JP4888706B2 - 寝姿勢判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、寝具における就寝者の寝姿勢を判定する寝姿勢判定装置に関する。

被介護者の床ずれを防止する為や健常者においても睡眠の質を判定する為に、就寝者の寝姿勢を判定することが求められている。寝姿勢判定装置は、その要求を満たすべく、ベッドや布団等の寝具に就寝している就寝者の寝姿勢が仰臥位や側臥位のどの寝姿勢であるかを判定するものである。

従来の寝姿勢判定装置では、寝具にかかる圧力の変動を検出する圧力変動検出部と、圧力変動検出部による検出信号のうち特定の周波数帯域の信号を通過させて抽出した就寝者の呼吸状態に対応する呼吸信号に基づいて、就寝者の寝姿勢を判定する寝姿勢判定部とを備えている（例えば、特許文献１参照。）。
この特許文献１に記載の寝姿勢判定装置では、就寝者の寝姿勢が仰臥位であるときの方が側臥位であるときよりも、呼吸信号の振幅が大きくなることを利用して、寝姿勢判定部が、呼吸信号の振幅が大きいと就寝者の寝姿勢が仰臥位であると判定し、呼吸信号の振幅が小さいと就寝者の寝姿勢が側臥位であると判定している。

また、別の従来の寝姿勢判定装置は、寝具の縦幅方向及び横幅方向に列状に並べて配置されて寝具にかかる圧力を検出する複数の圧力検出センサと、複数の圧力検出センサによる検出圧力値に基づいて、就寝者の寝姿勢を判定する寝姿勢判定部とを備えている（例えば、特許文献２参照。）。
この特許文献２に記載の寝姿勢判定装置では、就寝者の寝姿勢が仰臥位であるときの方が側臥位であるときよりも、寝具の横幅方向において圧力差の変化度合いが緩やかであることを利用して、寝姿勢判定部が、寝具の横幅方向に並ぶ複数の圧力検出センサの平均圧力と就寝者の重心に相当する位置での圧力との圧力差を寝具の縦方向に並ぶ複数の圧力検出センサについて平均した圧力差平均値を求め、その圧力差平均値が閾値以下であると就寝者の寝姿勢が仰臥位であると判定し、その圧力差平均値が閾値よりも大きいと就寝者の寝姿勢が側臥位であると判定している。

特開２００５−２３７４７９号公報 特開２００５−１４４０４２号公報

上記特許文献１に記載の寝姿勢判定装置では、呼吸信号の振幅の大小だけではどの寝姿勢であるかを明確に区別し難く、寝姿勢の判定精度が低くなる虞がある。また、上記特許文献１に記載の寝姿勢判定装置では、就寝者の寝姿勢が仰臥位であるか又は側臥位であるかを判定できるものの、伏臥位であることは判定できない。

上記特許文献２に記載の寝姿勢判定装置では、寝姿勢判定部が、寝具の縦幅方向及び横幅方向に並べた複数の圧力検出センサの検出値に基づいて寝姿勢を判定しているので、寝姿勢を判定する為に必要となる圧力検出センサの数が多くなり、コストの増大を招く虞がある。また、寝具の横幅方向における圧力差を精度良く検出することにより寝姿勢の判定精度を高くすることができるが、この場合には、さらに圧力センサの数を増加させなければならず、さらなるコストアップを招くことになる。

本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、コストの低減を図りながら、就寝者の寝姿勢を精度良く判定することができる寝姿勢判定装置を提供する点にある。

この目的を達成するために、本発明に係る寝姿勢判定装置の特徴構成は、寝具における就寝者の寝姿勢を判定する寝姿勢判定装置において、前記寝具にかかる圧力の変動を検出する圧力変動検出部と、前記圧力変動検出部による検出信号から各々抽出した就寝者の呼吸状態に対応する呼吸信号と就寝者の脈拍状態に対応する脈拍信号との相関関係に基づいて、就寝者の寝姿勢を判定する寝姿勢判定部とを備えている点にある。

