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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft Schlafzustandsverwaltungsvorrichtungen, Schlafzustandsverwaltungsverfahren und Schlafzustandsverwaltungsprogramme.
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Hintergrundtechnik
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Das Sicherstellen der Qualität und des passenden Schlafzustands ist wesentlich für das Erhalten der Gesundheit. Es ist notwendig, einen Schlafzustand einschließlich einer Schlafzeitmenge, ab dem Zubettgehen einer Person bis zum Aufstehen der Person, die Tiefe des Schlafs und so weiter zu verstehen, um den Schlafzustand auszuwerten. Die in der Patentliteratur 1–3 offenbarten Vorrichtungen wurden als Vorrichtungen für das Verständnis eines derartigen Schlafzustands vorgeschlagen.
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Die Patentliteratur 1 offenbart eine Vorrichtung, die bestimmt, dass eine Testperson im Bett ist, wenn die Herzfrequenz der Testperson, die basierend auf einem von einem Sensor erfassten Signal gemessen wird, einen Im-Bett-Bestimmungsschwellwert übersteigt, und bestimmt in dem Fall, in dem in Abschnitten, in denen bestimmt wurde, dass die Testperson im Bett ist, ein Schwankungsmaß in dem Signalpegel in mehreren stabilen Abschnitten (Abschnitte, in denen der Signalpegel nicht stark schwankt) niedrig ist, dass eine Herzfrequenzverteilung in den Abschnitten, für welche die Bestimmung vorgenommen wurde, vielmehr aufgrund von externem Rauschen als von biologischen Faktoren vorliegt.
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Die Patentliteratur 2 und die Patentliteratur 3 offenbaren Vorrichtungen, die einen Schlafzustand einer Messtestperson unter Verwendung eines Schwingungssensors bestimmen, der Schwingungen an einer Stelle erfasst, wo die Messtestperson schläft.
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Referenzliste
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: JP 2010-94216A
- Patentliteratur 2: JP 2010-273831A
- Patentliteratur 3: JP 2007-61503A
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Wenn ein Sensor verwendet wird, um Schwingungen in der Schlafstelle, wo die Messtestperson schläft, zu erfassen, ist, wie in der Patentliteratur 2 und 3 offenbart, der Pegel des von dem Sensor ausgegebenen Signals im Vergleich zu dem von einem Sensor, der die Körperbewegung direkt erfasst, wie etwa dem in der Patentliteratur 1 Offenbarten, äußerst niedrig.
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Folglich wird es schwierig, genau zu bestimmen, ob Körperbewegungen auftreten, wenn es äußere Störungen, wie etwa Schwingungen, in dem Bereich, wo die Schlafstelle angeordnet ist (zum Beispiel Schwingungen, die von Autos, die in der Nachbarschaft fahren, Erdbeben und so weiter erzeugt werden), Schwingungen in der Vorrichtung, die durch Wind von einem Ventilator oder ähnlichem erzeugt werden, Schwingungen, die von dem Vibrator in einem Mobiltelefon, das auf der Schlafstelle angeordnet ist, erzeugt werden, und so weiter gibt.
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In den letzten Jahren zeigte sich eine Zunahme der Nachfrage an der Verbesserung der Schlafqualität, und als solches besteht eine Nachfrage an der Entwicklung einer Vorrichtung, die einen Schlafzustand genau bestimmen kann, ohne für die vorstehend erwähnten äußeren Störungen anfällig zu sein.
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Nachdem sie angesichts der vorstehend erwähnten Gegebenheiten erreicht wurde, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung, ein Schlafzustandsverwaltungsverfahren und ein Schlafzustandsverwaltungsprogramm bereitzustellen, die fähig sind, genau zu bestimmen, ob der Körper einer Messtestperson sich bewegt oder nicht, ohne für äußere Störungen anfällig zu sein.
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Lösung für das Problem
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Eine Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwaltet einen Schlafzustand einer Messtestperson basierend auf Körperbewegungen bei der Messtestperson und umfasst eine Sensoreinheit, die Bewegungen in einer Schlafstelle erfasst, wo die Messtestperson schläft, und eine Körperbewegungsbestimmungseinheit, die unter Verwendung eines Erfassungssignals von der Sensoreinheit bestimmt, ob es bei der Messtestperson Körperbewegungen gibt oder nicht; wobei in dem Fall, in dem eine erste Zeitspanne, in der eine Zeitspanne ohne Körperbewegung, in der unter Verwendung des Erfassungssignals bestimmt wurde, dass es keine Körperbewegung gibt, oder eine Körperbewegungszeitspanne, in der unter Verwendung des Erfassungssignals bestimmt wurde, dass es Körperbewegungen gibt, periodisch auftreten, und/oder eine zweite Zeitspanne, in der die Körperbewegungszeitspanne wenigstens eine vorgegebene Zeitgröße lang andauert, aufgetreten ist, die Körperbewegungsbestimmungseinheit die Körperbewegungszeitspanne in der ersten Zeitspanne und/oder der zweiten Zeitspanne auf eine Bestimmung einer Zeitspanne ohne Körperbewegung korrigiert.
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Ein Schlafzustandsverwaltungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwaltet einen Schlafzustand einer Messtestperson basierend auf Körperbewegungen bei der Messtestperson und umfasst einen Körperbewegungsbestimmungsschritt zum Bestimmen der Körperbewegungen bei der Messtestperson unter Verwendung eines Erfassungssignals von einer Sensoreinheit, welche die Bewegung in einer Schlafstelle bestimmt, wo die Messtestperson schläft; wobei in dem Fall, in dem eine erste Zeitspanne, in der eine Zeitspanne ohne Körperbewegung, in der unter Verwendung des Erfassungssignals bestimmt wurde, dass es keine Körperbewegung gibt, oder eine Körperbewegungszeitspanne, in der unter Verwendung des Erfassungssignals bestimmt wurde, dass es Körperbewegungen gibt, periodisch auftreten, und/oder eine zweite Zeitspanne, in der die Körperbewegungszeitspanne wenigstens eine vorgegebene Zeitgröße lang andauert, aufgetreten ist, der Körperbewegungsbestimmungsschritt die Körperbewegungszeitspanne in der ersten Zeitspanne und/oder der zweiten Zeitspanne auf eine Bestimmungszeitspanne ohne Körperbewegung korrigiert.
