JP6976387B2 - Evaluation device and program - Google Patents

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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

本発明は、睡眠評価装置等に関する。 The present invention relates to a sleep evaluation device and the like.

従来から、心拍・呼吸情報からPSGによる睡眠段階を推定しようとする技術が知られている。例えば、所定時間内の呼吸数、呼吸数のばらつき及び呼吸周期のばらつきが閾値以下であり、かつ体動が無い場合に深睡眠状態であると判断する睡眠段階判定装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a technique for estimating the sleep stage by PSG from heartbeat / respiratory information has been known. For example, there is known a sleep stage determination device that determines that a person is in a deep sleep state when the respiratory rate, the variation in the respiratory rate, and the variation in the respiratory cycle within a predetermined time are equal to or less than the threshold value and there is no body movement (for example). , See Patent Document 1).

また、呼吸波形のピーク間隔の分散の変動係数と、ピーク値の分散の変動係数とから睡眠状態を推定する睡眠状態推定装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。 Further, there is known a sleep state estimation device that estimates a sleep state from the coefficient of variation of the variance of the peak interval of the respiratory waveform and the coefficient of variation of the variance of the peak value (see, for example, Patent Document 2).

特許第4582642号公報Japanese Patent No. 4582642 特許第3733133号公報Japanese Patent No. 37333133

上述した技術は、呼吸周期・呼吸間隔や、呼吸ピーク値を評価に用いているが、様々なノイズと共に入力されるため、呼吸波形から睡眠状態を精度良く検出するのは難しいという課題があった。 The above-mentioned technique uses the respiratory cycle / interval and the respiratory peak value for evaluation, but there is a problem that it is difficult to accurately detect the sleep state from the respiratory waveform because it is input with various noises. ..

また、装着型センサでは装着位置により、非装着型センサでは寝位置等のセンサと人体との相対的位置関係により、呼吸波形が人体本来の要因とは別に変化してしまう。多くの計測情報を用いる場合、総ての計測項目が精度良く計測できていれば、最終的な評価結果の精度は向上する可能性はあるが、精度の低い計測項目があると、当該計測項目に引っ張られてしまい、最終的な評価結果の精度が低下してしまうという問題点があった。 In addition, the respiratory waveform changes separately from the original factor of the human body due to the relative positional relationship between the sensor such as the sleeping position and the human body in the wearable sensor and the non-wearable sensor. When a lot of measurement information is used, if all the measurement items can be measured accurately, the accuracy of the final evaluation result may be improved, but if there is a measurement item with low accuracy, the measurement item is concerned. There was a problem that the accuracy of the final evaluation result was lowered because it was pulled by.

上述した課題に鑑み、本発明が目的とするところは、被測定者の所定時間内の生体情報として、例えば呼吸数又は心拍数を用いることにより、簡易で、かつ、正確に睡眠の評価を行うことができる睡眠評価装置等を提供することである。 In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to easily and accurately evaluate sleep by using, for example, respiratory rate or heart rate as biological information within a predetermined time of the subject. It is to provide a sleep evaluation device and the like that can be used.

上述した課題を解決するために、本発明の評価装置は、被測定者の呼吸を検出する検出手段と、前記被測定者が第1寝具を使用する第1期間における前記被測定者の呼吸数に基づき第1の変動係数を算出し、前記被測定者が第2寝具を使用する第2期間における前記被測定者の呼吸数に基づき第2の変動係数を算出する算出手段と、前記第1の変動係数と、前記第2の変動係数とを比較し、前記第1寝具及び前記第2寝具の寝心地を評価する評価手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the evaluation device of the present invention comprises a detecting means for detecting the breathing of the measured person and the breathing rate of the measured person in the first period in which the measured person uses the first bedding. A calculation means for calculating the first coefficient of variation based on the above, and calculating the second coefficient of variation based on the respiratory rate of the person to be measured in the second period in which the person to be measured uses the second bedding, and the first method. The coefficient of variation is compared with the coefficient of variation of the second, and the first bedding and the evaluation means for evaluating the sleeping comfort of the second bedding are provided.

本発明のプログラムは、コンピュータに、被測定者の呼吸を検出する検出機能と、前記被測定者が第1寝具を使用する第1期間における前記被測定者の呼吸数に基づき第1の変動係数を算出し、前記被測定者が第2寝具を使用する第2期間における前記被測定者の呼吸数に基づき第2の変動係数を算出する算出機能と、前記第1の変動係数と、前記第2の変動係数とを比較し、前記第1寝具及び前記第2寝具の寝心地を評価する評価機能と、を実現させることを特徴とする。 The program of the present invention provides a computer with a detection function for detecting the breath of the subject and a first coefficient of variation based on the respiratory rate of the subject during the first period in which the subject uses the first bedding. The calculation function for calculating the second coefficient of variation based on the respiratory rate of the person to be measured in the second period in which the person to be measured uses the second bedding, the first coefficient of variation, and the first It is characterized by realizing an evaluation function for evaluating the sleeping comfort of the first bedding and the second bedding by comparing with the coefficient of variation of 2.

