JP2718303B2 - Sleep state determination device - Google Patents

Sleep state determination device

Info

Publication number
JP2718303B2
JP2718303B2 JP3261693A JP26169391A JP2718303B2 JP 2718303 B2 JP2718303 B2 JP 2718303B2 JP 3261693 A JP3261693 A JP 3261693A JP 26169391 A JP26169391 A JP 26169391A JP 2718303 B2 JP2718303 B2 JP 2718303B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sleep state
body movement
determination
body motion
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3261693A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0595935A (en
Inventor
弘之 荻野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP3261693A priority Critical patent/JP2718303B2/en
Publication of JPH0595935A publication Critical patent/JPH0595935A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2718303B2 publication Critical patent/JP2718303B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は睡眠を検出する睡眠状態
判定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sleep state judging device for detecting sleep.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の睡眠状態判定装置には、
例えば人体の脳波や眼球運動を検出して検出信号の波形
処理を行なって入眠を判定するもの(特開昭62−25
3034号公報)や、人体の脈波を検出して検出信号の
波形処理を行なって入眠を判定するもの(特開昭63−
150047号公報)があり、これらはいずれも脳波や
眼球運動、脈波等の生体信号を検出する検出手段を直接
人体の頭皮または皮膚に装着する構成であるため、装着
による違和感があり睡眠が乱されるといった課題があっ
た。発明者らはこれらのことを鑑みて、寝具に配設した
圧電素子により人体に非接触で体動を検出し、体動の静
止時間がある設定時間以上になった場合に入眠したと判
定する睡眠状態判定装置を先に考えた。
2. Description of the Related Art A conventional sleep state judging device of this type includes:
For example, one that detects a human body's brain wave or eye movement and performs waveform processing of a detection signal to determine falling asleep (Japanese Patent Laid-Open No. 62-25 / 1987)
No. 3034) and a method of detecting a pulse wave of a human body and performing waveform processing of a detection signal to determine falling asleep (Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 150047), all of which have a configuration in which a detecting means for detecting a biological signal such as an electroencephalogram, an eye movement, a pulse wave or the like is directly mounted on the scalp or skin of a human body. There was a problem that it was done. In view of these facts, the inventors detect body motion in a non-contact manner with the human body by using a piezoelectric element disposed on the bedding, and determine that the user has fallen asleep when the body motion quiescent time exceeds a certain set time. We first considered a sleep state determination device.