すなわち、呼吸信号又は脈拍信号の一方というのではなく、呼吸信号と脈拍信号との相関関係であるので、その相関関係によってどの寝姿勢であるかを明確に区別でき易いものとなる。そして、就寝者の寝姿勢が仰臥位であるとき及び側臥位であるときだけでなく、伏臥位であるときについても相関関係によって区別することができる。したがって、寝姿勢判定部は、呼吸信号と脈拍信号との相関関係により就寝者の寝姿勢を判定することによって、就寝者の寝姿勢が伏臥位であることも判定することができながら、就寝者の寝姿勢の判定精度を向上することができる。
そして、圧力変動検出による検出信号から呼吸信号及び脈拍信号を抽出することができることから、就寝者の寝姿勢を判定する為に必要とする圧力変動検出部の数を極力少なくすることができる。
以上のことから、コストの低減を図りながら、就寝者の寝姿勢を精度良く判定することができる寝姿勢判定装置を提供できるに至った。

本発明に係る寝姿勢判定装置では、前記寝姿勢判定部は、前記呼吸信号の振幅及び前記脈拍信号の振幅を求め、前記呼吸信号の振幅と前記脈拍信号の振幅との振幅比を前記相関関係とし、その振幅比と寝姿勢判定値とを比較して就寝者の寝姿勢を判定するように構成してあると好適である。

すなわち、寝姿勢判定部は、呼吸信号の振幅と脈拍信号の振幅との振幅比を相関関係としているので、簡素な演算により相関関係としての振幅比を求めることができる。しかも、寝姿勢判定部は、求めた振幅比と寝姿勢判定値とを比較するだけで、就寝者の寝姿勢を判定することができる。したがって、寝姿勢の判定を行うための処理の簡素化を図ることができる。

本発明に係る寝姿勢判定装置では、前記寝姿勢判定部は、所定時間が経過するごとに前記振幅比を求めて蓄積し、その蓄積した前記振幅比に基づいて前記寝姿勢判定値を変更設定可能に構成してあると好適である。

すなわち、寝姿勢判定部は、寝姿勢判定値を一定の値とするのではなく、蓄積した振幅比に基づいて寝姿勢判定値を変更設定するので、就寝者の個人差に応じて寝姿勢判定値を的確な値に変更設定することができる。したがって、就寝者の寝姿勢の判定精度を向上することができる。

本発明に係る寝姿勢判定装置では、前記寝姿勢判定部は、前記圧力変動検出部による検出信号に基づいて就寝者の体動を検出し、その体動の前における就寝者の寝姿勢又はその体動の後における就寝者の寝姿勢を判定するように構成してあると好適である。

すなわち、寝姿勢判定部は、就寝者が体動すると圧力変動検出部による検出信号が大きく変動することから、圧力変動検出部による検出信号に基づいて就寝者の体動を検出できる。そして、就寝者が体動すると、寝返りにより就寝者の寝姿勢が変化する可能性がある。逆に、就寝者が体動しなければ、寝返りも無く就寝者の寝姿勢が変化する可能性も無い。したがって、寝姿勢判定部は、体動の前における就寝者の寝姿勢又は体動の後における就寝者の寝姿勢を判定することにより、同一の寝姿勢において無駄な寝姿勢の判定を行うことを抑制しながら、就寝者の寝姿勢を的確に判定することができる。

本発明に係る寝姿勢判定装置では、前記寝姿勢判定部は、前記圧力変動検出部による検出信号から前記呼吸信号及び前記脈拍信号を抽出する抽出期間を変更設定自在に構成してあると好適である。

