JP2001000401A - 就寝時モニタ装置 - Google Patents

就寝時モニタ装置

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JP2001000401A
JP2001000401A JP11178607A JP17860799A JP2001000401A JP 2001000401 A JP2001000401 A JP 2001000401A JP 11178607 A JP11178607 A JP 11178607A JP 17860799 A JP17860799 A JP 17860799A JP 2001000401 A JP2001000401 A JP 2001000401A
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sleeping person
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receiving
plate
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JP11178607A
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Kenichi Yanai
謙一 柳井
Tomohisa Yoshimi
知久 吉見
Masahiko Ito
正彦 伊藤
Kenichi Fujiwara
健一 藤原
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Denso Corp
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Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 就寝者の体位に係わらず、就寝者の生体反応
を正確に検出できる就寝時モニタ装置を提供すること。 【解決手段】 就寝者の呼吸、心拍、及び体動等の生体
反応を検知するセンシング部は、一組のプレート4、5
と感圧センサ6とを具備し、ベッド上に敷かれたマット
とベッドとの間で就寝者の頭部の下方に配置される。一
組のプレート4、5は、それぞれ略三角形状に形成され
た上プレート4と下プレート5であり、両プレート4、
5の一辺同士がヒンジ10により連結され、そのヒンジ
10を支点として回動可能に設けられている。また、上
プレート4の回動端部には、下プレート5側に向かって
ゴム突起11が取り付けられている。感圧センサ6は、
下プレート5の回動端部(角部)で、上プレート4に取
り付けられたゴム突起11と相対する位置に設置され、
上プレート4に掛かる就寝者の体重(主に頭部の重さ)
がゴム突起11を介して加わる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、就寝者の在床状態
(呼吸、心拍、及び体動等の生体反応)を監視する就寝
時モニタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術として、例えば特開平7−79
933号公報に開示された就寝装置、及び特開平6−3
0914号公報に開示された生体信号検出装置等があ
る。前者の就寝装置は、ベット上に設置された圧電セン
サを用いて就寝者の体動を検出するものであり、就寝者
の寝返りや手足の動き等による大きな体動は大きな出力
として検知でき、安静状態における心拍による小さな体
動は小さな出力として検知できる。後者の生体信号検出
装置は、就寝者の生体反応(心拍、呼吸及び体動等)に
応じて形状変化を生じるアンテナをベット上に設置し、
このアンテナの出力から心拍、呼吸及び体動成分のみを
電気的に抽出し、その電気信号より心拍波形、呼吸波形
及び体動波形等に弁別された生体信号を得ることができ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来装置は、いずれも就寝者の体重が圧電センサ及びアン
テナに直接加わることで就寝者の生体反応を検出してい
るため、圧電センサ及びアンテナに就寝者の体重が正常
に掛かっていないと検出感度が低下する。このため、例
えば就寝者の体位が側臥位等に変わり、圧電センサ及び
アンテナに就寝者の体重が掛からないと、就寝者の生体