本発明の睡眠評価装置によれば、被測定者の生体情報として呼吸を検出し、検出された呼吸から、呼吸数算出時間に含まれる呼吸数を出力する。そして、変動係数算出区間に含まれる呼吸数の平均値と、呼吸数の標準偏差とから呼吸数の変動係数を算出し、変動係数から被測定者の睡眠状態を評価することができる。これにより、変動係数算出区間に含まれる呼吸(数)に基づいて睡眠状態を評価することができることになり、短い区間(例えば、1呼吸や、1分間辺りの呼吸)で睡眠状態を評価するときと比較し、適切に評価することが可能となる。 According to the sleep evaluation device of the present invention, respiration is detected as biological information of the person to be measured, and the respiration rate included in the respiration rate calculation time is output from the detected respiration. Then, the coefficient of variation of the respiratory rate can be calculated from the average value of the respiratory rate included in the coefficient of variation calculation section and the standard deviation of the respiratory rate, and the sleep state of the subject can be evaluated from the coefficient of variation. This makes it possible to evaluate the sleep state based on the respiration (number) included in the fluctuation coefficient calculation section, and when evaluating the sleep state in a short section (for example, one respiration or one minute of respiration). It is possible to make an appropriate evaluation by comparing with.

また、本発明の睡眠評価装置によれば、被測定者の生体情報として心拍(心拍数)を利用して睡眠評価を行うことができる。これにより、心拍を算出する簡易な装置を利用することで、適切に睡眠状態を評価することが可能となる。 Further, according to the sleep evaluation device of the present invention, sleep evaluation can be performed using the heart rate (heart rate) as the biological information of the person to be measured. This makes it possible to appropriately evaluate the sleep state by using a simple device for calculating the heart rate.

本実施形態における全体を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the whole in this embodiment. 本実施形態における機能構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the functional structure in this embodiment. 本実施形態における呼吸数テーブルのデータ構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data structure of the respiratory rate table in this embodiment. 本実施形態における変動係数テーブルのデータ構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data structure of the coefficient of variation table in this embodiment. 呼吸数と睡眠状態との対応を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correspondence between the respiratory rate and the sleep state. 本実施形態における区間呼吸数出力処理のデータフローを示す図である。It is a figure which shows the data flow of the section respiratory rate output processing in this embodiment. 本実施形態における変動係数算出処理のデータフローを示す図である。It is a figure which shows the data flow of the coefficient of variation calculation processing in this embodiment. 本実施形態における睡眠評価処理のデータフローを示す図である。It is a figure which shows the data flow of the sleep evaluation processing in this embodiment. 呼吸数のプロットを示した図である。It is a figure which showed the plot of the respiratory rate. 呼吸数の相関関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correlation of the respiratory rate.

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
[1.システム外観]
図1は、睡眠評価システムの使用方法について説明するための図である。図1に示すように、睡眠評価システム1は、ベッド10の床部と、マットレス20の間に載置される検出装置3と、検出装置3より出力される値を処理するため処理装置5を備えて構成されている。この検出装置3、処理装置5とで睡眠評価装置を構成している。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
[1. System appearance]
FIG. 1 is a diagram for explaining how to use the sleep evaluation system. As shown in FIG. 1, the sleep evaluation system 1 includes a detection device 3 placed between the floor of the bed 10 and the mattress 20, and a processing device 5 for processing the value output from the detection device 3. It is configured in preparation. The detection device 3 and the processing device 5 constitute a sleep evaluation device.

マットレス20に、被測定者Pが在床すると、マットレス20を介して被測定者Pの体動(振動)を検出装置3が検出する。そして、検出された振動に基づいて、被測定者Pの呼吸(所定時間内の呼吸数)が検出(出力)される。本実施形態においては、検出された呼吸(数)が無線を介して処理装置5(例えば、コンピュータ等)に送信されるが、例えば検出装置3に表示部等を設けることにより一体に形成されてもよい。また、処理装置5は、汎用的な装置で良いため、コンピュータ等の情報処理装置に限られず、例えばタブレッドやスマートフォン等といった装置で構成されてもよい。 When the person to be measured P is on the mattress 20, the detection device 3 detects the body movement (vibration) of the person to be measured P via the mattress 20. Then, based on the detected vibration, the respiration of the subject P (respiratory rate within a predetermined time) is detected (output). In the present embodiment, the detected respiration rate (number) is transmitted to the processing device 5 (for example, a computer or the like) via radio, but the detection device 3 is integrally formed by providing a display unit or the like, for example. May be good. Further, since the processing device 5 may be a general-purpose device, it is not limited to an information processing device such as a computer, and may be configured by a device such as a tablet or a smartphone.

ここで、検出装置3は、厚さが薄くなるようにシート状に構成されている。これにより、ベッド10と、マットレス20の間に載置されたとしても、被測定者Pに違和感を覚えさせることなく使用できることとなる。 Here, the detection device 3 is configured in a sheet shape so as to be thin. As a result, even if it is placed between the bed 10 and the mattress 20, it can be used without causing the subject P to feel a sense of discomfort.

なお、検出装置3は、被測定者Pの呼吸を検出出来ればよい。本実施形態においては、体動に基づいて呼吸を検出しているが、例えば音声センサを利用して呼吸音を検出したり、赤外線センサ等により被測定者Pの体動を検出したり、歪みゲージ付きアクチュエータを利用しても良い。 It is sufficient that the detection device 3 can detect the respiration of the person to be measured P. In the present embodiment, the respiration is detected based on the body movement, but for example, the breath sound is detected by using a voice sensor, the body movement of the subject P is detected by an infrared sensor or the like, or distortion is detected. An actuator with a gauge may be used.

