JPWO2015128997A1 - 監視装置及び監視システム - Google Patents

Abstract

人の動きにより生じた歪の大きさに応じて電圧を発生する平面状の歪検出部１１と、歪検出部１１に重ねて設けられた第１電極面及び第２電極面を有する電極部１２と、を備えた歪センサ１０をベッド上に蛇行させて配置し、第１電極面と第２電極面との間の抵抗値に基づいて、歪が生じた位置を検出する位置検出部２６１と、歪検出部１１が発生した電圧を示す電圧情報、及び位置検出部２６１が検出した位置を示す位置情報を生成する情報生成部２６２と、電圧情報及び位置情報を所定の時間間隔で、電圧情報及び位置情報を管理する管理装置３に送信する通信部２７と、を備え、人の状態の検出精度を向上させた監視装置。

Description

本発明は、ベッドに横たわっている人の状態を監視するための監視装置及び監視システムに関する。

介護施設や病院等の施設においては、ベッドで眠っている人に急変が生じた場合に迅速に対応する必要がある。このような必要性に基づいて、例えば、特許文献１においては、ベッドに横たわっている人の心拍数、呼吸数等の生体情報を監視するシステムが開示されている。従来のシステムにおいては、頭部、胸部、腹部などの複数の位置に、脈動や鼓動を検出して信号波形を生成するセンサを設けて、それぞれのセンサを用いて、呼吸数や心拍数が測定される。

特開２０１０−２８４４９８号公報

ところで、介護施設で生活する人の健康を維持・向上させたり、病院で治療中の人の治療効果を大きくしたりするためには、良質な睡眠を取ることが重要である。このように、介護施設や病院においては、ベッドで横たわって生活している人の状態を、より高い精度で監視することが求められる。従来のシステムを用いることで、心拍数や呼吸数を測定することはできるが、従来のシステムにおいては、睡眠の質のように、心拍数や呼吸数だけでなく、身体の動きも考慮する必要がある情報を得ることは困難であった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、睡眠中の人の状態を多面的に把握できるようにすることを目的とする。

本発明の第１の態様に係る監視装置は、人の動きにより生じた歪の大きさに応じて電圧を発生する平面状の歪検出部と、前記歪検出部に重ねて設けられた第１電極面及び第２電極面を有する電極部と、前記第１電極面と前記第２電極面との間の抵抗値に基づいて、前記歪が生じた位置を検出する位置検出部と、前記歪検出部が発生した電圧を示す電圧情報、及び前記位置検出部が検出した位置を示す位置情報に基づいて監視情報を生成する情報生成部と、前記監視情報を所定の時間間隔で、前記電圧情報及び前記位置情報を管理する管理装置に送信する通信部と、を備える。前記歪検出部及び前記電極部は、例えば、櫛形状又は蛇行形状をしている。

上記の監視装置は、前記監視情報に含まれる生体情報の種別に応じて、前記生体情報に関連する動き以外の動きにより生じた周波数成分を前記歪検出部が発生した電圧から除去するフィルタ部をさらに備えてもよい。

前記情報生成部は、前記電圧情報及び前記位置情報の少なくともいずれかが第１の条件を満たしたタイミングにおいて前記監視情報を前記通信部に送信させてもよい。この場合、前記情報生成部は、前記第１の条件を、例えば前記管理装置から取得する。また、前記情報生成部は、前記歪検出部が検出した前記電圧が第２の条件を満たす場合に、警報情報を生成し、前記通信部は、前記警報情報を前記管理装置に送信してもよい。

本発明の第２の態様に係る監視システムは、上記の監視装置と、前記監視装置から受信した前記監視情報を管理する管理装置と、を備える監視システムであって、前記管理装置は、前記監視情報に基づいて、前記人の状態を示す状態情報を生成する状態情報生成部と、前記状態情報生成部が生成した前記状態情報を、通信回線を介して接続された情報端末に送信する通信部と、を備える。

前記管理装置は、前記監視装置が前記電圧情報及び前記位置情報の少なくともいずれかの異常状態を示す情報を送信する条件を受け付ける受付部を備え、前記通信部は、前記受付部が受け付けた条件を前記監視装置に送信し、前記監視装置は、前記電圧情報及び前記位置情報の少なくともいずれかが前記条件を満たす場合に、前記管理装置に異常状態を示す情報を送信してもよい。

また、前記管理装置は、前記通信部が前記情報端末に前記状態情報を送信する条件を受け付ける受付部を備え、前記通信部は、前記監視情報に含まれる前記電圧情報及び前記位置情報の少なくともいずれかが、前記受付部が受け付けた条件を満たす場合に、前記状態情報を前記情報端末に送信してもよい。

