JP2008259745A - Biological signal processor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sleep measuring device, preventing wrong determination on whether or not the amplification factor of an amplifier is suitable or not according to a biological signal of a frequency band except a predetermined frequency band corresponding to a heart beat or the like. <P>SOLUTION: This biological signal processor includes: a sensor 5 for detecting a biological signal corresponding to the sleep state; a variable amplifier 41 for amplifying the biological signal; a filter 42 for extracting a signal of the predetermined frequency band from the amplified biological signal as a heart rate signal; an A-D converter 44 for A-D converting a heart rate signal; and a control part 45 for estimating the sleep state based on the heart rate signal after the A-D conversion. In this control part 45, the average value of data, which is the magnitude of a heart rate signal after A-D conversion, is calculated during a predetermined period, and the ratio of the number of deviations from the average value within a predetermined range to the total data number is obtained. When the ratio is larger than a predetermined value, the amplification factor of the amplifier 41 is determined to be proper, and when the ratio is smaller than the predetermined value, the amplification factor of the amplifier 41 is determined to be improper. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、睡眠状態に応じて変化する生体信号を検出して増幅し、この増幅された生体信号をフィルタリング等することにより、生体信号から、所定の周波数帯域内の信号を入力信号として抽出し、この入力信号に基づいて睡眠状態を推定する生体信号処理装置に関する。   The present invention detects and amplifies a biological signal that changes according to a sleep state, and filters the amplified biological signal to extract a signal within a predetermined frequency band as an input signal from the biological signal. The present invention relates to a biological signal processing apparatus that estimates a sleep state based on the input signal.

従来から知られたこの種の生体信号処理装置の一つとして、空気を充填したエアマット上に寝るユーザの身体から、エアマット内部へと伝わってくる圧力変動を、微差圧センサが生体信号として検出するもので、自動利得制御ユニットを備えたものがある。この自動利得制御ユニットは、微差圧センサにより検出された生体信号の利得(増幅率)を自動的に調節して、後段のフィルタへと出力するようになっている(特許文献1参照)。このフィルタにより、例えば、生体信号から、心拍に対応する所定の周波数帯域内の信号が、心拍信号として抽出され、さらに、抽出された心拍信号の変動パターンが、エアマット上のユーザの睡眠状態を推定するために用いられるようになっている。   As one of the known biological signal processing devices of this type, the differential pressure sensor detects the fluctuation in pressure transmitted from the body of the user sleeping on the air mat filled with air to the inside of the air mat as a biological signal. Some of them are equipped with an automatic gain control unit. This automatic gain control unit automatically adjusts the gain (amplification factor) of the biological signal detected by the fine differential pressure sensor, and outputs it to the subsequent filter (see Patent Document 1). With this filter, for example, a signal within a predetermined frequency band corresponding to a heartbeat is extracted as a heartbeat signal from a biological signal, and the fluctuation pattern of the extracted heartbeat signal estimates a user's sleep state on the air mat. To be used to do.

特開2000−271103号公報(段落0020〜0022、図1等)JP 2000-271103 A (paragraphs 0020 to 0022, FIG. 1, etc.)

しかしながら、上述した従来の自動利得制御ユニットによると、利得の調節が適切に行われないことがあった。つまり、検出される生体信号のうち後段の処理に必要な周波数帯域の信号は、心拍(又は呼吸など)に対応するものである。ところが、ユーザは睡眠時間内であっても寝返りを打ったりトイレに立ったり、生体信号のうち心拍以外の他の身体の動きによる信号が外乱として働き、この外乱に反応して利得が自動的に調節されてしまうことがあったからである。   However, according to the conventional automatic gain control unit described above, gain adjustment may not be performed properly. That is, a signal in a frequency band necessary for subsequent processing among detected biological signals corresponds to a heartbeat (or respiration). However, even during the sleep time, the user can turn over or stand in the bathroom, and the signal from the body movement other than the heartbeat can act as a disturbance in the biological signal, and the gain automatically responds to this disturbance. This is because there was a case where it was adjusted.

本発明は、上記課題を解決できる発明を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the invention which can solve the said subject.

請求項1に係る生体信号処理装置は、睡眠状態に応じて変化する生体信号を検出する検出手段と、検出された生体信号を増幅する増幅手段と、増幅された生体信号から抽出された所定の周波数帯域内の入力信号に基づき睡眠状態を推定する推定手段とを備えている。
本生体信号処理装置は、判定手段を備えたことを特徴とする。すなわち、この判定手段は、所定期間内において入力信号の大きさであるデータの平均値を算出して、算出された平均値からの隔たりが所定範囲内にあるデータの個数の、所定期間内のすべてのデータの個数に対する割合を求める。これとともに、判定手段は、求められた割合が所定値よりも大きい場合に増幅手段の増幅率が適正であると判定し、求められた割合が所定値よりも小さい場合に増幅手段の増幅率が適正でないと判定する。
請求項2に係る生体信号処理装置は、睡眠状態に応じて変化する生体信号を検出する検出手段と、検出された生体信号を増幅する増幅手段と、増幅された生体信号から抽出された所定の周波数帯域内の入力信号に基づき睡眠状態を推定する推定手段とを備えている。
本生体信号処理装置は、判定手段を備えたことを特徴とする。すなわち、この判定手段は、入力信号をスペクトル分析することにより得られた入力信号の周波数成分であるデータのうちの最大のものを求める。これとともに、判定手段は、求められた最大のデータが所定値よりも大きい場合に増幅手段の増幅率が適正であると判定し、求められた最大のデータが所定値よりも小さい場合に増幅手段の増幅率が適正でないと判定する。
請求項3に係る生体信号処理装置は、請求項1又は請求項2に係る生体信号処理装置において、上記所定の周波数帯域は、心拍又は呼吸に対応するものであることを特徴とする。
請求項4に係る生体信号処理装置は、請求項1乃至請求項3のいずれかに係る生体信号処理装置において、報知手段をさらに備えたことを特徴とする。この報知手段は、上記判定手段により上記増幅手段の増幅率が適正でないと判定された場合に、増幅率の変更が必要である旨を報知する。
請求項5に係る生体信号処理装置は、請求項4に係る生体信号処理装置において、入力手段と、変更手段とをさらに備えたことを特徴とする。入力手段は、報知手段により増幅手段の増幅率の変更が必要である旨が報知された際、ユーザが増幅率の変更を指示するためのものであり、変更手段は、入力手段による指示に応じて増幅率を変更する。
請求項6に係る生体信号処理装置は、請求項5に係る生体信号処理装置において、上記増幅手段は、生体信号処理装置の今回の起動時において上記変更手段により変更された増幅率を、生体信号処理装置の次回の起動時から用いることを特徴とする。
請求項7に係る生体信号処理装置は、請求項1乃至請求項3のいずれかに係る生体信号処理装置において、自動変更手段をさらに備えたことを特徴とする。この自動変更手段は、上記判定手段により上記増幅手段の増幅率が適正でないことが所定回数だけ繰り返して判定されたときに、増幅率を変更する。
請求項8に係る生体信号処理装置は、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の生体信号処理装置において、上記検出手段は、空気室と、非圧縮性流体室と、受圧膜と、マットと、圧力変動検出手段とを備えたことを特徴とする。
空気室には、空気が充填されていて、非圧縮性流体室には、非圧縮性流体が充填されている。受圧膜が、空気室と非圧縮性流体室の間を仕切るために設けられている。マットには、非圧縮性流体が充填されており、このマットは、非圧縮性流体が非圧縮性流体室へと流動可能なように非圧縮性流体室に接続されている。圧力変動検出手段は、マット上の生体から生ずるとともに、マット内の非圧縮性流体、非圧縮性流体室内の非圧縮性流体、受圧膜、及び、空気室内の空気を順に介して伝えられてくる圧力の変動を検出する。
The biological signal processing apparatus according to claim 1 includes a detecting unit that detects a biological signal that changes in accordance with a sleep state, an amplifying unit that amplifies the detected biological signal, and a predetermined extracted from the amplified biological signal. Estimating means for estimating a sleep state based on an input signal within a frequency band.
The biological signal processing apparatus includes a determination unit. That is, this determination means calculates the average value of the data that is the magnitude of the input signal within a predetermined period, and the number of data whose distance from the calculated average value is within the predetermined range is within the predetermined period. The ratio to the number of all data is obtained. At the same time, the determining means determines that the amplification factor of the amplifying unit is appropriate when the obtained ratio is greater than a predetermined value, and the amplification factor of the amplifying unit is determined when the obtained ratio is smaller than the predetermined value. Judge that it is not appropriate.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a biological signal processing apparatus including a detecting unit that detects a biological signal that changes in accordance with a sleep state, an amplifying unit that amplifies the detected biological signal, and a predetermined extracted from the amplified biological signal. Estimating means for estimating a sleep state based on an input signal within a frequency band.
The biological signal processing apparatus includes a determination unit. That is, this determination means obtains the maximum data among the frequency components of the input signal obtained by performing spectrum analysis on the input signal. At the same time, the determining means determines that the amplification factor of the amplifying means is appropriate when the obtained maximum data is larger than a predetermined value, and the amplifying means when the obtained maximum data is smaller than the predetermined value. It is determined that the amplification factor is not appropriate.
The biological signal processing apparatus according to claim 3 is the biological signal processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the predetermined frequency band corresponds to a heartbeat or respiration.
The biological signal processing apparatus according to claim 4 is the biological signal processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a notification unit. When the determination means determines that the amplification factor of the amplification unit is not appropriate, the notification unit notifies that the amplification factor needs to be changed.
The biological signal processing apparatus according to a fifth aspect is the biological signal processing apparatus according to the fourth aspect, further comprising an input unit and a changing unit. The input means is for the user to instruct the change of the amplification factor when the notification means informs that the amplification factor of the amplification means needs to be changed. Change the gain.
The biological signal processing device according to claim 6 is the biological signal processing device according to claim 5, wherein the amplification means uses the biological signal processing device to calculate the amplification factor changed by the changing means when the biological signal processing device is activated this time. It is used from the next start-up of the processing apparatus.
A biological signal processing apparatus according to a seventh aspect is the biological signal processing apparatus according to any one of the first to third aspects, further comprising automatic changing means. The automatic changing means changes the amplification factor when the determination means repeatedly determines that the amplification factor of the amplification means is not appropriate by a predetermined number of times.
The biological signal processing device according to claim 8 is the biological signal processing device according to any one of claims 1 to 7, wherein the detection means includes an air chamber, an incompressible fluid chamber, a pressure receiving membrane, A mat and pressure fluctuation detecting means are provided.
The air chamber is filled with air, and the incompressible fluid chamber is filled with an incompressible fluid. A pressure receiving membrane is provided to partition the air chamber and the incompressible fluid chamber. The mat is filled with an incompressible fluid, and the mat is connected to the incompressible fluid chamber so that the incompressible fluid can flow into the incompressible fluid chamber. The pressure fluctuation detecting means is generated from the living body on the mat, and is transmitted through the incompressible fluid in the mat, the incompressible fluid in the incompressible fluid chamber, the pressure receiving film, and the air in the air chamber in order. Detect pressure fluctuations.