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Ein Schlafzustandsverwaltungsprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Programm, um zu bewirken, dass ein Computer die Schritte des vorstehend erwähnten Schlafzustandsverwaltungsverfahrens ausführt.
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Vorteilhafte Ergebnisse der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung können eine Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung, ein Schlafzustandsverwaltungsverfahren und ein Schlafzustandsverwaltungsprogramm bereitgestellt werden, die fähig sind, genau zu bestimmen, ob sich der Körper einer Messtestperson bewegt oder nicht, ohne für äußere Störungen anfällig zu sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Außenansicht, die den Aufbau einer Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 zeigt, welche die vorliegende Erfindung ausführt.
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2 ist ein Blockdiagramm, das den inneren Aufbau der in 1 gezeigten Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 darstellt.
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3 ist ein Flussdiagramm, das Arbeitsgänge darstellt, die von der in 1 gezeigten Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 durchgeführt werden.
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4 ist ein Flussdiagramm, das Arbeitsgänge darstellt, die von der in 1 gezeigten Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 durchgeführt werden.
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5 ist ein Diagramm, das Details des Verfahrens darstellt, das in Schritt S2 des in 3 gezeigten Flussdiagramms durchgeführt wird.
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6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für integrierte Differenzwerte darstellt, die in dem Schritt S3 des in 3 gezeigten Flussdiagramms erhalten werden.
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7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die in dem Schritt S4 des in 3 gezeigten Flussdiagramms erhaltenen Daten darstellt.
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8 ist ein Diagramm, das Daten darstellt, die erhalten werden, nachdem das Verfahren von Schritt S3 für ein Signal durchgeführt wurde, das als ein Ergebnis der Erfassung von Schwingungen in der Schlafstelle erhalten wird, die von dem Vibrator eines Mobiltelefons erzeugt werden.
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9 ist ein Diagramm, das Daten darstellt, die erhalten werden, nachdem das Verfahren von Schritt S3 für ein Signal durchgeführt wurde, das als ein Ergebnis der Erfassung von Schwingungen in einem Sensor selbst erhalten wird, die durch Wind von einem Ventilator erzeugt werden.
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10 ist ein Diagramm, das Daten darstellt, die in dem Schritt S9 des in 3 gezeigten Flussdiagramms in einem Aufzeichnungsmedium 19 aufgezeichnet werden.
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11 ist ein Diagramm, das Daten darstellt, die erhalten werden, indem die in 10 gezeigten Daten korrigiert werden.
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12 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel für Daten darstellt, die in dem Schritt S9 des in 3 gezeigten Flussdiagramms in dem Aufzeichnungsmedium 19 gespeichert werden.
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13 ist ein Diagramm, das Daten darstellt, die erhalten werden, indem die in 12 gezeigten Daten korrigiert werden.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Hier nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine Außenansicht, die den Aufbau einer Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 darstellt, welche die vorliegende Ausführungsform ausführt.
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Die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 umfasst eine Anzeigeeinheit 11, eine Bedieneinheit 12 und einen Sensor 12, die in einem kastenförmigen Gehäuse 10 bereitgestellt sind.
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Die Anzeigeeinheit 11 und die Bedieneinheit 13 sind in einer oberen Oberfläche (eine von zwei Oberflächen parallel zu einer XY-Ebene) des Gehäuses 10 bereitgestellt. Der Sensor 12 ist innerhalb des Gehäuses 10 bereitgestellt.
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Die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 wird verwendet, indem sie auf einer Schlafstelle einer Messtestperson, wie etwa einem Bett oder einem Futon, angeordnet wird, wobei eine Grundfläche (die andere der zwei Oberflächen parallel zu der XY-Ebene) des Gehäuses 10 den Kontakt mit der Schlafstelle herstellt.
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Die Anzeigeeinheit 11 zeigt verschiedene Arten von Menüs und ähnliches der Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 an und ist zum Beispiel aus einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung aufgebaut.
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Die Bedieneinheit 13 ist eine Schnittstelle zum Einschalten der Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1, Vornehmen verschiedener Arten von Bedienungen und so weiter und ist zum Beispiel aus einem Knopf oder ähnlichem aufgebaut.
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Der Sensor 12 ist ein Dreiachsen-Beschleunigungsmesser und erfasst eine Beschleunigung in einer X-Achsenrichtung, eine Beschleunigung in einer Y-Achsenrichtung und eine Beschleunigung in einer Z-Achsenrichtung.
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Ein Erfassungssignal, das sich aus der von dem Sensor 12 durchgeführten Erfassung ergibt, wenn die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 auf der Schlafstelle angeordnet ist, entspricht der Bewegung (Schwingung) in der Schlafstelle. Mit anderen Worten arbeitet der Sensor 12 als ein Schwingungserfassungssensor, der Bewegungen in der Schlafstelle, auf der die Messtestperson schläft, erfasst.
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Auf diese Weise erfasst der Sensor 12 Bewegungen in der Schlafstelle, die erzeugt werden, wenn die Messtestperson sich bewegt. Die Bewegung in der Schlafstelle, die erzeugt wird, wenn die Messtestperson sich bewegt, ist geringer als die Körperbewegung der Messtestperson selbst. Folglich ist der Pegel des Erfassungssignals, der sich aus der von dem Sensor 12 durchgeführten Erfassung ergibt, äußerst niedrig.
