JP2017158635A

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Publication number: JP2017158635A
Application number: JP2016043648A
Authority: JP
Inventors: 宏明大川井; Hiroaki Ookawai; 徳雄齋藤; Tokuo Saito
Original assignee: Kenkou Data House Inc; PROMOTE KK
Current assignee: Kenkou Data House Inc; PROMOTE KK
Priority date: 2016-03-07
Filing date: 2016-03-07
Publication date: 2017-09-14

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately analyze individual body motion waves such as a pulse body motion wave and a respiratory body motion wave for daily physical condition management and acquirement of a health index from a body motion wave in a rest state.SOLUTION: A pressure signal based on a body motion wave is converted to an electric signal in a body motion wave detection circuit 40. A specific body motion wave detector is connected to a body motion wave original signal detector 46 of the body motion wave detection circuit 40. A movement body motion wave processing circuit 42 of a physical condition measuring device 41 for measuring a physical condition from a detected body motion wave is connected to the body motion wave detection circuit 40. The movement body motion wave processing circuit 42 includes a movement body motion wave detector 53 for detecting a movement body motion wave component from a detected body motion wave signal, and a movement body motion wave eliminator for eliminating the movement body motion wave component detected by the movement body motion wave detector 53 from a body motion wave original signal detected by the body motion wave original signal detector 46 and/or a specific body motion wave signal detected by the specific body motion wave detector.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

Translated fromJapanese

本発明は、睡眠中、横臥中など安静な状態で所定時間の体動波を計測し、分析することにより日常の体調管理と病気予防のための健康指標を得るための体動波分析装置に関するものである。
さらに詳しくは、病気を自覚している場合はもちろんのこと、病気であると自覚しないような軽度の機能異常状態、病気が発症していない予備群であるかどうかなどの健康指標を得るための１つの方法として、呼吸体動波、脈体動波、動作体動波、微動体動波、いびき体動波など、安静状態での個々の体動波を正確に分析し、その推移（時間的変化）を観察することが望まれる。本発明は、この目的を達成するための体動波分析装置に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a body motion wave analyzer for obtaining a health index for daily physical condition management and disease prevention by measuring and analyzing body motion waves for a predetermined time in a resting state such as sleeping or lying down. Is.
More specifically, in order to obtain health indicators such as whether or not you are aware of the disease, a mild abnormal condition that does not make you aware of the disease, whether it is a reserve group that has not developed the disease, etc. One method is to accurately analyze individual body motion waves in a resting state, such as respiratory motion waves, pulse body motion waves, motion body motion waves, fine motion body motion waves, and snoring body motion waves, and the transition (time Observation). The present invention relates to a body wave analyzer for achieving this object.

日常生活で不整脈や狭心症が起きるかどうかを検出するのにホルター心電計がある。これは、胸に電極を取り付け、小型の心電計を腰に固定し、症状に自覚があったときにボタンを押して自覚の無かったときのデータと比較して解析するものである。
また、ズボンのベルトに装着して体動を検出する体動センサーが提案されている（特許文献１）。There is a Holter electrocardiograph to detect whether arrhythmia or angina occurs in daily life. In this case, an electrode is attached to the chest, a small electrocardiograph is fixed to the waist, and analysis is performed by comparing the data when there is no consciousness by pressing a button when the symptom is conscious.
In addition, a body motion sensor that detects body motion by wearing it on a trouser belt has been proposed (Patent Document 1).

図１０及び図１１に示すような生体情報を収集し伝達する装置がすでに知られている（特許文献２）。
図１０において、この装置は、ベッド１１に、生体情報（体動波）を圧力変動として検出するための圧力センサー１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）を有するエアマット１３を敷設し、この圧力センサー１４の検出信号を電気信号に変換して論理判断回路１７に送り、この論理判断回路１７で生体情報が異常かどうかを判断して出力するようことを基本構成としている。An apparatus for collecting and transmitting biological information as shown in FIGS. 10 and 11 is already known (Patent Document 2).
In FIG. 10, this apparatus lays anair mat 13 having a pressure sensor 14 (14 a, 14 b, 14 c) for detecting biological information (body motion wave) as a pressure fluctuation on abed 11. The basic configuration is that the detection signal is converted into an electric signal and sent to thelogic judgment circuit 17, and thelogic judgment circuit 17 judges whether or not the biological information is abnormal and outputs it.

前記論理判断回路１７は、呼吸情報を検出して処理する手段と、心拍情報を検出して処理する手段と、被検者の離床等を検出する手段とを具備している。前記呼吸情報を検出して処理する手段は、前記圧力センサー１４で検出された生体情報から呼吸波形を通過させるＢＰＦ回路２３と、呼吸由来体動波から呼吸回数を演算する呼吸数演算回路２６とからなり、前記心拍情報を検出して処理する手段は、前記圧力センサー１４で検出された生体情報から心拍波形を通過させるＢＰＦ回路２４と、心拍波形を増幅し、時間軸を拡大する増幅・拡大回路２７と、心拍由来体動パルスから心拍回数を演算する心拍数演算回路２８とからなり、被検者１０の離床等を検出する手段は、前記圧力センサー１４で検出された生体情報から被検者が離床したかどうかを判断するための最低体動電圧と離床時間を設定する離床等判断回路３１と、前記呼吸数演算回路２６、心拍数演算回路２８及び離床等判断回路３１の少なくともいずれか１つの出力で警報信号を出力する警報回路２９とからなる。 Thelogic determination circuit 17 includes means for detecting and processing respiration information, means for detecting and processing heartbeat information, and means for detecting the subject's bed and the like. The means for detecting and processing the respiration information includes aBPF circuit 23 that passes a respiration waveform from the biological information detected by the pressure sensor 14, and a respirationrate calculation circuit 26 that calculates the respiration frequency from the respiration-derived body motion wave. The means for detecting and processing the heartbeat information includes aBPF circuit 24 that passes the heartbeat waveform from the biological information detected by the pressure sensor 14, and amplification / expansion for amplifying the heartbeat waveform and expanding the time axis. Thecircuit 27 and a heartrate calculation circuit 28 for calculating the number of heart beats from the heart rate-derived body motion pulse, and means for detecting the getting-off of thesubject 10 from the biological information detected by the pressure sensor 14Bed determination circuit 31 for setting the minimum body movement voltage and bed leaving time for determining whether the person has left the bed, the respirationrate calculation circuit 26, the heartrate calculation circuit 28, and the bed removal determination circuit. At least one of theoutput 1 consistsalarm circuit 29 for outputting an alarm signal.

このような構成により、次の作用効果を有する。
術後者や独居・要介護者など身動きすることが不自由な患者の呼吸数・呼吸変動、心拍数・心拍変動を含む体動波が持つ生体異常情報を人体の自由を損なうことなく計測し、患者の身体異常を誤情報なく看護者や遠隔者に情報の伝達を可能にする。また、看護者が患者等の現状を知りたい時に知ることができる。
さらに、人体の呼吸由来の体動電圧波形や心拍由来の体動電圧波形が異常かどうかは、一義的に決定できるものではなく、個人差があるが、判断基準となる閾値を、被検者の個人差に応じてより実際的な値に設定できる。Such a configuration has the following operational effects.
Measure the biological abnormality information of body motion waves including respiratory rate and respiratory fluctuation, heart rate and heart rate fluctuation of patients who are unable to move, such as the latter operation, single living, care recipient, etc. without impairing human freedom , Enabling the transfer of information to the nurse or remote person without erroneous information about the patient's physical anomalies. In addition, it is possible to know when the nurse wants to know the current state of the patient or the like.
Furthermore, whether or not the body motion voltage waveform derived from the breathing of the human body or the body motion voltage waveform derived from the heartbeat is abnormal cannot be determined uniquely. More practical values can be set according to individual differences.

特開２００９−２７９２１１号公報JP 2009-279211 A特開２０１０−２８４４９８号公報JP 2010-284498 A

ホルター心電計は、不整脈や狭心症などの突発的な病状を発見するのに役立つが、心拍や呼吸のリズムの推移の詳細などを毎日発見するための情報にはなりえない。
特許文献１に示される装置は、ズボンのベルトに装着して体動を検出するものであるから、呼吸数、心拍数など簡易型の計測器としては機能するが、人が動いているときの動作体動がノイズとして混入し、正確な体動波を得ることができないし、また、これらの体動波が時間的に推移する動向を観察するデータとはなりえない。A Holter electrocardiograph is useful for detecting sudden medical conditions such as arrhythmia and angina, but it cannot be used to detect the details of changes in heart rate and respiratory rhythm every day.
Since the device shown inPatent Document 1 is attached to a belt of a trouser to detect body movement, it functions as a simple measuring instrument such as respiratory rate and heart rate, but when a person is moving The motion body motion is mixed as noise, and an accurate body motion wave cannot be obtained, and it cannot be data for observing a trend in which these body motion waves change with time.

