JP2768024B2 - Sleep detection device - Google Patents

Sleep detection device

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JP2768024B2
JP2768024B2 JP3032665A JP3266591A JP2768024B2 JP 2768024 B2 JP2768024 B2 JP 2768024B2 JP 3032665 A JP3032665 A JP 3032665A JP 3266591 A JP3266591 A JP 3266591A JP 2768024 B2 JP2768024 B2 JP 2768024B2
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signal
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sleep
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弘之 荻野
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Panasonic Holdings Corp
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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検出
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 detecting device for detecting sleep.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の睡眠検出装置は、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62−253034
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63−1500
47号公報)であり、いずれも図10に示すように脳波
や眼球運動、脈波等の生体信号を検出する検出手段1
と、検出手段1からの信号を処理する信号処理手段2
と、信号処理手段2の出力により入眠を判定する判定手
段3から構成されていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, this kind of sleep detecting apparatus detects a sleep by performing a waveform processing of a detection signal by detecting, for example, an electroencephalogram or eye movement of a human body (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-2553034).
Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-1500) and a method in which a pulse wave of a human body is detected and the waveform of a detection signal is processed to determine falling asleep.
No. 47 gazette), and as shown in FIG. 10, detecting means 1 for detecting biological signals such as brain waves, eye movements, and pulse waves.
A signal processing means 2 for processing a signal from the detection means 1
And determination means 3 for determining whether or not to fall asleep based on the output of the signal processing means 2.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、脳波や眼球運動、脈波等を検出する検出手
段1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う課
題があった。
However, in the above-mentioned conventional configuration, since the detecting means 1 for detecting brain waves, eye movements, pulse waves, etc. is directly mounted on the scalp or skin of a human body, there is a sense of discomfort due to the mounting. There was a problem that sleep was disturbed.

【0004】本発明は上記課題を解決するもので、その
第1の目的は、就寝時の人体の体動パターンを人体に非
接触で検出することにより、上記のような検出手段を人
体に装着せず非接触で容易に入眠を検出することにあ
る。
A first object of the present invention is to mount the above detecting means on a human body by detecting a body motion pattern of the human body at bedtime without contact with the human body. It is to detect falling asleep easily without contact without contact.

【0005】第2の目的は、体動の大きさの個人差を考
慮し、体動を検出するための設定値を使用者が任意に設
定可能にすることにより確実に体動を検出して入眠を検
出することにある。
A second object is to reliably detect a body motion by allowing a user to arbitrarily set a set value for detecting the body motion in consideration of individual differences in the size of the body motion. To detect falling asleep.

【0006】第3の目的は、体動の大きさを逐次記憶す
ることにより体動を検出するための設定値を学習して確
実に体動を検出して入眠を検出することにある。
A third object of the present invention is to store a magnitude of a body motion sequentially, thereby learning a set value for detecting the body motion, and reliably detect the body motion to detect falling asleep.

【0007】第4の目的は、体動パターンの個人差を考
慮し、体動パターンから入眠を検出するための設定値を
使用者が任意に設定可能にすることにより確実に入眠を
検出することにある。
A fourth object is to reliably detect falling asleep by allowing a user to arbitrarily set a set value for detecting a falling asleep from a body movement pattern in consideration of individual differences in a body movement pattern. It is in.

【0008】第5の目的は、体動パターンを逐次記憶す
ることにより入眠を検出するための設定値を学習して確
実に入眠を検出することにある。
A fifth object is to detect a falling asleep reliably by learning a set value for detecting a falling asleep by sequentially storing body movement patterns.

【0009】[0009]

【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器と、
前記増幅器の信号を整流する整流器と、前記整流器の信
号を所定時間当り積分する積分器と、前記積分器の信号
レベルがあらかじめ定められた第1の設定値未満である
場合は前記寝具上に人体が存在しないと判定する不在判
定手段と、前記積分器の信号レベルが前記第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
である場合は前記寝具上に人体が安静状態で存在すると
判定する在床判定手段と、前記積分器の信号レベルが前
記第2の設定値以上である場合は前記寝具上で人体が体
動を生起したと判定する体動判定手段と、前記在床判定
手段の信号により計時動作を開始するとともに前記不在
判定手段または前記体動判定手段の信号により計時動作
をリセットするタイマーと、前記タイマーにより計時さ
れる計時時間があらかじめ定められた設定時間を越えれ
ば前記寝具上で人体が入眠したと判定する入眠判定手段
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. An amplifier for amplifying the signal of the filter;
A rectifier for rectifying the signal of the amplifier, an integrator for integrating the signal of the rectifier per predetermined time , and a human body on the bedding when a signal level of the integrator is less than a predetermined first set value. Absent determining means for determining that there is no human body, and a human body resting on the bedding when the signal level of the integrator is equal to or more than the first set value and less than a predetermined second set value. Bed determination means for determining that the human body is present in the body, body movement determination means for determining that the human body has caused body movement on the bedding when the signal level of the integrator is equal to or more than the second set value, There is a timer that starts a timekeeping operation in response to a signal from the presence determination means and resets the timekeeping operation in response to a signal from the absence determination means or the body movement determination means, and a timekeeping time measured by the timer. Ecklonia human body on the bedding when exceeds the setting time determined is composed of a determined sleep onset determination means that there was input Nemushi.