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2 ist ein Blockdiagramm, das den inneren Aufbau der in 1 gezeigten Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 darstellt.
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Neben der Anzeigeeinheit 11, dem Sensor 12 und der Bedieneinheit 13, die in 1 gezeigt sind, umfasst die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 eine Batterie 15, eine Leistungsquelleneinheit 16, eine Aufzeichnungssteuereinheit 17, eine Kommunikationsschnittstelle (I/F) 18, ein Aufzeichnungsmedium 19 und eine Steuereinheit 14, die verschiedene Arten von Berechnungsverfahren durchführt und die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 als Ganzes steuert.
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Die Batterie 15 ist zum Beispiel eine Knopfbatterie. Die Leistungsquelleneinheit 16 liefert über die Steuereinheit 14 Leistung von der Batterie 15 an die verschiedenen Einheiten in der Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1.
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Das Aufzeichnungsmedium 19 zeichnet Daten auf, die von der Steuereinheit 14 erzeugt werden und ist zum Beispiel aus einem Flash-Speicher oder ähnlichem aufgebaut.
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Die Aufzeichnungssteuereinheit 17 ist ein Treiber für das Aufzeichnungsmedium 19 und schreibt Daten in das Aufzeichnungsmedium 19 und liest ansprechend auf Anweisungen von der Steuereinheit 14 Daten aus dem Aufzeichnungsmedium 19.
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Die Kommunikations-I/F 18 ist eine Schnittstelle für die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1, um drahtlos oder über Leitungen mit einer externen elektronischen Vorrichtung 2 (einem Personalcomputer, einem Mobiltelefon, wie etwa einem Smartphone, oder ähnlichem) zu kommunizieren.
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Das Erfassungssignal von dem Sensor 12 wird in ein digitales Signal umgewandelt und in die Steuereinheit 14 eingespeist. Die Steuereinheit 14 ist in erster Linie aus einer CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) aufgebaut, führt basierend auf dem eingespeisten Erfassungssignal verschiedene Arten von Berechnungsverfahren durch und zeichnet basierend auf den Ergebnissen der Berechnungsverfahren Daten in dem Aufzeichnungsmedium 19 auf.
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Die Bedieneinheit 13 ist mit der Steuereinheit 14 verbunden; ein Signal, das sie daraus ergibt, dass die Bedieneinheit 13 bedient wird, wird in die Steuereinheit 14 eingespeist, und die Steuereinheit 14 führt die Steuerung basierend auf diesem Signal aus. Die Steuereinheit 14 umfasst auch einen ROM, der Programme speichert, die von der CPU ausgeführt werden, einen RAM, der als ein Arbeitsspeicher dient, und so weiter.
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Arbeitsgänge der Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 werden als nächstes beschrieben.
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Die Messtestperson ordnet die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 auf der Schlafstelle an und gibt eine Anweisung für den Beginn der Aufzeichnung des Schlafzustands, indem sie die Bedieneinheit 13 bedient.
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Wenn die Anweisung für den Beginn der Aufzeichnung gegeben wurde, speichert die Steuereinheit 14 das Erfassungssignal, das sich aus der von dem Sensor 12 durchgeführten Erfassung ergibt (einen digitalen Wert), in den RAM der Steuereinheit 14. Beachten Sie, dass in dem Fall, in dem von der Bedieneinheit 13, die bedient wird, eine Anweisung für den Stopp der Aufzeichnung des Schlafzustands gegeben wurde, das Speichern des Erfassungssignals in dem RAM gestoppt wird.
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3 und 4 sind Flussdiagramme, die Arbeitsgänge in einem Verfahren zum Bestimmen der Körperbewegung darstellen, das von der in 1 gezeigten Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 durchgeführt wird. Die in 3 und 4 gezeigten jeweiligen Schritte werden von der CPU in der Steuereinheit 14 basierend auf in dem ROM gespeicherten Daten ausgeführt. Indessen wird das Verfahren zum Speichern des Erfassungssignals auch basierend auf einem in dem ROM gespeicherten Programm ausgeführt.
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Wenn eine Länge des Erfassungssignals, die ermöglicht, dass Spitzenwerte in dem (später erwähnten) Erfassungssignal erfasst werden, in dem RAM gespeichert wurde, erhält die Steuereinheit 14 aus dem in dem RAM gespeicherten Erfassungssignal einen festgelegten Zeitspannenwert (hier zum Beispiel 14 Sekunden) des Erfassungssignals (ein X-Achsenerfassungssignal, ein Y-Achsenerfassungssignal und ein Z-Achsenerfassungssignal) (Schritt S1).
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Als nächstes berechnet die Steuereinheit 14 aus den erhaltenen Erfassungssignalen in den jeweiligen Achsen Differenzen zwischen benachbarten Spitzenwerten (Absolutwerte, die das positive/negative Vorzeichen außer Acht lassen) (Schritt S2).
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5 ist ein Diagramm, das Details des Verfahrens darstellt, das in Schritt S2 in 3 gezeigten Flussdiagramms durchgeführt wird. 5 stellt eine Wellenform des erhaltenen (X-Achsen-)Erfassungssignals aus den Sekunden 5 bis 7 in der vorstehend erwähnten festgelegten Zeitspanne (von 14 Sekunden) dar.
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In dem vorstehend erwähnten Schritt S2 extrahiert die Steuereinheit 14 zuerst die Spitzenwerte aus der Wellenform des in 5 gezeigten Erfassungssignals.
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Die „Spitzenwerte” sind die Werte an Punkten, wo die erfassten Beschleunigungswerte von einem hohen Wert auf einen niedrigeren Wert wechseln, ab einem hohen Wert ausgeglichen sind, von einem niedrigen Wert auf einen höheren Wert wechseln und ab einem niedrigen Wert ausgeglichen sind (die Punkte, die in 5 durch gepunktete Linien eingekreist sind).
