JP2002159453A - 人体異常検知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プライバシーを侵害することなく、検知対象
者の異常をリアルタイムで検知することができるように
する。 【解決手段】 検知エリアに向かって送波信号を送波
し、検知エリア内の検知対象者により反射された反射波
を受波し、その受波した受波信号の送波信号に対する周
波数偏移に基づいて検知対象者を検知するドップラー式
センサ部２を備え、ドップラー式センサ部２による検知
出力と検知対象者の変位とを対応付けて、検知対象者が
正常状態であるか又は異常状態であるか判断する構成に
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベットや布団に就
床する検知対象者に異常が発生したのを検知する人体異
常検知器に関し、特に、患者や一人暮らしの老人等がベ
ッドや布団に入った後に、病気や事故により異常状態に
陥ったときに、これを検知して報知する人体異常検知器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ベットや布団に就床している患者
や一人暮らしの老人等の検知対象者が、異常を感じたと
きに、その異常を報知する異常報知システムとして、例
えば、呼出用のスイッチ等が提案されている。

【０００３】また、前述の検知対象者が、異常状態にな
っていることを検知する方法として、テレビカメラ等を
設置して、検知対象者を常時監視し、リアルタイムで検
知対象者の異常状態を検知する異常報知システムが考え
られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の異常報
知システムのうち、呼出用のスイッチ等にあっては、容
態が急変してスイッチを操作できなくなる場合には対応
できず、また、夜間等の暗闇ではスイッチが見付からな
く恐れが考えられる。

【０００５】また、上記した従来の異常報知システムの
うち、テレビカメラ等を設置して、検知対象者を常時監
視する方法を用いるものにあっては、検知対象者をリア
ルタイムで監視できるために、夜間や容態急変時に対応
できるという面はあるものの、検知対象者のプライバシ
ーを侵害する恐れがある。

【０００６】このような問題点を解決するために、特開
２０００−１０２５１５号公報により開示された身体状
態検出具１００が存在する。このものは、電磁波送受信
センサ１００ａを用いて被験者の身体状態を検出可能と
する身体状態検出具１００であって、電磁波送受信セン
サＳが被験者のための寝具（ベッド）２００に内蔵され
てなるものである。

【０００７】このものでは、プライバシーを侵害するこ
となく、検知対象者の異常をリアルタイムで検知するこ
とができるものの、電磁波送受信センサ１００ａを寝具
（ベッド）２００に内蔵しなくてはならず、さらに、電
磁波送受信センサ１００ａを内蔵して特別に用意した寝
具（ベッド）２００を配置するスペースを確保しなくて
はならないという問題がある。

【０００８】上記した特開２０００−１０２５１５号公
報により開示された身体状態検出具１００の他に、ベッ
ド等の寝床に重畳センサや加圧センサ等を設置して、そ
れらのセンサにより異常動作を検知したり、体温・脈拍
・呼吸数等をそれぞれ温度センサ・脈拍計・呼吸検知用
のゴムチューブを利用して異常値を検知したりする方法
を用いた異常報知システムが考えられている。

【０００９】しかしながら、このような異常報知システ
ムであっても、重畳センサや加圧センサというような比
較的大掛かりなセンサを設置したベッド等を特別に用意
しなければならず、さらには、そのような特別に用意し
たベッド等を配置するスペースを確保しなくてはならな
いというような問題がある。

【００１０】本発明は、上記の点に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、プライバシーを侵害す
ることなく、検知対象者の異常をリアルタイムで検知す
ることができる人体異常検知器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載の人体異常検知器は、検知エリア
に向かって送波信号を送波し、検知エリア内の検知対象
者により反射された反射波を受波し、その受波した受波
信号の送波信号に対する周波数偏移に基づいて検知対象
者を検知するドップラー式センサ部を備え、ドップラー
式センサ部による検知出力と検知対象者の変位とを対応
付けて、検知対象者が正常状態であるか又は異常状態で
あるか判断する構成にしている。

【００１２】請求項２記載の人体異常検知器は、請求項
１記載の人体異常検知器において、前記送波信号と前記
受波信号とのミキシングにより、前記検知エリアまでの
検知距離を限定した構成にしている。

【００１３】請求項３記載の人体異常検知器は、請求項
１又は請求項２のいずれかに記載の人体異常検知器にお
いて、前記検知出力のうち所定の閾値以上のものを判断
に有効な信号とし、その信号が所定期間内に検知された
場合に、信号の検知間隔が、予めそれぞれ設定された高
限界値以下かつ低限界値以上の正常範囲にあるときを正
常状態であり得ると判断し、正常範囲にないときを異常
状態であり得ると判断する構成にしている。

【００１４】請求項４記載の人体異常検知器は、請求項
３記載の人体異常検知器において、前記検知間隔が前記
高限界値よりも大きいときを、呼吸数が減少している異
常状態であり得ると判断する構成にしている。

【００１５】請求項５記載の人体異常検知器は、請求項
３記載の人体異常検知器において、前記検知間隔が前記
低限界値よりも小さいときを、呼吸数が増加しているか
又は変位が多い異常状態であり得ると判断する構成にし
ている。