[2.機能構成]
続いて、睡眠評価システム1の機構構成について、図2を用いて説明する。本実施形態における睡眠評価システム1は、検出装置3と、処理装置5とを含む構成となっており、各機能部(処理)は、呼吸検出部200以外についてはどちらで実現されても良い。
[2. Function configuration]
Subsequently, the mechanical configuration of the sleep evaluation system 1 will be described with reference to FIG. The sleep evaluation system 1 in the present embodiment has a configuration including a detection device 3 and a processing device 5, and each functional unit (processing) may be realized by any other than the respiratory detection unit 200.

睡眠評価システム1は、制御部100に、呼吸検出部200と、記憶部300と、入力部400とがバスを介して接続されている。 In the sleep evaluation system 1, the respiration detection unit 200, the storage unit 300, and the input unit 400 are connected to the control unit 100 via a bus.

制御部100は、睡眠評価システム1の動作を制御するための機能部であり、CPU等、睡眠評価システム1に必要な制御回路によって構成されている。制御部100は、記憶部300に記憶されている各種プログラムを読み出して実行することにより各種処理を実現することとなる。なお、本実施形態においては、制御部100は全体として動作しているが、検出装置3、処理装置5のそれぞれに設けられるものである。 The control unit 100 is a functional unit for controlling the operation of the sleep evaluation system 1, and is composed of a control circuit necessary for the sleep evaluation system 1 such as a CPU. The control unit 100 realizes various processes by reading and executing various programs stored in the storage unit 300. In the present embodiment, the control unit 100 operates as a whole, but is provided in each of the detection device 3 and the processing device 5.

呼吸検出部200は、被測定者の呼吸を検出するための機能部である。本実施形態においては、振動を検出するためのセンサ部である。センサ部により検出された振動(体動)から、被測定者の呼吸を検出する。また、センサ部を利用することにより、寝返りや心拍等被測定者Pの呼吸以外の体動を検出することもできる。 The respiration detection unit 200 is a functional unit for detecting the respiration of the subject. In the present embodiment, it is a sensor unit for detecting vibration. The respiration of the person to be measured is detected from the vibration (body movement) detected by the sensor unit. Further, by using the sensor unit, it is possible to detect body movements other than respiration of the person to be measured, such as turning over and heartbeat.

本実施形態における呼吸検出部200は、例えば、圧力センサにより被測定者の振動(体動)を検出し、振動から呼吸を検出するが、荷重センサにより、被測定者の重心位置(体動)の変化により呼吸を検出することとしても良いし、マイクロフォンを設けることにより、マイクロフォンが拾う音に基づいて検出しても良い。何れかのセンサを用いて、被測定者の呼吸が検出出来れば良い。 The breathing detection unit 200 in the present embodiment detects the vibration (body movement) of the person to be measured by the pressure sensor and detects the breathing from the vibration, but the load sensor detects the position of the center of gravity (body movement) of the person to be measured. Breathing may be detected by the change of the microphone, or may be detected based on the sound picked up by the microphone by providing the microphone. It suffices if the respiration of the subject can be detected using any of the sensors.

記憶部300は、睡眠評価システム1が動作するための各種データ及びプログラムを記憶しておく機能部である。制御部100は、記憶部300に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現することとなる。ここで、記憶部300は、例えば半導体メモリや、磁気ディスク装置等により構成されている。 The storage unit 300 is a functional unit that stores various data and programs for operating the sleep evaluation system 1. The control unit 100 realizes various functions by reading and executing the program stored in the storage unit 300. Here, the storage unit 300 is composed of, for example, a semiconductor memory, a magnetic disk device, or the like.

ここで、記憶部300には、呼吸数テーブル302と、変動係数テーブル304とが記憶されており、プログラムとして呼吸数出力プログラム310と、変動係数算出プログラム312と、睡眠評価プログラム320とが記憶されている。 Here, the respiratory rate table 302 and the coefficient of variation table 304 are stored in the storage unit 300, and the respiratory rate output program 310, the coefficient of variation calculation program 312, and the sleep evaluation program 320 are stored as programs. ing.

呼吸数テーブル302は、呼吸検出部200により検出された呼吸に基づいて出力される呼吸数が記憶されるテーブルである。呼吸数テーブル302は、図3に示すように、所定時間(以下、「呼吸数算出時間」という)における呼吸数が、時系列に記憶されている。本実施形態における呼吸数算出時間は、一例として「1分」とする。 The respiratory rate table 302 is a table in which the respiratory rate output based on the breath detected by the respiratory detection unit 200 is stored. As shown in FIG. 3, the respiratory rate table 302 stores the respiratory rate in a predetermined time (hereinafter referred to as “respiratory rate calculation time”) in a time series. The respiratory rate calculation time in this embodiment is set to "1 minute" as an example.

また、呼吸数テーブル302は、識別情報毎に複数記憶される構成としてもよい。識別情報を用いることにより、例えば被測定者毎に記憶したり、同じ被測定者であっても測定日毎に分けて記憶したりしても良い。 Further, the respiratory rate table 302 may be configured to be stored in a plurality for each identification information. By using the identification information, for example, it may be stored for each person to be measured, or even for the same person to be measured, it may be stored separately for each measurement day.

