JP5327584B2 - 生体状態分析装置、コンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Description
前記時系列信号データを2階微分する2階微分演算手段と、
前記2階微分演算手段により得られる2階微分波形の各周期のピーク値から、所定時間範囲ごとに上限側のピーク値と下限側のピーク値との差を算出し、この差をパワー値とし、パワー値の時系列データを求めると共に、パワー値の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める2階微分波形パワー値傾き算出手段と、
前記2階微分演算手段により得られる2階微分波形から、最大リアプノフ指数の時系列データを求めると共に、最大リアプノフ指数の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める2階微分波形最大リアプノフ指数傾き算出手段と、
前記2階微分波形パワー値傾き算出手段及び2階微分波形最大リアプノフ指数傾き算出手段により得られる各傾き時系列波形を重ねた際に、2つの傾き時系列波形が逆位相の関係になっている波形を入眠予兆信号と判定する2階微分波形入眠予兆判定手段と、
前記エアクッションにより検出される空気圧変動の時系列信号データの各周期のピーク値から、所定時間範囲ごとに上限側のピーク値と下限側のピーク値との差を算出し、この差をパワー値とし、パワー値の時系列データを求めると共に、パワー値の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める原波形パワー値傾き算出手段と、
前記エアクッションにより検出される空気圧変動の時系列信号データから、最大リアプノフ指数の時系列データを求めると共に、最大リアプノフ指数の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める原波形最大リアプノフ指数傾き算出手段と、
前記原波形パワー値傾き算出手段及び原波形最大リアプノフ指数傾き算出手段により得られる各傾き時系列波形を重ねた際に、2つの傾き時系列波形が逆位相の関係になっている波形を入眠予兆信号と判定する原波形入眠予兆判定手段と、
前記2階微分波形入眠予兆判定手段のみにより入眠予兆信号が判定されたか、前記2階微分波形入眠予兆判定手段及び原波形入眠予兆判定手段の双方において同時間帯に入眠予兆信号が判定されたかを比較判断する比較判断手段と、
前記比較判断手段において、前記2階微分波形入眠予兆判定手段のみにより入眠予兆信号が判定された場合と、前記2階微分波形入眠予兆判定手段及び原波形入眠予兆判定手段の双方において同時間帯に入眠予兆信号が判定された場合とで、異なる種類の警告を機能させる警告制御手段と
を具備することを特徴とする生体状態分析装置を提供する。
請求項2記載の本発明は、人体支持手段における、少なくとも人の腰部付近を支持する部位の表皮部材と該表皮部材の裏面側に配設されるクッション支持部材との間に組み込まれる空気袋を備えたエアクッションと、動脈の脈波に伴う前記空気袋の空気圧変動を検出するセンサとを備えてなる生体信号測定装置から、空気圧変動による前記センサの時系列信号データを受信し、該時系列信号データを加工して、前記人体支持手段により支持されている人の状態を分析する生体状態分析装置としてのコンピュータを、
前記時系列信号データを2階微分する2階微分演算手段と、
前記2階微分演算手段により得られる2階微分波形の各周期のピーク値から、所定時間範囲ごとに上限側のピーク値と下限側のピーク値との差を算出し、この差をパワー値とし、パワー値の時系列データを求めると共に、パワー値の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める2階微分波形パワー値傾き算出手段と、
前記2階微分演算手段により得られる2階微分波形から、最大リアプノフ指数の時系列データを求めると共に、最大リアプノフ指数の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める2階微分波形最大リアプノフ指数傾き算出手段と、
前記2階微分波形パワー値傾き算出手段及び2階微分波形最大リアプノフ指数傾き算出手段により得られる各傾き時系列波形を重ねた際に、2つの傾き時系列波形が逆位相の関係になっている波形を入眠予兆信号と判定する2階微分波形入眠予兆判定手段と、