【００１６】請求項６記載の人体異常検知器は、請求項
３記載の人体異常検知器において、複数の前記信号が前
記所定期間内に検知された場合に、前記検知間隔が前記
正常範囲に含まれる前記信号が、予め設定された個数又
は割合であるときに、正常状態であると判断する構成に
している。

【００１７】請求項７記載の人体異常検知器は、請求項
３記載の人体異常検知器において、複数の前記信号が前
記所定期間内に検知された場合に、前記検知間隔が前記
正常範囲に含まれる前記信号の平均値が、予め設定され
た所定範囲にあるときに、正常状態であると判断する構
成にしている。

【００１８】請求項８記載の人体異常検知器は、請求項
３記載の人体異常検知器において、前記閾値を切替設定
可能とした構成にしている。

【００１９】請求項９記載の人体異常検知器は、請求項
３記載の人体異常検知器において、学習機能を付与し、
前記閾値を自動設定可能とした構成にしている。

【００２０】請求項１０記載の人体異常検知器は、請求
項３記載の人体異常検知器において、前記高限界値又は
前記低限界値の少なくとも一方を切替設定可能とした構
成にしている。

【００２１】請求項１１記載の人体異常検知器は、請求
項３記載の人体異常検知器において、学習機能を付与
し、前記高限界値及び前記低限界値を自動設定可能とし
た構成にしている。

【００２２】請求項１２記載の人体異常検知器は、請求
項１又は請求項２のいずれかに記載の人体異常検知器に
おいて、前記検知出力のうち所定のレベル以上のものを
判断に有効な信号とし、その信号が所定期間内に検知さ
れない場合に、無呼吸状態の異常状態であるか又は前記
検知対象者の不在状態と判断する構成にしている。

【００２３】請求項１３記載の人体異常検知器は、請求
項１２記載の人体異常検知器において、過去の状態履歴
を保持し、その過去の状態履歴に基づいて、無呼吸状態
の異常状態又は前記検知対象者の不在状態のいずれかで
あるかを判断する構成にしている。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の人体異常検知器の一実施
形態を図１乃至図９に基づいて以下に説明する。

【００２５】１は電源回路部で、この人体異常検知器１
０の各部に給電するためのものである。２はマイクロ波
ドップラー式センサ部で、マイクロ波を発振するＭＷ波
発振器２ａ、マイクロ波を送波するための送信アンテナ
２ｂ、検知対象者２０等により反射されたマイクロ波の
反射波を受波する受信アンテナ２ｃ、受波された反射波
を送波したマイクロ波にミキシングしてミキサ信号を出
力するミキサ２ｃより構成される。このマイクロ波ドッ
プラー式センサ部２は、受波した受波信号の送波信号に
対する周波数偏移に基づいて検知対象者２０を検知す
る。

【００２６】３は増幅回路部で、ミキサ２ｃから出力さ
れたミキサ信号を増幅する。４は比較回路部で、増幅回
路部３から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変
換する。なお、この比較回路部４は、アナログ出力のま
まで、検知対象者２０が正常状態又は異常状態のいずれ
であるかを判断するときは、図２に示すように、設けら
れなくてもよい。

【００２７】５は信号処理部で、比較回路部４からデジ
タルのミキサ信号が入力され、そのミキサ信号、すなわ
ち、マイクロ波ドップラー式センサ部２からの検知出力
と検知対象者２０の呼吸等に伴う変位とを対応付けて、
検知対象者２０が正常状態であるか又は異常状態である
か判断するための信号処理を行う。６は出力回路部で、
信号処理部５による信号処理結果を外部に出力する。７
は切替設定スイッチで、信号処理部５による信号処理の
条件を設定するよう、後述する閾値並びに高限界値及び
低限界値を設定する。

【００２８】この人体異常検知器１０は、加圧センサや
重畳センサと比較して、小型のものとなっており、例え
ば、図３（ａ）に示すように、検知対象者２０が就床す
るベッドの底面に設置される。なお、同図（ｂ）に示す
ように、天井等のベッド上方に設置してもよく、また、
同図（ｃ）に示すように、マイクロ波の送波方向を横方
向として設置してもよく、さらには、同図（ｄ）に示す
ように、壁や天井等に取り付けてマイクロ波の送波方向
を斜め方向として設置してもよい。

【００２９】ただし、同図（ａ）乃至（ｄ）のいずれで
あっても、検知対象者２０とこの人体異常検知器１０と
の間の障害物の有無や検知距離等の環境に応じて、切替
設定スイッチ７により後述する閾値を下げる設定をした
り、増幅回路部３による増幅用のゲインを上げる調整を
する等の処置は必要である。

【００３０】なお、同図（ａ）乃至（ｄ）のいずれで
も、この人体異常検知器１０のマイクロ波の送波方向
が、ベッドの長手方向中央、すなわち検知対象者２０の
中央に向かっているが、例えば、十分に検知可能であれ
ば、この人体異常検知器１０のマイクロ波の送波方向
が、ベッドの長手方向中央でなくてもよい。

【００３１】次に、この人体異常検知器１０による信号
処理について、図４乃至図７に基づいて以下に説明す
る。図４（ａ）は、検知対象者２０の呼吸が正常状態で
ある場合の増幅回路部３からのアナログ出力を示し、同
図（ｂ）は、同図（ａ）に示したアナログ出力を比較回
路部４によりデジタル信号としたものである。