すなわち、寝姿勢判定部は、抽出期間を変更設定自在であるので、例えば、圧力変動検出部による検出信号から呼吸信号及び脈拍信号を繰り返し抽出できるように抽出期間を設定することができる。そして、寝姿勢判定部は、抽出期間において呼吸信号及び脈拍信号を繰り返し抽出することにより、就寝者の個人差のばらつきを含めた状態で呼吸信号及び脈拍信号を抽出することができ、就寝者の寝姿勢の判定精度を向上することができる。

本発明に係る寝姿勢判定装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
この寝姿勢判定装置は、図１及び図２に示すように、寝具としてのベッド１にかかる圧力の変動を検出する圧力変動検出部２と、圧力変動検出部２による検出信号に基づいて、就寝者３の寝姿勢を判定する寝姿勢判定部４とを備えている。

前記圧力変動検出部２は、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の高分子圧電材料を用いた圧電フィルムにて構成してある。そして、圧力変動検出部２は、ベッド１においてフレーム１ｂにて支持してあるマット１ａに内蔵してあり、就寝者３によりベッド１のマット１ａにかかる圧力変動を検出するように構成してある。
前記圧力変動検出部２は、マット１ａの複数の部位の夫々に分散して複数配置してあり、寝姿勢の就寝者３の圧力がかかる部位に配置している。この実施形態では、図１に示すように、マット１ａにおいて、就寝者３の肩に相当する部分を支持する部位、就寝者３の背中に相当する部分を支持する部位、及び、就寝者３の腰に相当する部分を支持する部位の夫々において、ベッド１の横方向に間隔を隔てて３つ並ぶように合計９つの圧力変動検出部２を設置している。

前記寝姿勢判定部４は、圧力変動検出部２による検出信号から各々抽出した就寝者３の呼吸状態に対応する呼吸信号と就寝者３の脈拍状態に対応する脈拍信号との相関関係に基づいて、就寝者３の寝姿勢を判定するように構成してある。前記寝姿勢判定部４は、圧力変動検出部２による検出信号のうち脈拍信号特有の周波数帯域の信号を通過させて脈拍信号を抽出するとともに、圧力変動検出部２による検出信号のうち呼吸信号特有の周波数帯域の信号を通過させて呼吸信号を抽出するように構成してある。

また、寝姿勢判定部４は、圧力変動検出部２による検出信号から呼吸信号及び脈拍信号を抽出する抽出期間を変更設定自在に構成してある。そして、寝姿勢判定部４は、複数の圧力変動検出部２のうちから１つの圧力変動検出部２を選択し、その選択した１つの圧力変動検出部２による検出信号から呼吸信号及び脈拍信号を抽出するように構成してある。１つの圧力変動検出部２の選択については、例えば、９つの圧力変動検出部２の中央に位置する１つの圧力変動検出部２を選択したり、或いは、複数の圧力変動検出部２のうち、検出信号の強度が最も強い１つの圧力変動検出部２を選択することができる。

前記寝姿勢判定部４は、圧力変動検出部２による検出信号から呼吸信号及び脈拍信号の夫々を抽出すると、その抽出した呼吸信号及び脈拍信号から呼吸信号の振幅及び脈拍信号の振幅を求め、呼吸信号の振幅と脈拍信号の振幅との振幅比を相関関係とし、その振幅比と寝姿勢判定値とを比較して就寝者３の寝姿勢を判定するように構成してある。

前記寝姿勢判定部４は、圧力変動検出部２による出力を電圧に変換する電圧変換部５と、その電圧変換部５にて出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部６と、デジタル変換部６から出力される圧力変動検出部２による検出信号のうち特定の周波数帯域の信号を通過させて脈拍信号を抽出して脈拍信号の振幅を求める脈拍信号処理部７と、デジタル変換部６から出力される圧力変動検出部２による検出信号のうち特定の周波数帯域の信号を通過させて呼吸信号を抽出して呼吸信号の振幅を求める呼吸信号処理部８と、呼吸信号の振幅と脈拍信号の振幅との振幅比を求めその求めた振幅比と寝姿勢判定値とを比較することにより就寝者３の寝姿勢が仰臥位、側臥位、及び、腹臥位のいずれであるかを判定する比較判定部９とを備えている。