前記エアクッションにより検出される空気圧変動の時系列信号データの各周期のピーク値から、所定時間範囲ごとに上限側のピーク値と下限側のピーク値との差を算出し、この差をパワー値とし、パワー値の時系列データを求めると共に、パワー値の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める原波形パワー値傾き算出手段と、
前記エアクッションにより検出される空気圧変動の時系列信号データから、最大リアプノフ指数の時系列データを求めると共に、最大リアプノフ指数の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める原波形最大リアプノフ指数傾き算出手段と、
前記原波形パワー値傾き算出手段及び原波形最大リアプノフ指数傾き算出手段により得られる各傾き時系列波形を重ねた際に、2つの傾き時系列波形が逆位相の関係になっている波形を入眠予兆信号と判定する原波形入眠予兆判定手段と、
前記2階微分波形入眠予兆判定手段のみにより入眠予兆信号が判定されたか、前記2階微分波形入眠予兆判定手段及び原波形入眠予兆判定手段の双方において同時間帯に入眠予兆信号が判定されたかを比較判断する比較判断手段と、
前記比較判断手段において、前記2階微分波形入眠予兆判定手段のみにより入眠予兆信号が判定された場合と、前記2階微分波形入眠予兆判定手段及び原波形入眠予兆判定手段の双方において同時間帯に入眠予兆信号が判定された場合とで、異なる種類の警告を機能させる警告制御手段と
して機能させるためのコンピュータプログラムを提供する。
請求項3記載の本発明は、請求項2記載のコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。
材質:
表側のグランド編地・・・300デシテックス/288fのポリエチレンテレフタレート繊維仮撚加工糸と700デシテックス/192fのポリエチレンテレフタレート繊維仮撚加工糸との撚り糸
裏側のグランド編地・・・450デシテックス/108fのポリエチレンテレフタレート繊維仮撚加工糸と350デシテックス/1fのポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメントとの組み合わせ
連結糸・・・・・・・・・350デシテックス/1fのポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント
材質:
表側のグランド編地・・・450デシテックス/108fのポリエチレンテレフタレート繊維仮撚加工糸の2本の撚り糸
裏側のグランド編地・・・450デシテックス/108fのポリエチレンテレフタレート繊維仮撚加工糸の2本の撚り糸
連結糸・・・・・・・・・350デシテックス/1fのポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント
材質:
表側のグランド編地・・・450デシテックス/144fのポリエチレンテレフタレート繊維仮撚加工糸の2本の撚り糸
裏側のグランド編地・・・450デシテックス/144fのポリエチレンテレフタレート繊維仮撚加工糸と350デシテックス/1fのポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメントとの組み合わせ
連結糸・・・・・・・・・350デシテックス/1fのポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント
生体状態分析装置60は、コンピュータから構成され、コンピュータプログラムとして、2階微分演算手段61、2階微分波形パワー値傾き算出手段62、2階微分波形最大リアプノフ指数傾き算出手段63、2階微分波形入眠予兆判定手段64、原波形パワー値傾き算出手段65、原波形最大リアプノフ指数傾き算出手段66、原波形入眠予兆判定手段67、比較判断手段68、警告制御手段69がインストールされている。なお、コンピュータプログラムは、記録媒体へ記憶させて提供することができる。「記録媒体」とは、それ自身では空間を占有し得ないプログラムを担持することができる媒体であり、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD−ROM、MO(光磁気ディスク)、DVD−ROMなどである。また、本発明に係るプログラムをインストールしたコンピュータから、通信回線を通じて他のコンピュータへ伝送することも可能である。また、汎用的な端末装置に対して、上記のプログラムをプリインストール、あるいはダウンロードすることで、生体状態分析装置を形成することも可能である。
(静荷重特性)