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Nach dem Extrahieren der Spitzenwerte berechnet die Steuereinheit 14 eine Differenz zwischen jedem Spitzenwert und den zu diesem Spitzenwert benachbarten Spitzenwerten (wobei die benachbarten Spitzenwerte vor und nach dem festgestellten Spitzenwert erhalten werden, wenn sie in der zeitlichen Folge genommen werden).
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Die Steuereinheit 14 speichert dann die berechneten Differenzwerte in Verbindung mit einer Zeit, die durch einen vorgegebenen kleinen Abschnitt (eine Zeitspanne, die ungefähr gleich einer geschätzten Zeitgröße zwischen Spitzenwerten ist) dargestellt wird, der die Zeit enthält, zu der der Spitzenwert erhalten wurde (wobei die angegebene Zeit eine Anfangszeit, eine Endzeit, eine Mittelpunktszeit des kleinen Abschnitts oder ähnliches ist).
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Die Steuereinheit 14 integriert dann Differenzwerte in dem X-Achsenerfassungssignal, Differenzwerte in dem Y-Achsenerfassungssignal und Differenzwerte in dem Z-Achsenerfassungssignal, die in Schritt S2 ermittelt wurden, die der gleichen Zeit entsprechen, und ermittelt integrierte Werte der X-Achsen, Y-Achsen- und Z-Achsendifferenzwerte zu jeder Zeit (Schritt S3).
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6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für integrierte Differenzwerte darstellt, die in dem Schritt S3 des in 3 gezeigten Flussdiagramms erhalten werden. 6 ist ein Diagramm, in dem die integrierten Werte der Differenzwerte über die festgestellte festgelegte Zeitspanne (14 Sekunden) gedruckt wurden.
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Als nächstes vergleicht die Steuereinheit 14 die in dem Schritt S3 ermittelten Differenzwerte mit einem Schwellwert Th1, erzeugt Daten, die in 7 gezeigt sind, durch Umwandeln von Daten zu Zeiten, zu denen der Differenzwert den Schwellwert übersteigt, auf „1” und Umwandeln von Daten zu Zeiten, zu denen der Differenz kleiner oder gleich dem Schwellwert ist, auf „0” (Schritt S4) und speichert die erzeugten Daten in dem RAM.
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7 stellt die für die in 6 gezeigten Daten erhaltenen Daten dar, wenn der Schwellwert Th1 auf 20 festgelegt ist.
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Für die in Schritt S3 ermittelten Differenzwerte zeigt ein größerer Wert eine größere Bewegungsänderung in der Schlafstelle an, wo die Messtestperson schläft.
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Die Schlafstelle bewegt sich nicht nur aufgrund der Bewegung der Testperson, sondern auch aufgrund von Schwingungen an der Stelle, wo die Schlafstelle angeordnet ist. Die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 verwendet den Sensor 12, um geringfügige Bewegungen in der Schlafstelle zu erfassen.
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Als solches umfassen die Erfassungssignale von dem Sensor 12 auch Signale, die sich aus feinen Schwingungen an der Stelle ergeben, wo die Schlafstelle angeordnet ist. Die Erfassungssignale von dem Sensor 12 enthalten auch Rauschen, das für den Sensor eindeutig ist.
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Derartige Schwankungen in dem Erfassungssignal, die durch feine Schwingungen an der Stelle, wo die Schlafstelle angeordnet ist, erzeugt werden, Rauschen, das für den Sensor eindeutig ist, und so weiter sind äußerst klein im Vergleich zu Schwankungen des Erfassungssignals, die durch Bewegungen der Messtestperson verursacht werden.
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Jedoch werden gemäß der Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 der Einfluss von feinen Schwingungen an der Stelle, wo die Schlafstelle angeordnet ist, Rauschen, das für den Sensor eindeutig ist, und so weiter beseitigt, indem die Differenzwerte mit dem Schwellwert Th1 verglichen werden.
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Mit anderen Worten bestimmt die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 zu Zeiten, wenn die Daten kleiner oder gleich dem Schwellwert Th1 von 20 in 6 sind, dass die Schlafstelle sich aufgrund feiner Schwingungen an der Stelle, wo die Schlafstelle angeordnet ist, Rauschen, das für den Sensor eindeutig ist, und so weiter bewegt, und bestimmt zu Zeiten, zu denen die Daten größer als der Schwellwert Th1 von 20 in 6 ist, dass es wahrscheinlich ist, dass sich die Schlafstelle aufgrund der Bewegung der Messtestperson bewegt.
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Wie in 6 gezeigt, nehmen die festgestellten Differenzwerte sporadisch zu und nehmen manchmal eine anhaltende Zeitspanne lang zu. Es ist bekannt, dass Bewegungen einer Messtestperson anhaltende Zeitspannen lang auftreten, und somit kann bestimmt werden, dass sporadische Zunahmen der Differenzwerte durch andere Faktoren als derartige Körperbewegungen verursacht werden.
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Folglich bestimmt die Steuereinheit 14 durch den Schritt S8, der später beschrieben wird, ob die Messtestperson sich bewegt oder nicht.
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Nach dem Schritt S4 führt die Steuereinheit 14 in dem Fall, in dem alle in dem RAM gespeicherten Erfassungssignale die Verarbeitung von Schritt S2 bis Schritt S4 erfahren haben (Schritt S5: Ja), das Verfahren von Schritt S7 aus.