図２〜図５に基づいて脈拍信号処理部７及び呼吸信号処理部８の構成について説明する。図３〜図５では、仰臥位、側臥位、及び、腹臥位の各寝姿勢における圧力変動検出部２による検出信号、脈拍信号、及び、呼吸信号の一例を示している。そして、図３〜図５において、（ａ）は圧力変動検出部２による検出信号を示しており、（ｂ）は圧力変動検出部２による検出信号から抽出した脈拍信号を示しており、（ｃ）は圧力変動検出部２による検出信号から抽出した呼吸信号を示している。そして、図３は就寝者３の寝姿勢が仰臥位のときであり、図４は就寝者３の寝姿勢が側臥位のときであり、図５は就寝者３の寝姿勢が腹臥位のときである。

前記脈拍信号処理部７は、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ：Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１０にてデジタル変換部６から出力されるデジタル信号のうち特定の周波数帯域の信号を通過させて整流部１１にて整流する。さらに、脈拍信号処理部７は、第１低域通過フィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１２にて特定の低い周波数帯域の信号を通過させて脈拍信号を抽出する。そして、脈拍信号処理部７は、振幅演算部１３にて抽出した脈拍信号から脈拍信号の振幅Ｐ１を求める。前記脈拍信号処理部７は、所定時間が経過するごとに、脈拍信号を抽出してその脈拍信号から求めた脈拍信号の振幅Ｐ１を比較判定部９に出力する。

前記呼吸信号処理部８は、第２低域通過フィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１４にてデジタル変換部６から出力されるデジタル信号のうち特定の低い周波数帯域の信号を通過させる。さらに、呼吸信号処理部８は、第３低域通過フィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１５にて特定の低い周波数帯域の信号を通過させて呼吸信号を抽出する。そして、呼吸信号処理部８は、振幅演算部１６にて抽出した呼吸信号から呼吸信号の振幅Ｐ２を求める。前記呼吸信号処理部８は、所定時間が経過するごとに、呼吸信号を抽出してその呼吸信号から求めた呼吸信号の振幅Ｐ２を比較判定部９に出力する。

前記比較判定部９は、所定時間が経過するごとに、脈拍信号処理部７から脈拍信号の振幅Ｐ１を入力するとともに、呼吸信号処理部８から呼吸信号の振幅Ｐ２を入力する。ちなみに、所定時間は、脈拍信号の振幅Ｐ１及び呼吸信号の振幅Ｐ２を比較判定部９に出力する間隔であり、一定の時間を所定時間としたり、所定時間を変更することもできる。
そして、比較判定部９は、入力する脈拍信号の振幅Ｐ１と呼吸信号の振幅Ｐ２とから脈拍信号の振幅Ｐ１と呼吸信号の振幅Ｐ２との振幅比Ｋ（＝Ｐ１／Ｐ２）を求める。前記比較判定部９は、求めた振幅比Ｋが寝姿勢判定値としての第１寝姿勢判定値Ｎ１（例えば、１０）及び第２寝姿勢判定値Ｎ２（例えば、１）に対して大小を比較することにより、就寝者３の寝姿勢が仰臥位、側臥位及び腹臥位のいずれであるかを判定する。

前記脈拍信号の振幅Ｐ１の大小による就寝者３の寝姿勢は、側臥位＞腹臥位＞仰臥位である。前記呼吸信号の振幅Ｐ２の大小による就寝者３の寝姿勢は、腹臥位＞仰臥位＞側臥位である。したがって、脈拍信号の振幅Ｐ１と呼吸信号の振幅Ｐ２との振幅比Ｋ（＝Ｐ１／Ｐ２）と第１寝姿勢判定値Ｎ１（例えば、１０）及び第２寝姿勢判定値Ｎ２（例えば、１）との大小による就寝者３の寝姿勢は、側臥位≫第１寝姿勢判定値Ｎ１（例えば、１０）＞仰臥位＞第２寝姿勢判定値Ｎ２（例えば、１）＞腹臥位となる。