本発明によれば、例えば心拍又は呼吸等に対応する所定の周波数帯域以外の、他の身体の動きに対応する周波数帯域の生体信号によって、増幅手段の増幅率が適切であるか否かにつき、誤った判定がなされることを防ぐことができる。   According to the present invention, for example, whether or not the amplification factor of the amplification means is appropriate by a biological signal in a frequency band corresponding to other body movements other than a predetermined frequency band corresponding to heartbeat or respiration, etc. An erroneous determination can be prevented.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
本発明に係る第1の実施の形態である睡眠測定装置(生体信号処理装置の例)につき、その全体構成からまず説明する。本睡眠測定装置は、図1に示すように、寝具1とともに用いられるものであり、マット2と、チューブ3と、睡眠測定装置本体4とを備えている。寝具1上に、睡眠測定の対象となるユーザが横臥しており、その寝具1の下にマット2が敷かれている。チューブ3は、その一端がマット2に接続されており、また、その他端が、睡眠測定装置本体4に取り付けられた生体信号センサ5に繋がれている。マット2及びチューブ3には、水(非圧縮性流体の例)が充填されている。これによって、寝具1上のユーザ(生体)の身体から生じる、心拍(脈拍)、呼吸、その他の身体の動きによる振動が、マット2及びチューブ3を介して、睡眠測定装置本体4内の生体信号センサ5へと伝えられてくる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
The sleep measurement apparatus (an example of a biological signal processing apparatus) according to the first embodiment of the present invention will be described first from the overall configuration. As shown in FIG. 1, the sleep measurement device is used together with the bedding 1, and includes a mat 2, a tube 3, and a sleep measurement device main body 4. A user who is a subject of sleep measurement lies on the bedding 1, and a mat 2 is laid under the bedding 1. One end of the tube 3 is connected to the mat 2, and the other end is connected to a biological signal sensor 5 attached to the sleep measuring device main body 4. The mat 2 and the tube 3 are filled with water (an example of an incompressible fluid). As a result, the vibration caused by the heartbeat (pulse), breathing, and other body movements generated from the body of the user (living body) on the bedding 1 is transmitted through the mat 2 and the tube 3 to the biological signal in the sleep measuring device main body 4. It is transmitted to the sensor 5.

ここでは、寝具1の下にマット2を敷くものとしているため、ユーザは、間接的にマット2上に横臥することになっているが、寝具1の上にマット2を敷くものとして、ユーザが直接マット2上に横になるようにしてもよい。また、マット2は、枕の上側又は下側に敷くものとしても、枕の形状を有するものとしてもよい。   Here, since it is assumed that the mat 2 is laid under the bedding 1, the user is supposed to lie on the mat 2 indirectly, but the user is assumed to lay the mat 2 on the bedding 1. You may make it lie directly on the mat 2. The mat 2 may be laid on the upper side or the lower side of the pillow or may have a pillow shape.

睡眠測定装置本体4の生体信号センサ5は、図2に示すように、接続口51と、水室52と、受圧膜53と、空気室54と、圧力変動検出部55とを備える。上述したチューブ3は接続口51に接続されていて、水室52と空気室54との間は、受圧膜53により仕切られている。この水室52内にも水が充填されていて、マット2から水室52までは、チューブ3を介して水が流動可能なようになっている。空気室54には空気が充填されており、また、空気室54を挟んで受圧膜53と対向する位置に、圧力変動検出部55が設けられている。この圧力変動検出部55には、圧電効果を利用した各種の圧力センサが用いられる。   As shown in FIG. 2, the biological signal sensor 5 of the sleep measurement device main body 4 includes a connection port 51, a water chamber 52, a pressure receiving film 53, an air chamber 54, and a pressure fluctuation detection unit 55. The tube 3 described above is connected to the connection port 51, and the water chamber 52 and the air chamber 54 are partitioned by a pressure receiving film 53. The water chamber 52 is also filled with water so that water can flow from the mat 2 to the water chamber 52 via the tube 3. The air chamber 54 is filled with air, and a pressure fluctuation detection unit 55 is provided at a position facing the pressure receiving film 53 with the air chamber 54 interposed therebetween. Various pressure sensors using the piezoelectric effect are used for the pressure fluctuation detection unit 55.

マット2、チューブ3及び水室52内の水、受圧膜53、並びに、空気室54内の空気を順に介して伝えられてくる圧力の変動は、この圧力変動検出部55により検出され、圧力変動検出部55が、その空気圧の変動に応じた電圧信号を生体信号として、睡眠測定装置本体4内の可変増幅器41(後述)へと出力するようになっている。図3は、その生体信号センサ5の出力である生体信号の例を示している。ここに示す生体信号には、0.8秒前後である周期Tのユーザの心拍による信号が含まれている。生体信号には、心拍の他に呼吸その他の体動が現れ、これら生体信号は、ユーザの睡眠状態(睡眠の質)等に応じて変化する。   The pressure fluctuation transmitted through the mat 2, the tube 3 and the water in the water chamber 52, the pressure receiving film 53, and the air in the air chamber 54 in this order is detected by the pressure fluctuation detecting unit 55, and the pressure fluctuation is detected. The detection unit 55 outputs a voltage signal corresponding to the change in the air pressure as a biological signal to a variable amplifier 41 (described later) in the sleep measurement device body 4. FIG. 3 shows an example of a biological signal that is the output of the biological signal sensor 5. The biological signal shown here includes a signal based on the heartbeat of the user having a period T of about 0.8 seconds. In the biological signal, breathing and other body movements appear in addition to the heartbeat, and these biological signals change in accordance with the user's sleep state (sleep quality) and the like.

また、この生体信号の出力の大きさは、大よそ図4のように経時変化することが知られている。すなわち、本睡眠測定装置は、例えば、使用開始当初を1としてその基準とすると、徐々に増大して3か月後に2倍となりピークを迎え、その後に徐々に減少して、その3か月後に1倍へと戻り、さらにその後6か月後に0.4倍となるような特性を有している。これらは、主に、生体信号センサ5の構造によるものと考えられている。   Further, it is known that the magnitude of the output of this biological signal changes with time as shown in FIG. That is, for example, if the sleep measurement device is based on the initial value of 1 when it is first used, it gradually increases, doubles after 3 months, reaches a peak, then gradually decreases, and after 3 months. It has the characteristic of returning to 1 time and then becoming 0.4 times after 6 months. These are considered to be mainly due to the structure of the biological signal sensor 5.

睡眠測定装置本体4は、図5に示すように、この生体信号センサ5以外に、可変増幅器41、フィルタ42、増幅器43、A/D変換器44及び制御部45を有する。可変増幅器41は、生体信号センサ5から出力された生体信号を増幅するようになっている。この可変増幅器41の増幅率G(n)は、制御部45にて後に詳述するようにして設定される増幅率G(n)の設定番号nに基づいている。ここでは、設定番号n=0,1,2又は3とし、可変増幅器41は、この設定番号nに応じて、次の数1に示す増幅率G(0)〜G(3)を可変に設定可能なようになっている。本発明の特徴の一つは、生体信号センサ5の出力が経時変化する(図4)ことによりその出力の増幅率G(n)を変更する必要がある場合に、増幅率G(n)の変更をユーザに促し、ユーザに増幅率G(n)を手動で補正させることが可能な点である。   As shown in FIG. 5, the sleep measurement device main body 4 includes a variable amplifier 41, a filter 42, an amplifier 43, an A / D converter 44, and a control unit 45 in addition to the biological signal sensor 5. The variable amplifier 41 amplifies the biological signal output from the biological signal sensor 5. The amplification factor G (n) of the variable amplifier 41 is based on the setting number n of the amplification factor G (n) set by the control unit 45 as described in detail later. Here, the setting number n = 0, 1, 2 or 3 is set, and the variable amplifier 41 variably sets the amplification factors G (0) to G (3) shown in the following equation 1 in accordance with the setting number n. It is possible. One of the features of the present invention is that when the output of the biological signal sensor 5 changes with time (FIG. 4), the output gain G (n) needs to be changed. It is possible to prompt the user to change, and to manually correct the amplification factor G (n).