【0010】また第2の目的を達成するために本発明
は、前記積分器の信号レベルを表示する表示手段と、前
記表示手段に表示された内容に基づき前記第1の設定値
および前記第2の設定値を手動で設定することが可能な
設定手段を有する。
In order to achieve the second object, the present invention provides a display means for displaying the signal level of the integrator, and the first set value and the second set value based on the contents displayed on the display means. And setting means capable of manually setting the set value of.

【0011】また第3の目的を達成するために本発明
は、前記積分器の信号レベルをあらかじめ定められた周
期でサンプリングし記憶する記憶手段と、前記記憶手段
に記憶された記憶内容の最小値と最大値を演算する演算
手段と、前記最小値を前記第1の設定値とし前記最大値
を前記第2の設定値とする設定手段とを有する。
In order to achieve the third object, the present invention provides a storage means for sampling and storing a signal level of the integrator at a predetermined cycle, and a minimum value of storage contents stored in the storage means. And a calculating means for calculating the maximum value and the maximum value, and setting means for setting the minimum value to the first set value and the maximum value to the second set value.

【0012】また第4の目的を達成するために本発明
は、前記設定時間を手動で変更することが可能な設定手
段を有する。
In order to achieve a fourth object, the present invention has a setting means capable of manually changing the set time.

【0013】さらに第5の目的を達成するために本発明
は、前記タイマーの計時動作が前記不在判定手段または
前記体動判定手段の信号によりリセットされる毎に前記
タイマーにより計時された計時時間を記憶する記憶手段
と、前記記憶手段に記憶された計時時間の度数分布を演
算する第1の演算手段と、前記度数分布においてある時
間Tまでの累積度数と全累積度数との比があらかじめ定
められたある値となるよう時間Tを演算して求める第2
の演算手段と、一定期間毎に上記の記憶、演算動作を行
なって時間Tを前記設定時間として設定する設定手段と
を有する。
Further, in order to achieve the fifth object, the present invention provides a method for measuring the time counted by the timer each time the time counting operation of the timer is reset by the signal of the absence determining means or the body movement determining means. Storage means for storing, first calculating means for calculating the frequency distribution of the measured time stored in the storage means, and a ratio between the cumulative frequency up to a certain time T and the total cumulative frequency in the frequency distribution is predetermined. The second time which is obtained by calculating the time T so as to be a certain value.
And setting means for setting the time T as the set time by performing the above-mentioned storage and calculation operations at regular intervals.

【0014】[0014]

【作用】本発明は上記構成によって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
活動により伝搬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。さて上記のような細体動と粗体動により寝
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、次に増幅器による増
幅、整流器による整流が行われ、さらに積分器により所
定時間当り積分される。積分器では上記のような粗体動
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上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、積分器の信
号レベルに応じて以下の判定がなされる。すなわち、積
分器の信号レベル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判定手段により寝具上に人体が存
在しないと判定される。積分器の信号レベルが第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判定手段により寝床上に人体が安
静状態で存在すると判定される。積分器の信号レベルが
第2の設定値以上である場合は体動判定手段により前記
寝具上で人体が体動を生起したと判定される。次に、在
床判定手段の信号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手段
または体動判定手段の信号によりリセットされる。そし
て、入眠判定手段ではタイマー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を越えれば寝具上で
人体が入眠したと判定する。
The present invention operates as follows by the above configuration. Here, the body motion of the human body when the human body is present on the bedding is defined separately in the following two. The minute body movements propagated by the activity of the heart and respiration of the human body are referred to as fine body movements, and large body movements such as entering the bed, getting up, and turning over are referred to as coarse body movements. When the piezoelectric element disposed on the bedding is deformed by the fine body movement and the coarse body movement as described above, a voltage is generated from the piezoelectric element according to the degree of the deformation. This output signal is filtered by a filter, then amplified by an amplifier, rectified by a rectifier , and further processed by an integrator.
It is integrated per fixed time . In the integrator, 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 following determination is made according to the signal level of the integrator. That is, when the signal level of the integrator is less than the first predetermined value, the absence determining means determines that no human body exists on the bedding. When the signal level of the integrator is equal to or higher than the first set value and lower than a predetermined second set value, it is determined by the on-bed determination means that the human body is present on the bed in a resting state. When the signal level of the integrator is equal to or higher than the second set value, the body movement determining means determines that the human body has caused body movement on the bedding. Next, when there is a signal from the occupancy determination means, the timer starts a time counting operation. However, this timing operation is reset by a signal from the absence determining means or the body movement determining means. Then, if the time measured by the timer exceeds a predetermined set time, the sleep determining means determines that the human body has fallen asleep on the bedding.

