视系统的生物体监视装置中的信号处理部的构成的图。

图5是表示上述信号处理部中的第1判定部的构成的图。

图6是表示第1实施方式的生物体监视系统中的第2判定部的构成的图。

图7是表示在标准化峰值与功率的坐标空间中的呼吸信号、体动信号以及传感器噪声信号的各分布的图。

图8是表示检测到体动时的多普勒信号以及其功率谱的一个例子的图。

图9是表示检测到呼吸时的多普勒信号以及其功率谱的一个例子的图。

图10是表示传感器噪声信号以及其功率谱的一个例子的图。

图11是表示第1实施方式的生物体监视系统中的生物体监视装置的动作的流程图。

图12是表示在标准化峰值与功率的坐标空间中的呼吸信号、体动信号、传感器噪声信号以及干扰信号的各分布的图。

图13是表示检测到生物体以外的其他的物体(干扰)时的多普勒信号以及其功率谱的一个例子的图。

图14是表示第2实施方式的生物体监视系统中的第2判定部的构成的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。此外，在各图中赋予了相同的附图标记的构成表示相同的构成，适当地省略其说明。在本说明书中，在通称的情况下以省略了标号的参照附图标记来表示，在表示个别的构成的情况下以附加标号的参照附图标记来表示。

实施方式中的生物体监视装置是对作为监视对象的生物体的相互不同的种类的多个活动中的被预先设定的至少两种的第1以及第2活动以及传感器噪声分别进行区分并判定上述第1活动的有无以及上述第2活动的有无，基于上述各判定结果最终对上述监视对象的生物体的动作的有无进行判定的装置。在上述第1活动例如是翻身等的比较大的动作且非周期性的活动(不规则活动)，上述第2活动例如是呼吸等的比较小的动作且周期性的活动(规则的活动)的情况下，以规定时间的多普勒信号中的信号强度来区分上述第1活动与上述第2活动以及传感器噪声并判定上述第1活动的有无，以上述规定时间的多普勒信号中的标准化信号来区分上述第2活动与传感器噪声并对上述第2活动的有无进行判定。上述第1活动与传感器噪声均具有不规则性，因此在信号的轮廓(信号的形状)这一点上很难区分，上述第2活动与传感器噪声均是信号强度比较小的，因此在信号强度这一点上很难区分。因此，在本实施方式中的生物体监视装置中，首先，通过利用在信号强度(功率)上存在有参考意义的差别这一点，以信号强度来区分上述第1活动与上述第2活动以及传感器噪声，通过利用在信号的轮廓(信号的形状)上存在有参考意义的差别这一点，以标准化信号来区分上述第2活动与传感器噪声，而且，在分别进行了区分后，各自判定上述第1活动的有无以及上述第2活动的有无。由此本实施方式中的生物体监视装置能够更高精度地判定上述第1活动的有无以及上述第2活动的有无，因此，能够更高精度地判定上述最终活动的有无。

以下，关于这样的生物体监视装置的生物体监视系统，通过一个例子的第1以及第2实施方式来更具体地进行说明。

(第1实施方式)

图1是表示实施方式中的生物体监视系统的构成的图。图2是表示上述生物体监视系统的生物体监视装置中的多普勒传感器部的构成的图。图3是用于对基于发送方向变更部的发送波的发送方向进行说明的图。图4是表示上述生物体监视系统的生物体监视装置中的信号处理部的构成的图。图5是表示上述信号处理部中的第1判定部的构成的图。图6是表示第1实施方式的生物体监视系统中的第2判定部的构成的图。图7是表示在标准化峰值与功率的坐标空间中的呼吸信号、体动信号以及传感器噪声信号的各分布的图。图7的横轴是标准化峰值，其纵轴是功率(信号强度)。图8是表示体动时的多普勒信号以及其功率谱的一个例子的图。图9是表示呼吸时的多普勒信号以及其功率谱的一个例子的图。图10是表示传感器噪声信号以及其功率谱的一个例子的图。图8A、图9A以及图10A表示时间空间上的多普勒信号，其横轴是时间，其纵轴是输出值(信号电平、振幅)。图8B、图9B以及图10B表示频率空间上的多普勒信号(功率谱)，其横轴是频率，其纵轴是各频率分量的功率(各频率分量的振幅)。

第1实施方式中的生物体监视系统Sa如图1所示，例如具备第1实施方式的生物体监视装置MAa、生物体监视主装置PA、生物体监视子装置TA。

生物体监视主装置PA是以能够通信的方式与生物体监视装置MAa连接，在从生物体监视装置MAa接收到后述的异常检测信号的情况下，向外部报告监视对象的生物体OJ没有最终的活动的意旨的装置。例如，生物体监视主装置PA具备显示信息的例如液晶显示器(LCD)等显示装置，通过在上述显示装置显示表示监视对象的生物体OJ没有最终的活动的意旨的警告显示(例如警告消息、警告标志等)来实施上述报告。而且，例如上述报告通过向生物体监视子装置TA发送包含了监视对象的生物体没有最终的活动的意旨的异常检测信号，在该生物体监视子装置TA显示上述警告显示而被实施。这样的生物体监视主装置PA，例如通过具有液晶显示器(LCD)等显示装置来保持显示功能，能够由通过具备以有线、无线与LAN(Local Area Network：局域网)、电话网(例如移动体电话网等)以及数据通信网(例如WiFi等)等连接的通信接口而具有通信功能的计算机构成。

生物体监视子装置TA是具备通信功能以及显示功能的、以能够通信的方式与生物体监视装置MAa连接，显示包含于从生物体监视装置MAa发送来的通信信号的信息的装置。这样的生物体监视子装置TA例如，能够由所谓的平板电脑、智能手机、移动电话机等的、能够携带的通信终端装置构成。

第1实施方式中的生物体监视装置MAa例如，如图1所示，具备多普勒传感器部1、信号处理部2a，配置为能够对作为应监视的监视对象的生物体OJ应处的空间(所在空间)进行监视。

多普勒传感器部1是发送发送波，接收由物体反射的上述发送波的反射波，基于上述发送波与上述反射波输出多普勒频率分量的多普勒信号的传感器装置。在上述物体移动的情况下，通过所谓的多普勒效应与上述物体的移动的速度成正比而反射波的频率偏移，因此发送波的频率与反射波的频率产生差(多普勒频率分量)。多普勒传感器部1将该多普勒频率分量的信号作为多普勒信号来生成、输出。上述发送波只要是超声波、微波等即可，在本实施方式中是2.4GHz～24GHz的微波。微波透过衣服能够被生物体的体表反射，因此即使生物体穿着衣服也能够检测体表的活动而优选。多普勒传感器部1被配置为向上述所在空间发送上述发送波，并从上述空间接收上述反射波。该多普勒频率分量的多普勒信号被从多普勒传感器部1向信号处理部2a输出。

这样的多普勒传感器部1，更具体而言，例如如图2所示，具备发送部11、发送天线12、接收天线13、接收部14以及模拟数字变换部(AD变换部)15。

发送部11是生成与微波对应的电信号的发送波的电路，例如具备具有耿氏二极管、放大电路等的微波振荡电路等而构成。发送天线12是与发送部11连接，将由发送部11生成的电信号的发送波变换为微波的发送波，向上述所在空间发射上述微波的发送波的天线。发送天线12以规定的指向特性(主瓣的半值宽度以及发送方向)发射微波的发送波。