図7に示したように、測定盤上に、エアクッション10を保持した収容体15(エアクッションユニット100)のみを単独で置いた場合(図8の「エアパック」のデータ)、エアクッション10を保持した収容体15(エアクッションユニット100)上に第1のビーズ発泡樹脂弾性部材20を積層した場合(図8の「A+エアパック」のデータ)、エアクッション10を保持した収容体15(エアクッションユニット100)上に第2のビーズ発泡樹脂弾性部材30を積層した場合(図8の「B+エアパック」のデータ)、及び、エアクッション10を保持した収容体15(エアクッションユニット100)上に第2のビーズ発泡樹脂弾性部材30を積層し、さらにその上に第1のビーズ発泡樹脂弾性部材20を積層した場合(図8の「A+B+エアパック」のデータ)について、センサ111bが付設された小空気袋111に対応する位置を、直径30mmの加圧板によってたわみ量1mmまで加圧して荷重−たわみ特性を測定した。エアクッション10の各空気袋111,121内に収容した三次元立体編物は、住江織物(株)製、製品番号49013Dであり、各部位の主な寸法は、図5(a),(b)に示したとおりであった。
(外乱振動の影響)
図9に示したように、加振機の加振台上に、エアクッション10を保持した収容体15(試験例1のものと同じ構造、サイズ)上を載置し、そのさらに上面に、第2のビーズ発泡樹脂弾性部材30と第1のビーズ発泡樹脂弾性部材20を順に積層したもの(図9では、第2のビーズ発泡樹脂弾性部材30と第1のビーズ発泡樹脂弾性部材20を重ね合わせたものを「緩衝材」として表示)について(図8の「A+B+エアパック」と同じ形態)、第1のビーズ発泡樹脂弾性部材20上に2kgの重りを載せ、振幅1mmで1.0Hz〜10Hzまで、0.5Hz刻みで加振した(試験例2−A)。また、エアクッション10を保持した収容体15に代えて、小空気袋111を一つ加振台上に配置し、その上に、第2のビーズ発泡樹脂弾性部材30と第1のビーズ発泡樹脂弾性部材20を順に積層し、さらに、2kgの重りを載せて同様に加振した(比較例2−A)。なお、第1のビーズ発泡樹脂弾性部材20の表皮部材511に対向する面、第2のビーズ発泡樹脂弾性部材30のエアクッションユニット100に対向する面には、それぞれPENフィルムが貼着されている。そして、それぞれについて小空気袋111のに設けたセンサ111b(コンデンサ型マイクロフォンセンサ)の出力電圧を測定した。その結果を図10〜図14に示す。
(外乱振動の影響と生体信号の検出)
図15(a)に示したように、加振機の加振台上に、シートバック部510におけるクッション支持部材512に相当する三次元立体編物(3Dネット)、エアクッション10を保持した収容体15(エアクッションユニット100,試験例1のものと同じ構造、サイズ)、第2のビーズ発泡樹脂弾性部材30、第1のビーズ発泡樹脂弾性部材20、シートバック部510における表皮部材511に相当する三次元立体編物(3Dネット)を順に積層し、その上に2kgの重りを載せ、振幅1mmで、大動脈の脈波の周波数に近い1.0Hz、1.5Hz、2.0Hzで加振した。図15(a)は、クッション支持部材512側から振動を入力するようにして、本実施形態の生体信号測定装置1をシートバック部510に実際に組み込んだ際に受ける外乱振動の影響を調べるものである。
(生体信号の測定)
図2に示したように、シート500のシートバック部510に、上記実施形態で説明したエアクッション10を保持した収容体15(エアクッションユニット100,試験例1のものと同じ構造、サイズ)、第2のビーズ発泡樹脂弾性部材30、第1のビーズ発泡樹脂弾性部材20を順に収容した。なお、このシートバック部510に使用した表皮部材511は、三次元立体編物である(住江織物(株)製、製品番号49013D)。また、センサ111bを備えた、着座者の左側のエアクッション10を構成する中央の小空気袋111(幅60mm、長さ160mm)のシートバック部510の中心寄りの側縁と下縁の交差部Pが、シートクッション部520の上面からシートバック部510の表面に沿った長さで220mm、シートバック部510の中心から80mmとなるようにシートバック部510に組み込んだ。そして、上記小空気袋111のセンサ111bからの電気信号を測定して得られる空気圧変動をもとに人の状態を分析するコンピュータからなる生体信号分析手段60を配置し(図1参照)、50歳代の日本人男性をシート500に着座させ、腰部付近の大動脈の脈波を採取した。また、各被験者には指尖容積脈波計((株)アムコ製、フィンガークリッププローブ SR−5C)を装着して、指尖容積脈波の測定を行うと共に、簡易脳波計(フューテックエレクトロニクス(株)、FM−515A)を装着して脳波の測定も行った。また、心電計(日本光電工業(株)製心電計EGG−9122)も装着した。