【００３２】このものの人体異常検知器１０の信号処理
部５では、同図（ａ）に示したアナログ出力のうち閾値
以上であって判断に有効とされる出力信号の周期である
検知間隔ｔ、すなわち、アナログ出力が比較回路部４の
有するコンパレータにより「Ｈ」又は「Ｌ」とされる同
図（ｂ）に示したパルス信号の周期である検知間隔ｔ
を、予め設定された所定期間内で検知し、その検知間隔
ｔが、予め設定された高限界値以下であり、かつ、予め
設定された低限界値以上の正常範囲にあるか否かを判定
する。その結果、上記した正常範囲にある場合を正常状
態であり得ると判断し、正常範囲にないときを異常状態
であり得ると判断する。

【００３３】前述した同図（ａ）及び同図（ｂ）は、検
知対象者２０の呼吸が正常状態である場合を示している
のであるから、当然のことながら、検知間隔ｔが正常範
囲にある。

【００３４】上記したように、検知間隔ｔが正常範囲に
あるか又は否かでもって、検知対象者２０が正常状態で
あるか又は異常状態であるかを判断するのは、ドップラ
ー方式において重要な周波数値がそれぞれ有する類似の
傾向を掴むことができ、また、周波数値そのものを算出
するよりも、計算が簡略であるからである。なお、パル
ス信号のパルス幅でもって、検知対象者２０が正常状態
であるか又は異常状態であるかを判断するようにしても
よい。

【００３５】これに対して、図５（ａ）は、検知対象者
２０の呼吸が少ない異常状態である場合の増幅回路部３
からのアナログ出力を示し、同図（ｂ）は、同図（ａ）
に示したアナログ出力を比較回路部４によりデジタル信
号としたものである。同図（ａ）及び同図（ｂ）では、
検知間隔ｔは、予め設定された高限界値より大きくなっ
ており、検知対象者２０の呼吸が少ない異常状態に対応
したものとなっている。この場合では、アナログ出力の
レベルも低下しているために、アナログ出力のうち有効
出力と判断されて検知される割合も低下するので、その
ことでも、検知間隔ｔが大きくなる。

【００３６】また、同図（ａ）は、検知対象者２０が激
しく動作している異常状態、すなわち、呼吸が激しくな
っている状態や、痙攣状態である場合の増幅回路部３か
らのアナログ出力を示し、同図（ｂ）は、同図（ａ）に
示したアナログ出力を比較回路部４によりデジタル信号
としたものである。同図（ａ）及び同図（ｂ）では、検
知間隔ｔは、予め設定された低限界値より小さくなって
おり、検知対象者２０の呼吸が多かったり検知対象者２
０の変位が激しくなっている異常状態に対応したものと
なっている。

【００３７】さらに、図６（ａ）は、例えば、検知対象
者２０が正常の呼吸動作を行いながら、通常の寝返りを
行うというような、検知対象者２０が正常状態でありな
がら、異常状態ともとれるノイズが混じっている場合の
増幅回路部３からのアナログ出力を示し、同図（ｂ）
は、同図（ａ）に示したアナログ出力を比較回路部４に
よりデジタル信号としたものである。

【００３８】この場合、検知間隔ｔは、基本的には、同
図（ａ）及び（ｂ）の場合と同様に、正常範囲にありな
がら、一時的に、低限界値よりも小さい値をとることに
なる。従って、予め設定された所定期間内で検知された
検知間隔ｔのうち、正常範囲にあるものが、予め設定さ
れた個数以上、例えば３個以上が検知されるか、又は、
予め設定された割合以上、例えば、６０％以上のもの
が、正常範囲にあるときに、正常状態と判断される。

【００３９】ここで、図４（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に明らかに正常範囲にある場合の検知間隔ｔを検知間隔
ｔ１とし、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように検知対象
者２０の呼吸が少ない異常状態であって予め設定された
高限界値より大きい検知間隔ｔを検知間隔ｔ２とし、図
６（ａ）及び（ｂ）に示すように検知対象者２０の呼吸
が多い異常状態であって予め設定された高限界値より小
さい検知間隔ｔを検知間隔ｔ３とし、図７（ａ）及び
（ｂ）に示すように検知対象者２０が正常状態であるが
異常状態ともとれるノイズが混じっている場合の検知間
隔ｔを検知間隔ｔ４とする。これらの検知間隔ｔ１〜検
知間隔４を図８（ａ）に示す。これらの検知間隔ｔ１〜
検知間隔４に基づいて、以下に示すアルゴリズムによ
り、検知対象者２０が正常状態又は異常状態であるかを
判断することができる。ただし、Ｔ１＝ｔ０±ｔｇとす
る。ｔ０は、例えば、３秒等の基準値である。また、ｔ
ｇは、例えば、０．５秒等のばらつき値である。