接收天线13是从上述所在空间取得微波并将微波变换为电信号的天线。接收部14是与接收天线13连接，根据从接收天线13输出的电信号、以及电信号的发送波，通过信号处理生成多普勒频率分量的多普勒信号的电路。接收部14也可是生成1信道的多普勒信号的电路，但在本实施方式中为了更高精度地检测，例如是具备正交相位检波器等，生成I信道与Q沟道2个信道的多普勒信号(I信道数据I(t)以及Q信道数据Q(t))的电路。在该2个信道的接收部14中，多普勒频率分量的多普勒信号Dp(t)成为I(t)+i×Q(t)的复数信号(Dp(t)＝I(t)+i×Q(t)，i是虚数单位，i2＝-1)。AD变换部15是与接收部14连接的、通过以规定的取样间隔对模拟的多普勒信号进行取样并进行数字化而变换为数字的多普勒信号的电路。AD变换部15与信号处理部2a连接，将该AD变换后的数字的多普勒信号(I信道数据I(t)以及Q信道数据Q(t))向信号处理部2a输出。此外，在图2以及图4所示的例中，AD变换部15设置于多普勒传感器部1，但也可代替其而设置于信号处理部2a。

发送天线12以及接收天线13分别被配置为面向上述所在空间。更具体而言，例如，如图1所示，多普勒传感器部1以发送天线12以及接收天线13朝向上述所在空间的方式，被设置于形成上述所在空间的房间的天花板CE表面上。多普勒传感器部1虽优选被配置于生物体OJ使用的床BT上方的天花板CE表面上，但也可被设置于除了上述床BT上方以外的其他的天花板CE表面上。在这样的情况下，为了使发送波的发送方向朝向上述床BT的方向，优选生物体监视装置MAa具备变更上述发送波的发送方向的发送方向变更部。该发送方向变更部例如，如图2所示，在发送天线12以及接收天线13被设置于多普勒传感器部1的一端的情况下，具备使在多普勒传感器部1的一端以及另一端的多普勒传感器部1与天花板面之间的各距离不同的离接部件而构成。作为这样的离接部件，例如能够利用被配置于多普勒传感器部1的一端的、相对于多普勒传感器部1能够伸缩的例如以螺钉、螺栓等的以螺旋状形成了槽的部件。在以该螺旋状形成了槽的部件中，通过改变旋转量能够改变从多普勒传感器部1突出的突出长度，能够使多普勒传感器部1的一端以及另一端的多普勒传感器部1与天花板面之间的各距离不同，能够变更发送波的发送方向。而且，例如发送方向变更部具备以与天花板CE表面平行的方向为轴而能够绕该轴旋转多普勒传感器部1的旋转机构而构成。作为这样的旋转机构能够利用被配设于天花板CE表面、将输出轴安装于多普勒传感器部1的例如步进马达等马达。在该马达中，通过改变输出轴的旋转量使多普勒传感器部1绕上述轴旋转，能够变更发送波的发送方向。通过还具备这样的发送方向变更部，无论是如图3中实线所示，多普勒传感器部1被配置于上述生物体OJ使用的床BT1上方的天花板CE表面上的情况下，还是如图3中点划线所示，被配置于除了上述生物体OJ使用的床BT2上方以外的其他的天花板CE表面上的情况下，生物体监视装置Maa都能够使发送波的发送方向朝向床BT1、BT2的方向。这样生物体监视装置MAa通过改变上述发送波的发送方向，能够更适当地向监视对象的上述生物体OJ发送发送波，能够更适当地捕捉上述生物体，因此能够更高精度地判定后述的最终的活动的有无。此外，床BT的配置位置是预定上述监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置的一个例子。

信号处理部2a与多普勒传感器部1连接，对从多普勒传感器部1输出的被输入到该信号处理部2a的多普勒频率分量的多普勒信号进行信号处理，判定上述生物体OJ的最终的活动的有无，在其判定的结果是判定为上述生物体OJ没有最终的活动的情况下，将包含上述生物体OJ没有上述最终的活动的意旨的异常检测信号向生物体监视主装置PA发送。这样的信号处理部2a例如，如图4所示，具备前处理部21、第1判定部22、第2判定部23a、最终判定部24、外部接口部(外部IF部)25以及存储部26。

前处理部21是与多普勒传感器部1连接的、对从多普勒传感器部1输出的并输入到该前处理部21的多普勒频率分量的多普勒信号进行信号处理以便在下段的第1以及第2判定部22、23中能够处理的前处理部。在本实施方式中，第1以及第2判定部22、23在频率空间处理多普勒信号，使用该信号强度和以上述信号强度对多普勒信号标准化后的标准化信号，因此前处理部21是将多普勒信号以频率空间表现，求出该信号强度的部件。这样的前处理部21例如，如图4所示，具备频率解析部211、功率计算部212。

频率解析部211是将从多普勒传感器部1输入的时间空间的多普勒信号变换为频率空间的多普勒信号(功率谱)的频率解析部。该频率空间的多普勒信号被从频率解析部211向功率计算部212输出。从该时间空间向频率空间的变换能够使用公知的常用手段，例如能够使用高速傅立叶变换法(FFT(Fast Fourier Transform)法)、离散傅立叶变换法(DFT(Discrete Fourier Transform)法)、离散余弦变换法(DCT(Discrete CosineTransform)法)以及小波变换法等。在本实施方式中，频率解析部211通过公知技术的短时间傅立叶变换法(STFT(Short-Time Fourier Transform)法)将上述时间空间的多普勒信号变换为频率空间的多普勒信号。在该STFT法中，从多普勒传感器部1输入的时间空间的多普勒信号，通过所谓的窗函数仅被取出规定时间的多普勒信号，对该规定时间的多普勒信号进行傅立叶变换，由此生成频率空间的多普勒信号(功率谱)。实际上，多普勒信号以AD变换部15的取样间隔被从多普勒传感器部1连续地输入，因此频率解析部211一边在时间上使窗函数错开一边对从多普勒传感器部1输入的多普勒信号作用该窗函数，分别对其进行傅立叶变换。通过窗函数取出的各规定时间的多普勒信号，即使是相互独立也可，但为了提高时间分辨率，保持相互交叠部分。该交叠部分优选是相对于上述规定时间的多普勒信号整体的1/2～1/4之间。

功率计算部212是与频率解析部211连接的、求出规定时间的多普勒信号中的信号强度(功率)的功率计算部。规定时间的多普勒信号中的信号强度从功率计算部212分别被向第1以及第2判定部22、23输出。在本实施方式中，频率解析部211一边在时间上使窗函数错开一边对从多普勒传感器部1输入的多普勒信号作用该窗函数，分别对其进行傅立叶变换，功率计算部212也与此相对应，分别对以时间序列按顺序排列的相互不同的多个规定时间的多普勒信号(频率空间的多普勒信号)求出信号强度。

更具体而言，例如，功率计算部212在频率空间的多普勒信号(功率谱)中，通过对各频率分量的振幅进行累计，求出规定时间的多普勒信号中的信号强度(功率)。而且，例如功率计算部212在频率空间的多普勒信号(功率谱)中，通过对各频率分量的振幅的对数进行累计，求出规定时间的多普勒信号中的对数的信号强度。此外，可以是各频率分量的振幅的累计针对全部频率分量实施，功率计算部212求出规定时间的多普勒信号中的合计的信号强度(或者对数的信号强度)，但也可以是各频率分量的振幅的累计针对规定的频率范围中的频率分量实施，功率计算部212求出规定时间的多普勒信号中的上述规定的频率范围的部分的信号强度(或者对数的信号强度)。特别是，由呼吸等引起的多普勒信号功率集中于约1Hz以下的低频率范围，因此优选上述规定的频率范围是约1Hz以下的低频率范围。另外，各频率分量的振幅的累计可以按照频率、或者按照规定的频率范围，赋予规定的权重。例如，约1Hz以下的低频率范围的各频率分量的振幅(或者其对数)的累计，对各频率分量的振幅(或者其对数)赋予第1权重来实施，超过约1Hz的剩余的频率范围中的各频率分量的振幅(或者其对数)的累计，对各频率分量的振幅(或者其对数)赋予比第1权重小的第2权重来实施。