反応を正確に検出できないという問題が生じる。本発明
は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、
就寝者の体位に係わらず、就寝者の生体反応を正確に検
出できる就寝時モニタ装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】(請求項1の手段)就寝
者の呼吸、心拍、及び体動の少なくとも1つを含む生体
反応を検知する生体反応検知手段は、寝具に設置されて
就寝者の体重が掛かる受圧プレートを具備し、この受圧
プレートに掛かる荷重変動に応じて受圧プレートが振動
する受圧手段と、この受圧手段に設置され、受圧プレー
トを介して圧力を受ける受圧面を有し、受圧プレートに
掛かる荷重を受圧面に受ける圧力として検出する感圧手
段とを備えている。この構成によれば、就寝者の体重が
受圧プレートを介して感圧手段に付与されるため、就寝
者の体位が変わっても就寝者の体重が受圧プレートに掛
かることに変わりはなく、受圧プレートを介して感圧手
段に就寝者の体重が付与される。その結果、就寝者の体
位に係わらず、就寝者の生体反応を正確に検出できる。
【0005】(請求項2の手段)受圧手段は、受圧プレ
ートと対向する支持プレートを有し、その両プレートが
互いの一辺を支点として相互に回動可能に連結され、感
圧手段は、受圧プレートと支持プレートの回動先端側に
おいて、何方か一方のプレートに固定されている。この
構成によれば、受圧プレートに掛かる就寝者の体重を感
圧手段に集中して付与できるので、就寝者の呼吸や心拍
などの生体反応によって生じる振動(受圧プレートに掛
かる僅かな荷重変動)でも感度良く検出することができ
る。
【0006】(請求項3の手段)生体情報抽出手段は、
感圧手段で検出される圧力値が予め設定されている在床
判定値以上の時に就寝者が在床状態(就寝者が寝具に横
たわっている状態)であると判定する在床判定手段を有
している。つまり、寝具に就寝者が横たわっていれば、
就寝者の体重が受圧プレートを介して感圧手段に掛かる
ため、その時の圧力値を在床判定値とすることで就寝者
の在床確認を容易に行うことができる。
【0007】(請求項4の手段)生体情報抽出手段は、
就寝者の在床確認が行われた後、感圧手段で検出される
圧力値の変動から周波数解析を行い、その解析結果より
就寝者の呼吸、心拍、及び体動の少なくとも1つに関す
る各情報を抽出する。この場合、周波数解析によって得
られる振動振幅が所定値より大きければ、呼吸及び心拍
以外の体動(例えば寝返りや手足の動き等)があったこ
とを確認できる。また、振動振幅が所定値より小さい場
合は、低周波数領域のリズム信号を呼吸情報、高周波数
領域のリズム信号を心拍情報として抽出できる。
【0008】(請求項5の手段)感圧手段は、在床判定
値より低い圧力に対し不感帯を有している。この場合、
感圧手段に在床判定値より低い圧力が加わっても感知し
ないため、就寝者の在床判定をより確実に判定すること
が可能である。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の就寝時モニタ装置
を図面に基づいて説明する。図1は就寝時モニタ装置の
使用例を示す図面である。就寝時モニタ装置は、図1に
示すように、就寝者1の呼吸、心拍、及び体動等の生体
反応を検知するセンシング部2と、このセンシング部2
の検出結果より就寝者1の呼吸、心拍、及び体動に関す
る各情報を抽出して表示する演算表示装置3とを備え
る。
【0010】センシング部2は、本発明の受圧手段を構
成する一組のプレート4、5と感圧センサ6(図2参
照)とを具備し、例えば図1に示すように、ベッド7上
に敷かれたマット8とベッド7との間で就寝者1の頭部
の下方、あるいは枕9の下に配置される。一組のプレー
ト4、5は、図2に示すように、それぞれ略三角形状に
形成された上プレート4と下プレート5であり、両プレ
ート4、5の一辺同士がヒンジ10により連結され、そ
のヒンジ10を支点として回動可能に設けられている。
また、上プレート4の回動端部(ヒンジ10によって連
結された一辺と対向する角部)には、下プレート5側に
向かってゴム突起11が取り付けられている。
【0011】感圧センサ6は、下プレート5の回動端部
(角部)で、上プレート4に取り付けられたゴム突起1
1と相対する位置に設置されている。この感圧センサ6
