JP2009219580A - 吐息検出装置、呼吸判定システム及び呼吸判定方法 - Google Patents
吐息検出装置、呼吸判定システム及び呼吸判定方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明に係る呼吸判定システム10は、就寝者が息を吐く度に、その吐息によって一時的に温度上昇する吐息領域を間に挟んで対向配置される1対の超音波送受波器11,11を、信号処理装置20に接続して備えている。そして、信号処理装置20が、所定周期で1対の超音波送受波器11,11に超音波を送受波させて、それら両超音波送受波器11,11の間の超音波到達時間を計測し、その超音波到達時間の変化に基づいて、就寝者の吐息を検出する。
【選択図】図2
Description
請求項1の吐息検出装置によれば、1対の超音波送受波器の間の超音波到達時間が、就寝者が息を吐く度に一時的に変化し、その変化に基づいて就寝者の吐息を検出することができる。そして、その検出結果を利用すれば、動きが少ない就寝者の安否を確認することが可能になると共に、就寝者の体調異常を早期かつ確実に発見することができる。しかも、本発明の吐息検出装置には、就寝者に接触する部位が存在しないので睡眠の妨げにならず、起床時及び就寝時の着脱の手間もかからない。また、監視カメラのように監視による不快感を与えることもない。
請求項2の構成では、超音波到達時間の単位時間当たりの変化量が、所定の基準変化量を超えた場合に吐息有りと判定するので、比較的緩やかな室温変化による超音波到達時間の変化と、吐息による超音波到達時間の変化とを明確に区別することができ、吐息を正確に検出することが可能になる。
請求項3の構成によれば、過去最新の所定期間における超音波到達時間の平均値を演算し、その平均値より所定の基準値を超えて超音波到達時間が短くなった場合に吐息有りと判定するので、室温の変化の影響を受けずに吐息を正確に検出することが可能になる。
請求項4の構成によれば、寝室の温度変化の影響を排除して、就寝者の吐息を正確に検出することが可能になる。
請求項5の構成によれば、それら1対の超音波送受波器の間の超音波伝播経路を就寝者の上方に配置するための超音波送受波器の固定作業が容易になる。
請求項6の構成によれば、就寝者の吐息の間隔に異常が発生したことを報知するので、就寝者の体調異常に対して迅速に処置を行うことができる。
請求項7の構成によれば、超音波の送受波が不可能と判定したことを報知するので、吐息の検出ができない不具合に迅速に対応することができると共に、就寝者の起床を遠隔の場所で知ることができる。
請求項8の呼吸判定方法によれば、就寝者が息を吐く度に、その吐息によって一時的に温度上昇する吐息領域を間に挟んで1対の超音波送受波器を対向配置したので、1対の超音波送受波器の間の超音波到達時間の一時的な変化の有無を、就寝者の呼吸の有無として信号処理装置に自動判定させることができる。そして、その判定結果を利用すれば、動きが少ない就寝者の安否を確認することが可能になると共に、就寝者の体調異常を早期かつ確実に発見することができる。しかも、本発明の呼吸判定方法では、就寝者に接触する部位を設けずに済むので睡眠の妨げにならず、起床時及び就寝時の着脱の手間もかからない。また、監視カメラのように監視による不快感を与えることもない。
本実施形態は、図10及び図11に示されており、解析処理(S120)のみが第1実施形態の解析処理(S20)と異なる。以下、第1実施形態と異なる構成に関してのみ説明する。
本実施形態の呼吸判定システム10Vは、図12〜図15に示されており、1対の超音波送受波器11とは別に1対の補正用超音波送受波器11H,11Hを備えている点が前記第1実施形態と大きく相違する。以下、第1実施形態と異なる構成に関してのみ説明し、第1実施形態と同じ構成に関しては同一符号を付して重複した説明は省略する。また、本実施形態では、超音波送受波器11を「吐息計測用送受波器11」といい、補正用超音波送受波器11Hを「補正用送受波器11H」ということとする。