此外，上述中，功率计算部212虽对频率空间的多普勒信号求出其信号强度，但也可对时间空间的多普勒信号求出其信号强度。

第1判定部22与前处理部21的功率计算部212连接，基于规定时间的多普勒信号中的信号强度，进行对监视对象的生物体的第1种类的第1活动的有无进行判定的第1判定处理。更具体而言，第1判定部22例如，作为上述第1判定处理，根据规定时间的多普勒信号中的信号强度是否超过规定的阈值(第1阈值)，来判定监视对象的生物体OJ是否有第1种类的第1活动。该第1判定处理的判定结果被从第1判定部22向最终判定部24输出。在本实施方式中，如上述那样，前处理部21对以时间序列按顺序排列的相互不同的多个规定时间的多普勒信号的每个进行前处理，因此第1判定部22与此对应地，对以时间序列按顺序排列的相互不同的上述多个规定时间的多普勒信号的每个，进行上述第1判定处理。

更详细而言，第1判定部22在一个例子中，如图5所示，具备第1活动有无判定部221、阈值变更部222。第1活动有无判定部221是作为上述第1判定处理，根据上述规定时间的多普勒信号中的信号强度是否超过从阈值变更部222输出的第1阈值，判定监视对象的生物体OJ是否有第1种类的第1活动的判定部。阈值变更部222与第1活动有无判定部221连接，是根据多普勒传感器部1的配置位置与预定上述监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置之间的距离来变更上述第1阈值的阈值变更部。例如，上述距离与上述第1阈值的关系式(第1阈值关系式)或者相互不同的多个上述距离分别与多个上述阈值建立对应的关系表(第1阈值关系表)被预先存储在后述的存储部26，阈值变更部222求出对应于多普勒传感器部1的配置位置与预定了上述监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置之间的距离的第1阈值，将该求出的阈值向第1活动有无判定部221输出。对于由多普勒传感器部1获得的多普勒信号，若多普勒传感器部1的配置位置与预定上述监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置之间的距离越远则越小，因此第1阈值以多普勒传感器部1的配置位置与预定上述监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置之间的距离越远则越小的方式，与上述距离建立对应。第1活动有无判定部221利用与从该阈值变更部222输入的上述距离对应的第1阈值，执行上述第1判定处理。

这里，多普勒传感器部1的配置位置与预定上述监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置之间的距离例如，在设置生物体监视装置MAa时等，由用户经由生物体监视主装置PA、图略的设定装置等的外部设备向生物体监视装置MAa输入即可。而且，例如多普勒传感器部1的配置位置与预定上述监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置之间的上述距离成为上述发送波的发送方向的函数，因此阈值变更部222也可基于上述发送波的发送方向，求出多普勒传感器部1的配置位置与预定上述监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置之间的上述距离。此时，上述发送方向与上述距离的关系式(距离关系式)或者相互不同的多个上述发送方向分别与多个上述距离建立对应的关系表(距离关系表)被预先存储于存储部26，阈值变更部222求出与上述发送方向对应的距离。对于该发送方向而言，例如，生物体监视装置MAa还具备以配设有多普勒传感器部1的天花板CE表面的法线方向为基准(0度)、对多普勒传感器部1的倾斜进行检测的角度传感器，通过该角度传感器来检测即可，而且，例如也可是生物体监视装置MAa还具备以配设了多普勒传感器部1的天花板CE表面的法线方向为基准(0度)，设定多普勒传感器部1的倾斜并输入的例如旋转开关、双列直插开关等的设定开关，在设置生物体监视装置MAa时等，由用户经由上述设定开关向生物体监视装置MAa输入即可。由此，生物体监视装置MAa能够根据上述发送波的发送方向设定上述第1阈值。

第2判定部23a与前处理部21的功率计算部212连接，是基于将第1判定部22的上述第1判定处理中使用的上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度进行了标准化的标准化信号，进行对上述监视对象的生物体OJ的与上述第1种类不同的第2种类的第2活动的有无进行判定的第2判定处理的判定部。更具体而言，第2判定部23a例如作为上述第2判定处理，根据将上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度标准化了的标准化信号中的最大峰值是否超过规定的阈值(第2阈值)，来判定上述监视对象的生物体是否有上述第2活动。该第2判定处理的判定结果被从第2判定部23a向最终判定部24输出。在本实施方式中，如上述那样，前处理部21针对以时间序列按顺序排列的相互不同的多个规定时间的多普勒信号分别进行前处理，因此第2判定部23a与此对应地，也对以时间序列按顺序排列的相互不同的上述多个规定时间的多普勒信号分别进行上述第2判定处理。

更详细而言，第2判定部23a在一个例子中，如图6所示具备标准化部231、第2活动有无判定部233a。标准化部231是生成将上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度标准化了的标准化信号的部件。更具体而言，标准化部231求出上述规定时间的多普勒信号的功率谱(频率空间的多普勒信号)中的最大值，用各频率分量除以该求出的最大值来进行标准化，求出上述标准化信号。第2活动有无判定部233a与标准化部231连接，是作为上述第2判定处理，根据上述标准化信号(标准化功率谱)中的最大峰值是否超过第2阈值，判定监视对象的生物体OJ是否有第2活动的判定部。

由该第1判定部22判定的上述第1活动，优选例如是翻身等的比较大的动作且非周期性的活动，由第2判定部23a判定的上述第2活动优选例如是呼吸等的比较小的动作且周期性的活动。对在判定这样的第1以及第2活动的各有无时的上述第1以及第2阈值进行说明。

作为上述第1活动的一个例子，例如步行、翻身等的体动同时存在缓慢地移动的躯干的活动与快速移动的手足的活动，是比较大的动作且非周期性的活动。这样的与身体的各部进行各种动作的体动对应的多普勒信号是具有相对大的信号强度的相对宽频带的信号，在时间空间中，例如，如图8A所示，成为振幅相对大且随着时间经过振幅不规则地变化的信号，频率空间中，如图8B所示，成为特定的频率分量中没有峰值的相对平的(平坦的)轮廓。

另一方面，作为上述第2活动的一个例子，呼吸的活动表现为胸部的上下移动，是比较小的动作且周期性的活动。在安静呼吸中，一般是约12～25次/分，以约0.2Hz～0.4Hz胸部上下移动。与这样的呼吸的活动对应的多普勒信号是具有相对小的信号强度的相对狭频带的信号，在时间空间中，例如如图9A所示，成为振幅相对小且随着时间经过而振幅规则地变化的信号，在频率空间中，如图9B所示，成为在特定的频率分量(在图9B所示的例中约0.3Hz)具有峰值的轮廓。

多普勒传感器部1的传感器噪声是所谓的热噪声，成为白噪声，在时间空间中，例如如图10A所示，成为振幅相对小且随着时间经过而振幅几乎不变化的平的信号，在频率空间中，如图10B所示，成为在特定的频率分量中不具有峰值的相对平的(平坦的)轮廓。

因此，在标准化信号的最大峰值(标准化峰值)与信号强度(功率)的坐标空间中，由呼吸引起的信号(呼吸信号)、由体动引起的信号(体动信号)以及传感器噪声的信号(传感器噪声信号)，如图7所示那样分布。即，对于上述体动信号而言，分布在标准化峰值(最大峰值)相对小且信号强度相对大的第1区域AR1，对于上述呼吸信号而言，分布在标准化峰值(最大峰值)相对大且信号强度相对小的第2区域AR2，而且，对于传感器噪声信号而言，分布在标准化峰值(最大峰值)相对小且信号强度相对小的第3区域AR3。

因此，上述第1阈值Th1如图7中与横轴平行的虚线所示，被设定为区分上述第1区域AR1与上述第2以及第3区域AR2、AR3的信号强度。上述第1阈值Th1能够通过调查多个样本，适当地设定为这样的信号强度。另外，上述第2阈值Th2如图7中与纵轴平行的虚线所示，被设定为区分上述上述第2区域AR2与上述第3区域AR3的标准化峰值。上述第2阈值Th2能够通过调查多个样本，适当地设定为这样的标准化峰值。