変動係数テーブル304は、算出された呼吸数に基づいて算出される変動係数が記憶されるテーブルである。図4に示すように、識別情報と、区間情報と、変動係数とが対応づけられて記憶されている。 The coefficient of variation table 304 is a table in which the coefficient of variation calculated based on the calculated respiratory rate is stored. As shown in FIG. 4, the identification information, the section information, and the coefficient of variation are stored in association with each other.

識別情報は、上述したように、例えば被測定者毎に識別情報を付したり、測定日毎に識別情報を付すことで、被測定者毎の睡眠評価を行ったり、測定日毎の睡眠評価を行ったりすることが可能となる。 As for the identification information, as described above, for example, the identification information is attached to each person to be measured, or the identification information is attached to each measurement day to evaluate the sleep of each person to be measured or to evaluate the sleep of each measurement day. It becomes possible to do.

区間情報は、変動係数を算出するための区間(以下、「変動係数算出区間」という)を設定するための情報である。区間情報に対応づけて変動係数算出区間が予め設定されている。例えば、区間情報「a01」として、睡眠時間の前半、すなわち睡眠開始から240分と設定することが出来る。他にも、睡眠時間全体の割合(例えば、睡眠開始から30%)や、睡眠の後半での比較、睡眠時刻(例えば、午前3時〜午前5時)といった種々の設定を行うことが可能である。 The section information is information for setting a section for calculating the coefficient of variation (hereinafter referred to as "coefficient of variation calculation section"). The coefficient of variation calculation section is preset in correspondence with the section information. For example, the section information "a01" can be set to the first half of the sleep time, that is, 240 minutes from the start of sleep. In addition, it is possible to make various settings such as the ratio of the total sleep time (for example, 30% from the start of sleep), comparison in the latter half of sleep, and sleep time (for example, 3:00 am to 5:00 am). be.

これらの変動係数算出区間は、予め設定されており、測定者(利用者)が選択することとしても良いし、複数の変動係数算出区間を測定者(利用者)が任意に設定出来ることとしても良い。 These coefficient of variation calculation sections are preset and may be selected by the measurer (user), or a plurality of coefficient of variation calculation sections may be arbitrarily set by the measurer (user). good.

変動係数は、上述した変動係数算出区間における呼吸数から算出される係数である。具体的には、変動係数算出区間における呼吸数の標準偏差を算出する。また、変動係数算出区間の平均呼吸数を算出する。算出された標準偏差を、平均呼吸数で除することにより、算出される係数が変動係数である。 The coefficient of variation is a coefficient calculated from the respiratory rate in the above-mentioned coefficient of variation calculation section. Specifically, the standard deviation of the respiratory rate in the coefficient of variation calculation section is calculated. In addition, the average respiratory rate in the coefficient of variation calculation section is calculated. The coefficient of variation is the coefficient of variation calculated by dividing the calculated standard deviation by the average respiratory rate.

ここで変動係数が小さい場合、呼吸が安定しており、よく眠れていると判定する。また、変動係数が大きい場合、覚醒状態や、REM睡眠状態であると判定する。 Here, when the coefficient of variation is small, it is determined that the breathing is stable and the person is sleeping well. If the coefficient of variation is large, it is determined to be in a wakefulness state or a REM sleep state.

これは、単位時間当たりの呼吸数の一晩の平均は、同一個人での再現性が高く、単位時間辺りの呼吸数のばらつきは、睡眠状態を反映することになるからである。所定時間内(変動係数算出区間)における単位時間(呼吸数算出時間)あたりの呼吸数の平均と、単位時間あたりの呼吸数のばらつき(標準偏差)により、睡眠状態を評価できることになる。 This is because the overnight average of the respiratory rate per unit time is highly reproducible for the same individual, and the variation in the respiratory rate per unit time reflects the sleep state. The sleep state can be evaluated by the average of the respiratory rate per unit time (respiratory rate calculation time) within a predetermined time (coefficient of variation calculation interval) and the variation (standard deviation) of the respiratory rate per unit time.

この点について、図5を用いて更に説明する。図5は、有る測定者の睡眠段階と呼吸数との関係を測定したグラフである。横軸は時間を示している。 This point will be further described with reference to FIG. FIG. 5 is a graph measuring the relationship between the sleep stage of a certain measurer and the respiratory rate. The horizontal axis shows time.

また、線グラフは睡眠ポリグラフ検査により、被測定者の睡眠段階を測定した結果を示すグラフである。右にしめすように、0〜4段階で表されており、「0」は覚醒、「0.5」がREM睡眠、「1〜4」はNREM(ノンレム)睡眠の段階1〜4を示している。更に、数字が大きいほど、より深い睡眠であることを示している。 The line graph is a graph showing the result of measuring the sleep stage of the subject by the polysomnography test. As shown to the right, it is represented by stages 0 to 4, where "0" indicates arousal, "0.5" indicates REM sleep, and "1-4" indicates stages 1 to 4 of NREM (non-REM) sleep. There is. Furthermore, the higher the number, the deeper the sleep.

他方、呼吸数を当該グラフに重畳して表示している。左側縦軸に示すように、1分間辺りの呼吸数がそれぞれ表示されている。 On the other hand, the respiratory rate is superimposed on the graph and displayed. As shown on the left vertical axis, the respiratory rate per minute is displayed.

