JP2008110031A - 寝姿勢判定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】寝具における就寝者の寝姿勢を判定する寝姿勢判定装置において、寝具にかかる圧力の変動を検出する圧力変動検出部2と、圧力変動検出部2による検出信号から各々抽出した就寝者の呼吸状態に対応する呼吸信号と就寝者の脈拍状態に対応する脈拍信号との相関関係に基づいて、就寝者の寝姿勢を判定する寝姿勢判定部4とを備えている。
【選択図】図2
Description
この特許文献1に記載の寝姿勢判定装置では、就寝者の寝姿勢が仰臥位であるときの方が側臥位であるときよりも、呼吸信号の振幅が大きくなることを利用して、寝姿勢判定部が、呼吸信号の振幅が大きいと就寝者の寝姿勢が仰臥位であると判定し、呼吸信号の振幅が小さいと就寝者の寝姿勢が側臥位であると判定している。
この特許文献2に記載の寝姿勢判定装置では、就寝者の寝姿勢が仰臥位であるときの方が側臥位であるときよりも、寝具の横幅方向において圧力差の変化度合いが緩やかであることを利用して、寝姿勢判定部が、寝具の横幅方向に並ぶ複数の圧力検出センサの平均圧力と就寝者の重心に相当する位置での圧力との圧力差を寝具の縦方向に並ぶ複数の圧力検出センサについて平均した圧力差平均値を求め、その圧力差平均値が閾値以下であると就寝者の寝姿勢が仰臥位であると判定し、その圧力差平均値が閾値よりも大きいと就寝者の寝姿勢が側臥位であると判定している。
そして、圧力変動検出による検出信号から呼吸信号及び脈拍信号を抽出することができることから、就寝者の寝姿勢を判定する為に必要とする圧力変動検出部の数を極力少なくすることができる。
以上のことから、コストの低減を図りながら、就寝者の寝姿勢を精度良く判定することができる寝姿勢判定装置を提供できるに至った。
〔第1実施形態〕
この寝姿勢判定装置は、図1及び図2に示すように、寝具としてのベッド1にかかる圧力の変動を検出する圧力変動検出部2と、圧力変動検出部2による検出信号に基づいて、就寝者3の寝姿勢を判定する寝姿勢判定部4とを備えている。
前記圧力変動検出部2は、マット1aの複数の部位の夫々に分散して複数配置してあり、寝姿勢の就寝者3の圧力がかかる部位に配置している。この実施形態では、図1に示すように、マット1aにおいて、就寝者3の肩に相当する部分を支持する部位、就寝者3の背中に相当する部分を支持する部位、及び、就寝者3の腰に相当する部分を支持する部位の夫々において、ベッド1の横方向に間隔を隔てて3つ並ぶように合計9つの圧力変動検出部2を設置している。
そして、比較判定部9は、入力する脈拍信号の振幅P1と呼吸信号の振幅P2とから脈拍信号の振幅P1と呼吸信号の振幅P2との振幅比K(=P1/P2)を求める。前記比較判定部9は、求めた振幅比Kが寝姿勢判定値としての第1寝姿勢判定値N1(例えば、10)及び第2寝姿勢判定値N2(例えば、1)に対して大小を比較することにより、就寝者3の寝姿勢が仰臥位、側臥位及び腹臥位のいずれであるかを判定する。
このようにして、比較判定部9は、就寝者3の寝姿勢を判定すると、その判定結果を表示装置等の図外の外部機器に出力するように構成してある。
前記比較判定部9は、所定時間が経過するごとに脈拍信号処理部7から脈拍信号の振幅P1を及び呼吸信号処理部8から呼吸信号の振幅P2を入力しているので、体動検出部17から体動信号を入力すると、その後に入力する脈拍信号の振幅P1と呼吸信号の振幅P2とから振幅比Kを求めて、体動の後における就寝者3の寝姿勢を判定する。