这里，从多普勒传感器部1观察的监视对象的生物体OJ的外观的大小根据多普勒传感器部1的配置位置与预定上述监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置之间的距离而变化，随着上述距离增大而(随着预定上述监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置离开上述多普勒传感器部的配置位置)变小。因此，上述多普勒信号中的信号强度也变小。因此，在本实施方式中，生物体监视装置MAa如上述那样具备阈值变更部222，根据多普勒传感器部1的配置位置与预定上述监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置之间的上述距离，来变更上述第1阈值Th1。由此，能够更适当地设定第1阈值Th1，能够更高精度地实施上述第1判定处理。

返回图4，最终判定部24与第1以及第2判定部22、23a分别连接，是基于第1判定部22的第1判定结果与第2判定部23a的第2判定结果，判定有无上述监视对象的生物体OJ的最终的活动的判定部。更具体而言，最终判定部24在上述第1判定结果表示没有上述第1活动、上述第2判定结果表示没有上述第2活动的情况下，判定为上述监视对象的生物体OJ没有最终的活动，另一方面，在上述第1以及第2判定结果的至少任一方表示了有活动的情况下，判定为上述监视对象的生物体OJ存在最终的活动。而且，最终判定部24在判定为上述监视对象的生物体OJ没有上述最终的活动的情况下，生成包含了上述监视对象的生物体OJ没有上述最终的活动的意旨的异常检测信号，并向外部IF部25输出。在本实施方式中，如上述那样，第1判定部22针对以时间序列按顺序排列的相互不同的上述多个规定时间的多普勒信号分别进行上述第1判定处理，第2判定部23a针对以上述时间序列按顺序排列的相互不同的上述多个规定时间的多普勒信号分别进行上述第2判定处理，因此最终判定部24对应于此，基于由第1判定部22进行的多个上述第1判定处理的多个第1判定结果和由第2判定部23a进行的多个上述第2判定处理的多个第2判定结果，对上述监视对象的生物体OJ的最终的活动的有无进行判定。由此能够更高精度地判定上述最终的活动的有无。在该判定中，例如最终判定部24例如在5次、10次等的规定次数连续地判定为第1以及第2判定结果均是无的情况下，判定为没有上述最终的活动。而且，例如最终判定部24针对例如30秒、1分钟等的规定时间中的第1以及第2判定处理的总次数，例如在60％、70％等判定为第1以及第2判定结果均是无的情况下，判定为没有上述最终的活动。

这些前处理部21、第1判定部22、第2判定部23a以及最终判定部24例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)或者DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)通过信号处理程序等功能性地构成。

外部IF部25与最终判定部24连接，是以有线、无线与LAN、电话网以及数据通信网等连接的通信接口，根据规定的通信协议经由网(网络)与生物体监视主装置PA之间进行通信信号的通信。外部IF部25是异常检测通信部的一个例子，将从最终判定部24输出并向该外部IF部25输入的异常检测信号向生物体监视主装置PA发送。

存储部26是对各种的规定的程序以及各种的规定的数据进行存储的电路。在上述各种的规定的程序中，例如包含对来自多普勒传感器部1的多普勒信号进行前处理的前处理程序、基于来自多普勒传感器部1的多普勒信号进行上述第1以及第2判定处理、并基于这些结果对监视对象的生物体OJ的上述最终的活动的有无进行判定的活动判定程序等的信号处理程序。存储部26例如具备作为非易失性的存储元件的ROM(Read Only Memory：只读存储器)、作为能够改写的非易失性的存储元件的EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory：电可擦除可编程只读存储器)等。而且，存储部26包含对在上述规定的程序的执行中产生的数据等进行存储的成为上述CPU、DPS的所谓的工作存储器的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等。

在这样的生物体监视系统Sa中，在设置生物体监视装置MAa的情况下，例如，多普勒传感器部1被设置于生物体OJ所使用的床BT上方的天花板CE表面上。而且，例如在设置生物体监视装置MAa的情况下，多普勒传感器部1被设置于除了上述床BT上方以外的其他的天花板CE表面上。此时，以上述发送波的发送方向朝向上述床BT(所在预定位置)的方式，来调整上述发送方向变更部。而且根据用户输入时等的需要，将多普勒传感器部1的配置位置与预定上述监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置之间的距离、或者上述发送波的发送方向输入到生物体监视装置MAa。在这样的初始设定的结束后，生物体监视系统Sa开始运转，关于监视对象的生物体OJ的最终的活动的判定，如以下那样进行动作。

图11是表示第1实施方式的生物体监视系统中的生物体监视装置的动作的流程图。在图11中，在处理S1中，由多普勒传感器部1取得多普勒信号，该取得的多普勒信号被从多普勒传感器部1向信号处理部2a输出。

接下来，在处理S2中，由前处理部21对规定时间的多普勒信号进行前处理。更具体而言，由频率解析部211将规定时间中的时间空间的多普勒信号变换为频率空间的多普勒信号，由功率计算部212计算规定时间中的多普勒信号的信号强度。而且，该求出的信号强度被从前处理部21向第1判定部22输出，该求出的规定时间中的频率空间的多普勒信号以及其信号强度被从前处理部21向第2判定部23a输出。

接下来，在处理S3中，由第1判定部22执行第1判定处理。更具体而言，第1判定部22根据规定时间的多普勒信号中的信号强度是否超过第1阈值，判定监视对象的生物体OJ是否有第1种类的第1活动、在本实施方式中为上述体动。更详细而言，在本实施方式中，阈值变更部222将根据多普勒传感器部1的配置位置与预定上述监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置之间的距离而变更的第1阈值向第1活动有无判定部221输出，第1活动有无判定部221根据上述规定时间的多普勒信号中的信号强度是否超过从阈值变更部222输出的上述第1阈值，判定上述监视对象的生物体OJ是否有第1种类的第1活动(该例中是体动)。在该判定中，第1活动有无判定部221在规定时间的多普勒信号中的信号强度超过上述第1阈值的情况下，判定为监视对象的生物体OJ有第1种类的第1活动(该例中是体动)，在规定时间的多普勒信号中的信号强度是上述第1阈值以下的情况下，判定为监视对象的生物体OJ没有第1种类的第1活动(该例中是体动)。该第1判定处理的第1判定结果被从第1判定部22向最终判定部24输出。

在处理S4中，由第2判定部23a执行第2判定处理。更具体而言，第2判定部23a根据将上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度标准化了的标准化信号中的最大峰值是否超过第2阈值，判定上述监视对象的生物体OJ是否有上述第2活动、在本实施方式中是上述呼吸动作。更详细而言，在本实施方式中，标准化部231生成将上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度标准化了的标准化信号。第2活动有无判定部233a根据该标准化信号(标准化功率谱)求出其最大峰值，根据该求出的最大峰值是否超过第2阈值，判定上述监视对象的生物体OJ是否有第2活动(该例中是呼吸动作)。在该判定中，第2活动有无判定部233a在上述最大峰值超过上述第2阈值的情况下，判定为监视对象的生物体OJ有第2种类的第2活动(该例中是呼吸动作)，在上述最大峰值是上述第2阈值以下的情况下，判定为监视对象的生物体OJ没有第2种类的第2活动(该例中是呼吸动作)。该第2判定处理的第2判定结果被从第2判定部23a输出到最终判定部24。

此外，在上述中，对在处理S4之前执行处理S3的情况进行了说明，相反也可在处理S3之前执行处理S4，而且这些处理S3以及处理S4也可在时间上平行地执行。并且，也可以构成为在处理S3中，在判定为监视对象的生物体OJ没有第1种类的活动的情况下，执行处理S4，在判定为有第1活动的情况下，跳过处理S4。