図5(a)によれば、眠りが安定して持続し深くなっているほど、呼吸数の変動が小さいことがグラフから読み取ることが出来る。他方、図5(b)によれば、睡眠の途中に覚醒が頻繁に混入し安定しない場合には、呼吸数の変動が大きいことを読み取ることができる。 According to FIG. 5A, it can be read from the graph that the more stable and persistent the sleep is, the smaller the fluctuation of the respiratory rate is. On the other hand, according to FIG. 5B, it can be read that the fluctuation of the respiratory rate is large when awakening is frequently mixed in the middle of sleep and is not stable.

このように、睡眠段階と呼吸数とは一定の関係を有することが解ったが、1分毎(所定時間毎)に睡眠段階を推定できるほどの明確な関係はない。そこで、睡眠全体や前半・後半等長時間の傾向で睡眠を評価するのが本実施形態の特徴である。 As described above, it was found that the sleep stage and the respiratory rate have a certain relationship, but there is no clear relationship such that the sleep stage can be estimated every minute (every predetermined time). Therefore, it is a feature of this embodiment that sleep is evaluated based on the tendency of the whole sleep or a long time such as the first half and the second half.

入力部400は、測定者が睡眠評価システム1に対しての指示・操作を行うための機能部である。例えば、操作ボタンや、タッチパネル、音声入力装置等により構成されている。 The input unit 400 is a functional unit for the measurer to give an instruction / operation to the sleep evaluation system 1. For example, it is composed of an operation button, a touch panel, a voice input device, and the like.

表示部500は、睡眠状態や評価を表示したり、睡眠評価システム1の動作について表示したりするための機能部である。例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置により構成されている。 The display unit 500 is a functional unit for displaying the sleep state and the evaluation, and displaying the operation of the sleep evaluation system 1. For example, it is composed of a display device such as a liquid crystal display.

[3.処理の流れ]
続いて、本実施形態における睡眠評価システム1の処理の流れについて説明する。
[3. Processing flow]
Subsequently, the processing flow of the sleep evaluation system 1 in the present embodiment will be described.

[3.1 呼吸数出力処理]
図6を用いて呼吸数出力処理について説明する。呼吸数出力処理は、図2における呼吸数出力プログラム310が読み出され、制御部100により実行されて実現される処理である。
[3.1 Respiratory rate output processing]
The respiratory rate output process will be described with reference to FIG. The respiratory rate output process is a process realized by reading out the respiratory rate output program 310 in FIG. 2 and executing it by the control unit 100.

呼吸検出部200により呼吸が検出される(ステップS102)。続いて、呼吸数算出時間が経過したか否かを判定する(ステップS104)。ここで、呼吸数算出時間が経過すると(ステップS104;Yes)、呼吸数算出時間において検出された呼吸の数を呼吸数として、呼吸数テーブル302に出力する(ステップS106)。この処理は、呼吸数出力処理が終了するまで繰り返し実行される(ステップS108;No→ステップS102)。 Respiration is detected by the respiration detection unit 200 (step S102). Subsequently, it is determined whether or not the respiratory rate calculation time has elapsed (step S104). Here, when the respiratory rate calculation time elapses (step S104; Yes), the respiratory rate detected in the respiratory rate calculation time is output to the respiratory rate table 302 as the respiratory rate (step S106). This process is repeatedly executed until the respiratory rate output process is completed (step S108; No → step S102).

[3.2 変動係数算出処理]
図7を用いて変動係数算出処理について説明する。変動係数算出処理は、図2における変動係数算出プログラム312が読み出され、制御部100により実行されて実現される処理である。
[3.2 Coefficient of variation calculation process]
The coefficient of variation calculation process will be described with reference to FIG. 7. The coefficient of variation calculation process is a process realized by reading the coefficient of variation calculation program 312 in FIG. 2 and executing it by the control unit 100.

まず、変動係数算出区間の呼吸数を、呼吸数テーブル302から抽出する(ステップS202)。具体的には、抽出した対象の識別情報に対応する変動係数算出区間に含まれている呼吸数をそれぞれ抽出する。 First, the respiratory rate in the coefficient of variation calculation section is extracted from the respiratory rate table 302 (step S202). Specifically, the respiratory rates included in the coefficient of variation calculation section corresponding to the extracted target identification information are extracted.

続いて、抽出された呼吸数に基づいて、変動係数を算出する(ステップS204)。具体的には、まず、変動係数算出区間に含まれる呼吸数の標準偏差を算出する。次に、変動係数算出区間に含まれる呼吸数の平均値を算出する。 Subsequently, the coefficient of variation is calculated based on the extracted respiratory rate (step S204). Specifically, first, the standard deviation of the respiratory rate included in the coefficient of variation calculation section is calculated. Next, the average value of the respiratory rate included in the coefficient of variation calculation section is calculated.

そして、算出された標準偏差を、算出された平均値で除算することにより、変動係数を算出する。算出された変動係数は、対象となる識別情報と、変動係数算出区間を示す情報を付して、変動係数として変動係数テーブル304に出力し、記憶する(ステップS206)。 Then, the coefficient of variation is calculated by dividing the calculated standard deviation by the calculated average value. The calculated coefficient of variation is attached to the target identification information and the information indicating the coefficient of variation calculation section, and is output to the coefficient of variation table 304 as the coefficient of variation and stored (step S206).