本発明によれば、睡眠中の人の状態を多面的に把握できるようになるという効果を奏する。

本実施形態に係る監視システムの構成を示す図である。 監視装置の平面透視図である。 歪センサの断面図である。 コントローラの構成を示す図である。 歪が発生した位置を特定する原理を説明するための図である。 管理サーバの構成を示す図である。 情報端末のソフトウェア構成を示す図である。 情報端末に表示される状態情報の例を示す図である。 情報端末に表示される状態情報の例を示す図である。 監視システムの動作シーケンスの一例を示す図である。 異常が発生した場合の動作シーケンスを示す図である。

＜第１の実施形態＞
［監視システムＳの概要］
図１は、本実施形態に係る監視システムＳの構成を示す図である。
監視システムＳは、監視装置１と管理サーバ３とを含んで構成される。監視装置１は、睡眠中の人の状態を監視するシート状の装置であり、ベッド２に載置されて使用される。状態を監視される人ｈは、監視装置１を敷いたベッド２の上で睡眠する。監視装置１は、Ｗｉ−Ｆｉ又はBluetooth（登録商標）等の無線通信回線Ｗ、無線アクセスポイント５、インターネット等のネットワーク６を介して、管理サーバ３とデータの送受信をすることができる。具体的には、監視装置１は、管理サーバ３から送信される指示情報に基づいて動作する。また、監視装置１は、検出した人の状態に応じた情報を生成して、管理サーバ３に送信する。

管理サーバ３は、監視装置１から受信した生体情報等を含む監視情報を管理する。具体的には、管理サーバ３は、監視装置１から受信した監視情報に基づいて、心拍数、呼吸数、身体の動き、睡眠状態等を表示したり、ネットワーク６を介して通信可能に接続された情報端末４に対して、心拍数、呼吸数、身体の動き、睡眠状態等を通知したりすることができる。

情報端末４は、監視装置１を制御するとともに、監視装置１が検出した人の状態を確認するためのアプリケーションソフトウェアがインストールされた情報端末である。情報端末４は、例えば、スマートフォン、タブレットのような携帯端末である。情報端末４は、Ｗｉ−Ｆｉ又は携帯電話網等の通信回線、及びネットワーク６を介して管理サーバ３及び監視装置１とデータの送受信をすることができる。情報端末４は、監視装置１が設置されている部屋・建物内の他の電子機器を制御することもできる。

図１においては、ベッド２が設けられた部屋に、照明７と監視用のカメラ８とが設置されている。人ｈを監視するために、監視システムＳのユーザは、情報端末４のアプリケーションソフトウェアを操作することにより、照明７の照度を調整したり、カメラ８の向きを変化させたりすることができる。

なお、図１においては、一つの部屋に設置された監視装置１のみが示されているが、監視システムＳは複数の監視装置１を含んでもよく、１台の管理サーバ３が多数の監視装置１と情報の送受信をするとともに、多数の監視装置１から受信した情報を蓄積してもよい。

［監視装置１の構成］
図２は、監視装置１の平面透視図である。監視装置１は、歪センサ１０及びコントローラ２０を有する。歪センサ１０及びコントローラ２０は、可撓性の外部カバー（不図示）により覆われている。

歪センサ１０は、人の動きにより生じた歪の大きさに応じて電圧を発生する平面状のセンサである。コントローラ２０は、歪センサ１０の動作を制御するとともに、歪センサ１０から出力される電気信号を変換して、人ｈの状態の特定に用いられる情報を生成する。コントローラ２０は、無線通信回線Ｗ等を介して、生成した情報を管理サーバ３に送信する。歪センサ１０とコントローラ２０とは、ノイズの影響を受けないように、ケーブルを用いることなく近距離で接続されている。

図３は、歪センサ１０の断面図である。図３に示すように、歪センサ１０は、歪検出部１１と、歪検出部１１の両面に設けられた電極部１２−１及び電極部１２−２とを有する。

歪検出部１１は、圧電効果を有するポリフッ化ビニリデンを含んで構成される、フィルム状のプラスチックＰＶＤＦ（PolyVinylidene DiFluoride）である。歪検出部１１の断面積は表面積よりもはるかに小さいので、図２に示すＸ方向及びＹ方向に直交するＺ方向、すなわち厚み方向に生じる微小な力に応じて、大きな歪みが生じる。したがって、歪センサ１０は、監視装置１の上に横たわる人ｈの鼓動により生じる微小な力に応じて、電圧を発生することができる。