特許文献２に示される装置は、第１のＢＰＦ２２から出力した図１２に示す体動波から、第２のＢＰＦ２３を通して図１３に示すような呼吸波が得られ、また、第３のＢＰＦ２４を通して心拍波が得られるものであるが、これらの呼吸波や心拍波には、微動体動波、いびき体動波、体位変換に伴う動作体動波などの体動波がノイズとして含み、呼吸波や心拍波などの正確な体動波が得られないという問題があった。 The apparatus shown inPatent Document 2 obtains a respiratory wave as shown in FIG. 13 through thesecond BPF 23 from the body motion wave shown in FIG. 12 output from thefirst BPF 22, and the heartbeat through thethird BPF 24. These respiratory waves and heartbeat waves include body motion waves such as fine body motion waves, snoring body motion waves, and motion body motion waves associated with body position changes as noise. There was a problem that accurate body motion waves such as heartbeats could not be obtained.

本発明は、安静状態での個々の体動波を正確に分析し、機能異常状態や健康指標発見のために個々の体動波の推移を観察するためのデータを得ることを目的とするものである。 It is an object of the present invention to accurately analyze individual body motion waves in a resting state and to obtain data for observing transitions of individual body motion waves in order to find abnormal functional states and health indicators. It is.

本発明による体動波分析装置は、図１に示すように、体動波検出センサーを有するマットを敷設し、前記体動波検出センサーの検出圧力信号を体動波検出回路４０で電気信号に変換し、この体動波検出回路４０を構成する体動波原信号検出器４６に、特定の体動波を検出する検出器を結合してなる体動波分析装置において、
前記体動波検出回路４０に、検出された体動波信号から体調判断の指標となる種々の信号を計測し分析する体調計測装置４１を結合し、この体調計測装置４１の一部を構成する動作体動波処理回路４２は、検出された体動波信号から動作体動波成分を検出する動作体動波検出器５３と、前記体動波原信号検出器４６で検出された体動波原信号及び／又は前記特定体動波検出器で検出された特定体動波信号から前記動作体動波検出器５３で検出された動作体動波成分を除去する動作体動波除去器を具備したことを特徴とする。As shown in FIG. 1, the body motion wave analysis apparatus according to the present invention lays a mat having a body motion wave detection sensor, and converts the detected pressure signal of the body motion wave detection sensor into an electrical signal by the body motionwave detection circuit 40. In a body motion wave analyzing apparatus formed by combining a detector that detects a specific body motion wave with the body motion wavesource signal detector 46 that converts and constitutes the body motionwave detection circuit 40,
A physicalcondition measuring device 41 that measures and analyzes various signals that are indicators of physical condition judgment from the detected physical motion wave signal is coupled to the physical motionwave detecting circuit 40, and constitutes a part of the physicalcondition measuring device 41. The motion body motionwave processing circuit 42 includes a motion bodymotion wave detector 53 that detects a motion body motion wave component from the detected body motion wave signal and the body motion wave detected by the body motion waveoriginal signal detector 46. A motion body motion wave remover for removing a motion body motion wave component detected by the motion bodymotion wave detector 53 from an original signal and / or a specific body motion wave signal detected by the specific body motion wave detector; It is characterized by that.

前記特定体動波検出器は、脈体動波検出器４７と呼吸体動波検出器４８を含み、動作体動波検出器５３は、前記脈体動波検出器４７で検出した脈体動波信号から動作体動波成分を除去する動作体動波除去器５６と、前記呼吸体動波検出器４８で検出した呼吸体動波信号から動作体動波成分を除去する動作体動波除去器５７に結合したことを特徴とする。また、前記動作体動波検出器５３は、前記体動波原信号検出器４６で検出した体動波原信号から動作体動波成分を除去する原信号の動作体動波除去器５５を結合することが出来る。 The specific body motion wave detector includes a pulse bodymotion wave detector 47 and a respiratory bodymotion wave detector 48, and the motion bodymotion wave detector 53 detects the pulse body motion detected by the pulse bodymotion wave detector 47. An action bodymotion wave remover 56 that removes an action body motion wave component from the wave signal, and an action body motion wave removal that removes an action body motion wave component from the respiratory body motion wave signal detected by the respiratory bodymotion wave detector 48. It is characterized in that it is coupled to thevessel 57. Further, the motion bodymotion wave detector 53 is coupled to a motion bodymotion wave remover 55 of an original signal for removing a motion body motion wave component from the body motion wave original signal detected by the body motion waveoriginal signal detector 46. I can do it.

前記特定体動波検出器は、脈体動波と呼吸体動波以外のその他の体動波検出器５４を含み、動作体動波除去器５３は、前記その他の体動波検出器５４で検出したその他の体動波信号から動作体動波成分を除去する動作体動波除去器５８に結合したことを特徴とする。 The specific body motion wave detector includes a bodymotion wave detector 54 other than the pulse body motion wave and the respiratory body motion wave, and the motion bodymotion wave remover 53 is the other bodymotion wave detector 54. It is characterized by being coupled to a motion bodymotion wave remover 58 that removes motion body motion wave components from other body motion wave signals detected.

前記動作体動波検出器５３は、望ましくは、脈体動波検出器４７の出力側に結合し、この脈体動波検出器４７で検出した脈体動波信号から動作体動波成分を検出するようにしたことを特徴とする。 The motion bodymotion wave detector 53 is preferably coupled to the output side of the pulse bodymotion wave detector 47, and the motion body motion wave component is detected from the pulse body motion wave signal detected by the pulse bodymotion wave detector 47. It is characterized by being detected.

前記体調計測装置４１は、特定の体動波信号から動作体動波を除去する動作体動波処理回路４２に加えて、体動波原信号から動作体動波成分を除去した波形パターンと動作体動波の計測数から寝相情報を検出する寝相情報検出回路４３と、脈体動波信号から動作体動波成分を除去した波形に基づき脈拍数を計数する脈拍数の計数器６１と呼吸体動波信号から動作体動波成分を除去した波形に基づき呼吸数を計数する呼吸数の計数器６２とその他の体動波信号から動作体動波成分を除去した波形に基づきその他の情報数を計数するその他の情報計数器６３からなる呼吸・脈拍・その他の情報検出回路４４を具備したことを特徴とする。 The physicalcondition measuring device 41 has a waveform pattern and an operation in which the motion body wave component is removed from the body motion wave original signal in addition to the motion body motionwave processing circuit 42 that removes the motion body motion wave from the specific body motion wave signal. The sleep phaseinformation detection circuit 43 that detects the sleep phase information from the number of measured body motion waves, thepulse rate counter 61 that counts the pulse rate based on the waveform obtained by removing the motion wave component from the pulse body wave signal, and the respiratory body Therespiratory rate counter 62 for counting the respiratory rate based on the waveform obtained by removing the motion body wave component from the motion wave signal, and the number of other information based on the waveform obtained by removing the motion body motion wave component from the other body motion wave signal. A breathing / pulse / otherinformation detection circuit 44 comprising anotherinformation counter 63 for counting is provided.

前記体調計測装置４１は、寝相様態分析、脈拍様態分析、呼吸様態分析及びその他の情報の分析に基づき睡眠様態分析をする睡眠リズム検出回路４５を具備したことを特徴とする． The physicalcondition measuring device 41 includes a sleeprhythm detection circuit 45 that performs sleep state analysis based on sleep state analysis, pulse state analysis, breathing state analysis, and other information analysis.

前記動作体動波検出器５３は、動作体動波信号を包含する脈体動波信号を包絡線で表した波形に成形する波形整形回路７１と、この波形整形回路７１の出力信号から脈体動波を除去し振幅の大きな信号を得るための脈体動波の除去回路７２と、この脈体動波の除去回路７２の出力信号からマイナス成分をなくすための絶対値回路７３と、この絶対値回路７３の包絡線波形に閾値を設定し、矩形波とする矩形波作成回路７５とからなることを特徴とする。 The motion bodymotion wave detector 53 shapes a pulse body motion wave signal including a motion body motion wave signal into a waveform represented by an envelope, and a pulse body from an output signal of thewaveform shape circuit 71. A pulsating bodywave removing circuit 72 for removing a moving wave and obtaining a signal having a large amplitude, anabsolute value circuit 73 for eliminating a negative component from the output signal of the pulsating bodywave removing circuit 72, and the absolute value circuit 73 A threshold value is set for the envelope waveform of thevalue circuit 73, and a rectangularwave generating circuit 75 is formed as a rectangular wave.