Figure 2008259745

フィルタ42は、3つのバンドパスフィルタ(BPF)等により構成される。それら3つのうちの1つのBPFは、可変増幅器41から出力された生体信号から、0.5Hz〜2Hzといった周波数帯域の心拍に対応する信号を心拍信号(入力信号)として抽出するようになっている。他の1つのBPFは、可変増幅器41から出力された生体信号から、0.2Hz〜1Hz程度の周波数帯域の呼吸に対応する信号を呼吸信号として抽出するようになっている。さらにもう1つのBPFは、可変増幅器41から出力された生体信号から、0.2Hz〜2Hz前後の周波数帯域のその他の身体の動きに対応する信号を体動信号として抽出する。
Figure 2008259745

The filter 42 includes three band pass filters (BPF). One of the three BPFs extracts a signal corresponding to a heartbeat in a frequency band of 0.5 Hz to 2 Hz as a heartbeat signal (input signal) from the biological signal output from the variable amplifier 41. The other BPF extracts a signal corresponding to respiration in a frequency band of about 0.2 Hz to 1 Hz as a respiration signal from the biological signal output from the variable amplifier 41. Further, the other BPF extracts, as a body motion signal, a signal corresponding to other body motion in a frequency band of about 0.2 Hz to 2 Hz from the biological signal output from the variable amplifier 41.

増幅器43は、フィルタ42にて抽出された心拍信号、呼吸信号及び体動信号を増幅するようになっている。この増幅器43の増幅率には固定値が用いられる。A/D変換器44は、後段の制御部45における処理のために、増幅器43から出力された心拍信号、呼吸信号及び体動信号をA/D変換するようになっている。   The amplifier 43 amplifies the heartbeat signal, the respiratory signal, and the body motion signal extracted by the filter 42. A fixed value is used for the amplification factor of the amplifier 43. The A / D converter 44 A / D-converts the heartbeat signal, the respiratory signal, and the body motion signal output from the amplifier 43 for processing in the control unit 45 at the subsequent stage.

制御部45は、CPU、RAM、ROM等を備えており、所定のプログラムを実行することにより、これらA/D変換後の心拍信号、呼吸信号及び体動信号を用いて、ユーザの睡眠状態を推定するようになっている。睡眠状態の推定につき一例を挙げると、心拍信号から心拍数を算出して、この算出された心拍数がどの値の範囲にあるかによって、睡眠段階(段階1〜4のノンレム睡眠、及び、レム睡眠のいずれか)を判定することが可能である。また、呼吸信号から呼吸数を算出し、算出された呼吸数から、10秒以上の無呼吸が7時間の睡眠中に何回生じているかといったことをカウントすることが可能である。この制御部45における睡眠状態の推定、さらに、上述した生体信号センサ5の構造等の詳細については、例えば、特開2004−113618号公報、特開2004−113329号公報等に開示されているので、必要ならば参照されたい。   The control unit 45 includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like, and by executing a predetermined program, the user's sleep state is determined using the heartbeat signal, the respiratory signal, and the body motion signal after the A / D conversion. Estimated. An example of sleep state estimation is to calculate a heart rate from a heart rate signal, and depending on which value the calculated heart rate is in, the sleep stage (stages 1 to 4 of non-REM sleep and REM) Any of sleep) can be determined. It is also possible to calculate the respiration rate from the respiration signal and count how many apneas of 10 seconds or more have occurred during sleep for 7 hours from the calculated respiration rate. The details of the estimation of the sleep state in the control unit 45 and the structure of the biological signal sensor 5 described above are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2004-136618 and 2004-113329. Please refer to it if necessary.

加えて、制御部45には、表示部46、入力部47及び補助記憶部48が接続されている。表示部46は、ユーザの睡眠状態の推定結果や、可変増幅器41の増幅率G(n)の補正が必要である旨を表示するようになっている。入力部47は、増幅率G(n)を増大させるための増幅率増大ボタン、及び、増幅率G(n)を減少させるための増幅率減少ボタンを含んでいる。また、補助記憶部48は、EEPROMなどの不揮発性メモリやハードディスクドライブ等であり、この補助記憶部48には、制御部45が実行するプログラム、そのプログラムで用いるデータ等が記憶されている。制御部45に、本睡眠測定装置から外部へと通信するための通信インターフェースを設けてもよい。   In addition, a display unit 46, an input unit 47, and an auxiliary storage unit 48 are connected to the control unit 45. The display unit 46 displays the estimation result of the user's sleep state and the fact that the gain G (n) of the variable amplifier 41 needs to be corrected. The input unit 47 includes an amplification factor increase button for increasing the amplification factor G (n) and an amplification factor decrease button for decreasing the amplification factor G (n). The auxiliary storage unit 48 is a nonvolatile memory such as an EEPROM or a hard disk drive. The auxiliary storage unit 48 stores a program executed by the control unit 45, data used in the program, and the like. The control unit 45 may be provided with a communication interface for communicating from the sleep measurement device to the outside.

前述のように、本発明の特徴の一つは、可変増幅器41の増幅率G(n)が適正でない場合に、その増幅率G(n)を手動補正可能な点である。以下では、図6〜8等を用いて、制御部45(CPU)がこの増幅率G(n)の手動補正のために実行するプログラムにつき説明する。図6に示す増幅率手動補正処理の概要を説明すると、制御部45は、ステップ2(以下、ステップをSと略す)の信号入力処理においてA/D変換器44によるA/D変換後の心拍信号を入力する。そして、制御部45は、S3の信号強度判定処理において、その心拍信号の強度(信号の強度、信号レベル)が過小レベルであるか、標準レベルであるか、過大レベルであるかといったことを判定する。さらに、S4〜S15において、制御部45は、S3にて判定されたその強度に応じて、増幅率G(n)の補正(変更、増加又は減少)が必要である旨などを表示部46に表示する。この際、ユーザが入力部47の増幅率増大ボタン又は増幅率減少ボタンを用いて増幅率G(n)の補正を指示可能なようになっており、制御部45は、この可変増幅器41の増幅率G(n)の補正についての指示に応じて、その増幅率G(n)を変更するようになっている。   As described above, one of the features of the present invention is that when the gain G (n) of the variable amplifier 41 is not appropriate, the gain G (n) can be manually corrected. Hereinafter, a program executed by the control unit 45 (CPU) for manual correction of the amplification factor G (n) will be described with reference to FIGS. The outline of the amplification factor manual correction process shown in FIG. 6 will be described. The control unit 45 performs heart rate after A / D conversion by the A / D converter 44 in the signal input process of step 2 (hereinafter, step is abbreviated as S). Input the signal. Then, the control unit 45 determines in the signal strength determination process of S3 whether the strength (signal strength, signal level) of the heartbeat signal is an under level, a standard level, or an over level. To do. Further, in S4 to S15, the control unit 45 informs the display unit 46 that correction (change, increase or decrease) of the amplification factor G (n) is necessary according to the intensity determined in S3. indicate. At this time, the user can instruct correction of the amplification factor G (n) using the amplification factor increase button or the amplification factor decrease button of the input unit 47, and the control unit 45 can amplify the variable amplifier 41. The amplification factor G (n) is changed according to an instruction for correcting the rate G (n).

詳細には、S1において、制御部45は、まず、増幅率G(n)の設定番号nのメモリ値を補助記憶部48から読み出し、この設定番号nを可変増幅器41に設定する。ここでは、設定番号nがメモリ値として補助記憶部48に格納されており、増幅率G(n)を変更するために設定番号nが変更されると、この変更とともに補助記憶部48内の設定番号nのメモリ値も更新されるようになっている。   Specifically, in S <b> 1, the control unit 45 first reads the memory value of the setting number n of the amplification factor G (n) from the auxiliary storage unit 48 and sets the setting number n in the variable amplifier 41. Here, the setting number n is stored as a memory value in the auxiliary storage unit 48. When the setting number n is changed to change the amplification factor G (n), the setting in the auxiliary storage unit 48 is changed along with this change. The memory value of number n is also updated.

S2の信号入力処理では、所定のサンプリング期間に所定個数の心拍データ(心拍信号のデジタル値)、例えば2分間に2400個の心拍データが取得されるようになっている。すなわち、図7に示すように、まず、制御部45が、A/D変換器44による変換後の心拍信号を取得し(S201)、この心拍信号のデジタル値である心拍データを、補助記憶部48内等に保存していく(S202)。直前の心拍データの取得から0.05秒が経過すると(S203にてYES)、取得された心拍データが2400個となったか否かが判定される(S204)。心拍データが2400個となって終了するまで(S204にてYES)、S201〜S203の処理が繰り返される。   In the signal input process of S2, a predetermined number of heartbeat data (digital value of the heartbeat signal), for example, 2400 heartbeat data for 2 minutes are acquired in a predetermined sampling period. That is, as shown in FIG. 7, first, the control unit 45 acquires the heartbeat signal after conversion by the A / D converter 44 (S201), and the heartbeat data that is a digital value of this heartbeat signal is stored in the auxiliary storage unit. The data is stored in 48 (S202). If 0.05 seconds have elapsed since the acquisition of the immediately preceding heartbeat data (YES in S203), it is determined whether or not the acquired heartbeat data is 2400 (S204). The processes of S201 to S203 are repeated until 2400 heartbeat data are completed (YES in S204).

