JP2010273831A - Body movement detector, sleep condition measuring device, method and program for detecting quantity of body movement - Google Patents

Body movement detector, sleep condition measuring device, method and program for detecting quantity of body movement Download PDF

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JP2010273831A JP2009128745A JP2009128745A JP2010273831A JP 2010273831 A JP2010273831 A JP 2010273831A JP 2009128745 A JP2009128745 A JP 2009128745A JP 2009128745 A JP2009128745 A JP 2009128745A JP 2010273831 A JP2010273831 A JP 2010273831A
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Hirobumi Fujio
博文 藤生
Susumu Kogure
進 木暮
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a body movement detector for measuring a person's sleep conditions by detecting major body movements during the person's sleep with the simple construction of the detector. <P>SOLUTION: The body movement detector includes a temperature sensor to detect temperature within a bed, a humidity sensor to detect humidity within the bed, a vibration sensor to detect the vibrations of body movements within the bed, a change quantity calculation means to calculate environmental change quantity in the bed, output values from the vibration sensor, and a body movement quantity calculation means to calculate the body movement quantity on the basis of the environmental change quantity calculated by the change quantity calculation means. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、睡眠中の人体の体動を検出することにより、睡眠状態を測定する体動検出装置、睡眠状態測定装置、体動量検出方法及び体動量検出プログラムに関する。   The present invention relates to a body motion detection device, a sleep state measurement device, a body motion amount detection method, and a body motion amount detection program for measuring a sleep state by detecting body motion of a human body during sleep.

従来から、就寝者の睡眠状態を精度よく判定するために、人体の体動を検出する体動検出手段の出力に基づき、複数の神経素子より構成される層が多数組み合わされた階層型神経回路網を模した手法により獲得された睡眠状態を推定する固定された神経回路網の複数の結合重み係数を内部に持つ神経回路網模式手段を有し、個体間変動や個人内変動があっても精度よく睡眠状態を判定することができる睡眠状態判定装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in order to accurately determine the sleep state of a sleeper, a hierarchical neural circuit in which a number of layers composed of a plurality of neural elements are combined based on the output of a body motion detecting means for detecting body motion of a human body It has a neural network schematic means that has multiple coupling weight coefficients inside a fixed neural network that estimates the sleep state obtained by a network-simulating method, even if there is inter-individual variation or intra-individual variation There is known a sleep state determination device that can accurately determine a sleep state (see, for example, Patent Document 1).

特許第2718302号公報Japanese Patent No. 2718302

しかしながら、圧電式やエアマット式のセンサを用いて、睡眠中の人体の体動を検出する場合において、寝返りなどの睡眠中の大きな体動による信号変化は、他の生体信号と比較して変化が大きくA/D変換回路の検出範囲を大きく超えてしまうため、寝返りなどの大きな体動を検出することは困難であり、簡単に睡眠状態を推定することができないという問題がある。また、特許文献1の装置においては、センサ等をマットレスの表面に配置する必要があるため、センサが人体に接し睡眠を妨げてしまう可能性がある。また、センサと体の接触を防ぐためにマットレスを加工するような場合、マットレスが有する本来の効果を低減させるだけでなく、加工のコストがかかるという問題もある。   However, when detecting body movements of a human body during sleep using piezoelectric or air mat type sensors, signal changes due to large body movements during sleep such as turning over are not as good as other biological signals. Since it greatly exceeds the detection range of the A / D conversion circuit, it is difficult to detect a large body movement such as turning over, and there is a problem that it is not possible to easily estimate the sleep state. Moreover, in the apparatus of patent document 1, since it is necessary to arrange | position a sensor etc. on the surface of a mattress, a sensor may contact a human body and may disturb sleep. Further, when the mattress is processed to prevent contact between the sensor and the body, there is a problem that not only the original effect of the mattress is reduced but also the processing cost is increased.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、睡眠中の人体の大きな体動を検出することにより、睡眠状態を測定する体動検出装置、睡眠状態測定装置、体動量検出方法及び体動量検出プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and with a simple configuration, by detecting a large body motion of a human body during sleep, a body motion detection device, a sleep state measurement device, which measures a sleep state, It is an object to provide a body movement amount detection method and a body movement amount detection program.