[3.3 睡眠評価処理]
続いて、変動係数に基づいた睡眠評価処理について図8を用いて説明する。まず、識別情報、区間情報を決定する(ステップS302)。例えば、識別情報として「001」のみを利用するとか、「001」〜「003」を利用するとか、睡眠を評価する識別情報の対象を決定する。
[3.3 Sleep evaluation processing]
Subsequently, the sleep evaluation process based on the coefficient of variation will be described with reference to FIG. First, the identification information and the section information are determined (step S302). For example, the target of the identification information for evaluating sleep is determined, such as using only "001" as the identification information or using "001" to "003".

また、変動係数を読み出す区間情報も併せて決定する。例えば、抽出する変動係数が睡眠開始後「240分」に基づいて算出された変動係数である等、算出される範囲、対象を区間情報に基づいて決定する。 In addition, the section information for reading the coefficient of variation is also determined. For example, the coefficient of variation to be extracted is the coefficient of variation calculated based on "240 minutes" after the start of sleep, and the range to be calculated and the target are determined based on the section information.

この識別情報、区間情報の決定は、測定者が任意に決定しても良いし、予め決定されているものであっても良い。 The determination of the identification information and the interval information may be arbitrarily determined by the measurer or may be predetermined.

次に、識別情報、区間情報に基づいて変動係数を読み出す(ステップS304)。ここで、識別情報又は区間情報が複数指定されている場合には、総ての識別情報(区間情報)に対応する変動係数を読み出す(ステップS306;Yes→ステップS304)。すなわち、読み出す必要のある変動係数が複数ある場合には、複数の変動係数を読み出す。 Next, the coefficient of variation is read out based on the identification information and the interval information (step S304). Here, when a plurality of identification information or interval information is specified, the coefficient of variation corresponding to all the identification information (interval information) is read out (step S306; Yes → step S304). That is, when there are a plurality of coefficients of variation that need to be read, a plurality of coefficients of variation are read.

そして、読み出された変動係数を比較し(ステップS308)、比較結果に基づいて評価を出力する処理を実行する(ステップS310)。 Then, the read coefficient of variation is compared (step S308), and a process of outputting an evaluation based on the comparison result is executed (step S310).

具体的には、変動係数が所定の値より小さい場合には睡眠状態が良いと評価され、変動係数が所定の値より大きい場合には睡眠状態が悪いと評価される。この評価する基準としては、例えば複数の被測定者の平均値であったり、予め設定された基準となる基準値であったり、同じ被測定者の平均値であったりと、睡眠を評価するための基準値である。例えば、同じ年齢の値の分布のどこに位置するかを偏差値等の指標により評価する。 Specifically, when the coefficient of variation is smaller than a predetermined value, the sleep state is evaluated as good, and when the coefficient of variation is larger than the predetermined value, the sleep state is evaluated as bad. The criteria for this evaluation include, for example, an average value of a plurality of subjects, a preset reference value, or an average value of the same subject, in order to evaluate sleep. It is a standard value of. For example, where in the distribution of values of the same age is evaluated by an index such as a deviation value.

[4.実施例]
続いて、本実施形態における睡眠評価システム1を用いた実施例について説明する。本実施形態においては、図1に示したように、被測定者の下に呼吸を検出する装置を載置し、被測定者の体動から呼吸を検出して実行される。
[4. Example]
Subsequently, an example using the sleep evaluation system 1 in the present embodiment will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a device for detecting respiration is placed under the person to be measured, and respiration is detected from the body movement of the person to be measured and executed.

[4.1 第1実施例]
第1実施例としては、2つの寝具の寝心地評価を行う場合について説明する。この場合、第1製品の識別情報を「001」、第2製品の識別情報を「002」とする。また、区間情報として、睡眠開始から240分間を区間情報「a01」とし、変動係数を算出する。
[4.1 First Example]
As a first embodiment, a case where the sleeping comfort of two beddings is evaluated will be described. In this case, the identification information of the first product is "001" and the identification information of the second product is "002". Further, as the section information, 240 minutes from the start of sleep is set as the section information "a01", and the coefficient of variation is calculated.

図9に呼吸数をプロットした状態を示す。図9(a)は第1製品による呼吸数のプロットであり、図9(b)は第2製品による呼吸数のプロットである。 FIG. 9 shows a state in which the respiratory rate is plotted. FIG. 9 (a) is a plot of respiratory rate by the first product, and FIG. 9 (b) is a plot of respiratory rate by the second product.

ここで、それぞれのグラフにおいて、点線部分の呼吸数が区間情報「a01」に含まれている呼吸数となる。したがって、まず、区間情報「a01」(睡眠開始から240分)に含まれている呼吸数の変動係数を算出し(図7のS204)、変動係数テーブル304に出力する(ステップS206)。 Here, in each graph, the respiratory rate of the dotted line portion is the respiratory rate included in the section information “a01”. Therefore, first, the coefficient of variation of the respiratory rate included in the section information "a01" (240 minutes from the start of sleep) is calculated (S204 in FIG. 7) and output to the coefficient of variation table 304 (step S206).