S3の信号強度判定処理では、図8に示すように、制御部45は、上述した信号入力処理で得られた2400個の心拍データにつき、その平均値及び(平均値からの)偏差をまず算出する(S301)。そして、S302〜S305により、心拍データの偏差が所定範囲内にある心拍データの個数の、すべてのデータの個数に対する割合を求めつつ、この求められた割合が所定値よりも大きいか否かを判定すること等によって、信号の強度が適正であるか否かが判定される。   In the signal strength determination process of S3, as shown in FIG. 8, the control unit 45 first calculates the average value and the deviation (from the average value) of the 2400 heartbeat data obtained by the signal input process described above. (S301). In S302 to S305, it is determined whether or not the obtained ratio is larger than a predetermined value while obtaining the ratio of the number of heartbeat data whose deviation of the heartbeat data is within a predetermined range to the number of all data. By doing so, it is determined whether or not the intensity of the signal is appropriate.

ここでは、信号の強度は、(1)無信号レベル、(2)異常レベル、(3)過小レベル、(4)標準レベル、及び、(5)過大レベルのいずれかであるものとする。信号の強度が(4)標準レベルであれば、可変増幅器41の増幅率G(n)は適正であり、信号の強度が(3)過小レベル又は(5)過大レベルであれば、増幅率G(n)は適正でない。また、ここでは、心拍データの偏差についての上記所定範囲を、A/D変換器44の分解能(10ビット、0〜1023の整数値を出力)を基準とした範囲に設定するようになっている。すなわち、図9において、上限値はA/D変換器44の分解能に対応し、上記所定範囲は下方値から上方値までの範囲である。制御部45は、この所定範囲内にあるデータの個数の割合を用いて、信号の強度を判定する。   Here, it is assumed that the signal strength is any one of (1) no signal level, (2) abnormal level, (3) under level, (4) standard level, and (5) over level. If the signal strength is (4) standard level, the amplification factor G (n) of the variable amplifier 41 is appropriate. If the signal strength is (3) under-level or (5) over-level, the gain G (n) is not appropriate. Also, here, the predetermined range for the deviation of the heart rate data is set to a range based on the resolution of the A / D converter 44 (10 bits, an integer value of 0 to 1023 is output). . That is, in FIG. 9, the upper limit value corresponds to the resolution of the A / D converter 44, and the predetermined range is a range from a lower value to an upper value. The control unit 45 determines the strength of the signal by using the ratio of the number of data within the predetermined range.

より具体的に、S302において、信号の強度が、(1)無信号レベルであるか否かを判定する際には、まず、心拍データの偏差が、第1所定範囲、例えばA/D変換器44の分解能の-1%〜+1%の範囲内(-10〜+10の出力値の範囲内)となっている心拍データの個数がカウントされる。そして、このカウントされた心拍データの個数についての、すべての心拍データの個数に対する割合が求められる。この求められた割合が、第1所定値以上、例えば90%以上であれば、無信号レベルであるものと判定され(S302にてYES)、この判定結果を示すように、結果判定フラグFLに値0が代入される(S306)。(結果判定フラグFLは、後述する図6のS4以降の処理に用いられる。)   More specifically, in S302, when determining whether or not the signal intensity is (1) no signal level, first, the deviation of the heartbeat data is within a first predetermined range, for example, an A / D converter. The number of heartbeat data within the range of -1% to + 1% of the resolution of 44 (within the range of output values of -10 to +10) is counted. Then, the ratio of the counted number of heartbeat data to the number of all heartbeat data is obtained. If the calculated ratio is equal to or greater than the first predetermined value, for example, 90% or greater, it is determined that there is no signal level (YES in S302), and the result determination flag FL is set to indicate the determination result. The value 0 is substituted (S306). (The result determination flag FL is used for processing after S4 in FIG. 6 to be described later.)

S303において、信号の強度が(2)異常レベルであるか否かを判定する際、まず、心拍データの偏差が、第2所定範囲、例えばA/D変換器44の分解能の-49%〜+49%の範囲外(-501〜+501の出力値の範囲外)となっている心拍データの個数がカウントされる。このカウントされた心拍データの個数についての心拍データ全体の個数に占める割合が求められる。この求められた割合が、第2所定値以上、例えば0.2%以上であれば、異常レベルであるものと判定され(S303にてYES)、これを示すように、結果判定フラグFLに値4が代入される(S307)。   In S303, when determining whether or not the signal intensity is (2) an abnormal level, first, the heartbeat data deviation is -49% to +2 of the second predetermined range, for example, the resolution of the A / D converter 44. The number of heartbeat data that is outside the range of 49% (outside the range of output values of -501 to +501) is counted. A ratio of the counted number of heartbeat data to the total number of heartbeat data is obtained. If the obtained ratio is equal to or greater than the second predetermined value, for example, 0.2% or greater, it is determined that the level is abnormal (YES in S303), and as shown, value 4 is set in result determination flag FL. Substituted (S307).

S304での信号の強度が(3)過小レベルであるか否かの判定では、心拍データの偏差が、第3所定範囲、例えばA/D変換器44の分解能の-5%〜+5%の範囲内(-51〜+51の出力値の範囲内)となっている心拍データの個数がカウントされ、カウントされた個数の全体に占める割合が求められる。この求められた割合が、第3所定値以上、例えば90%以上であれば、過小レベルであるものと判定され(S304にてYES)、結果判定フラグFLに値1が代入される(S308)。   In the determination of whether or not the signal intensity at S304 is (3) an underlevel, the heartbeat data deviation is within a third predetermined range, for example, -5% to + 5% of the resolution of the A / D converter 44. The number of heartbeat data within the range (within the output value range of −51 to +51) is counted, and the ratio of the counted number to the whole is obtained. If the calculated ratio is not less than the third predetermined value, for example, 90% or more, it is determined that the level is too low (YES in S304), and value 1 is substituted into result determination flag FL (S308). .

さらに、S305において、信号の強度が(4)標準レベルであるか、(5)過大レベルであるかが判定される。すなわち、心拍データの偏差が、第4所定範囲、例えばA/D変換器44の分解能の-20%〜+20%の範囲内(-255〜+255の出力値の範囲内)となっている心拍データの個数がカウントされ、このカウントされた個数の割合が求められる。この求められた割合が、第4所定値以上、例えば70%以上であれば、標準レベルであると判定され(S305にてYES)、結果判定フラグFLに値2が代入される(S309)。また、その求められた割合が、第4所定値未満であれば、過大レベルであるものと判定され(S305にてNO)、結果判定フラグFLに値3が代入される(S310)。   Further, in S305, it is determined whether the signal strength is (4) a standard level or (5) an excessive level. That is, the deviation of the heart rate data is in a fourth predetermined range, for example, within a range of −20% to + 20% of the resolution of the A / D converter 44 (within an output value range of −255 to +255). The number of heartbeat data is counted, and the ratio of the counted number is obtained. If the calculated ratio is equal to or greater than the fourth predetermined value, for example, 70% or greater, it is determined that the level is the standard level (YES in S305), and value 2 is substituted into result determination flag FL (S309). If the calculated ratio is less than the fourth predetermined value, it is determined that the level is excessive (NO in S305), and value 3 is substituted into result determination flag FL (S310).

要約すると、S302〜S305における判定が順に行われていくことにより、信号の強度が求められ、S306〜S310によって、次のように結果判定フラグFLが設定される。
(1)分解能の±1%以内に偏差のあるデータが全体の90%以上→無信号レベル(FL=0)
(2)分解能の±49%以上に偏差のあるデータが全体の0.2%以上→異常レベル(FL=4)
(3)分解能の±5%以内に偏差があるデータが全体の90%以上→過小レベル(FL=1)
(4)分解能の±20%以内に偏差があるデータが全体の70%以上→標準レベル(FL=2)
(5)(1)〜(4)以外→過大レベル(FL=3)
In summary, the determination in S302 to S305 is performed in order to determine the signal strength, and the result determination flag FL is set as follows in S306 to S310.
(1) Data with deviation within ± 1% of resolution is 90% or more of the whole → No signal level (FL = 0)
(2) Data with a deviation of ± 49% or more of resolution is 0.2% or more of the whole → abnormal level (FL = 4)
(3) Data with deviation within ± 5% of resolution is 90% or more of the whole → Under level (FL = 1)
(4) Data with a deviation within ± 20% of the resolution is 70% or more of the whole → Standard level (FL = 2)
(5) Other than (1) to (4) → Excessive level (FL = 3)

図6の増幅率手動補正処理におけるS4以降の処理では、これら信号の強度に応じた表示、この表示に応じた入力の受け付け、及び、可変増幅器41の増幅率G(n)の変更等が行われる。つまり、S4〜S6において、信号の強度が上記5種のうちのいずれであったかが判定され、その結果、信号の強度が無信号レベル又は異常レベルであれば(S4にてYES)、S7が処理される。信号の強度が過小レベルであれば(S5にてYES)、S8〜S11が処理され、標準レベルであれば(S6にてYES)、S12が処理される。そして、過大レベルであれば(S6にてNO)、S13〜S15,S11が処理される。   In the processing after S4 in the amplification factor manual correction processing of FIG. 6, display according to the intensity of these signals, reception of input according to this display, change of the amplification factor G (n) of the variable amplifier 41, and the like are performed. Is called. That is, in S4 to S6, it is determined whether the signal intensity is one of the above five types. As a result, if the signal intensity is no signal level or abnormal level (YES in S4), S7 is processed. Is done. If the intensity of the signal is too low (YES in S5), S8 to S11 are processed, and if it is the standard level (YES in S6), S12 is processed. If it is an excessive level (NO in S6), S13 to S15, S11 are processed.

詳細に説明すると、まず、結果判定フラグFLが0又は4である場合(S4にてYES)、言い換えれば、信号の強度が無信号レベル又は異常レベルであった場合、制御部45は、測定のやり直しを指示する表示を表示部46で行い(S7)、本処理は終了する。   More specifically, first, when the result determination flag FL is 0 or 4 (YES in S4), in other words, when the signal strength is a no-signal level or an abnormal level, the control unit 45 performs measurement. A display for instructing redo is performed on the display unit 46 (S7), and this process ends.