そこで、比較判定部９は、振幅比Ｋが第１寝姿勢判定値Ｎ１（例えば、１０）よりも大きいと（Ｋ＞Ｎ１）、就寝者３の寝姿勢が側臥位であると判定する。比較判定部９は、振幅比Ｋが第１寝姿勢判定値Ｎ１以下で且つ第２寝姿勢判定値Ｎ２よりも大きいと（Ｎ２＜Ｋ≦Ｎ１）、就寝者３の寝姿勢が仰臥位であると判定する。比較判定部９は、振幅比Ｋが第２寝姿勢判定値Ｎ２以下であると（Ｋ≦Ｎ２）、就寝者３の寝姿勢が腹臥位であると判定する。
このようにして、比較判定部９は、就寝者３の寝姿勢を判定すると、その判定結果を表示装置等の図外の外部機器に出力するように構成してある。

前記寝姿勢判定部４は、圧力変動検出部２による検出信号に基づいて就寝者３の体動を検出する体動検出部１７を備えている。就寝者３が寝返り等により体動すると、ベッド１のマット１ａにかかる圧力が大きく変動することから、体動検出部１７は、圧力変動検出部２の検出信号の一例である図６に示すように、圧力変動検出部２による検出信号が大きく変動することにより、就寝者３の体動を検出する。そして、体動検出部１７は、就寝者３の体動であると検出すると体動信号を比較判定部９に出力する。
前記比較判定部９は、所定時間が経過するごとに脈拍信号処理部７から脈拍信号の振幅Ｐ１を及び呼吸信号処理部８から呼吸信号の振幅Ｐ２を入力しているので、体動検出部１７から体動信号を入力すると、その後に入力する脈拍信号の振幅Ｐ１と呼吸信号の振幅Ｐ２とから振幅比Ｋを求めて、体動の後における就寝者３の寝姿勢を判定する。

このようにして、寝姿勢判定部４は、体動を検出した直後を圧力変動検出部２による検出信号から呼吸信号及び脈拍信号を抽出する抽出期間と設定して、その抽出期間に抽出した呼吸信号の振幅Ｐ１と呼吸信号の振幅Ｐ２とから振幅比Ｋを求め、その求めた振幅比Ｋと寝姿勢判定値とを比較することにより、体動の後における就寝者３の寝姿勢を判定する。
ちなみに、寝姿勢判定部４は、体動を検出してから設定時間が経過したときを圧力変動検出部２による検出信号から呼吸信号及び脈拍信号を抽出する抽出期間と設定することもできる。このときの設定時間は、圧力変動検出部２の検出信号が体動により大きく変動してから安定した状態となるまでの時間とする。このように、体動を検出してから設定時間が経過したときを抽出期間と設定することによって、圧力変動検出部２の安定した検出信号から脈拍信号及び呼吸信号を抽出でき、脈拍信号及び呼吸信号の抽出を的確に行うことができる。