【0003】図12は上記従来の睡眠状態判定装置のブ
ロック図である。図においてこの装置は寝具に配設され
た圧電素子1、この圧電素子1の信号のある特定の周波
数成分をろ波するフィルター2、増幅手段3、平滑化手
段4、不在、在床、体動を判定する第1の判定手段5、
タイマー6、入眠判定手段7とから構成され、以下のよ
うに作用する。ここで、寝具上に人体が存在する場合の
人体の体動を次の2つに分けて定義する。人体の心臓の
活動や呼吸活動により伝播される身体の微小な体動を細
体動と呼び、入床・起床・寝返りといった身体の大きな
体動を粗体動と呼ぶ。さて、上記のような人体の細体動
と粗体動により寝具に配設された圧電素子1が変形を受
けると、その変形の程度に応じて圧電素子1より電圧が
発生する。この出力信号はフィルター2によりろ波さ
れ、増幅手段3により増幅され、さらに平滑化手段4に
より平滑化される。図5に平滑化手段4の出力信号の波
形図を示す。図より入床・起床・寝返りといった粗体動
に対応してレベルの高い出力が得られる一方、在床して
いて安静状態であれば心拍や呼吸といった細体動に対応
してレベルの低い出力が得られる。この事実に基づき、
第1の判定手段5では平滑化手段4の信号レベルVに応
じて以下の判定がなされる。Vがあらかじめ定められた
第1の設定値Va未満である場合は「不在」と判定され
る。VがVa以上であり、かつあらかじめ定められた第
2の設定値Vb未満である場合は「在床」と判定され
る。VがVb以上である場合は寝具上で人体の粗体動が
あったとして「体動」の判定がなされる。次に、在床判
定がある場合にはタイマー6により計時動作が開始され
る。ただし、この計時動作は不在判定または体動判定に
よりリセットされる。そして、入眠判定手段7ではタイ
マー6により計時される計時時間があらかじめ定められ
た設定時間Toを越えれば寝具上で人体が入眠したと判
定される。
FIG. 12 is a block diagram of the conventional sleep state judging device. In the figure, the apparatus includes a piezoelectric element 1 disposed on a bedding, a filter 2 for filtering a specific frequency component of a signal of the piezoelectric element 1, an amplifying means 3, a smoothing means 4, absent, occupied, and body movement. First determining means 5 for determining
It comprises a timer 6 and a falling asleep judging means 7 and operates as follows. Here, the body motion of the human body when the human body is present on the bedding is defined separately in the following two. Minute body movements transmitted by the activity of the heart or respiration of the human body are referred to as fine body movements, and large body movements such as entering, waking up, and turning over are referred to as coarse body movements. When the piezoelectric element 1 disposed on the bedding is deformed by the fine body movement and the coarse body movement of the human body as described above, a voltage is generated from the piezoelectric element 1 according to the degree of the deformation. This output signal is filtered by the filter 2, amplified by the amplifier 3, and further smoothed by the smoother 4. FIG. 5 shows a waveform diagram of the output signal of the smoothing means 4. As shown in the figure, a high level output can be obtained in response to coarse body movements such as entering the bed, getting up and turning over, while a low level output can be obtained in response to fine body movements such as heartbeat and breathing if the person is in bed and at rest. Is obtained. Based on this fact,
The first determination unit 5 makes the following determination according to the signal level V of the smoothing unit 4. If V is less than a predetermined first set value Va, it is determined that "absence". If V is equal to or greater than Va and is less than a second predetermined value Vb, it is determined that the vehicle is "bed". If V is greater than or equal to Vb, it is determined that there has been a rough movement of the human body on the bedding, and a "body movement" is determined. Next, when there is the presence determination, the timer 6 starts the time counting operation. However, this timing operation is reset by the absence determination or the body movement determination. If the time measured by the timer 6 exceeds a predetermined set time To, the sleep determining means 7 determines that the human body has fallen asleep on the bedding.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の睡眠状態判定装置では、入眠のみを判定するもので
あり睡眠の深度を判定することができないといった課題
があった。また、体動静止の開始時点での覚醒度が異な
るとそれ以降の睡眠深度の推移に差異が生じるので、体
動静止が同一時間継続しても異なる睡眠深度が現われる
場合がある。このため、上記のような入眠判定には誤差
が生じるという課題があった。
However, the above-mentioned conventional sleep state determination apparatus has a problem that it determines only sleep onset and cannot determine the depth of sleep. Further, if the awakening degree at the start of the body motion cessation is different, the transition of the sleep depth after that is different, so that even if the body motion quiescence continues for the same time, a different sleep depth may appear. For this reason, there is a problem that an error occurs in the sleep onset determination as described above.

【0005】本発明は上記課題を解決するもので、その
第1の目的は、体動静止開始時点での体動強度とその後
の体動静止時間に基づき睡眠深度を推定する睡眠状態判
定装置を提供することにある。
A first object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and a first object of the present invention is to provide a sleep state judging device for estimating a sleep depth based on a body motion intensity at the start of body motion cessation and a subsequent body motion quiescence time. To provide.

【0006】第2の目的は、体動静止開始時点での体動
の発生頻度とその後の体動静止時間に基づき睡眠深度を
推定する睡眠状態判定装置を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a sleep state judging device for estimating a depth of sleep based on a frequency of occurrence of body motion at the start of body motion cessation and a subsequent body motion quiescence time.

【0007】第3の目的は、体動静止開始時点での体動
強度と体動発生頻度およびその後の体動静止時間に基づ
き睡眠深度を推定する睡眠状態判定装置を提供すること
にある。
A third object of the present invention is to provide a sleep state judging apparatus for estimating a sleep depth based on a body motion intensity and a body motion occurrence frequency at the start of body motion cessation and a subsequent body motion quiescence time.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために本発明は、寝具に配設された圧電素子と、前記
圧電素子の信号のある特定の周波数成分をろ波するフィ
ルターと、前記フィルターの信号を増幅する増幅手段
と、前記増幅手段の信号を平滑化する平滑化手段と、前
記平滑化手段の信号レベルにより不在、在床、体動を判
定する第1の判定手段と、前記第1の判定手段の体動判
定出力がなされると前記平滑化手段の信号レベルの強度
を判定する第2の判定手段と、前記第1の判定手段の出
力信号に基づき作動するタイマーと、前記第2の判定手
段と前記タイマーの出力信号に基づき睡眠状態を推定す
る推定手段とから構成される。
In order to achieve the first object, the present invention provides a piezoelectric element disposed on bedding, and a filter for filtering a specific frequency component of a signal of the piezoelectric element. Amplifying means for amplifying the signal of the filter, smoothing means for smoothing the signal of the amplifying means, and first judging means for judging absence, occupancy, and body movement based on the signal level of the smoothing means. A second determining means for determining the intensity of the signal level of the smoothing means when a body movement determining output of the first determining means is made; and a timer which operates based on an output signal of the first determining means. , The second determining means and estimating means for estimating a sleep state based on the output signal of the timer.

