JP4329690B2 - Body movement measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、就寝者の体動に伴う体動信号を検知することにより就寝者の睡眠状態の判定を行う体動測定装置に関するものである。 The present invention relates to a body motion measuring device that determines a sleep state of a sleeper by detecting a body motion signal accompanying the body motion of the sleeper.
従来より、就寝者の健康管理などを目的として就寝者の睡眠状態をモニタリングする体動測定装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a body movement measuring device that monitors a sleeping state of a sleeping person for the purpose of health management of the sleeping person is known.
例えば、特許文献１に開示されている体動測定装置は、寝台に取り付けられる検知手段と、この検知手段に接続される回路ユニットとを備えている。上記検知手段は、テープ状に成形された圧電素子で構成されており、寝台の表面に貼り付けられている。そして、検知手段は、就寝者の体動を検出し、体動信号を回路ユニットに出力する。また、上記回路ユニットは、上記体動信号の前処理を行う処理手段と、処理手段で前処理された体動信号に基づき就寝者の睡眠状態を判断する睡眠判定手段とを備えている。 For example, the body movement measuring device disclosed in Patent Document 1 includes a detection unit attached to a bed and a circuit unit connected to the detection unit. The detection means is composed of a piezoelectric element formed in a tape shape, and is attached to the surface of the bed. And a detection means detects a sleeper's body motion, and outputs a body motion signal to a circuit unit. The circuit unit includes processing means for preprocessing the body motion signal, and sleep determination means for determining the sleeping state of the sleeping person based on the body motion signal preprocessed by the processing means.
以上のような構成の体動測定装置では、就寝者の体動に伴い検知手段から回路ユニットに出力された体動信号が処理手段で所定レベルの体動信号に変調される。なお、処理手段で変調された後の体動信号は、例えば図１２に示すように、就寝者の呼吸・心拍などに由来する微動信号と、就寝者の入床、離床、寝返りなどに由来する粗動信号とに大別される。その後、睡眠判定手段は、この体動信号と予め設定された体動判定閾値とを比較する。この体動判定閾値は、上記微動信号と上記粗動信号とを区別する境界レベルであり、この体動測定装置では、睡眠実験で経験的に求められた固定値となっている。 In the body motion measuring apparatus having the above configuration, the body motion signal output from the detection means to the circuit unit in accordance with the body motion of the sleeping person is modulated into a body motion signal of a predetermined level by the processing means. Note that the body motion signal after being modulated by the processing means is derived, for example, from a fine motion signal derived from the sleeper's breathing / heartbeat, etc., and from entering the bed, leaving the bed, turning over, etc., as shown in FIG. Roughly divided into coarse motion signals. Thereafter, the sleep determination means compares this body motion signal with a preset body motion determination threshold. The body motion determination threshold is a boundary level that distinguishes the fine motion signal and the coarse motion signal, and is a fixed value empirically obtained in a sleep experiment in this body motion measurement device.
上記睡眠判定手段は、体動信号が体動判定閾値以上である場合、就寝者がベッド上で粗動を生起していると判定する。一方、体動信号が上記体動判定閾値未満である場合、就寝者がベッド上で微動（呼吸・心拍に伴う動き）のみを生起していると判定する。そして、この体動測定装置では、体動信号が体動判定閾値未満となる状態が所定時間以上継続することで、就寝者が安定した睡眠状態であると判定する。
上述のように、特許文献１の体動測定装置は、体動信号と予め設定された体動判定閾値とを比較することで、就寝者の睡眠状態の判定を行うようにしている。ところで、体動判定閾値と比較される体動信号は、寝具の種類や状態、あるいは就寝者の寝相や体重により大きく変化する。具体的に、例えば堅いマットレスや薄目・堅めの布団が用いられるベッドでは体動信号が比較的大きくなり易く、また逆に、柔らかいマットレスや厚い布団が用いられるベッドでは体動信号が比較的小さくなる。また、就寝者が横臥状態である場合には、就寝者が伏臥状態である場合と比較して呼吸・心拍に伴う微動信号の信号レベルが約半分以下になることもある。 As described above, the body movement measuring device disclosed in Patent Document 1 compares the body movement signal with a preset body movement determination threshold to determine the sleeping state of the sleeping person. By the way, the body motion signal to be compared with the body motion determination threshold varies greatly depending on the type and state of the bedding, or the sleep phase and weight of the sleeping person. Specifically, for example, a bed using a hard mattress or a thin / stiff futon tends to have a relatively large body motion signal, and conversely, a bed using a soft mattress or a thick mattress has a relatively small body motion signal. . Further, when the sleeping person is lying down, the signal level of the fine motion signal accompanying breathing / heartbeat may be about half or less as compared with the case where the sleeping person is in the prone state.
これに対し、従来の体動測定装置における体動判定閾値は経験的に求められた一定の固定値である。このため、寝具の種類や状態、あるいは就寝者の寝相や体重などの影響で体動信号の信号レベルが変化してしまうと、体動信号についての実際の微動信号と粗動信号との境界レベルと、予め設定された体動判定閾値との間に大きな開きが生じてしまう。したがって、この体動測定装置による就寝者の睡眠判定精度が悪化してしまう恐れがある。 On the other hand, the body motion determination threshold value in the conventional body motion measuring device is a fixed value determined empirically. For this reason, if the signal level of the body motion signal changes due to the type and state of the bedding or the sleeping phase or weight of the sleeping person, the boundary level between the actual fine motion signal and the coarse motion signal regarding the body motion signal And a large body motion determination threshold value set in advance. Therefore, there is a possibility that the sleep determination accuracy of the sleeper by the body movement measuring device is deteriorated.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、寝具の種類や状態、就寝者の寝相や体重の影響に依らず就寝者の睡眠判定を高精度に行うことができる体動測定装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is a body that can perform sleep determination of a sleeping person with high accuracy regardless of the type and state of bedding, the sleeping phase of the sleeping person, and the influence of weight. It is to provide a dynamic measuring device.
第１の発明は、寝具に敷設されるとともに就寝者の体動を検出して体動信号を出力する検知手段（20）を備え、上記体動信号に基づいて就寝者の睡眠状態を判定する体動測定装置を前提としている。そして、この体動測定装置は、体動信号に基づいて粗動信号と微動信号との体動判定閾値を決定する更新手段（60）と、上記体動信号と上記体動判定閾値とを比較して就寝者の睡眠状態を判定する睡眠判定手段（53）とを備え、上記更新手段（60）は、所定時間毎の体動信号の最小値の変化を所定の指数関数で緩和させた信号レベルを体動判定閾値として更新することを特徴とするものである。なお、上記「体動信号」は、検知手段（20）で検出された信号（原信号）と、この検出信号を所定信号レベル、あるいは所定周波数帯域に変調した後の信号（原信号を前処理した信号）を含む概念である。 1st invention is equipped with the detection means (20) which detects a sleeping person's body movement and outputs a body movement signal while laying on bedding, and determines a sleeping person's sleep state based on the said body movement signal It is based on a body movement measuring device. Then, the body motion measuring device compares the body motion signal and the body motion determination threshold with the update means (60) for determining the body motion determination threshold between the coarse motion signal and the fine motion signal based on the body motion signal. And a sleep determination means (53) for determining the sleep state of the sleeping person, wherein the update means (60) is a signal obtained by relaxing a change in the minimum value of the body motion signal for each predetermined time by a predetermined exponential function. The level is updated as a body movement determination threshold value. The “body motion signal” includes a signal (original signal) detected by the detection means (20) and a signal obtained by modulating the detection signal to a predetermined signal level or a predetermined frequency band (preprocessing the original signal). Signal).
第１の発明では、検知手段（20）によって就寝者の体動に伴う体動信号が検出される。ここで、更新手段（60）は、検出される体動信号の変化に対応して体動判定閾値を適宜決定する。このため、就寝者の寝相、あるいは寝具の種類や状態に応じて体動信号が変化した場合にも、これらの体動信号の変化を反映させて体動判定閾値を適宜変更することができる。したがって、睡眠判定手段（53）が、このようにして適宜決定される体動判定閾値と、検出手段（20）で検出された体動信号とを比較することで、就寝者の寝相や体重、あるいは寝具の種類や状態の影響に依らず就寝者の睡眠状態を判定することができる。 In the first invention, the body motion signal accompanying the body motion of the sleeping person is detected by the detection means (20). Here, the update means (60) appropriately determines the body motion determination threshold value corresponding to the detected change in the body motion signal. For this reason, even when the body motion signal changes according to the sleeping phase of the sleeping person or the type and state of the bedding, the body motion determination threshold value can be changed as appropriate by reflecting the change in the body motion signal. Therefore, the sleep determination means (53) compares the body movement determination threshold appropriately determined in this way with the body movement signal detected by the detection means (20), so that the sleep phase and weight of the sleeper, Alternatively, the sleeping state of the sleeping person can be determined regardless of the type and state of the bedding.
第１の発明では、体動信号に基づいて体動判定閾値を更新する一つの方法として、更新手段（60）が体動信号の最小値に基づいて体動判定閾値を更新する。このことについて、図５を参照しながら詳細に説明する。 In the first invention, as one method for updating the body motion determination threshold value based on the body motion signal, the updating means (60) updates the body motion determination threshold value based on the minimum value of the body motion signal. This will be described in detail with reference to FIG.