前記寝姿勢判定部４の動作について、図７のフローチャートに基づいて説明する。
前記寝姿勢判定部４では、所定時間が経過するごとに、脈拍信号処理部７にて脈拍信号の振幅Ｐ１を求めて比較判定部９に出力するとともに、呼吸信号処理部８にて呼吸信号の振幅Ｐ２を求めて比較判定部９に出力している。そして、体動検出部１７にて就寝者３の体動を検出して比較判定部９に体動信号を出力する。前記比較判定部９が体動検出部１７から体動信号を入力すると、その後に入力する脈拍信号の振幅Ｐ１と呼吸信号の振幅Ｐ２とから振幅比Ｋを演算する（ステップ１，２）。
前記比較判定部９は、求めた振幅比Ｋが第１寝姿勢判定値Ｎ１（例えば、１０）よりも大きいと、体動の後における就寝者３の寝姿勢が側臥位であると判定してその判定結果を出力する（ステップ３，４）。
前記比較判定部９は、求めた振幅比Ｋが第１寝姿勢判定値Ｎ１以下で且つ第２寝姿勢判定値Ｎ２よりも大きいと、体動の後における就寝者３の寝姿勢が仰臥位であると判定してその判定結果を出力する（ステップ５，６）。
前記比較判定部９は、求めた振幅比Ｋが第２寝姿勢判定値Ｎ２以下であると、体動の後における就寝者３の寝姿勢が腹臥位であると判定してその判定結果を出力する（ステップ５，７）。

〔第２実施形態〕
この第２実施形態では、寝姿勢判定部４が、圧力変動検出部２による検出信号に基づいて就寝者３の体動を検出すると、常時、体動の後における就寝者３の寝姿勢を判定するのではなく、圧力変動検出部２による検出信号に基づいて就寝者３の体動を検出し且つ脈拍信号処理部７にて求めた脈拍信号の振幅Ｐ１が設定振幅以上であると、体動の後における就寝者３の寝姿勢を判定するように構成してある。
つまり、比較判定部９は、体動検出部１７から体動信号を入力し、その後に入力する脈拍信号の振幅Ｐ１が設定振幅以上であると、そのときに入力した脈拍信号の振幅Ｐ１と呼吸信号の振幅Ｐ２とから振幅比Ｋを求めて、体動の後における就寝者３の寝姿勢を判定する。

例えば、圧力変動検出部２からの出力が小さいときには、脈拍信号処理部７にて抽出する脈拍信号及び呼吸信号処理部８にて抽出する呼吸信号をノイズと識別し難くなり、脈拍信号の振幅Ｐ１及び呼吸信号の振幅Ｐ２を精度良く求め難いものとなる。
そこで、寝姿勢判定部４は、脈拍信号処理部７にて求めた脈拍信号の振幅Ｐ１が設定振幅以上か否かを判別して、脈拍信号の振幅Ｐ１が設定振幅以上であると、脈拍信号処理部７にて抽出する脈拍信号及び呼吸信号処理部８にて抽出する呼吸信号をノイズと識別し易いとして、寝姿勢の判定を行うようにしている。このようにして、脈拍信号の振幅Ｐ１及び呼吸信号の振幅Ｐ２を精度良く求めて、寝姿勢の判定精度を向上している。

ちなみに、脈拍信号処理部７にて求めた脈拍信号の振幅Ｐ１が設定振幅以上であることに代えて、呼吸信号処理部８にて求めた呼吸信号の振幅Ｐ２が設定振幅以上であるとしてもよい。つまり、寝姿勢判定部４が、圧力変動検出部２による検出信号に基づいて就寝者３の体動を検出し且つ呼吸信号処理部８にて求めた呼吸信号の振幅Ｐ２が設定振幅以上であると、体動の後における就寝者３の寝姿勢を判定するように構成してもよい。

〔第３実施形態〕
この第３実施形態では、寝姿勢判定部４が、圧力変動検出部２による検出信号に基づいて就寝者３の体動を検出すると、その体動の後における就寝者３の寝姿勢を判定するのではなく、その体動の前における就寝者３の寝姿勢を判定するように構成してある。
そして、寝姿勢判定部４は、就寝者３の体動を検出してから次に就寝者３の体動を検出するまでの期間を抽出期間と設定する。つまり、寝姿勢判定部４は、圧力変動検出部２による検出信号に基づいて就寝者３の体動を検出すると、その前に就寝者３の体動を検出してから今回就寝者３の体動を検出するまでの期間を抽出期間と設定して、体動の前における寝姿勢を判定する。