本発明は、寝床内の温度を検出する温度センサと、前記寝床内の湿度を検出する湿度センサと、前記寝床内の体動による振動を検出する振動センサと、前記温度センサと前記湿度センサの出力値に基づいて、前記寝床内の環境変化量を算出する変化量算出手段と、前記振動センサの出力値と、前記変化量算出手段によって算出した環境変化量に基づいて、体動量を算出する体動量算出手段とを備えたことを特徴とする。   The present invention relates to a temperature sensor that detects the temperature in the bed, a humidity sensor that detects humidity in the bed, a vibration sensor that detects vibration due to body movement in the bed, the temperature sensor, and the humidity sensor. Based on the output value, a change amount calculating means for calculating the amount of environmental change in the bed, a body movement amount is calculated based on the output value of the vibration sensor and the environment change amount calculated by the change amount calculating means. And a body movement amount calculating means.

本発明は、前記温度センサと前記湿度センサは、前記寝床の掛け布団の内側に装着したことを特徴とする。   The present invention is characterized in that the temperature sensor and the humidity sensor are mounted inside a comforter of the bed.

本発明は、前記振動センサは、前記敷き寝具の裏側の中央から人体の頭部寄りに装着したことを特徴とする。   The present invention is characterized in that the vibration sensor is mounted near the head of the human body from the center of the back side of the bedding.

本発明は、前記振動センサは、エアマットセンサで構成したことを特徴とする。   The present invention is characterized in that the vibration sensor is an air mat sensor.

本発明は、請求項1から4のいずれかに記載の体動検出装置を備え、前記体動検出装置が出力する体動量の値が小さい場合に深い眠りと判定し、前記体動量の値が大きい場合に浅い眠りと判定することを特徴とする。   The present invention includes the body movement detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein when the value of the body movement amount output from the body movement detection device is small, it is determined that the sleep is deep, and the value of the body movement amount is When it is large, it is determined that the sleep is shallow.

本発明は、寝床内の温度を検出する温度センサと、前記寝床内の湿度を検出する湿度センサと、前記寝床内の体動による振動を検出する振動センサとを備える体動検出装置における体動量検出方法であって、前記温度センサと前記湿度センサの出力値に基づいて、前記寝床内の環境変化量を算出する変化量算出ステップと、前記振動センサの出力値と、前記変化量算出手段によって算出した環境変化量に基づいて、体動量を算出する体動量算出ステップとを有することを特徴とする。   The present invention relates to a body movement amount in a body movement detection device including a temperature sensor that detects a temperature in the bed, a humidity sensor that detects humidity in the bed, and a vibration sensor that detects vibration caused by body movement in the bed. A detection method comprising: a change amount calculating step of calculating an environmental change amount in the bed based on output values of the temperature sensor and the humidity sensor; an output value of the vibration sensor; and a change amount calculating means. A body motion amount calculating step for calculating a body motion amount based on the calculated environmental change amount.

本発明は、寝床内の温度を検出する温度センサと、前記寝床内の湿度を検出する湿度センサと、前記寝床内の体動による振動を検出する振動センサとを備える体動検出装置上で動作する体動量検出プログラムであって、前記温度センサと前記湿度センサの出力値に基づいて、前記寝床内の環境変化量を算出する変化量算出ステップと、前記振動センサの出力値と、前記変化量算出手段によって算出した環境変化量に基づいて、体動量を算出する体動量算出ステップとをコンピュータに行わせることを特徴とする。   The present invention operates on a body motion detection apparatus including a temperature sensor that detects a temperature in the bed, a humidity sensor that detects humidity in the bed, and a vibration sensor that detects vibration due to body motion in the bed. A body movement amount detection program for calculating a change amount of an environment in the bed based on output values of the temperature sensor and the humidity sensor, an output value of the vibration sensor, and the change amount The computer is caused to perform a body motion amount calculating step for calculating a body motion amount based on the environmental change amount calculated by the calculating means.