上述のように、就寝者の体動に伴う体動信号は、呼吸・心拍に由来する微動信号と、入床、離床、寝返り、その他の就寝者の体の動きなどに由来する粗動信号とに大別される。したがって、就寝者の就寝状態を判定をする上では、上記微動信号と粗動信号との境界レベルを体動判定閾値として求める必要がある。図５においては、比較的低い信号レベルの信号成分が微動信号であり、これらの微動信号からスパイク状に突出した信号成分が粗動信号である。すなわち体動信号は、これら微動信号と粗動信号とが重畳された信号波形として表される。ここで、就寝者が在床している状態では、呼吸や心拍に伴う微動信号が検知手段（20）に確実に検出されるため、この体動信号の最小値は、微動信号と体動信号との境界レベルに相当する値となる。したがって、所定時間毎の体動信号の最小値に基づいて体動判定閾値を適宜更新することで、体動信号から正確な体動判定閾値を得ることができる。 As described above, the body motion signal associated with the sleeper's body motion includes a fine motion signal derived from breathing / heartbeat, and a coarse motion signal derived from entering the bed, getting out of bed, turning over, and other motions of the sleeper's body. It is divided roughly into. Therefore, in determining the sleeping state of a sleeping person, it is necessary to obtain the boundary level between the fine motion signal and the coarse motion signal as a body motion determination threshold value. In FIG. 5, a signal component having a relatively low signal level is a fine motion signal, and a signal component protruding in a spike shape from these fine motion signals is a coarse motion signal. That is, the body motion signal is represented as a signal waveform in which the fine motion signal and the coarse motion signal are superimposed. Here, in the state where the sleeping person is in bed, since the fine movement signal accompanying breathing and heartbeat is surely detected by the detection means (20), the minimum value of the body movement signal is the fine movement signal and the body movement signal. The value is equivalent to the boundary level. Therefore, an accurate body motion determination threshold value can be obtained from the body motion signal by appropriately updating the body motion determination threshold value based on the minimum value of the body motion signal for each predetermined time.
第１の発明では、体動信号の最小値が変化する際、更新手段（60）がこの最小値の変化を指数関数を用いて緩和させる。そして、更新手段（60）は、このようにして緩和された信号レベルを体動判定閾値として更新する。このため、体動信号の最小値が急激に変化した場合にも、体動判定閾値はこのような最小値の変化率よりも小さい変化率で適宜更新される。したがって、体動判定閾値の更新時にノイズ等による異常検知が生じた際、あるいは就寝者の粗動に伴う急激な体動信号の変化が生じた際、これらのノイズや体動信号の急激な変化が体動判定閾値に反映されてしまい、この体動判定閾値が実際の微動信号と粗動信号との境界レベルからかけ離れた異常値となってしまうことを抑制できる。 In the first invention, when the minimum value of the body motion signal changes, the update means (60) relaxes the change of the minimum value using an exponential function. Then, the updating means (60) updates the signal level thus relaxed as the body movement determination threshold value. For this reason, even when the minimum value of the body motion signal changes abruptly, the body motion determination threshold is appropriately updated at a change rate smaller than the change rate of such a minimum value. Therefore, when abnormal detection due to noise or the like occurs when updating the body motion determination threshold, or when a sudden body motion signal change due to coarse motion of a sleeper occurs, these noises or body motion signal sudden changes Is reflected in the body motion determination threshold, and the body motion determination threshold can be suppressed from becoming an abnormal value far from the boundary level between the actual fine motion signal and the coarse motion signal.
第２の発明は、第１の発明において、上記更新手段（60）が、体動信号の最小値が減少変化する場合、該最小値の減少変化を第１時定数で緩和させた信号レベルを体動判定閾値として更新する一方、体動信号の最小値が増大変化する場合、該最小値の増大変化を第１時定数より大きい第２時定数で緩和させた信号レベルを体動判定閾値として更新することを特徴とするものである。 In a second aspect based on the first aspect, when the minimum value of the body motion signal decreases and changes, the updating means (60) sets a signal level obtained by relaxing the decrease in the minimum value by the first time constant. When the minimum value of the body motion signal is increased and changed while the body motion determination threshold is updated, a signal level obtained by relaxing the increase change of the minimum value by a second time constant larger than the first time constant is used as the body motion determination threshold. It is characterized by updating.
第２の発明では、体動信号の最小値が減少変化する場合と、この最小値が増大変化する場合とで、それぞれの最小値の変化を緩和させる指数関数の時定数が異なるように設定される。具体的に、例えば図６に示すように、体動信号の最小値が減少変化する場合、比較的小さい第１時定数の指数関数によって最小値の変化が緩和される。したがって、体動判定閾値は、最小値の減少変化に追随して比較的速やかに減少して更新される。一方、体動信号の最小値が増大変化する場合、第１時定数よりも大きい第２時定数の指数関数で最小値の変化が緩和される。したがって、体動判定閾値は、最小値の増大変化に影響を受けず、比較的緩やかに増大して更新される。つまり、更新手段（60）は、最小値の減少変化に対しては比較的早い応答性をもって体動判定閾値を更新する一方、最小値の増大変化に対しては比較的遅い応答性をもって体動判定閾値を更新する。 In the second invention, the time constant of the exponential function for relaxing the change in the minimum value is set differently when the minimum value of the body motion signal is decreasing and when the minimum value is increasing. The Specifically, as shown in FIG. 6, for example, when the minimum value of the body motion signal decreases and changes, the change in the minimum value is alleviated by an exponential function having a relatively small first time constant. Therefore, the body motion determination threshold value is decreased and updated relatively quickly following the change in the minimum value. On the other hand, when the minimum value of the body motion signal increases and changes, the change of the minimum value is relieved by an exponential function having a second time constant larger than the first time constant. Therefore, the body motion determination threshold is not affected by the increase change of the minimum value, and is updated relatively slowly. In other words, the update means (60) updates the body motion determination threshold with a relatively fast response to a decrease in the minimum value, while updating the body motion with a relatively slow response to an increase in the minimum value. Update the decision threshold.
ところで、体動判定閾値近傍に収束した状態の体動信号が減少変化する要因としては、例えば仰臥又は伏臥状態の寝相であった就寝者の寝相が横臥状態に変化し、呼吸・心拍に伴う微動信号が減少することが想定される。これに対して、体動判定閾値近傍に収束した状態の体動信号が増大変化する要因としては、就寝者の入床、離床、寝返りなどに伴い粗動信号が増大すること、また、上述の寝相変化とは逆に、横臥状態であった就寝者の寝相が仰臥または伏臥状態に変化し、呼吸・心拍に伴う微動信号が減少することが生起が増加することが想定される。 By the way, as a factor that the body motion signal in the state of convergence near the body motion determination threshold decreases and changes, for example, the sleeping phase of a sleeping person who is in a supine or prone state changes to a lying state, and microtremor associated with breathing and heartbeat. It is assumed that the signal decreases. On the other hand, the cause of the increase in the body motion signal in the state of convergence near the body motion determination threshold is that the coarse motion signal increases as the sleeping person enters the bed, gets out of bed, turns over, etc. Contrary to the change in the sleep phase, it is assumed that the occurrence of the occurrence increases when the sleep phase of the bedridden who is lying down changes to the supine or prone state and the microtremor signal associated with breathing / heartbeat decreases.
ここで、上記体動信号の増大変化する場合においては、上記微動信号のみを反映させて体動判定閾値を決定する必要があるが、上記微動信号と粗動信号とを判別することは困難である。ところで、一般的に上述のような就寝者の粗動が連続して継続することは稀であるのに対し、就寝者の微動は寝相が変化するまで連続して継続する。本発明では、以上の現象を加味し、体動判定閾値の更新時における応答性を工夫することで、体動判定閾値に対する粗動信号の影響を抑制するようにしている。 Here, when the body motion signal increases and changes, it is necessary to determine the body motion determination threshold value by reflecting only the fine motion signal, but it is difficult to discriminate between the fine motion signal and the coarse motion signal. is there. By the way, in general, it is rare that the coarse movement of the sleeper as described above continues continuously, whereas the fine movement of the sleeper continues continuously until the sleep phase changes. In the present invention, in consideration of the above phenomenon, the influence of the coarse motion signal on the body motion determination threshold is suppressed by devising the responsiveness at the time of updating the body motion determination threshold.
つまり、本発明では、体動信号が増大変化する場合には、最小値変化に対する応答性を遅くして体動判定閾値を更新するようにしている。したがって、就寝者の粗動に伴い体動判定閾値が大きく上昇してしまうことを未然に防ぐことができる。一方、体動信号の最小値の減少変化時には、寝相の変化に伴う微動信号の低減変化を迅速に体動判定閾値に反映させることができる。 That is, in the present invention, when the body motion signal increases and changes, the response to the minimum value change is delayed to update the body motion determination threshold. Therefore, it is possible to prevent the body motion determination threshold value from significantly increasing with the coarse motion of the sleeping person. On the other hand, when the change in the minimum value of the body movement signal is changed, the change in the fine movement signal accompanying the change in the sleeping phase can be quickly reflected in the body movement determination threshold.
第３の発明は、寝具に敷設されるとともに就寝者の体動を検出して体動信号を出力する検知手段（20）と、上記体動信号に基づいて就寝者の睡眠状態を判定する体動測定装置を対象とし、体動信号に基づいて粗動信号と微動信号との体動判定閾値を決定する更新手段（60）と、上記体動信号と上記体動判定閾値とを比較して就寝者の睡眠状態を判定する睡眠判定手段（53）とを備え、上記更新手段（60）は、所定時間毎の体動信号の最小値に基づいて体動判定閾値を更新するように構成され、体動判定閾値よりも大きく、かつ体動判定閾値の設定数倍となる上限信号レベルを算出する上限算出手段（51）を備え、上記更新手段（60）は、上記上限信号レベル以下の体動信号に基づいて体動判定閾値を更新することを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a detecting means (20) for laying on a bedding and detecting a body motion of the sleeping person and outputting a body motion signal, and a body for determining the sleeping state of the sleeping person based on the body motion signal. Update means (60) for determining a body motion determination threshold value between a coarse motion signal and a fine motion signal based on a body motion signal, and comparing the body motion signal and the body motion determination threshold value for a motion measurement device Sleep determination means (53) for determining the sleep state of the sleeper, and the update means (60) is configured to update the body movement determination threshold based on the minimum value of the body movement signal for each predetermined time. And an upper limit calculating means (51) for calculating an upper limit signal level that is larger than the body motion determination threshold value and is a set number times the body motion determination threshold value, wherein the update means (60) The body motion determination threshold value is updated based on the motion signal.