【0015】また本発明は、表示手段に表示された前記
積分器の信号レベルに基づき前記第1の設定値および前
記第2の設定値が手動で設定される。
Further, according to the present invention, the first set value and the second set value are manually set based on the signal level of the integrator displayed on the display means.

【0016】また本発明は、記憶手段により前記積分器
の信号レベルが記憶されると、記憶内容の最小値と最大
値が演算され、最小値・最大値がそれぞれ前記第1の設
定値・前記第2の設定値とされる。
Further, according to the present invention, when the signal level of the integrator is stored by the storage means, the minimum value and the maximum value of the stored contents are calculated, and the minimum value and the maximum value are respectively set to the first set value and the first value. This is the second set value.

【0017】また本発明は、前記設定時間が手動で変更
される。さらに本発明は、前記タイマーの計時動作が前
記不在判定手段または前記体動判定手段の信号によりリ
セットされる毎に前記タイマーにより計時された計時時
間が記憶される。そして記憶された計時時間の度数分布
が演算され、演算された度数分布において、ある時間T
までの累積度数と全累積度数との比があらかじめ定めら
れたある値となるよう時間Tが演算され、時間Tが前記
設定時間として設定される。
Further, according to the present invention, the set time is manually changed. Further, in the present invention, each time the timer operation of the timer is reset by the signal of the absence determination means or the body movement determination means, the time measured by the timer is stored. Then, the frequency distribution of the stored time is calculated, and in the calculated frequency distribution, a certain time T
Time T is calculated so that the ratio of the cumulative frequency up to and the total cumulative frequency becomes a predetermined value, and time T is set as the set time.

【0018】[0018]

【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、4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15の表面に固定されてある。5は回
路ユニットで、フィルター6、増幅器7、整流器8、積
分器9、不在判定手段10、在床判定手段11、体動判
定手段12、タイマー13および入眠判定手段14(図
1では図示せず)を内蔵している。圧電素子4と回路ユ
ニット5とはシールド線16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 4 denotes a piezoelectric element made of polyvinylidene fluoride (PVD).
F) or the like is formed into a thin film of a polymer piezoelectric material, and 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 15 as shown in FIG. Reference numeral 5 denotes a circuit unit, which includes a filter 6, an amplifier 7, a rectifier 8, an integrator 9, an absence judging unit 10, an occupancy judging unit 11, a body movement judging unit 12, a timer 13, and a sleep judging unit 14 (not shown in FIG. 1). ) Built-in. The piezoelectric element 4 and the circuit unit 5 are connected by a shield wire 16.

【0019】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、上記
のような人体の細体動と粗体動により圧電素子4が変形
を受けると、その変形の程度に応じて圧電素子4より電
圧が発生する。図3a、bに圧電素子4からの実際の出
力信号を示す。図3aの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3b
は図3a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3
bのように圧電素子4により検出される。
According to the configuration of this embodiment, the present invention operates as follows. When a human body is present on the bedding and the piezoelectric element 4 is deformed by the fine body movement and the coarse body movement as described above, a voltage is generated from the piezoelectric element 4 according to the degree of the deformation. 3a and 3b show actual output signals from the piezoelectric element 4. FIG. The large-level signal in FIG. 3A is for a rough movement such as entering the bed, turning over, or leaving the bed. FIG. 3b
FIG. 3A is an enlarged waveform diagram of FIG. 3A. When the human body is in bed and kept in a resting state, fine body motion, that is, minute body motion propagated by the heart activity and respiratory activity of the human body is illustrated. 3
As shown by b, it is detected by the piezoelectric element 4.