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Andererseits erhält die Steuereinheit 14 in dem Fall, in dem nicht alle der in dem RAM gespeicherten Erfassungssignale die Verarbeitung von Schritt S2 bis Schritt S4 erfahren haben (Schritt S5: Nein), in Schritt S6 die Erfassungssignale für die nächste festgelegte Zeitspanne (zum Beispiel eine Zeitspanne von 14 bis 28 Sekunden) aus dem RAM und führt die Verarbeitung ab dem Schritt S2 und so weiter aus.
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In Schritt S7 legt die Steuereinheit zum Beispiel einen Einheitsabschnitt (zum Beispiel einen 3-Sekunden-Abschnitt) für die in Schritt S4 alle 0,5 Sekunden erzeugten umgewandelten Daten fest.
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Das heißt, die Steuereinheit 14 legt die Einheitsabschnitte derart fest, dass sie um 0,5 Sekunden versetzt sind, was zu einem Abschnitt führt, der in 7 durch einen Pfeil mit durchgezogener Linie angezeigt ist (ein Abschnitt von 0 bis 3 Sekunden), einem Abschnitt, der in 7 durch einen Pfeil mit gestrichelter Linie angezeigt ist (ein Abschnitt von 0,5 Sekunden bis 3,5 Sekunden), einem Abschnitt, der in 7 durch einen Pfeil mit Punktstrichlinie angezeigt ist (ein Abschnitt von 1 bis 4 Sekunden) und so weiter.
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Nach dem Schritt S7 zählt die Steuereinheit 17 die Anzahl von Datenelementen, die „1” sind, in jedem Einheitsabschnitt, der festgelegt wurde, und bestimmt, dass Abschnitte, in denen die Anzahl von Datenelementen, die „1” sind, größer als ein Schwellwert Th2 ist, Abschnitte sind, in denen sich die Messtestperson bewegt hat, und dass Abschnitte, in denen die Anzahl von Datenelementen, die „1” sind, kleiner oder gleich dem Schwellwert Th2 ist, Abschnitte sind, in denen sich die Testperson nicht bewegt hat.
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Dann bestimmt die Steuereinheit 14, dass Zeitspannen, die mit allen Einheitsabschnitten überlappen, für die bestimmt wurde, dass sie Körperbewegungen enthalten, Körperbewegungszeitspannen sind und dass andere Zeitspannen Zeitspannen ohne Körperbewegung sind (Schritt S8).
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Als nächstes zeichnet die Steuereinheit 14 die Zeitspannen, für die bestimmt wurde, dass sie Körperbewegungen enthalten, und die Zeitspannen, für die bestimmt wurde, dass sie keine Körperbewegung enthalten, in dem Aufzeichnungsmedium 19 auf, so dass sie voneinander unterscheidbar sind (Schritt S9).
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Die in 6 dargestellten Daten ändern sich auch aufgrund von Bewegungen in der Schlafstelle, die durch andere Faktoren außer der Körperbewegung verursacht werden (zum Beispiel Schwingungen von dem Vibrator eines Mobiltelefons, das auf der Schlafstelle angeordnet ist, Wind von einem Ventilator oder ähnlichem).
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8 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis der Ausführung des Schritts S2 und des Schritts S3 von 3 für Erfassungssignale darstellt, die in einer Zeitspanne erhalten werden, in welcher der Vibrator eines Mobiltelefons vibriert.
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In dem Fall, in dem ein Differenzwert von zum Beispiel 20 für den Schwellwert Th1 in 8 festgelegt ist, wird in dem Schritt S8 von 3 bestimmt, dass eine Körperbewegungszeitspanne und eine Zeitspanne ohne Körperbewegung periodisch auftreten.
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9 ist indessen ein Diagramm, das ein Ergebnis der Ausführung des Schritts S2 und des Schritts S3 von 3 für Erfassungssignale darstellt, die in einer Zeitspanne erhalten wurden, in der Wind von einem Ventilator auf die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 trifft.
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In dem Fall, in dem ein Differenzwert von zum Beispiel 20 für den Schwellwert Th1 in 9 festgelegt wird, wird in Schritt S8 von 3 bestimmt, dass eine lange Zeit lang (in dem in 9 gezeigten Beispiel mehr als 15 Sekunden) eine Körperbewegungszeitspanne auftritt.
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Folglich gibt es Fälle, in denen das Bestimmungsergebnis in Schritt S8 von 3 aus einer fehlerhaften Bestimmung erhalten wird, in der eine Zeitspanne, die tatsächlich keine Körperbewegung enthält, als eine Zeitspanne bestimmt wird, die Körperbewegungen enthält.
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Folglich bestimmt die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 nach dem Schritt S9, ob eine derartige fehlerhafte Bestimmung vorgenommen wurde, und korrigiert in dem Fall, in dem eine fehlerhafte Bestimmung aufgetreten ist, die fehlerhafte Bestimmung.
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In dem Schritt S10 von 4 bestimmt die Steuereinheit 14, ob es eine Körperbewegungszeitspanne gibt, die langer als eine vorgegebene Zeitgröße ist. Die Länge der Körperbewegungszeitspanne, wenn die Körperbewegung tatsächlich auftritt (das heißt, eine mittlere Zeitgröße, in der sich eine Person bewegt (im Bett umdreht)) ist experimentell bekannt, und folglich wird die angegebene vorgegebene Zeitgröße auf eine Zeitgröße festgelegt, die langer als diese Länge ist.
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10 ist ein Diagramm, das Daten darstellt, die in Schritt S9 in dem Aufzeichnungsmedium 19 aufgezeichnet werden. In den in 10 gezeigten Daten entspricht eine Zeitspanne C einem Bereich, der als eine Körperbewegungszeitspanne bestimmt wird, die länger als die vorgegebene Zeitgröße ist.
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Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S10 Ja ist, korrigiert die Steuereinheit 14 die Körperbewegungszeitspanne, die langer als die angegebene vorgegebene Zeitgröße ist, in den in dem Aufzeichnungsmedium 19 aufgezeichneten Daten auf eine Zeitspanne ohne Körperbewegung, wie in 11 angezeigt (Schritt S11).