第３の発明では、更新手段（60）によって更新された体動判定閾値に基づき、上限算出手段（51）が上限信号レベルを適宜算出する。この上限信号レベルは、体動判定閾値よりも大きく、かつ体動判定閾値の設定数倍の信号レベルであり、就寝者が明らかに粗動を生起している信号レベルとなるように設定倍率が決定される。そして、更新手段（60）は、新たに体動判定閾値を更新する際、この上限信号レベル以下の体動信号のみに基づいて体動判定閾値を更新する。つまり、更新手段（60）による体動判定閾値の更新時には、体動信号のうち明らかに粗動を生起しているとみなされる体動信号が反映されないことになる。したがって、更新手段（60）で更新される体動判定閾値を、実際の微動信号と粗動信号との境界レベルに近づけることができる。 In the third aspect of the invention, the upper limit calculating means (51) appropriately calculates the upper limit signal level based on the body motion determination threshold updated by the updating means (60). This upper limit signal level is a signal level that is larger than the body motion determination threshold and is a set number of times that of the body motion determination threshold, and the set magnification is set so that the sleeper clearly has coarse motion. It is determined. Then, when the body motion determination threshold is newly updated, the updating means (60) updates the body motion determination threshold based only on the body motion signal below the upper limit signal level. That is, when the body motion determination threshold is updated by the updating means (60), the body motion signal that is clearly considered to cause coarse motion is not reflected in the body motion signal. Therefore, the body motion determination threshold updated by the updating means (60) can be brought close to the boundary level between the actual fine motion signal and the coarse motion signal.
第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、就寝者の離床判定基準となる下限信号レベルが設定される下限設定手段（52）を備え、上記更新手段（60）は、上記下限信号レベル以上の体動信号に基づいて体動判定閾値を更新することを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, the apparatus further comprises lower limit setting means (52) for setting a lower limit signal level that serves as a bedridden determination criterion for a bedridden person, The body motion determination threshold is updated based on a body motion signal that is equal to or higher than the lower limit signal level.
第４の発明では、下限設定手段（52）に下限信号レベルが設定される。この下限信号レベルは、就寝者が明らかに離床状態であるとみなされる信号レベルである。ここで、更新手段（60）は、体動判定閾値を更新する際、この下限信号レベル以上の体動信号のみに基づいて体動判定閾値を更新する。つまり、更新手段（60）による体動判定閾値の更新時には、就寝者が明らかに離床状態であるとみなされる体動信号が反映されないことになる。したがって、本来であれば就寝者の離床時にほとんどゼロに近い値となる体動信号の影響で、体動判定閾値が異常値となってしまうことを確実に防止することができる。 In the fourth invention, the lower limit signal level is set in the lower limit setting means (52). This lower limit signal level is a signal level at which the sleeper is clearly considered to be out of bed. Here, when updating the body motion determination threshold, the updating means (60) updates the body motion determination threshold based only on the body motion signal equal to or higher than the lower limit signal level. In other words, when the body motion determination threshold is updated by the updating means (60), the body motion signal that the sleeper is clearly considered to be out of bed is not reflected. Therefore, it is possible to reliably prevent the body movement determination threshold value from becoming an abnormal value due to the influence of the body movement signal that is almost zero when the bedridden leaves the bed.
本発明によれば、検知手段（20）で検出される体動信号の変化に追随させて体動判定閾値を適宜決定するようにしている。このため、例えば就寝者の寝相や体重、寝具の種類や状態に応じて体動信号が変化した場合にも、これらの影響を反映させて体動判定閾値を変更させることができる。そして、睡眠判定手段（53）によって、上記体動判定閾値と、検出手段（20）で検出された体動信号とを比較することで、就寝者の寝相や体重、あるいは寝具の種類や状態の影響に依らず就寝者の睡眠状態を判定することができる。したがって、この体動測定装置による就寝者の睡眠判定精度を向上させることができる。 According to the present invention, the body motion determination threshold value is appropriately determined by following the change in the body motion signal detected by the detection means (20). For this reason, for example, even when the body motion signal changes according to the sleep phase and weight of the sleeping person, the type and state of the bedding, the body motion determination threshold value can be changed by reflecting these influences. Then, the sleep determination means (53) compares the body movement determination threshold value with the body movement signal detected by the detection means (20), so that the sleep phase and weight of the sleeping person or the type and state of the bedding can be determined. The sleeping state of the sleeping person can be determined regardless of the influence. Therefore, the sleep determination accuracy of the sleeper by this body motion measuring device can be improved.
また、上記発明によれば、体動信号の最小値に基づいて体動判定閾値を更新することで、実際の微動信号と粗動信号との境界レベルに近い正確な体動判定閾値を得ることができる。また、このようにして得られた体動判定閾値は、就寝者の寝相や寝具の影響などが反映されたものであるため、この体動判定閾値と体動信号とを比較して高精度の睡眠判定を行うことができる。 According to the above invention, the body motion determination threshold is updated based on the minimum value of the body motion signal, thereby obtaining an accurate body motion determination threshold close to the boundary level between the actual fine motion signal and the coarse motion signal. Can do. In addition, since the body movement determination threshold value obtained in this way reflects the sleep phase of the sleeper, the influence of the bedding, and the like, the body movement determination threshold value and the body movement signal are compared with each other for high accuracy. Sleep determination can be made.
また、上記発明によれば、体動信号の最小値が変化する場合に、この体動信号の変化を緩和させた信号レベルを体動判定閾値として更新するようにしている。このため、ノイズ、あるいは就寝者の粗動などで体動信号が急激に変動した場合にも、これらの急激な変動が体動判定閾値に反映されてしまうことを抑制できる。したがって、体動判定閾値と、実際の微動信号と粗動信号との境界レベルとを一層近い値とすることができ、体動測定装置の睡眠判定精度を高めることができる。 Further, according to the above invention, when the minimum value of the body motion signal changes, the signal level in which the change of the body motion signal is relaxed is updated as the body motion determination threshold value. For this reason, even when a body motion signal suddenly fluctuates due to noise or a sleeper's rough motion, it is possible to prevent these sudden fluctuations from being reflected in the body motion determination threshold. Therefore, the body motion determination threshold value and the boundary level between the actual fine motion signal and the coarse motion signal can be made closer to each other, and the sleep determination accuracy of the body motion measurement device can be increased.
また、上記第２の発明によれば、体動信号の最小値の減少変化時よりも増大変化時において、最小値変化に対する応答性を遅くするようにしている。このようにすると、就寝者の入床、離床、寝返りなどに伴い体動信号が体動判定閾値近傍の信号レベルから急激に増大変化する場合においても、体動判定閾値が急激に上昇し、異常値となってしまうことを抑制できる。一方で、就寝者の寝相の変化によって体動信号が体動判定閾値近傍の信号レベルから減少変化する場合には、この寝相の変化を確実に体動判定閾値に反映させることができる。したがって、この体動測定装置の睡眠判定精度を一層向上させることができる。 Further, according to the second aspect, the response to the change in the minimum value is delayed at the time of the increase change than at the decrease change of the minimum value of the body motion signal. In this way, even when the body motion signal suddenly increases and changes from the signal level in the vicinity of the body motion determination threshold as the sleeping person enters the bed, gets out of bed, or turns over, the body motion determination threshold increases rapidly, It can suppress becoming a value. On the other hand, when the body motion signal decreases and changes from the signal level in the vicinity of the body motion determination threshold due to a change in the sleep phase of the sleeping person, the change in the sleep phase can be reliably reflected in the body motion determination threshold. Therefore, the sleep determination accuracy of this body movement measuring device can be further improved.
また、上記第３の発明によれば、更新手段（60）によって更新された体動判定閾値に既定数倍を乗じた信号レベルを上限信号レベルとして適宜算出し、この上限信号レベル以下の体動信号のみを新たに更新される体動判定閾値に反映させるようにしている。このため、明らかに就寝者が粗動を生起している場合に、この体動信号が体動判定閾値に反映されてしまい体動判定閾値が異常値となってしまうことを効果的に抑制できる。したがって、体動信号から一層正確な体動判定閾値を得ることができる。 Further, according to the third aspect of the invention, a signal level obtained by multiplying the body motion determination threshold updated by the updating means (60) by a predetermined number times is appropriately calculated as the upper limit signal level, and the body motion below the upper limit signal level is calculated. Only the signal is reflected in the newly updated body movement determination threshold. For this reason, it is possible to effectively prevent the body motion determination threshold value from being reflected in the body motion determination threshold value and causing the body motion determination threshold value to be an abnormal value when the bedridden apparently causes coarse motion. . Therefore, a more accurate body motion determination threshold can be obtained from the body motion signal.
また、上記上限信号レベルは、体動判定閾値の変動に伴い適宜算出されるものであり、就寝者の寝相や体重、寝具の種類や状態などの影響を反映した上限値である。このため、明らかな粗動に伴う信号については、確実に体動判定閾値の更新対象外とすることができる。 The upper limit signal level is calculated as appropriate in accordance with fluctuations in the body movement determination threshold, and is an upper limit value that reflects the influence of the sleeping phase and weight of the sleeping person, the type and state of the bedding, and the like. For this reason, it is possible to reliably exclude signals associated with obvious coarse motion from being subject to update of the body motion determination threshold.