結果判定フラグFLが1である場合(S5にてYES)、すなわち、信号の強度が過小レベルであった場合、制御部45は、増幅率G(n)の増大を促す旨、例えば「増幅率を上げてください。」といったメッセージを表示部46で表示する(S8)。また、例えば、表示部46がランプを用いて構成されるものとして、このランプの点灯が、増幅率G(n)の増大を促す旨を表示しているものとしてもよい。   When the result determination flag FL is 1 (YES in S5), that is, when the signal strength is an excessively low level, the control unit 45 prompts an increase in the amplification factor G (n), for example, “amplification factor”. Please raise the message "on the display unit 46 (S8). Further, for example, the display unit 46 may be configured using a lamp, and the lighting of the lamp may display that the amplification factor G (n) is increased.

ユーザが入力部47の増幅率増大ボタンを押すこと等によって、制御部45に対して増幅率G(n)の増大が指示されると(S9にてYES)、制御部45は、増幅率G(n)を増大させるように、下限値0〜上限値3の範囲内で設定番号nを増加させる(S10)。例えば、元の設定番号nが値1であってその増加が指示されれば、新たな設定番号nは値2となる。また、元の設定番号nが値3であってその増加が指示されたとしても、設定番号nはそれより大きく増加されることはなく、設定番号nは上限値3のまま維持される。増幅率G(n)の設定番号nは補助記憶部48に記憶されており、その設定番号nの増加に伴い、その補助記憶部48内のメモリ値が更新され(S11)、本処理は終了する。   If the control unit 45 is instructed to increase the gain G (n) by the user pressing the gain increase button of the input unit 47 (YES in S9), the control unit 45 The setting number n is increased within the range of the lower limit value 0 to the upper limit value 3 so as to increase (n) (S10). For example, if the original setting number n is the value 1 and an increase is instructed, the new setting number n becomes the value 2. Even if the original setting number n is the value 3 and an increase is instructed, the setting number n is not increased more than that, and the setting number n is maintained at the upper limit value 3. The setting number n of the amplification factor G (n) is stored in the auxiliary storage unit 48. As the setting number n increases, the memory value in the auxiliary storage unit 48 is updated (S11), and this process ends. To do.

結果判定フラグFLが2である場合(S6にてYES)、すなわち、信号の強度が標準レベルであった場合、制御部45は、増幅率G(n)の変更を要しない旨を表示部46で表示する(S12)。また、結果判定フラグFLが3である場合(S6にてNO)、すなわち、信号の強度が過大レベルであった場合、制御部45は、増幅率G(n)の減少を促す旨、例えば「増幅率を下げてください。」といったメッセージを表示部46にて表示する(S13)。   When result determination flag FL is 2 (YES in S6), that is, when the signal strength is at the standard level, control unit 45 indicates that change of amplification factor G (n) is not required. Is displayed (S12). When the result determination flag FL is 3 (NO in S6), that is, when the signal strength is an excessive level, the control unit 45 prompts a decrease in the amplification factor G (n), for example, “ Please lower the amplification factor "message on the display unit 46 (S13).

ユーザが、入力部47の増幅率減少ボタンを押すこと等により、制御部45に対して増幅率G(n)の減少が指示されると(S14にてYES)、制御部45は、増幅率G(n)を減少させるように、下限値0〜上限値3の範囲内で設定番号nを減少させる(S15)。例えば、元の設定番号nが値1であってその減少が指示されれば、新たな設定番号nは値0となる。また、元の設定番号nが値0であってその減少が指示されたとしても、設定番号nはそれより小さく減少されることはなく、設定番号nは下限値0のままとなる。これらの設定番号nの減少に伴い、そのメモリ値が更新され(S11)、本処理は終了する。   When the user instructs the control unit 45 to decrease the gain G (n) by pressing the gain reduction button of the input unit 47 (YES in S14), the control unit 45 The setting number n is decreased within the range of the lower limit value 0 to the upper limit value 3 so as to decrease G (n) (S15). For example, if the original setting number n has a value 1 and a decrease is instructed, the new setting number n has a value 0. Even if the original setting number n has the value 0 and the reduction is instructed, the setting number n is not decreased smaller than that, and the setting number n remains at the lower limit value 0. As the setting number n decreases, the memory value is updated (S11), and this process ends.

これらのようにして本睡眠測定装置の今回の起動時に変更(更新)された設定番号nによる増幅率G(n)は、本睡眠測定装置の次回の起動時から、可変増幅器41において用いられるようになっている。   The amplification factor G (n) with the setting number n changed (updated) when the sleep measurement device is started up in this manner is used in the variable amplifier 41 from the next startup of the sleep measurement device. It has become.

以上の睡眠測定装置によると、A/D変換器44によるA/D変換後の心拍データ(心拍信号のデジタル値)の分布状況に基づいて、信号の強度が適切であるか否か、すなわち可変増幅器41の増幅率G(n)が適正であるか否かが判定される(図8のS302〜S305、図9等)。そのため、心拍信号に対応する周波数帯域以外の、他の身体の動きに対応する周波数帯域の生体信号によって、可変増幅器41における増幅率G(n)が適切であるか否かにつき、誤った判定がなされることを防ぐことができる。   According to the above sleep measurement device, whether or not the intensity of the signal is appropriate based on the distribution state of the heart rate data (digital value of the heart rate signal) after A / D conversion by the A / D converter 44, that is, variable. It is determined whether or not the amplification factor G (n) of the amplifier 41 is appropriate (S302 to S305 in FIG. 8, FIG. 9, etc.). Therefore, an erroneous determination is made as to whether or not the amplification factor G (n) in the variable amplifier 41 is appropriate based on a biological signal in a frequency band corresponding to other body movements other than the frequency band corresponding to the heartbeat signal. Can be prevented.

(第2の実施の形態)
次に、本発明に係る第2の実施の形態である睡眠測定装置につき説明する。本実施の形態では、可変増幅器41の増幅率G(n)を自動補正しつつ、睡眠測定のための心拍データ、呼吸データ(A/D変換後の呼吸信号)、及び、体動データ(A/D変換後の体動信号)からなる測定データを取得していく点が第1の実施の形態と異なっている。つまり、本実施の形態の睡眠測定装置は、測定データを取得しながら、心拍データにより可変増幅器41の増幅率G(n)が適切でないと判定された場合に、その増幅率G(n)を自動補正するようになっている。ここで説明する睡眠測定装置の構成及び作用効果以外については、上記第1の実施の形態に準ずるものとする。
(Second Embodiment)
Next, a sleep measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, while automatically correcting the amplification factor G (n) of the variable amplifier 41, heartbeat data, respiratory data (respiration signal after A / D conversion), and body motion data (A This is different from the first embodiment in that measurement data consisting of (body motion signal after / D conversion) is acquired. That is, when the sleep measurement device according to the present embodiment acquires measurement data and determines that the amplification factor G (n) of the variable amplifier 41 is not appropriate based on the heartbeat data, the sleep measurement device calculates the amplification factor G (n). It is designed to automatically correct. Except for the configuration and operational effects of the sleep measurement device described here, it is assumed that it conforms to the first embodiment.

図10に示す測定データ取得処理の概要を説明すると、S24にて、上述した図7と同様の信号入力処理が行われ、S25にて、上述した図8と同様の信号強度判定処理が行われる。そして、S28〜S30等の処理により、信号の強度が同一のレベルであることが所定回数(ここでは10回)だけ繰り返して判定された場合に、S31にて、可変増幅器41の増幅率G(n)が、そのレベルに応じて増減されるようになっている。   The outline of the measurement data acquisition process shown in FIG. 10 will be described. In S24, the signal input process similar to that of FIG. 7 described above is performed, and in S25, the signal intensity determination process similar to that of FIG. . Then, when it is determined repeatedly by a predetermined number of times (here, 10 times) that the signal strength is the same level by the processing of S28 to S30, etc., the gain G (( n) is increased or decreased according to the level.

詳細には、入力部47に設けられた所定の測定開始ボタンが押されると、制御部45が本測定データ取得処理を実行するようになっている。制御部45は、まず、補助記憶部48から可変増幅器41に対する設定番号nのメモリ値を読み出し、この設定番号nを可変増幅器41に設定する(S21)。続いて、制御部45は、カウンタCTに値1を代入する(S22)。ここでは、カウンタCT=1,2,…,10とし、結果判定フラグをFL(CT)としている。この結果判定フラグFL(CT)は、上述した第1の実施の形態の結果判定フラグFLと同様に、2分間に得られた2400個の心拍データに基づき判定された信号の強度を表している。   Specifically, when a predetermined measurement start button provided in the input unit 47 is pressed, the control unit 45 executes the main measurement data acquisition process. First, the control unit 45 reads the memory value of the setting number n for the variable amplifier 41 from the auxiliary storage unit 48, and sets the setting number n in the variable amplifier 41 (S21). Subsequently, the control unit 45 assigns a value 1 to the counter CT (S22). Here, the counter CT = 1, 2,..., 10 and the result determination flag is FL (CT). This result determination flag FL (CT) represents the intensity of the signal determined based on 2400 pieces of heartbeat data obtained in 2 minutes, like the result determination flag FL of the first embodiment described above. .