本発明によれば、寝返りなどの大きな体動時には、寝床内の気温・湿度に大きな変化が生じることに着目し、温度センサと湿度センサの出力値に基づいて、寝床内の環境変化量を算出し、振動センサの出力値と、環境変化量に基づいて、体動量を算出するようにしたため、個人毎の小さな体動発生頻度の差の影響を受けることなく、簡単な構成で体動量を求めることができる。また、この体動量に基づいて、睡眠状態を判定するようにしたため、簡単な構成で睡眠状態を測定することができるという効果が得られる。   According to the present invention, attention is paid to the fact that a large change occurs in the temperature and humidity in the bed during a large body movement such as turning over, and the amount of environmental change in the bed is calculated based on the output values of the temperature sensor and the humidity sensor. Since the body movement amount is calculated based on the output value of the vibration sensor and the environmental change amount, the body movement amount can be obtained with a simple configuration without being affected by a small difference in the frequency of occurrence of body movement for each individual. be able to. Moreover, since the sleep state is determined based on the amount of body movement, an effect that the sleep state can be measured with a simple configuration is obtained.

本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of one Embodiment of this invention. 図1に示す温度センサ2と湿度センサ3を布団内に装着した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which mounted | wore the temperature sensor 2 and the humidity sensor 3 shown in FIG. 1 in the futon. 図1に示す温度センサ2と湿度センサ3によって寝床内の気温と湿度を計測した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the temperature and humidity in a bed with the temperature sensor 2 and the humidity sensor 3 which are shown in FIG. 体動信号の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of a body movement signal. 図1に示す積分処理部16、変化量算出部13、積分処理部14及び体動量算出部17の出力値の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the output value of the integral process part 16, the variation calculation part 13, the integral process part 14, and the body movement amount calculation part 17 which are shown in FIG. 交感神経機能の指標(LF/HF)の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the parameter | index (LF / HF) of a sympathetic nerve function.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による体動検出装置及び睡眠状態測定装置を説明する。図1は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号1は、寝ている人体の体動を検出する体動検出装置である。符号2は、寝床内の気温を検出する温度センサである。符号3は、寝床内の湿度を検出する湿度センサである。温度センサ2、湿度センサ3は、小型の温湿度データロガーを用いることが望ましい。符号4は、体動によって発生した振動を検出する振動センサであり、エアマット式のセンサ(空気動圧センサ)で構成する。符号5は、体動検出装置1から出力される体動量を入力し、入力した体動量の値に基づいて、睡眠状態を判定する睡眠状態判定装置であり、パソコン等のコンピュータ装置で構成する。符号6は、体動検出装置1が出力した体動量値と時刻とを関係付けて記憶する体動量記憶部である。   Hereinafter, a body movement detection device and a sleep state measurement device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment. In this figure, the code | symbol 1 is a body movement detection apparatus which detects the body movement of the human body which is sleeping. Reference numeral 2 denotes a temperature sensor that detects the temperature in the bed. Reference numeral 3 denotes a humidity sensor that detects the humidity in the bed. As the temperature sensor 2 and the humidity sensor 3, it is desirable to use a small temperature / humidity data logger. Reference numeral 4 denotes a vibration sensor that detects vibration generated by body movement, and is constituted by an air mat type sensor (air dynamic pressure sensor). Reference numeral 5 denotes a sleep state determination device that inputs a body motion amount output from the body motion detection device 1 and determines a sleep state based on the input value of the body motion amount, and is configured by a computer device such as a personal computer. Reference numeral 6 denotes a body motion amount storage unit that stores the body motion amount value output by the body motion detection device 1 in association with the time.

符号7は、睡眠状態を測定する対象の人体が就寝するベッドである。符号8は、ベッド7上に置かれたマットレスであり、マットレス8とベッド7の間にエアマット式の振動センサ4が配置されている。振動センサ4は、人体が寝た状態で、人体の腰から胸のあたりに配置されるように、マットレス8のほぼ中央から人体の頭部寄りに配置されている。符号9は、掛け布団であり、内側(人体側)に温度センサ2と湿度センサが装着されている。温度センサ2と湿度センサ3は、人体が寝た状態で、人体の胸のあたりに配置されるように、掛け布団9の中央から人体の頭部寄りに配置されている。温度センサ2と湿度センサ3は、図2に示すように、掛け布団9の内側(人体側)の表面にアイロン接着されたカバー内に収められる。   The code | symbol 7 is a bed which the human body of the object which measures a sleep state sleeps. Reference numeral 8 denotes a mattress placed on the bed 7, and an air mat type vibration sensor 4 is disposed between the mattress 8 and the bed 7. The vibration sensor 4 is disposed near the head of the human body from approximately the center of the mattress 8 so that the vibration sensor 4 is disposed from the waist of the human body to the chest while the human body is lying down. Reference numeral 9 denotes a comforter, and the temperature sensor 2 and the humidity sensor are mounted on the inner side (human body side). The temperature sensor 2 and the humidity sensor 3 are arranged near the head of the human body from the center of the comforter 9 so as to be arranged around the chest of the human body when the human body is lying down. As shown in FIG. 2, the temperature sensor 2 and the humidity sensor 3 are housed in a cover that is ironed to the inner surface (human body side) of the comforter 9.