また、上記第４の発明によれば、下限設定手段（52）に設定された下限信号レベル以上の体動信号のみを体動判定閾値に反映させるようにしている。このため、明らかに就寝者が離床している際、この体動信号が体動判定閾値に反映されてしまい体動判定閾値が異常値となってしまうことを確実に防止できる。したがって、体動信号から一層正確な体動判定閾値を得ることができる。 Further, according to the fourth aspect of the invention, only the body motion signal equal to or higher than the lower limit signal level set in the lower limit setting means (52) is reflected in the body motion determination threshold value. For this reason, when the sleeping person is getting out of bed, it is possible to reliably prevent the body motion signal from being reflected in the body motion determination threshold value and causing the body motion determination threshold value to become an abnormal value. Therefore, a more accurate body motion determination threshold can be obtained from the body motion signal.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
《発明の実施形態１》
実施形態１の体動測定装置（10）は、就寝者の睡眠状態をモニタリングすることで、就寝者の健康管理を行うものである。この体動測定装置（10）は、睡眠センサ（20）と回路ユニット（30）とを備えている。
Embodiment 1 of the Invention
The body movement measuring device (10) of the first embodiment performs health management of a sleeping person by monitoring the sleeping state of the sleeping person. This body movement measuring device (10) includes a sleep sensor (20) and a circuit unit (30).
睡眠センサ（20）は、就寝者の体動を検出して体動信号を出力する検知手段を構成している。この睡眠センサ（20）は、感圧部（21）と受圧部（22）とを備えている。 The sleep sensor (20) constitutes detection means for detecting the body movement of the sleeping person and outputting a body movement signal. The sleep sensor (20) includes a pressure sensing part (21) and a pressure receiving part (22).
図１及び図２に示すように、本実施形態の感圧部（21）は、ベッドなどの寝具の寝台に敷かれたマットレス上に敷設されるものである。この感圧部（21）は、細長で中空状のチューブで構成され、その内側に空間が形成されている。そして、就寝者がベッドに横臥すると、就寝者の体動に伴い感圧部（21）に圧力・振動が伝達され、感圧部（21）の内圧が受圧部（22）に作用する。 As shown in FIG.1 and FIG.2, the pressure sensitive part (21) of this embodiment is laid on the mattress laid on the bed of bedclothes, such as a bed. This pressure-sensitive part (21) is comprised by the elongate and hollow tube, and the space is formed in the inner side. When the sleeping person lies on the bed, pressure / vibration is transmitted to the pressure sensing part (21) along with the body movement of the sleeping person, and the internal pressure of the pressure sensing part (21) acts on the pressure receiving part (22).
受圧部（22）は、ケーシング（23）と、このケーシング（23）に収納されるセンサ部（24）とで構成されている。センサ部（24）は、マイクロフォンや圧力センサなどで構成される。このセンサ部（24）は、上記感圧部（21）より作用した内圧を受け、この内圧を検出信号（体動信号）としてリード線（25）を介して回路ユニット（30）に出力する。なお、本実施形態では、感圧部（21）と受圧部（22）との接続位置に微小なリーク溝（26）が形成されている。このため、例えば就寝者がベッドに強い衝撃を与えた際、センサ部（24）に対して急激に上昇した内圧が作用し、その結果、センサ部（24）が故障してしまったり、検出信号が飽和状態となってしまったりすることを抑制している。 The pressure receiving part (22) includes a casing (23) and a sensor part (24) accommodated in the casing (23). A sensor part (24) is comprised by a microphone, a pressure sensor, etc. The sensor unit (24) receives the internal pressure applied from the pressure sensing unit (21), and outputs the internal pressure as a detection signal (body motion signal) to the circuit unit (30) via the lead wire (25). In the present embodiment, a minute leak groove (26) is formed at the connection position between the pressure sensitive part (21) and the pressure receiving part (22). For this reason, for example, when a sleeper gives a strong impact to the bed, the internal pressure that suddenly increased acts on the sensor unit (24), and as a result, the sensor unit (24) breaks down, or the detection signal Is suppressed from becoming saturated.
図３に示すように、回路ユニット（30）は、処理手段（40）、更新手段（60）、上限算出手段（51）、下限設定手段（52）、及び睡眠判定手段（53）を備えている。 As shown in FIG. 3, the circuit unit (30) includes a processing means (40), an updating means (60), an upper limit calculating means (51), a lower limit setting means (52), and a sleep determining means (53). Yes.
処理手段（40）は、睡眠センサ（20）から出力された検出信号を所定レベル、所定周波数帯域の信号に変調するものである。具体的に、処理手段（40）は、第１平滑部（41）、帯域通過フィルタ部（42）、包絡線検波部（43）、低域通過フィルタ部（44）、及び第２平滑部（45）を備えている。なお、これら処理手段（40）の詳細については、後述の睡眠判定動作の説明で述べる。 The processing means (40) modulates the detection signal output from the sleep sensor (20) into a signal of a predetermined level and a predetermined frequency band. Specifically, the processing means (40) includes a first smoothing unit (41), a band pass filter unit (42), an envelope detection unit (43), a low pass filter unit (44), and a second smoothing unit ( 45). Details of these processing means (40) will be described in the description of the sleep determination operation described later.
更新手段（60）は、処理手段（40）で変調された体動信号に基づいて、粗動信号と微動信号との境界レベルとなる体動判定閾値を決定・更新するものである。この更新手段（60）は、演算部（61）と更新部（62）とを備えている。 The updating means (60) determines and updates a body motion determination threshold value that is a boundary level between the coarse motion signal and the fine motion signal, based on the body motion signal modulated by the processing means (40). The update means (60) includes a calculation unit (61) and an update unit (62).
実施形態１の演算部（61）は、処理手段（40）で処理された後の体動信号について、所定間隔おきの最小値を順次算出するものである。この最小値の算出間隔は、任意に設定可能であるが、本実施形態では約１０秒に設定されている。 The calculating part (61) of Embodiment 1 calculates the minimum value for every predetermined interval sequentially about the body motion signal after processing by the processing means (40). The minimum value calculation interval can be set arbitrarily, but is set to about 10 seconds in the present embodiment.
一方、更新部（62）は、上記算出部（61）で得られた最小値に基づいて体動判定閾値を更新するものである。すなわち、更新部（62）は、図５に示すように、演算部（61）で求められた最小値をトレースするようにして、粗動信号と微動信号との体動判定閾値を随時更新する。したがって、本実施形態の体動判定閾値は、体動信号の最小値の変動に応じて適宜変更される変動値となる。その後、更新部（62）は、この体動判定閾値に既定の倍率を乗算するか、あるいは一定オフセットを加算し、得られた値を睡眠判定値とする。したがって、この睡眠判定値も、体動判定閾値の変動に応じて変更される変動値となっている。なお、本実施形態では、上記睡眠判定値が体動判定閾値の２倍となっている。 On the other hand, the updating unit (62) updates the body motion determination threshold based on the minimum value obtained by the calculating unit (61). That is, as shown in FIG. 5, the update unit (62) traces the minimum value obtained by the calculation unit (61) and updates the body motion determination threshold value of the coarse motion signal and the fine motion signal as needed. . Therefore, the body motion determination threshold value of the present embodiment is a variation value that is appropriately changed according to the variation of the minimum value of the body motion signal. Thereafter, the update unit (62) multiplies the body movement determination threshold value by a predetermined magnification or adds a certain offset, and uses the obtained value as the sleep determination value. Therefore, this sleep determination value is also a variation value that is changed according to the variation of the body movement determination threshold. In the present embodiment, the sleep determination value is twice the body movement determination threshold.
上限算出手段（51）は、就寝者が明らかに粗動を生起しているとみなす上限信号レベルを算出するものである。この上限信号レベルは、図６に示すように、上記更新手段（60）で更新される体動判定閾値より大きく、かつ該体動判定閾値に既定倍率を乗じたものである。したがって、上限信号レベルは、体動判定閾値の更新に伴って変動する変動値となる。なお、本実施形態では、上記既定倍率が４倍に設定されている。なお、この上限信号レベルは、任意に設定変更可能な一定の固有値であってもよい。 The upper limit calculating means (51) calculates an upper limit signal level that the sleeping person clearly considers to cause coarse movement. As shown in FIG. 6, the upper limit signal level is larger than the body motion determination threshold value updated by the updating means (60), and is multiplied by a predetermined magnification. Therefore, the upper limit signal level is a fluctuation value that varies with the update of the body movement determination threshold. In the present embodiment, the predetermined magnification is set to 4 times. The upper limit signal level may be a fixed eigenvalue that can be arbitrarily changed.
下限設定手段（52）には、就寝者が明らかに離床状態であるとみなす下限信号レベルが設定される。この下限信号レベルは体動判定閾値よりも小さい固定値である。また、下限信号レベルは、就寝者が離床状態であり、かつ静置状態のベッドにおいて、睡眠センサ（20）から出力される検知信号を基にキャリブレーションされて適宜変更可能となっている。なお、本実施形態では、約３分間のキャリブレーションによって下限信号レベルが決定される。なお、この下限信号レベルは、上述した上限信号レベルのように体動判定閾値に基づいて適宜算出される変動値であってもよい。 In the lower limit setting means (52), a lower limit signal level at which the sleeper is clearly regarded as being out of bed is set. This lower limit signal level is a fixed value smaller than the body movement determination threshold. Further, the lower limit signal level can be changed as appropriate after being calibrated based on the detection signal output from the sleep sensor (20) in the bed where the sleeping person is in the bed leaving state and standing still. In the present embodiment, the lower limit signal level is determined by calibration for about 3 minutes. Note that the lower limit signal level may be a fluctuation value that is appropriately calculated based on the body movement determination threshold, like the upper limit signal level described above.