また、前記動作体動波検出器５３は、動作体動波信号を包含する脈体動波信号から２乗平均平方根値を算出する２乗平均値の算出回路７７と、この２乗平均値の算出回路７７の出力を所定時間ずつずらして移動平均値を求めて包絡線で表した波形に成形する移動平均処理回路７８と、この移動平均処理回路７８の２乗平均平方根値と２乗平均平方根値の所定時間の平均値との関係から指数関数・対数関数を求める動作体動指数の算出回路７９と、この動作体動指数の算出回路７９で処理された波形に閾値を設定する閾値の算出回路８０と、この閾値の算出回路８０の閾値に基づき矩形波を作成する矩形波の作成回路８０とからなることを特徴とする。 The motion bodymotion wave detector 53 includes a root mean squarevalue calculation circuit 77 that calculates a root mean square value from a pulse body motion wave signal including a motion body motion wave signal, and the root mean square value. A movingaverage processing circuit 78 that obtains a moving average value by shifting the output of thecalculation circuit 77 by a predetermined time and shapes it into a waveform represented by an envelope, and a root mean square value and a root mean square value of the movingaverage processing circuit 78 The motion body motionindex calculation circuit 79 for obtaining an exponential function / logarithmic function from the relationship between the average value of the values for a predetermined time, and the calculation of the threshold value for setting the threshold value for the waveform processed by the motion body motionindex calculation circuit 79 It is characterized by comprising acircuit 80 and a rectangularwave generating circuit 80 for generating a rectangular wave based on the threshold value of the thresholdvalue calculating circuit 80.

請求項１記載の発明によれば、体動波を圧力信号として検出する体動波検出センサーと、この体動波検出センサーに結合され、検出圧力信号を電気信号に変換する体動波検出回路と、この体動波検出回路を構成する体動波原信号検出器と、この体動波原信号検出器に結合された特定体動波検出器とを具備してなる体動波分析装置において、
前記体動波検出回路に結合され、この体動波検出回路で検出された体動波信号から動作体動波を処理する動作体動波処理回路を具備し、この動作体動波処理回路は、検出された体動波信号から動作体動波成分を検出する動作体動波検出器と、前記体動波原信号検出器で検出された体動波原信号及び／又は前記特定体動波検出器で検出された特定体動波信号から前記動作体動波検出器で検出された動作体動波成分を除去する動作体動波除去器を具備したので、体位変換時などの人が動いているときの動作体動波がノイズとして混入せずに、正確な体動波を得ることができ、また、これらの体動波が時間的に推移する動向を観察するデータとして用いることができ、心拍や呼吸のリズムの推移の詳細などを発見するための情報となる。According to the first aspect of the present invention, a body motion wave detection sensor that detects a body motion wave as a pressure signal, and a body motion wave detection circuit that is coupled to the body motion wave detection sensor and converts the detected pressure signal into an electrical signal. A body motion wave analyzing apparatus comprising: a body motion wave source signal detector constituting the body motion wave detection circuit; and a specific body motion wave detector coupled to the body motion wave source signal detector. ,
The motion body motion wave processing circuit is coupled to the body motion wave detection circuit and processes motion body motion waves from the body motion wave signal detected by the body motion wave detection circuit. A body motion wave detector for detecting a body motion wave component from the detected body motion wave signal, a body motion wave original signal detected by the body motion wave original signal detector and / or the specific body motion wave Since the motion body motion wave remover for removing the motion body motion wave component detected by the motion body motion wave detector from the specific body motion wave signal detected by the detector is provided, a person moves at the time of position change or the like. It is possible to obtain accurate body motion waves without mixing motion body motion waves as noise, and can be used as data for observing the trends of these body motion waves over time It becomes information for discovering details of changes in heartbeat and respiratory rhythm.

請求項２記載の発明によれば、特定体動波検出器は、脈体動波検出器と呼吸体動波検出器を含み、動作体動波除去器は、前記脈体動波検出器で検出した脈体動波信号から動作体動波成分を除去する動作体動波除去器と、前記呼吸体動波検出器で検出した呼吸体動波信号から動作体動波成分を除去する動作体動波除去器に結合したので、特に、脈体動波と呼吸体動波を精度良く検出でき、病気であると自覚しないような軽度の機能異常状態、病気が発症していない予備群であるかどうかの健康指標となり得る。 According to the second aspect of the present invention, the specific body motion wave detector includes a pulse body motion wave detector and a respiratory body motion wave detector, and the motion body motion wave remover is the pulse body motion wave detector. An action body motion wave remover that removes an action body motion wave component from the detected pulse body motion wave signal, and an action body that removes the action body motion wave component from the respiratory body motion wave signal detected by the respiratory body motion wave detector Because it is coupled to a motion wave remover, it is a preparatory group that can detect pulsatile motion waves and respiratory motion waves with high accuracy and has a mild functional abnormality that does not cause illness and does not develop illness. It can be a health indicator of whether or not.

請求項３記載の発明によれば、特定体動波検出器は、その他の体動波検出器を含み、動作体動波除去器は、前記その他の体動波検出器で検出したその他の体動波信号から動作体動波に基づくノイズ成分を除去する動作体動波除去器に結合したので、微動体動波、いびき体動波なども精度良く検出できる。 According to the third aspect of the present invention, the specific body motion wave detector includes other body motion wave detectors, and the motion body motion wave remover is the other body detected by the other body motion wave detector. Since it is coupled to the motion body motion wave remover that removes noise components based on motion body motion waves from the motion wave signal, it is possible to detect fine motion body waves, snoring body motion waves, and the like with high accuracy.

請求項４記載の発明によれば、特定体動波検出器は、その他の体動波検出器を含み、動作体動波除去器は、前記その他の体動波検出器で検出したその他の体動波信号から動作体動波成分を除去する動作体動波除去器に結合したので、微弱で周期性のある脈体動波から振幅が大きく、周期性の無い動作体動波を明白に区別して検出することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the specific body motion wave detector includes another body motion wave detector, and the motion body motion wave remover is the other body detected by the other body motion wave detector. Since it is connected to a motion body motion wave remover that removes motion body motion wave components from the motion wave signal, the motion body motion wave with a large amplitude and no periodicity is clearly separated from the weak and periodic pulse body motion wave. It can be detected separately.

請求項５記載の発明によれば、体動波検出回路に、検出された体動波信号から体調判断の指標となる種々の信号を計測し分析する体調計測装置を結合し、この体調計測装置は、特定の作動波信号から動作作動波を除去する動作体動波処理回路に加えて、体動波原信号から動作体動波成分を除去した波形パターンと動作体動波の計測数から寝相情報を検出する寝相情報検出回路と、脈拍数の計数、呼吸数の計数、その他の情報計数をする呼吸・脈拍・その他の情報検出回路とを具備したので、睡眠時の寝返りなどの体動波の発生回数や時間的推移、脈拍数の計数の変化、呼吸数の計数の変化、いびきなどのその他の体動波の推移と回数が極めて正確に出力することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, a physical condition measuring device for measuring and analyzing various signals serving as indices of physical condition determination from the detected physical motion wave signal is coupled to the physical motion wave detecting circuit. In addition to the motion body motion wave processing circuit that removes motion motion waves from a specific motion wave signal, the sleep phase is determined from the waveform pattern obtained by removing motion body motion wave components from the body motion wave original signal and the number of motion body motion wave measurements. Because it has a sleep phase information detection circuit that detects information and a breathing, pulse, and other information detection circuit that counts the pulse rate, counts the respiratory rate, and other information, body motion waves such as turning over during sleep The number of occurrences and changes over time, changes in pulse rate count, changes in respiration rate count, and other body motion waves such as snoring can be output very accurately.

請求項６記載の発明によれば、体調計測装置は、寝相様態分析、脈拍様態分析、呼吸様態分析及びその他の情報の分析に基づき睡眠様態分析をする睡眠リズム検出回路を具備したので、体調計測装置は、寝相様態分析、脈拍様態分析、呼吸様態分析及びその他の情報の分析に基づき睡眠様態分析に基づき睡眠リズムを検出することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the physical condition measurement device includes the sleep rhythm detection circuit that performs the sleep modal analysis based on the sleep modal analysis, the pulse modal analysis, the respiratory modal analysis, and the analysis of other information. The apparatus can detect a sleep rhythm based on a sleep state analysis based on a sleep state state analysis, a pulse state analysis, a respiratory state analysis, and other information analysis.