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Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S10 Nein ist, bestimmt die Steuereinheit 14, ob es eine Zeitspanne gibt, in der eine Zeitspanne ohne Körperbewegung periodisch auftritt, oder nicht (Schritt S12).
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Insbesondere bestimmt die Steuereinheit 14 eine Zeitspanne, in der in einem Intervall von weniger oder gleich einer vorgegebenen Zeitgröße nacheinander drei oder mehr Zeitspannen ohne Körperbewegung auftreten, als eine Zeitspanne, in der periodisch eine Zeitspanne ohne Körperbewegung auftritt. Wenn äußere Störungen, die der Schlafstelle periodische Schwingungen verleihen, im echten täglichen Leben, wie etwa Schwingungen von einem Mobiltelefon, sind, kann die vorgegebene Zeitgröße experimentell aus Daten bestimmt werden, die in 10 gezeigt sind, die gemessen wurden, als bewirkt wurde, dass die angegebenen angenommenen äußeren Störungen tatsächlich auftreten.
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In den in 10 gezeigten Daten treten Zeitspannen ohne Körperbewegung 31 bis 37 nacheinander in einem Intervall auf, das kleiner als die vorgegebene Zeitgröße ist. In dem Fall derartiger Daten bestimmt die Steuereinheit 14, dass eine Zeitspanne B von dem Ende der Zeitspanne ohne Körperbewegung 31 zu dem Anfang der Zeitspanne ohne Körperbewegung 37 eine Zeitspanne ist, in der eine Zeitspanne ohne Körperbewegung periodisch auftritt.
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Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S12 Ja ist, korrigiert die Steuereinheit 14 die Körperbewegungszeitspanne, in der die Zeitspanne ohne Körperbewegung periodisch auftritt, wie in 11 angezeigt, auf eine Zeitspanne ohne Körperbewegungen (Schritt S13).
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Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S12 Nein ist, zeichnet die Steuereinheit 14 nach dem Schritt S13 Daten in dem Aufzeichnungsmedium 19 auf, die anzeigen, dass eine Zeitspanne, in der die Häufigkeit der Körperbewegung größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, eine Wachzeitspanne ist, und eine Zeitspanne, in der die Häufigkeit der Körperbewegung kleiner als der vorgegebene Wert ist, eine Schlafzustandszeitspanne ist, und beendet dann das Körperbewegungsbestimmungsverfahren.
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12 stellt Daten dar, die ein Beispiel für ein Körperbewegungsbestimmungsergebnis in dem Fall anzeigen, in dem es Körperbewegungen gibt, wenn ein Vibrator eines Mobiltelefons vibriert.
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In den in 12 gezeigten Daten ist ein Intervall zwischen einer Zeitspanne ohne Körperbewegung 44 und einer Zeitspanne ohne Körperbewegung 45 größer als eine vorgegebene Zeitgröße. In dem Fall derartiger Daten bestimmt die Steuereinheit 14, dass eine Zeitspanne B' von dem Ende der Zeitspanne ohne Körperbewegung 41 zu dem Beginn der Zeitspanne ohne Körperbewegung 44 eine Zeitspanne ist, in der eine Zeitspanne ohne Körperbewegung periodisch auftritt.
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Die Steuereinheit 14 korrigiert dann die Zeitspanne der Körperbewegung in der Zeitspanne B', wie in 13 angezeigt, auf eine Zeitspanne ohne Körperbewegung. Auf diese Weise ändert sich der Zyklus, in dem Zeitspannen ohne Körperbewegung auftreten, selbst in dem Fall, in dem es eine Körperbewegung gibt, während ein Mobiltelefonvibrator vibriert, womit die feherlhaften Bestimmungen der Körperbewegung beseitigt werden.
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Die Daten, die den Schlafzustand der Messtestperson anzeigen, können in dem Aufzeichnungsmedium 19 aufgezeichnet werden, und der Schlafzustand der Messtestperson kann durch die bisher beschriebenen Arbeitsgänge verwaltet werden.
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Auf diese Weise berechnet die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 Differenzen zwischen benachbarten Spitzenwerten in dem Erfassungssignal von dem Sensor 12 und bestimmt basierend auf den Differenzwerten, ob es eine Körperbewegung gibt oder nicht, und somit kann die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 selbst geringfügige Bewegungen in der Schlafstelle erfassen und das Verpassen einer derartigen Bewegung vermeiden, wodurch die Genauigkeit, mit der die Körperbewegung bestimmt wird, verbessert wird.
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Außerdem korrigiert die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 in dem Fall, in dem sich eine Zeitspanne, für die bestimmt wurde, dass sie Körperbewegungen hat, eine vorgegebene Zeitgröße lang oder länger fortsetzt, diese Zeitspanne auf eine Zeitspanne ohne Körperbewegung.
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Folglich wird selbst in dem Fall, in dem Wind von einem Ventilator, Wind von außen oder ähnliches auf die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 treffen, und die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 selbst auf der Schlafstelle gerüttelt wurde, dieses Rütteln nicht fehlerhaft als von der Körperbewegung bestimmt, und der Schlafzustand der Messtestperson kann als ein Ergebnis genau verwaltet werden.
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Selbst wenn außerdem eine Zeitspanne als mit Körperbewegung bestimmt wurde, korrigiert die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 die Körperbewegungszeitspanne auf eine Zeitspanne ohne Körperbewegung, wenn diese Zeitspanne in einer Zeitspanne stattfindet, in der Zeitspannen ohne Körperbewegung periodisch auftreten.