上記睡眠判定手段（53）は、上記処理手段（40）から出力された体動信号と、上述した更新手段（60）で更新される睡眠判定値とを比較して就寝者の睡眠状態を判定するものである。具体的に、睡眠判定手段（53）は、処理手段（40）から出力された体動信号が、既定時間以上にわたって睡眠判定値以上である場合、就寝者が覚醒状態であると判定する。なお、本実施形態では、上記規定時間が、就寝者の寝返りによる粗動継続時間よりも長い１分に設定されている。 The sleep determination means (53) determines the sleep state of the sleeping person by comparing the body motion signal output from the processing means (40) with the sleep determination value updated by the update means (60) described above. To do. Specifically, the sleep determination means (53) determines that the sleeper is in an awake state when the body motion signal output from the processing means (40) is equal to or greater than the sleep determination value over a predetermined time. In the present embodiment, the specified time is set to 1 minute, which is longer than the coarse motion continuation time due to the sleeping person turning over.
−睡眠判定動作−
次に、実施形態１の体動測定装置（10）の睡眠判定動作について図３及び図４のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
-Sleep judgment operation-
Next, the sleep determination operation of the body movement measurement device (10) of the first embodiment will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS.
体動測定装置（10）がＯＮの状態となると、就寝者の体動に伴って睡眠センサ（20）から回路ユニット（30）に検出信号が出力される。そして、この検出信号が処理手段（40）に約６４００[sample/sec]で入力される。 When the body movement measuring device (10) is turned on, a detection signal is output from the sleep sensor (20) to the circuit unit (30) along with the body movement of the sleeping person. This detection signal is input to the processing means (40) at about 6400 [sample / sec].
処理手段（40）では、第１平滑部（41）が信号を１００[sample/sec]に積算・平均化する（ステップＳ１）。次に、帯域通過フィルタ部（42）は、人体の固有振動帯域に相当する帯域（７．５±２．５Ｈｚ）で信号をフィルタリングする（ステップＳ２）。その後、包絡線検波部（43）は、その信号を整流化（絶対値化）した後、所定時間でピークホールドを行い、いわゆる包絡線検波処理を行う（ステップＳ３）。次に、低域通過フィルタ部（44）は、比較的低周波の振動帯域（０．５Ｈｚ）の信号を抽出する（ステップＳ４）。 In the processing means (40), the first smoothing section (41) integrates and averages the signal to 100 [sample / sec] (step S1). Next, the band pass filter unit (42) filters the signal in a band (7.5 ± 2.5 Hz) corresponding to the natural vibration band of the human body (step S2). Thereafter, the envelope detector (43) rectifies the signal (converts it to an absolute value), performs peak hold for a predetermined time, and performs so-called envelope detection processing (step S3). Next, the low-pass filter unit (44) extracts a signal in a relatively low frequency vibration band (0.5 Hz) (step S4).
その後、第２平滑部（45）は、この体動信号について約１０秒間隔で積算・平均化を行う（ステップＳ５）。その結果、体動信号における瞬時の変動などが緩和される。ここで、第２平滑部（45）による平均化処理の間隔は、就寝者の微動信号（特に就寝者の呼吸に由来する信号）を反映させるために、この微動信号の周期（約３秒から５秒）よりも大きい間隔が好ましい。一方で、この平均化処理の間隔は、就寝者の睡眠時における不随意の手足の微痙攣に起因する体動信号の変動を抑えるために、就寝者の痙攣周期（一般的に２０秒から３０秒）よりも小さい間隔が好ましい。 Thereafter, the second smoothing unit (45) performs integration and averaging on the body motion signal at intervals of about 10 seconds (step S5). As a result, instantaneous fluctuations in the body motion signal are alleviated. Here, the interval of the averaging process by the second smoothing unit (45) is the period of the fine movement signal (from about 3 seconds) in order to reflect the fine movement signal of the sleeping person (especially a signal derived from the sleeping person's breathing). An interval greater than 5 seconds) is preferred. On the other hand, the interval between the averaging processes is the sleep cycle of the sleeper (generally 20 seconds to 30 seconds) in order to suppress fluctuations in body motion signals caused by involuntary microconvulsions of the sleeper. An interval smaller than (second) is preferred.
以上のようにして処理手段（40）で変調された体動信号は、更新手段（60）に入力される。更新手段（60）では、まず、体動信号と、下限設定手段（52）に設定された下限信号レベルとの比較が行われる（ステップＳ６）。そして、体動信号が下限信号レベル以上の場合、就寝者は在床状態であるとみなされ、ステップＳ７に移行する。一方、体動信号が下限信号レベルよりも小さい場合、就寝者は離床状態であるとみなされ、ステップＳ１１に移行する。 The body motion signal modulated by the processing means (40) as described above is input to the update means (60). In the update means (60), first, the body movement signal is compared with the lower limit signal level set in the lower limit setting means (52) (step S6). If the body motion signal is equal to or higher than the lower limit signal level, the sleeper is considered to be in the bed and the process proceeds to step S7. On the other hand, when the body motion signal is smaller than the lower limit signal level, the sleeper is regarded as being out of bed, and the process proceeds to step S11.
ステップＳ７では、体動信号と、上限算出手段（51）で決定される上限信号レベルとの比較が行われる。そして、体動信号が上限信号レベルより大きい場合、就寝者は明らかに粗動を生起しているとみなされ、ステップＳ１１に移行する。一方、体動信号が上限信号レベル以下の場合、ステップＳ８に移行する。 In step S7, the body motion signal is compared with the upper limit signal level determined by the upper limit calculating means (51). If the body motion signal is greater than the upper limit signal level, the sleeper is clearly regarded as causing coarse motion, and the process proceeds to step S11. On the other hand, when the body motion signal is equal to or lower than the upper limit signal level, the process proceeds to step S8.
ステップＳ８では、まず、演算部（61）が体動信号から最小値を算出する。ここで、この最小値は、第２平滑部（45）による平均化処理の間隔と同様、１０秒間隔毎に算出される。次に、更新部（62）は、以上のようにして算出された最小値をトレースするようにして体動判定閾値を適宜更新する。ここで、更新部（62）は、実際の体動信号の最小値の変化を指数関数で緩和させた信号レベルを体動判定閾値として更新する。また、この指数関数で用いられる時定数は、最小値の増大変化時と、減少変化時とで異なる時定数が用いられる。具体的に、例えば所定時における最小値がＭｉｎであり、その後の更新間隔ｔｏに最小値がＸｉまで増大変化した場合（Ｘｉ＞Ｍｉｎである場合）、本実施形態では、時定数τ１を３０[min]として以下の式により新たな最小値Ｍｉｎ’が更新される。 In step S8, first, the calculation unit (61) calculates a minimum value from the body motion signal. Here, this minimum value is calculated every 10 seconds, like the averaging process interval by the second smoothing unit (45). Next, the updating unit (62) appropriately updates the body motion determination threshold value by tracing the minimum value calculated as described above. Here, the update unit (62) updates the signal level obtained by relaxing the change in the minimum value of the actual body motion signal with an exponential function as the body motion determination threshold value. Also, the time constant used in this exponential function is a different time constant between when the minimum value increases and when it decreases. Specifically, for example, when the minimum value at a predetermined time is Min and the minimum value increases and changes to Xi in the subsequent update interval to (when Xi> Min), in this embodiment, the time constant τ1 is set to 30 [ As a min], a new minimum value Min ′ is updated by the following formula.
Ｍｉｎ’＝Ｍｉｎ×α＋Ｘｉ（１−α）
ここでα＝ｅｘｐ（−ｔｏ／τ１）、τ１＝３０[min]
一方、例えば所定時における最小値がＭｉｎであり、その後の更新間隔ｔｏに最小値がＸｉまで減少変化した場合（Ｘｉ＜Ｍｉｎの場合）、本実施形態では、時定数τ２を１．０[min]として以下の式により新たな最小値Ｍｉｎ’が更新される。
Min ′ = Min × α + Xi (1−α)
Where α = exp (−to / τ1), τ1 = 30 [min]
On the other hand, for example, when the minimum value at a predetermined time is Min and the minimum value decreases to Xi in the subsequent update interval to (when Xi <Min), in this embodiment, the time constant τ2 is set to 1.0 [min. ], The new minimum value Min ′ is updated by the following equation.
Ｍｉｎ’＝Ｍｉｎ×β＋Ｘｉ（１−β）
ここでβ＝ｅｘｐ（−ｔｏ／τ２）、τ２＝１．０[min]
更新部（62）は上記指数関数によって緩和された信号レベルを体動判定閾値として更新する（ステップＳ９）。このため、体動信号の最小値が急激に変化した場合にも、体動判定閾値はこのような最小値の変化率よりも小さい変化率で適宜更新されることになる。また、上記指数関数の時定数は、最小値の減少変化時よりも増大変化時の方が大きい値を用いている。このため、例えば図６に示すように、最小値の減少変化に対しては比較的早い応答性をもって体動判定閾値が更新される一方、最小値の増大変化に対しては比較的遅い応答性をもって体動判定閾値が更新される。
Min ′ = Min × β + Xi (1−β)
Here, β = exp (−to / τ2), τ2 = 1.0 [min]
The updating unit (62) updates the signal level relaxed by the exponential function as the body movement determination threshold (step S9). For this reason, even when the minimum value of the body motion signal changes abruptly, the body motion determination threshold value is appropriately updated at a change rate smaller than the change rate of the minimum value. In addition, as the time constant of the exponential function, a value larger at the time of increase change than at the time of decrease change of the minimum value is used. For this reason, for example, as shown in FIG. 6, the body movement determination threshold is updated with a relatively fast response to a decrease in the minimum value, while a relatively slow response to an increase in the minimum value. The body movement determination threshold is updated.
次に、更新部（62）は、上述のようにして得られた体動判定閾値を２倍した値を睡眠判定値として適宜更新する（ステップＳ１０）。その後、睡眠判定手段（53）は、更新手段（60）で更新された上記睡眠判定値と処理手段（40）で得られる体動信号との比較を行う（ステップＳ１１）。そして、体動信号が睡眠判定値よりも１分以上継続して大きい場合、就寝者からは継続的な粗動が生起しているとみなされ、就寝者が覚醒状態であると判定される。 Next, an update part (62) updates suitably the value which doubled the body movement determination threshold value obtained as mentioned above as a sleep determination value (step S10). Thereafter, the sleep determination means (53) compares the sleep determination value updated by the update means (60) with the body motion signal obtained by the processing means (40) (step S11). And when a body motion signal is continuously larger than a sleep determination value for 1 minute or more, it is considered that the continuous coarse motion has arisen from the sleeper, and it is determined that the sleeper is awake.