10 エアクッション
11 表側エアクッション
111 小空気袋
112 三次元立体編物
12 裏側エアクッション
121 大空気袋
122 三次元立体編物
15 収容体
100 エアクッションユニット
20 第1のビーズ発泡樹脂弾性部材
30 第2のビーズ発泡樹脂弾性部材
40,45 三次元立体編物
60 生体状態分析装置
61 2階微分演算手段
62 2階微分波形パワー値傾き算出手段
63 2階微分波形最大リアプノフ指数傾き算出手段
64 2階微分波形入眠予兆判定手段
65 原波形パワー値傾き算出手段
66 原波形最大リアプノフ指数傾き算出手段
67 原波形入眠予兆判定手段
68 比較判断手段
69 警告制御手段
500 シート
510 シートバック部
511 表皮部材
512 クッション支持部材
520 シートクッション部
Claims (3)
- 人体支持手段における、少なくとも人の腰部付近を支持する部位の表皮部材と該表皮部材の裏面側に配設されるクッション支持部材との間に組み込まれる空気袋を備えたエアクッションと、動脈の脈波に伴う前記空気袋の空気圧変動を検出するセンサとを備えてなる生体信号測定装置から、空気圧変動による前記センサの時系列信号データを受信し、該時系列信号データを加工して、前記人体支持手段により支持されている人の状態を分析する生体状態分析装置であって、
前記時系列信号データを2階微分する2階微分演算手段と、
前記2階微分演算手段により得られる2階微分波形の各周期のピーク値から、所定時間範囲ごとに上限側のピーク値と下限側のピーク値との差を算出し、この差をパワー値とし、パワー値の時系列データを求めると共に、パワー値の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める2階微分波形パワー値傾き算出手段と、
前記2階微分演算手段により得られる2階微分波形から、最大リアプノフ指数の時系列データを求めると共に、最大リアプノフ指数の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める2階微分波形最大リアプノフ指数傾き算出手段と、
前記2階微分波形パワー値傾き算出手段及び2階微分波形最大リアプノフ指数傾き算出手段により得られる各傾き時系列波形を重ねた際に、2つの傾き時系列波形が逆位相の関係になっている波形を入眠予兆信号と判定する2階微分波形入眠予兆判定手段と、
前記エアクッションにより検出される空気圧変動の時系列信号データの各周期のピーク値から、所定時間範囲ごとに上限側のピーク値と下限側のピーク値との差を算出し、この差をパワー値とし、パワー値の時系列データを求めると共に、パワー値の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める原波形パワー値傾き算出手段と、
前記エアクッションにより検出される空気圧変動の時系列信号データから、最大リアプノフ指数の時系列データを求めると共に、最大リアプノフ指数の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める原波形最大リアプノフ指数傾き算出手段と、
前記原波形パワー値傾き算出手段及び原波形最大リアプノフ指数傾き算出手段により得られる各傾き時系列波形を重ねた際に、2つの傾き時系列波形が逆位相の関係になっている波形を入眠予兆信号と判定する原波形入眠予兆判定手段と、
前記2階微分波形入眠予兆判定手段のみにより入眠予兆信号が判定されたか、前記2階微分波形入眠予兆判定手段及び原波形入眠予兆判定手段の双方において同時間帯に入眠予兆信号が判定されたかを比較判断する比較判断手段と、
前記比較判断手段において、前記2階微分波形入眠予兆判定手段のみにより入眠予兆信号が判定された場合と、前記2階微分波形入眠予兆判定手段及び原波形入眠予兆判定手段の双方において同時間帯に入眠予兆信号が判定された場合とで、異なる種類の警告を機能させる警告制御手段と
を具備することを特徴とする生体状態分析装置。 - 人体支持手段における、少なくとも人の腰部付近を支持する部位の表皮部材と該表皮部材の裏面側に配設されるクッション支持部材との間に組み込まれる空気袋を備えたエアクッションと、動脈の脈波に伴う前記空気袋の空気圧変動を検出するセンサとを備えてなる生体信号測定装置から、空気圧変動による前記センサの時系列信号データを受信し、該時系列信号データを加工して、前記人体支持手段により支持されている人の状態を分析する生体状態分析装置としてのコンピュータを、