接下来，在处理S5中，由最终判定部24执行最终判定处理。更具体而言，最终判定部24基于第1判定部22的第1判定结果和第2判定部23a的第2判定结果，判定上述监视对象的生物体OJ的最终的活动的有无。在该判定中，最终判定部24在上述第1判定结果表示没有上述第1活动(该例中是体动)，且上述第2判定结果表示没有上述第2活动(该例中是呼吸动作)的情况下，判定为没有上述监视对象的生物体OJ的最终的活动，另一方面，在上述第1以及第2判定结果的至少任一方有活动的情况下，判定为有上述监视对象的生物体OJ的最终的活动。

这里，在本实施方式中，对以时间序列按顺序排列的相互不同的多个规定时间的多普勒信号分别执行处理S2至处理S4的各处理。即，如上述那样通过使窗函数在时间上错开，前处理部21针对以时间序列按顺序排列的相互不同的多个规定时间的多普勒信号的每个分别执行处理S2的前处理。针对这些被前处理的、以时间序列按顺序排列的相互不同的多个规定时间的多普勒信号的每个，第1判定部22分别执行处理S3的第1判定处理，第2判定部23a分别执行处理S4的第2判定处理。而且，最终判定部24在处理S5中，基于由第1判定部22进行的多个上述第1判定处理的多个第1判定结果和由第2判定部23a进行的多个上述第2判定处理的多个第2判定结果，判定上述监视对象的生物体OJ的最终的活动的有无。

该处理S5中的最终判定处理的结果是判定为有上述监视对象的生物体OJ的上述最终的活动的情况下(有)，与该最终的活动的有无的判定相关的一个处理结束，开始与上述最终的活动的有无的判定相关的下一个处理。

另一方面，在上述处理S5中的最终判定处理的结果是判定为没有上述监视对象的生物体OJ的上述最终的活动的情况下(无)，执行下面的处理S6，与该最终的活动的有无的判定相关的一个处理结束，开始与上述最终的活动的有无的判定相关的下一个处理。

在处理S6中，最终判定部24生成包含了上述监视对象的生物体OJ没有上述最终的活动的意旨的异常检测信号，并向外部IF部25输出。外部IF部25若从最终判定部24接收到异常检测信号，则将该异常检测信号向生物体监视主装置PA发送。

生物体监视主装置PA若接收该异常检测信号，则由本机的显示装置进行表示监视对象的生物体OJ没有最终的活动的意旨的警告显示，除此之外，或者取而代之，生物体监视主装置PA若接收该异常检测信号，则将异常检测信号向生物体监视子装置TA发送，由该生物体监视子装置TA显示上述警告显示。由此能够督促看护师、护理士等的用户进行针对上述监视对象的生物体OJ的安否确认等的状况确认(状态确认)。

第1判定部22以及第2判定部23a各自的判定结果也可分别通过外部IF部25向生物体监视主装置PA发送。例如，根据第1判定部22的判定结果可明确是否有大的活动，因此除了最终判定结果的安否确认，也能够用于翻身的有无等的确认。

如以上说明那样，本实施方式中的生物体监视系统Sa、生物体监视装置MAa以及安装于其的生物体监视方法，通过第1判定部22的上述第1判定处理以信号强度判定上述监视对象的生物体OJ的上述第1活动(上述的例中的体动)的有无，通过第2判定部23a的上述第2判定处理以标准化信号判定上述监视对象的生物体OJ的上述第2活动(上述的例中的呼吸动作)的有无。因此，本实施方式中的生物体监视系统Sa、生物体监视装置MAa以及安装于其的生物体监视方法，能够以更高的精度分别判定上述第1活动的有无以及第2活动的有无。而且，本实施方式中的生物体监视系统Sa、生物体监视装置MAa以及安装于其的生物体监视方法，通过最终判定部24，基于上述更高精度地判定的第1活动的有无的判定结果以及第2活动的有无的判定结果，判定上述监视对象的生物体OJ的最终的活动的有无，因此能够以更高的精度判定上述最终的活动的有无。

本实施方式中的生物体监视系统Sa、生物体监视装置MAa以及安装于其的生物体监视方法，通过最终判定部24，基于由第1判定部22进行的多个上述第1判定处理的多个第1判定结果和由第2判定部23a进行的多个上述第2判定处理的多个第2判定结果，判定上述监视对象的生物体OJ的最终的活动的有无，因此能够以更高的精度判定上述最终的活动的有无。

从多普勒传感器部1观察的监视对象的生物体OJ的外观的大小根据多普勒传感器部1的配置位置与预定上述监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置之间的距离而变化，随着上述距离增大而变小。因此，上述多普勒信号中的信号强度变小。本实施方式中的生物体监视系统Sa、生物体监视装置MAa以及安装于其的生物体监视方法，通过阈值变更部222，根据多普勒传感器部1的配置位置与预定上述监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置之间的上述距离，变更用于上述第1判定处理的第1阈值，因此能够更适当地设定上述第1阈值，能够以更高的精度实施上述第1判定处理。

接下来对其它的实施方式进行说明。

(第2实施方式)

对于监视对象的生物体OJ存在的所在空间，通常除了生物体OJ以外存在活动的物体的可能性高。作为上述其他的物体，例如例举风扇、被风吹动的窗帘等。这样的上述其他的物体中的活动在生物体OJ的活动的检测中成为干扰、成为噪声。

图12是表示标准化峰值与功率的坐标空间的呼吸信号、体动信号、传感器噪声信号以及干扰信号的各分布的图。图12的横轴是标准化峰值，其纵轴是功率(信号强度)。图13是表示生物体以外的物体(干扰)时的多普勒信号以及其功率谱的一个例子的图。图13A表示时间空间的多普勒信号，其横轴是时间，其纵轴是输出值(信号电平、振幅)。图13B表示频率空间的多普勒信号(功率谱)，其横轴是频率，其纵轴是各频率分量的功率(各频率分量的振幅)。图13表示上述其他的物体是被风吹动的窗帘的情况的多普勒信号以及其功率谱。

在作为这样的上述其他的活动物体在生物体OJ的所在空间存在被风吹动的窗帘的情况下，被风吹动的窗帘一定程度大地或一定程度周期性地哗啦哗啦地活动，相对于图10所示的传感器噪声信号，在时间空间中例如如图13A所示，振幅大，在频率空间中如图13B所示，不是平的(平坦的)轮廓。因此，包含干扰的各信号的分布成为如图12所示那样。即，包含传感器噪声信号的分量的第4区域AR4也包含上述干扰信号的分量，与仅是图7所示的传感器噪声信号的情况的第3区域AR3比较，向功率增大的方向放大，包含呼吸信号的分量的第5区域AR5也包含上述干扰信号的分量，因此与仅是图7所示的呼吸信号的情况的第2区域AR2比较，向标准化峰值变小的方向放大。因此，在上述其他的活动物体存在于生物体OJ的所在空间的情况下，第1实施方式的第2判定部23a中的判定精度降低。因此，第2实施方式中的生物体监视装置基于上述标准化信号的多维的特征量判定上述第2活动的有无，从而提高其判定精度。

使用这样的第2实施方式中的生物体监视装置的生物体监视系统Sb具备第2实施方式的生物体监视装置MAb、生物体监视主装置PA、生物体监视子装置TA。这些第2实施方式的生物体监视装置MAb中的生物体监视主装置PA以及生物体监视子装置TA分别与第1实施方式的生物体监视装置MAa中的生物体监视主装置PA以及生物体监视子装置TA相同，因此省略其说明。

该第2实施方式的生物体监视装置MAb具备多普勒传感器部1、信号处理部2b，被配置为能够监视作为应监视的监视对象的生物体OJ应在的空间(所在空间)。该第2实施方式的生物体监视装置MAb中的多普勒传感器部1与第1实施方式的生物体监视装置MAa中的多普勒传感器部1相同，省略其说明。