−実施形態１の効果−
上記実施形態１によれば、所定間隔毎の体動信号の最小値をトレースするようにして体動判定閾値を適宜更新するようにしている。このため、例えば就寝者の寝相や体重、寝具の種類や状態に応じて体動信号が変化した場合にも、これらの影響を反映させて体動判定閾値を随時変更できる。したがって、就寝者の寝相や体重、あるいは寝具の種類や状態の影響に依らず就寝者の睡眠状態を判定することができ、この体動測定装置（10）による就寝者の睡眠状態の判定精度の向上を図ることができる。
-Effect of Embodiment 1-
According to the first embodiment, the body motion determination threshold value is appropriately updated by tracing the minimum value of the body motion signal at predetermined intervals. For this reason, for example, even when the body motion signal changes according to the sleeping phase and weight of the sleeping person and the type and state of the bedding, the body motion determination threshold can be changed as needed by reflecting these effects. Therefore, it is possible to determine the sleep state of the sleeper regardless of the sleep phase and weight of the sleeper or the influence of the type and state of the bedding. Improvements can be made.
ここで、体動信号の最小値に基づき体動判定閾値を更新する際には、指数関数を用いて体動判定閾値の大幅な変動を抑えるようにしている。このため、ノイズ、あるいは就寝者の粗動などで体動信号が急激に変動した場合にも、これらの急激な体動信号の変動が体動判定閾値に反映されてしまうことを抑制できる。したがって、体動判定閾値を、実際の微動信号と粗動信号との境界レベルに近づけることができ、体動測定装置の睡眠判定精度を高めることができる。 Here, when the body motion determination threshold is updated based on the minimum value of the body motion signal, a significant variation in the body motion determination threshold is suppressed using an exponential function. For this reason, even when a body motion signal fluctuates abruptly due to noise or coarse movement of a bedridden person, it is possible to prevent these sudden body motion signal fluctuations from being reflected in the body motion determination threshold. Therefore, the body motion determination threshold can be brought close to the boundary level between the actual fine motion signal and the coarse motion signal, and the sleep determination accuracy of the body motion measurement device can be increased.
また、上記指数関数の時定数は、最小値の減少変化時よりも増大変化時の方が大きい値を用いている。つまり、体動信号の最小値の減少変化時よりも増大変化時において、最小値変化に対する応答性を遅くするようにしている。このようにすると、就寝者の入床、離床、寝返りなどに伴い体動信号が体動判定閾値近傍の信号レベルから急激に増大変化する場合において、体動判定閾値が急激に上昇し、異常値となってしまうことを抑制できる。一方で、就寝者の寝相の変化によって体動信号が減少変化する場合には、この寝相の変化を確実に体動判定閾値に反映させることができる。したがって、この体動測定装置の睡眠判定精度を効果的に向上させることができる。 In addition, the time constant of the exponential function is a value that is larger at the time of increase change than at the time of change decrease of the minimum value. In other words, the responsiveness to the minimum value change is delayed when the body movement signal is increasing more than when the minimum value is decreasing. In this way, when the body motion signal suddenly increases and changes from the signal level in the vicinity of the body motion determination threshold as the sleeping person enters the bed, leaves the bed, turns over, etc., the body motion determination threshold increases rapidly, and the abnormal value Can be suppressed. On the other hand, when the body motion signal decreases and changes due to a change in the sleeping phase of the sleeping person, the change in the sleeping phase can be reliably reflected in the body motion determination threshold. Therefore, it is possible to effectively improve the sleep determination accuracy of the body movement measuring device.
さらに、上記実施形態１では、更新手段（60）によって更新された体動判定閾値を４倍した信号レベルを上限信号レベルとして適宜算出し、この上限信号レベル以下の体動信号のみを新たに更新される体動判定閾値に反映させるようにしている。このため、明らかに就寝者が粗動を生起している場合に、この体動信号が体動判定閾値に反映されてしまい体動判定閾値が異常値となってしまうことを確実に抑制できる。 Furthermore, in the first embodiment, a signal level obtained by quadrupling the body motion determination threshold updated by the updating means (60) is appropriately calculated as an upper limit signal level, and only a body motion signal below this upper signal level is newly updated. It is made to reflect in the body movement determination threshold value. For this reason, it is possible to reliably suppress that the body motion signal is reflected in the body motion determination threshold value and the body motion determination threshold value becomes an abnormal value when the bedridden person is causing coarse motion.
また、上記実施形態では、下限設定手段（52）に設定された下限信号レベル以上の体動信号のみを体動判定閾値に反映させるようにしている。このため、明らかに就寝者が離床している際、この体動信号が体動判定閾値に反映されてしまい体動判定閾値が異常値となってしまうことを確実に防止できる。 Moreover, in the said embodiment, only the body motion signal more than the lower limit signal level set to the minimum setting means (52) is reflected on a body motion determination threshold value. For this reason, when the sleeping person is getting out of bed, it is possible to reliably prevent the body motion signal from being reflected in the body motion determination threshold value and causing the body motion determination threshold value to become an abnormal value.
《参考形態１》
参考形態の体動測定装置（10）は、上記実施形態１と回路ユニット（30）の構成、及び睡眠判定方法が異なるものである。具体的に、参考形態１の更新手段（60）では、フィルタ処理部（63）で抽出した信号を体動判定閾値として更新するようにしている。以下に、上記実施形態１と異なる点について説明する。
<< Reference Form 1 >>
The body motion measurement device (10) of the reference form is different from the first embodiment in the configuration of the circuit unit (30) and the sleep determination method. Specifically, the updating means (60) of the reference form 1 updates the signal extracted by the filter processing unit (63) as the body movement determination threshold value. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.
図７に示すように、参考形態１の回路ユニット（30）は、実施形態１と同様の処理手段（40）を備えている。一方、更新手段（60）には、実施形態１の演算部（61）に代わってフィルタ処理部（63）が設けられている。このフィルタ処理部（63）は、処理手段（40）の第１平滑部（41）で平均化された後の体動信号から、呼吸・心拍の周波数帯域の信号、すなわち微動信号を分離・抽出するものである。具体的に、フィルタ処理部（63）は、デジタルフィルタであるＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ、またはＩＩＲ（Ininite Impusle Response）フィルタが好ましいが、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）で得られたパワースペクトラムから呼吸・心拍周波数成分を抽出するものであってもよい。そして、参考形態の更新部（62）は、上記フィルタ処理部（63）で分離された体動信号（微動信号）に基づいて体動判定閾値を適宜更新するように構成されている。 As shown in FIG. 7, the circuit unit (30) of the reference embodiment 1 includes the processing means (40) similar to that of the first embodiment. On the other hand, the update means (60) is provided with a filter processing section (63) instead of the calculation section (61) of the first embodiment. This filter processing unit (63) separates and extracts a signal in the respiratory / heartbeat frequency band, that is, a fine motion signal, from the body motion signal after being averaged by the first smoothing unit (41) of the processing means (40). To do. Specifically, the filter processing unit (63) is preferably a digital filter FIR (Finite Impulse Response) filter or IIR (Ininite Impusle Response) filter. -You may extract a heart rate frequency component. And the update part (62) of a reference form is comprised so that a body movement determination threshold value may be updated suitably based on the body movement signal (fine movement signal) isolate | separated by the said filter process part (63).
また、参考形態１の回路ユニット（30）には、実施形態１のように上限算出手段（51）が設けられていない。一方、回路ユニット（30）には、実施形態１と同様、下限設定手段（52）が設けられており、離床判定基準となる下限信号レベルが設定されている。そして、更新手段（60）は、上記下限信号レベル以上の微動信号のみについてを体動判定閾値の更新対象としている。 Further, the circuit unit (30) of the reference embodiment 1 is not provided with the upper limit calculating means (51) as in the first embodiment. On the other hand, the lower limit setting means (52) is provided in the circuit unit (30), as in the first embodiment, and a lower limit signal level serving as a bed leaving determination criterion is set. Then, the updating means (60) sets only the fine movement signal equal to or higher than the lower limit signal level as the update target of the body movement determination threshold.
−睡眠判定動作−
次に、参考形態１の体動測定装置（10）の睡眠判定動作について図７及び図８のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
-Sleep judgment operation-
Next, the sleep determination operation of the body movement measuring device (10) of Reference Embodiment 1 will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS.
体動測定装置（10）がＯＮの状態となると、就寝者の体動に伴って睡眠センサ（20）から回路ユニット（30）に検出信号が出力される。そして、この検出信号が処理手段（40）に６４００[sample/sec]で入力される。 When the body movement measuring device (10) is turned on, a detection signal is output from the sleep sensor (20) to the circuit unit (30) along with the body movement of the sleeping person. This detection signal is input to the processing means (40) at 6400 [sample / sec].
処理手段（40）では、第１平滑部（41）が信号を１００[sample/sec]に積算・平均化し（ステップＳ２１）、その後、ステップＳ２２、ステップＳ２６、及びステップＳ２７が実行される。ステップＳ２２からステップＳ２５までにおいては、実施形態１と同様にして処理手段（40）による信号の前処理が行われる。そして、変調された体動信号が睡眠判定手段（53）に出力される（ステップＳ３４へ）。 In the processing means (40), the first smoothing unit (41) integrates and averages the signal to 100 [sample / sec] (step S21), and thereafter, step S22, step S26, and step S27 are executed. In step S22 to step S25, signal preprocessing by the processing means (40) is performed in the same manner as in the first embodiment. Then, the modulated body motion signal is output to the sleep determination means (53) (to step S34).