【００４０】また、ｔ０−ｔｇ≦検知間隔ｔ１≦ｔ０＋
ｔｇとすると、例えば、所定期間が１分であるとき、所
定期間内で検知された検知間隔ｔが次に示す関係、すな
わち、検知間隔ｔ＞ｔ０＋ｔｇであるか、検知間隔ｔ＜
ｔ０−ｔｇであるか、又は、検知間隔ｔ≦ｔ０＋ｔｇで
あって検知間隔ｔ＜ｔ０−ｔｇもとるかによって、明ら
かな正常状態、検知対象者２０の呼吸が少ない異常状
態、検知対象者２０の呼吸が多いは検知対象者２０の変
位が多い異常状態、又は、正常状態であるが異常状態と
もとれるノイズが混じっている状態のいずれかであるか
を判断することができる。

【００４１】さらに、上記した４通りの状態のいずれか
であるかを判断する考え方として、次に示すものがあ
る。これは、予め設定された所定期間内で検知された検
知間隔ｔの平均値（ｔＡＶＲ）により、上記した４通り
の状態のいずれかであるかを判断するものである。

【００４２】これは、ｔ３（ＡＶＲ）＜ｔ４（ＡＶＲ）
＜ｔ１（ＡＶＲ）＜ｔ２（ＡＶＲ）であることに着目し
た考え方であって、予め、ｔ３（ＡＶＲ）、ｔ４（ＡＶ
Ｒ）、ｔ１（ＡＶＲ）及びｔ２（ＡＶＲ）を求めておい
て、検知された検知間隔ｔの平均値（ｔＡＶＲ）が、ｔ
３（ＡＶＲ）、ｔ４（ＡＶＲ）、ｔ１（ＡＶＲ）又はｔ
２（ＡＶＲ）のいずれに該当するかを判定して、上記し
た４通りの状態のいずれかであるかを判断するのであ
る。

【００４３】また、検知された検知間隔ｔの検知間隔ｔ
１に対するばらつき（偏差）に応じて、上記した４通り
の状態のいずれかであるかを判断するも可能である。

【００４４】これ以外に、検知対象者２０の呼吸が少な
い異常状態であって、例えば、図８（ｂ）に示すよう
に、検知間隔ｔ＜ｔ０＋ｔｇとなることも考えられる
が、このときは、検知間隔ｔ＜ｔ０＋ｔｇとして検知さ
れた検知間隔ｔの個数が、予め設定された個数以上であ
るかどうかを判定することにより、検知対象者２０の呼
吸が少ない異常状態であると判断することができる。

【００４５】また、検知対象者２０の存又は不在を判断
することもできる。すなわち、検知対象者２０を検知で
きない場合は、不在とすればよいのである。もっとも、
検知対象者２０が無呼吸状態の異常状態のときも、検知
対象者２０が変位しなくなるために、検知できなくなる
わけではあるが、過去の状態履歴を保持しておいて、そ
の過去の状態履歴に基づいて、検知対象者２０が不在で
あるか、又は検知対象者２０が無呼吸状態の異常状態で
あるかを、判断することができる。

【００４６】これまで述べてきた所定期間は、予め設定
された所定の時間をそれぞれ有するよう、予め区切られ
たものでもよいし、リアルタイムで、随時シフトしてい
くものでもよい。

【００４７】ここで、検知対象者２０が不在となった場
合、所定の時間を有した所定期間をリアルタイムで随時
シフトしていくときに、アナログ出力値又はパルス信号
の一周期の終了時点が検知されないことになるので、終
了時点が検知されていたら相当大きい値として検知され
るはずの検知間隔ｔを検出できなくなる。

【００４８】しかしながら、過去の履歴情報を保持させ
ておくことにより判断が可能である。すなわち、一周期
の終了時点が検知されないことに起因して検知間隔ｔと
して検知されずに一周期の開始時点から起算されて徐々
に増大している時間が、ｔ０＋ｔｇよりも大きくなった
ときに、それまでの増大カーブの勾配が、例えば、過去
の履歴情報により得られた所定勾配よりも大きいか否か
を判定することにより、検知対象者２０が不在となった
場合を検知することができるのである。

【００４９】また、一周期の開始時点から起算されて徐
々に増大している時間がｔ０＋ｔｇよりも大きくなって
から一定時間、例えば、３０秒を予備異常期間とし、そ
の予備異常期間に、一周期の終了時点が検知されるか否
かを判断することにより、検知対象者２０が不在となっ
ているかどうかを判断してもよい。

【００５０】このような予備異常期間を設定することに
より、前述した４通りの状態に遷移する過程での判断
を、より確実にすることができる。

【００５１】また、これまで述べてきた閾値は、前述し
たように、切替設定スイッチ７により切替設定する他
に、例えば、増幅回路部３による増幅のゲイン調整のた
めの抵抗調整スイッチ（図示せず）、アナログ出力のま
まで検知対象者２０が正常状態又は異常状態であるかを
判断する場合に予め幾通りか設定した閾値を変更するた
めに設けた外部スイッチ（図示せず）、比較回路部４の
有したコンパレータの閾値を設定する抵抗を調整するた
めのボリューム（図示せず）を使用して、検知対象者２
０や環境に応じて、設定し直すことが可能である。