信号处理部2b与信号处理部2a相同，与多普勒传感器部1连接，对从多普勒传感器部1输出并向该信号处理部2b输入的多普勒频率分量的多普勒信号进行信号处理，判定上述生物体OJ的最终的活动的有无，在其判定的结果是判定为没有上述生物体OJ的最终的活动的情况下，将包含上述生物体OJ没有上述最终的活动的意旨的异常检测信号向生物体监视主装置PA发送。而且，在第2实施方式中，信号处理部2b具备前处理部21、第1判定部22、第2判定部23b、最终判定部24、外部IF部25以及存储部26。这些第2实施方式的信号处理部2b中的前处理部21、第1判定部22、最终判定部24、外部IF部25以及存储部26分别与第1实施方式的信号处理部2a中的前处理部21、第1判定部22、最终判定部24、外部IF部25以及存储部26相同，省略其说明。

图14是表示第2实施方式的生物体监视系统中的第2判定部的构成的图。该第2实施方式的第2判定部23b与第2判定部23a相同，与前处理部21的功率计算部212连接，基于将第1判定部22的上述第1判定处理中所使用的上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度标准化了的标准化信号，进行对与上述监视对象的生物体OJ的上述第1种类不同的第2种类的第2活动的有无进行判定的第2判定处理。更具体而言，第2实施方式的第2判定部23b基于将用于第1判定部22的上述第1判定处理的上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度标准化了的标准化信号的多维的特征量来判定上述第2活动的有无。这样的第2实施方式的第2判定部23b，例如如图14所示，具备标准化部231、特征提取部232、第2活动有无判定部233b。该第2实施方式的第2判定部23b中的标准化部231除了将其输出向特征提取部232输出以外，与第1实施方式的第2判定部23a中的标准化部231相同，省略其说明。

特征提取部232与标准化部231连接，是基于由标准化部231生成的标准化信号，提取上述标准化信号的多维的特征量的特征提取部。更具体而言，特征提取部232例如，将通过以规定的频率间隔划分上述标准化信号的功率谱而生成的多个时隙(多个区间)的各自的功率谱(时隙的功率谱)的平均值作为上述多维的特征量而求出。上述多维的特征量是表示标准化信号的轮廓(形状)的多个特征量，除了是上述时隙的功率谱中的平均值以外，还是上述时隙的功率谱中的最大值、中心值以及最小值等。上述规定的频率间隔(一个时隙的范围)，例如也可遍及上述标准化信号的功率谱整体而恒定(等间隔)，或者也可不恒定(不等间隔)。而且，例如上述规定的频率间隔例如也可将比规定的频率阈值低的低频率侧设为第1间隔并且将比上述频率阈值高的高频率侧设为比上述第1间隔宽的第2间隔等的、根据频率而可变。特别是，由呼吸等引起的多普勒信号如上述那样，功率集中于约1Hz以下的低频率范围，因此也可将约1Hz以下的低频率侧的第1间隔设为比超过约1Hz的高频率侧的第2间隔狭(细)。

第2活动有无判定部233b与特征提取部232连接，是基于由特征提取部232提取的上述标准化信号的多维的特征量来判定上述第2活动的有无的判定部。对比图9B与图13B可知，作为第2活动的一个例子的呼吸信号中的频率空间的多普勒信号(功率谱)的轮廓与干扰信号中的频率空间的多普勒信号(功率谱)的轮廓不同，因此第2活动有无判定部233b通过使用上述多维的特征量，能够判定作为第2活动的一个例子的呼吸信号的有无。更具体而言，第2活动有无判定部233b使用公知的、基于学习的识别技术而构成。作为该识别技术，例如可例举最近邻决策规则(NN法)、神经网络以及SVM(Support Vector Machine：支持向量机)。学习中使用体动信号、呼吸信号、传感器噪声信号以及干扰信号的教师数据(正确数据)。而且为了能够进行更高精度的判定，除了这些各信号的教师数据之外，优选将存在干扰的状态下的呼吸信号作为教师数据来使用。

这样的第2实施方式中的生物体监视系统Sb，关于监视对象的生物体OJ的最终的活动的判定，除了代替第1实施方式的第2判定部23a的第2判定处理，而由第2实施方式的第2判定部23b执行第2判定处理这一点之外，与使用图11进行了说明的第1实施方式中的生物体监视系统Sa相同地进行动作。在处理S4的第2判定处理中，第2判定部23b通过标准化部231根据上述规定时间的多普勒信号生成上述标准化信号，通过特征提取部232提取该标准化信号的多维的特征量，而且，通过第2活动有无判定部233b基于该多维的特征量来判定上述第2活动的有无。

本实施方式中的生物体监视系统Sb、生物体监视装置MAb以及安装于其的生物体监视方法，基于上述标准化信号的多维的特征量来判定上述第2活动的有无，因此能够减少上述噪声的影响，能够以更高的精度判定上述第2活动(上述的例中的呼吸动作)的有无。

此外，在上述的第1以及第2实施方式中，为了减少干扰信号的影响，上述的第1以及第2实施方式的生物体监视装置MAa、MAb还可以具备变更从多普勒传感器部1发送来的发送波的半值宽度的发送波宽度变更部。这样的生物体监视装置MAa、MAb通过由上述发送波宽度变更部改变上述发送波的半值宽度，能够以发送波优先击中监视对象的上述生物体OJ的方式发送发送波。例如，在监视对象的上述生物体OJ的附近窗帘摇动的情况下，生物体监视装置MAa、MAb通过由发送波宽度变更部变更发送波的半值宽度来限定发送波的发送范围，能够以避开上述窗帘而发送波击中监视对象的上述生物体OJ的方式发送发送波。因此，这样的生物体监视装置MAa、MAb能够更适当地向监视对象的生物体OJ发送发送波，能够更适当地捕捉生物体OJ，能够以更高的精度判定上述最终的活动的有无。

该发送波变更部例如是变更发送天线12中的发射发送波的导波管的开口的大小的开口尺寸变更机构。而且，例如上述发送波变更部是被安装于发送天线12，对从发送天线12发射的发送波进行会聚的电波透镜。而且，例如将具备以二维阵列状排列的多个小天线的天线阵作为发送天线12来使用，在这种情况下，上述发送波变更部是通过控制从天线阵中的各小天线发射的发送波的相位来变更主瓣的半值宽度的相位控制装置。

在由这样的发送波变更部变更发送波的半值宽度的情况下，优选生物体监视装置MAa、MAb具备上述的变更上述发送波的发送方向的发送方向变更部。在上述中，在设置生物体监视装置MAa、MAb时，以发送波的发送方向朝向所在预定位置的方式调整发送方向变更部，但发送方向变更部也可具备上述的利用了马达的旋转机构而构成，根据时刻由发送方向变更部调整发送波的发送方向。例如，在夜间，监视对象的生物体OJ横卧在床BT上的可能性高，因此通过发送方向变更部以发送波的发送方向朝向床BT的方式进行控制。

另外，在上述的第1以及第2实施方式中，第2判定部23a、23b使用了频率空间的多普勒信号中的标准化信号的最大峰值，但也可代替其，使用自相关性函数的最大峰值。更具体而言，这样的变形形态的第2判定部，在以信号强度将时间空间的多普勒信号标准化之后计算自相关性函数，根据该自相关性函数的最大峰值是否超过规定的阈值(与第2阈值相当的第3阈值)，判定监视对象的生物体OJ是否有第2活动(上述的例中的呼吸动作)。

另外，在上述的第1以及第2实施方式中，第1阈值通过阈值变更部222根据多普勒传感器部1的配置位置与预定监视对象的生物体OJ所在的所在预定位置之间的距离而设定，但也可按照从外部设备设定第1阈值的方式，构成生物体监视装置MAa、MAb。此时，生物体监视装置MAa、MAb还具备从外部设备接受第1阈值的阈值接受部，第1判定部22作为上述第1判定处理，根据从多普勒传感器部1输出的规定时间的多普勒信号中的信号强度是否超过由上述阈值接受部接受的第1阈值，来判定监视对象的生物体OJ是否有第1种类的第1活动(上述的例中的体动)。上述阈值接受部例如是外部IF部25，上述外部设备是生物体监视主装置PA、生物体监视子装置TA。由此能够从生物体监视主装置PA、生物体监视子装置TA的外部设备接受上述第1阈值，能够从生物体监视主装置PA、生物体监视子装置TA的外部设备对生物体监视装置MAa、MAb设定上述第1阈值。因此，这样的生物体监视装置MAa、MAb能够更适当地设定上述第1阈值，能够以更高的精度实施上述第1判定处理。