一方、フィルタ処理部（63）では、微動信号の抽出・分離処理が行われる（ステップＳ２６からステップＳ３０まで）。具体的に、ステップＳ２６では、帯域通過フィルタによって人体の固有振動帯域に相当する帯域（７．５±２．５Ｈｚ）の信号が抽出される。次に、その信号の包絡線検波処理が行われ（ステップＳ２７）、その後、心拍抽出フィルタによって心拍の周波数帯域（１．４Ｈｚ±０．６Ｈｚ）の信号が抽出される（ステップＳ２８）。一方、この処理と並行するようにしてステップＳ２９では、呼吸の周波数帯域（０．６Ｈｚ±０．６Ｈｚ）の信号が抽出される。 On the other hand, in the filter processing unit (63), a fine motion signal extraction / separation process is performed (from step S26 to step S30). Specifically, in step S26, a signal in a band (7.5 ± 2.5 Hz) corresponding to the natural vibration band of the human body is extracted by the band pass filter. Next, an envelope detection process of the signal is performed (step S27), and then a signal in the heartbeat frequency band (1.4 Hz ± 0.6 Hz) is extracted by the heartbeat extraction filter (step S28). On the other hand, in parallel with this processing, in step S29, a signal in the breathing frequency band (0.6 Hz ± 0.6 Hz) is extracted.
その後、ステップＳ３０では、心拍抽出フィルタ後の信号（心拍抽出信号）と呼吸抽出フィルタ後の信号（呼吸抽出信号）とから呼吸・心拍成分に伴う微動信号が算出される。なお、この微動信号は、呼吸抽出信号の振幅をＡＲ、心拍抽出信号の振幅をＡＨとした場合、例えば以下の式で算出される。 Thereafter, in step S30, a fine movement signal associated with a respiratory / heartbeat component is calculated from the signal after the heartbeat extraction filter (heartbeat extraction signal) and the signal after the breath extraction filter (respiration extraction signal). The fine movement signal is calculated by the following equation, for example, where the amplitude of the respiratory extraction signal is A R and the amplitude of the heartbeat extraction signal is A H.
微動信号＝（ＡＲ ２＋ＡＨ ２）／２）１／２
次に、ステップＳ３１では、上記微動信号が下限信号レベル以上か否かの判定が行われる。そして、この信号が下限信号レベル以上の場合、就寝者は在床状態であると判断されステップＳ３２に移行する。一方、上記微動信号が下限信号レベルよりも小さい場合、就寝者は離床状態であるとみなされ、ステップＳ３４に移行する。
Fine movement signal = (A R 2 + A H 2 ) / 2) 1/2
Next, in step S31, it is determined whether or not the fine movement signal is equal to or higher than the lower limit signal level. If this signal is equal to or higher than the lower limit signal level, the sleeper is determined to be in bed and the process proceeds to step S32. On the other hand, when the fine movement signal is smaller than the lower limit signal level, the sleeper is regarded as being out of bed, and the process proceeds to step S34.
次に、更新部（62）は、上述のようにして得られた微動信号の信号レベルを体動判定閾値として適宜更新する（ステップＳ３２）。なお、上述のようにして得られた微動信号においても、就寝者の粗動信号が重畳してしまう可能性がある。このため、既に更新された体動判定閾値よりも大きい微動信号については次の体動判定閾値の更新時に反映させないようにすることが好ましい。 Next, the updating unit (62) appropriately updates the signal level of the fine motion signal obtained as described above as the body motion determination threshold value (step S32). Note that there is a possibility that the coarse motion signal of the sleeping person may be superimposed on the fine motion signal obtained as described above. For this reason, it is preferable not to reflect the fine motion signal larger than the already updated body motion determination threshold when the next body motion determination threshold is updated.
更に、更新部（62）は、体動判定閾値を２倍して睡眠判定値を随時更新する（ステップＳ３３）。その後、睡眠判定手段（53）は、更新手段（60）で更新された上記睡眠判定値と、処理手段（40）で得られた体動信号との比較を行う（ステップＳ３４）。そして、体動信号が睡眠判定値よりも１分間以上継続して大きい場合、就寝者が覚醒状態であると判定される。 Further, the updating unit (62) doubles the body movement determination threshold and updates the sleep determination value as needed (step S33). Thereafter, the sleep determination means (53) compares the sleep determination value updated by the update means (60) with the body motion signal obtained by the processing means (40) (step S34). And when a body motion signal is continuously larger than a sleep determination value for 1 minute or more, it is determined that a sleeper is in an awake state.
−参考形態１の効果−
上記参考形態によれば、体動信号から呼吸・心拍周波数成分の信号、すなわち微動信号を抽出し、この微動信号の信号レベルを体動判定閾値として更新するようにしている。このため、上記実施形態１と比較して一層確実かつ正確に体動信号から体動判定閾値を得ることができる。
-Effect of Reference Form 1-
According to the above-described reference embodiment, a respiratory / heartbeat frequency component signal, that is, a fine motion signal is extracted from the body motion signal, and the signal level of the fine motion signal is updated as the body motion determination threshold value. For this reason, it is possible to obtain the body motion determination threshold value from the body motion signal more reliably and accurately than in the first embodiment.
また、上記実施形態１と同様、このようにして得られた体動判定閾値は、就寝者の寝相や体重、あるいは寝具の種類や状態が重畳したものである。このため、このような外的要因の変化の影響を受けず、就寝者の睡眠判定を行うことができ、この体動測定装置（10）の睡眠判定精度の向上を図ることができる。 As in the first embodiment, the body movement determination threshold value obtained in this way is obtained by superimposing the sleeping phase and weight of the sleeping person or the type and state of the bedding. For this reason, the sleep determination of the sleeping person can be performed without being affected by the change of such external factors, and the sleep determination accuracy of the body movement measuring device (10) can be improved.
《参考形態２》
参考形態２の体動測定装置（10）は、上記実施形態と回路ユニット（30）の構成、及び睡眠判定方法が異なるものである。以下に、上記実施形態と異なる点について説明する。
<< Reference form 2 >>
The body movement measuring device (10) of the reference form 2 is different from the above embodiment in the configuration of the circuit unit (30) and the sleep determination method. Below, a different point from the said embodiment is demonstrated.
図９に示すように、参考形態２の体動測定装置（10）は、実施形態１と類似の回路ユニット（30）を備えている。この回路ユニット（30）には、参考形態１と同様、上限算出手段（51）が設けられてない。また、参考形態２の演算部（61）は、所定時間内についての体動信号を所定レベル範囲毎の体動信号に分類し、これらの累積出現頻度を算出するように構成されている。一方、更新部（62）は、上記累積出現頻度に基づいて体動判定閾値を適宜更新するように構成されている（詳細は以下の睡眠判定動作で述べる）。 As shown in FIG. 9, the body movement measuring device (10) of the reference embodiment 2 includes a circuit unit (30) similar to that of the first embodiment. This circuit unit (30) is not provided with the upper limit calculating means (51) as in the first embodiment. Moreover, the calculation part (61) of the reference form 2 is configured to classify body motion signals within a predetermined time into body motion signals for each predetermined level range, and calculate their cumulative appearance frequency. On the other hand, the update unit (62) is configured to appropriately update the body motion determination threshold based on the cumulative appearance frequency (details will be described in the sleep determination operation below).
−睡眠判定動作−
次に、参考形態２の体動測定装置（10）の睡眠判定動作について図９及び図１０のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
-Sleep judgment operation-
Next, the sleep determination operation of the body movement measuring device (10) of Reference Embodiment 2 will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS.
体動測定装置（10）がＯＮの状態となると、就寝者の体動に伴って睡眠センサ（20）から回路ユニット（30）に検出信号が出力される。そして、この検出信号が処理手段（40）に６４００[sample/sec]で入力される。 When the body movement measuring device (10) is turned on, a detection signal is output from the sleep sensor (20) to the circuit unit (30) along with the body movement of the sleeping person. This detection signal is input to the processing means (40) at 6400 [sample / sec].
処理手段（40）では、実施形態１の処理（ステップＳ１からステップＳ５までの処理）と同様の処理が行われる。すなわち、ステップＳ４１からステップＳ４５までにおいて、処理手段（40）によって体動信号が所定信号レベル・所定周波数帯域に変調される。 In the processing means (40), the same processing as the processing in the first embodiment (the processing from step S1 to step S5) is performed. That is, from step S41 to step S45, the body motion signal is modulated to a predetermined signal level and a predetermined frequency band by the processing means (40).
次に、ステップＳ４６では、処理手段（40）で変調された体動信号が下限信号レベル以上か否かの判定が行われる。そして、この体動信号が下限信号レベル以上の場合、この信号が更新手段（60）に出力される一方、この体動信号が下限信号レベルより小さい場合、この信号は更新手段（60）に出力されず、したがって以下に述べる体動判定閾値の更新に反映されない。 Next, in step S46, it is determined whether or not the body motion signal modulated by the processing means (40) is equal to or higher than the lower limit signal level. When this body motion signal is equal to or higher than the lower limit signal level, this signal is output to the updating means (60), while when this body motion signal is smaller than the lower limit signal level, this signal is output to the updating means (60). Therefore, it is not reflected in the update of the body movement determination threshold described below.
ステップＳ４７では、演算部（61）が所定時間内についての体動信号を、所定信号レベル範囲毎に分類し、各信号レベル範囲毎の累積出現頻度を算出する。このことについて、更に詳細に説明する。 In step S47, the calculation unit (61) classifies the body motion signals within a predetermined time for each predetermined signal level range, and calculates the cumulative appearance frequency for each signal level range. This will be described in more detail.