前記寝姿勢判定部４では、所定時間が経過するごとに、脈拍信号及び呼吸信号を抽出して脈拍信号の振幅Ｐ１及び呼吸信号の振幅Ｐ２を求めている。そこで、寝姿勢判定部４の比較判定部９は、抽出期間において、所定時間が経過するごとに振幅比Ｋを求めて蓄積する。そして、比較判定部９は、体動の前に設定した抽出期間に蓄積した振幅比Ｋの平均値を求め、その振幅比Ｋの平均値と寝姿勢判定値とを比較することにより、体動の前における就寝者３の寝姿勢を判定する。
このように、寝姿勢判定部４は、就寝者３の体動を検出するまでに振幅比Ｋを求めて蓄積しているので、就寝者３の個人差によるばらつきを含めた振幅比Ｋを求めることができ、寝姿勢の判定精度を向上することができる。

〔第４実施形態〕
この第４実施形態では、就寝者３の寝姿勢を判定する際に用いる寝姿勢判定値を一定とするのではなく、寝姿勢判定部４は、所定時間が経過するごとに振幅比Ｋを求めて蓄積し、その蓄積した振幅比Ｋに基づいて第１寝姿勢判定値Ｎ１及び第２寝姿勢判定値Ｎ２を変更設定可能に構成してある。

前記就寝者３が体動すると、寝返りにより就寝者３の寝姿勢が変化する可能性があるが、逆に、就寝者３が体動しなければ、寝返りも無く就寝者３の寝姿勢が変化する可能性も無い。したがって、体動検出部１７にて就寝者３の体動を検出するまでは、就寝者３の寝姿勢は同一の寝姿勢となる。このことを利用して、寝姿勢判定部４は、就寝者３の体動を検出するまで繰り返し寝姿勢の判定を行い、寝姿勢の判定結果が同一の寝姿勢でなければ、同一の寝姿勢となるように、第１寝姿勢判定値Ｎ１及び第２寝姿勢判定値Ｎ２を変更設定する。

説明を加えると、比較判定部９が、体動検出部１７から体動信号を入力するまで、所定時間が経過するごとに振幅比Ｋを求めて寝姿勢の判定を行いその判定結果を蓄積する。そして、比較判定部９は、蓄積する寝姿勢の判定結果が同一の寝姿勢でないことが設定回数継続すると、寝姿勢の判定結果が同一の寝姿勢となるように、第１寝姿勢判定値Ｎ１及び第２寝姿勢判定値Ｎ２を変更設定する。
例えば、蓄積する寝姿勢の判定結果が仰臥位であるときに、腹臥位であるとの判定結果が設定回数継続すると、腹臥位であるとの判定結果が仰臥位であるとの判定結果となるように第２寝姿勢判定値Ｎ２を変更設定する。

〔別実施形態〕
（１）上記第１〜第４実施形態では、寝姿勢判定部４が、複数の圧力変動検出部２のうちから１つの圧力変動検出部２を選択し、その選択した圧力変動検出部２の検出信号から呼吸信号及び脈拍信号を抽出するようにしているが、複数の圧力変動検出部２を選択し、その選択した複数の圧力変動検出部２の検出信号の和から呼吸信号及び脈拍信号を抽出することもでき、選択する圧力変動検出部２の数は適宜変更が可能である。また、全ての圧力変動検出部２の検出信号の和から呼吸信号及び脈拍信号を抽出することもできる。
このように、寝姿勢判定部４が、複数の圧力変動検出部２のどの圧力変動検出部２による検出信号から呼吸信号及び脈拍信号を抽出するかは適宜変更が可能である。