本说明书虽公开了如上述那样各种方式的技术，以下总结其中的主要的技术。

一方式的生物体监视装置具备：基于发送波与上述发送波的反射波输出多普勒频率分量的多普勒信号的多普勒传感器部；基于从上述多普勒传感器部输出的规定时间的多普勒信号中的信号强度，进行对监视对象的生物体的第1种类的第1活动的有无进行判定的第1判定处理的第1判定部；基于将上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度标准化了的标准化信号，进行对上述监视对象的生物体的与上述第1种类不同的第2种类的第2活动的有无进行判定的第2判定处理的第2判定部；以及基于上述第1判定部的第1判定结果和上述第2判定部的第2判定结果，对上述监视对象的生物体的最终的活动的有无进行判定的最终判定部。优选在上述的生物体监视装置中，上述第1判定部，作为上述第1判定处理，根据从上述多普勒传感器部输出的规定时间的多普勒信号中的信号强度是否超过规定的阈值(第1阈值)，判定上述监视对象的生物体是否有第1种类的第1活动。优选在这些上述的生物体监视装置中，上述第2判定部，作为上述第2判定处理，根据将上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度标准化了的标准化信号中的最大峰值是否超过规定的阈值(第2阈值)，判定上述监视对象的生物体是否有上述第2活动。优选在这些上述的生物体监视装置中，上述第1活动例如是翻身等的比较大的动作且非周期性的活动，上述第2活动例如是呼吸等的比较小的动作且周期性的活动。

这样的生物体监视装置，通过上述第1判定部的上述第1判定处理以信号强度判定上述监视对象的生物体的上述第1活动的有无，通过上述第2判定部的上述第2判定处理以标准化信号对上述监视对象的生物体的上述第2活动的有无进行判定。因此，上述生物体监视装置，能够分别以更高的精度判定上述第1活动的有无以及第2活动的有无。而且，上述生物体监视装置，通过上述最终判定部，基于上述更高的精度判定的第1活动的有无的判定结果以及第2活动的有无的判定结果，对上述监视对象的生物体的最终的活动的有无进行判定，因此能够以更高的精度判定上述最终的活动的有无。

在其他的一方式中，在上述的生物体监视装置中，上述第2判定部具备：生成将上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度标准化了的标准化信号的标准化部；基于由上述标准化部生成的标准化信号，提取上述标准化信号的多维的特征量的特征提取部；以及基于由上述特征提取部提取的上述标准化信号的多维的特征量对上述第2活动的有无进行判定的第2活动有无判定部。优选在这些上述的生物体监视装置中，上述多维的特征量是通过将上述标准化信号的功率谱以规定的频率间隔划分而生成的多个时隙(多个区间)各自的功率谱(时隙的功率谱)的平均值、最大值、中心值以及最小值等中的至少任一个。优选在这些上述的生物体监视装置中，上述规定的频率间隔可以遍及上述标准化信号的功率谱整体而恒定(等间隔)，或者也可不恒定(不等间隔)。优选在这些上述的生物体监视装置中，上述规定的频率间隔例如将比规定的频率阈值低的低频率侧设为第1间隔并且将比上述频率阈值高的高频率侧设为比上述第1间隔宽的第2间隔等的、根据频率而可变。

在监视对象的上述生物体存在的空间，通常除了上述生物体以外存在活动的物体的可能性高，该生物体以外的物体的活动在上述生物体的动作的检测中成为噪声。上述生物体监视装置基于上述标准化信号的多维的特征量来判定上述第2活动的有无，因此能够减少上述噪声的影响，能够以更高的精度判定上述第2活动的有无。

在其他的一方式中，在上述的生物体监视装置中，上述第1判定部，针对以时间序列按顺序排列的相互不同的多个规定时间的多普勒信号分别进行上述第1判定处理，上述第2判定部，针对以上述时间序列按顺序排列的相互不同的多个规定时间的多普勒信号分别进行上述第2判定处理，上述最终判定部基于由上述第1判定部进行的多个上述第1判定处理的多个第1判定结果和由上述第2判定部进行的多个上述第2判定处理的多个第2判定结果，对上述监视对象的生物体的最终的活动的有无进行判定。

这样的生物体监视装置，通过上述最终判定部，基于由上述第1判定部进行的多个上述第1判定处理的多个第1判定结果和由上述第2判定部进行的多个上述第2判定处理的多个第2判定结果，判定上述监视对象的生物体的最终的活动的有无，因此能够以更高的精度判定上述最终的活动的有无。

在其他的一方式中，在上述的生物体监视装置中还具备变更上述发送波的半值宽度的发送波宽度变更部。

这样的生物体监视装置通过由上述发送波宽度变更部改变上述发送波的半值宽度，能够更适当地向监视对象的上述生物体发送发送波，能够更适当地捕捉上述生物体，能够以更高的精度判定上述最终的活动的有无。

在其他的一方式中，在上述的生物体监视装置中还具备变更上述发送波的发送方向的发送方向变更部。

这样的生物体监视装置，通过由上述发送方向变更部改变上述发送波的发送方向，能够更适当地向监视对象的上述生物体发送发送波，能够更适当地捕捉上述生物体，能够以更高的精度判定上述最终的活动的有无。

在其他的一方式中，上述的生物体监视装置中，上述第1判定部具备作为上述第1判定处理，根据从上述多普勒传感器部输出的规定时间的多普勒信号中的信号强度是否超过规定的阈值，判定监视对象的生物体是否有第1种类的第1活动的第1活动有无判定部；以及根据上述多普勒传感器部的配置位置与预定上述监视对象的生物体所在的所在预定位置之间的距离来变更上述规定的阈值的阈值变更部。

从上述多普勒传感器部观察的监视对象的生物体的外观的大小根据上述多普勒传感器部的配置位置与预定上述监视对象的生物体所在的所在预定位置之间的距离而变化，随着上述距离增大而(随着预定了上述监视对象的生物体所在的上述所在预定位置离开上述多普勒传感器部的配置位置)变小。因此，上述多普勒信号中的信号强度也变小。上述生物体监视装置，通过上述阈值变更部，根据上述多普勒传感器部的配置位置与预定了上述监视对象的生物体所在的所在预定位置之间的上述距离，变更用于上述第1判定处理的上述规定的阈值(第1阈值)，因此能够更适当地设定上述规定的阈值，能够以更高的精度实施上述第1判定处理。

在其他的一方式中，在上述的生物体监视装置中，上述阈值变更部，基于上述发送波的发送方向，求出上述多普勒传感器部的配置位置与预定了上述监视对象的生物体所在的所在预定位置之间的上述距离，根据上述求出的、上述多普勒传感器部的配置位置与预定了上述监视对象的生物体所在的所在预定位置之间的上述距离来变更上述规定的阈值。

上述多普勒传感器部的配置位置与预定了上述监视对象的生物体所在的所在预定位置之间的上述距离是上述发送波的发送方向的函数。上述生物体监视装置能够根据上述发送波的发送方向设定上述规定的阈值(第1阈值)。

在其他的一方式中，在上述的生物体监视装置中，还具备从外部设备接受上述规定的阈值的阈值接受部，上述第1判定部作为上述第1判定处理，根据从上述多普勒传感器部输出的规定时间的多普勒信号中的信号强度是否超过由上述阈值接受部接受的上述规定的阈值，判定监视对象的生物体是否有第1种类的第1活动。