【0009】また上記第2の目的を達成するために本発
明は、第1の判定手段の体動判定出力に基づき体動の発
生頻度を演算する演算手段と、タイマーおよび前記演算
手段の出力信号に基づき睡眠状態を推定する推定手段と
から構成される。
In order to attain the second object, the present invention provides a calculating means for calculating a frequency of occurrence of body movement based on a body movement determination output of a first determining means, a timer and an output signal of the calculating means. Estimating means for estimating a sleep state based on the sleep state.

【0010】さらに上記第3の目的を達成するために本
発明は、第1の判定手段の体動判定出力に基づき体動の
発生頻度を演算する演算手段と、第2の判定手段、タイ
マーおよび前記演算手段の出力信号に基づき睡眠状態を
推定する推定手段とから構成される。
Further, in order to achieve the third object, the present invention provides a calculating means for calculating a frequency of occurrence of a body movement based on a body movement determining output of a first determining means, a second determining means, a timer, Estimating means for estimating a sleep state based on an output signal of the calculating means.

【0011】[0011]

【作用】本発明は上記構成によって以下のように作用す
る。人体の体動により寝具に配設された圧電素子が変形
を受けると、その変形の程度に応じて圧電素子より電圧
が発生する。この出力信号はフィルターによりろ波さ
れ、増幅手段により増幅され、平滑化手段により平滑化
される。平滑化手段では前記のような粗体動が生起した
場合はレベルの高い出力が得られ、在床していて安静状
態であれば前記のような細体動によりレベルの低い出力
が得られる。この事実に基づき、第1の判定手段では平
滑化手段の信号レベルVに応じて以下の判定がなされ
る。すなわち、Vがあらかじめ定められた第1の設定値
未満である場合は「不在」の判定がなされる。Vが第1
の設定値以上でありかつあらかじめ定められた第2の設
定値未満である場合は「在床」の判定がなされる。Vが
第2の設定値以上である場合は「体動」の判定がなされ
る。次に、体動判定があると、第2の判定手段では体動
の強度が判定される。そしてその後、在床判定がある場
合にはタイマーにより計時動作が開始される。ただし、
この計時動作は不在判定または体動判定によりリセット
される。推定手段では体動強度とそれに続く現時点まで
の体動静止時間に基づき現時点での睡眠状態が推定され
る。
The present invention operates as follows by the above configuration. When the piezoelectric element disposed on the bedding undergoes deformation due to body movement, a voltage is generated from the piezoelectric element according to the degree of the deformation. This output signal is filtered by a filter, amplified by an amplifier, and smoothed by a smoother. In the smoothing means, a high-level output is obtained when the above-described coarse body motion occurs, and a low-level output is obtained by the above-described fine body motion when the body is at rest and in a resting state. Based on this fact, the first determination unit makes the following determination according to the signal level V of the smoothing unit. That is, when V is less than the first set value, the determination of “absence” is made. V is the first
If the value is equal to or more than the set value and is less than the second predetermined value, the determination of “occupied” is made. If V is greater than or equal to the second set value, a determination of "body movement" is made. Next, if there is a body movement determination, the second determination unit determines the strength of the body movement. After that, when there is an in-bed determination, a timer starts a timer operation. However,
This timing operation is reset by the absence determination or the body movement determination. The estimating means estimates the current sleep state based on the body motion intensity and the subsequent body motion stationary time up to the present time.

【0012】また本発明は、演算手段により現時点より
一定時間前までの期間を対象として体動の発生頻度が演
算され、タイマーにより現時点での体動静止時間が計時
され、推定手段により上記体動発生頻度と体動静止時間
とに基づき睡眠状態が推定される。
Further, according to the present invention, the frequency of occurrence of body motion is calculated for a period up to a predetermined time before the current time by the calculation means, the body motion stationary time at the current time is measured by the timer, and the body movement is estimated by the estimation means. The sleep state is estimated based on the occurrence frequency and the body motion quiescent time.

【0013】さらに本発明は、第2の判定手段で判定さ
れた体動強度と、タイマーにより計時される現時点まで
の体動静止時間と、演算手段により演算される体動発生
頻度とに基づき睡眠状態が推定される。
[0013] Further, the present invention provides a sleep based on the body motion intensity determined by the second determining means, the body motion stationary time up to the present time measured by the timer, and the body motion occurrence frequency calculated by the calculating means. The state is estimated.