符号11は、温度センサ2の出力を入力し、微分処理して出力する微分処理部であり、微分回路で構成する。符号12は、湿度センサ3の出力を入力し、微分処理して出力する微分処理部であり、微分回路で構成する。符号13は、2つの微分処理部11、12の出力を乗算することにより、変化量(寝床内の環境変化量)を算出する変化量算出部であり、乗算回路で構成する。符号14は、変化量算出部13が出力する変化量の値を累計して出力する積分処理部であり、積分回路で構成する。符号15は、振動センサ4の出力値の低周波成分(10Hz以下)をカットして出力する周波数分離部であり、ハイパスフィルタで構成する。符号16は、周波数分離部15から出力する出力値を累計して出力する積分処理部であり、積分回路で構成する。符号17は、2つの積分処理部14、16の出力値を乗算することにより、体動量を算出する体動量算出部であり、乗算回路で構成する。符号18は、体動量算出部17から出力する体動量の値を睡眠状態判定装置5へLAN(Local Area Network)等の通信手段を介して出力する体動量出力部である。符号19は、時刻情報を出力するタイマである。   Reference numeral 11 denotes a differentiation processing unit that inputs the output of the temperature sensor 2 and outputs the result of differentiation processing, and is configured by a differentiation circuit. Reference numeral 12 denotes a differentiation processing unit that receives the output of the humidity sensor 3 and outputs the result of differentiation processing, and is configured by a differentiation circuit. Reference numeral 13 denotes a change amount calculation unit that calculates a change amount (environment change amount in the bed) by multiplying the outputs of the two differential processing units 11 and 12, and is configured by a multiplication circuit. Reference numeral 14 denotes an integration processing unit that accumulates and outputs the value of the change amount output from the change amount calculation unit 13, and is configured by an integration circuit. Reference numeral 15 denotes a frequency separation unit that cuts and outputs a low-frequency component (10 Hz or less) of the output value of the vibration sensor 4, and is configured by a high-pass filter. Reference numeral 16 denotes an integration processing unit that accumulates and outputs the output values output from the frequency separation unit 15, and is configured by an integration circuit. Reference numeral 17 denotes a body movement amount calculation unit that calculates a body movement amount by multiplying the output values of the two integration processing units 14 and 16, and is configured by a multiplication circuit. Reference numeral 18 denotes a body movement amount output unit that outputs the value of the body movement amount output from the body movement amount calculation unit 17 to the sleep state determination device 5 via a communication unit such as a LAN (Local Area Network). Reference numeral 19 denotes a timer that outputs time information.

なお、温度センサ2及び湿度センサ3と、体動検出装置1との間は、無線通信手段を用いて、検出した温度と湿度をセンサから体動検出装置1へ送信するようにしてもよい。このようにすることに、温度センサ2及び湿度センサ3と体動検出装置1との間の配線を無くすことができるために、寝ている人体に対して、違和感を与えることを防止することができるとともに、睡眠判定装置の設置が容易となる効果がある。   In addition, between the temperature sensor 2 and the humidity sensor 3, and the body movement detection apparatus 1, you may make it transmit the detected temperature and humidity to the body movement detection apparatus 1 from a sensor using a wireless communication means. In this way, since the wiring between the temperature sensor 2 and the humidity sensor 3 and the body movement detection device 1 can be eliminated, it is possible to prevent the sleeping human body from giving a sense of incongruity. In addition, the sleep determination device can be easily installed.