S23では、入力部47に設けられた所定の測定終了ボタンが押されたか否かが判定される。測定終了ボタンが押されなければ(S23にてNO)、S24において、上述した図7と同様の信号入力処理が行われる。ただ、第1の実施の形態では、手動補正自体が専用の実行モードで行われることを想定していたため、同図7のS201及びS202は、心拍信号につき処理を行うものであった。これに対して、本実施の形態では、自動補正が通常の睡眠測定とともに行われることを想定しているため、このS201及びS202に対応するステップは、心拍信号、呼吸信号及び体動信号につき処理を行うものとなっている。   In S23, it is determined whether or not a predetermined measurement end button provided in the input unit 47 has been pressed. If the measurement end button is not pressed (NO in S23), in S24, the signal input process similar to that in FIG. 7 described above is performed. However, in the first embodiment, since it is assumed that the manual correction itself is performed in a dedicated execution mode, S201 and S202 in FIG. 7 perform processing on the heartbeat signal. In contrast, in the present embodiment, since it is assumed that automatic correction is performed together with normal sleep measurement, the steps corresponding to S201 and S202 are processed for a heartbeat signal, a respiratory signal, and a body motion signal. It is intended to do.

続いて、S25にて、上述した図8と同様の信号強度判定処理が行われる。上述のように、ここでは、信号の強度についての判定結果が、結果判定フラグFL(CT)の値として得られる。その結果判定フラグFL(CT)が値0,2又は4である場合(S26にてYES)、すなわち、今回の測定における信号の強度が、無信号レベル、標準レベル又は異常レベルであった場合、S22へと処理が移される。このS22にて、信号の強度が適正でないと連続して判定された回数を示すカウンタCTが値1にクリアされ、測定データの取得が続けられる。   Subsequently, in S25, a signal strength determination process similar to that in FIG. 8 described above is performed. As described above, here, the determination result regarding the strength of the signal is obtained as the value of the result determination flag FL (CT). As a result, when determination flag FL (CT) is 0, 2, or 4 (YES in S26), that is, when the intensity of the signal in this measurement is a no-signal level, a standard level, or an abnormal level, The process is moved to S22. In S22, the counter CT indicating the number of times that the signal strength is continuously determined to be inappropriate is cleared to the value 1, and the measurement data acquisition is continued.

S26において、結果判定フラグFL(CT)が値0,2又は4でない場合(S26にてNO)、すなわち、今回の測定における信号の強度が、過小レベル又は過大レベルであった場合、カウンタCTの値が1であるか否かが判定される(S27)。カウンタCTが値1でなく、2〜10の整数である場合(S27にてNO)、S28で、結果判定フラグFL(CT)が結果判定フラグFL(CT-1)に等しいか否かが判定される。結果判定フラグFL(CT)が結果判定フラグFL(CT-1)に等しくない場合、つまり、今回の測定における信号の強度が、前回、測定データのサンプリング周期とする2分ほど前の測定時の信号の強度に等しくなければ(S28にてNO)、前述と同様にS22へと処理が移される。今回の測定における信号の強度が、前回の測定時の信号の強度と等しければ(S28にてYES)、カウンタCTに値1が加えられて(S29)、このカウンタCTの値が11になったか否かが判定されることになる(S30)。   If the result determination flag FL (CT) is not the value 0, 2 or 4 in S26 (NO in S26), that is, if the signal strength in the current measurement is an under level or an over level, the counter CT It is determined whether or not the value is 1 (S27). If counter CT is not a value 1 but an integer of 2 to 10 (NO in S27), it is determined in S28 whether result determination flag FL (CT) is equal to result determination flag FL (CT-1). Is done. If the result judgment flag FL (CT) is not equal to the result judgment flag FL (CT-1), that is, the signal strength in this measurement is the same as that of the previous measurement about 2 minutes before the measurement data sampling period. If it is not equal to the signal strength (NO in S28), the process proceeds to S22 as described above. If the signal intensity in the current measurement is equal to the signal intensity in the previous measurement (YES in S28), a value of 1 is added to counter CT (S29), and the value of this counter CT has reached 11 It is determined whether or not (S30).

つまり、S26にて結果判定フラグFL(1)が値1又は3であり且つS27にてカウンタCTが値1であれば、S28での判定がスキップされて、S29にてカウンタCTの値が2とされる。これにより、カウンタCTの値1に対応するS24での信号入力処理及びS25での信号強度判定処理により得られた結果判定フラグFL(1)が保持されたまま、S30へと処理が進められることになる。   That is, if the result determination flag FL (1) is 1 or 3 in S26 and the counter CT is 1 in S27, the determination in S28 is skipped, and the value of the counter CT is 2 in S29. It is said. As a result, the process proceeds to S30 while the result determination flag FL (1) obtained by the signal input process in S24 and the signal intensity determination process in S25 corresponding to the value 1 of the counter CT is held. become.

S30において、カウンタCTが値11になっていない場合(S30にてNO)、S23へと処理が移され、すなわち、カウンタCTがクリアされないまま、S24での信号入力処理及びS25での信号強度判定処理等が繰り返される。また、カウンタCTが値11になった場合(S30にてYES)、すなわち、結果判定フラグFL(1)〜FL(10)がその値を1又は3に保持している場合、S31の増幅率変更処理が行われる。この増幅率変更処理の後、S22にてカウンタCTがクリアされ、測定終了ボタンが押されていなければ(S23にてNO)、S24の信号入力処理、S25の信号強度判定処理等が行われる。   If the counter CT is not 11 in S30 (NO in S30), the process proceeds to S23, that is, the signal input process in S24 and the signal strength determination in S25 without the counter CT being cleared. The process is repeated. If counter CT has a value of 11 (YES in S30), that is, if result determination flags FL (1) to FL (10) hold the value at 1 or 3, the amplification factor of S31 Change processing is performed. After the amplification factor changing process, if the counter CT is cleared in S22 and the measurement end button is not pressed (NO in S23), a signal input process in S24, a signal intensity determination process in S25, and the like are performed.

S31の増幅率変更処理では、図11に示すように、まず、結果判定フラグFL(10)に応じて、可変増幅器41の設定番号nが下限値0〜上限値3の範囲内で変更される(S311)。すなわち、上述した図6の増幅率手動補正処理におけるS10と同様に、例えば、元の設定番号nが値1であるときに、結果判定フラグFL(10)が値1となっていて過小レベルの連続を示していれば、設定番号nは値2に増加される。また、元の設定番号nが値3であるときに、結果判定フラグFL(10)が値1となっていて過小レベルの連続を示していても、設定番号nは上限値3のまま維持される。加えて、図6の増幅率手動補正処理におけるS15のように、例えば、元の設定番号nが値2であるときに、結果判定フラグFL(10)が値3となっていて過大レベルの連続を示していれば、設定番号nは値2に減少される。また、元の設定番号nが値0であるときに、過大レベルが連続しても、設定番号nは下限値0のまま維持される。   In the amplification factor changing process of S31, as shown in FIG. 11, first, the setting number n of the variable amplifier 41 is changed within the range of the lower limit value 0 to the upper limit value 3 in accordance with the result determination flag FL (10). (S311). That is, similarly to S10 in the above-described amplification factor manual correction process of FIG. 6, for example, when the original setting number n is 1, the result determination flag FL (10) is 1 and the level is too low. If continuous is indicated, the setting number n is incremented to a value of 2. In addition, when the original setting number n is 3, even if the result determination flag FL (10) has a value 1 indicating continuous underlevel, the setting number n remains at the upper limit value 3. The In addition, as in S15 in the amplification factor manual correction process of FIG. 6, for example, when the original setting number n is a value 2, the result determination flag FL (10) is a value 3 and an excessive level continues. , The setting number n is reduced to the value 2. Further, when the original setting number n is 0, even if the excessive level continues, the setting number n remains at the lower limit value 0.

この結果判定フラグFL(10)の値、及び、変更時刻、変更前後の設定番号nの値は、後に図10のS32において測定データの再計算を行うために保存される(S312,S313)。これらにより、本増幅率変更処理は終了する。この増幅率変更処理(図10ではS31)の実行後には、S22へと処理が移され、このS22にてカウンタCTがクリアされて、S24での信号入力処理及びS25での信号強度判定処理等が続けられる。   The value of the result determination flag FL (10), the change time, and the value of the setting number n before and after the change are stored for later recalculation of measurement data in S32 of FIG. 10 (S312 and S313). Thus, the amplification factor changing process ends. After execution of the amplification factor changing process (S31 in FIG. 10), the process is shifted to S22, the counter CT is cleared in S22, the signal input process in S24, the signal intensity determination process in S25, and the like. Is continued.

S23において、測定終了ボタンが押されていた場合(S23にてYES)、制御部45は、S32にて測定データの再計算を行う。すなわち、可変増幅器41の増幅率G(n)が変更されると、例えば、その変更の前後に跨って制御部45側で同じ2つの値の測定データが取得されていても、これら2つの測定データにつき、現実にユーザから生ずる振動自体の大きさは異なっている。図11の増幅率変更処理のS312では、増幅率G(n)を変更する元となった結果判定フラグFL(10)が保存されており、また、S313では、その設定番号nを変更した時刻、及び、変更前後の設定番号nの値が保存されているから、これらを用いて、増幅率G(n)の変更前後における測定データの整合を図ることができる。   If the measurement end button has been pressed in S23 (YES in S23), control unit 45 recalculates the measurement data in S32. That is, when the gain G (n) of the variable amplifier 41 is changed, for example, even if measurement data of the same two values is acquired on the control unit 45 side before and after the change, these two measurements are performed. Regarding the data, the magnitude of vibrations that actually occur from the user is different. In S312 of the amplification factor changing process of FIG. 11, the result determination flag FL (10) that is a source of changing the amplification factor G (n) is stored, and in S313, the time when the setting number n is changed. Since the value of the setting number n before and after the change is stored, the measurement data before and after the change of the gain G (n) can be matched using these values.