【００５２】また、前述したように、正常範囲、すなわ
ち高限界値及び低限界値も、前述したように、切替設定
スイッチ７により切替設定することが可能となってい
る。

【００５３】さらに、学習機能を付与して、閾値及び正
常範囲を自動設定することができる。以下に、その自動
設定について説明する。

【００５４】初めに、信号処理部５に調整設定期間を設
定しておき、例えば、電源投入後の限定期間経過後又は
自動設定用に設けた調整設定ボタン（図示せず）等の押
圧操作後に、例えば１時間の調整設定期間、検知対象者
２０の正常状態を測定させる。なお、閾値は初期設定さ
れている。

【００５５】この自動設定の第１ステップとして、例え
ば、調整設定期間の前半３０分間に、アナログ出力の山
の頂点値を全て測定する。この段階では、アナログ出力
の山の頂点のうち、初期設定の閾値以上のものを対象と
し、例えば、所定値を１００ｍｓとして、所定値未満の
ものを無効として扱う。これは、調整設定期間であって
も、寝返りやノイズ等による特殊波形が混ざる恐れがあ
るため、その特殊波形を除去するためのものである。ま
た、そのような特殊波形は、検知対象者２０の正常状態
動作の波形のタイミングと無関係に発生するので、その
特殊波形を含む前後の周期も除去するのが望ましい。

【００５６】次に、この自動設定の第２ステップとし
て、調整設定期間の前半３０分間に測定された有功波形
の各山の頂点値から最小値を算出する。ただし、定常ノ
イズである０．１Ｖに３倍余裕をみた０．３Ｖ以上のも
のを選択する等、ノイズを含まないように、あるレベル
以上のものを選択する。

【００５７】次に、この自動設定の第３ステップとし
て、先に算出した最小値に少し余裕をみた値、例えば、
最小値×０．９を閾値として設定し直す。

【００５８】次に、この自動設定の第４ステップとし
て、例えば、調整設定期間の後半３０分間に、設定し直
した閾値以上のアナログ出力の山の周期を測定する。た
だし、ここでも、例えば、所定値を１００ｍｓとして、
所定値未満のものを無効として扱い、寝返りやノイズ等
による特殊波形を含む前後の周期も無効とする。

【００５９】次に、この自動設定の第５ステップとし
て、設定し直した閾値以上のアナログ出力の山の周期
を、正常状態での検知間隔ｔ１とする。ここで、この正
常状態での検知間隔ｔ１のうち、最小値が低限界値ｔ０
−ｔｇに相当し、最大値が高限界値ｔ０＋ｔｇに相当す
る。

【００６０】以上説明したステップにより、閾値及び正
常範囲、すなわち、閾値並びに低限界値及び高限界値を
自動設定することができるのである。

【００６１】次に、このものによる検知エリア１０ａま
での検知距離の限定について、図９及び図１０に基づい
て以下に説明する。なお、検知エリア１０ａまでの検知
距離の限定についての説明の都合上、歩行者を検知対象
者２０としている。

【００６２】図９に示すように、人体異常検知器１０に
よる検知エリア１０ａ外、すなわち同図におけるＢの位
置を歩行者が歩行している場合、図１０（ａ）に示した
マイクロ波よりなる送波信号がＢの位置の歩行者により
反射されてなる反射信号は、同図（ｂ）に示すように、
送波信号の送信が終了するまでに、人体異常検知器１０
に帰ってこないために、送波信号と反射信号、すなわち
送波信号と受波信号とがミキシングされてなるミキサ信
号が形成されない。

【００６３】これに対して、図９に示すように、人体異
常検知器１０による検知エリア１０ａ内、すなわち同図
におけるＡの位置を歩行者が歩行している場合、図１０
（ａ）に示したマイクロ波よりなる送波信号がＡの位置
の歩行者により反射されてなる反射信号は、同図（ｂ）
に示すように、送波信号の送信が終了するまでに、人体
異常検知器１０に帰ってくるために、送波信号と反射信
号とがミキシングされてなるミキサ信号が形成されるこ
とになる。

【００６４】すなわち、人体異常検出器から検知対象者
２０までの検知距離が長いと、ミキサ信号が形成され
ず、これに対して、人体異常検出器から検知対象者２０
までの検知距離が短いと、ミキサ信号が形成されるので
ある。このように、ミキサ信号が形成されるか否かによ
り、人体異常検出器１０から検知対象者２０までの検知
距離を限定できるのである。

【００６５】これまで述べてきたように、この人体異常
検知器１０により、検知対象者２０が正常状態又は異常
状態であるかを判断することができ、その判断結果を出
力回路部から出力することにより、集中監視室や病院等
の遠隔地に報知することができる。また、ブザー等によ
る音声出力での警報や、ワイヤレス装置や回線を用いた
通信も可能である。

【００６６】また、異常状態がどのような異常である
か、すなわち、検知対象者２０の呼吸が少ない異常状
態、検知対象者２０の呼吸が多い異常状態、無呼吸状態
の異常状態のいずれかであるかを判別して、各異常状態
毎に異なる警報やメッセージを出力させることも可能で
ある。さらに、前述した予備異常期間は、異常状態とは
異なる出力、例えば、ＬＥＤの点滅表示等も可能であ
る。