【0014】[0014]

【実施例】以下本発明の第1の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。図1は本実施例をベッドに装着した際の
斜視図、図2はブロック図である。図1および図2にお
いて、1は圧電素子でポリフッ化ビニリデン(PVD
F)等の高分子圧電材料を薄膜状にし両面に可とう性の
電極膜を付着させテープ状に成形されたもので、図1の
ようにマットレス8の表面に固定されてある。9は回路
ユニットで、フィルター2、増幅手段3、平滑化手段
4、第1の判定手段5、第2の判定手段10、推定手段
11(図1では図示せず)を内蔵している。圧電素子1
と回路ユニット9とはシードル線12で接続されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view when the present embodiment is mounted on a bed, and FIG. 2 is a block diagram. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a piezoelectric element made of polyvinylidene fluoride (PVD).
F) or the like, a thin film made of a high-molecular piezoelectric material, a flexible electrode film is adhered to both surfaces thereof, and formed into a tape shape, and is fixed to the surface of the mattress 8 as shown in FIG. Reference numeral 9 denotes a circuit unit, which includes a filter 2, an amplification unit 3, a smoothing unit 4, a first determination unit 5, a second determination unit 10, and an estimation unit 11 (not shown in FIG. 1). Piezoelectric element 1
And the circuit unit 9 are connected by a cider wire 12.

【0015】この実施例の構成によれば、本発明は以下
のように作用する。寝具上に人体が存在する場合、前記
のような人体の細体動と粗体動により圧電素子1が変形
を受けると、その変形の程度に応じて圧電素子1より電
圧が発生する。図3および図4に圧電素子1から出力さ
れた実際の出力信号を示す。同図においてレベルの大き
な信号は入床、寝返り、離床といった粗体動の場合のも
のである。図4は図3の拡大波形図であるが、人体が在
床していて安静状態を維持していると細体動すなわち人
体の心臓の活動や呼吸活動により伝搬される身体の微小
な体動が図4のように圧電素子1により検出される。
According to the structure of this embodiment, the present invention operates as follows. When a human body is present on the bedding and the piezoelectric element 1 is deformed by the fine body movement and the coarse body movement as described above, a voltage is generated from the piezoelectric element 1 according to the degree of the deformation. 3 and 4 show actual output signals output from the piezoelectric element 1. FIG. In the figure, a signal having a large level is a signal in the case of a rough movement such as entering a bed, turning over, or leaving a bed. FIG. 4 is an enlarged waveform diagram of FIG. 3, but when the human body is in bed and maintains a resting state, fine body movements, that is, minute body movements of the body propagated by the heart activity and respiratory activity of the human body. Are detected by the piezoelectric element 1 as shown in FIG.

【0016】圧電素子1の出力信号はフィルター2で約
1〜約10Hzの成分が通過され増幅手段3により増幅さ
れた後、平滑化手段4により平滑化される。図5に実際
に人が就寝した際の平滑化手段4から出力された出力信
号Vを示す。同図より入床、寝返り、離床といった粗体
動が起こった場合はVが大きいが、それ以外の安静状態
の場合は前記の細体動によりレベルの低い信号が得られ
る。また、人体が存在しなければVはゼロとなる。この
ことに基づき、第1の判定手段5ではVに応じて以下の
判定がなされる。すなわち、Vがあらかじめ定められた
第1の設定値(図5中のVa)未満である場合はベッド
上に人体が存在しない、すなわち「不在」と判定され
る。Vが第1の設定値Va以上でありかつあらかじめ定
められた第2の設定値(図5中のVb)未満である場合
はベッド上に人体が安静状態で存在する、すなわち「在
床」と判定される。Vが第2の設定値Vb以上である場
合はベッド上で人体が粗体動を生起した、すなわち「体
動」と判定される。Va、Vbは実験的に求めることが
できる。
The output signal of the piezoelectric element 1 is passed through a filter 2 at about 1 Hz to about 10 Hz, amplified by an amplifying means 3, and then smoothed by a smoothing means 4. FIG. 5 shows an output signal V output from the smoothing means 4 when a person actually goes to bed. As shown in the figure, V is large when a coarse body motion such as entering the bed, turning over, or leaving the bed, but in other resting states, a signal with a low level is obtained by the fine body motion. If no human body exists, V becomes zero. Based on this, the first determination means 5 makes the following determination according to V. That is, when V is less than a predetermined first set value (Va in FIG. 5), it is determined that no human body exists on the bed, that is, “absence”. When V is greater than or equal to the first set value Va and less than the second set value (Vb in FIG. 5), the human body is resting on the bed, that is, “being in bed”. Is determined. When V is greater than or equal to the second set value Vb, it is determined that the human body has caused a coarse movement on the bed, that is, “body movement”. Va and Vb can be obtained experimentally.