【0020】圧電素子4の出力信号はフィルター6で約
1〜約10Hzの成分が通過され増幅器7により増幅され
た後、整流器8により整流され積分器9により所定時間
当り積分される。図4に実際に人が就寝した際の積分器
9からの出力信号を示す。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大きな信号がでるが、
それ以外の安静状態の場合は上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信
号レベルはゼロとなる。このことに基づき、積分器9の
信号レベルに応じて以下の判定がなされる。すなわち、
積分器9の信号レベルがあらかじめ定められた第1の設
定値(図4中のVa)未満である場合は不在判定手段1
0によりベッド上に人体が存在しないと判定される。積
分器9の信号レベルが第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4中のVb)未
満である場合は在床判定手段11によりベッド上に人体
が安静状態で存在すると判定される。積分器9の信号レ
ベルが第2の設定値Vb以上である場合は体動判定手段
12によりベッド上で人体が粗体動を生起したと判定さ
れる。
The output signal of the piezoelectric element 4 is passed through a filter 6 by a component of about 1 to about 10 Hz, amplified by an amplifier 7, then rectified by a rectifier 8 and given a predetermined time by an integrator 9.
Is integrated . FIG. 4 shows an output signal from the integrator 9 when a person actually goes to bed. As shown in the figure, a large signal is generated when rough movements such as entering the bed, turning over, leaving the bed occur.
In other resting states, a signal with a low level is obtained by the above-mentioned fine body movement. If no human body exists, the signal level becomes zero. Based on this, the following determination is made according to the signal level of the integrator 9. That is,
If the signal level of the integrator 9 is lower than a predetermined first set value (Va in FIG. 4), the absence determination means 1
By 0, it is determined that no human body exists on the bed. When the signal level of the integrator 9 is equal to or higher than the first set value Va and lower than a predetermined second set value (Vb in FIG. 4), the human body rests on the bed by the on-bed determination means 11. It is determined that it exists in the state. When the signal level of the integrator 9 is equal to or higher than the second set value Vb, the body motion determining means 12 determines that the human body has caused a coarse body motion on the bed.

【0021】次に、在床判定手段11の信号がある場合
にはタイマー13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手段10または体動判定手
段12の信号によりリセットされる。そして、入眠判定
手段14ではタイマー13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Tを越えればベッド上で
人体が入眠したと判定する。ここで、上記の設定時間T
を定めることに関し、発明者らは粗体動と睡眠状態との
関係について以下のような検討を行なった。すなわち、
入眠すると粗体動がなくなるといった知見に基づき、睡
眠実験により粗体動のない安静状態の継続時間とその状
態において就寝者が入眠している確率との関係を求め
た。その結果を図5に示す。同図の横軸には安静状態の
継続時間、左側縦軸には安静状態がある時間継続してい
る場合に被験者が入眠している確率をとった。また一般
に人の睡眠は、入眠するとさらに深い睡眠である徐波睡
眠に移行するがさらに時間がたつとある時点で粗体動が
起こって徐波睡眠が終了する。このことから、同図の右
側縦軸には安静状態がある時間継続した場合に粗体動が
起こり徐波睡眠が終了する確率をとった。同図より例え
ば安静状態が15分継続すれば約85%の確率で入眠し
ているとともに、約10%の確率で徐波睡眠が終了して
いるということが判り、安静状態の継続時間を測ること
によって実用化に充分なレベルで入眠判定が可能となっ
た。すなわち、上記の設定時間Tとしては約15分が妥
当であることが判った。
Next, when there is a signal from the occupancy determination means 11, the timer 13 starts a time counting operation. However, this timing operation is reset by a signal from the absence determination means 10 or the body movement determination means 12. If the time measured by the timer 13 exceeds a predetermined time T, the sleep determining means 14 determines that the human body falls asleep on the bed. Here, the above set time T
Regarding the determination of the following, the inventors conducted the following study on the relationship between the rough movement and the sleep state. That is,
Based on the finding that the body motion disappears when falling asleep, the relationship between the duration of the resting state without the coarse body motion and the probability that the sleeping person falls asleep in that state was obtained by a sleep experiment. The result is shown in FIG. The abscissa in the figure indicates the duration of the resting state, and the left ordinate indicates the probability of the subject falling asleep when the resting state continues for a certain time. In general, human sleep shifts to slow wave sleep, which is a deeper sleep when falling asleep, but when more time elapses, coarse movement occurs at a certain point in time, and the slow wave sleep ends. From this, the probability that the resting state is continued for a certain period of time on the right vertical axis in FIG. For example, if the resting state lasts for 15 minutes, it can be understood from the figure that the person falls asleep with a probability of about 85% and that the slow-wave sleep has ended with a probability of about 10%, and measures the duration of the resting state. As a result, falling asleep judgment can be performed at a level sufficient for practical use. That is, it was found that about 15 minutes was appropriate as the set time T.