図１１(Ａ)は、所定時間内についての就寝者の体動信号の信号レベルの変化を示すものである。上述のように体動信号は粗動信号と微動信号とに大別できる。したがって、図１１(Ｂ)に示すように、所定時間内について、演算部（61）により各信号レベル範囲毎の出現頻度（図１１(Ｂ)の棒状のグラフ）を累積して累積出現頻度（図１１(Ｂ)の折れ線で示すグラフ）を算出すると、微動信号と粗動信号とを明確に大別することができる。なお、本実施形態では、上記累積出現頻度を算出する時間長さを、就寝者の一般的な睡眠周期である６０分から９０分に設定している。
FIG. 11A shows changes in the signal level of the body motion signal of the sleeping person within a predetermined time. As described above, body motion signals can be roughly classified into coarse motion signals and fine motion signals. Therefore, as shown in FIG. 11B, within a predetermined time, the
また、各信号の出現頻度は粗動信号よりも微動信号の方が高い傾向にあり、各信号の出現頻度は、おおよそ経験的に求められるものである。このため、更新手段（60）には、このような微動信号と粗動信号との出現頻度の境界として経験的に求められた設定累積出現頻度（例えば８２％）が設定されている。 In addition, the appearance frequency of each signal tends to be higher in the fine movement signal than in the coarse movement signal, and the appearance frequency of each signal is determined approximately empirically. For this reason, in the update means (60), a set cumulative appearance frequency (for example, 82%) obtained empirically as a boundary between the appearance frequencies of the fine motion signal and the coarse motion signal is set.
そして、更新部（62）は、演算部（61）で得られた所定期間内についての累積出現頻度が設定累積出現頻度と同値となる体動信号の信号レベルを体動判定閾値として更新する（ステップＳ４８）。なお、累積出現頻度を算出する時間長さ（例えば６０分から９０分）と、体動信号を更新する更新時間とは、同じタイミングであってもよいし、例えば一度体動判定閾値が更新された後には、更新時間をそれよりも早いタイミングにずらすこともできる。また、所定時間内についての累積出現頻度が設定累積出現頻度となる体動信号レベルを算出する方法としては、例えば二分法が用いられる。 Then, the update unit (62) updates the signal level of the body motion signal in which the cumulative appearance frequency within the predetermined period obtained by the calculation unit (61) is equal to the set cumulative appearance frequency as the body motion determination threshold value ( Step S48). Note that the time length for calculating the cumulative appearance frequency (for example, 60 to 90 minutes) and the update time for updating the body motion signal may be the same timing, for example, the body motion determination threshold is updated once. Later, the update time can be shifted to an earlier timing. In addition, as a method for calculating the body motion signal level in which the cumulative appearance frequency within the predetermined time becomes the set cumulative appearance frequency, for example, a bisection method is used.
次に、更新部（62）は、上述のようにして得られた体動判定閾値を２倍して睡眠判定値を随時更新する（ステップＳ４９）。その後、睡眠判定手段（53）は、更新手段（60）で更新された上記睡眠判定値と、処理手段（40）で得られた体動信号との比較を行う（ステップＳ５０）。そして、体動信号が睡眠判定値よりも１分以上継続して大きい場合、就寝者が覚醒状態であると判定される。 Next, an update part (62) doubles the body movement determination threshold value obtained as mentioned above, and updates a sleep determination value at any time (step S49). Thereafter, the sleep determination means (53) compares the sleep determination value updated by the update means (60) with the body motion signal obtained by the processing means (40) (step S50). And when a body motion signal is continuously larger than a sleep determination value for 1 minute or more, it is determined that a sleeper is awake.
−参考形態２の効果−
上記参考形態２によれば、所定時間内についての所定信号レベル範囲毎の体動信号の累積出現頻度を算出し、この累積出現頻度が設定累積出現頻度となるような体動信号を算出し、この信号レベルを体動判定閾値として更新している。この場合、実施形態１や実施形態２と比較して更新手段（60）における信号処理の負荷を低減できる。このため、体動信号から体動判定閾値を容易に得ることができるとともに、回路ユニット（30）を廉価に構成することができる。
-Effect of Reference Form 2-
According to the reference mode 2, the cumulative appearance frequency of the body motion signal for each predetermined signal level range within the predetermined time is calculated, and the body motion signal is calculated such that the cumulative appearance frequency becomes the set cumulative appearance frequency. This signal level is updated as a body movement determination threshold. In this case, the load of signal processing in the update means (60) can be reduced as compared with the first and second embodiments. Therefore, the body motion determination threshold can be easily obtained from the body motion signal, and the circuit unit (30) can be configured at low cost.
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.
上記実施形態では、睡眠センサ（20）に長尺のチューブ状の感圧部（21）を適用している。しかしながら、この感圧部（21）を例えば一本のチューブを湾曲させたもの、あるいは複数のチューブが連結されるもの、さらにはマット状のものなどで構成することもできる。 In the said embodiment, the elongate tubular pressure-sensitive part (21) is applied to the sleep sensor (20). However, the pressure-sensitive portion (21) can be constituted by, for example, a curved one tube, a plurality of tubes connected, or a mat-like one.
また、上記実施形態の体動測定装置（10）は、就寝者の健康管理のために用いられるものであるが、例えば就寝者の睡眠状態に追随させて空気調和を行う睡眠カプセルなどにこの体動測定装置を応用することもできる。 The body movement measuring device (10) of the above embodiment is used for the health management of the sleeping person. For example, the body movement measuring apparatus (10) is used for a sleeping capsule that performs air conditioning by following the sleeping state of the sleeping person. A dynamic measuring device can also be applied.
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、就寝者の体動に伴う体動信号を検知することにより就寝者の睡眠状態の判定を行う体動測定装置について有用である。 As described above, the present invention is useful for a body motion measurement device that determines a sleep state of a sleeper by detecting a body motion signal associated with the body motion of the sleeper.
10 体動測定装置
20 睡眠センサ（検知手段）
60 更新手段
51 上限算出手段
52 下限設定手段
53 睡眠判定手段
61 演算部
62 更新部
63 フィルタ処理部
10 Body movement measuring device
20 Sleep sensor (detection means)
60 Update means
51 Upper limit calculation means
52 Lower limit setting method
53 Sleep judgment means
61 Calculation unit
62 Update Department
63 Filter processing section
Claims (4)
体動信号に基づいて粗動信号と微動信号との体動判定閾値を決定する更新手段（60）と、上記体動信号と上記体動判定閾値とを比較して就寝者の睡眠状態を判定する睡眠判定手段（53）とを備え、
上記更新手段（60）は、所定時間毎の体動信号の最小値の変化を所定の指数関数で緩和させた信号レベルを体動判定閾値として更新することを特徴とする体動測定装置。 A detection means (20) that is laid on the bedding and detects the body movement of the sleeping person and outputs a body movement signal; and a body movement measuring device that determines the sleeping state of the sleeping person based on the body movement signal. ,
An updating means (60) for determining a body motion determination threshold value between the coarse motion signal and the fine motion signal based on the body motion signal and comparing the body motion signal and the body motion determination threshold value to determine a sleep state of the sleeping person And a sleep determination means (53) for
The said update means (60) updates the signal level which relieve | moderated the change of the minimum value of the body motion signal for every predetermined time with the predetermined | prescribed exponential function as a body motion determination threshold value, The body motion measuring device characterized by the above-mentioned.
上記更新手段（60）は、体動信号の最小値が減少変化する場合、該最小値の減少変化を第１時定数で緩和させた信号レベルを体動判定閾値として更新する一方、体動信号の最小値が増大変化する場合、該最小値の増大変化を第１時定数より大きい第２時定数で緩和させた信号レベルを体動判定閾値として更新することを特徴とする体動測定装置。 In claim 1,
When the minimum value of the body motion signal decreases and changes, the updating means (60) updates the signal level obtained by relaxing the decrease in the minimum value with the first time constant as the body motion determination threshold, while the body motion signal When the minimum value of the body movement increases, a signal level obtained by relaxing the increase change of the minimum value with a second time constant larger than the first time constant is updated as a body movement determination threshold value.
体動信号に基づいて粗動信号と微動信号との体動判定閾値を決定する更新手段（60）と、上記体動信号と上記体動判定閾値とを比較して就寝者の睡眠状態を判定する睡眠判定手段（53）とを備え、
上記更新手段（60）は、所定時間毎の体動信号の最小値に基づいて体動判定閾値を更新するように構成され、
体動判定閾値よりも大きく、かつ体動判定閾値の設定数倍となる上限信号レベルを算出する上限算出手段（51）を備え、
上記更新手段（60）は、上記上限信号レベル以下の体動信号に基づいて体動判定閾値を更新することを特徴とする体動測定装置。 A detection means (20) that is laid on the bedding and detects the body movement of the sleeping person and outputs a body movement signal; and a body movement measuring device that determines the sleeping state of the sleeping person based on the body movement signal. ,
An updating means (60) for determining a body motion determination threshold value between the coarse motion signal and the fine motion signal based on the body motion signal and comparing the body motion signal and the body motion determination threshold value to determine a sleep state of the sleeping person And a sleep determination means (53) for
The update means (60) is configured to update the body motion determination threshold based on the minimum value of the body motion signal every predetermined time,
An upper limit calculating means (51) for calculating an upper limit signal level that is larger than the body motion determination threshold and is a set number of times the body motion determination threshold;
The update means (60) updates the body motion determination threshold based on a body motion signal equal to or lower than the upper limit signal level.
就寝者の離床判定基準となる下限信号レベルが設定される下限設定手段（52）を備え、
上記更新手段（60）は、上記下限信号レベル以上の体動信号に基づいて体動判定閾値を更新することを特徴とする体動測定装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
It has a lower limit setting means (52) for setting a lower limit signal level to be a bed leaving judgment criterion of a sleeper,
The update means (60) updates a body motion determination threshold based on a body motion signal equal to or higher than the lower limit signal level.
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