は、例えば図3(a)に示すように、スペーサ12を挟
んで対向する2枚の抵抗体13と、この抵抗体13の両
外側に配される2枚のAg電極14と、更にこのAg電
極14の両外側に配される2枚のベースフィルム15か
ら成り、2枚のAg電極14間に電圧が印加してある。
【0012】この感圧センサ6は、就寝者1の体重(主
に頭部の重さ)が上プレート4に掛かると、上プレート
4に取り付けられたゴム突起11を介して最上層のベー
スフィルム15(本発明の受圧面)に圧力が加わるた
め、図3(b)に示すように、スペーサ12より上側の
抵抗体13、Ag電極14、ベースフィルム15が下方
へ撓んで、スペーサ12を挟んで対向する抵抗体13同
士が接触する(ON状態)。これにより、図4のグラフ
Aで示すように、最上層のベースフィルム15に加わる
圧力の大きさに対して抵抗値がリニアに変化するため、
この抵抗値の変化に応じて印加電圧の変化を検出するこ
とにより、ベースフィルム15に加わる圧力の微小な変
化を検出できる。
【0013】演算表示装置3は、感圧センサ6より出力
される電圧信号(電圧値)に基づいて就寝者1の在床判
定を行うとともに、電圧信号を周波数解析して、その解
析結果より就寝者1の呼吸、心拍、及び体動に関する各
情報(呼吸数、心拍数、体動の有無)を抽出し、且つ表
示部3aに表示することができる。
【0014】次に、演算表示装置3の処理内容を図5に
示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、感
圧センサ6の検出値(圧力値)に基づいて在床判定を行
う(S10/本発明の在床判定手段)。ここでは、感圧
センサ6の検出値が予め設定された在床判定値以上の時
は「在床状態」(YES)であり、在床判定値より低い
時は「非在床状態」(NO)であると判定される。な
お、在床判定値は、例えば図4のグラフAから1.8Kg
と設定する。
【0015】続いて、感圧センサ6より出力される電圧
信号を周波数解析し、その解析結果より就寝者1の体動
判定を行う(S20)。なお、この体動判定では、就寝
者1の呼吸及び心拍によって生じる生体反応(体の振
動)より大きな体の動き(例えば寝返り、手足の動き
等)があったか否かを判定している。具体的には、周波
数解析によって得られる振動振幅が所定値以上であれば
「体動有り」(YES)と判定し、所定値より小さい時
は「体動無し」(NO)と判定される。ここで、「体動
有り」と判定された場合は、表示部3aに「体動有り」
と表示される(S60)。なお、上記の所定値は、図6
に示すように、就寝者1の呼吸及び心拍による生体反応
によって記録される振動振幅より大きく、且つ呼吸及び
心拍以外の体動によって記録される振動振幅より小さい
値である。
【0016】上記の体動判定で「体動無し」と判定され
た場合は、呼吸・心拍判定を行う(S30)。具体的に
は、周波数解析によって得られる振動が低周波数領域の
リズム信号の場合は「呼吸情報」として判定し、高周波
数領域のリズム信号の場合は「心拍情報」として判定さ
れる。続いて、上記の呼吸・心拍判定で「呼吸情報」と
判定された場合は、S40で呼吸数をカウントした後、
表示部3aに呼吸数をデジタル表示する(S60)。ま
た、上記の呼吸・心拍判定で「心拍情報」と判定された
場合は、S50で心拍数をカウントした後、表示部3a
に心拍数をデジタル表示する(S60)。
【0017】(本実施例の効果)本実施例の就寝時モニ
タ装置では、就寝者1の体重(主に頭部の重さ)が上プ
レート4を介して感圧センサ6に掛かっているため、就
寝者1の体位が変わっても、就寝者1の頭部が枕9に当
たっている状態であれば、就寝者1の体重が上プレート
4に掛かることに変わりはなく、常に上プレート4を介
して感圧センサ6に就寝者1の体重が付与されている。
この結果、就寝者1の体位によって感圧センサ6の検出
精度が低下することはなく、就寝者1の体位に係わら
ず、就寝者1の生体反応(呼吸、心拍、及び体動)を正
確に検出できる。
【0018】また、感圧センサ6を具備するセンシング
部2は、それぞれ略三角形状に形成された上プレート4
と下プレート5を有し、その両プレート4、5が、互い
の一辺同士を連結するヒンジ10を支点として相互に回
動可能に設けられている。そして、上プレート4の角部
にゴム突起11が取り付けられ、そのゴム突起11と相
対する下プレート5の角部に感圧センサ6が固定されて
いる。この構成によれば、上プレート4に掛かる就寝者
1の体重をゴム突起11を介して感圧センサ6に集中し
て付与できるので、就寝者1の呼吸や心拍などの生体反
応によって生じる振動(上プレート4に掛かる僅かな荷
重変動)でも感度良く検出することができる。
【0019】(変形例)センシング部2に使用する感圧
センサ6は、図4のグラフBに示すように、在床判定値
より低い圧力に対し不感帯を設けても良い。この場合、
感圧センサ6に在床判定値より低い圧力が加わっても感
知しないため、就寝者1の在床判定をより確実に判定す
ることが可能である。また、上記の実施例では、センシ
ング部2を就寝者1の頭部の下方に設置しているが、体
位の変化に係わらず就寝者1の体重が常に上プレート4
に掛かる位置であれば何処に設置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】就寝時モニタ装置の使用例を示す図面である。
【図2】センシング部の構成を示す斜視図である。
【図3】感圧センサの構造を示す断面図である。
【図4】感圧センサの荷重に対する抵抗値変化を示すグ
ラフである。
【図5】演算表示装置の処理手順を示すフローチャート
である。
【図6】感圧センサの検出結果を記録したグラフであ
る。
【符号の説明】
1 就寝者 2 センシング部(生体反応検知手段) 3 演算表示装置(生体情報抽出手段) 4 上プレート(受圧プレート) 5 下プレート(支持プレート) 6 感圧センサ(感圧手段) 15 ベースフィルム(受圧面)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 正彦 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 藤原 健一 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 4C017 AA02 AA14 AC03 AC20 BD06 CC01 FF05

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】就寝者の呼吸、心拍、及び体動の少なくと
    も1つを含む生体反応を検知する生体反応検知手段と、 この生体反応検知手段の検出結果より就寝者の呼吸、心
    拍、及び体動の少なくとも1つに関する各情報を抽出す
    る生体情報抽出手段とを備えた就寝時モニタ装置であっ
    て、 前記生体反応検知手段は、 寝具に設置されて就寝者の体重が掛かる受圧プレートを
    具備し、この受圧プレートに掛かる荷重変動に応じて前
    記受圧プレートが振動する受圧手段と、 この受圧手段に設置され、前記受圧プレートを介して圧
    力を受ける受圧面を有し、前記受圧プレートに掛かる荷
    重を前記受圧面に受ける圧力として検出する感圧手段と
    を備えていることを特徴とする就寝時モニタ装置。
  2. 【請求項2】前記受圧手段は、前記受圧プレートと対向
    する支持プレートを有し、その両プレートが互いの一辺
    を支点として相互に回動可能に連結され、 前記感圧手段は、前記受圧プレートと前記支持プレート
    の回動先端側において、何方か一方のプレートに固定さ
    れていることを特徴とする請求項1に記載した就寝時モ
    ニタ装置。
  3. 【請求項3】前記生体情報抽出手段は、前記感圧手段で
    検出される圧力値が予め設定されている在床判定値以上
    の時に就寝者が在床状態であると判定する在床判定手段
    を有していることを特徴とする請求項1及び2に記載し
    た就寝時モニタ装置。
  4. 【請求項4】前記生体情報抽出手段は、就寝者の在床確
    認が行われた後、前記感圧手段で検出される圧力値の変
    動から周波数解析を行い、その解析結果より就寝者の呼
    吸、心拍、及び体動の少なくとも1つに関する各情報を
    抽出することを特徴とする請求項3に記載した就寝時モ
    ニタ装置。
  5. 【請求項5】前記感圧手段は、前記在床判定値より低い
    圧力に対し不感帯を有していることを特徴とする請求項
    3に記載した就寝時モニタ装置。
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