这样的生物体监视装置具备上述阈值接受部，因此能够从外部设备接受上述第1判定处理所使用的上述规定的阈值(第1阈值)，能够更适当地设定上述规定的阈值，能够以更高的精度实施上述第1判定处理。

其他的一方式的生物体监视方法具备：基于发送波与上述发送波的反射波由多普勒传感器取得多普勒频率分量的多普勒信号的多普勒信号取得步骤；基于由上述多普勒信号取得步骤取得的规定时间的多普勒信号中的信号强度，对监视对象的生物体的第1种类的第1活动的有无进行判定的第1判定步骤；基于将上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度标准化了的标准化信号，对上述监视对象的生物体的与上述第1种类不同的第2种类的第2活动的有无进行判定的第2判定步骤；以及基于上述第1判定步骤的第1判定结果和上述第2判定步骤的第2判定结果，对上述监视对象的生物体的最终的活动的有无进行判定的最终判定步骤。

这样的生物体监视方法，由上述第1判定步骤以信号强度判定上述监视对象的生物体的上述第1活动的有无，由上述第2判定步骤以标准化信号对上述监视对象的生物体的上述第2活动的有无进行判定。因此，上述生物体监视方法能够分别以更高的精度判定上述第1活动的有无以及第2活动的有无。而且，上述生物体监视方法通过上述最终判定步骤，基于上述更高的精度判定的第1活动的有无的判定结果以及第2活动的有无的判定结果，对上述监视对象的生物体的最终的活动的有无进行判定，因此能够以更高的精度判定上述最终的活动的有无。

其他的一方式的生物体监视系统是具备对生物体进行监视的生物体监视装置、以能够通信的方式与上述生物体监视装置连接的生物体监视主装置的生物体监视系统，上述生物体监视装置是这些上述任一个的生物体监视装置，还包括在由上述最终判定部判定为上述监视对象的生物体没有上述最终的活动的情况下，将包含上述监视对象的生物体没有上述最终的活动的意旨的异常检测信号向上述生物体监视主装置发送的异常检测通信部，上述生物体监视主装置，在从上述生物体监视装置接收到上述异常检测信号的情况下，将上述监视对象的生物体没有上述最终的活动的意旨向外部报告。

这样的生物体监视系统具备这些上述任一个的生物体监视装置，因此能够以更高的精度判定上述最终的活动的有无。而且，上述生物体监视系统的上述生物体监视装置还具备异常检测通信部，在上述生物体监视主装置从上述生物体监视装置收到了上述异常检测信号时将没有上述最终的活动的意旨向外部报告，例如看护师、护理士等的用户能够通过该报告识别上述监视对象的上述生物体的状态。因此，即使不进行以往那样的实际巡视也能够远程识别上述监视对象的上述生物体的状态，因此上述生物体监视系统能够减少业务负荷。

本申请以2015年2月25日申请的日本国专利申请特愿2015-35116为基础，其内容被包含于本申请中。

为了描述本发明，在上述中参照附图并且通过实施方式对本发明进行了适当且充分的说明，但应该认为作为本领域技术人员变更和/或改进上述的实施方式是容易的。因此，本领域技术人员实施的变更方式或者改进方式只要没有脱离技术方案记载的范围的等级，则该变更方式或者该改进方式均被解释为包括在本技术方案的范围内。

工业上的利用可能性

根据本发明能够提供一种生物体监视装置、生物体监视方法以及生物体监视系统。

Claims (10)

1.一种生物体监视装置，具备：

多普勒传感器部，基于发送波与上述发送波的反射波输出多普勒频率分量的多普勒信号；

第1判定部，基于从上述多普勒传感器部输出的规定时间的多普勒信号中的信号强度，进行对监视对象的生物体的第1种类的第1活动的有无进行判定的第1判定处理；

第2判定部，基于将上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度标准化了的标准化信号，进行对上述监视对象的生物体的与上述第1种类不同的第2种类的第2活动的有无进行判定的第2判定处理；以及

最终判定部，基于上述第1判定部的第1判定结果和上述第2判定部的第2判定结果，对上述监视对象的生物体的最终的活动的有无进行判定。

2.根据权利要求1所述的生物体监视装置，其中，

上述第2判定部具备：

标准化部，生成将上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度标准化了的标准化信号；

特征提取部，基于由上述标准化部生成的标准化信号，提取上述标准化信号的多维的特征量；以及

第2活动有无判定部，基于由上述特征提取部提取的上述标准化信号的多维的特征量对上述第2活动的有无进行判定。

3.根据权利要求1或2所述的生物体监视装置，其中，

上述第1判定部针对以时间序列按顺序排列的相互不同的多个规定时间的多普勒信号分别进行上述第1判定处理，

上述第2判定部针对以上述时间序列按顺序排列的相互不同的多个规定时间的多普勒信号分别进行上述第2判定处理，

上述最终判定部基于由上述第1判定部进行的多个上述第1判定处理的多个第1判定结果和由上述第2判定部进行的多个上述第2判定处理的多个第2判定结果，对上述监视对象的生物体的最终的活动的有无进行判定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的生物体监视装置，其中，

还具备变更上述发送波的半值宽度的发送波宽度变更部。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的生物体监视装置，其中，

还具备变更上述发送波的发送方向的发送方向变更部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的生物体监视装置，其中，

上述第1判定部具备：

第1活动有无判定部，作为上述第1判定处理，根据从上述多普勒传感器部输出的规定时间的多普勒信号中的信号强度是否超过规定的阈值，判定监视对象的生物体是否有第1种类的第1活动；以及

阈值变更部，根据上述多普勒传感器部的配置位置与预定上述监视对象的生物体所在的所在预定位置之间的距离来变更上述规定的阈值。

7.根据权利要求6所述的生物体监视装置，其中，

上述阈值变更部基于上述发送波的发送方向，求出上述多普勒传感器部的配置位置与预定上述监视对象的生物体所在的所在预定位置之间的上述距离，根据上述求出的、上述多普勒传感器部的配置位置与预定上述监视对象的生物体所在的所在预定位置之间的上述距离来变更上述规定的阈值。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的生物体监视装置，其中，

还具备从外部设备接受上述规定的阈值的阈值接受部，

作为上述第1判定处理，上述第1判定部根据从上述多普勒传感器部输出的规定时间的多普勒信号中的信号强度是否超过由上述阈值接受部接受的上述规定的阈值，判定监视对象的生物体是否有第1种类的第1活动。

9.一种生物体监视方法，其中，具备：

多普勒信号取得步骤，基于发送波与上述发送波的反射波，由多普勒传感器取得多普勒频率分量的多普勒信号；

第1判定步骤，基于由上述多普勒信号取得步骤取得的规定时间的多普勒信号中的信号强度，对监视对象的生物体的第1种类的第1活动的有无进行判定；

第2判定步骤，基于将上述规定时间的多普勒信号以上述信号强度标准化了的标准化信号，对上述监视对象的生物体的与上述第1种类不同的第2种类的第2活动的有无进行判定；以及

最终判定步骤，基于上述第1判定步骤的第1判定结果和上述第2判定步骤的第2判定结果，对上述监视对象的生物体的最终的活动的有无进行判定。

10.一种生物体监视系统，是具备对生物体进行监视的生物体监视装置、以及以能够通信的方式与上述生物体监视装置连接的生物体监视主装置的生物体监视系统，其中，

上述生物体监视装置是权利要求1至权利要求8中任一项所述的生物体监视装置，还具备异常检测通信部，在由上述最终判定部判定为上述监视对象的生物体没有上述最终的活动的情况下，该异常检测通信部将包含上述监视对象的生物体没有上述最终的活动的意旨的异常检测信号向上述生物体监视主装置发送，

上述生物体监视主装置在从上述生物体监视装置接收到上述异常检测信号的情况下，将上述监视对象的生物体没有上述最终的活动的意旨向外部报告。