JP2005304941A - Sleep state detector - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sleep state detector surely detecting a normal/abnormal state by detecting daily sleep environment without letting a user go to a specific inspection institute such as hospital. <P>SOLUTION: This sleep state detector detects sounds around a bed body by a microphone 3, detects the sounding of snore by a snore detecting part 31 based on obtained sound signals, and estimates whether the detected snore is steady or not by a snore state estimation part 32. This sleep state detector estimates whether the user falls into an apnea state or not by an apnea state estimation part 33 based on the estimated snoring state and the detected snore sound signals, determines whether the estimated apnea state is an abnormal state or not by an abnormality determination part 44 and, when the user is in the abnormal state, notifies it to a notification destination by a notification part 50. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、睡眠時におけるユーザの睡眠状態を検出し、当該ユーザの健康状態を所定の通報先に通報する睡眠状態検出装置に関する。   The present invention relates to a sleep state detection apparatus that detects a user's sleep state during sleep and reports the health state of the user to a predetermined report destination.

近年、睡眠中に呼吸が停止してしまう、所謂無呼吸症候群といった睡眠中に発生する病気の存在が着目されているが、これに伴い、ユーザの睡眠中の健康状態を把握するシステムが提案されている。しかしながら、このシステムとしては、例えば心電図を計測するための電極や呼吸を検知するためのセンサ等をユーザの身体に装着するものが多いので、ユーザに強いる負担が大きく、また、計測中(睡眠中)に装着されたセンサ等が外れてしまうという問題があった。これに対して、ユーザの睡眠中の健康状態を非接触で計測する試みもなされている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。   In recent years, attention has been paid to the presence of a disease that occurs during sleep such as so-called apnea syndrome, in which breathing stops during sleep. Along with this, a system for grasping the health state of a user during sleep has been proposed. ing. However, since many of these systems, for example, are equipped with electrodes for measuring an electrocardiogram, sensors for detecting respiration, etc. on the user's body, the burden on the user is heavy, and during measurement (during sleep) ) Has a problem that the sensor attached to it is detached. On the other hand, an attempt has been made to measure a user's health condition during sleep in a non-contact manner (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

具体的には、特許文献1には、ヒトを含む動物の生体情報を検出する医療用生体情報検出装置が開示されている。特に、この医療用生体情報検出装置は、被検体の生体情報に関する動画像情報を入力する手段と、所定のフレームレートで入力される動画像上の時系列情報について、更新される第1の時点での画像と、第1の時点に対して所定の関係で更新される第2の時点での画像とのそれぞれの対応する領域における第1次情報変化量を検出するための1次加工手段と、この第1次情報変化量を要素として新たに配列することによって任意の時系列情報である時系列信号化第1次情報変化量を生成し、必要に応じてこの時系列信号化第1次情報変化量とは異なる物理的意義を有する時系列信号化第2次情報変化量までを抽出するための2次加工手段と、必要に応じて高次な特徴量を抽出するための高次加工手段とを備え、さらに、加工後の情報や特徴量を出力する手段と、それらを内部制御する手段とを具備したものである。これにより、この医療用生体情報検出装置は、被検体への電極固定等の接触や束縛なしで、光学的遠隔観測によって生体情報を動画像として抽出することができるとしている。   Specifically, Patent Document 1 discloses a medical biological information detection apparatus that detects biological information of animals including humans. In particular, the medical biological information detection apparatus includes a first time point that is updated with respect to means for inputting moving image information related to biological information of a subject and time-series information on the moving image input at a predetermined frame rate. Primary processing means for detecting a primary information change amount in a corresponding area of each of the image at the second time point and the image at the second time point that is updated in a predetermined relationship with respect to the first time point; Then, a time-series signalized primary information change amount which is arbitrary time-series information is generated by newly arranging this primary information change amount as an element, and this time-series signalized primary is generated as necessary. Secondary processing means for extracting up to time-series signalized secondary information change amount having physical significance different from the information change amount, and high-order processing for extracting higher-order feature amounts as necessary Means, and information and features after processing Means for outputting, in which they were and means for internal control. As a result, this medical biological information detecting apparatus can extract biological information as a moving image by optical remote observation without contact or restraining such as electrode fixation to a subject.

また、特許文献2には、横になった状態の被監視生体を撮像して撮像画像の変化に基づいて無呼吸状態の発生を検出する無呼吸検出手段と、この無呼吸検出手段によって無呼吸状態が検出されたときには、警報の報知や被監視生体についての所定の情報を出力する報知出力手段とを有する生体監視装置が開示されている。特に、この生体監視装置において、無呼吸検出手段は、予め設定された時間を超える無呼吸が連続して所定回数発生したときには、無呼吸状態の発生と判定するものである。これにより、この生体監視装置においては、被監視生体が無呼吸状態に陥ったことを確実に検出することができ、当該被監視生体についての適切な監視を行うことができるとしている。   Further, Patent Document 2 discloses an apnea detection unit that images a monitored living body in a lying state and detects the occurrence of an apnea state based on a change in the captured image, and apnea detection by the apnea detection unit. A biological monitoring apparatus is disclosed that has a warning output and a notification output means for outputting predetermined information about a monitored living body when a state is detected. In particular, in this living body monitoring apparatus, the apnea detection means determines that an apnea state has occurred when apneas exceeding a preset time have occurred continuously a predetermined number of times. Thereby, in this living body monitoring apparatus, it can be reliably detected that the monitored living body has entered an apnea state, and appropriate monitoring of the monitored living body can be performed.

特開平7−124126号公報JP-A-7-124126 特開2002−306455号公報JP 2002-306455 A

しかしながら、特許文献1及び特許文献2をはじめとする従来の技術は、無呼吸症候群等の睡眠時における異常状態の有無を調査することが可能な特定の検査機関にて専用的に用いられることを対象としている。従って、無呼吸症候群等の睡眠中に発生する病気は、自覚症状がない場合が多いので、日常の睡眠時に異常状態の有無を検出可能であることが望ましい。   However, the conventional techniques including Patent Document 1 and Patent Document 2 are used exclusively in specific inspection institutions capable of investigating the presence or absence of abnormal states during sleep such as apnea syndrome. It is targeted. Accordingly, since diseases that occur during sleep, such as apnea syndrome, often have no subjective symptoms, it is desirable to be able to detect the presence or absence of abnormal conditions during daily sleep.

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、日常の睡眠状態を検出して異常状態の有無を確実に検出することができる睡眠状態検出装置を提供することを目的とする。   Then, this invention is proposed in view of the situation mentioned above, and it aims at providing the sleep state detection apparatus which can detect the presence or absence of an abnormal state reliably by detecting a daily sleep state. To do.

本発明に係る睡眠状態検出装置は、上述の課題を解決するために、ユーザが就寝の際に横たわるベッド本体の周囲音を検出するとともに、得られた音声信号に基づいていびきの発声を検出し、検出されたいびきが定常的であるか否かを推定する。そして、本発明に係る睡眠状態検出装置は、推定されたいびきの状態に基づいて、ユーザが無呼吸状態に陥ったか否かを推定し、推定された無呼吸状態が異常状態であるか否かを判断し、さらに、ユーザが異常状態であると判断された場合には、通報先に対して通報する。   In order to solve the above-described problem, the sleep state detection device according to the present invention detects the ambient sound of the bed body lying when the user goes to bed, and detects snoring based on the obtained audio signal. Estimate whether the snoring detected is stationary. Then, the sleep state detection device according to the present invention estimates whether or not the user has entered an apnea state based on the estimated snoring state, and whether or not the estimated apnea state is an abnormal state. In addition, if it is determined that the user is in an abnormal state, a report is sent to the report destination.