（２）上記第１〜第４実施形態において、寝姿勢判定部４が、圧力変動検出部２による検出信号から呼吸信号及び脈拍信号を抽出する抽出期間をどのような期間に設定するかは適宜変更が可能である。
例えば、寝姿勢判定部４は、就寝者３の睡眠中を抽出期間と設定することができる。この場合には、寝姿勢判定部４が、所定時間が経過するごとに、脈拍信号及び呼吸信号を抽出してその脈拍信号の振幅Ｐ１と呼吸信号の振幅Ｐ２との振幅比Ｋを求めることができる。したがって、睡眠中において、所定時間が経過するごとに就寝者３の寝姿勢を判定することができる。そして、寝姿勢判定部４は、抽出期間に抽出する脈拍信号及び呼吸信号の夫々を蓄積して、蓄積した脈拍信号及び呼吸信号を一括して処理することにより、就寝者３の個人差に応じた振幅比Ｋを求めることができ、寝姿勢の判定精度を向上することができる。

（３）上記第１〜第４実施形態では、寝姿勢判定部４が、脈拍信号の振幅Ｐ１と呼吸信号の振幅Ｐ２との振幅比Ｋを相関関係としているが、例えば、脈拍用判定値に対する脈拍信号の振幅Ｐ１の大小関係と呼吸用判定値に対する呼吸信号の振幅Ｐ２の大小関係との関係を相対関係とすることもでき、脈拍信号と呼吸信号とのどのような関係を相関関係とするかは適宜変更が可能である。例えば、所定時間の信号に対しＦＦＴ解析などを利用し脈拍信号と呼吸信号の強度関係を相関関係としてもよい。

（４）上記第１〜第４実施形態では、寝具としてベッド１を例示したが、ベッドに限らず、布団等その他各種の寝具を適応することができる。

本発明は、コストの低減を図りながら、寝具における就寝者の寝姿勢を精度良く判定することができる各種の寝姿勢判定装置に適応可能である。

ベッドに臥した就寝者を示す図 寝姿勢判定装置のブロック図 仰臥位のときにおける圧力変動検出部の検出信号、脈拍信号及び呼吸信号 側臥位のときにおける圧力変動検出部の検出信号、脈拍信号及び呼吸信号 腹臥位のときにおける圧力変動検出部の検出信号、脈拍信号及び呼吸信号 圧力変動検出部の検出信号を示すグラフ 寝姿勢判定部の動作を示すフローチャート

符号の説明

１ 寝具（ベッド）
２ 圧力変動検出部
３ 就寝者
４ 寝姿勢判定部

Claims (5)

1. 寝具における就寝者の寝姿勢を判定する寝姿勢判定装置であって、
   前記寝具にかかる圧力の変動を検出する圧力変動検出部と、
   前記圧力変動検出部による検出信号から各々抽出した就寝者の呼吸状態に対応する呼吸信号と就寝者の脈拍状態に対応する脈拍信号との相関関係に基づいて、就寝者の寝姿勢を判定する寝姿勢判定部とを備えている寝姿勢判定装置。
2. 前記寝姿勢判定部は、前記呼吸信号の振幅及び前記脈拍信号の振幅を求め、前記呼吸信号の振幅と前記脈拍信号の振幅との振幅比を前記相関関係とし、その振幅比と寝姿勢判定値とを比較して就寝者の寝姿勢を判定するように構成してある請求項１に記載の寝姿勢判定装置。
3. 前記寝姿勢判定部は、所定時間が経過するごとに前記振幅比を求めて蓄積し、その蓄積した前記振幅比に基づいて前記寝姿勢判定値を変更設定可能に構成してある請求項２に記載の寝姿勢判定装置。
4. 前記寝姿勢判定部は、前記圧力変動検出部による検出信号に基づいて就寝者の体動を検出し、その体動の前における就寝者の寝姿勢又はその体動の後における就寝者の寝姿勢を判定するように構成してある請求項１〜３のいずれか１項に記載の寝姿勢判定装置。
5. 前記寝姿勢判定部は、前記圧力変動検出部による検出信号から前記呼吸信号及び前記脈拍信号を抽出する抽出期間を変更設定自在に構成してある請求項１〜４のいずれか１項に記載の寝姿勢判定装置。

Images