歪検出部１１は、例えば厚みが２８μｍである場合、１μεの歪に対して、１０ｍＶ〜１５ｍＶ程度の電圧を発生する。一例として、歪検出部１１により脈拍を検出した場合、約１３０ｍＶｐｐの電圧が出力され、約８μεの動的歪を検出することができる。

電極部１２は、歪検出部１１が発生する電圧をコントローラ２０に出力する。歪検出部１１の片方の面に電極部１２−１が貼り合わせられており、他の面に電極部１２−２が貼り合わせられている。電極部１２は、金又はニッケル等の金属により構成されている。

歪検出部１１と、電極部１２−１及び電極部１２−２とは、キャパシタとしての構造を有しており、電極部１２−１と電極部１２−２とが重なっている領域の面積をＡ、歪検出部１１の厚みをｔ、歪検出部１１の誘電率をεとすると、静電容量は、Ｃ＝εＡ／ｔとなる。歪センサ１０の端部に抵抗値がＲの抵抗負荷を接続すると、歪センサ１０はハイパスフィルタとして機能し、カットオフ周波数がｆｃ＝１／２πＲＣとなる。

歪センサ１０は、図２に示すＸ方向に進むにつれてＹ方向の位置が変化する櫛形状又は蛇行形状をしている。歪センサ１０が、このように櫛形状又は蛇行形状をしていることにより、歪センサ１０の面積を小さくすることができるので、コストを低減することができる。また、歪センサ１０が、このように櫛形状又は蛇行形状をしていることにより、人ｈの鼓動を検出した位置を高い精度で検出することができる。歪センサ１０により人ｈの位置を検出する原理については後述する。なお、図２においては、１枚の歪センサ１０を示しているが、監視装置１は、複数の歪センサ１０を有してもよい。

続いて、コントローラ２０の構成について説明する。
図４は、コントローラ２０の構成を示す図である。コントローラ２０は、増幅部２１と、フィルタ部２２と、Ａ／Ｄ変換部２３と、抵抗検出部２４と、記憶部２５と、制御部２６と、通信部２７とを有する。これらのデバイスは、例えばメンブレン基板に実装されている。

増幅部２１は、人ｈの鼓動に応じて歪センサ１０から出力される電圧を増幅する。増幅部２１により増幅された信号は、フィルタ部２２に入力される。

フィルタ部２２は、監視装置１が管理サーバ３に送信する監視情報に含むべき生体情報の種別に応じて、生体情報に関連する動き以外の動きにより生じた周波数成分を、増幅部２１において増幅された信号から除去する。例えば、フィルタ部２２は、心拍数を管理サーバ３に送信する場合、呼吸により発生した周波数成分を除去する。

一般に、人ｈの胸壁の動きは、１周期が約４秒の周期信号であり、心拍は、１周期が約１秒の周期信号である。そこで、呼吸信号及びノイズを除去するには、フィルタ部２２が通過させることができる周波数帯域の下限周波数を１Ｈｚ、上限周波数を１０Ｈｚに設定することが好ましい。なお、フィルタ部２２が、それぞれ通過周波数帯域が異なる複数のフィルタを有し、それぞれのフィルタが、増幅部２１において増幅された信号から、異なる生体情報に対応する周波数成分を抽出してもよい。

Ａ／Ｄ変換部２３は、フィルタ部２２により不要な周波数成分が除去された電圧信号をデジタル変換する。Ａ／Ｄ変換部２３は、例えば２５６階調から５１２階調程度の分解能でデジタル変換する。

抵抗検出部２４は、電極部１２−１と電極部１２−２との間の抵抗値を検出する。抵抗検出部２４は、例えば、電極部１２−１と電極部１２−２との間を流れる電流と電圧とを検出し、電圧を電流で除算することにより、抵抗値を検出する。

記憶部２５は、ＲＯＭ及びＲＡＭを含んで構成される。記憶部２５は、制御部２６を動作させるためのプログラムを記憶している。また、記憶部２５は、Ａ／Ｄ変換部２３によりデジタル化された電圧信号を一時的に記憶する。

制御部２６は、例えばＣＰＵであり、コントローラ２０の機能を統括的に制御する。コントローラ２０は、位置検出部２６１及び情報生成部２６２として機能する。

位置検出部２６１は、電極部１２−１と電極部１２−２との間の抵抗値に基づいて、歪が生じた位置を検出する。具体的には、位置検出部２６１は、抵抗検出部２４により検出された抵抗値と、予め抵抗検出部２４に記憶された後述の位置特定用情報を用いて、歪センサ１０に歪が発生した位置を特定する。