本発明に係る睡眠状態検出装置によれば、睡眠時に生じる無呼吸に起因する異常状態を病院等の特定の検査機関に出向くことなく確実に検出することができ、その旨を通報することによって早期対応が可能となる。   According to the sleep state detection device of the present invention, an abnormal state caused by apnea that occurs during sleep can be reliably detected without going to a specific laboratory such as a hospital, and early notification can be made by reporting that fact. Correspondence becomes possible.

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

本発明は、睡眠時におけるユーザの睡眠状態を検出し、当該ユーザの健康状態を第三者に通報する睡眠状態検出装置に適用される。   The present invention is applied to a sleep state detection device that detects a user's sleep state during sleep and reports the health state of the user to a third party.

この睡眠状態検出装置は、例えば図1に示すように、ユーザUSが就寝する寝室等に設置され、ベッド状の外観を呈して構成される。具体的には、睡眠状態検出装置は、ユーザUSが就寝の際に横たわるベッド本体1に、ユーザUSの睡眠中における各種情報を検出する各種センサが設けられて構成される。   For example, as shown in FIG. 1, this sleep state detection device is installed in a bedroom or the like where a user US sleeps and is configured to have a bed-like appearance. Specifically, the sleep state detection apparatus is configured by providing various sensors for detecting various types of information during sleep of the user US on the bed body 1 on which the user US lies at bedtime.

このセンサとしては、ベッド本体1上にシート状に設けられた圧力マットセンサ2、ベッド本体1の側方に設けられた複数のマイク3及び複数の側方人体検知センサ4、ベッド本体1に対する天井等の上方に設けられた複数の上方人体検知センサ5及び単一のカメラ6を備える。ここで、側方人体検知センサ4は、ユーザUSの睡眠中における高さに設けられると共に、ユーザUSの睡眠中でない時の高さに設けられる。   As this sensor, a pressure mat sensor 2 provided in the form of a sheet on the bed body 1, a plurality of microphones 3 and a plurality of side human body detection sensors 4 provided on the sides of the bed body 1, and a ceiling with respect to the bed body 1 And a plurality of upper human body detection sensors 5 and a single camera 6 provided above. Here, the side human body detection sensor 4 is provided at a height when the user US is sleeping, and at a height when the user US is not sleeping.

これら各種センサの検出値を示すセンサ信号は、ベッド本体1に付設又は内蔵された信号処理モジュール7によって解析され、ユーザUSの睡眠状態が推定される。睡眠状態検出装置は、このユーザUSの睡眠状態の推定結果に基づいて、信号処理モジュール7に内蔵された通報モジュール8により、例えば病院や宅外の親近者といった所定の通報先RPに対して、ゲートウェイGW及びインターネット網等のネットワーク網NTを介して通報する。また、通報モジュール8は、宅内の通報先RPに対して通報する場合には、図示しない非IP(Internet Protocol)網を介して通報する。   Sensor signals indicating the detection values of these various sensors are analyzed by the signal processing module 7 attached to or incorporated in the bed main body 1 to estimate the sleep state of the user US. Based on the estimation result of the sleep state of the user US, the sleep state detection device uses a notification module 8 built in the signal processing module 7 to, for example, a predetermined notification destination RP such as a hospital or a close relative outside the home, Notification is made via the gateway GW and the network NT such as the Internet. The reporting module 8 reports via a non-IP (Internet Protocol) network (not shown) when reporting to the in-house reporting destination RP.

[睡眠状態検出装置の構成]
このような睡眠状態検出装置における各種センサ並びに信号処理モジュール7及び通報モジュール8は、図2に示すような回路構成からなる。具体的には、睡眠状態検出装置は、上述したセンサ群に対応するセンサ部10と、上述した信号処理モジュール7に相当する前処理部20、睡眠状態検出部30及び健康状態検出部40と、上述した通報モジュール8に相当する通報部50とを備える。
[Configuration of Sleep State Detection Device]
The various sensors and the signal processing module 7 and the notification module 8 in such a sleep state detection device have a circuit configuration as shown in FIG. Specifically, the sleep state detection device includes a sensor unit 10 corresponding to the above-described sensor group, a pre-processing unit 20 corresponding to the above-described signal processing module 7, a sleep state detection unit 30, and a health state detection unit 40, And a reporting unit 50 corresponding to the reporting module 8 described above.

センサ部10は、上述した圧力マットセンサ2、マイク3、側方人体検知センサ4、上方人体検知センサ5及びカメラ6を有する。   The sensor unit 10 includes the pressure mat sensor 2, the microphone 3, the side human body detection sensor 4, the upper human body detection sensor 5, and the camera 6 described above.

マイク3は、例えばコンデンサマイク等から構成され、ユーザUSが発声するいびき音等を常時検出する。このマイク3によって検出された音声信号は、前処理部20のA/D(Analog to Digital)変換部21に供給される。   The microphone 3 is composed of, for example, a capacitor microphone, and always detects a snoring sound or the like uttered by the user US. The audio signal detected by the microphone 3 is supplied to an A / D (Analog to Digital) conversion unit 21 of the preprocessing unit 20.

カメラ6は、例えばCCD(Charge Coupled Device)カメラから構成され、ベッド本体1に横たわった状態におけるユーザUSの上半身又は全身を上方から常時撮像する。なお、カメラ6は、当該睡眠状態検出装置が設置される部屋が暗い場合等、可視光を用いた撮像が困難である場合には、赤外線を照射するライトを付設してもよい。このカメラ6によって撮像された映像信号は、センサ信号として前処理部20のA/D変換部22に供給される。   The camera 6 is composed of, for example, a CCD (Charge Coupled Device) camera, and always images the upper body or the whole body of the user US in a state lying on the bed body 1 from above. Note that the camera 6 may be provided with a light that emits infrared light when imaging using visible light is difficult, such as when the room in which the sleep state detection device is installed is dark. The video signal imaged by the camera 6 is supplied as a sensor signal to the A / D conversion unit 22 of the preprocessing unit 20.

圧力マットセンサ2は、ベッド本体1の床面に敷設された空気圧型又は圧電型のセンサであり、横たわったユーザUSの微小な体動や振動を能動的に検出する。空気圧型の圧力マットセンサ2は、マット本体内に空気が封入されたものであり、例えば図3に示すように、ユーザUSの微小な体動や振動を空気圧の変化として捉え、この空気圧の変化を空気チューブ4aを介してマイク4bに伝達することにより、ユーザUSの微小な体動や振動を電気信号に変換する。また、圧力マットセンサ2は、圧電型である場合には、特に図示しないが、ユーザUSの微小な体動や振動に応じて生じるマット本体そのものの微小な形状変化をそのまま電気信号に変換する。   The pressure mat sensor 2 is a pneumatic or piezoelectric sensor laid on the floor surface of the bed body 1 and actively detects minute body movements and vibrations of the lying user US. The pneumatic pressure mat sensor 2 is a mat body in which air is sealed. For example, as shown in FIG. 3, a minute body movement or vibration of the user US is regarded as a change in the air pressure, and the change in the air pressure is detected. Is transmitted to the microphone 4b via the air tube 4a, thereby converting minute body movements and vibrations of the user US into electric signals. Further, when the pressure mat sensor 2 is a piezoelectric type, although not particularly illustrated, the pressure mat sensor 2 converts a minute shape change of the mat body itself generated in response to a minute body movement or vibration of the user US into an electric signal as it is.

圧力マットセンサ2は、空気圧型及び圧電型のいずれの場合にも、ユーザUSの微小な体動や振動を検出するので、睡眠中におけるユーザUSの呼吸、心拍、体動等を電気的な生体信号として取得することが可能である。この圧力マットセンサ2によって検出された生体信号は、センサ信号として前処理部20のA/D変換部23に供給される。   Since the pressure mat sensor 2 detects minute movements and vibrations of the user US in both the pneumatic type and the piezoelectric type, the user's US breathing, heartbeat, body movement, etc. during sleep are electrically It can be acquired as a signal. The biological signal detected by the pressure mat sensor 2 is supplied to the A / D conversion unit 23 of the preprocessing unit 20 as a sensor signal.

側方人体検知センサ4及び上方人体検知センサ5は、焦電型のセンサであり、ベッド本体1に横たわったユーザUSの大きな体動を受動的に検出する。側方人体検知センサ4は、ベッド本体1のベット面に対する高さ方向におけるユーザUSの体動を検出し、上方人体検知センサ5は、ベット面に対する横方向におけるユーザUSの体動を検出する。これにより、側方人体検知センサ4及び上方人体検知センサ5では、ユーザUSが横たわった状態における体動及びユーザUSが起きあがった状態における体動を検出する。   The side human body detection sensor 4 and the upper human body detection sensor 5 are pyroelectric sensors, and passively detect a large body movement of the user US lying on the bed main body 1. The lateral human body detection sensor 4 detects the body movement of the user US in the height direction with respect to the bed surface of the bed body 1, and the upper human body detection sensor 5 detects the body movement of the user US in the lateral direction with respect to the bed surface. Thereby, the side human body detection sensor 4 and the upper human body detection sensor 5 detect the body movement in the state in which the user US lies and the body movement in the state in which the user US has woken up.

側方人体検知センサ4及び上方人体検知センサ5は、その検出範囲内で所定の指向性を有しているので、その指向方向をベッド本体1の後方又は上方からユーザUSが横たわっている方向になるように設定することにより、睡眠中におけるユーザUSの寝返りや起床を検出する。例えば、睡眠状態検出装置は、図1に示したように、側方人体検知センサ4を、ベッド本体1に横たわった状態におけるユーザUSを検出する高さに設けると共に、頭部を持ち上げて起床した状態におけるユーザUSを検出する高さに設けるといったように、ベッド本体1の床面からの高さ方向を3段階に変化させて配置した場合、当該側方人体検知センサ4の指向方向を水平方向に設定することにより、頭部を持ち上げて起床した状態におけるユーザUSを検出する2段目の側方人体検知センサ4に基づいて、ユーザUSが一時的に起床した旨を検出し、起床回数を計数することができる。   Since the lateral human body detection sensor 4 and the upper human body detection sensor 5 have predetermined directivities within the detection range, the directing direction is set in the direction in which the user US lies from the rear or upper side of the bed body 1. By setting so as to be, it is detected that the user US has turned over or wakes up during sleep. For example, as shown in FIG. 1, the sleep state detection apparatus is provided with the side human body detection sensor 4 at a height for detecting the user US in the state lying on the bed body 1 and rising from the head. When the height direction from the floor surface of the bed body 1 is changed in three stages so as to be provided at a height for detecting the user US in the state, the direction of the side human body detection sensor 4 is set to the horizontal direction. Is set to, based on the second-stage lateral human body detection sensor 4 that detects the user US in the state where the head is lifted up, the fact that the user US has temporarily woken up is detected, and the number of wake-ups is determined. Can be counted.

このように、側方人体検知センサ4及び上方人体検知センサ5は、ユーザUSの寝相が悪く、圧力マットセンサ2によって情報を検出することができない状況であっても、精度よく起床の有無を検出することを可能とする。この側方人体検知センサ4及び上方人体検知センサ5によって検出されたセンサ信号は、前処理部20のA/D変換部24に供給される。   As described above, the side human body detection sensor 4 and the upper human body detection sensor 5 accurately detect the presence / absence of a wake-up even in a situation where the user US has a poor sleeping phase and information cannot be detected by the pressure mat sensor 2. It is possible to do. The sensor signals detected by the side human body detection sensor 4 and the upper human body detection sensor 5 are supplied to the A / D conversion unit 24 of the preprocessing unit 20.

このようなセンサ部10を構成する各種センサは、いずれもユーザUSの身体に直接装着されるものではなく、そのまま生体情報を検出することができるので、睡眠中におけるユーザUSの寝返り等によって外れてしまうことがなく、また、ユーザに強いる負担も低減させることができる。   Each of the various sensors constituting the sensor unit 10 is not directly attached to the body of the user US, and can detect biological information as it is, so that it is removed by turning over the user US during sleep or the like. In addition, the burden imposed on the user can be reduced.

前処理部20は、アナログ信号のセンサ信号をディジタル信号に変換する4つのA/D変換部21,22,23,24と、これらA/D変換部21,22,23,24によって変換されたディジタル信号に対して周波数分離処理を施すフィルタ部25とを有する。   The preprocessing unit 20 is converted by the four A / D conversion units 21, 22, 23, 24 that convert the sensor signals of analog signals into digital signals, and these A / D conversion units 21, 22, 23, 24 convert And a filter unit 25 for performing frequency separation processing on the digital signal.

フィルタ部25は、A/D変換部21,22,23,24によって変換されたディジタル信号に対して周波数分離処理を施し、複数の周波数成分に分離する。ここで、フィルタ部25は、各センサ信号に応じて、予め設定された異なる周波数分離処理を行う。   The filter unit 25 performs frequency separation processing on the digital signals converted by the A / D conversion units 21, 22, 23, and 24 and separates them into a plurality of frequency components. Here, the filter unit 25 performs different frequency separation processes set in advance according to each sensor signal.

具体的には、フィルタ部25は、圧力マットセンサ2によって検出された生体信号に基づくディジタル生体信号から0.2Hz付近の低周波成分を分離し、これを呼吸信号として抽出する。また、フィルタ部25は、圧力マットセンサ2によって検出された生体信号に基づくディジタル生体信号から1Hz付近の高周波成分を分離し、これを心拍信号として抽出する。   Specifically, the filter unit 25 separates a low-frequency component near 0.2 Hz from the digital biological signal based on the biological signal detected by the pressure mat sensor 2, and extracts this as a respiratory signal. Further, the filter unit 25 separates a high-frequency component near 1 Hz from the digital biological signal based on the biological signal detected by the pressure mat sensor 2, and extracts this as a heartbeat signal.

睡眠状態検出装置は、例えば呼吸信号と心拍信号とについての所定時間内の周期及び振幅の安定性に基づいて、ユーザUSが睡眠状態に移行したか否かを判断し、睡眠の深度を推定することができる。また、フィルタ部25は、詳細は後述するが、無呼吸の有無を検出するために、マイク3によって検出された音声信号に基づくディジタル音声信号からいびき音の主成分信号を抽出する。フィルタ部25は、このようにして周波数分離を施した複数のディジタル信号を睡眠状態検出部30に供給する。   The sleep state detection device determines whether or not the user US has shifted to the sleep state based on, for example, the period and amplitude stability within a predetermined time for the respiratory signal and the heartbeat signal, and estimates the sleep depth. be able to. Although details will be described later, the filter unit 25 extracts the main component signal of the snoring sound from the digital audio signal based on the audio signal detected by the microphone 3 in order to detect the presence or absence of apnea. The filter unit 25 supplies the plurality of digital signals subjected to frequency separation in this way to the sleep state detection unit 30.

このように、前処理部20は、センサ部10から供給された信号に基づいてユーザUSの睡眠状態を検出するために必要となる処理を施す。   As described above, the preprocessing unit 20 performs processing necessary for detecting the sleep state of the user US based on the signal supplied from the sensor unit 10.

睡眠状態検出部30は、いびきの発声から睡眠状態を判断するためのいびき検出部31及びいびき状態推定部32、無呼吸状態を判断するための無呼吸状態推定部33と、心拍状態を判断するための心拍状態推定部34、起床回数を判断するための起床回数推定部35、体動状態を判断するための体動状態推定部36を有する。なお、このうち、いびき検出部31、いびき状態推定部32、及び無呼吸状態推定部33は、後に詳述するように、無呼吸症候群を検出するために設けられるものである。   The sleep state detection unit 30 determines the sleep state from the snoring utterance, the snoring detection unit 31 and the snoring state estimation unit 32, the apnea state estimation unit 33 for determining the apnea state, and the heart rate state. A heart rate state estimation unit 34 for determining the number of wake-ups, a wake-up number estimation unit 35 for determining the number of wake-ups, and a body motion state estimation unit 36 for determining the body motion state. Of these, the snoring detection unit 31, the snoring state estimation unit 32, and the apnea state estimation unit 33 are provided for detecting apnea syndrome, as will be described in detail later.

いびき検出部31は、前処理部20におけるフィルタ部25から供給されたディジタル信号のうち、マイク3によって検出された音声信号に基づくいびき音の主成分信号が所定以上のレベルである場合には、ユーザUSがいびきを発声していると判断する。いびき検出部31は、いびきの発声を検出した旨を示す信号をいびき状態推定部32に供給する。   The snoring detection unit 31, among the digital signals supplied from the filter unit 25 in the preprocessing unit 20, when the main component signal of the snoring sound based on the audio signal detected by the microphone 3 is at a predetermined level or higher, It is determined that the user US is screaming. The snoring detection unit 31 supplies a signal indicating that the snoring utterance has been detected to the snoring state estimation unit 32.

いびき状態推定部32は、いびき検出部31によっていびきが検出されると、その発声しているいびきが定常的であるか否かを推定する。いびき状態推定部32は、詳細は後述するが、いびき音の主成分信号の時間変化の相関を求めることにより、いびきの定常性を推定することができる。いびき状態推定部32は、推定したいびきの状態を示す信号を無呼吸状態推定部33に供給する。   When snoring is detected by the snoring detection unit 31, the snoring state estimation unit 32 estimates whether or not the snoring sound is steady. Although the details will be described later, the snoring state estimation unit 32 can estimate the snoring continuity by obtaining the correlation of the temporal change of the main component signal of the snoring sound. The snoring state estimation unit 32 supplies a signal indicating the estimated snoring state to the apnea state estimation unit 33.

無呼吸状態推定部33は、いびき状態推定部32によって推定されたいびきの状態の時間変化に基づいて、ユーザUSが無呼吸状態に陥ったか否かを推定する。無呼吸状態推定部33は、詳細は後述するが、いびき状態推定部32によって求められたいびき音の主成分信号の相関に基づいて、無呼吸状態の有無を推定することができる。   The apnea state estimation unit 33 estimates whether or not the user US has entered an apnea state based on the temporal change of the snoring state estimated by the snoring state estimation unit 32. Although the details will be described later, the apnea state estimation unit 33 can estimate the presence or absence of the apnea state based on the correlation of the principal component signals of the snoring sound obtained by the snoring state estimation unit 32.

心拍状態推定部34は、前処理部20におけるフィルタ部25から供給されたディジタル信号のうち、圧力マットセンサ2によって検出された生体信号に基づく心拍信号に基づいて、心拍状態を推定する。このとき、心拍状態推定部34は、ユーザUSの正常時における心拍数や呼吸数等を記憶した睡眠状態記憶部37に記憶されている情報と、検出された心拍信号に基づく心拍数とを比較し、その差分に基づいて、ユーザUSの心拍状態を推定する。圧力マットセンサ2によって検出された生体信号に基づくディジタル信号から、前処理部20におけるフィルタ部25によって周波数分離された心拍信号は、通常であればその周期が略一定となる。そこで、心拍状態推定部34は、心拍信号の非定常状態や心停止状態を検出することにより、睡眠中における動悸や不整脈、心停止等の異常を適切に検出することができる。   The heartbeat state estimation unit 34 estimates a heartbeat state based on a heartbeat signal based on a biological signal detected by the pressure mat sensor 2 among the digital signals supplied from the filter unit 25 in the preprocessing unit 20. At this time, the heart rate state estimation unit 34 compares the information stored in the sleep state storage unit 37 that stores the heart rate and respiration rate of the user US in a normal state with the heart rate based on the detected heart rate signal. Then, based on the difference, the heart rate state of the user US is estimated. The cycle of the heartbeat signal frequency-separated from the digital signal based on the biological signal detected by the pressure mat sensor 2 by the filter unit 25 in the preprocessing unit 20 is generally constant. Therefore, the heartbeat state estimation unit 34 can appropriately detect abnormalities such as palpitation, arrhythmia, and cardiac arrest during sleep by detecting the unsteady state and the cardiac arrest state of the heartbeat signal.

起床回数推定部35は、前処理部20のフィルタ部25から供給されたディジタル信号のうち、カメラ6によって撮像された映像信号、圧力マットセンサ2によって検出された生体信号、及び側方人体検知センサ4によって検出された生体信号に基づくディジタル生体信号に基づいて、ユーザUSが睡眠中に起床した回数(頻度)を推定し、いびき音のピーク周波数や音量と組み合わせることにより、睡眠の深度等を推定する。例えば、起床回数推定部35は、カメラ6の視野からユーザUSが消失したことを示す信号や、圧力マットセンサ2からの信号が途切れたことを示す信号、ユーザUSの就寝位置を検出する側方人体検知センサ4及び起床位置を検出する側方人体検知センサ4の信号に基づいて、一時的な起床があった旨を判断することができる。   Of the digital signals supplied from the filter unit 25 of the preprocessing unit 20, the wake-up number estimation unit 35 is a video signal imaged by the camera 6, a biological signal detected by the pressure mat sensor 2, and a side human body detection sensor. 4 estimates the number of times (frequency) that the user US has woken up during sleep based on the digital biological signal based on the biological signal detected by No. 4, and estimates the sleep depth and the like by combining with the peak frequency and volume of the snoring sound. To do. For example, the wake-up number estimation unit 35 detects a signal indicating that the user US has disappeared from the field of view of the camera 6, a signal indicating that the signal from the pressure mat sensor 2 has been interrupted, and a side where the sleeping position of the user US is detected. Based on the signals of the human body detection sensor 4 and the side human body detection sensor 4 that detects the wake-up position, it can be determined that a temporary wake-up has occurred.

また、起床回数推定部35は、上方人体検知センサ5によって検出された信号に基づいて、起床回数を計数することもできる。このとき、起床回数推定部35は、入眠前と入眠後の起床を識別するために、カメラ6によって撮像された映像信号を用いてもよい。例えば、起床回数推定部35は、カメラ6によって撮像された映像全体の輝度が高い場合には、当該睡眠状態検出装置が設置された部屋が明るく入眠前であると判断する一方で、輝度が低い場合には、睡眠すべき時間帯であると判断することができる。   The wake-up number estimating unit 35 can also count the number of wake-ups based on the signal detected by the upper human body detection sensor 5. At this time, the wake-up number estimating unit 35 may use the video signal captured by the camera 6 in order to identify the wake-up before and after falling asleep. For example, when the brightness of the entire image captured by the camera 6 is high, the wake-up number estimation unit 35 determines that the room in which the sleep state detection device is installed is bright and before sleep, while the brightness is low. In this case, it can be determined that it is a time zone for sleeping.

体動状態推定部36は、前処理部20のフィルタ部25から供給されたディジタル信号のうち、圧力マットセンサ2によって検出された生体信号、及び上方人体検知センサ5によって検出された生体信号に基づくディジタル生体信号に基づいて、ユーザUSの体動状態を推定する。具体的には、体動状態推定部36は、ディジタル生体信号の振幅変動の大きさ、及びその振幅変動が継続する時間の長さに基づいて、ユーザUSの体動状態を推定する。これにより、体動状態推定部36は、ユーザUSの寝返りの頻度等を検出することができる。   The body movement state estimation unit 36 is based on the biological signal detected by the pressure mat sensor 2 and the biological signal detected by the upper human body detection sensor 5 among the digital signals supplied from the filter unit 25 of the preprocessing unit 20. Based on the digital biological signal, the body movement state of the user US is estimated. Specifically, the body movement state estimation unit 36 estimates the body movement state of the user US based on the magnitude of the amplitude fluctuation of the digital biological signal and the length of time that the amplitude fluctuation continues. Thereby, the body movement state estimation part 36 can detect the frequency etc. of the user US turning over.

このように、睡眠状態検出部30は、前処理部20から供給された信号に基づいて、ユーザUSの睡眠状態を検出する。   Thus, the sleep state detection unit 30 detects the sleep state of the user US based on the signal supplied from the preprocessing unit 20.

健康状態検出部40は、ユーザUSの健康状態が異常レベルであると判断するための判断条件としてのスコアを設定する異常レベル判断設定部41と、ユーザUSの健康状態が異常レベルであるか否かを推定する異常レベル推定部42と、時間情報を計数するタイマー部43と、異常状態を判断する異常判断部44とを有する。   The health state detection unit 40 sets an score as a determination condition for determining that the health state of the user US is at an abnormal level, and whether or not the health state of the user US is at an abnormal level. An abnormality level estimation unit 42 that estimates the above, a timer unit 43 that counts time information, and an abnormality determination unit 44 that determines an abnormal state.

異常レベル判断設定部41は、無呼吸状態に陥る時間や回数(頻度)、心拍の不安定さ、起床回数(頻度)、寝返りの回数(頻度)といった各種健康状態が、どの程度であれば異常であると判断するかを、ユーザUSによって予め任意にスコアとして設定される。例えば、異常レベル判断設定部41には、普段無呼吸状態に陥ることがないユーザUSである場合には、無呼吸設定スコアとして、「スコア0(なし)」が設定される。このとき、異常レベル判断設定部41は、例えばユーザUSのスイッチ操作による設定によってユーザUSごとの異常レベルが設定されることになる。この異常レベル判断設定部41に設定されたスコアは、異常判断部44によって読み出される。   The abnormal level determination setting unit 41 is abnormal if the various health states such as time and frequency (frequency) of falling into an apnea state, heartbeat instability, frequency of waking up (frequency), number of times of turning (frequency) are abnormal. Is determined as a score by the user US in advance. For example, in the abnormal level determination setting unit 41, “score 0 (none)” is set as an apnea setting score when the user US does not normally fall into an apnea state. At this time, the abnormal level determination setting unit 41 sets an abnormal level for each user US, for example, by setting by a switch operation of the user US. The score set in the abnormality level determination setting unit 41 is read by the abnormality determination unit 44.

異常レベル推定部42は、睡眠状態検出部30によって検出された睡眠状態と、タイマー部43によって計数される時間情報とに基づいて、上述した各種健康状態について個別にスコア化し、ユーザUSの健康状態が異常レベルであるか否かを推定する。異常レベル推定部42は、求めたスコアを異常判断部44に供給する。   The abnormal level estimation unit 42 individually scores the above-described various health states based on the sleep state detected by the sleep state detection unit 30 and the time information counted by the timer unit 43, and the health state of the user US It is estimated whether or not is an abnormal level. The abnormality level estimation unit 42 supplies the obtained score to the abnormality determination unit 44.

タイマー部43は、異常レベル推定部42によって健康状態が異常レベルであるか否かを推定する際に用いる時間情報を計数する。   The timer unit 43 counts time information used when the abnormal level estimation unit 42 estimates whether or not the health state is an abnormal level.

異常判断部44は、異常レベル判断設定部41から読み出したスコアと、異常レベル推定部42から供給されたスコアとに基づいて、ユーザUSが異常状態であるか否かを判断する。例えば、異常判断部44は、普段無呼吸状態に陥ることがないとして、異常レベル判断設定部41に無呼吸設定スコアとして「スコア0」が設定されている場合に、異常レベル推定部42から供給された無呼吸スコアが少しでも値を有していた場合、すなわち、無呼吸状態が少しでも認められた場合には、異常状態であると判断する。また、異常判断部44は、睡眠状態検出部30における起床回数推定部35によって推定された起床回数を異常レベル推定部42によってスコア化した情報に基づいて、例えば頻繁にトイレに行くといったユーザUSの動作を判断し、異常状態であるか否かを判断する。   The abnormality determination unit 44 determines whether or not the user US is in an abnormal state based on the score read from the abnormality level determination setting unit 41 and the score supplied from the abnormality level estimation unit 42. For example, the abnormality determination unit 44 supplies from the abnormality level estimation unit 42 when “score 0” is set as the apnea setting score in the abnormality level determination setting unit 41, assuming that the patient does not normally fall into an apnea state. If the measured apnea score has any value, that is, if the apnea condition is recognized even a little, it is determined that the condition is abnormal. In addition, the abnormality determination unit 44, for example, frequently goes to the toilet of the user US based on the information obtained by scoring the number of wake-ups estimated by the wake-up number estimation unit 35 in the sleep state detection unit 30 by the abnormality level estimation unit 42. The operation is judged and it is judged whether or not it is an abnormal state.

このように、健康状態検出部40は、睡眠状態検出部30によって検出された睡眠状態に基づいて、ユーザUSの健康状態(異常の程度)を判断する。   As described above, the health state detection unit 40 determines the health state (degree of abnormality) of the user US based on the sleep state detected by the sleep state detection unit 30.

通報部50は、通報先RPを設定する通報先設定部51と、通報先RPに対して通報すべき情報を設定する通報情報設定部52と、通報方式を選択する通報方式選択部53と、VOIP(Voice Over IP)通話を行う通報方式の1つとしてのVOIP通話部54と、メール転送を行う通報方式の1つとしてのメール転送部55と、ディジタル信号をアナログ信号に変換する通報方式の1つとしてのD/A(Digital to Analog)変換部56とを有する。   The reporting unit 50 includes a reporting destination setting unit 51 that sets a reporting destination RP, a reporting information setting unit 52 that sets information to be reported to the reporting destination RP, a reporting method selection unit 53 that selects a reporting method, A VOIP calling unit 54 as one of reporting methods for performing VOIP (Voice Over IP) calls, a mail transfer unit 55 as one of reporting methods for performing mail transfer, and a reporting method for converting a digital signal into an analog signal And a D / A (Digital to Analog) converter 56 as one.

通報先設定部51は、通報したい通報先RPがユーザUSによって予め任意に登録される。例えば、通報先設定部51には、通報先RPの電話番号や電子メールアドレス等が登録される。なお、通報先RPとしては、1つのみならず、複数登録することができる。   In the report destination setting unit 51, a report destination RP to be reported is arbitrarily registered in advance by the user US. For example, the telephone number or e-mail address of the report destination RP is registered in the report destination setting unit 51. Note that not only one notification destination RP but also a plurality of notification destinations RP can be registered.

通報情報設定部52は、通報先RPに対して通報すべき情報の種類がユーザUSによって予め任意に設定される。例えば、通報情報設定部52には、心拍に異常が生じた場合には心拍信号を送信するように設定される。また、通報情報設定部52には、マイク3によって検出されたいびき、圧力マットセンサ2によって検出された呼吸、カメラ6によって撮像された映像等のセンサ部10によって検出された各種生体信号に基づく情報を送信するといったように、複数の情報を送信するように設定することもできる。さらに、通報情報設定部52には、センサ部10によって検出された各種生体信号に基づく情報ではなく、異常状態である旨を示す所定のアラームやメッセージ等を設定することもできる。   In the report information setting unit 52, the type of information to be reported to the report destination RP is arbitrarily set in advance by the user US. For example, the report information setting unit 52 is set to transmit a heartbeat signal when an abnormality occurs in the heartbeat. The notification information setting unit 52 also includes information based on various biological signals detected by the sensor unit 10 such as snoring detected by the microphone 3, respiration detected by the pressure mat sensor 2, images captured by the camera 6, and the like. It is also possible to set to transmit a plurality of information, such as Furthermore, in the notification information setting unit 52, a predetermined alarm or message indicating an abnormal state can be set instead of information based on various biological signals detected by the sensor unit 10.

通報方式選択部53は、通報先設定部51に設定された通報先RPに関する情報と通報情報設定部52に設定された通報すべき情報とに基づいて、適切な通報方式(VOIP、メール、アナログ回線等)を選択して決定する。例えば、通報方式選択部53は、通報先設定部51に複数の電子メールアドレスが設定されていると共に、通報情報設定部52によって心拍信号を送信する旨が設定されている場合に、心拍に異常が生じた場合には、通報方式としてメール転送部55を選択し、登録された複数の通報先のうち何れかの又は全ての電子メールアドレス宛てに心拍信号を送信するように制御する。   Based on the information on the report destination RP set in the report destination setting unit 51 and the information to be reported set in the report information setting unit 52, the report method selection unit 53 selects an appropriate report method (VOIP, mail, analog). Select the line). For example, the notification method selection unit 53 is abnormal in heart rate when a plurality of e-mail addresses are set in the notification destination setting unit 51 and the notification information setting unit 52 is set to transmit a heart rate signal. In the case where the notification occurs, the mail transfer unit 55 is selected as a notification method, and control is performed so as to transmit a heartbeat signal to any or all of the registered plurality of notification destinations.

VOIP通話部54は、通報方式の1つとして設けられるものであり、通報先RPとVOIP通話を行うものである。睡眠状態検出装置においては、このVOIP通話部54を設けることにより、通報先RPとの双方向通話を行うことが可能となり、健康状態を示す情報を当該通報先RPに対して送信するのみならず、ユーザUSの現況等をリアルタイムに通報することが可能となる。   The VOIP call unit 54 is provided as one of reporting methods, and performs a VOIP call with the report destination RP. In the sleep state detection device, by providing the VOIP call unit 54, it is possible to perform a two-way call with the report destination RP, and not only transmits information indicating the health state to the report destination RP. It becomes possible to report the current status of the user US in real time.

メール転送部55は、通報方式の1つとして設けられるものであり、通報先RPに対して電子メールを転送するものである。睡眠状態検出装置においては、このメール転送部55を設けることにより、ユーザUSが口頭で通報することができない状況に陥った場合であっても、適切に通報することが可能となる。   The mail transfer unit 55 is provided as one of reporting methods, and transfers electronic mail to the reporting destination RP. In the sleep state detection device, by providing the mail transfer unit 55, it is possible to appropriately report even if the user US falls into a situation where it cannot be verbally reported.

D/A変換部56は、通報方式の1つとして設けられるものであり、マイク3によって検出されてディジタル化されたディジタル音声信号や、カメラ6によって撮像されてディジタル化されたディジタル映像信号をアナログの音声信号や映像信号に再変換する。このD/A変換部56を設けることにより、ユーザUSの現況を視覚的及び又は聴覚的な情報として通報することが可能となり、通報先RPが状況を的確に把握することを可能とする。   The D / A converter 56 is provided as one of the reporting methods, and analogizes a digital audio signal detected by the microphone 3 and digitized, or a digital video signal imaged by the camera 6 and digitized. Re-convert to audio and video signals. By providing the D / A conversion unit 56, it is possible to report the current state of the user US as visual and / or auditory information, and the reporting destination RP can accurately grasp the situation.

このように、通報部50は、健康状態検出部40における異常判断部44によってユーザUSが異常状態であると判断された場合には、所定の通報先RPに対して、適切な通報形態でその旨を通報する。   As described above, when the abnormality determination unit 44 in the health state detection unit 40 determines that the user US is in an abnormal state, the notification unit 50 notifies the predetermined notification destination RP in an appropriate notification form. Report to that effect.

[睡眠状態検出装置による無呼吸状態の検出動作]
このような睡眠状態検出装置においては、上述したように、ユーザUSが睡眠中に無呼吸状態に陥っているか否かを検出することができる。ここで、無呼吸症候群は、突然無呼吸状態に陥るのではなく、定常的ないびきを発声していた状態から非定常ないびきを発声した後に無呼吸状態に陥るという特性がある。したがって、無呼吸状態を自動的に検出するためには、いびきの検出と、いびきの状態の把握が重要となる。この無呼吸状態の検出方法について、図4(a)及び図4(b)を用いて説明する。
[Apnea state detection operation by sleep state detection device]
In such a sleep state detection device, as described above, it is possible to detect whether or not the user US is in an apnea state during sleep. Here, the apnea syndrome has a characteristic that it does not suddenly fall into an apneic state but falls into an apneic state after uttering a non-steady snoring from a state of making a steady snoring. Therefore, in order to automatically detect an apnea state, it is important to detect snoring and grasp the state of snoring. This apnea detection method will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b).

通常のいびきは、1kHz付近に固有のピーク周波数を有することが知られており、その周期も比較的一定である。そこで、睡眠状態検出装置においては、センサ部10におけるマイク3によって検出された音声信号に基づくディジタル音声信号から、前処理部20のフィルタ部25によっていびき音の主成分を抽出する。そして、いびき検出部31により、主成分信号が所定以上のレベルである場合には、ユーザUSがいびきを発声していると判断する。   Ordinary snoring is known to have a unique peak frequency around 1 kHz, and its period is relatively constant. Therefore, in the sleep state detection apparatus, the main component of the snoring sound is extracted by the filter unit 25 of the preprocessing unit 20 from the digital audio signal based on the audio signal detected by the microphone 3 in the sensor unit 10. Then, the snoring detection unit 31 determines that the user US is snoring when the principal component signal is at a predetermined level or higher.

ここで、通常の睡眠時におけるいびきは、その周期が略一定であるので、その主成分信号は、例えば図4(a)中の時間領域Aに示すように、一定時間間隔で振幅のピークが出現する。これに対して、無呼吸症候群であるユーザUSの無呼吸状態は、いびき音の主成分信号が、図4(a)中の時間領域Bに示すように、無呼吸状態に陥る兆候として、その振幅が図4(a)中の時間領域Aにおける周期及び振幅と比較してランダムとなり、非定常且つ不安定となる。   Here, since the period of snoring during normal sleep is substantially constant, the principal component signal has an amplitude peak at a constant time interval as shown in, for example, time region A in FIG. Appear. On the other hand, the apnea state of the user US who has an apnea syndrome, the main component signal of the snoring sound, as shown in the time region B in FIG. The amplitude becomes random as compared with the period and amplitude in the time domain A in FIG. 4A, and becomes unsteady and unstable.

睡眠状態検出装置においては、この様子を定量化するために、いびき検出部31によっていびきが検出されると、いびき状態推定部32によってその発声しているいびきが定常的であるか否かを推定する。このとき、いびき状態推定部32は、いびき音の主成分信号の相関係数rをパラメータとして求める。   In the sleep state detection device, in order to quantify this situation, when snoring is detected by the snoring detection unit 31, the snoring state estimation unit 32 estimates whether or not the snoring uttered is steady. To do. At this time, the snoring state estimation unit 32 obtains the correlation coefficient r of the main component signal of the snoring sound as a parameter.

相関係数は、下記の式に示すように表現され、図4(b)に示すように0乃至1の値をとる。

Figure 2005304941
The correlation coefficient is expressed as shown in the following equation, and takes a value of 0 to 1 as shown in FIG.
Figure 2005304941

いびき音の主成分信号が定常的である場合には、図4(b)中の時間領域Aに示すように、1.0付近の値をとり、非定常的である場合には、図4(b)中の時間領域Bに示すように、定常的である場合よりも低い値で推移する。そこで、いびき状態推定部32は、この相関係数rに所定の閾値THを設け、相関係数がこの閾値THを下回った場合には、無呼吸状態に陥る兆候であると推定する。   When the main component signal of the snoring sound is stationary, as shown in the time domain A in FIG. 4 (b), it takes a value near 1.0, and when it is unsteady, FIG. As shown in the time region B in (b), the value changes at a lower value than that in the stationary case. Therefore, the snoring state estimation unit 32 sets a predetermined threshold value TH for the correlation coefficient r, and estimates that it is a sign of an apnea state when the correlation coefficient falls below the threshold value TH.

さらに、いびきが不安定である状態から無呼吸状態に変化すると、いびき音の主成分信号は、図4(a)中の時間領域Cに示すように、振幅が0となる。そこで、いびき状態推定部32によって無呼吸状態に陥る兆候が推定された後、いびき音の主成分信号の振幅が所定未満のレベルとなった場合には、無呼吸状態推定部33によってユーザUSが無呼吸状態に陥ったと推定する。   Further, when the snoring is changed from the unstable state to the apnea state, the main component signal of the snoring sound has an amplitude of 0 as shown in a time region C in FIG. Therefore, after the snoring state estimation unit 32 estimates the signs of an apnea state, when the amplitude of the main component signal of the snoring sound is lower than a predetermined level, the apnea state estimation unit 33 causes the user US to Presumed that the patient had apnea.

このように、ユーザUSが睡眠中に無呼吸状態に陥っているか否かを適切に検出することができる。なお、睡眠状態検出装置においては、マイク3によって検出された音声信号のみに基づいて、無呼吸状態の検出を行うのではなく、圧力マットセンサ2によって検出された生体信号に基づく呼吸信号等に基づいて、複合的に相関係数rを算出する数式を使用して、判断するようにしてもよい。   In this way, it is possible to appropriately detect whether or not the user US is in an apnea state during sleep. In the sleep state detection device, the apnea state is not detected based only on the audio signal detected by the microphone 3, but based on the respiratory signal based on the biological signal detected by the pressure mat sensor 2. Thus, the determination may be made using a mathematical expression for calculating the correlation coefficient r in a composite manner.

[実施形態の効果]
以上詳細に説明したように、睡眠状態検出装置によれば、ベッド本体1の周囲音をマイク3によって検出すると共に、得られた音声信号に基づいて、いびき検出部31によっていびきの発声を検出し、検出されたいびきが定常的であるか否かをいびき状態推定部32によって推定する。そして、推定されたいびきの状態に基づいて、ユーザUSが無呼吸状態に陥ったか否かを無呼吸状態推定部33によって推定し、推定された無呼吸状態の継続時間等が異常状態であるか否かを異常判断部44によって判断し、さらに、ユーザUSが異常状態であると判断した場合には、通報部50によって通報先RPに対して通報する。
[Effect of the embodiment]
As described above in detail, according to the sleep state detection device, the ambient sound of the bed main body 1 is detected by the microphone 3 and the snoring detection unit 31 detects the snoring utterance based on the obtained audio signal. The snoring state estimation unit 32 estimates whether the detected snoring is steady. Based on the estimated snoring state, whether or not the user US has entered an apnea state is estimated by the apnea state estimation unit 33, and whether the estimated duration of the apnea state is an abnormal state or not. The abnormality determining unit 44 determines whether or not the user US is in an abnormal state, and the reporting unit 50 reports to the reporting destination RP.

これにより、睡眠時に生じる無呼吸に起因する異常状態を病院等の特定の検査機関に出向くことなく確実に検出することができ、その旨を通報することによって早期対応が可能となる。   Thus, an abnormal state caused by apnea occurring during sleep can be reliably detected without going to a specific inspection organization such as a hospital, and an early response can be made by reporting that fact.

また、マイク3によって得られた信号を周波数分析することによっていびき固有の周波数、例えば1kHz前後を検出することによって、ユーザUSの睡眠の深度をいびき状態推定部32によって推定することができる。   Moreover, the snoring state estimation unit 32 can estimate the sleep depth of the user US by detecting a frequency specific to snoring, for example, around 1 kHz, by performing frequency analysis on the signal obtained by the microphone 3.

さらに、ユーザUSの健康状態が異常レベルであると判断するための判断条件を、通報する条件として設定する異常レベル判断設定部41を備えるので、ユーザUSによって異常と判断する条件が異なる場合であっても、異常状態の通報を適切に行うことが可能となる。   Furthermore, since the abnormality level determination setting unit 41 that sets a determination condition for determining that the health state of the user US is at an abnormal level is set as a reporting condition, the condition for determining the abnormality is different depending on the user US. However, it is possible to appropriately report the abnormal state.

さらにまた、通報先RPを設定する通報先設定部51と、通報先RPに対して通報すべき情報を設定する通報情報設定部52とを備えるので、ユーザUSの異常状態を適切な通報先RPに対して通報することができ、その際に、ユーザUSや通報先RPにとって必要な情報のみを通報することが可能となる。更には適切な通報方式を選択する通報方式選択部53を備えるので、通報先RPの通信環境や異常状態の内容等に応じた適切な通報を行うことが可能となる。   Furthermore, since the report destination setting unit 51 for setting the report destination RP and the report information setting unit 52 for setting information to be reported to the report destination RP are provided, the abnormal state of the user US can be determined appropriately. It is possible to report only information necessary for the user US and the report destination RP. Furthermore, since the notification method selection unit 53 for selecting an appropriate notification method is provided, it is possible to perform appropriate notification according to the communication environment of the notification destination RP, the contents of the abnormal state, and the like.

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。   The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made depending on the design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it is possible to change.

本発明の実施形態として示す睡眠状態検出装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the sleep state detection apparatus shown as embodiment of this invention. 同睡眠状態検出装置の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of the sleep state detection apparatus. 空気圧型のマットセンサの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a pneumatic mat sensor. (a)はいびき音の主成分信号の波形例を示す図であり、(b)はいびき音の主成分信号の相関係数の波形例を示す図である。(a) is a figure which shows the example of a waveform of the principal component signal of a snoring sound, (b) is a figure which shows the example of a waveform of the correlation coefficient of the principal component signal of a snoring sound.

符号の説明Explanation of symbols

1 ベッド本体
2 圧力マットセンサ
2a 空気チューブ
2b マイク
3 マイク
4 側方人体検知センサ
5 上方人体検知センサ
6 カメラ
7 信号処理モジュール
8 通報モジュール
10 センサ部
20 前処理部
21,22,23,24 A/D変換部
25 フィルタ部
30 睡眠状態検出部
31 いびき検出部
32 いびき状態推定部
33 無呼吸状態推定部
34 心拍状態推定部
35 起床回数推定部
36 体動状態推定部
37 睡眠状態記憶部
40 健康状態検出部
41 異常レベル判断設定部
42 異常レベル推定部
43 タイマー部
44 異常判断部
50 通報部
51 通報先設定部
52 通報情報設定部
53 通報方式選択部
54 VOIP通話部
55 メール転送部
56 D/A変換部
GW ゲートウェイ
NT ネットワーク網
RP 通報先
US ユーザ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bed main body 2 Pressure mat sensor 2a Air tube 2b Microphone 3 Microphone 4 Side human body detection sensor 5 Upper human body detection sensor 6 Camera 7 Signal processing module 8 Notification module 10 Sensor part 20 Pre-processing part 21, 22, 23, 24 A / D conversion unit 25 filter unit 30 sleep state detection unit 31 snoring detection unit 32 snoring state estimation unit 33 apnea state estimation unit 34 heart rate state estimation unit 35 wake-up number estimation unit 36 body movement state estimation unit 37 sleep state storage unit 40 health state Detection unit 41 Abnormal level determination setting unit 42 Abnormal level estimation unit 43 Timer unit 44 Abnormality determination unit 50 Notification unit 51 Notification destination setting unit 52 Notification information setting unit 53 Notification method selection unit 54 VOIP call unit 55 Mail transfer unit 56 D / A Conversion unit GW gateway NT network RP report destination US Over The

Claims (5)

睡眠時におけるユーザの睡眠状態を検出し、当該ユーザの健康状態を所定の通報先に通報する睡眠状態検出装置において、
前記ユーザが就寝の際に横たわるベッド本体の周囲音を検出する周囲音検出手段と、
前記周囲音検出手段によって検出された音声信号に基づいて、いびきの発声を検出するいびき検出手段と、
前記いびき検出手段によって検出されたいびきが定常的であるか否かを推定するいびき状態推定手段と、
前記いびき状態推定手段によって推定されたいびきの状態から、前記ユーザが無呼吸状態に陥ったか否かを推定する無呼吸状態推定手段と、
前記無呼吸状態推定手段によって推定された無呼吸状態が異常状態であるか否かを判断する異常判断手段と、
前記異常判断手段によって前記ユーザが異常状態であると判断された場合に、前記通報先に対して通報する通報手段と
を備えることを特徴とする睡眠状態検出装置。
In the sleep state detection device for detecting the sleep state of the user at the time of sleep and reporting the health state of the user to a predetermined report destination,
Ambient sound detecting means for detecting ambient sounds of the bed body lying when the user goes to bed;
Based on the audio signal detected by the ambient sound detection means, snoring detection means for detecting the utterance of snoring,
Snoring state estimation means for estimating whether snoring detected by the snoring detection means is stationary;
An apnea state estimating means for estimating whether the user has entered an apnea state from the state of snoring estimated by the snoring state estimating means;
An abnormality determining means for determining whether the apnea condition estimated by the apnea condition estimating means is an abnormal condition;
A sleep state detection apparatus comprising: notification means for reporting to the report destination when the abnormality determination means determines that the user is in an abnormal state.
前記いびき検出手段は、前記周囲音検出手段により検出された音声信号のうち、いびき固有の周波数を検知し、
前記いびき状態推定手段は、前記いびき検出手段により検出された周波数に基づいて前記ユーザの睡眠の深さを推定すること
を特徴とする請求項1に記載の睡眠状態検出装置。
The snoring detection means detects a snore-specific frequency among the audio signals detected by the ambient sound detection means,
The sleep state detection device according to claim 1, wherein the snoring state estimation unit estimates the depth of sleep of the user based on the frequency detected by the snoring detection unit.
前記異常判断手段は、
前記無呼吸状態推定手段によって推定された無呼吸状態の異常レベルを推定する異常レベル推定部と、
前記ユーザの健康状態が異常レベルであると判断する判断条件が入力される異常レベル判断設定部とを備え、
前記異常レベル推定部で推定した異常レベルが前記異常レベル判断設定部に設定された判断条件を満たした場合には、異常状態であると判断することを特徴とする請求項1に記載の睡眠状態検出装置。
The abnormality determining means is
An abnormal level estimator for estimating an abnormal level of the apnea state estimated by the apnea state estimating means;
An abnormal level determination setting unit for inputting a determination condition for determining that the health state of the user is an abnormal level;
The sleep state according to claim 1, wherein when the abnormal level estimated by the abnormal level estimation unit satisfies a determination condition set in the abnormal level determination setting unit, the sleep state is determined as an abnormal state. Detection device.
前記通報手段は、
予め登録された複数の通報先のうち、何れかの通報先を設定する通報先設定手段と、
前記通報先設定手段で設定された通報先への通報方式を選択する通報方式選択手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の睡眠状態検出装置。
The reporting means is
Report destination setting means for setting any one of a plurality of registered report destinations;
The sleep state detection apparatus according to claim 1, further comprising: a notification method selection unit that selects a notification method to the notification destination set by the notification destination setting unit.
前記通報手段は、前記ユーザが異常状態であると判断された場合に、前記周囲音検出手段により検出された音声信号、異常状態である旨を示す所定のアラーム又はメッセージを通報先に通報することを決定する通報情報設定部を備えることを特徴とする請求項1に記載の睡眠状態検出装置。
When the user is determined to be in an abnormal state, the notification unit notifies the notification destination of an audio signal detected by the ambient sound detection unit and a predetermined alarm or message indicating that the user is in an abnormal state. The sleep state detection apparatus according to claim 1, further comprising: a report information setting unit that determines the sleep state.
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