次に、図1を参照して、図1に示す体動検出装置1と睡眠状態判定装置5の動作を説明する。まず、温度センサ2と湿度センサ3は、寝床内の温度と湿度を計測し、出力する。図3に就寝から起床までの寝床内の気温と湿度の時間変化の一例を示す。2つの微分処理部11、12には、図3に示す検出信号が入力されることになる。微分処理部11は、温度センサ2の出力信号を微分処理して出力する。これと並行して、微分処理部12は、湿度センサ3の出力信号を微分処理して出力する。   Next, operations of the body movement detection device 1 and the sleep state determination device 5 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. First, the temperature sensor 2 and the humidity sensor 3 measure and output the temperature and humidity in the bed. FIG. 3 shows an example of temporal changes in temperature and humidity in the bed from bedtime to waking up. The detection signals shown in FIG. 3 are input to the two differential processing units 11 and 12. The differential processing unit 11 performs differential processing on the output signal of the temperature sensor 2 and outputs it. In parallel with this, the differential processing unit 12 performs differential processing on the output signal of the humidity sensor 3 and outputs it.

一方、振動センサ4は、人体の体動によって発生した振動を計測して出力する。周波数分離部15は、振動センサ4の出力信号を入力し、10Hz以下の低周波成分をカットして出力する。図4に就寝から起床までにおいて体動による振動の検出信号(体動信号)の時間変化を示す。周波数分離部15は、図4に示す体動信号を出力することになる。積分処理部16は、周波数分離部15から出力する信号を入力し、この入力した信号を10分間累積することにより積分処理を行い出力する。図5(a)に、就寝から起床までの積分処理部16の出力値の時間変化を示す。   On the other hand, the vibration sensor 4 measures and outputs the vibration generated by the movement of the human body. The frequency separator 15 receives the output signal of the vibration sensor 4 and cuts and outputs a low frequency component of 10 Hz or less. FIG. 4 shows a time change of a vibration detection signal (body motion signal) due to body motion from sleeping to waking up. The frequency separation unit 15 outputs the body motion signal shown in FIG. The integration processing unit 16 receives a signal output from the frequency separation unit 15 and performs integration processing by accumulating the input signal for 10 minutes and outputs the result. FIG. 5A shows a change over time in the output value of the integration processing unit 16 from bedtime to waking up.

一方、変化量算出部13は、2つの微分処理部11、12から出力されるそれぞれの信号を入力し、乗算処理を行い出力する。図5(b)に、就寝から起床までの変化量算出部13の出力値の時間変化を示す。積分処理部14は、変化量算出部13が出力する信号を入力し、10分間累積することにより積分処理を行い出力する。図5(c)に、就寝から起床までの積分処理部14の出力値の時間変化を示す。   On the other hand, the change amount calculation unit 13 receives the signals output from the two differentiation processing units 11 and 12, performs multiplication processing, and outputs the result. FIG. 5B shows a time change of the output value of the change amount calculation unit 13 from bedtime to waking up. The integration processing unit 14 receives the signal output from the change amount calculation unit 13 and performs integration processing by accumulating for 10 minutes and outputs the result. FIG. 5C shows a change over time in the output value of the integration processing unit 14 from sleeping to waking up.

次に、体動量算出部17は、2つの積分処理部14、16のそれぞれから出力される信号を入力し、乗算して出力する。体動量算出部17が出力する信号が体動量を示す信号となる。図5(d)に、就寝から起床までの体動量算出部17の出力値(体動量)の時間変化を示す。   Next, the body motion amount calculation unit 17 receives the signals output from the two integration processing units 14 and 16, multiplies them, and outputs the result. The signal output from the body movement amount calculation unit 17 is a signal indicating the body movement amount. FIG. 5D shows a time change of the output value (body movement amount) of the body movement amount calculation unit 17 from bedtime to waking up.

体動量算出部17が出力信号は、体動量出力部18に入力し、体動量出力部18は、この体動量の信号とタイマ19が出力する時刻情報とを関係付けて通信手段を介して睡眠状態判定装置5へ送信する。睡眠状態判定装置5は、この体動量を示す信号と時刻情報とを受信し、体動量記憶部6に記憶する。1回(一晩の就寝から起床まで)の睡眠時における体動量の値が体動量記憶部6に記憶された時点で、睡眠状態判定装置5は、体動量記憶部6に記憶されている体動量の値が、所定のしきい値より大きい値であるか否かによって、睡眠状態を判定する。体動量の値がしきい値より大きい時間帯は、寝返り等の大きい体動があり浅い眠りの時間帯と判定し、体動量の値がしきい値より小さい時間帯は、大きい体動がなく深い眠りの時間帯と判定する。そして、睡眠状態判定装置5は、この判定結果を睡眠状態測定結果として、表示装置等に出力する。   The body movement amount calculation unit 17 inputs the output signal to the body movement amount output unit 18, and the body movement amount output unit 18 associates the body movement amount signal with the time information output by the timer 19 and sleeps via communication means. It transmits to the state determination apparatus 5. The sleep state determination device 5 receives the signal indicating the amount of body movement and the time information and stores them in the body movement amount storage unit 6. The sleep state determination device 5 stores the body motion amount stored in the body motion amount storage unit 6 at the time when the value of the body motion amount at the time of sleeping once (from overnight sleeping to waking up) is stored in the body motion amount storage unit 6. The sleep state is determined based on whether or not the value of the amount of movement is greater than a predetermined threshold value. When the amount of body movement is greater than the threshold value, it is determined that there is a large amount of body movement such as turning over and shallow sleep, and when the amount of body movement is less than the threshold value, there is no significant body movement. Judged as a time of deep sleep. And the sleep state determination apparatus 5 outputs this determination result to a display apparatus etc. as a sleep state measurement result.

図5(d)に示す●印は、実際に寝返りがあったタイミングを示しており、この寝返りタイミングと判定しきい値を超えている時間帯とがほぼ一致している。また、図6に、睡眠の深さと相関がある交感神経機能の指標(LF/HFの値)の時間変化を示す。LF/HFの値が大きい場合、相対的に交感神経の活動が高まっていることが知られており、LF/HFの値が大きい場合は、睡眠が浅い状態であるとされている。このLF/HFの値と体動量の値を比較してもほぼ一致していることが分かる。   The mark “●” shown in FIG. 5D indicates the actual turn-over timing, and the turn-over timing substantially coincides with the time zone exceeding the determination threshold. In addition, FIG. 6 shows temporal changes in the sympathetic nerve function index (LF / HF value) correlated with sleep depth. When the value of LF / HF is large, it is known that the activity of the sympathetic nerve is relatively increased, and when the value of LF / HF is large, it is said that sleep is shallow. It can be seen that even if the LF / HF value is compared with the value of the amount of body movement, the values almost coincide.

睡眠中の体動には、指先だけが動く小さいものから、足の曲げ伸ばしといった少し大きいもの、寝返りのようなたいへん大きなものまで、様々な動きが含まれる。睡眠が浅いときに現れる体動は寝返りのような大きな体動であることが分かっているため、寝返りなどの大きな体動を検出することができれば、睡眠の深さを測定することができる。寝返りなどの大きな体動時には、寝床内の気温・湿度に大きな変化が生じることに着目し、温度センサと湿度センサの出力値に基づいて、寝床内の環境変化量を算出し、振動センサの出力値と、環境変化量に基づいて、体動量を算出するようにしたため、個人毎の小さな体動発生頻度の差の影響を受けることなく、簡単な構成で体動量を算出することができる。また、この体動量に基づいて、睡眠状態を判定するようにしたため、簡単な構成で睡眠状態を測定することができる。   Body movements during sleep include a variety of movements, from small ones where only the fingertips move, to large ones such as bending and stretching legs, and very large ones such as turning over. Since it is known that body movements that appear when sleep is shallow are large body movements such as turning over, if a large body movement such as turning over can be detected, the depth of sleep can be measured. Paying attention to the large changes in temperature and humidity in the bed during large body movements such as turning over, calculate the amount of environmental change in the bed based on the output values of the temperature sensor and humidity sensor, and output the vibration sensor Since the amount of body motion is calculated based on the value and the amount of environmental change, the amount of body motion can be calculated with a simple configuration without being affected by the small difference in the frequency of occurrence of body motion for each individual. In addition, since the sleep state is determined based on the amount of body movement, the sleep state can be measured with a simple configuration.