請求項７記載の発明によれば、動作体動波検出器は、動作体動波信号を包含する脈体動波信号を包絡線で表した波形に成形する波形整形回路と、この波形整形回路の出力信号から脈体動波を除去し振幅の大きな信号を得るための脈体動波の除去回路と、この脈体動波の除去回路の出力信号からマイナス成分をなくすための絶対値回路と、この絶対値回路の包絡線波形に閾値を設定し、矩形波とする矩形波作成回路とからなる構成としたので、簡便な回路で動作体動波に基づく矩形波を作り、動作体動波に基づくノイズ成分を除去したより正確に特定体動波を得ることが出来る。また、動作体動波に基づく矩形波を健康指標を示す有効な情報として用いることが出来る。 According to the seventh aspect of the present invention, the motion body motion wave detector includes a waveform shaping circuit for shaping a pulse body motion wave signal including the motion body motion wave signal into a waveform represented by an envelope, and the waveform shaping circuit. A pulsating body wave removing circuit for removing a pulsating body wave from the output signal of the pulsating body to obtain a signal having a large amplitude, and an absolute value circuit for eliminating a negative component from the output signal of the pulsating body wave wave removing circuit; Since the threshold value is set to the envelope waveform of the absolute value circuit and the rectangular wave generating circuit is formed into a rectangular wave, the rectangular wave based on the moving body moving wave is created with a simple circuit, and the moving body moving wave is generated. The specific body motion wave can be obtained more accurately than the noise component based on the above. In addition, a rectangular wave based on the motion body motion wave can be used as effective information indicating the health index.

請求項８記載の発明によれば、動作体動波検出器５３は、動作体動波信号を包含する脈体動波信号から２乗平均平方根値を算出する２乗平均値の算出回路７７と、この２乗平均値の算出回路７７の出力を所定時間ずつずらして移動平均値を求めて包絡線で表した波形に成形する移動平均処理回路７８と、この移動平均処理回路７８の２乗平均平方根値と２乗平均平方根値の所定時間の平均値との関係から指数関数・対数関数を求める動作体動指数の算出回路７９と、この動作体動指数の算出回路７９で処理された波形に閾値を設定する閾値の算出回路８０と、この閾値の算出回路８０の閾値に基づき矩形波を作成する矩形波の作成回路８０とからなる構成としたので、体動波の特性を生かして動作体動波に基づく矩形波を作り、動作体動波に基づくノイズ成分を除去したより正確に特定体動波を得ることが出来る。また、動作体動波に基づく矩形波を健康指標を示す有効な情報として用いることが出来る。 According to the eighth aspect of the present invention, the motion bodymotion wave detector 53 includes a root meansquare calculation circuit 77 that calculates a root mean square value from the pulse body motion wave signal including the motion body motion wave signal. A movingaverage processing circuit 78 that obtains a moving average value by shifting the output of the square averagevalue calculation circuit 77 by a predetermined time and shapes it into a waveform represented by an envelope, and a square average of the movingaverage processing circuit 78 The motion body motionindex calculation circuit 79 for obtaining an exponential function / logarithmic function from the relationship between the square root value and the mean value of the root mean square value for a predetermined time, and the waveform processed by the motion body motionindex calculation circuit 79 Since the configuration includes a thresholdvalue calculation circuit 80 for setting a threshold value and a rectangularwave generation circuit 80 for generating a rectangular wave based on the threshold value of the thresholdvalue calculation circuit 80, an action body utilizing the characteristics of body motion waves Create a rectangular wave based on the motion wave, Than to remove a noise component brute pinpoint body motion wave can be obtained. In addition, a rectangular wave based on the motion body motion wave can be used as effective information indicating the health index.

本発明による体動波分析装置の実施例１を示すブロック図である。It is a block diagram which shows Example 1 of the body motion wave analyzer by this invention.図１における各部の波形図で、（ａ）は、原信号中に動作体動波を包含する例を示す波形図、（ｂ）は、呼吸体動波中に動作体動波を包含する例を示す波形図、（ｃ）は、脈体動波中に動作体動波を包含する例を示す波形図、（ｄ）は、呼吸体動波中にいびき動作体動波を包含する例を示す波形図である。1A is a waveform diagram illustrating an example in which an action body motion wave is included in an original signal, and FIG. 1B is an example in which an action body motion wave is included in a respiratory motion wave. (C) is a waveform diagram showing an example in which a motion body motion wave is included in a pulse body motion wave, and (d) is an example in which a snore motion body motion wave is included in a respiratory body motion wave. FIG.図１における動作体動波処理回路４２の実施例１の詳細なブロック図である。FIG. 3 is a detailed block diagram of the first embodiment of the moving body motion wave processing circuit in FIG. 1.図３に示す実施例１の動作体動波処理回路４２の各部の波形図である。It is a wave form diagram of each part of the action body motionwave processing circuit 42 of Example 1 shown in FIG.図１における動作体動波処理回路４２の実施例２の詳細なブロック図である。FIG. 6 is a detailed block diagram of a second embodiment of the moving body motionwave processing circuit 42 in FIG. 1.図５に示す実施例２の動作体動波処理回路４２の各部の波形図である。It is a wave form diagram of each part of the action body motionwave processing circuit 42 of Example 2 shown in FIG.（ａ）は、原信号から動作体動波を除去した波形図、（ｂ）は、呼吸体動波から動作体動波を除去した４つの出力波形例１,２,３,４を示す波形図である。(A) is a waveform diagram obtained by removing motion body motion waves from the original signal, and (b) is a waveform showing four output waveform examples 1, 2, 3, and 4 obtained by removing motion body motion waves from respiratory body motion waves. FIG.（ａ）は、脈拍様態分析器６５の複数の出力波形例を示す波形図、（ｂ）は、呼吸様態分析器６６の複数の出力波形例を示す波形図である。(A) is a waveform diagram showing a plurality of output waveform examples of thepulse state analyzer 65, and (b) is a waveform diagram showing a plurality of output waveform examples of therespiratory state analyzer 66.動作体動波計数器６０の出力である動作体動数が睡眠時間の経過に応じて変化する推移を示すもので、（ａ）は、増加パターン、（ｂ）は、減少パターン、（ｃ）は、一定パターンを表している。The number of motion body motions, which is the output of the motion bodymotion wave counter 60, shows a transition that changes with the passage of sleep time. (A) is an increase pattern, (b) is a decrease pattern, (c) Represents a certain pattern.特許文献２に示されている生体情報を収集し伝達する装置のブロック図である。It is a block diagram of the apparatus which collects and transmits the biological information shown bypatent document 2. FIG.図１０における生体情報を収集し伝達する装置の論理判断回路のブロック図である。It is a block diagram of the logic judgment circuit of the apparatus which collects and transmits biometric information in FIG.図１１の第１のＢＰＦ２２を通過した原信号波形図である。FIG. 12 is a waveform diagram of an original signal that has passed through thefirst BPF 22 of FIG. 11.図１１の第２のＢＰＦ２３を通過した呼吸波形図である。It is the respiration waveform figure which passed 2nd BPF23 of FIG.

本発明は、体動波検出センサーを有するマットを敷設し、前記体動波検出センサーの検出圧力信号を体動波検出回路４０で電気信号に変換し、この体動波検出回路４０の体動波原信号検出器４６に特定体動波検出器を結合してなる体動波分析装置において、前記体動波検出回路４０に、検出された体動波信号から体調を計測する体調計測装置４１の動作体動波処理回路４２を結合する。この動作体動波処理回路４２は、検出された体動波信号から動作体動波に基づくノイズ成分を検出する動作体動波検出器５３と、前記体動波原信号検出器４６で検出された体動波原信号及び／又は前記特定体動波検出器で検出された特定体動波信号から前記動作体動波検出器５３で検出された動作体動波に基づくノイズ成分を除去する動作体動波除去器を具備する。 In the present invention, a mat having a body motion wave detection sensor is laid, and a pressure signal detected by the body motion wave detection sensor is converted into an electrical signal by the body motionwave detection circuit 40. In a body motion wave analyzing apparatus in which a specific body motion wave detector is coupled to a wavesource signal detector 46, a bodycondition measuring device 41 for measuring a physical condition from the detected body motion wave signal in the body motionwave detecting circuit 40. The moving body motionwave processing circuit 42 is coupled. This motion body motionwave processing circuit 42 is detected by a motion bodymotion wave detector 53 that detects a noise component based on motion body motion waves from the detected body motion wave signal and the body motion waveoriginal signal detector 46. An operation of removing a noise component based on the motion body motion wave detected by the motion bodymotion wave detector 53 from the original body motion wave original signal and / or the specific body motion wave signal detected by the specific body motion wave detector A body motion wave remover is provided.

特定体動波検出器は、脈体動波検出器４７と呼吸体動波検出器４８を含み、動作体動波除去器５３は、前記脈体動波検出器４７で検出した脈体動波信号から動作体動波に基づくノイズ成分を除去する動作体動波除去器５６と、前記呼吸体動波検出器４８で検出した呼吸体動波信号から動作体動波に基づくノイズ成分を除去する動作体動波除去器５７に結合する。 The specific body motion wave detector includes a pulse bodymotion wave detector 47 and a respiratory bodymotion wave detector 48, and the motion bodymotion wave remover 53 is a pulse body motion wave detected by the pulse bodymotion wave detector 47. An action body motion wave remover 56 that removes noise components based on motion body motion waves from the signal, and a noise component based on action body motion waves from the respiratory body motion wave signal detected by the respiratory bodymotion wave detector 48. Coupled to the motionbody wave remover 57.

特定体動波検出器は、その他の体動波検出器５４を含み、動作体動波除去器は、前記その他の体動波検出器５４で検出したその他の体動波信号から動作体動波に基づくノイズ成分を除去する動作体動波除去器５８に結合する。 The specific body motion wave detector includes the other bodymotion wave detector 54, and the motion body motion wave remover operates from the other body motion wave signal detected by the other bodymotion wave detector 54. Is coupled to a motionbody wave remover 58 that removes noise components based on.

動作体動波検出器５３は、脈体動波検出器４７の出力側に結合し、この脈体動波検出器４７で検出した脈体動波信号から動作体動波に基づくノイズ成分を検出する。 The motion bodymotion wave detector 53 is coupled to the output side of the pulse bodymotion wave detector 47 and detects a noise component based on the motion body motion wave from the pulse body motion wave signal detected by the pulse bodymotion wave detector 47. To do.

体調計測装置４１は、特定の作動波信号から動作作動波を除去する動作体動波処理回路４２に加えて、体動波原信号から動作体動波に基づくノイズ成分を除去した波形パターンと動作体動波の計測数から寝相情報を検出する寝相情報検出回路４３と、脈体動波信号から動作体動波に基づくノイズ成分を除去した脈拍数の計数器６１と呼吸体動波信号から動作体動波に基づくノイズ成分を除去した呼吸数の計数器６２とその他の体動波信号から動作体動波に基づくノイズ成分を除去したその他の情報計数器６３からなる呼吸・脈拍・その他の情報検出回路４４を具備する。 The physicalcondition measurement device 41 has a waveform pattern and an operation in which a noise component based on the motion body wave is removed from the body motion wave original signal in addition to the motion bodywave processing circuit 42 that removes the motion wave from the specific motion wave signal. It operates from the sleep phaseinformation detection circuit 43 that detects the sleep phase information from the measured number of body motion waves, the pulse rate counter 61 that removes noise components based on the motion body motion waves from the pulse body motion signals, and the respiratory body motion signal. Respiration, pulse, and other information comprising a breathing rate counter 62 from which noise components based on body motion waves have been removed and other information counters 63 from which noise components based on motion body motion waves have been removed from other body motion wave signals Adetection circuit 44 is provided.

動作体動波検出器５３は、実施例１として、動作体動波信号を包含する脈体動波信号を包絡線で表した波形に成形する波形整形回路７１と、この波形整形回路７１の出力信号から脈体動波を除去し振幅の大きな信号を得るための脈体動波の除去回路７２と、この脈体動波の除去回路７２の出力信号からマイナス成分をなくすための絶対値回路７３と、この絶対値回路７３の包絡線波形に閾値を設定し、矩形波とする矩形波作成回路７５とにより構成する。 As the first embodiment, the motion bodymotion wave detector 53 forms a waveform motion circuit signal including a motion body motion wave signal into a waveform represented by an envelope, and an output of thewaveform shape circuit 71. A pulsating bodywave removing circuit 72 for removing a pulsating body wave from the signal to obtain a signal having a large amplitude, and anabsolute value circuit 73 for eliminating a negative component from the output signal of the pulsating bodywave removing circuit 72 And a rectangularwave generating circuit 75 that sets a threshold value for the envelope waveform of theabsolute value circuit 73 and generates a rectangular wave.

動作体動波検出器５３は、実施例２として、動作体動波信号を包含する脈体動波信号から２乗平均平方根値を算出する２乗平均値の算出回路７７と、この２乗平均値の算出回路７７の出力を所定時間ずつずらして移動平均値を求めて包絡線で表した波形に成形する移動平均処理回路７８と、この移動平均処理回路７８の２乗平均平方根値と２乗平均平方根値の所定時間の平均値との関係から指数関数・対数関数を求める動作体動指数の算出回路７９と、この動作体動指数の算出回路７９で処理された波形に閾値を設定する閾値の算出回路８０と、この閾値の算出回路８０の閾値に基づき矩形波を作成する矩形波の作成回路８０とにより構成する。 As the second embodiment, the motion bodymotion wave detector 53 includes a root meansquare calculation circuit 77 that calculates a root mean square value from a pulse body motion wave signal including a motion body motion wave signal, and this root mean square. A movingaverage processing circuit 78 that obtains a moving average value by shifting the output of thevalue calculating circuit 77 by a predetermined time and shapes it into a waveform represented by an envelope, and a root mean square value and a square of the movingaverage processing circuit 78 An action body motionindex calculation circuit 79 for obtaining an exponential function / logarithmic function from the relationship between the average square root value and the average value for a predetermined time, and a threshold value for setting a threshold value for the waveform processed by the action body motionindex calculation circuit 79 And a rectangularwave generating circuit 80 for generating a rectangular wave based on the threshold value of the thresholdvalue calculating circuit 80.

本発明による体動波分析装置の実施例１を図１に基づき説明する。
本発明で対象とする体動波は、手足、体幹部、頭部等の人間の大小の動きを示す波形である。他人が見て確認できる動きも確認できないレベルの動きも含む。さらに、人間が歩く、起きる、座るなどの意識動作から生じる体動も、睡眠中に無意識のうちに生じる微妙な体動や体位変換による体動も含む。このような本人の動いたという自覚の有無も問わず、動いた現象の全てを指すものとする。人体では、呼吸や心臓の鼓動によっても体動が生じている。
具体的には、呼吸体動波とは、肉眼では見えないレベルと肉眼で見えるレベルを含む体動波の中に含まれ、呼吸活動が呼気相、吸気相をもつ呼吸波形として現れるものを指すものとする。
また、脈体動波とは、肉眼では見えないレベルの体動波の中に含まれ、心臓の脈動が駆動源となって生じ体表に伝わる弾性波を指すものとする。A first embodiment of a body motion wave analyzing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
The body motion wave that is the subject of the present invention is a waveform that shows the movements of humans such as limbs, trunk, and head. This includes movements that can not be confirmed by other people. Furthermore, body movements resulting from human conscious movements such as walking, waking up, and sitting include subtle body movements that occur unconsciously during sleep and body movements due to body position changes. Regardless of the presence or absence of such a person's movement, it refers to all the moving phenomena. In the human body, body movement is also caused by breathing and heartbeat.
Specifically, respiratory motion waves are those that are included in body motion waves that include a level that cannot be seen with the naked eye and a level that is visible with the naked eye, and whose respiratory activity appears as a respiratory waveform with an expiratory phase and an inspiratory phase. Shall.
The pulsating body wave is an elastic wave that is included in a body motion wave at a level that cannot be seen with the naked eye, and is generated by the pulsation of the heart as a drive source and is transmitted to the body surface.

前記体動波は、脈拍による脈体動波、呼吸による呼吸体動波、体位変換、寝返りなどによる動作体動波、ぴくぴく動く程度の微動体動波、いびきによるいびき体動波などがあり、これらの体動波のうち、脈体動波、呼吸体動波、いびき体動波は、約１秒から５秒の短時間の周期性を有する。しかし、動作体動波は、周期性の無い場合が多いが、数１０分又はそれ以上の長時間の周期性を有する場合もあり、振幅も大きい場合が多い。このような動作体動波は、それ自体が重要な健康指標となり得るが、振幅が小さく周期性を有する脈体動波や呼吸体動波などにとっては、ノイズとなって、正確な情報を得るのに邪魔になることが多い。
本発明は、それぞれの体動波の特質を正確に捉えて分析するものである。
本発明の装置は、人間を対象とするが、人間以外の動物であっても同様に利用することができる。The body motion wave includes a pulse body motion wave due to a pulse, a respiratory body motion wave due to breathing, a posture change, a motion body motion wave due to turning over, a fine motion body wave that jerks, a snore body wave due to snoring, and the like. Of these body motion waves, pulse body motion waves, respiratory body motion waves, and snoring body motion waves have a short-term periodicity of about 1 to 5 seconds. However, motion body motion waves often have no periodicity, but sometimes have a long-term periodicity of several tens of minutes or more, and often have a large amplitude. Such motion body motion wave itself can be an important health indicator, but for pulsation body motion waves and respiratory body motion waves having a small amplitude and periodicity, it becomes noise and obtains accurate information. Often get in the way.
The present invention accurately captures and analyzes the characteristics of each body motion wave.
The apparatus of the present invention is intended for humans, but can be used in the same manner even for animals other than humans.

前記体動波は、圧力信号として検出し、この圧力信号を電気信号に変換して出力される。
さらに詳しくは、体動波原信号は、図１０に示す特許文献２に記載と同様の方法で検出される。すなわち、ベッド１１の上に、敷布団（又はマットレス）１２ａを敷き、その上に枕１２ｂを置き、被検者１０が安静して横臥しているものとする。前記敷布団１２ａと枕１２ｂとの間には、頭部用エアマット１３ａが挿入され、また、敷布団１２ａとベッド１１の間であって、被検者１０の胸部に位置して胸部用エアマット１３ｂが挿入されるとともに、被検者１０の臀部に位置して腰部用エアマット１３ｃが挿入される。これらの頭部用エアマット１３ａ、胸部用エアマット１３ｂ、腰部用エアマット１３ｃには、それぞれ頭部用圧力センサー１４ａ，胸部用圧力センサー１４ｂ，腰部用圧力センサー１４ｃが結合されている。The body motion wave is detected as a pressure signal, and the pressure signal is converted into an electric signal and output.
More specifically, the body motion wave original signal is detected by the same method as described inPatent Document 2 shown in FIG. That is, it is assumed that a mattress (or mattress) 12a is laid on thebed 11, apillow 12b is placed thereon, and the subject 10 is resting and lying down. Ahead air mat 13a is inserted between themattress 12a and thepillow 12b, and achest air mat 13b is inserted between themattress 12a and thebed 11 and positioned on the chest of the subject 10. At the same time, the lumbar air mat 13c is inserted at the buttocks of the subject 10. Ahead pressure sensor 14a, achest pressure sensor 14b, and awaist pressure sensor 14c are coupled to thehead air mat 13a, thechest air mat 13b, and the waist air mat 13c, respectively.

これらエアマット１３は、必ずしも３個所ではなく、いずれか１又は２個所でもよいし、４個所以上でもよい。また、エアマット１３は、被検者１０の体動を検知し易い頭部、胸部、臀部の下の寝具１２に挿入したが、人の呼吸、心臓の鼓動などの身体の動きの圧力変化を体動波として測定できる場所であれば、上記例に限られず、また、敷布団１２ａや枕１２ｂなどの寝具１２を介在させずに被検者１０に直接接するように設置し、取り付けてもよい。 Theseair mats 13 are not necessarily in three places, but may be in any one or two places, or in four or more places. Theair mat 13 is inserted into thebedding 12 under the head, chest, and buttocks where the body movement of the subject 10 can be easily detected. If it is a place which can measure as a motion wave, it will not be restricted to the said example, Moreover, you may install and attach so that the subject 10 may be directly contacted without interposingbedding 12 such asmattress 12a andpillow 12b.

前記エアマット１３は、公知のものを用いることができる。例えば、気密な空気袋の内部に圧力センサー１４を取り付け、この圧力センサー１４の動圧発生部で被検者１０の微細な生体振動や動きを圧変動として捉え、この圧変動を動圧検出部の圧電素子により電圧に変換してリード線１６から生体情報信号を出力するものである。この他に、気密な空気袋に外部へ空気を導出するエアチューブ１５を結合し、このエアチューブ１５に圧力センサー１４を結合してリード線１６で生体情報信号を出力するものであってもよい。
前記空気袋は、内部の空気室が気密構造に構成され、内部に入れられた弾性のある支持材で形状が保たれており、圧力が加わると凹んで空気を排出するが、上下の隙間が完全に密着することは無く、圧力が開放されると支持材の弾性で膨らみ、外部の空気を吸い込み、元の厚さに復元するように構成されている。元の厚さに復元するための弾性のある支持材は、圧搾空気、封入液体、弾性素材などを用いることができる。As theair mat 13, a known one can be used. For example, the pressure sensor 14 is attached to the inside of an airtight air bag, the dynamic pressure generation unit of the pressure sensor 14 captures minute biological vibrations and movements of the subject 10 as pressure fluctuations, and the pressure fluctuations are detected as dynamic pressure detection parts. This is converted into a voltage by the piezoelectric element and a biological information signal is output from thelead wire 16. In addition, anair tube 15 for leading air to the outside may be coupled to an airtight air bag, and a pressure sensor 14 may be coupled to theair tube 15 to output a biological information signal through thelead wire 16. .
The air bag has an airtight structure inside, and is kept in shape by an elastic support material that is put inside. There is no complete contact, and when the pressure is released, the support material swells due to elasticity, sucks outside air, and is restored to its original thickness. As the elastic support material for restoring the original thickness, compressed air, sealed liquid, elastic material, or the like can be used.

本発明による装置は、図１に示すように、大別して体動波検出回路４０と、体調計測装置４１からなり、前記体調計測装置４１は、動作体動波処理回路４２と、寝相情報検出回路４３と、呼吸・脈拍・その他の情報検出回路４４と、睡眠リズム検出回路４５とからなる。
前記体動波検出回路４０は、図１１に示す特許文献２と略同一の従来の構成とすることができ、図１に示す前記体動波原信号検出器４６は、図１１の第１のＢＰＦ２２に相当し、例えば、０．１５〜２００Ｈｚ程度の体動波を検出できるものとする。同様に、図１に示す脈体動波検出器４７は、図１１の第３のＢＰＦ２４に相当し、例えば、３〜４１Ｈｚ程度の体動波を検出できるものとする。図１に示す呼吸体動波検出器４８は、図１１の第２のＢＰＦ２３に相当し、例えば、０．１５〜０．４７Ｈｚ程度の体動波を検出できるものとする。さらに、図１に示す簡易脈拍数検出器４９は、図１１の心拍数演算回路２８に、図１に示す簡易呼吸数検出器５０は、図１１の呼吸数演算回路２６に、図１に示す脈拍数出力端子５１は、図１１の心拍数出力端子３５に、図１に示す脈拍数出力端子５１は、図１１の呼吸数出力端子３３にそれぞれ相当する。
また、その他の体動波検出器５４は、いびき体動波、微動体動波等を検出する。As shown in FIG. 1, the apparatus according to the present invention is roughly composed of a body motionwave detection circuit 40 and a bodycondition measurement device 41. The bodycondition measurement device 41 includes a motion body motionwave processing circuit 42 and a sleep phase information detection circuit. 43, a breathing / pulse / otherinformation detection circuit 44, and a sleeprhythm detection circuit 45.
The body motionwave detection circuit 40 can have a conventional configuration substantially the same as that ofPatent Document 2 shown in FIG. 11, and the body motion wavesource signal detector 46 shown in FIG. It corresponds to BPF22 and can detect body motion waves of about 0.15 to 200 Hz, for example. Similarly, the pulse bodymotion wave detector 47 shown in FIG. 1 corresponds to thethird BPF 24 in FIG. 11 and can detect a body motion wave of about 3 to 41 Hz, for example. The respiratory bodymotion wave detector 48 shown in FIG. 1 corresponds to thesecond BPF 23 of FIG. 11 and can detect body motion waves of, for example, about 0.15 to 0.47 Hz. Further, the simplepulse rate detector 49 shown in FIG. 1 is shown in the heartrate calculation circuit 28 of FIG. 11, and the simplerespiration rate detector 50 shown in FIG. 1 is shown in the respirationrate calculation circuit 26 of FIG. The pulserate output terminal 51 corresponds to the heartrate output terminal 35 of FIG. 11, and the pulserate output terminal 51 shown in FIG. 1 corresponds to the respirationrate output terminal 33 of FIG.
The other bodymotion wave detector 54 detects snoring body motion waves, fine motion body motion waves, and the like.

前記体動波原信号検出器４６の出力波形は、例えば、図１２に示した波形又は図２（ａ）の波形（Ｏ）となる。前記脈体動波検出器４７の出力波形は、例えば、図２（ｃ）の波形（Ｐ）となり、また、前記呼吸体動波検出器４８の出力波形は、例えば、図１３に示した波形又は図２（ｂ）の波形（Ｒ）となる。
さらに、その他の体動波検出器５４の出力波形は、例えば、いびき体動波を検出するものとすると、図２（ｄ）に示す波形（Ｓ）となる。The output waveform of the body motion wavesource signal detector 46 is, for example, the waveform shown in FIG. 12 or the waveform (O) of FIG. The output waveform of the pulsebody wave detector 47 is, for example, the waveform (P) of FIG. 2C, and the output waveform of the respiratorybody wave detector 48 is, for example, the waveform shown in FIG. Alternatively, the waveform (R) in FIG.
Furthermore, if the output waveform of the other bodymotion wave detector 54 detects, for example, a snoring body motion wave, the waveform (S) shown in FIG.

図１における体調計測装置４１は、検出された体動波信号から体調判断の指標となる種々の信号を計測し分析する本発明特有の回路であり、前記動作体動波処理回路４２と寝相情報検出回路４３と呼吸・脈拍・その他の情報検出回路４４と睡眠リズム検出回路４５とからなる。
前記動作体動波処理回路４２は、前記脈体動波検出器４７の出力から寝返り・体位変換時などの動作時の動作体動波（Ａ）を、有効な生体情報信号として又は不要なノイズとして検出する動作体動波検出器５３と、前記体動波原信号検出器４６からぴくぴく動く程度の微動体動波（Ｔ）、いびきによるいびき体動波（Ｓ）などのその他の体動波を検出するその他の体動波検出器５４と、前記体動波原信号検出器４６の体動波原信号（Ｏ）から動作体動波（Ａ）を除去する原信号の動作体動波除去器５５と、前記脈体動波検出器４７の脈体動波（Ｐ）から動作体動波（Ａ）をノイズとして除去する脈体動波の動作体動波除去器５６と、前記呼吸体動波検出器４８の呼吸体動波（Ｒ）から動作体動波（Ａ）をノイズとして除去する呼吸体動波の動作体動波除去器５７と、前記その他の体動波検出器５４から動作体動波（Ａ）をノイズとして除去するその他の動作体動波除去器５８とからなる。
なお、本発明では、前記脈体動波検出器４７と呼吸体動波検出器４８とその他の体動波検出器５４を包含する上位概念として特定体動波検出器というものとする。The physicalcondition measuring device 41 in FIG. 1 is a circuit unique to the present invention that measures and analyzes various signals that are indicators of physical condition determination from the detected physical motion wave signal, and the motion physicalwave processing circuit 42 and the sleep phase information. It comprises adetection circuit 43, a breath / pulse / otherinformation detection circuit 44 and a sleeprhythm detection circuit 45.
The motion body motionwave processing circuit 42 uses motion body motion waves (A) during operation such as turning over or changing the body position from the output of the pulsebody motion detector 47 as an effective biological information signal or unnecessary noise. Other body motion waves such as a motion wave detector (T), a snoring body motion wave (S) caused by snoring, and the like. The other bodymotion wave detector 54 for detecting the motion signal and the body motion wave original signal for removing the motion body motion wave (A) from the body motion wave original signal (O) of the body motion waveoriginal signal detector 46 are removed. 55, a body motion wave remover 56 for body motion wave that removes body motion wave (A) as noise from the body motion wave (P) of the bodymotion wave detector 47, and the respiratory body Movement of respiratory body motion wave that removes motion body motion wave (A) as noise from respiratory body motion wave (R) ofmotion wave detector 48 AndKaradadoha remover 57, consists of other operations bodymotion wave remover 58. removing said operating body Doha from other body motion wave detector 54 (A) as a noise.
In the present invention, the specific body motion wave detector is a general concept including the pulse bodymotion wave detector 47, the respiratory bodymotion wave detector 48, and the other bodymotion wave detector 54.

前記寝相情報検出回路４３は、前記原信号の動作体動波除去器５５から波形パターンを検出する波形パターン検出器５９と、前記動作体動波検出器５３から有効な生体情報としての動作体動波を計数する動作体動波計数器６０とからなる。
前記呼吸・脈拍・その他の情報検出回路４４は、前記脈体動波の動作体動波除去器５６から正確な脈拍数を計数する脈拍数計数器６１と、前記呼吸体動波の動作体動波除去器５７から正確な呼吸数を計数する呼吸数計数器６２と、前記その他の動作体動波除去器５８から正確なその他の情報を計数するその他の情報の計数器６３とからなる。The sleep phaseinformation detection circuit 43 includes awaveform pattern detector 59 that detects a waveform pattern from the motion wave motion wave remover 55 of the original signal, and motion body motion as effective biological information from the motion wavemotion wave detector 53. It comprises an action bodymotion wave counter 60 for counting waves.
The respiratory / pulse / otherinformation detection circuit 44 includes a pulse rate counter 61 that counts an accurate pulse rate from the motion body motion wave remover 56 of the pulse body motion wave, and a motion body motion of the respiratory body motion wave. Therespiration rate counter 62 that counts the correct respiration rate from thewave remover 57 and the other information counter 63 that counts the correct other information from the other moving bodymotion wave remover 58 are included.

前記睡眠リズム検出回路４５は、前記波形パターン検出器５９と動作体動波計数器６０から寝相様態を分析する寝相様態分析器６４と、前記脈拍数計数器６１から脈拍様態を分析する脈拍様態分析器６５と、前記呼吸数計数器６２から呼吸様態を分析する呼吸様態分析器６６と、前記その他情報の計数器６３からその他情報を分析するその他情報の分析器６７と、前記寝相様態分析器６４と脈拍様態分析器６５と呼吸様態分析器６６とその他情報の分析器６７から睡眠様態を分析する睡眠様態分析器６８とからなる。睡眠様態信号出力端子６９は、この睡眠様態分析器６８の出力端子である。 The sleeprhythm detection circuit 45 is asleep state analyzer 64 that analyzes the sleep state from thewaveform pattern detector 59 and the motion bodymotion wave counter 60, and a pulse state analysis that analyzes the pulse state from thepulse rate counter 61. A breathingstate analyzer 66 for analyzing a breathing state from thebreathing rate counter 62, another information analyzer 67 for analyzing other information from the other information counter 63, and a sleepingstate state analyzer 64. And asleep state analyzer 68 for analyzing a sleep state from apulse state analyzer 65, arespiratory state analyzer 66, and ananalyzer 67 of other information. The sleep statesignal output terminal 69 is an output terminal of thesleep state analyzer 68.

前記動作体動波検出器５３の具体的実施例１が図３及び図４に示される。
図３において、脈体動波検出器４７から図４（ａ）に示す脈体動波信号が入力したものとする。すると、動作体動波検出器５３の強調回路７０により動作微動体動波を２乗して強調する。強調回路７０で強調された信号は、波形整形回路７１で脈体動波の脈拍周期よりやや長い、例えば２秒毎（２秒あれば脈拍を最低１回検出するので）に最大値を取得し動作体動波の包絡線で表した波形を安定化し、図４（ｂ）に示す信号となる。この波形整形回路７１の出力信号は、脈体動波の除去回路７２で最大値が求められた脈体動波の前後（例えば２秒毎）で差分を取る（微分する）ことにより振幅の大きな動作体動波に基づく信号が得られる。この脈体動波の除去回路７２の出力信号は、絶対値回路７３でマイナス成分をなくす。この絶対値回路７３の出力信号は、脈体動波の除去回路７４でさらに動作微動体動波の前後（裾部分）に生じる大振幅の波形を除去してノイズとしてのゲート幅の精度をさらに上げる。矩形波作成回路７５では、包絡線で表した波形から矩形波波形とするための閾値を設定し、この矩形波作成回路７５でノイズ幅を矩形波とする。矩形波の幅が短く所定時間（例えば８秒）以内であれば動作の安定のため結合回路７６で結合して図４（ｃ）に示す１つの矩形波とし、動作体動波検出器５３により体動波の除去すべき区間を示す矩形波信号が出力する。
そして、脈体動波の動作体動波除去器５６にて前記体動波原信号検出器４６の出力から体動波が除去され、図４（ｄ）に示すノイズの無い脈体動波信号が得られる。
同様に、原信号の動作体動波除去器５５、呼吸体動波の動作体動波除去器５７及びその他の動作体動波除去器５８でそれぞれ動作体動波が除去され、ノイズの無い特定体動波信号が得られる。A specific example 1 of the moving bodymotion wave detector 53 is shown in FIGS.
In FIG. 3, it is assumed that the pulse body wave signal shown in FIG. 4A is input from the pulsebody wave detector 47. Then, theemphasis circuit 70 of the motion bodymotion wave detector 53 emphasizes the motion motion body motion wave by squaring it. The signal emphasized by theenhancement circuit 70 has a maximum value obtained by thewaveform shaping circuit 71 slightly longer than the pulse period of the pulse wave, for example, every 2 seconds (since the pulse is detected at least once in 2 seconds). The waveform represented by the envelope of the moving body motion wave is stabilized, and the signal shown in FIG. 4B is obtained. The output signal of thewaveform shaping circuit 71 has a large amplitude by taking a difference (differentiating) before and after (for example, every 2 seconds) before and after the pulsation wave whose maximum value is obtained by the pulsation wavewave removal circuit 72. A signal based on the motion wave is obtained. Theabsolute value circuit 73 eliminates the negative component from the output signal of the pulse bodywave removal circuit 72. The output signal of theabsolute value circuit 73 further removes a large amplitude waveform generated before and after (bottom part) of the fine motion body motion wave by the pulse body motionwave removal circuit 74 to further improve the accuracy of the gate width as noise. increase. The rectangularwave generating circuit 75 sets a threshold value for making a rectangular wave waveform from the waveform represented by the envelope, and the rectangularwave generating circuit 75 sets the noise width to a rectangular wave. If the width of the rectangular wave is short and within a predetermined time (for example, 8 seconds), it is coupled by thecoupling circuit 76 for the stability of the operation to form one rectangular wave shown in FIG. A rectangular wave signal indicating a section in which body motion waves should be removed is output.
Then, the body motion wave is removed from the output of the body motion waveoriginal signal detector 46 by the motion body motion wave remover 56 of the pulse body motion wave, and the pulse body motion wave signal without noise shown in FIG. Is obtained.
Similarly, the motion body motion wave is removed by the motion body motion wave remover 55 of the original signal, the motion body motion wave remover 57 of the respiratory body motion wave, and the other motion body motion wave remover 58, and the noise-free identification is performed. A body wave signal is obtained.