【0017】次に、体動判定がある場合、第2の判定手
段10では図5下段に示すように体動の強度B1(以下
体動の強度B1をB1と呼称する)が判定される。体動
判定の後、在床判定がある場合にはタイマー6により体
動静止時間T(以下体動静止時間TをTと呼称する)の
計時動作が開始される。ただし、この計時動作は不在判
定または体動判定によりリセットされる。推定手段では
B1とTに基づき現時点での睡眠状態が推定される。以
下にその推定過程を説明する。先に述べたように、体動
静止の開始時点での覚醒度W(以下覚醒度WをWと呼称
する)が異なるとそれ以降の睡眠深度S(以下睡眠深度
SをSと呼称する)の推移に差異が生じるので、体動静
止が同一時間継続しても異なる睡眠深度が現れる場合が
ある。したがって、まず体動が発生した時点での覚醒度
Wをそのときの体動強度B1から求め、次にWとTから
Sを推定する。ここで、図6にB1とWとの関係を、図
7にWとTとSの関係を示す。同図よりB1が高い程W
も高く、Wが高いとTが長くてもSは浅い。図6よりB
1からWを求め、次に図7よりWとTからSを求める。
図6および図7の関係は睡眠実験により求めることがで
きる。
Next, when there is a body movement determination, the second determination means 10 determines the body movement intensity B1 (hereinafter the body movement intensity B1 is referred to as B1) as shown in the lower part of FIG. After the body motion determination, if there is a bed determination, the timer 6 starts a time measurement operation of the body motion stationary time T (hereinafter, the body motion stationary time T is referred to as T). However, this timing operation is reset by the absence determination or the body movement determination. The estimating means estimates the current sleep state based on B1 and T. The estimation process will be described below. As described above, when the arousal level W (hereinafter, arousal level W is referred to as W) at the start of the body motion rest is different, the subsequent sleep depth S (hereinafter, the sleep depth S is referred to as S) is different. Since there is a difference in the transition, different sleep depths may appear even when the body motion stillness continues for the same time. Therefore, first, the arousal level W at the time when the body motion occurs is obtained from the body motion intensity B1 at that time, and then S is estimated from W and T. Here, FIG. 6 shows the relationship between B1 and W, and FIG. 7 shows the relationship between W, T and S. As shown in FIG.
When W is high, S is shallow even if T is long. B from FIG.
W is obtained from 1 and then S is obtained from W and T from FIG.
6 and 7 can be obtained by a sleep experiment.

【0018】上記作用により、本実施例では従来判定で
きなかった睡眠深度を体動強度と体動静止時間とに基づ
き推定することができるといった効果がある。
According to the above operation, the present embodiment has an effect that the sleep depth which could not be determined conventionally can be estimated based on the body motion intensity and the body motion rest time.

【0019】次に本発明の第2の実施例を以下に説明す
る。本実施例が上記実施例と相違する点は、図8に示す
ように、第1の判定手段5の体動判定出力に基づき体動
の発生頻度B2(以下体動の発生頻度B2をB2と呼称
する)を演算する演算手段13と、タイマー6および演
算手段12の出力信号に基づき睡眠状態を推定する推定
手段11とから構成される点にある。
Next, a second embodiment of the present invention will be described below. This embodiment is different from the above-described embodiment in that, as shown in FIG. 8, the frequency of occurrence of body movement B2 (hereinafter, the frequency of occurrence of body movement B2 is B2 based on the body movement determination output of the first determination unit 5). (Hereinafter referred to as “calculation means”) and estimating means 11 for estimating the sleep state based on the output signals of the timer 6 and the calculation means 12.

【0020】この実施例の構成によれば、本発明は以下
のように作用する。すなわち、体動が発生した時点より
一定時間前までの期間を対象としてB2が演算され、そ
の後、在床判定がある場合にはタイマー6により体動静
止時間Tの計時動作が開始される。ただし、この計時動
作は不在判定または体動判定によりリセットされる。推
定手段ではB2とTに基づき睡眠状態が推定される。以
下にその推定の過程を説明する。まずB2に基づき覚醒
度Wが求られ、次に第1の実施例と同様にWとTからS
を推定する。ここで、図9にB2とWとの関係を示す。
同図よりB2が高い程Wも高い。図9よりB2からWを
もとめ、次に図7よりWとTからSを求める。図9の関
係は睡眠実験により求めることができる。
According to the structure of this embodiment, the present invention operates as follows. That is, B2 is calculated for a period up to a predetermined time before the point in time when the body motion occurs, and then, when there is a bed determination, the timer 6 starts the timekeeping operation of the body motion stationary time T. However, this timing operation is reset by the absence determination or the body movement determination. The estimating means estimates the sleep state based on B2 and T. The process of the estimation will be described below. First, the arousal level W is calculated based on B2, and then S from W and T as in the first embodiment.
Is estimated. Here, FIG. 9 shows the relationship between B2 and W.
As shown in the figure, W is higher as B2 is higher. From FIG. 9, W is obtained from B2, and then S is obtained from W and T from FIG. 9 can be obtained by a sleep experiment.