その後、識別情報「001」の第1製品(図9(a))と、識別情報「002」の第2製品(図9(b))との変動係数をそれぞれ比較する。この場合、変動係数は第1製品(図9(a))の方が低くなることから、睡眠評価としては第1製品の方が睡眠状態が良いと評価される。 After that, the coefficient of variation of the first product of the identification information "001" (FIG. 9 (a)) and the coefficient of variation of the second product of the identification information "002" (FIG. 9 (b)) are compared. In this case, since the coefficient of variation is lower in the first product (FIG. 9A), it is evaluated that the first product has a better sleep state as a sleep evaluation.

これにより、第1製品の方が被測定者にとって寝心地が良い製品であることがわかり、適切に寝具の快適さが解ることとなる。 As a result, it can be seen that the first product is a product that is more comfortable for the person to be measured, and the comfort of the bedding can be appropriately understood.

なお、上述の変動係数を複数人計測することにより、製品毎の評価を行うことができる。例えば、第1製品と第2製品とを比較した場合、第2製品の方が多くの人が変動係数が小さければ、第2製品の方が寝心地の良い寝具と評価することができる。 By measuring the above-mentioned coefficient of variation by a plurality of people, it is possible to evaluate each product. For example, when comparing the first product and the second product, if more people have a smaller coefficient of variation in the second product, the second product can be evaluated as a more comfortable bedding.

また、2つの製品を評価した場合の実際のデータ例を図10に示す。図10には、第1製品としてA製品、第2製品としてB製品について、被測定者10名の変動係数を示したデータである。図10では、A製品の変動係数の平均値、B製品の変動係数の平均値を算出している。 Further, FIG. 10 shows an example of actual data when two products are evaluated. FIG. 10 is data showing the coefficient of variation of 10 subjects for the product A as the first product and the product B as the second product. In FIG. 10, the average value of the coefficient of variation of product A and the average value of the coefficient of variation of product B are calculated.

そして、A製品の変動係数、B製品の変動係数に基づいて、対応のあるt検定を行うとB製品の方が統計学的に有意に変動係数が小さい。よってB製品のほうが良い睡眠が得られるマットレスと評価することができる。 Then, when a paired t-test is performed based on the coefficient of variation of product A and the coefficient of variation of product B, the coefficient of variation of product B is statistically significantly smaller. Therefore, it can be evaluated that the B product is a mattress that can obtain better sleep.

[4.2 第2実施例]
第2実施例としては、被測定者の体調を評価する場合に用いる実施例について説明する。この場合、前日の識別情報を「001」、当日の識別情報を「002」とし、所定の区間情報(例えば、睡眠時間のうち、就床から起床までの最初の1/3区間)を設定する。
[4.2 Second Example]
As the second embodiment, an example used when evaluating the physical condition of the subject will be described. In this case, the identification information of the previous day is set to "001" and the identification information of the day is set to "002", and predetermined section information (for example, the first 1/3 section from bedtime to waking up in the sleeping time) is set. ..

例えば、前日の識別情報に基づいた変動係数と、当日の識別情報に基づいた変動係数を比較し、変動係数が大きくなったことにより、体調が優れないといったことを評価することが可能となる。 For example, it is possible to compare the coefficient of variation based on the identification information of the previous day and the coefficient of variation based on the identification information of the current day, and evaluate that the physical condition is not good due to the increase in the coefficient of variation.

[4.3 第3実施例]
第3実施例としては、変動情報を算出する場合に、覚醒している時間を除いて算出する場合について説明する。
[4.3 Third Example]
As a third embodiment, a case where the fluctuation information is calculated excluding the awakening time will be described.

すなわち、覚醒時間中を除くことで覚醒時間の多さとは別に睡眠の内容を評価できる。したがって、呼吸数テーブル302に、睡眠と覚醒の区分も併せて記憶する(又は、別テーブルとして日時に対応づけて睡眠と覚醒の区分を記憶してもよい)。 That is, the content of sleep can be evaluated separately from the amount of awakening time by excluding the awakening time. Therefore, the respiratory rate table 302 also stores the classification of sleep and wakefulness (or, as a separate table, the classification of sleep and wakefulness may be stored in association with the date and time).

そして、図7のステップS204において変動係数を算出する場合、当該覚醒と判定されている時間の呼吸数を除外して変動係数を算出する。 Then, when calculating the coefficient of variation in step S204 of FIG. 7, the coefficient of variation is calculated by excluding the respiratory rate at the time determined to be awakening.

これにより、覚醒による呼吸変動を除外することが可能となり、睡眠中の覚醒時間の多さだけでなく同じ睡眠判定でもその内容の良し悪しを評価することができる。したがって、更に詳細な睡眠評価を行うことができる。 This makes it possible to exclude respiratory fluctuations due to arousal, and it is possible to evaluate the quality of the content not only by the amount of awakening time during sleep but also by the same sleep determination. Therefore, a more detailed sleep evaluation can be performed.

[4.4 第4実施例]
第4実施例としては、算出された変動係数に基づいて、睡眠評価レポートを出力する実施例としても良い。すなわち、変動係数から、前日との変動係数との対比や、変動係数の平均との対比から、被測定者の睡眠評価に関するレポートを出力する。
[4.4 Fourth Example]
As the fourth embodiment, a sleep evaluation report may be output based on the calculated coefficient of variation. That is, the report on the sleep evaluation of the subject is output from the coefficient of variation, the comparison with the coefficient of variation from the previous day, and the comparison with the average of the coefficient of variation.