【００６７】かかる人体異常検知器にあっては、マイク
ロ波ドップラー式センサ部２による検知出力と検知対象
者２０の呼吸に伴う変位とを対応付けて、検知対象者２
０が正常状態であるか又は異常状態であるか判断するの
であるから、プライバシーを侵害することなく、検知対
象者２０の異常をリアルタイムで検知することができ
る。

【００６８】また、ドップラー式センサ部による検知出
力と検知対象者の変位とを対応付けて、検知対象者が正
常状態であるか又は異常状態であるかを非接触式で検知
するのであるから、例えば、体温・脈拍・呼吸数等をそ
れぞれ温度センサ・脈拍計・呼吸検知用のゴムチューブ
を利用して、検知対象者が正常状態であるか又は異常状
態であるかを接触式で検知する場合に比較して、外れた
り、意図的に外されたり、付け忘れられたり、人体との
接触不良が生じたり、不快感・不潔感を感じさせること
はなく、さらには、呼吸検知用のゴムチューブのように
通常呼吸に支障のない人には使用しないものを利用して
いるわけではないから、検知対象者の容態によらずに、
正常状態であるか又は異常状態であるかを検知すること
ができる。

【００６９】また、送波信号と受波信号とのミキシング
により、検知エリア１０ａまでの検知距離を限定するの
であるから、例えば、検知対象者２０の近くに、マイク
ロ波ドップラー式センサ部２により誤って検知対象者２
０として認識され得る濡れた洗濯物がある場合でも、そ
の濡れた洗濯物が検知エリア１０ａに入らずに、かつ、
検知対象者２０が検知エリア１０ａに入るように、検知
距離を限定することにより、検知対象者２０の異常状態
を確実に検知することができる。

【００７０】また、判断に有効な信号の検知間隔が、予
めそれぞれ設定された高限界値以下かつ低限界値以上で
あるときを、検知対象者２０の呼吸数が特に少なくもな
く又は特に多くもない正常状態に対応付けるとともに、
判断に有効な信号の検知間隔が、高限界値よりも大きい
とき又は低限界値よりも小さいときを、検知対象者２０
の呼吸数が特に多いか又は特に少ない異常状態に対応付
けて、正常状態又は異常状態を判断するのであるから、
検知対象者２０の異常状態の検知精度を高くすることが
できる。

【００７１】また、判断に有効な信号の検知間隔が、高
限界値よりも大きいときを、検知対象者２０の呼吸数が
特に少ない異常状態に対応付けるのであるから、検知対
象護者がどのような異常状態にあるかを検知することが
できる。

【００７２】また、判断に有効な信号の検知間隔が、高
限界値よりも小さいときを、検知対象者２０の呼吸数が
特に多いか又は変位が多い異常状態に対応付けるのであ
るから、検知対象者２０がどのような異常状態にあるか
を検知することができる。

【００７３】また、判断に有効とされる信号であり検知
間隔が正常範囲に含まれる信号が、予め設定された個数
又は割合であるときに、正常状態であると判断するので
あるから、判断に有効とされる信号であり検知間隔が正
常範囲に含まれる信号が突発的に発生した場合に、その
突発的に発生した信号に基づいて正常状態又は異常状態
を判断せずに、突発的に発生した信号をノイズとして扱
うことができ、検知対象者２０の異常状態の検知精度を
高くすることができるという効果をさらに奏することが
できる。

【００７４】また、判断に有効とされる信号であり検知
間隔が正常範囲に含まれる信号の平均値が、予め設定さ
れた所定範囲にあるときに、正常状態であると判断する
のであるから、判断に有効とされる信号であり検知間隔
が正常範囲に含まれる信号が突発的に発生した場合に、
その突発的に発生した信号に基づいて正常状態又は異常
状態を判断せずに、突発的に発生した信号をノイズとし
て扱うことができ、検知対象者２０の異常状態の検知精
度を高くすることができるという効果をさらに奏するこ
とができる。

【００７５】また、閾値を切替設定可能としているので
あるから、使用状況に応じて、閾値を適宜切替設定する
ことにより、検知対象者２０の異常状態の検知精度を高
くすることができるという効果をさらに奏することがで
きる。

【００７６】また、学習機能が付与され、閾値を最適設
定可能としているのであるから、学習を積ませて閾値を
最適設定することにより、検知対象者２０の異常状態の
検知精度を高くすることができるという効果をさらに奏
することができる。

【００７７】また、高限界値及び低限界値を切替設定可
能としているのであるから、使用状況に応じて、高限界
値又は低限界値の少なくとも一方を適宜切替設定するこ
とにより、検知対象者２０の異常状態の検知精度を高く
することができるという効果をさらに奏することができ
る。

【００７８】また、学習機能が付与され、高限界値及び
低限界値を最適設定可能としているのであるから、学習
を積ませて高限界値及び低限界値を最適設定することに
より、検知対象者２０の異常状態の検知精度を高くする
ことができるという効果をさらに奏することができる。

【００７９】また、判断に有効な信号の検知間隔が、所
定期間内に検知されない場合を、呼吸が検知されない状
態に対応付けて、無呼吸状態の異常状態であるか又は検
知対象者２０の不在状態と判断するのであるから、少な
くとも正常状態ではない検知対象者２０の状態を検知す
ることができる。