例えば、結果判定フラグFL(10)が値1となっていたことにより、時刻23:55に設定番号nが、値1から値2に増加されたとする。この場合、上記数1において、増幅率G(2)は増幅率G(1)の3倍となっているから、時刻23:55以降の測定データは、それ以前の測定データと、一貫性を持たせ、その整合性を図るために、(1/3)倍される。これらの処理を経て、本測定データ取得処理は終了する。   For example, it is assumed that the setting number n is increased from the value 1 to the value 2 at time 23:55 because the result determination flag FL (10) has the value 1. In this case, since the amplification factor G (2) is three times the amplification factor G (1) in the above equation 1, the measurement data after time 23:55 is consistent with the measurement data before that time. It is multiplied by (1/3) in order to maintain its consistency. Through these processes, the measurement data acquisition process ends.

以上の睡眠測定装置によると、A/D変換器44によるA/D変換後の心拍データの分布状況に基づき、信号の強度が適切であるか否か、すなわち可変増幅器41の増幅率G(n)が適正であるか否かが判定される。そのため、心拍信号に対応する周波数帯域以外の、他の身体の動きに対応する周波数帯域の生体信号によって、可変増幅器41における増幅率G(n)が適切であるか否かにつき、誤った判定がなされることを防ぐことができる。さらに、その判定に基づいて、自動的に増幅率G(n)が変更されるため、ユーザにとって、第1の実施の形態の睡眠測定装置よりも便利である。   According to the sleep measurement device described above, based on the distribution state of the heartbeat data after A / D conversion by the A / D converter 44, whether the signal intensity is appropriate, that is, the amplification factor G (n of the variable amplifier 41) ) Is appropriate. Therefore, an erroneous determination is made as to whether or not the amplification factor G (n) in the variable amplifier 41 is appropriate based on a biological signal in a frequency band corresponding to other body movements other than the frequency band corresponding to the heartbeat signal. Can be prevented. Furthermore, since the amplification factor G (n) is automatically changed based on the determination, it is more convenient for the user than the sleep measurement device of the first embodiment.

(他の実施の形態等)
以上、具体的な実施の形態によって本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することができる。
(A)上記各実施の形態において、例えば、信号の強度を判定する際に用いた、平均値からの偏差についての所定範囲(図9の上方値及び下方値、A/D変換器44の分解能の-20%〜+20%といった範囲)は、予め定められた値とした。これに代えて、所定範囲を、標準偏差や分散等の統計量を用いて定めてもよい。
また、信号の強度を判定する際、偏差により平均値からのデータの隔たりを表し、その偏差が所定範囲内にあるデータの個数をカウントした。各データとその平均値との間の隔たりを、偏差の2乗、その他の各データと平均値とから得られる値としてもよい。
(Other embodiments, etc.)
As mentioned above, although this invention was demonstrated by specific embodiment, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement in the range which does not deviate from the summary of this invention.
(A) In each of the above embodiments, for example, a predetermined range for deviation from the average value (upper and lower values in FIG. 9, resolution of the A / D converter 44) used when determining the signal strength. The range of -20% to + 20%) is a predetermined value. Instead of this, the predetermined range may be determined using a statistic such as a standard deviation or variance.
Further, when determining the intensity of the signal, the deviation represents the separation of data from the average value, and the number of data whose deviation is within a predetermined range was counted. The distance between each data and its average value may be a square of the deviation, or a value obtained from each other data and the average value.

(B)信号の強度の判定は、心拍データの大きさの分布状況(図9)に基づくものとした。これに代えて、心拍データをスペクトル分析することにより得られた心拍データの周波数成分の大きさに基づくものとしてもよい。
すなわち、本睡眠測定装置の制御部45は、図12に示すように、その心拍データの周波数成分であるデータ(心拍データのスペクトル又はパワースペクトル)のうちの最大のものをまず求めるようになっている。そして、この求められた最大のデータが、所定値、すなわち、所定の閾値、又は、それらのデータの平均値の何倍かといった値よりも大きい場合に、制御部45は、増幅率G(n)が適正であると判定する。また、その最大のデータがその所定値よりも小さい場合に、制御部45は、増幅率G(n)が適正でなく、信号の強度が過小であるといったように判定する。
このような判定によっても、信号の強度が適正か否かにつき適切に判断されることになる。
(B) The determination of the intensity of the signal is based on the distribution state of the heartbeat data size (FIG. 9). Instead of this, it may be based on the magnitude of the frequency component of the heartbeat data obtained by spectral analysis of the heartbeat data.
That is, as shown in FIG. 12, the control unit 45 of the sleep measurement apparatus first obtains the maximum one of the data (the spectrum of the heartbeat data or the power spectrum) that is the frequency component of the heartbeat data. Yes. When the obtained maximum data is larger than a predetermined value, that is, a predetermined threshold value or a value that is several times the average value of the data, the control unit 45 determines the amplification factor G (n ) Is determined to be appropriate. When the maximum data is smaller than the predetermined value, the control unit 45 determines that the amplification factor G (n) is not appropriate and the signal strength is too low.
Such determination also makes an appropriate determination as to whether the signal strength is appropriate.

(C)心拍信号を用いて信号の強度を判定したが、呼吸信号、体動信号等の他の周波数帯域の生体信号を用いて、信号の強度を判定してもよい。この場合、上述した第1の実施の形態の図7に示す信号入力処理のS201においてその信号の強度を判定する対象とする信号が取得され、S202でそのA/D変換後のデジタル値が保存されることになる。それら複数の信号の強度を個別に判定して、いずれかの信号の強度が適正でない場合、その信号の強度に基づき増幅率G(n)を変更するものとしてよい。   (C) Although the intensity of the signal is determined using the heartbeat signal, the intensity of the signal may be determined using a biological signal in another frequency band such as a respiratory signal or a body motion signal. In this case, in S201 of the signal input process shown in FIG. 7 of the first embodiment described above, a signal for which the strength of the signal is determined is acquired, and the digital value after the A / D conversion is stored in S202. Will be. If the intensity of any of these signals is individually determined and the intensity of any of the signals is not appropriate, the amplification factor G (n) may be changed based on the intensity of the signal.

(D)上記各実施の形態では、A/D変換器44は、生体信号センサ5から可変増幅器41及びフィルタ42等を介して得られた心拍信号などをA/D変換するようになっている。これらの可変増幅器41、フィルタ42及びA/D変換器44等の順序を入れ替えて、例えば、可変増幅器41の前段にフィルタ42及びA/D変換器44等を設けるようにしてもよい。   (D) In each of the above embodiments, the A / D converter 44 performs A / D conversion on the heartbeat signal obtained from the biological signal sensor 5 through the variable amplifier 41, the filter 42, and the like. . The order of the variable amplifier 41, the filter 42, the A / D converter 44, etc. may be changed, and for example, the filter 42, the A / D converter 44, etc. may be provided in the previous stage of the variable amplifier 41.

(E)また、生体信号センサ5は、特に水が充填されたマット2に接続されることを想定した。これとは異なり、マット2には空気が充填されていてもよい。加えて、生体信号センサ5(生体信号を検出する検出手段の主要部)は、マット2に接続することなく、さらに、水室52、受圧膜53及び空気室54の一部又は全部を備えないものであってもよい。例えば、生体信号の検出手段としての生体信号センサ5を、圧電素子単体等からなる圧力変動検出手段により構成してもよい。   (E) The biological signal sensor 5 is assumed to be connected to the mat 2 filled with water. Unlike this, the mat 2 may be filled with air. In addition, the biological signal sensor 5 (the main part of the detection means for detecting the biological signal) is not connected to the mat 2 and further does not include part or all of the water chamber 52, the pressure receiving membrane 53, and the air chamber 54. It may be a thing. For example, the biological signal sensor 5 as the biological signal detection means may be constituted by a pressure fluctuation detection means composed of a single piezoelectric element or the like.

(F)第1の実施の形態において、可変増幅器41の増幅率G(n)が適正でないことのユーザへの報知は、表示部46から行っている。これに代えて又はこれとともに、睡眠測定装置に、音声を再生して出力するための音声出力部を設けて、「増幅率を上げてください」といった音声出力によりユーザへの報知を行うものとしてもよい。また、睡眠測定装置に、外部接続されたPC等との間での通信を処理するための通信処理部を設けて、その外部接続されたPC等へ所定のデータを送信することによりユーザへの報知を行うものとしてもよい。   (F) In the first embodiment, the display unit 46 notifies the user that the gain G (n) of the variable amplifier 41 is not appropriate. Alternatively or in addition to this, the sleep measurement device may be provided with a sound output unit for reproducing and outputting sound, and notification to the user by sound output such as "Please increase the amplification factor" Good. In addition, the sleep measurement device is provided with a communication processing unit for processing communication with an externally connected PC or the like, and by transmitting predetermined data to the externally connected PC or the like, Notification may be performed.

(G)第2の実施の形態において、例えば、一晩における1回の測定中にその信号の強度の判定から増幅率G(n)の変更を2回以上行う必要が生じた場合であっても、制御部45は、増幅率G(n)を1回の測定中に2回以上変更しないように、増幅率G(n)の変更を制限してもよい。これによって、信号の強度についての誤った判定から、増幅率G(n)が誤設定されることを防ぐことができる。   (G) In the second embodiment, for example, when it is necessary to change the gain G (n) two or more times from the determination of the intensity of the signal during one measurement overnight. Alternatively, the control unit 45 may limit the change of the gain G (n) so that the gain G (n) is not changed twice or more during one measurement. Thereby, it is possible to prevent the amplification factor G (n) from being erroneously set from erroneous determination of the signal strength.