1対の超音波送受波器をベッドの両側の1対の脱落防止柵に固定し、それら超音波送受波器の間の超音波伝播経路を、ベッドにおける就寝者の口の真上、略100[mm]の位置を横切るように配置して、それら超音波送受波器の間の超音波到達時間を、200[msec]の周期で実際に測定した。その測定結果を示したグラフは、図12の上側に示されている。なお、測定時の室温は23±1[℃]であり、1対の超音波送受波器の間隔は700[mm]であった。また、上記測定結果を解析し、200[msec]当たりの超音波到達時間の変化量の絶対値が±0.5[μsec]であった場合に、吐息を検出したことを示すパルス信号を出力させた。そのパルス信号は、図12の下側に示されている。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
11 超音波送受波器
11H 補正用超音波送受波器
13 パイプホルダ
20,20V 信号処理装置
21 信号処理回路
22 制御回路
25 警告信号出力回路(異常報知部,送受波異常報知部)
26 警告ランプ(異常報知部,送受波異常報知部)
PG1 呼吸判定プログラム
R1 吐息領域
Claims (8)
- 就寝者が息を吐く度に、その吐息によって一時的に温度上昇する吐息領域を間に挟んで対向配置される1対の超音波送受波器と、
所定周期で前記1対の超音波送受波器に超音波を送受波させて、それら両超音波送受波器の間の超音波到達時間を計測する時間計測部とを備え、
前記超音波到達時間の変化に基づいて、前記就寝者の吐息を検出することを特徴とする吐息検出装置。 - 前記超音波到達時間の単位時間当たりの変化量が、所定の基準変化量を超えたことを条件に吐息有りと判定する変化量比較判定部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の吐息検出装置。
- 前記時間計測部にて計測された過去最新の所定期間分の計測結果を更新して記憶する更新記憶部と、
過去最新の所定期間における前記超音波到達時間の平均値を演算し、その平均値より所定の基準値を超えて前記超音波到達時間が短くなったことを条件に吐息有りと判定する平均比較判定部とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の吐息検出装置。 - 前記吐息領域から外れた位置で対向配置される1対の補正用超音波送受波器を設けて、それら両補正用超音波送受波器の間の超音波到達時間を前記時間計測部にて補正用超音波到達時間として計測し、
前記吐息領域を間に挟んで対向配置される前記1対の超音波送受波器の間隔と、前記1対の補正用超音波送受波器の間隔とを同じにした場合の前記補正用超音波到達時間を求めて、その補正用超音波到達時間と前記1対の超音波送受波器の間の超音波到達時間との差分が、所定の基準値を超えたことを条件に吐息有りと判定する到達時間比較判定部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の吐息検出装置。 - ベッドの両側部の柵に前記1対の超音波送受波器を固定して、それら1対の超音波送受波器の間の超音波伝播経路を前記就寝者の上方に配置するための送受波器固定部を備えたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の吐息検出装置。
- 請求項1乃至5の何れかに記載の吐息検出装置と、
前記吐息検出装置による前記吐息の検出の間隔が、予め設定された基準時間より所定の許容値を越えて長くなったとき又は短くなったときに、異常有りと判定する異常判定部と、前記異常判定部が異常有りと判定したことを報知する呼吸異常報知部とを備えたことを特徴とする呼吸判定システム。 - 前記1対の超音波送受波器の間で超音波を送受波可能であったか否かを判定する送受波障害判定部と、前記送受波障害判定部が、前記送受波が不可能と判定したことを報知する送受波異常報知部とを備えたことを特徴とする請求6に記載の呼吸判定システム。
- 就寝者が息を吐く度に、その吐息によって一時的に温度上昇する吐息領域を間に挟んで1対の超音波送受波器を対向配置し、前記吐息領域の一時的な温度上昇を、前記1対の超音波送受波器の間の超音波到達時間の一時的な変化に反映させて、その超音波到達時間の一時的な変化の有無を前記就寝者の呼吸の有無として信号処理装置に自動判定させることを特徴とする呼吸判定方法。
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JPH1133119A (ja) * | 1997-07-18 | 1999-02-09 | Frontier:Kk | 呼吸回路 |
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