また、振動センサ4には空気動圧センサを使用し、マットレス8の下にエアマットを設置し、体動による振動を測定するようにし、寝床内の温度センサ2、湿度センサ3は小型の温湿度データロガーを使用し、掛け布団9内側に設置し、睡眠中の寝床内気温・湿度を測定するようにしたため、睡眠を妨げずに体動、寝床内気温・湿度を測定することができるとともに、容易に既存の寝具に装着することができる。   In addition, an air dynamic pressure sensor is used as the vibration sensor 4, an air mat is installed under the mattress 8 to measure vibration due to body movement, and the temperature sensor 2 and the humidity sensor 3 in the bed are small temperature and humidity. Using a data logger, installed inside the comforter 9 and measuring the temperature and humidity in the bed during sleep, it is easy to measure body movement and temperature and humidity in the bed without disturbing sleep Can be attached to existing bedding.

なお、睡眠状態判定装置5に、室内の照度を計測する照度センサ、室内の気温・湿度を計測する温湿度センサ、音量を計測する音量センサ等を接続し、睡眠状態とこれらのセンサの計測値の相関を調べ、その相関値に基づいて、室内の装置の制御を行うようにしてもよい。例えば、室内の音量と睡眠の状態を監視し、眠りが浅くなった場合は、音響機器の音量を下げる制御を行ったり、室内の空調温度設定と睡眠状態を監視し、眠りの深さに応じて、空調温度の制御を行ったりする。このように、眠りの深さに応じて、室内の装置の動作を制御することにより、就寝者を深い眠りに導くことができる。   The sleep state determination apparatus 5 is connected to an illuminance sensor that measures the illuminance in the room, a temperature / humidity sensor that measures the temperature and humidity in the room, a volume sensor that measures the volume, and the sleep state and the measured values of these sensors. And the indoor device may be controlled based on the correlation value. For example, if the volume of the room and the sleep state are monitored and the sleep becomes shallow, the volume of the audio equipment is controlled to be reduced, the air conditioning temperature setting in the room and the sleep state are monitored, and the sleep level is adjusted. To control the air conditioning temperature. In this way, the sleeper can be led to deep sleep by controlling the operation of the device in the room according to the depth of sleep.

なお、前述した説明においては、図1に示す変化量算出部13が、2つの微分処理部11、12の出力を乗算することにより、変化量を算出するようにしたが、変化量算出部13は、2つの微分処理部11、12の出力を加算することにより、変化量を算出するようにしてもよい。また、体動量算出部17においても、2つの積分処理部14、16の出力を加算することによって体動量を算出するようにしてもよい。   In the above description, the change amount calculation unit 13 illustrated in FIG. 1 calculates the change amount by multiplying the outputs of the two differential processing units 11 and 12, but the change amount calculation unit 13 The amount of change may be calculated by adding the outputs of the two differential processing units 11 and 12. The body movement amount calculation unit 17 may also calculate the body movement amount by adding the outputs of the two integration processing units 14 and 16.

また、図1に示す体動検出装置1の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより体動量検出処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものだけでなく、組み込み型のマイコンであってもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。   Further, a program for realizing the function of the body motion detection device 1 shown in FIG. 1 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed. You may perform a body movement amount detection process. The “computer system” referred to here is not limited to those including OS and hardware such as peripheral devices, but may be embedded microcomputers. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。   The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

1・・・体動検出装置、11、12・・・微分処理部、13・・・変化量算出部、14、16・・・積分処理部、15・・・周波数分離部、17・・・体動量算出部、18・・・体動量出力部、2・・・温度センサ、3・・・湿度センサ、4・・・振動センサ、5・・・睡眠状態判定装置、6・・・体動量記憶部、7・・・ベッド、8・・・マットレス(敷き寝具)、9・・・掛け布団   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Body motion detection apparatus, 11, 12 ... Differential process part, 13 ... Change amount calculation part, 14, 16 ... Integration process part, 15 ... Frequency separation part, 17 ... Body motion amount calculation unit, 18 ... body motion amount output unit, 2 ... temperature sensor, 3 ... humidity sensor, 4 ... vibration sensor, 5 ... sleep state determination device, 6 ... body motion amount Storage unit, 7 ... bed, 8 ... mattress (bedclothes), 9 ... comforter

Claims (7)