具体的には、1回の測定中に最初に信号の強度が過小レベルであると判定された場合、増幅率G(n)の設定番号nを1だけ増加させる。この後、(1)再び、信号の強度が過小レベルであると判定されても、設定番号n(増幅率G(n))を変更しない。一方、(2)信号の強度が過大レベルであると判定されれば、増幅率G(n)の設定番号nを1だけ減少させ、これによって増幅率G(n)を元の設定に戻す。   Specifically, when it is first determined that the signal intensity is at an excessively low level during one measurement, the setting number n of the amplification factor G (n) is increased by one. Thereafter, (1) the setting number n (amplification factor G (n)) is not changed even if it is determined that the signal intensity is too low. On the other hand, (2) if it is determined that the signal strength is at an excessive level, the setting number n of the amplification factor G (n) is decreased by 1, thereby returning the amplification factor G (n) to the original setting.

また、1回の測定中に最初に信号の強度が過大レベルであると判定された場合、増幅率G(n)の設定番号nを1だけ減少させる。その後、(1)再び、過大レベルであると判定されても、設定番号nを変更しない。(2)過小レベルであると判定されれば、設定番号nを1だけ増加させて増幅率G(n)を元の設定に戻す。   Further, when it is first determined that the intensity of the signal is an excessive level during one measurement, the setting number n of the amplification factor G (n) is decreased by 1. Thereafter, (1) the setting number n is not changed even if it is determined that the level is excessive again. (2) If it is determined that the level is too low, the setting number n is increased by 1, and the amplification factor G (n) is returned to the original setting.

本発明に係る第1の実施の形態の睡眠測定装置の全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole sleep measuring device composition of a 1st embodiment concerning the present invention. 生体信号センサ5の構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration of a biological signal sensor 5. FIG. 生体信号の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of a biomedical signal. 生体信号の出力の大きさの経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-dependent change of the magnitude | size of the output of a biomedical signal. 睡眠測定装置本体4の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the sleep measurement apparatus main body. 増幅度手動補正プログラムの流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of an amplification degree manual correction program. 図6のS2の信号入力処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the signal input process of S2 of FIG. 図6のS3の信号強度判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the signal strength determination process of S3 of FIG. 信号強度の判定手法の第一の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st example of the determination method of signal strength. 第2の実施の形態の睡眠測定装置における、自動補正を伴う測定データ取得処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the measurement data acquisition process with an automatic correction | amendment in the sleep measurement apparatus of 2nd Embodiment. 図10のS31の増幅率変更処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the gain change process of S31 of FIG. 信号強度の判定手法の第二の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 2nd example of the determination method of signal strength.

符号の説明Explanation of symbols

1………寝具
2………マット
3………チューブ
4………睡眠測定装置本体
5………生体信号センサ(検出手段のマットを除いた部分)
41……可変増幅器(増幅手段)
42……フィルタ
43……増幅器
44……A/D変換器
45……制御部(実行プログラムとともに推定手段、判定手段、変更手段)
46……表示部(報知手段)
47……入力部(入力手段)
48……補助記憶部
51……接続口
52……水室(非圧縮性流体室)
53……受圧膜
54……空気室
55……圧力変動検出部(圧力変動検出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bedding 2 ......... Mat 3 ......... Tube 4 ......... Sleep measuring device main body 5 ......... Biological signal sensor (part except the mat of the detection means)
41 …… Variable amplifier (amplification means)
42... Filter 43... Amplifier 44... A / D converter 45... Controller (estimating means, judging means, changing means together with execution program)
46 …… Display section (notification means)
47 …… Input section (input means)
48 …… Auxiliary storage 51 …… Connection port 52 …… Water chamber (incompressible fluid chamber)
53 …… Pressure receiving membrane 54 …… Air chamber 55 …… Pressure fluctuation detecting section (pressure fluctuation detecting means)

Claims (8)

睡眠状態に応じて変化する生体信号を検出する検出手段と、
検出された該生体信号を増幅する増幅手段と、
増幅された該生体信号から抽出された、所定の周波数帯域内の入力信号に基づき、睡眠状態を推定する推定手段とを備えた生体信号処理装置であって、
所定期間内において前記入力信号の大きさであるデータの平均値を算出して、算出された該平均値からの隔たりが所定範囲内にあるデータの個数の、該所定期間内のすべてのデータの個数に対する割合を求めるとともに、求められた該割合が所定値よりも大きい場合に前記増幅手段の増幅率が適正であると判定し、求められた該割合が該所定値よりも小さい場合に該増幅手段の増幅率が適正でないと判定する判定手段を備えたことを特徴とする生体信号処理装置。
Detection means for detecting a biological signal that changes according to the sleep state;
Amplifying means for amplifying the detected biological signal;
A biological signal processing apparatus comprising: an estimation unit that estimates a sleep state based on an input signal within a predetermined frequency band extracted from the amplified biological signal,
An average value of the data that is the magnitude of the input signal within a predetermined period is calculated, and the number of data whose distance from the calculated average value is within a predetermined range is calculated for all the data within the predetermined period. A ratio to the number is obtained, and when the obtained ratio is larger than a predetermined value, it is determined that the amplification factor of the amplifying means is appropriate, and when the obtained ratio is smaller than the predetermined value, the amplification is performed. A biological signal processing apparatus comprising: a determination unit that determines that the amplification factor of the unit is not appropriate.
睡眠状態に応じて変化する生体信号を検出する検出手段と、
検出された該生体信号を増幅する増幅手段と、
増幅された該生体信号から抽出された、所定の周波数帯域内の入力信号に基づき、睡眠状態を推定する推定手段とを備えた生体信号処理装置であって、
前記入力信号をスペクトル分析することにより得られた該入力信号の周波数成分であるデータのうちの最大のものを求めるとともに、求められた該最大のデータが所定値よりも大きい場合に前記増幅手段の増幅率が適正であると判定し、求められた該最大のデータが該所定値よりも小さい場合に該増幅手段の増幅率が適正でないと判定する判定手段を備えたことを特徴とする生体信号処理装置。
Detection means for detecting a biological signal that changes according to the sleep state;
Amplifying means for amplifying the detected biological signal;
A biological signal processing apparatus comprising: an estimation unit that estimates a sleep state based on an input signal within a predetermined frequency band extracted from the amplified biological signal,
The maximum of the data that is the frequency component of the input signal obtained by performing spectrum analysis on the input signal is obtained, and when the obtained maximum data is larger than a predetermined value, the amplification means A biological signal comprising: a determination unit that determines that the amplification factor is appropriate and determines that the amplification factor of the amplification unit is not appropriate when the obtained maximum data is smaller than the predetermined value Processing equipment.
前記所定の周波数帯域は、
心拍又は呼吸に対応するものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の生体信号処理装置。
The predetermined frequency band is:
The biological signal processing apparatus according to claim 1, wherein the biological signal processing apparatus corresponds to heartbeat or respiration.
前記判定手段により前記増幅手段の増幅率が適正でないと判定された場合に、該増幅率の変更が必要である旨を報知する報知手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の生体信号処理装置。   The information processing apparatus according to claim 1, further comprising notification means for notifying that the amplification factor needs to be changed when the determination means determines that the amplification factor of the amplification means is not appropriate. 4. The biological signal processing apparatus according to any one of 3 above. 前記報知手段により前記増幅手段の増幅率の変更が必要である旨が報知された際、ユーザが該増幅率の変更を指示するための入力手段と、
該入力手段による指示に応じて、該増幅率を変更する変更手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項4に記載の生体信号処理装置。
When the notification means informs that it is necessary to change the gain of the amplification means, the input means for the user to instruct the change of the gain;
5. The biological signal processing apparatus according to claim 4, further comprising changing means for changing the amplification factor in response to an instruction from the input means.
前記増幅手段は、
該生体信号処理装置の今回の起動時において前記変更手段により変更された増幅率を、該生体信号処理装置の次回の起動時から用いることを特徴とする請求項5に記載の生体信号処理装置。
The amplification means includes
6. The biological signal processing apparatus according to claim 5, wherein the amplification factor changed by the changing means when the biological signal processing apparatus is activated this time is used from the next activation of the biological signal processing apparatus.
前記判定手段により前記増幅手段の増幅率が適正でないことが所定回数だけ繰り返して判定されたときに、該増幅率を変更する自動変更手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の生体信号処理装置。   The automatic change means for changing the amplification factor when the determination unit repeatedly determines that the amplification factor of the amplification unit is not appropriate by a predetermined number of times. 4. The biological signal processing apparatus according to any one of 3 above. 前記検出手段は、
空気が充填されている空気室と、
非圧縮性流体が充填されている非圧縮性流体室と、
前記空気室と前記非圧縮性流体室の間を仕切る受圧膜と、
非圧縮性流体が充填されており、該非圧縮性流体が前記非圧縮性流体室へと流動可能なように該非圧縮性流体室に接続されたマットと、
該マット上の生体から生ずるとともに、該マット内の非圧縮性流体、前記非圧縮性流体室内の非圧縮性流体、前記受圧膜、及び、前記空気室内の空気を順に介して伝えられてくる圧力の変動を検出する圧力変動検出手段と
を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の生体信号処理装置。
The detection means includes
An air chamber filled with air;
An incompressible fluid chamber filled with an incompressible fluid; and
A pressure-receiving membrane that partitions between the air chamber and the incompressible fluid chamber;
A mat filled with an incompressible fluid and connected to the incompressible fluid chamber so that the incompressible fluid can flow into the incompressible fluid chamber;
Pressure generated from the living body on the mat and transmitted through the incompressible fluid in the mat, the incompressible fluid in the incompressible fluid chamber, the pressure receiving film, and the air in the air chamber in this order. The biological signal processing apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising: a pressure fluctuation detection unit that detects a fluctuation of the blood pressure.
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