前記時系列信号データを2階微分する2階微分演算手段と、
前記2階微分演算手段により得られる2階微分波形の各周期のピーク値から、所定時間範囲ごとに上限側のピーク値と下限側のピーク値との差を算出し、この差をパワー値とし、パワー値の時系列データを求めると共に、パワー値の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める2階微分波形パワー値傾き算出手段と、
前記2階微分演算手段により得られる2階微分波形から、最大リアプノフ指数の時系列データを求めると共に、最大リアプノフ指数の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める2階微分波形最大リアプノフ指数傾き算出手段と、
前記2階微分波形パワー値傾き算出手段及び2階微分波形最大リアプノフ指数傾き算出手段により得られる各傾き時系列波形を重ねた際に、2つの傾き時系列波形が逆位相の関係になっている波形を入眠予兆信号と判定する2階微分波形入眠予兆判定手段と、
前記エアクッションにより検出される空気圧変動の時系列信号データの各周期のピーク値から、所定時間範囲ごとに上限側のピーク値と下限側のピーク値との差を算出し、この差をパワー値とし、パワー値の時系列データを求めると共に、パワー値の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める原波形パワー値傾き算出手段と、
前記エアクッションにより検出される空気圧変動の時系列信号データから、最大リアプノフ指数の時系列データを求めると共に、最大リアプノフ指数の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、所定回数スライド計算して求める原波形最大リアプノフ指数傾き算出手段と、
前記原波形パワー値傾き算出手段及び原波形最大リアプノフ指数傾き算出手段により得られる各傾き時系列波形を重ねた際に、2つの傾き時系列波形が逆位相の関係になっている波形を入眠予兆信号と判定する原波形入眠予兆判定手段と、
前記2階微分波形入眠予兆判定手段のみにより入眠予兆信号が判定されたか、前記2階微分波形入眠予兆判定手段及び原波形入眠予兆判定手段の双方において同時間帯に入眠予兆信号が判定されたかを比較判断する比較判断手段と、
前記比較判断手段において、前記2階微分波形入眠予兆判定手段のみにより入眠予兆信号が判定された場合と、前記2階微分波形入眠予兆判定手段及び原波形入眠予兆判定手段の双方において同時間帯に入眠予兆信号が判定された場合とで、異なる種類の警告を機能させる警告制御手段と
して機能させるためのコンピュータプログラム。 - 請求項2記載のコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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---|---|---|---|
JP2008212291A JP5327584B2 (ja) | 2008-08-20 | 2008-08-20 | 生体状態分析装置、コンピュータプログラム及び記録媒体 |
PCT/JP2009/063390 WO2010021227A1 (ja) | 2008-08-20 | 2009-07-28 | 生体状態分析装置、コンピュータプログラム及び記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008212291A JP5327584B2 (ja) | 2008-08-20 | 2008-08-20 | 生体状態分析装置、コンピュータプログラム及び記録媒体 |
Publications (2)
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JP2010046236A JP2010046236A (ja) | 2010-03-04 |
JP5327584B2 true JP5327584B2 (ja) | 2013-10-30 |
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Family Applications (1)
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