【００８０】また、過去の状態履歴を保持し、その過去
の状態履歴に基づいて、無呼吸状態の異常状態又は検知
対象者２０の不在状態のいずれかであるかを判断するの
であるから、少なくとも正常状態ではない検知対象者２
０の状態を、より詳細に検知することができる。

【００８１】

【発明の効果】請求項１記載の人体異常検知器は、ドッ
プラー式センサ部による検知出力と検知対象者の呼吸に
伴う変位とを対応付けて、検知対象者が正常状態である
か又は異常状態であるか判断するのであるから、プライ
バシーを侵害することなく、検知対象者の異常をリアル
タイムで検知することができる。

【００８２】請求項２記載の人体異常検知器は、請求項
１記載の人体異常検知器の効果に加えて、送波信号と受
波信号とのミキシングにより、検知エリアまでの検知距
離を限定するのであるから、例えば、検知対象者の近く
に、ドップラー式センサ部により誤って検知対象者とし
て認識され得る濡れた洗濯物がある場合でも、その濡れ
た洗濯物が検知エリアに入らずに、かつ、検知対象者が
検知エリアに入るように、検知距離を限定することによ
り、検知対象者の異常状態を確実に検知することができ
る。

【００８３】請求項３記載の人体異常検知器は、請求項
１又は請求項２のいずれかに記載の人体異常検知器の効
果に加えて、判断に有効な信号の検知間隔が、予めそれ
ぞれ設定された高限界値以下かつ低限界値以上であると
きを、検知対象者の呼吸数が特に少なくもなく又は特に
多くもない正常状態に対応付けるとともに、判断に有効
な信号の検知間隔が、高限界値よりも大きいとき又は低
限界値よりも小さいときを、検知対象者の呼吸数が特に
多いか又は特に少ない異常状態に対応付けて、正常状態
又は異常状態を判断するのであるから、検知対象者の異
常状態の検知精度を高くすることができる。

【００８４】請求項４記載の人体異常検知器は、請求項
３記載の人体異常検知器の効果に加えて、判断に有効な
信号の検知間隔が、高限界値よりも大きいときを、検知
対象者の呼吸数が特に少ない異常状態に対応付けるので
あるから、検知対象者がどのような異常状態にあるかを
検知することができる。

【００８５】請求項５記載の人体異常検知器は、請求項
３記載の人体異常検知器の効果に加えて、判断に有効な
信号の検知間隔が、高限界値よりも小さいときを、検知
対象者の呼吸数が特に多いか又は変位が多い異常状態に
対応付けるのであるから、検知対象者がどのような異常
状態にあるかを検知することができる。

【００８６】請求項６記載の人体異常検知器は、判断に
有効とされる信号であり検知間隔が正常範囲に含まれる
信号が、予め設定された個数又は割合であるときに、正
常状態であると判断するのであるから、判断に有効とさ
れる信号であり検知間隔が正常範囲に含まれる信号が突
発的に発生した場合に、その突発的に発生した信号に基
づいて正常状態又は異常状態を判断せずに、突発的に発
生した信号をノイズとして扱うことができ、検知対象者
の異常状態の検知精度を高くすることができるという請
求項３記載の人体異常検知器の効果をさらに奏すること
ができる。

【００８７】請求項７記載の人体異常検知器は、判断に
有効とされる信号であり検知間隔が正常範囲に含まれる
信号の平均値が、予め設定された所定範囲にあるとき
に、正常状態であると判断するのであるから、判断に有
効とされる信号であって検知間隔が正常範囲に含まれる
信号が突発的に発生した場合に、その突発的に発生した
信号に基づいて正常状態又は異常状態を判断せずに、突
発的に発生した信号をノイズとして扱うことができ、検
知対象者の異常状態の検知精度を高くすることができる
という請求項３記載の人体異常検知器の効果をさらに奏
することができる。

【００８８】請求項８記載の人体異常検知器は、閾値を
切替設定可能としているのであるから、使用状況に応じ
て、閾値を適宜切替設定することにより、検知対象者の
異常状態の検知精度を高くすることができるという請求
項３記載の人体異常検知器の効果をさらに奏することが
できる。

【００８９】請求項９記載の人体異常検知器は、学習機
能が付与され、閾値を自動設定可能としているのである
から、学習を積ませて閾値を最適設定することにより、
検知対象者の異常状態の検知精度を高くすることができ
るという請求項３記載の人体異常検知器の効果をさらに
奏することができる。

【００９０】請求項１０記載の人体異常検知器は、高限
界値又は低限界値の少なくとも一方をを切替設定可能と
しているのであるから、使用状況に応じて、高限界値又
は低限界値の少なくとも一方を適宜切替設定することに
より、検知対象者の異常状態の検知精度を高くすること
ができるという請求項３記載の人体異常検知器の効果を
さらに奏することができる。

【００９１】請求項１１記載の人体異常検知器は、学習
機能が付与され、高限界値及び低限界値を自動設定可能
としているのであるから、学習を積ませて高限界値及び
低限界値を最適設定することにより、検知対象者の異常
状態の検知精度を高くすることができるという請求項３
記載の人体異常検知器の効果をさらに奏することができ
る。