【0021】上記作用により、第1の実施例と同様に本
実施例では従来判定できなかった体動発生頻度および体
動静止時間に基づき睡眠深度を推定するので、第1の実
施例と同様に従来はできなかった睡眠深度を判定するこ
とができるといった効果がある。
According to the above operation, the sleep depth is estimated on the basis of the body motion occurrence frequency and the body motion stationary time which could not be determined conventionally in the present embodiment as in the first embodiment. There is an effect that it is possible to determine the sleep depth that could not be conventionally achieved.

【0022】さらに本発明の第3の実施例を以下に説明
する。本実施例が上記実施例と相違する点は、図10に
示すように、第1の判定手段5の体動判定出力に基づき
体動の発生頻度を演算する演算手段13と、第2の判定
手段10、タイマー6および演算手段13の出力信号に
基づき睡眠状態を推定する推定手段11とから構成され
る点にある。
Further, a third embodiment of the present invention will be described below. This embodiment is different from the above-described embodiment in that, as shown in FIG. 10, a calculating means 13 for calculating the frequency of occurrence of body movement based on the body movement determination output of the first determining means 5, The present invention is characterized by comprising a means 10, a timer 6, and an estimating means 11 for estimating a sleep state based on an output signal of the calculating means 13.

【0023】この実施例の構成によれば、本発明は以下
のように作用する。すなわち、体動判定がある場合、第
2の判定手段10では体動の強度B1が判定されるとと
もに、演算手段13により体動が発生した時点より一定
時間前までの期間を対象として体動の発生頻度B2が演
算されるが、その後、在床判定がある場合にはタイマー
6により体動静止時間Tの計時動作が開始される。ただ
し、この計時動作は不在判定または体動判定によりリセ
ットされる。推定手段ではB1とB2とTに基づき現時
点での睡眠状態が推定される。以下にその推定過程を説
明する。まず体動が発生した時点での覚醒度WをB1と
B2から求め、次にWとTからSを推定する。ここで、
図11にB1とB2とWの関係を示す。同図よりB1、
B2双方が高い程Wも高い。図11よりB1とB2から
Wを求め、次に図7よりWとTからSを求める。図11
の関係は睡眠実験により求めることができる。
According to the configuration of this embodiment, the present invention operates as follows. That is, when there is a body movement determination, the second determination means 10 determines the strength B1 of the body movement, and the calculation means 13 performs the movement of the body movement for a certain period of time before the time when the body movement occurred. The occurrence frequency B2 is calculated, and thereafter, when there is a bed presence determination, the timer 6 starts the time counting operation of the body movement stationary time T. However, this timing operation is reset by the absence determination or the body movement determination. The estimating means estimates the current sleep state based on B1, B2, and T. The estimation process will be described below. First, the arousal level W at the time when the body motion occurs is obtained from B1 and B2, and then S is estimated from W and T. here,
FIG. 11 shows the relationship between B1, B2, and W. According to FIG.
W is higher as both B2 are higher. W is obtained from B1 and B2 from FIG. 11, and then S is obtained from W and T from FIG. FIG.
Can be obtained by a sleep experiment.

【0024】上記作用により、体動強度、体動発生頻度
および体動静止時間に基づき睡眠深度を推定するので、
上記第1および第2の実施例よりも精度よく睡眠深度を
判定することができるといった効果がある。
According to the above operation, the sleep depth is estimated based on the body motion intensity, the body motion occurrence frequency, and the body motion stationary time.
There is an effect that the sleep depth can be determined more accurately than in the first and second embodiments.

【0025】以上では体動の強度、発生頻度より覚醒度
Wを求める構成であるが、体動判定の継続時間Tbや、
平滑化手段の信号レベルVの積分値Ibを演算し、Tb
やIbからWを求めるといった構成にしても良い。
In the above description, the arousal level W is obtained from the strength and occurrence frequency of body movement.
The integrated value Ib of the signal level V of the smoothing means is calculated, and Tb
Or W may be obtained from Ib.