寝床内の温度を検出する温度センサと、
前記寝床内の湿度を検出する湿度センサと、
前記寝床内の体動による振動を検出する振動センサと、
前記温度センサと前記湿度センサの出力値に基づいて、前記寝床内の環境変化量を算出する変化量算出手段と、
前記振動センサの出力値と、前記変化量算出手段によって算出した環境変化量に基づいて、体動量を算出する体動量算出手段と
を備えたことを特徴とする体動検出装置。
A temperature sensor for detecting the temperature in the bed,
A humidity sensor for detecting the humidity in the bed;
A vibration sensor for detecting vibration caused by body movement in the bed;
Based on output values of the temperature sensor and the humidity sensor, a change amount calculating means for calculating an amount of change in the environment in the bed,
A body motion detecting device comprising: a body motion amount calculating means for calculating a body motion amount based on an output value of the vibration sensor and an environmental change amount calculated by the change amount calculating means.
前記温度センサと前記湿度センサは、前記寝床の掛け布団の内側に装着したことを特徴とする請求項1に記載の体動検出装置。   The body temperature detecting device according to claim 1, wherein the temperature sensor and the humidity sensor are mounted inside a comforter of the bed. 前記振動センサは、前記敷き寝具の裏側の中央から人体の頭部寄りに装着したことを特徴とする請求項1または2に記載の体動検出装置。   The body motion detection device according to claim 1, wherein the vibration sensor is attached to the head of the human body from the center of the back side of the bedclothes. 前記振動センサは、エアマットセンサで構成したことを特徴とする請求項3に記載の体動検出装置。   The body motion detection device according to claim 3, wherein the vibration sensor is an air mat sensor. 請求項1から4のいずれかに記載の体動検出装置を備え、前記体動検出装置が出力する体動量の値が小さい場合に深い眠りと判定し、前記体動量の値が大きい場合に浅い眠りと判定することを特徴とする睡眠状態測定装置。   5. The body motion detection device according to claim 1, wherein the body motion amount output from the body motion detection device is determined to be deep sleep when the body motion amount value is small, and shallow when the body motion amount value is large. A sleep state measuring apparatus characterized by determining sleep. 寝床内の温度を検出する温度センサと、前記寝床内の湿度を検出する湿度センサと、前記寝床内の体動による振動を検出する振動センサとを備える体動検出装置における体動量検出方法であって、
前記温度センサと前記湿度センサの出力値に基づいて、前記寝床内の環境変化量を算出する変化量算出ステップと、
前記振動センサの出力値と、前記変化量算出手段によって算出した環境変化量に基づいて、体動量を算出する体動量算出ステップと
を有することを特徴とする体動量検出方法。
A body movement amount detection method in a body movement detection apparatus comprising: a temperature sensor that detects a temperature in the bed; a humidity sensor that detects humidity in the bed; and a vibration sensor that detects vibration due to body movement in the bed. And
Based on output values of the temperature sensor and the humidity sensor, a change amount calculating step for calculating an amount of change in the environment in the bed;
A body movement amount detection method comprising: a body movement amount calculation step of calculating a body movement amount based on an output value of the vibration sensor and an environmental change amount calculated by the change amount calculation means.
寝床内の温度を検出する温度センサと、前記寝床内の湿度を検出する湿度センサと、前記寝床内の体動による振動を検出する振動センサとを備える体動検出装置上で動作する体動量検出プログラムであって、
前記温度センサと前記湿度センサの出力値に基づいて、前記寝床内の環境変化量を算出する変化量算出ステップと、
前記振動センサの出力値と、前記変化量算出手段によって算出した環境変化量に基づいて、体動量を算出する体動量算出ステップと
をコンピュータに行わせることを特徴とする体動量検出プログラム。
Body movement amount detection that operates on a body movement detection device comprising a temperature sensor that detects a temperature in the bed, a humidity sensor that detects humidity in the bed, and a vibration sensor that detects vibration due to body movement in the bed A program,
Based on output values of the temperature sensor and the humidity sensor, a change amount calculating step for calculating an amount of change in the environment in the bed;
A body movement amount detection program causing a computer to perform a body movement amount calculation step of calculating a body movement amount based on an output value of the vibration sensor and an environmental change amount calculated by the change amount calculation means.
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