更に、被測定者の基本情報(年齢、性別、睡眠時間等)と、平均的な変動係数とを予め記憶しておく。算出された変動係数と、記憶されている変動係数との乖離から、被測定者の睡眠状態を評価し、睡眠評価レポートとして出力しても良い。 Further, the basic information (age, gender, sleep time, etc.) of the person to be measured and the average coefficient of variation are stored in advance. From the difference between the calculated coefficient of variation and the stored coefficient of variation, the sleep state of the subject may be evaluated and output as a sleep evaluation report.

[5.変形例]
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
[5. Modification example]
Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the design and the like within a range not deviating from the gist of the present invention are also within the scope of claims. include.

なお、上述した実施形態においては、生体情報の一例として呼吸数を用いて説明したが、被測定者の生体情報として心拍数を用いて同様に評価しても良い。すなわち、検出される呼吸を心拍、呼吸数を心拍数として利用することにより、同様の睡眠評価を行うことが可能となる。 In the above-described embodiment, the respiratory rate has been described as an example of the biological information, but the heart rate may be used as the biological information of the person to be measured in the same manner. That is, by using the detected respiration as the heart rate and the respiration rate as the heart rate, it is possible to perform the same sleep evaluation.

生体情報として、呼吸(数)ではなく、心拍(数)を用いることで、例えば心電計といった、従来からある心拍を検出する装置を利用して、適切に睡眠を評価することができるといった効果がある。 By using heart rate (number) instead of respiration (number) as biometric information, it is possible to appropriately evaluate sleep by using a conventional device that detects heart rate, such as an electrocardiograph. There is.

また、上述した実施形態においては、説明の都合上、変動係数を一度変動係数テーブル304に記憶することとして説明した。しかし、呼吸数テーブルから読み出される呼吸数に基づいて、その都度変動係数を算出する構成としても良い。 Further, in the above-described embodiment, for convenience of explanation, the coefficient of variation is once stored in the coefficient of variation table 304. However, the coefficient of variation may be calculated each time based on the respiratory rate read from the respiratory rate table.

1 睡眠評価システム
3 検出装置
5 処理装置
10 ベッド
20 マットレス
100 制御部
200 呼吸検出部
300 記憶部
302 呼吸数テーブル
304 変動係数テーブル
310 呼吸数出力プログラム
312 変動係数算出プログラム
320 睡眠評価プログラム
400 入力部
500 表示部
1 Sleep evaluation system 3 Detection device 5 Processing device 10 Bed 20 Mattress 100 Control unit 200 Respiration detection unit 300 Storage unit 302 Respiratory rate table 304 Fluctuation coefficient table 310 Respiratory rate output program 312 Fluctuation coefficient calculation program 320 Sleep evaluation program 400 Input unit 500 Display

Claims (4)

被測定者の呼吸を検出する検出手段と、
前記被測定者が第1寝具を使用する第1期間における前記被測定者の呼吸数に基づき第の変動係数を算出し、
前記被測定者が第2寝具を使用する第2期間における前記被測定者の呼吸数に基づき第2の変動係数を算出する算出手段と、
前記第1の変動係数と、前記第2の変動係数とを比較し、前記第1寝具及び前記第2寝具の寝心地を評価する評価手段と、
を備えることを特徴とする評価装置
Detection means to detect the breathing of the subject,
The first coefficient of variation was calculated based on the respiratory rate of the subject during the first period in which the subject used the first bedding.
A calculation means for calculating the second coefficient of variation based on the respiratory rate of the person to be measured in the second period during which the person to be measured uses the second bedding.
Said first coefficient of variation, and the second comparing the coefficient of variation, evaluation means for evaluating the comfort of the first bedding and the second bedding,
An evaluation device characterized by being provided with.
前記第1期間または前記第2期間は、いずれも一晩のうち2時間以上又は睡眠時間全体の30%以上であることを特徴とする請求項1に記載の評価装置 The evaluation device according to claim 1, wherein the first period or the second period is 2 hours or more in one night or 30% or more of the total sleep time. 前記算出手段は、前記被測定者が覚醒と判定されている時間の生体情報を除外して前記第1の変動係数又は前記第2の変動係数を算出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の評価装置Claim 1 or claim , wherein the calculation means calculates the first coefficient of variation or the second coefficient of variation by excluding the biological information of the time when the person to be measured is determined to be awake. Item 2. The evaluation device according to item 2. コンピュータに、
被測定者の呼吸を検出する検出機能と、
前記被測定者が第1寝具を使用する第1期間における前記被測定者の呼吸数に基づき第1の変動係数を算出し、
前記被測定者が第2寝具を使用する第2期間における前記被測定者の呼吸数に基づき第の変動係数を算出する算出機能と、
前記第1の変動係数と、前記第2の変動係数とを比較し、前記第1寝具及び前記第2寝具の寝心地を評価する評価機能と、
を実現させることを特徴とするプログラム。
On the computer
A detection function that detects the breathing of the subject and
The measured person is put calculate the first variation coefficient based on the respiration rate of the person to be measured in the first period using the first bedding,
A calculation function for calculating the second coefficient of variation based on the respiratory rate of the subject in the second period in which the subject uses the second bedding, and a calculation function.
An evaluation function that compares the first coefficient of variation with the second coefficient of variation and evaluates the sleeping comfort of the first bedding and the second bedding.
A program characterized by realizing.
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