【0026】以上の実施例において、従来例で説明した
入眠検出のための判定時間Toを図7のようにWに応じ
て設定を変更するよう演算する構成とすれば、入眠検出
の精度が向上するといった効果がある。
In the above embodiment, if the determination time To for detecting the falling asleep described in the conventional example is calculated so as to change the setting according to W as shown in FIG. 7, the accuracy of the falling asleep detection is improved. It has the effect of doing.

【0027】また、以上の実施例では圧電素子により人
体の体動を検出したが、他の検出手段、例えば静電容量
センサや赤外線センサ、超音波センサ等により体動を検
出する構成としてもよい。
In the above embodiment, the body movement of the human body is detected by the piezoelectric element. However, the body movement may be detected by other detecting means, for example, a capacitance sensor, an infrared sensor, an ultrasonic sensor, or the like. .

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本発明の睡眠状態判
定装置によれば次の効果が得られる。
As described above, according to the sleep state judging device of the present invention, the following effects can be obtained.

【0029】従来判定できなかった睡眠深度を体動強度
と体動静止時間とに基づき推定することができる。
The sleep depth that could not be determined conventionally can be estimated based on the body motion intensity and the body motion rest time.

【0030】また、従来判定できなかった睡眠深度を体
動発生頻度と体動静止時間に基づき推定することができ
る。
In addition, the sleep depth that could not be determined conventionally can be estimated based on the body motion occurrence frequency and the body motion stationary time.

【0031】また、体動強度、体動発生頻度および体動
静止時間に基づき睡眠深度を推定するので、精度よく睡
眠深度を判定することができる。
Further, since the sleep depth is estimated based on the body motion intensity, the body motion occurrence frequency, and the body motion rest time, the sleep depth can be accurately determined.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における睡眠状態判定装
置の外観斜視図
FIG. 1 is an external perspective view of a sleep state determination device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同装置のブロック図FIG. 2 is a block diagram of the apparatus.

【図3】同装置の圧電素子からの出力を示す波形図FIG. 3 is a waveform chart showing an output from a piezoelectric element of the device.

【図4】同装置の圧電素子からの出力を示す拡大波形図FIG. 4 is an enlarged waveform diagram showing an output from a piezoelectric element of the device.

【図5】同装置の平滑化手段からの出力を示す波形図FIG. 5 is a waveform chart showing an output from a smoothing means of the apparatus.

【図6】体動強度と覚醒度との関係を示す特性図FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between body motion intensity and arousal level.

【図7】覚醒度と体動静止時間と睡眠深度との関係を示
す特性図
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between the arousal level, the body motion rest time, and the sleep depth.

【図8】本発明の第2の実施例における睡眠状態判定装
置のブロック図
FIG. 8 is a block diagram of a sleep state determination device according to a second embodiment of the present invention.

【図9】体動発生頻度と覚醒度との関係を示す特性図FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a body motion occurrence frequency and a degree of arousal.

【図10】本発明の第3の実施例における睡眠状態判定
装置のブロック図
FIG. 10 is a block diagram of a sleep state determination device according to a third embodiment of the present invention.

【図11】体動強度、体動発生頻度と覚醒度との関係を
示す特性図
FIG. 11 is a characteristic diagram showing a relationship between body movement intensity, body movement occurrence frequency, and arousal level.

【図12】従来の睡眠状態判定装置のブロック図FIG. 12 is a block diagram of a conventional sleep state determination device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電素子 2 フィルター 3 増幅手段 4 平滑化手段 5 第1の判定手段 6 タイマー 7 入眠判定手段 8 マットレス 9 回路ユニット 10 第2の判定手段 11 推定手段 12 シールド線 13 演算手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric element 2 Filter 3 Amplifying means 4 Smoothing means 5 First judging means 6 Timer 7 Sleeping judging means 8 Mattress 9 Circuit unit 10 Second judging means 11 Estimating means 12 Shield wire 13 Arithmetic means