【0022】荷物等をマットレス14上に置くといった
場合にも圧電素子4が変形を受け電圧を発生するが、荷
物のような無生命の物体には人体の心拍や呼吸に伴う微
小な動きはないので誤動作が生じない。
When a luggage or the like is placed on the mattress 14, the piezoelectric element 4 is deformed to generate a voltage. However, a lifeless object such as a luggage does not have a minute movement accompanying the heartbeat or respiration of the human body. Therefore, no malfunction occurs.

【0023】上記作用により、圧電素子により体動を人
体に非接触で検出し、安静状態の継続時間といった簡単
な変数から入眠を判定するので、従来のように脳波や眼
球運動、脈波を検出する検出手段を人体に装着せず、非
接触で容易に入眠を検出することができるといった効果
がある。
With the above operation, body motion is detected without contact with the human body by the piezoelectric element, and falling asleep is determined from simple variables such as the duration of the resting state. Therefore, brain waves, eye movements, and pulse waves are detected as in the conventional case. There is an effect that the falling asleep can be easily detected in a non-contact manner without attaching the detecting means to the human body.

【0024】上記実施例では圧電素子4をマットレス1
5に配設したが、上記細体動が検出できる範囲内であれ
ば、マットレス15内部に内蔵したりベッドフレームに
配設する構成としてもよいし、さらにふとんやシーツ、
まくら等に内蔵あるいは配設できるような構成としても
よい。
In the above embodiment, the piezoelectric element 4 is connected to the mattress 1
5, but may be built in the mattress 15 or provided on the bed frame as long as the above-mentioned slender body movement can be detected.
It is good also as a structure which can be built in or arranged in a pillow or the like.

【0025】本発明の第2の実施例を以下に説明する。
本実施例が上記の実施例と相違する点は、図6に示すよ
うに、積分器9の信号レベルを表示する表示手段17
と、表示手段17に表示された内容に基づき前記第1の
設定値および前記第2の設定値を手動で設定することが
可能な設定手段18を有した点にある。
A second embodiment of the present invention will be described below.
This embodiment is different from the above-described embodiment in that a display means 17 for displaying the signal level of the integrator 9 as shown in FIG.
And a setting unit 18 capable of manually setting the first set value and the second set value based on the content displayed on the display unit 17.

【0026】上記構成により、使用者自身が表示手段1
7に表示された積分器9の信号レベルに基づき前記第1
の設定値および前記第2の設定値を手動で設定できる。
よって細体動の大きさに個人差があっても使用者が自分
にあった設定値を選択することができるので確実に細体
動を検出して入眠を検出できるといった効果がある。
With the above configuration, the user himself / herself can use the display means 1.
7 based on the signal level of the integrator 9 displayed on the
And the second set value can be manually set.
Therefore, even if there is an individual difference in the size of the fine body movement, the user can select a set value suitable for the user, and there is an effect that the thin body movement can be reliably detected to detect falling asleep.

【0027】本発明の第3の実施例を以下に説明する。
本実施例が上記の実施例と相違する点は、図7に示すよ
うに、積分器9の信号レベルをあらかじめ定められた周
期でサンプリングし記憶する記憶手段19と、記憶手段
19に記憶された記憶内容の最小値と最大値を演算する
演算手段20と、前記最小値を前記第1の設定値とし前
記最大値を前記第2の設定値とする設定手段21とを有
した点にある。
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. 7, a storage unit 19 that samples and stores the signal level of the integrator 9 at a predetermined cycle and a storage unit 19 that stores the signal level. It is characterized in that it has a calculating means 20 for calculating the minimum value and the maximum value of the stored contents, and a setting means 21 for setting the minimum value to the first set value and the maximum value to the second set value.

【0028】上記構成により、記憶手段19で積分器9
の信号レベルが記憶されると、記憶内容の最小値と最大
値が演算され、最小値・最大値がそれぞれ前記第1の設
定値・前記第2の設定値とされる。上記より、細体動の
大きさに個人差があっても細体動の大きさを逐次記憶し
て細体動を検出するための設定値を学習するので確実に
細体動を検出して入眠を検出することができるといった
効果がある。
With the above configuration, the storage means 19 stores the integrator 9
Is stored, the minimum value and the maximum value of the stored contents are calculated, and the minimum value and the maximum value are set as the first set value and the second set value, respectively. From the above, even if there is an individual difference in the size of the fine movement, the magnitude of the fine movement is sequentially stored and the set value for detecting the fine movement is learned, so that the fine movement is reliably detected. There is an effect that falling asleep can be detected.

【0029】本発明の第4の実施例を以下に説明する。
本実施例が上記の実施例と相違する点は、図8に示すよ
うに、設定時間Tを手動で変更することが可能な設定手
段22を有した点にある。これにより、安静状態の継続
時間に個人差があっても使用者が自分にあった設定時間
Tを選択することにより確実に入眠を検出することがで
きるといった効果がある。
A fourth embodiment of the present invention will be described below.
This embodiment is different from the above-described embodiment in that a setting unit 22 capable of manually changing the set time T is provided as shown in FIG. Thus, even if there is an individual difference in the duration of the resting state, there is an effect that the user can surely detect falling asleep by selecting the set time T suitable for himself.

【0030】本発明の第5の実施例を以下に説明する。
本実施例が上記の実施例と相違する点は図9に示すよう
に、タイマー13の計時動作が不在判定手段10または
体動判定手段12の信号によりリセットされる毎にタイ
マー13により計時された計時時間を記憶する記憶手段
23と、記憶手段23に記憶された計時時間の度数分布
を演算する第1の演算手段24と、前記度数分布におい
てある時間Tまでの累積度数と全累積度数との比があら
かじめ定められたある値となるよう時間Tを演算して求
める第2の演算手段25と、一定期間毎に上記の記憶、
演算動作を行なって時間Tを前記設定時間として設定す
る設定手段26とを有する。
A fifth embodiment of the present invention will be described below.
This embodiment differs from the above-described embodiment in that, as shown in FIG. 9, the timer 13 is clocked by the timer 13 each time the timer operation of the timer 13 is reset by a signal from the absence determination unit 10 or the body movement determination unit 12. A storage means 23 for storing the time count; a first calculation means 24 for calculating the frequency distribution of the time count stored in the storage means 23; and the cumulative frequency up to a certain time T in the frequency distribution and the total cumulative frequency. A second calculating means 25 for calculating and calculating a time T so that the ratio becomes a predetermined value;
Setting means 26 for performing an arithmetic operation to set the time T as the set time.

【0031】上記構成により、タイマー13の計時動作
が不在判定手段10または体動判定手段12の信号によ
りリセットされる毎にタイマー13により計時された計
時時間が記憶される。そして記憶された計時時間の度数
分布が演算され、演算された度数分布において、ある時
間Tまでの累積度数と全累積度数との比があらかじめ定
められたある値となるよう時間Tが演算され、時間Tが
設定時間Tとして設定される。これにより、たとえ安静
状態の継続時間に個人差があっても、安静状態の継続時
間を逐次記憶して入眠を検出するための設定時間を学習
するので確実に入眠を検出することができるといった効
果がある。
With the above configuration, each time the time counting operation of the timer 13 is reset by the signal of the absence determination means 10 or the body movement determination means 12, the time measured by the timer 13 is stored. Then, the frequency distribution of the stored clocking time is calculated, and in the calculated frequency distribution, the time T is calculated such that the ratio of the cumulative frequency up to a certain time T to the total cumulative frequency becomes a predetermined value, The time T is set as the set time T. As a result, even if there are individual differences in the duration of the resting state, the duration of the resting state is sequentially stored and the set time for detecting the falling asleep is learned, so that the falling asleep can be detected reliably. There is.

【0032】以上の実施例は寝具に圧電素子を配設する
ものであったが、ソファや勉強椅子等の家具に圧電素子
を配設した構成で入眠を検出してもよい。また、便座や
バスタブに圧電素子を配設した構成で入眠を検出しても
よい。
In the above embodiment, the piezoelectric element is provided on the bedding. However, falling asleep may be detected by a configuration in which the piezoelectric element is provided on furniture such as a sofa or a study chair. In addition, falling asleep may be detected by a configuration in which a piezoelectric element is provided on a toilet seat or a bathtub.

【0033】以上、本発明の実施例について述べたが、
本発明の応用分野としては、快適な睡眠環境を実現する
ための空調機、照明機器、映像音響機器等の制御信号と
しての用途や、不眠症の治療等臨床分野での睡眠実験用
の測定機器としての用途、病院や在宅ケアにおける睡眠
管理や在床管理用の監視機器としての用途等、幅広く応
用され実用性も高い。
The embodiments of the present invention have been described above.
The field of application of the present invention is as a control signal for an air conditioner, a lighting device, an audiovisual device, etc. for realizing a comfortable sleeping environment, and a measuring device for a sleep experiment in a clinical field such as treatment of insomnia. It is widely applied and highly practical, for example, as a monitoring device for sleep management and bed management in hospitals and home care.

【0034】[0034]

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

【0035】圧電素子により体動を人体に非接触で検出
し、安静状態の継続時間といった簡単な変数から入眠を
判定するので、従来のように脳波や眼球運動、脈波を検
出する検出手段を人体に装着せず、非接触で容易に入眠
を検出することができるといった効果がある。
Since the body motion is detected by the piezoelectric element without contacting the human body and sleep onset is determined from simple variables such as the duration of the resting state, the detection means for detecting brain waves, eye movements, and pulse waves as in the prior art is provided. There is an effect that falling asleep can be easily detected in a non-contact manner without being worn on a human body.

【0036】また、細体動の大きさに個人差があっても
使用者が自分にあった設定値を選択することができるの
で確実に細体動を検出して入眠を検出できるといった効
果がある。
Further, even if there is an individual difference in the size of the fine body movement, the user can select a set value suitable for the user, so that there is an effect that the fine body movement can be reliably detected and the falling asleep can be detected. is there.

【0037】また、細体動の大きさに個人差があっても
細体動の大きさを逐次記憶して細体動を検出するための
設定値を学習するので確実に細体動を検出して入眠を検
出することができるといった効果がある。
Further, even if there is an individual difference in the size of the fine body movement, the size of the fine body movement is sequentially stored and the set value for detecting the fine body movement is learned, so that the fine body movement can be detected reliably. Sleep can be detected.

【0038】また、安静状態の継続時間に個人差があっ
ても使用者が自分にあった設定時間を選択することがで
きるので確実に入眠を検出することができるといった効
果がある。
Further, even if there is an individual difference in the continuation time of the resting state, the user can select a set time suitable for himself, so that there is an effect that falling asleep can be reliably detected.

【0039】また、安静状態の継続時間に個人差があっ
ても安静状態の継続時間を逐次記憶して入眠を検出する
ための設定時間を学習するので確実に入眠を検出するこ
とができるといった効果がある。
Further, even if there is an individual difference in the duration of the resting state, the duration of the resting state is sequentially stored and the set time for detecting the falling asleep is learned, so that the falling asleep can be detected reliably. There is.

【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検出装置の
外観斜視図
FIG. 1 is an external perspective view of a sleep detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例における睡眠判定装置の
ブロック図
FIG. 2 is a block diagram of a sleep determination device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】(a)は本発明の第1の実施例における圧電素
子からの出力を示す波形図 (b)は(a)の拡大波形図
3A is a waveform diagram showing an output from a piezoelectric element according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3B is an enlarged waveform diagram of FIG.

【図4】本発明の第1の実施例における積分器からの出
力を示す波形図
FIG. 4 is a waveform chart showing an output from the integrator according to the first embodiment of the present invention.

【図5】安静状態の継続時間と入眠した確率との関係を
示した特性図
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between the duration of a resting state and the probability of falling asleep.

【図6】本発明の第2の実施例における睡眠検出装置の
外観斜視図
FIG. 6 is an external perspective view of a sleep detection device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施例における睡眠検出装置の
ブロック図
FIG. 7 is a block diagram of a sleep detection device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施例における睡眠検出装置の
外観斜視図
FIG. 8 is an external perspective view of a sleep detection device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施例における睡眠検出装置の
ブロック図
FIG. 9 is a block diagram of a sleep detection device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】従来の睡眠検出装置のブロック図FIG. 10 is a block diagram of a conventional sleep detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 圧電素子 5 回路ユニット 6 フィルター 7 増幅器 8 整流器 9 積分器 10 不在判定手段 11 在床判定手段 12 体動判定手段 13 タイマー 14 入眠判定手段 Reference Signs List 4 piezoelectric element 5 circuit unit 6 filter 7 amplifier 8 rectifier 9 integrator 10 absence determination means 11 presence determination means 12 body movement determination means 13 timer 14 sleep determination means