図５は、歪が発生した位置を特定する原理を説明するための図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）における位置Ａで歪が発生した場合の等価回路を示す。図５（ｃ）は、図５（ａ）における位置Ｂで歪が発生した場合の等価回路を示す。

図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、歪センサ１０はフィルタ部２２からの距離に応じて大きくなる直列抵抗成分を有している。また、歪センサ１０は、歪が生じた位置において、電極部１２−１と電極部１２−２との間の抵抗が小さくなる。図５（ｂ）と図５（ｃ）とを比較すると、フィルタ部２２からの距離がＬ１の位置Ａにおいて歪が生じた場合の抵抗値は、フィルタ部２２からの距離がＬ２の位置Ｂにおいて歪が生じた場合の抵抗値よりも大きい。

そこで、フィルタ部２２から歪が生じた位置までの距離と、抵抗値との関係を予め測定し、当該距離と抵抗値との関係を示す位置特定用情報を抵抗検出部２４に記憶しておくことで、フィルタ部２２は、位置特定用情報を用いて、フィルタ部２２から歪が生じた位置までの距離を特定することができる。位置特定用情報は、監視装置１におけるＸＹ座標値と抵抗値との関係を示す情報を含んでもよい。なお、フィルタ部２２から歪が生じた位置までの距離は、フィルタ部２２と歪が生じた位置との直線距離ではなく、櫛形状又は蛇行形状の歪センサ１０に沿った距離である。

例えば、フィルタ部２２が検出した抵抗値が１００Ω以上１０５Ω未満の場合、フィルタ部２２は、歪が発生した位置までの距離が１００ｃｍであり、歪が発生した位置は、距離１００ｃｍに対応する位置Ａであると特定する。フィルタ部２２が検出した抵抗値が５０Ω以上５５Ω未満の場合、フィルタ部２２は、歪が発生した位置までの距離が３０ｃｍであり、歪が発生した位置は、距離３０ｃｍに対応する位置Ｂであると特定する。

図４に戻って、情報生成部２６２は、歪検出部１１が発生した電圧を示す電圧情報、及び位置検出部２６１が検出した位置を示す位置情報に基づいて、監視情報を生成する。具体的には、情報生成部２６２は、Ａ／Ｄ変換部２３によりデジタル化された電圧値を示す情報を時間に関連付けた電圧情報を生成する。また、情報生成部２６２は、当該電圧情報に対応する電圧が検出されたタイミングにおける位置の座標を示す位置情報を生成する。

情報生成部２６２は、所定の時間（例えば、５００ミリ秒）ごとに、検出された電圧及び位置を示す電圧情報及び位置情報を、パケットに組み立てることで監視情報を生成する。情報生成部２６２は、組み立てたパケットのヘッダに、監視装置１に固有の識別情報を入れる。監視情報が、監視装置１に固有の識別情報を含んでいることにより、管理サーバ３が複数の監視装置１から受信する監視情報を管理する場合に、監視サーバ３は、監視装置１に関連付けて監視情報を管理することができる。

情報生成部２６２は、電圧情報及び位置情報に基づいて心拍数、呼吸数、睡眠時間、睡眠の質を数値化し、数値化した情報を含む監視情報を生成してもよい。例えば、情報生成部２６２は、電圧情報に基づいて検出される心拍数及び呼吸数の少なくともいずれかが所定の値よりも小さく、かつ、位置情報が、人ｈの動きが所定の範囲内であることを示している場合、睡眠の質が高いことを示す数値情報を生成する。また、電圧情報に基づいて検出される心拍数及び呼吸数の少なくともいずれかが所定の値よりも大きい場合や、位置情報が、人ｈが頻繁に動いていることを示している場合は、睡眠の質が低いことを示す数値情報を生成する。また、情報生成部２６２は、睡眠の質が所定の条件を満たしていた時間として、睡眠時間を示す数値情報を生成する。

通信部２７は、情報生成部２６２の制御に基づいて、情報生成部２６２が生成した監視情報を、所定の時間間隔で管理サーバ３に送信する。例えば、通信部２７は、無線通信プロトコルで規定された最大パケット長に対応する時間間隔で管理サーバ３に監視情報を送信する。通信部２７は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ又はBluetoothの高周波モジュールを有しており、監視情報を含む電波を送信する。

情報生成部２６２は、歪検出部１１が検出した電圧及び位置検出部２６１が検出した位置に基づいて、監視情報を送信部２７に送信させる時間間隔を制御してもよい。例えば、電圧及び位置が正常状態を示す所定の範囲内である場合、情報生成部２６２は、第１の時間間隔で監視情報を送信部２７に送信させる。電圧及び位置のいずれか１つが異常状態を示す所定の範囲内である場合、情報生成部２６２は、第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で監視情報を送信させる。電圧及び位置の両方が異常状態を示す所定の範囲内である場合、情報生成部２６２は、第２の時間間隔よりも短い第３の時間間隔で監視情報を送信させる。

なお、情報生成部２６２は、電圧情報及び位置情報の少なくともいずれかが、例えば管理サーバ３又は情報端末４により指定された所定の条件を満たしたタイミングにおいて、監視情報を送信部２７に送信させてもよい。例えば、情報生成部２６２は、歪センサ１０が出力した電圧が異常値を示している場合に、そのタイミングで位置検出部２６１が検出した位置に対応する位置情報を含む監視情報を送信部２７に送信させてもよい。

具体的には、情報生成部２６２は、所定の閾値より大きいといった異常値を示している電圧情報に対応する電圧が歪センサ１０から出力されたタイミングにおける抵抗値に基づいて、位置検出部２６１が検出した位置に対応する位置情報を生成し、当該位置情報を含むパケットを組み立てる。通信部２７が、このようなパケットを管理サーバ３に送信することで、管理サーバ３は、異常が発生した時の人ｈの動きや位置を特定しやすくなる。また、歪検出部１１の故障により電圧波形が出力されないといった異常な状態を示している場合であっても、位置情報により人ｈが動いていることがわかるので、人ｈが死亡したという誤った情報を送信することを防止することができる。

また、情報生成部２６２は、歪検出部１１が検出した電圧が異常値を示しているといった所定の条件を満たす場合に、警報情報を生成してもよい。例えば、電圧波形の周期が所定の周期より小さい場合、又は電圧波形の振幅が所定値よりも小さい場合は、心拍停止の危険性が高いので、情報生成部２６２は警報情報を生成し、通信部２７を介して管理サーバ３に警報情報を送信する。

情報生成部２６２は、位置検出部２６１が検出した位置が異常な位置を示している場合に警報情報を生成してもよい。例えば、位置検出部２６１が検出した位置が、ベッド２の端に対応する場合、人ｈが落下する危険性があると考えられる。そこで、監視装置１が、位置に異常があることを管理サーバ３又は情報端末４に通報することで、落下等のトラブルを未然に防ぐことが可能になる。

また、情報生成部２６２は、歪検出部１１が検出した電圧が所定の条件を満たすとともに、位置検出部２６１が検出した位置が所定の条件を満たす場合に、警報情報を送信してもよい。例えば、電圧情報が異常状態を示している場合であっても、位置情報に基づいて把握される人ｈの動きの様子が平常状態である場合には、情報生成部２６２は、警報情報を生成しないでもよい。このようにすることで、歪センサ１０の故障により電圧に異常が生じている場合に、誤って警報情報が送信されることを防止できる。

情報生成部２６２が、送信部２７に警報情報を送信させるための条件は、状態を監視する人ｈごとに設定することができる。具体的には、人ｈを監視する人は、管理サーバ３又は情報端末４の操作画面において、警報情報を送信する条件となる電圧波形の振幅値、周期、波形、及び電圧波形を検出した位置の範囲を指定することができる。以下、管理サーバ３及び情報端末４の構成について説明する。

［管理サーバ３の構成］
図６は、管理サーバ３の構成を示す図である。管理サーバ３は、記憶部３１、通信部３２及び制御部３３を有する。記憶部３１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等の記憶媒体を含んで構成され、通信部３２により実行されるプログラム、及び監視装置１から受信した各種情報を記憶する。

通信部３２は、監視装置１及び情報端末４との間でデータを送受信する通信コントローラを含む。通信部３２は、例えばＬＡＮコントローラである。

制御部３３は、例えばＣＰＵにより構成され、管理サーバ３の各部を統括的に制御する。制御部３３は、記憶部３１に記憶されたプログラムを実行することにより、状態情報生成部３３１及び受付部３３２として機能する。

状態情報生成部３３１は、監視装置１から受信した監視情報に基づいて、人の状態を示す状態情報を生成する。状態情報は、例えば、電圧情報に基づいて特定した心拍数や呼吸数、又は、電圧情報及び位置情報に基づいて特定した睡眠の質の情報を含む。状態情報生成部３３１が生成した状態情報は、通信部３２を介して情報端末４に送信される。管理サーバ３がディスプレイを備え、状態情報生成部３３１が生成した状態情報をディスプレイに表示してもよい。

受付部３３２は、監視装置１が、電圧情報及び位置情報の少なくともいずれかの異常状態を示す情報を管理サーバ３に送信する条件を受け付ける。通信部３２は、受付部３３２が受け付けた条件を監視装置１に送信する。
また、受付部３３２は、通信部３２が情報端末４に状態情報を送信する条件を受け付ける。この場合、通信部３２は、電圧情報及び位置情報の少なくともいずれかが、受付部３２２が受け付けた条件を満たす場合に、状態情報を情報端末４に送信する。

通信部３２は、電圧情報及び位置情報が異常値を示している場合、又は所定の時間にわたって電圧情報及び位置情報を監視装置１から受信できない場合に、異常状態を示す状態情報を送信してもよい。この場合、通信部３２は、テキスト情報とともに音声情報を含む状態情報を送信し、情報端末４のユーザに音声により注意を喚起してもよい。

［情報端末４の構成］
図７は、情報端末４のソフトウェア構成を示す図である。情報端末４は、生体情報監視アプリ４１、照明制御アプリ４２、映像表示アプリ４３、インターホンアプリ４４等の各種アプリケーションソフトを動作させることができる。生体情報監視アプリ４１は、監視装置１で検出した心拍数、呼吸数、睡眠状態等の生体情報を表示したり、監視装置１の動作を制御するための設定値を入力したりするために用いられる。

照明制御アプリ４２は、監視装置１が使用されている部屋の照明７を制御するために用いられる。ユーザは、照明制御アプリ４２を用いることにより、照明７のオン／オフ制御をしたり、照度を調整したりすることができる。

映像表示アプリ４３は、監視装置１が使用されている部屋に設置されているネットワーク６を制御するために用いられる。ユーザは、映像表示アプリ４３を用いることにより、監視装置１に横たわっている人ｈの様子を視認することができる。情報端末４は、例えば、生体情報監視アプリ４１が、異常状態を示す状態情報を管理サーバ３から受信した場合に、自動的に映像表示アプリ４３を起動して、情報端末４のユーザが速やかに人ｈの様子を視認できるようにしてもよい。さらに、情報端末４は、異常状態を示す状態情報を管理サーバ３から受信した場合に、映像表示アプリ４３とともに照明制御アプリ４２を自動的に起動して、情報端末４のユーザが、照明７の照度を速やかに調整できるようにしてもよい。

図８及び図９は、情報端末４に表示される状態情報の例を示す図である。図８においては、睡眠の質、睡眠時間、心拍数／分、呼吸数／分、部屋の温度・湿度が表示されている。睡眠の質及び睡眠時間は、情報生成部２６２が生成した電圧情報及び位置情報に基づいて、監視装置１、管理サーバ３及び情報端末４の少なくともいずれかにおいて作成された情報である。

情報端末４は、睡眠の質に対応させて睡眠時間を表示してもよい。図８における睡眠状態表示領域４１１は、それぞれの時間における睡眠の質を示している。睡眠状態表示領域４１１は、睡眠の質に応じた色や形状の複数の画像から構成されている。例えば、白い画像は、睡眠の質が所定の質よりも高かった時間帯を示し、黒い画像は、睡眠の質が所定の質よりも低かった時間帯を示す。情報端末４のユーザは、睡眠状態表示領域４１１を見ることにより、人ｈの睡眠がどのような状態であったかを把握しやすくなる。

図９においては、心拍数、呼吸数、睡眠の質、部屋の明るさ、温度、湿度の時間による変化の様子が一覧されている。情報端末４のユーザは、図９の表示を見ることにより、部屋の環境と人ｈの状態との関連性を把握しやすくなる。例えば、ユーザが、湿度が低い時間帯に睡眠の質が悪くなったり、心拍数に異常が生じやすくなったりしやすいという傾向を把握することができれば、睡眠の質が高い時間帯の環境条件に合わせるように調整することが可能になる。

［監視システムＳの動作シーケンス］
図１０は、監視システムＳの動作シーケンスの一例を示す図である。
まず、情報端末４は、監視装置１で検出した人ｈの状態を示す情報を受信する条件の設定を受け付ける（Ｓ１）。情報端末４は、ユーザにより入力された条件を受け付けると、管理サーバ３に対して条件設定情報を送信する。管理サーバ３は、情報端末４から受信した条件設定情報を記憶部３１に記憶する（Ｓ２）。また、管理サーバ３は、条件設定情報を監視装置１に送信する。監視装置１は、受信した条件設定情報を記憶部２５に記憶する。

続いて、情報端末４が、ユーザから、監視装置１による測定を開始する指示を受け付けると（Ｓ４）、管理サーバ３に対して測定開始指示を送信する。管理サーバ３は、情報端末４から測定開始指示を受信すると、監視装置１に対して、測定開始指示を送信する。なお、情報端末４は、管理サーバ３を介することなく、監視装置１に対して、測定開始指示を直接送信してもよい。

監視装置１は、測定開始指示を受信すると、歪センサ１０の動作を開始させ、歪センサ１０から出力される電圧信号、及び抵抗検出部２４において検出される抵抗値に基づいて、電圧情報及び電圧情報を生成して、管理サーバ３に送信する（Ｓ５）。

続いて、情報端末４において生体情報監視アプリケーションソフトウェアが起動されると、情報端末４は、状態情報要求を管理サーバ３に送信する。管理サーバ３は、情報端末４から状態情報要求を受信すると、それ以降に受信した電圧情報及び位置情報に基づいて心拍数、呼吸数、睡眠の質等を示す状態情報を生成して、情報端末４に送信する。

情報端末４が、ユーザから、測定を終了する指示を受け付けると（Ｓ７）、情報端末４は、管理サーバ３に測定終了指示を送信する。管理サーバ３は、測定終了指示を受信すると、監視装置１に測定終了指示を送信する。監視装置１は、測定終了指示を受信すると、測定を終了する。

図１１は、異常が発生した場合の動作シーケンスを示す図である。監視装置１において電圧情報及び位置情報を生成し（Ｓ１１）、生成された電圧情報及び位置情報が、警告をする場合の条件を満たしていない場合、監視装置１は、管理サーバ３に対して電圧情報及び位置情報を送信する。また、生成された電圧情報及び位置情報が、警告をする場合の条件を満たしている場合、監視装置１は、管理サーバ３に対して警告情報を送信する。管理サーバ３は、警告情報を受信すると、ディスプレイに警告表示を行うとともに（Ｓ１２）、予め登録された情報端末４に対して警告情報を送信する。警告情報を受信した情報端末４は、警告表示を行う（Ｓ１３）。なお、監視装置１は、警告情報とともに電圧情報及び位置情報を送信し、管理サーバ３及び情報端末４は、警告情報とともに、電圧情報及び位置情報に基づいて生成された心拍数等の情報を表示してもよい。

［第１の実施形態における効果］
以上のとおり、本実施形態に係る監視システムＳによれば、監視装置１は、歪センサ１０に加えられた歪に応じて発生する電圧に基づいて電圧情報及び位置情報を生成し、管理サーバ３に送信する。したがって、監視システムＳを利用するユーザは、睡眠中の人ｈの心拍数や呼吸数等の生体情報とともに、人ｈの位置の変化を用いて推定される睡眠時間、睡眠の質のような多面的な情報に基づいて、人ｈの状態を高い精度で監視することができる。

また、管理サーバ３においては、監視装置１から送信された電圧情報及び位置情報を時間に関連付けて蓄積することにより、状態を監視する対象となる人の状態の傾向や変化を分析することが可能になる。

また、情報端末４を操作することにより監視装置１を制御したり、監視対象の人の心拍数、呼吸数や睡眠状態を表示したりすることができるので、監視装置１が設置された部屋と離れた場所においても、リアルタイムで人ｈの様子を監視することができる。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態においては、フィルタ部２２が、増幅部２１が増幅した電圧から所定の周波数成分を抽出した後にＡ／Ｄ変換部２３においてデジタル化する構成について説明した。第２の実施形態は、フィルタ部２２が、Ａ／Ｄ変換部２３の後段に設けられており、通過周波数帯域が可変のデジタルフィルタとして構成されている点で異なり、他の点で同じである。

フィルタ部２２は、制御部２６の制御により、通過周波数帯域を切り替えることができる。監視装置１は、管理サーバ３により選択された種別の生体情報を含む監視情報を生成する場合、選択された種別に応じてフィルタ部２２の通過周波数帯域を切り替えることで、選択された種別に応じた周波数の信号のみを抽出することが可能になる。

例えば、監視装置１は、心拍数を示す生体情報と呼吸数を示す生体情報を含む監視情報を管理サーバ３に送信する必要がある場合、フィルタ部２２は、通過周波数帯域を時分割で切り替える。フィルタ部２２は、まず、第１の通過周波数帯域にフィルタ部２２を設定した状態で心拍に基づく周波数成分を抽出し、次に、第２の通過周波数帯域にフィルタ部２２を設定した状態で呼吸に基づく周波数成分を抽出することにより電圧情報を生成する。

情報生成部２６２は、心拍数、呼吸数などの複数の生体情報のそれぞれに関連付けた電圧情報を含む監視情報を生成する。このようにすることで、複数の生体情報の波形を、管理サーバ３に送信することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

例えば、上記の実施形態においては、管理サーバ３が状態情報を生成する構成について説明したが、管理装置１が状態情報を生成し、管理サーバ３又は情報端末４に送信してもよい。

１ 監視装置
２ ベッド
３ 管理サーバ
４ 情報端末
５ 無線アクセスポイント
６ ネットワーク
７ 照明
８ カメラ
１０ 歪センサ
１１ 歪検出部
１２ 電極部
２０ コントローラ
２１ 増幅部
２２ フィルタ部
２３ 変換部
２４ 抵抗検出部
２５ 記憶部
２６ 制御部
２７ 通信部
３１ 記憶部
３２ 通信部
３３ 制御部
４１ 生体情報監視アプリ
４２ 照明制御アプリ
４３ 映像表示アプリ
４４ インターホンアプリ
２６１ 位置検出部
２６２ 情報生成部
３３１ 状態情報生成部
３３２ 受付部
４１１ 睡眠状態表示領域
Ｓ 監視システム

情報生成部２６２は、所定の時間（例えば、５００ミリ秒）ごとに、検出された電圧及び位置を示す電圧情報及び位置情報を、パケットに組み立てることで監視情報を生成する。情報生成部２６２は、組み立てたパケットのヘッダに、監視装置１に固有の識別情報を入れる。監視情報が、監視装置１に固有の識別情報を含んでいることにより、管理サーバ３が複数の監視装置１から受信する監視情報を管理する場合に、管理サーバ３は、監視装置１に関連付けて監視情報を管理することができる。

Claims (8)

1. 睡眠中の人の状態を監視する監視装置であって、
   前記人の動きにより生じた歪の大きさに応じて電圧を発生する平面状の歪検出部と、
   前記歪検出部に重ねて設けられた第１電極面及び第２電極面を有する電極部と、
   前記第１電極面と前記第２電極面との間の抵抗値に基づいて、前記歪が生じた位置を検出する位置検出部と、
   前記歪検出部が発生した電圧を示す電圧情報、及び前記位置検出部が検出した位置を示す位置情報に基づいて監視情報を生成する情報生成部と、
   前記監視情報を所定の時間間隔で、前記電圧情報及び前記位置情報を管理する管理装置に送信する通信部と、
   を備える監視装置。
2. 前記歪検出部及び前記電極部は、櫛形状又は蛇行形状をしている、
   請求項１に記載の監視装置。
3. 前記監視情報に含まれる生体情報の種別に応じて、前記生体情報に関連する動き以外の動きにより生じた周波数成分を前記歪検出部が発生した電圧から除去するフィルタ部をさらに備える、
   請求項１又は２に記載の監視装置。
4. 前記情報生成部は、前記電圧情報及び前記位置情報の少なくともいずれかが第１の条件を満たしたタイミングにおいて前記監視情報を前記通信部に送信させる、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の監視装置。
5. 前記情報生成部は、前記第１の条件を前記管理装置から取得する、
   請求項４に記載の監視装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の監視装置と、
   前記監視装置から受信した前記監視情報を管理する管理装置と、
   を備える監視システムであって、
   前記管理装置は、
   前記監視情報に基づいて、前記人の状態を示す状態情報を生成する状態情報生成部と、
   前記状態情報生成部が生成した前記状態情報を、通信回線を介して接続された情報端末に送信する通信部と、
   を備える監視システム。
7. 前記管理装置は、
   前記監視装置が前記電圧情報及び前記位置情報の少なくともいずれかの異常状態を示す情報を送信する条件を受け付ける受付部をさらに備え、
   前記通信部は、前記受付部が受け付けた条件を前記監視装置に送信し、
   前記監視装置は、前記電圧情報及び前記位置情報の少なくともいずれかが前記条件を満たす場合に、前記管理装置に異常状態を示す情報を送信する、
   請求項６に記載の監視システム。
8. 前記管理装置は、
   前記通信部が前記情報端末に前記状態情報を送信する条件を受け付ける受付部をさらに備え、
   前記通信部は、前記電圧情報及び前記位置情報の少なくともいずれかが、前記受付部が受け付けた条件を満たす場合に、前記状態情報を前記情報端末に送信する、
   請求項６に記載の監視システム。
   
   

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