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】寝具に配設された圧電素子と、前記圧電素
子の信号のある特定の周波数成分をろ波するフィルター
と、前記フィルターの信号を増幅する増幅手段と、前記
増幅手段の信号を平滑化する平滑化手段と、前記平滑化
手段の信号レベルにより不在、在床、体動を判定する第
1の判定手段と、前記第1の判定手段の体動判定出力が
なされると前記平滑化手段の信号レベルの強度を判定す
る第2の判定手段と、前記第1の判定手段の出力信号に
基づき作動するタイマーと、前記第2の判定手段と前記
タイマーの出力信号とに基づき睡眠状態を推定する推定
手段とからなる睡眠状態判定装置。
A piezoelectric element disposed on the bedding, a filter for filtering a specific frequency component of a signal of the piezoelectric element, amplifying means for amplifying a signal of the filter, and a signal for the amplifying means. Smoothing means for smoothing, first determining means for determining absence, occupancy, and body movement based on a signal level of the smoothing means; and smoothing when a body movement determining output of the first determining means is made. Second determining means for determining the intensity of the signal level of the converting means, a timer which operates based on an output signal of the first determining means, and a sleep state based on the second determining means and an output signal of the timer. A sleep state determination device comprising: an estimation unit that estimates a sleep state.
【請求項2】第1の判定手段の体動判定出力に基づき体
動の発生頻度を演算する演算手段と、タイマーおよび前
記演算手段の出力信号に基づき睡眠状態を推定する推定
手段とからなる請求項1記載の睡眠状態判定装置。
2. The method according to claim 1, further comprising calculating means for calculating a frequency of occurrence of body movement based on the body movement determination output of the first determining means, and estimating means for estimating a sleep state based on an output signal of the timer and the calculating means. Item 7. The sleep state determination device according to Item 1.
【請求項3】第1の判定手段の体動判定出力に基づき体
動の発生頻度を演算する演算手段と、第2の判定手段、
タイマーおよび前記演算手段の出力信号に基づき睡眠状
態を推定する推定手段とからなる請求項1記載の睡眠状
態判定装置。
3. A calculating means for calculating a frequency of occurrence of body movement based on a body movement determination output of the first determining means, a second determining means,
2. The sleep state determination device according to claim 1, further comprising: a timer and an estimation unit configured to estimate a sleep state based on an output signal of the calculation unit.
JP3261693A 1991-10-09 1991-10-09 Sleep state determination device Expired - Fee Related JP2718303B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3261693A JP2718303B2 (en) 1991-10-09 1991-10-09 Sleep state determination device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3261693A JP2718303B2 (en) 1991-10-09 1991-10-09 Sleep state determination device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0595935A JPH0595935A (en) 1993-04-20
JP2718303B2 true JP2718303B2 (en) 1998-02-25

Family

ID=17365403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3261693A Expired - Fee Related JP2718303B2 (en) 1991-10-09 1991-10-09 Sleep state determination device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2718303B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070118054A1 (en) * 2005-11-01 2007-05-24 Earlysense Ltd. Methods and systems for monitoring patients for clinical episodes
JP2005237570A (en) * 2004-02-25 2005-09-08 Daikin Ind Ltd Sleep state decision system, sleep state decision method, and sleep state decision program
JP6127739B2 (en) * 2013-06-03 2017-05-17 アイシン精機株式会社 Sleep state determination device
JP7096461B2 (en) * 2017-07-26 2022-07-06 株式会社スリープシステム研究所 Sleep environment temperature control device and sleep environment temperature control method
JP6737833B2 (en) * 2018-05-02 2020-08-12 ナイトバランス ベー.フェー.Nightbalance B.V. Sleep state detection that blocks the sleep-in period
CN116369874B (en) * 2023-03-27 2023-12-12 浙江想能睡眠科技股份有限公司 Human health detection method, system and storage medium based on mattress data

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0595935A (en) 1993-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5902255A (en) Human monitoring device
US20090119841A1 (en) Bed apparatus and method of determining body movement
JP2002219116A (en) Sleep cycle detector
JP2780465B2 (en) Sleep state determination device
JP2979713B2 (en) Sleep state determination device
JP2817358B2 (en) Sleep detection device
JP3099338B2 (en) Sleep detection device and in-bed determination device
JP2718303B2 (en) Sleep state determination device
JP2768025B2 (en) Sleep detection device
JP2950038B2 (en) Sleep evaluation device
JPH1128195A (en) Health management monitoring method and its device
JP2718291B2 (en) Sleep detection device
JPH04348741A (en) Sleeping state deciding device
JP2001231864A (en) Comfortable alarm device
JPH04109960A (en) Evaluating device for sleep
JP2001061797A (en) Fall-asleep judgment device
JP2768024B2 (en) Sleep detection device
US10617345B2 (en) Sleep stage estimating apparatus, biological data estimating apparatus, sleep stage estimating method, and biological data estimating method
JP2817357B2 (en) Sleep detection device
JPH03222941A (en) Sleeping judging apparatus
JPS63222711A (en) Reclining apparatus
JP2718324B2 (en) Wakeup determination device
JPH05245148A (en) Sleeping sense inferring device and alarm device
JPH09154835A (en) Doze detecting device
JPH04272745A (en) Sleep detecting device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071114

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081114

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091114

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees