JP3334249B2 - 体動測定装置 - Google Patents

体動測定装置

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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は就床中の人の体動エネル
ギー量を測定する体動測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の体動量を知るためには、図
7に示すように就寝者(例えば乳幼児など)に身体の動
きを検出するための体動センサ1、腹筋運動の有無を検
出する腹筋運動センサ2を装着させ、体動持続時間分析
装置3により体動時間を計測し、腹筋運動有無判定装置
4で腹筋運動の有無を判定し、これらの分析・判定装置
から生じた体動が大きな体動か局所的な体動か瞬間的な
体動かを体動種別判定回路5で判定し、その結果を体動
種類毎の回数時間加算記憶装置6に記憶し、出力制御回
路7と接続された出力機器8に出力していた(例えば特
公昭57−30498号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術の就寝装置では、次のような課題があった。体動の大
小の判別と、その発生回数の計測は出来ても、体動エネ
ルギーとして実際の総体動量は計測出来なかった。ま
た、就寝中の体動量が多すぎると眠りが浅く不眠状態の
危険性があったり、乳幼児に関しては体動量が少なすぎ
ると神経系の発達に異常があるのであるが、体動の発生
状態が正常か否かの判定は専門家に任されていた。ま
た、大きな体動と局所的な体動、瞬間的な体動と継続的
な体動の種類を判別するのに腹筋運動の有無の情報が必
要なので腹筋運動センサ2が不可欠であった。この腹筋
運動センサ2は身体に電極を接触させてリード線を測定
器に接続する方式なので就寝者の身体の動きを制限する
ことになり、就寝者の安眠や自然な体動の測定を妨げて
いた。
【0004】本発明の第1の目的は、体動を検知するた
めの複数の振動検知手段を用いて就寝中の人の総体動量
を測定し就寝者に危険な行動や徴候の有無を監視するこ
とにある。
【0005】本発明の第2の目的は、計測した就寝者の
総体動量が正常か異常かを判定し異常であれば信号を出
力することにある。
【0006】本発明の第3の目的は、就寝者の安眠や自
然体動を妨害しないで体動の種類を判定し、より精度の
高い総体動量の算出を行うことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は第1の目的を達
成するために、寝具に配設された複数の振動検知手段
と、前記振動検知手段の出力を体動信号に変換する信号
変換手段と、前記信号変換手段の出力を前記振動検知手
段毎に時間積分を行い各体動量を算出する積分手段と、
前記積分手段により算出された各体動量の総和を算出し
て総体動量を算出する算出手段とからなる。
【0008】また、本発明は上記第2の目的を達成する
ために、算出手段によって算出された体動量が正常か異
常かを判定する体動量判定手段をそなえる。体動量判定
手段は総体動量が予め記憶された正常範囲と比較して異
常であると判定すると信号を出力する。
【0009】また、本発明は上記第3の目的を達成する
ために、信号変換手段の出力をもとに体動の種類を判定
する体動種類判定手段をそなえる。算出手段は体動の種
類ごとに総体動量を算出する。
【0010】
【作用】本発明は上記構成によって次のように作用す
る。寝具に配設された複数の振動検知手段で体動によっ
て生じた振動を検知し、信号変換手段で前記振動検知手
段の出力を体動信号に変換し、積分手段において時間積
分を行い、算出手段で前記積分手段により算出された各
体動量、つまりは時間積分値の総和を求め、総体動量を
算出する。
【0011】体動量判定手段においては、算出手段によ
って総体動量が算出されるので、体動量が予め記憶さ
れた正常範囲と比較して正常、または多すぎたり少なす
ぎたりして異常であれば異常と判定して判定結果を出力
する。
【0012】また、体動種類判定手段では予め記憶され
た閾値に基づいて、生じた体動毎に体動の種類を判定し
て算出手段に対して体動の種類と体動量を出力する。
して、算出手段では体動の種類ごとに総体動量を算出す
る。
【0013】
【実施例】以下本発明の第1の実施例を説明する。図1
は第1の実施例のブロック図、図2は同装置の体動検知
手段が寝具に配設されている様子を示す斜視図である。
図1〜図2において、9a〜9eは振動検知手段であ
る。10は信号変換手段で、この中に、リレースイッチ
11、フィルタ12、増幅器13が内蔵されている。1
4は時間積分手段で、この中に15a〜15eの体動量
記憶部が内蔵されている。算出手段である。図2の17
は振動検知手段が内蔵されている寝具(マット)、18
は信号処理を行う各手段を内蔵している制御ユニット
で、19は表示装置である。
【0014】上記構成による作用を以下に説明する。図
2にあるようにマット上には複数の振動検知手段9a〜
9eが並べられている。この振動検知手段9a〜9e
は、ここでは圧電素子を用いる。圧電素子はポリフッ化
ビニリデン(PVDF)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、人がマット上に横たわると入床時の体動や
寝返り、心臓の拍動や呼吸による身体の細かな体動等に
よって生じた振動で圧電素子は変形をうけ圧電効果によ
り電圧が発生し、信号を出力する。この出力信号は信号
変換手段10に送られ、リレースイッチ11によって順
次、フィルタ12を通過し、増幅器13で増幅される。
時間積分手段14では振動検知手段毎に時間積分され
る。振動検知手段9bに対応する体動信号に関する模式
図を図3(a)に示す。図3(a)における体動信号の
グラフの面積bが時間積分手段14で演算され、振動検
知手段に対応した体動量記憶部15a〜15eで各々の
部位での体動量としてEa〜Ebが記憶される。これら
は、表示手段19によって図4のように表示される。こ
の実施例では、寝具上の部位毎の体動量が体動量スケー
ルによって示されるように体動量が多いほど濃いメッシ
ュで、少ないほど薄いメッシュで表示されるようになっ
ている。時間積分手段14から出力された信号は、算出
手段16に送られる。ここで振動検知手段毎の各体動量
の総和E=Ea+Eb+・・・Eeが算出され、総体動
量が算出される。
【0015】第1の実施例の構成によれば、複数の振動
検知手段9a〜9eを寝具上に配置したことで、生じた
体動の全体像がとらえられ、総体動量が簡易に検知出来
るので総体動量の測定が可能である。また、この装置で
は、複数の振動検知手段9a〜9eを配設した部位毎の
体動量も算出しているので、それを表示装置を用いて表
示し体動の部分的な関係を把握することも出来る。
【0016】次に第2の実施例の構成について説明す
る。図5に第2の実施例のブロック図を示す。図1との
相違点は算出手段16のつぎに体動量判定手段20を設
け、その中に第1の記憶部21、体動量比較部22が内
蔵されている点である。
【0017】上記構成による作用を説明する。第1の実
施例と同様に複数の振動検知手段9a〜9eによって検
知された出力信号は、信号変換手段10に送られ、体動
信号に変換される。そして、時間積分手段14で時間積
分された後、信号は算出手段16へ送られ、総体動量E
が算出される。体動量判定手段20では、第1の記憶部
21には正常な総体動量の範囲En1〜En2(En1
<En2)が予め記憶されている。体動量比較部22に
おいてはこの値を用いて、算出手段16よりえられた体
動量Eが正常範囲にあるかどうかを比較する。ここで総
体動量E>En2であれば、体動が多すぎるので、就寝
者の眠りが浅い可能性がある。よって異常であると判定
される。また、E<En1であると、寝返りの量が少な
く床ずれになる危険性が考えられるし、就寝者が乳幼児
であれば、総体動量が少ないと神経系の発達が遅れてい
る可能性があるので異常であると判定される。
【0018】第2の実施例の構成によれば、総体動量が
正常か異常かを判定することができるので、判定結果よ
り不眠傾向や、床ずれの危険性、神経系の発達遅延の可
能性を検出することができる。
【0019】次に第3の実施例の構成にについて説明す
る。図6に第3の実施例のブロック図を示す。図5の第
2の実施例との相違点は時間積分手段14と算出手段1
6との間に体動種類判定手段23を設け、その中に第2
の記憶部24、体動判定部25、第2の加算部26、第
3の記憶部27、体動種類判定部28が内蔵されている
点である。
【0020】上記構成による作用を説明する。第2の実
施例と同様に複数の振動検知手段9a〜9eによって検
知された出力信号は、信号変換手段10に送られ、体動
信号に変換される。この体動信号は時間積分手段14に
よって時間積分されると、体動種類判定手段23に送ら
れ、体動種類として寝返りなどの手足の動きを伴い姿勢
変化を生じる大体動、姿勢変化を伴わないような部分的
な小体動、心拍や呼吸などによる微細な振動を検知する
ことによってえられた細体動の各々に判定される図3
(a)、(b)において体動信号の種類の判定について
示す。(a)にあるように体動種類判定手段23におい
ては第2の記憶部24においてこれらを判別するための
設定値Vaを予め記憶しておく。体動種類比較部25で
は体動信号のレベルがVa以下であれば細体動と判定す
る。ここで細体動でないと判定されると、体動1回当り
の体動量が加算部26によって算出される。第3の記憶
部27には大体動と小体動を分ける設定値Vbが予め記
憶されており、体動種類判定部28では1回当りの体動
量S<Vbであれば小体動、S≧Vbであれば大体動と
判定される。図3の(b)にあるように体動A、体動C
については体動1回当りの体動量がVbをこえているの
で大体動、体動BについてはVbよりも小さいので小体
動と判定される。この判定結果と1回当りの体動量が出
力され、算出手段16では、体動の種類毎に総体動量が
算出される。すなわち振動検知手段9b部での大体動は
Eb(大)=Sb1+Sb3・・・が演算され大体動の総
和はE(大)=Eb(大)+Eb(大)+・・・Ee
(大)と算出される。同様に小体動についても算出され
る。
【0021】第3の実施例の構成によれば、測定した就
寝中の人の体動の種類の判定が体動量によって判定され
るので、従来例のごとく就寝者の安眠や、自然な体動を
妨害することがない。また、総体動量が算出される際に
体動の種類別に算出出来るような情報を提供することが
出来る。よって総体動量を算出する際に体動の種類に応
じた精度の高い体動量の算出をおこなうことができる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明の就寝装置に
よれば次のような効果がある。
【0023】複数の振動検知手段を寝具に設けるので、
生じた体動の全体像をとらえることが出来て、総体動量
を簡易に測定し就寝者に危険な行動や徴候の有無を監視
することが可能となる。
【0024】また、測定した総体動量について正常か異
常かを判定するので、体動が多すぎれば不眠の傾向にあ
るとか、老人などで、徐々に体力が衰え寝返りをうつこ
とが出来なくなり総体動量が少なくなっていれば床ずれ
の可能性があるとか、乳幼児であれば、発達程度に応じ
た総体動量に満たないとして神経系の発達の遅れの傾向
があるなどの危険な行動や徴候を早期に検出することが
できる。
【0025】また、体動量によって体動の種類を判別し
ながら体動量を測定するので、就寝者に負担を与えるこ
ともなく、睡眠状態を妨害することなく、より精度の高
い体動量の測定が可能である。
【0026】さらに、これは、簡易な構成で、就寝者に
負担を与えることもないし、睡眠中の体動量の異常を早
期に発見するシステムとして同時に多くの就寝者の就寝
状況のモニターシステムに適する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における体動測定装置の
ブロック図
【図2】同装置の振動検知手段の配設の様子を示す斜視
【図3】(a)振動検知手段9bに対応する体動信号に
関する模式図 (b)同体動信号の体動1回当りの体動量を示す模式図
【図4】同装置の表示の出力例を示す説明図
【図5】本発明の第2の実施例の体動測定装置のブロッ
ク図
【図6】本発明の第3の実施例の体動測定装置のブロッ
ク図
【図7】従来の体動測定装置の説明図
【符号の説明】
9a〜9e 振動検知手段 10 信号変換手段 14 時間積分手段 16 算出手段 21 体動量判定手段 24 体動種類判定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−272745(JP,A) 特開 平4−272746(JP,A) 特開 平5−95935(JP,A) 特開 昭55−130646(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/11 A61B 5/00 101

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】寝具に配設された複数の振動検知手段と、
    前記振動検知手段の出力を体動信号に変換する信号変換
    手段と、前記信号変換手段の出力を前記振動検知手段毎
    に時間積分を行い各体動量を算出する積分手段と、前記
    積分手段により算出された各体動量の総和を算出して総
    体動量を算出する算出手段とからなる体動測定装置。
  2. 【請求項2】算出手段によって算出された総体動量が正
    常か異常かを判定する体動量判定手段を設け、前記体動
    量判定手段は総体動量が予め記憶された正常範囲と比較
    して異常であると判定すると信号を出力する請求項1記
    載の体動測定装置。
  3. 【請求項3】信号変換手段の出力をもとに予め記憶され
    た閾値と比較して生じた体動毎に体動の種類を判定する
    体動種類判定手段をそなえ、算出手段は体動の種類ごと
    に総体動量を算出する請求項1または請求項2記載の体
    動測定装置。
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