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Folglich wird selbst in dem Fall, in dem ein Vibrator in einem Mobiltelefon, das auf der Schlafstelle angeordnet ist, vibriert hat und die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 selbst periodisch rüttelt, dieses Rütteln nicht fehlerhaft als von einer Körperbewegung bestimmt, und als ein Ergebnis kann der Schlafzustand der Messtestperson genau verwaltet werden.
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Wenngleich die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 eine Zeitspanne, in der Zeitspannen ohne Körperbewegung periodisch auftreten, als eine Zeitspanne mit äußerer Störung bestimmt, kann die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 eine Zeitspanne, in der Körperbewegungszeitspannen periodisch auftreten, auch als eine Zeitspanne mit äußerer Störung bestimmen.
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Die Körperbewegungszeitspanne bezieht sich ursprünglich auch auf Zeitspannen, die aufgrund von Rauschen als Körperbewegungen aufweisend bestimmt werden, aber die Zeitspanne ohne Körperbewegung wird im Wesentlichen als eine Zeitspanne angenommen, in der es keine Körperbewegung gibt. Als solches macht es die Bestimmung einer Zeitspanne, in der Zeitspannen ohne Körperbewegung periodisch auftreten, als eine Zeitspanne mit äußerer Störung möglich, die Genauigkeit, mit der Zeitpannen mit äußerer Störung bestimmt werden, zu erhöhen.
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Außerdem wird gemäß der Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 ein Dreiachsen-Beschleunigungsmesser als der Sensor 12 verwendet, und, nachdem die für die drei Achsen ermittelten Differenzwerte in Schritt S3 von 3 integriert wurden, wird basierend auf den integrierten Differenzwerten bestimmt, ob es Körperbewegungen gibt oder nicht; daher kann die Bestimmung, ob des Körperbewegungen gibt oder nicht, ausgeführt werden, wobei die Differenzwerte hervorgehoben werden, was es möglich macht, die Genauigkeit der Bestimmung zu verbessern.
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Wenngleich das Vorhergehende ein Beispiel beschreibt, in dem fehlerhafte Bestimmungen aufgrund von Mobiltelefonvibratoren und fehlerhafte Bestimmungen aufgrund von Wind korrigiert werden, kann zum Beispiel auch eine fehlerhafte Bestimmung aufgrund eines Erdbebens auftreten.
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Wenn ein Erdbeben auftritt, treten in der gleichen Weise wie bei Wind nacheinander eine vorgegebenen Zeitgröße lang oder langer Körperbewegungszeitspannen auf. Folglich kann eine fehlerhafte Bestimmung, die durch ein Erdbeben verursacht wird, ebenfalls durch die Verfahren von Schritt S10 und Schritt S11 korrigiert werden.
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Beachten Sie, dass jeder Sensor, der fähig ist, die Bewegung in der Schlafstelle zu erfassen, als der Sensor 12 verwendet werden kann, der in der Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 bereitgestellt ist; der Sensor ist folglich nicht auf einen Beschleunigungsmesser beschränkt, und die in der Patentliteratur 2 und 3 beschriebenen Sensoren können ebenfalls verwendet werden.
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Jedoch macht es ein Beschleunigungsmesser möglich, die Bewegung in der Schlafstelle durch Ausführen der einfachen Aufgabe des Anordnens der Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 auf der Schlafstelle zu erfassen, was es möglich macht, die der Messtestperson auferlegte Last zu verringern.
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In dem Fall, in dem der Sensor, der nur eine einzige Art von Erfassungssignal ausgibt, wie etwa ein Einachsen-Beschleunigungsmesser, als der Sensor 12 verwendet wird, kann das Verfahren von Schritt S3 in 4 weggelassen werden, und in Schritt S4 kann die Datenumwandlung ausgeführt werden, indem die in Schritt S2 berechneten Differenzwerte mit dem Schwellwert Th1 verglichen werden.
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Wenngleich der Schritt S10 vor dem Schritt S12 in 4 ausgeführt wird, kann diese Reihenfolge umgekehrt werden.
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Wenngleich 4 außerdem ein Beispiel darstellt, in dem sowohl die Schritte S10 und S11 als auch die Schritte S12 und S13 ausgeführt werden, ist es möglich, nur einen dieser zwei Schrittsätze auszuführen.
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Wenngleich die Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 ein Verfahren verwendet, in dem die Differenzen zwischen benachbarten Spitzenwerten in den Erfassungssignalen von dem Sensor 12 berechnet werden und basierend auf diesen Differenzen bestimmt wird, ob es Körperbewegungen gibt oder nicht, ist das Verfahren zur Bestimmung, ob es Körperbewegungen gibt oder nicht, nicht darauf beschränkt, und ein bekanntes Verfahren, das die Erfassungssignale von dem Sensor 12 verwendet, kann stattdessen verwendet werden.
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Ein Verfahren, wie etwa das in der vorliegenden Ausführungsform Beschriebene, in dem die Differenzen zwischen benachbarten Spitzenwerten in den Erfassungssignalen von dem Sensor 12 berechnet werden und basierend auf diesen Differenzwerten bestimmt wird, ob es Körperbewegungen gibt oder nicht, bestimmt in Zuständen, in denen die Erfassungssignale Rauschkomponenten enthalten, ob es Körperbewegungen gibt oder nicht, und somit sind die Verfahren von Schritt S10 und weiter in 4 besonders wirksam.
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Die jeweiligen Schritte, die in 3 und 4 beschrieben sind und von der Steuereinheit 14 der Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 ausgeführt werden, können auch von der elektronischen Vorrichtung 2 ausgeführt werden, die mit der Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 verbunden ist.
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In diesem Fall kann ein Programm, um einen Computer zu veranlassen, die jeweiligen Schritte, die in 3 und 4 gezeigt sind und von der Steuereinheit 14 der Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung 1 ausgeführt werden, auszuführen, in der elektronischen Vorrichtung 2 installiert werden. Ein derartiges Programm wird dann in einem nicht-flüchtigen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet, aus dem der Computer das Programm lesen kann.
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Dieses computerlesbare Medium umfasst optische Medien, wie etwa einen Kompaktscheiben-ROM (CD-ROM), magnetische Aufzeichnungsmedien, wie etwa Speicherkarten, und so weiter. Noch ferner kann das Programm über ein Netzwerk heruntergeladen werden und in einer derartigen Form bereitgestellt werden.
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Beachten Sie, dass die vorstehend offenbarte Ausführungsform sich in jeder Hinsicht als beispielhaft und in keiner Weise als einschränkend versteht. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die vorstehend erwähnten Beschreibungen definiert, und alle Änderungen, die in den gleichen wesentlichen Geist wie der Schutzbereich der Patentansprüche fallen, sollen darin ebenfalls enthalten sein.
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Wie bisher beschrieben, sind die folgenden Gegenstände in der vorliegenden Spezifikation offenbart.
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Eine hier offenbarte Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung verwaltet einen Schlafzustand einer Messtestperson basierend auf Körperbewegungen bei der Messtestperson und umfasst eine Sensoreinheit, die Bewegungen in einer Schlafstelle erfasst, wo die Messtestperson schläft, und eine Körperbewegungsbestimmungseinheit, die unter Verwendung eines Erfassungssignals von der Sensoreinheit bestimmt, ob es bei der Messtestperson Körperbewegungen gibt oder nicht; wobei in dem Fall, in dem eine erste Zeitspanne, in der eine Zeitspanne ohne Körperbewegung, in der unter Verwendung des Erfassungssignals bestimmt wurde, dass es keine Körperbewegung gibt, oder eine Körperbewegungszeitspanne, in der unter Verwendung des Erfassungssignals bestimmt wurde, dass es Körperbewegungen gibt, periodisch auftreten, und/oder eine zweite Zeitspanne, in der die Körperbewegungszeitspanne wenigstens eine vorgegebene Zeitgröße lang andauert, aufgetreten ist, die Körperbewegungsbestimmungseinheit die Körperbewegungszeitspanne in der ersten Zeitspanne und/oder der zweiten Zeitspanne auf eine Bestimmung einer Zeitspanne ohne Körperbewegung korrigiert.
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Eine Körperbewegungsbestimmungseinheit in der hier offenbarten Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung bestimmt eine Zeitspanne, in der die Zeitspanne ohne Körperbewegung periodisch auftritt, als die erste Zeitspanne.
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Die hier offenbarte Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung umfasst ferner eine Spitzenwert-Differenzberechnungseinheit, die eine Spitzenwertdifferenz berechnet, die eine Differenz zwischen benachbarten Spitzenwerten in dem von der Sensoreinheit ausgegebenen Erfassungssignal ist, und die Körperbewegungsbestimmungseinheit bestimmt, dass eine Zeitspanne, in der die Spitzenwertdifferenz eine Anzahl von Malen einen ersten Schwellwert übersteigt, größer als ein vorgegebener Wert ist, eine Zeitspanne ist, in der sich die Messtestperson bewegt hat.
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Die Sensoreinheit in der hier offenbarten Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung ist ein Zweiachsen- oder Dreiachsen-Beschleunigungsmesser.
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Die Spitzenwertdifferenz in der hier offenbarten Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung ist ein integrierter Wert der Differenzen, der für Erfassungssignale von jeder Achse berechnet wird, die von der Sensoreinheit ausgegeben werden.
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Ein hier offenbartes Schlafzustandsverwaltungsverfahren verwaltet einen Schlafzustand einer Messtestperson basierend auf Körperbewegungen bei der Messtestperson und umfasst einen Körperbewegungsbestimmungsschritt zum Bestimmen der Körperbewegungen bei der Messtestperson unter Verwendung eines Erfassungssignals von einer Sensoreinheit, welche die Bewegung in einer Schlafstelle bestimmt, wo die Messtestperson schläft; wobei in dem Fall, in dem eine erste Zeitspanne, in der eine Zeitspanne ohne Körperbewegung, in der unter Verwendung des Erfassungssignals bestimmt wurde, dass es keine Körperbewegung gibt, oder eine Körperbewegungszeitspanne, in der unter Verwendung des Erfassungssignals bestimmt wurde, dass es Körperbewegungen gibt, periodisch auftreten, und/oder eine zweite Zeitspanne, in der die Körperbewegungszeitspanne wenigstens eine vorgegebene Zeitgröße lang andauert, aufgetreten ist, der Körperbewegungsbestimmungsschritt die Körperbewegungszeitspanne in der ersten Zeitspanne und/oder der zweiten Zeitspanne auf eine Bestimmungszeitspanne ohne Körperbewegung korrigiert.
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Ein hier offenbartes Schlafzustandsverwaltungsprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Programm, um zu bewirken, dass ein Computer die Schritte des vorstehend erwähnten Schlafzustandsverwaltungsverfahrens ausführt.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die vorliegende Erfindung kann zum Beispiel auf Haushaltsschlafzustandsverwaltungsvorrichtungen angewendet werden und ist nützlich bei der Gesundheitsverwaltung eines Benutzers.
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Während die vorliegende Erfindung im Detail unter Bezug auf eine spezifische Ausführungsform beschrieben wurde, wird es für Leute mit gewöhnlichen Kenntnissen der Technik klar, dass viele Variationen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem wesentlichen Geist und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-69609 , eingereicht am 26. März 2012, die hiermit in ihrer Gesamtheit per Referenz eingebunden ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schlafzustandsverwaltungsvorrichtung
- 11
- Anzeigeeinheit
- 12
- Sensor
- 13
- Bedieneinheit
- 14
- Steuereinheit