Claims (5)

(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器と、前記増
幅器の信号を整流する整流器と、前記整流器の信号を
定時間当り積分する積分器と、前記積分器の信号レベル
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
前記寝具上に人体が存在しないと判定する不在判定手段
と、前記積分器の信号レベルが前記第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
場合は前記寝具上に人体が安静状態で存在すると判定す
る在床判定手段と、前記積分器の信号レベルが前記第2
の設定値以上である場合は前記寝具上で人体が体動を生
起したと判定する体動判定手段と、前記在床判定手段の
信号により計時動作を開始するとともに前記不在判定手
段または前記体動判定手段の信号により計時動作をリセ
ットするタイマーと、前記タイマー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を越えれば前記
寝具上で人体が入眠したと判定する入眠判定手段とから
なる睡眠検出装置。
A piezoelectric element disposed on the bedding, a filter for filtering a specific frequency component of a signal of the piezoelectric element, an amplifier for amplifying a signal of the filter, and rectifying a signal of the amplifier. a rectifier, a signal of the rectifier Tokoro
An integrator that integrates per unit time , an absence determination unit that determines that a human body does not exist on the bedding when a signal level of the integrator is less than a predetermined first set value, When the signal level is equal to or greater than the first set value and less than a second predetermined value, the on-bed determination means for determining that the human body is present in a resting state on the bedding; and The signal level is the second
If it is equal to or more than the set value, the body movement determining means for determining that the human body has caused a body movement on the bedding, and a time counting operation is started by a signal from the presence determining means and the absence determination means or the body movement Sleep detection comprising a timer for resetting the timekeeping operation in response to a signal from the determination means, and sleep determination means for determining that the human body has fallen asleep on the bedding if the time measured by the timer exceeds a predetermined set time. apparatus.
【請求項2】 前記積分器の信号レベルを表示する表示
手段と、前記表示手段に表示された内容に基づき前記第
1の設定値および前記第2の設定値を手動で設定するこ
とが可能な設定手段とを有した請求項1記載の睡眠検出
装置。
2. A display means for displaying a signal level of the integrator, and the first set value and the second set value can be manually set based on contents displayed on the display means. The sleep detection device according to claim 1, further comprising a setting unit.
【請求項3】 前記積分器の信号レベルをあらかじめ定
められた周期でサンプリングし記憶する記憶手段と、前
記記憶手段に記憶された記憶内容の最小値と最大値を演
算する演算手段と、前記最小値を前記第1の設定値とし
前記最大値を前記第2の設定値とする設定手段とを有し
た請求項1記載の睡眠検出手段。
3. A storage means for sampling and storing the signal level of the integrator at a predetermined cycle, a calculation means for calculating a minimum value and a maximum value of the stored contents stored in the storage means, and The sleep detecting means according to claim 1, further comprising setting means for setting a value as the first set value and setting the maximum value as the second set value.
【請求項4】 前記設定時間を手動で変更することが可
能な設定手段を有した請求項1記載の睡眠検出手段。
4. The sleep detecting means according to claim 1, further comprising a setting means capable of manually changing the set time.
【請求項5】 前記タイマーの計時動作が前記不在判定
手段または前記体動判定手段の信号によりリセットされ
る毎に前記タイマーにより計時された計時時間を記憶す
る記憶手段と、前記記憶手段に記憶された計時時間の度
数分布を演算する第1の演算手段と、前記度数分布にお
いてある時間Tまでの累積度数と全累積度数との比があ
らかじめ定められたある値となるよう時間Tを演算して
求める第2の演算手段と、一定期間毎に上記の記憶、演
算動作を行なって時間Tを前記設定時間として設定する
設定手段とを有した請求項1記載の睡眠検出装置。
5. A storage means for storing a time measured by the timer each time the timekeeping operation of the timer is reset by a signal from the absence determination means or the body movement determination means, and stored in the storage means. First calculating means for calculating the frequency distribution of the measured time, and calculating the time T so that the ratio between the cumulative frequency up to a certain time T and the total cumulative frequency in the frequency distribution becomes a predetermined value. 2. The sleep detecting device according to claim 1, further comprising: a second calculating means for obtaining the value; and a setting means for performing the above-mentioned storing and calculating operations at regular intervals to set a time T as the set time.
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