ちなみに、寝姿勢判定部4は、体動を検出してから設定時間が経過したときを圧力変動検出部2による検出信号から呼吸信号及び脈拍信号を抽出する抽出期間と設定することもできる。このときの設定時間は、圧力変動検出部2の検出信号が体動により大きく変動してから安定した状態となるまでの時間とする。このように、体動を検出してから設定時間が経過したときを抽出期間と設定することによって、圧力変動検出部2の安定した検出信号から脈拍信号及び呼吸信号を抽出でき、脈拍信号及び呼吸信号の抽出を的確に行うことができる。
前記寝姿勢判定部4では、所定時間が経過するごとに、脈拍信号処理部7にて脈拍信号の振幅P1を求めて比較判定部9に出力するとともに、呼吸信号処理部8にて呼吸信号の振幅P2を求めて比較判定部9に出力している。そして、体動検出部17にて就寝者3の体動を検出して比較判定部9に体動信号を出力する。前記比較判定部9が体動検出部17から体動信号を入力すると、その後に入力する脈拍信号の振幅P1と呼吸信号の振幅P2とから振幅比Kを演算する(ステップ1,2)。
前記比較判定部9は、求めた振幅比Kが第1寝姿勢判定値N1(例えば、10)よりも大きいと、体動の後における就寝者3の寝姿勢が側臥位であると判定してその判定結果を出力する(ステップ3,4)。
前記比較判定部9は、求めた振幅比Kが第1寝姿勢判定値N1以下で且つ第2寝姿勢判定値N2よりも大きいと、体動の後における就寝者3の寝姿勢が仰臥位であると判定してその判定結果を出力する(ステップ5,6)。
前記比較判定部9は、求めた振幅比Kが第2寝姿勢判定値N2以下であると、体動の後における就寝者3の寝姿勢が腹臥位であると判定してその判定結果を出力する(ステップ5,7)。
この第2実施形態では、寝姿勢判定部4が、圧力変動検出部2による検出信号に基づいて就寝者3の体動を検出すると、常時、体動の後における就寝者3の寝姿勢を判定するのではなく、圧力変動検出部2による検出信号に基づいて就寝者3の体動を検出し且つ脈拍信号処理部7にて求めた脈拍信号の振幅P1が設定振幅以上であると、体動の後における就寝者3の寝姿勢を判定するように構成してある。
つまり、比較判定部9は、体動検出部17から体動信号を入力し、その後に入力する脈拍信号の振幅P1が設定振幅以上であると、そのときに入力した脈拍信号の振幅P1と呼吸信号の振幅P2とから振幅比Kを求めて、体動の後における就寝者3の寝姿勢を判定する。
そこで、寝姿勢判定部4は、脈拍信号処理部7にて求めた脈拍信号の振幅P1が設定振幅以上か否かを判別して、脈拍信号の振幅P1が設定振幅以上であると、脈拍信号処理部7にて抽出する脈拍信号及び呼吸信号処理部8にて抽出する呼吸信号をノイズと識別し易いとして、寝姿勢の判定を行うようにしている。このようにして、脈拍信号の振幅P1及び呼吸信号の振幅P2を精度良く求めて、寝姿勢の判定精度を向上している。
この第3実施形態では、寝姿勢判定部4が、圧力変動検出部2による検出信号に基づいて就寝者3の体動を検出すると、その体動の後における就寝者3の寝姿勢を判定するのではなく、その体動の前における就寝者3の寝姿勢を判定するように構成してある。
そして、寝姿勢判定部4は、就寝者3の体動を検出してから次に就寝者3の体動を検出するまでの期間を抽出期間と設定する。つまり、寝姿勢判定部4は、圧力変動検出部2による検出信号に基づいて就寝者3の体動を検出すると、その前に就寝者3の体動を検出してから今回就寝者3の体動を検出するまでの期間を抽出期間と設定して、体動の前における寝姿勢を判定する。
このように、寝姿勢判定部4は、就寝者3の体動を検出するまでに振幅比Kを求めて蓄積しているので、就寝者3の個人差によるばらつきを含めた振幅比Kを求めることができ、寝姿勢の判定精度を向上することができる。
この第4実施形態では、就寝者3の寝姿勢を判定する際に用いる寝姿勢判定値を一定とするのではなく、寝姿勢判定部4は、所定時間が経過するごとに振幅比Kを求めて蓄積し、その蓄積した振幅比Kに基づいて第1寝姿勢判定値N1及び第2寝姿勢判定値N2を変更設定可能に構成してある。
例えば、蓄積する寝姿勢の判定結果が仰臥位であるときに、腹臥位であるとの判定結果が設定回数継続すると、腹臥位であるとの判定結果が仰臥位であるとの判定結果となるように第2寝姿勢判定値N2を変更設定する。
(1)上記第1〜第4実施形態では、寝姿勢判定部4が、複数の圧力変動検出部2のうちから1つの圧力変動検出部2を選択し、その選択した圧力変動検出部2の検出信号から呼吸信号及び脈拍信号を抽出するようにしているが、複数の圧力変動検出部2を選択し、その選択した複数の圧力変動検出部2の検出信号の和から呼吸信号及び脈拍信号を抽出することもでき、選択する圧力変動検出部2の数は適宜変更が可能である。また、全ての圧力変動検出部2の検出信号の和から呼吸信号及び脈拍信号を抽出することもできる。
このように、寝姿勢判定部4が、複数の圧力変動検出部2のどの圧力変動検出部2による検出信号から呼吸信号及び脈拍信号を抽出するかは適宜変更が可能である。
例えば、寝姿勢判定部4は、就寝者3の睡眠中を抽出期間と設定することができる。この場合には、寝姿勢判定部4が、所定時間が経過するごとに、脈拍信号及び呼吸信号を抽出してその脈拍信号の振幅P1と呼吸信号の振幅P2との振幅比Kを求めることができる。したがって、睡眠中において、所定時間が経過するごとに就寝者3の寝姿勢を判定することができる。そして、寝姿勢判定部4は、抽出期間に抽出する脈拍信号及び呼吸信号の夫々を蓄積して、蓄積した脈拍信号及び呼吸信号を一括して処理することにより、就寝者3の個人差に応じた振幅比Kを求めることができ、寝姿勢の判定精度を向上することができる。
2 圧力変動検出部
3 就寝者
4 寝姿勢判定部
Claims (5)
- 寝具における就寝者の寝姿勢を判定する寝姿勢判定装置であって、
前記寝具にかかる圧力の変動を検出する圧力変動検出部と、
前記圧力変動検出部による検出信号から各々抽出した就寝者の呼吸状態に対応する呼吸信号と就寝者の脈拍状態に対応する脈拍信号との相関関係に基づいて、就寝者の寝姿勢を判定する寝姿勢判定部とを備えている寝姿勢判定装置。 - 前記寝姿勢判定部は、前記呼吸信号の振幅及び前記脈拍信号の振幅を求め、前記呼吸信号の振幅と前記脈拍信号の振幅との振幅比を前記相関関係とし、その振幅比と寝姿勢判定値とを比較して就寝者の寝姿勢を判定するように構成してある請求項1に記載の寝姿勢判定装置。
- 前記寝姿勢判定部は、所定時間が経過するごとに前記振幅比を求めて蓄積し、その蓄積した前記振幅比に基づいて前記寝姿勢判定値を変更設定可能に構成してある請求項2に記載の寝姿勢判定装置。
- 前記寝姿勢判定部は、前記圧力変動検出部による検出信号に基づいて就寝者の体動を検出し、その体動の前における就寝者の寝姿勢又はその体動の後における就寝者の寝姿勢を判定するように構成してある請求項1〜3のいずれか1項に記載の寝姿勢判定装置。
- 前記寝姿勢判定部は、前記圧力変動検出部による検出信号から前記呼吸信号及び前記脈拍信号を抽出する抽出期間を変更設定自在に構成してある請求項1〜4のいずれか1項に記載の寝姿勢判定装置。
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