【００９２】請求項１２記載の人体異常検知器は、請求
項１又は請求項２のいずれかに記載の人体異常検知器の
効果に加えて、判断に有効とされる信号の検知間隔が、
所定期間内に検知されない場合を、呼吸が検知されない
状態に対応付けて、無呼吸状態の異常状態であるか又は
検知対象者の不在状態と判断するのであるから、少なく
とも正常状態ではない検知対象者の状態を検知すること
ができる。

【００９３】請求項１３記載の人体異常検知器は、請求
項１２記載の人体異常検知器の効果に加えて、過去の状
態履歴に基づいて、無呼吸状態の異常状態又は検知対象
者の不在状態のいずれかであるかを判断するのであるか
ら、少なくとも正常状態ではない検知対象者の状態を、
より詳細に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のブロック図である。

【図２】アナログ出力値のままで正常状態又は異常状態
のいずれかであることを検知するもののブロック図であ
る。

【図３】同上の設置状態の説明図である。

【図４】同上により検知対象者が正常状態であることが
示された検知出力図である。

【図５】同上により検知対象者が呼吸数の少ない異常状
態であることが示された検知出力図である。

【図６】同上により検知対象者が呼吸数の多い異常状態
であることが示された検知出力図である。

【図７】同上により検知対象者が正常状態であることが
示されノイズを含む検知出力図である。

【図８】所定期間内に取り得る判断に有効な信号の検知
間隔を示す説明図である。

【図９】検知エリアまでの検知距離の限定を説明する説
明図である。

【図１０】検知エリアまでの検知距離の限定を説明する
タイムチャートである。

【図１１】特開２０００−１０２５１５号公報により開
示された身体状態検出具の斜視図である。

【符号の説明】

２ マイクロ波ドップラー式センサ部 １０ａ 検知エリア １０ 人体異常検出器 ２０ 検知対象者

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河原 英喜 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 4C038 VA16 VB31 VC20 5C086 AA22 BA01 CA30 CB40 DA08 EA11 EA17 EA25

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検知エリアに向かって送波信号を送波
   し、検知エリア内の検知対象者により反射された反射波
   を受波し、その受波した受波信号の送波信号に対する周
   波数偏移に基づいて検知対象者を検知するドップラー式
   センサ部を備え、ドップラー式センサ部による検知出力
   と検知対象者の変位とを対応付けて、検知対象者が正常
   状態であるか又は異常状態であるか判断することを特徴
   とする人体異常検知器。
2. 【請求項２】 前記送波信号と前記受波信号とのミキシ
   ングにより、前記検知エリアまでの検知距離を限定した
   請求項１記載の人体異常検知器。
3. 【請求項３】 前記検知出力のうち所定の閾値以上のも
   のを判断に有効な信号とし、その信号が所定期間内に検
   知された場合に、信号の検知間隔が、予めそれぞれ設定
   された高限界値以下かつ低限界値以上の正常範囲にある
   ときを正常状態であり得ると判断し、正常範囲にないと
   きを異常状態であり得ると判断する請求項１又は請求項
   ２のいずれかに記載の人体異常検知器。
4. 【請求項４】 前記検知間隔が前記高限界値よりも大き
   いときを、呼吸数が減少している異常状態であり得ると
   判断する請求項３記載の人体異常検知器。
5. 【請求項５】 前記検知間隔が前記低限界値よりも小さ
   いときを、呼吸数が増加しているか又は変位が多い異常
   状態であり得ると判断する請求項３記載の人体異常検知
   器。
6. 【請求項６】 複数の前記信号が前記所定期間内に検知
   された場合に、前記検知間隔が前記正常範囲に含まれる
   前記信号が、予め設定された個数又は割合であるとき
   に、正常状態であると判断する請求項３記載の人体異常
   検知器。
7. 【請求項７】 複数の前記信号が前記所定期間内に検知
   された場合に、前記検知間隔が前記正常範囲に含まれる
   前記信号の平均値が、予め設定された所定範囲にあると
   きに、正常状態であると判断する請求項３記載の人体異
   常検知器。
8. 【請求項８】 前記閾値を切替設定可能とした請求項３
   記載の人体異常検知器。
9. 【請求項９】 学習機能を付与し、前記閾値を自動設定
   可能とした請求項３記載の人体異常検知器。
10. 【請求項１０】 前記高限界値又は前記低限界値の少な
    くとも一方を切替設定可能とした請求項３記載の人体異
    常検知器。
11. 【請求項１１】 学習機能を付与し、前記高限界値及び
    前記低限界値を自動設定可能とした請求項３記載の人体
    異常検知器。
12. 【請求項１２】 前記検知出力のうち所定のレベル以上
    のものを判断に有効な信号とし、その信号が所定期間内
    に検知されない場合に、無呼吸状態の異常状態であるか
    又は前記検知対象者の不在状態と判断する請求項１又は
    請求項２のいずれかに記載の人体異常検知器。
13. 【請求項１３】 過去の状態履歴を保持し、その過去の
    状態履歴に基づいて、無呼吸状態の異常状態又は前記検
    知対象者の不在状態のいずれかであるかを判断する請求
    項１２記載の人体異常検知器。