前記動作体動波検出器５３の他の具体的実施例２が図５及び図６に示される。
図５において、脈体動波検出器４７から図６（ａ）に示す脈体動波信号が入力したものとする。すると、動作体動波検出器５３の２乗平均値の算出回路７７により動作体動波の２秒間を１区間とした２乗平均平方根値（ＲＭＳ）を１秒ずつずらしながら算出し、図６（ｂ）に示す１秒毎のデータを得る。この２乗平均値の算出回路７７の出力を移動平均処理回路７８により３秒１区間として１秒ずつずらして移動平均値を求める。これにより、動作体動波の包絡線がさらに広がる。移動平均処理回路７８の２乗平均平方根値（ＲＭＳ）と２乗平均平方根値（ＲＭＳ）の所定時間（例えば１分）の平均値の関係は、指数関数対数関数的に変化することが経験値から判明しているので、動作体動指数の算出回路７９で指数関数を求める。この動作体動指数の算出回路７９で処理された図６（ｃ）に示す波形に、閾値の算出回路８０で設定した閾値を当てはめる。閾値は、センサー１４の位置、体位変換によるエアマット１３に対する当たりの異なるもの等をキャンセルして常に安定した計測値を得るために、一定時間（例えば１分間）毎に設定することが望ましい。
そして、矩形波の作成回路８０で矩形波を作成する。
前記脈体動波の動作体動波除去器５６にて脈体動波検出器４７の出力から体動波が除去され、図６（ｄ）に示すノイズの無い脈体動波信号が得られる。
同様に、動作体動波除去器５５、呼吸体動波の動作体動波除去器５７及びその他の動作体動波除去器５８でそれぞれ動作体動波が除去され、ノイズの無い特定体動波信号が得られる。Anotherspecific embodiment 2 of the moving bodymotion wave detector 53 is shown in FIGS.
In FIG. 5, it is assumed that the pulse body wave signal shown in FIG. 6A is input from the pulsebody wave detector 47. Then, the root mean square value (RMS) of 2 seconds of the motion body motion wave as one section is calculated by shifting the mean square value (RMS) of the motion body motion wave by one second by thecalculation circuit 77 of the mean square value of the motion bodymotion wave detector 53. FIG. Data per second shown in (b) is obtained. The moving average value is obtained by shifting the output of the square meanvalue calculation circuit 77 by 1 second by movingaverage processing circuit 78 as one section for 3 seconds. Thereby, the envelope of the moving body motion wave is further expanded. It is an empirical value that the relationship between the root mean square value (RMS) of the movingaverage processing circuit 78 and the mean value of the root mean square value (RMS) for a predetermined time (for example, 1 minute) varies exponentially and logarithmically. Therefore, an exponential function is obtained by the motion body motionexponent calculation circuit 79. The threshold value set by the thresholdvalue calculation circuit 80 is applied to the waveform shown in FIG. 6C processed by the motion body motionindex calculation circuit 79. The threshold value is desirably set every certain time (for example, 1 minute) in order to always obtain a stable measurement value by canceling the position of the sensor 14 and different hits on theair mat 13 due to the body posture change.
Then, the rectangular wave is generated by the rectangularwave generating circuit 80.
The body motion wave is removed from the output of the pulse bodymotion wave detector 47 by the motion body motion wave remover 56 of the pulse body motion wave, and a no-pulse pulsation body wave signal shown in FIG. 6D is obtained. .
Similarly, the motion body motion wave is removed by the motion body motion wave remover 55, the motion body motion wave remover 57 of the respiratory body motion wave, and the other motion body motion wave remover 58, and the specific body motion wave without noise is removed. A signal is obtained.

以上のように構成された本発明による体動波分析装置の作用を説明する。
（１）体動波検出回路４０の体動波原信号検出器４６では、図２（ａ）に示すような例えば０．１５〜２００Ｈｚの体動波原信号（Ｏ）が検出されて出力される。この原信号（Ｏ）には、脈体動波（Ｐ）、呼吸体動波（Ｒ）、寝返りその他の体位変換時の動作体動波（Ａ）、ぴくぴく動いたときの微動体動波（Ｔ）、いびき体動波（Ｓ）などが含まれる。The operation of the body motion wave analyzer according to the present invention configured as described above will be described.
(1) The body motion wavesource signal detector 46 of the body motionwave detection circuit 40 detects and outputs a body motion wave source signal (O) of 0.15 to 200 Hz, for example, as shown in FIG. The This original signal (O) includes a pulse body motion wave (P), a respiratory body motion wave (R), a motion body motion wave (A) when turning over and other positions, a fine body motion wave when moving jerkyly ( T), snore body wave (S), and the like.

（２）前記体動波原信号検出器４６の出力から脈体動波検出器４７で脈体動波（Ｐ）が検出され、呼吸体動波検出器４８で呼吸体動波（Ｒ）が検出される。その他の体動波検出器５４の出力波形は、例えば、いびき体動波（Ｓ）が検出される。
前記脈体動波検出器４７と呼吸体動波検出器４８の出力は、従来の体動波検出回路４０では、それぞれ簡易脈拍数検出器４９と簡易呼吸数検出器５０に送られ、ノイズ除去などの処理をすることなく脈拍数出力端子５１と呼吸数出力端子５２から出力される。(2) From the output of the body motion wavesource signal detector 46, the pulse body motion wave (P) is detected by the pulse bodymotion wave detector 47, and the respiratory body motion wave (R) is detected by the respiratory bodymotion wave detector 48. Detected. As the output waveform of the other bodymotion wave detector 54, for example, a snoring body motion wave (S) is detected.
The outputs of the pulsebody wave detector 47 and the respiratorybody wave detector 48 are sent to the simplepulse rate detector 49 and the simplerespiratory rate detector 50, respectively, in the conventional body motionwave detection circuit 40 to remove noise. The signal is output from the pulserate output terminal 51 and the respirationrate output terminal 52 without performing such processing.

（３）これに対して、本発明では、前記体動波原信号検出器４６と脈体動波検出器４７と呼吸体動波検出器４８とその他の体動波検出器５４からの出力は、本発明による体調計測装置４１へ送られて本発明特有の処理が行われる。
図２において、前記脈体動波検出器４７から動作体動波検出器５３に入力した波形に、図２（ｃ）、図４（ａ）及び図６（ａ）に示すように脈体動波（Ｐ）に動作体動波（Ａ）を含むものとする。
前記動作体動波検出器５３は、図３及び図４の実施例１又は図５及び図６の実施例２に示す回路に基づき矩形波を出力する。(3) In contrast, in the present invention, outputs from the body motion wavesource signal detector 46, the pulse bodymotion wave detector 47, the respiratory bodymotion wave detector 48, and the other bodymotion wave detectors 54 are Then, it is sent to the physicalcondition measuring device 41 according to the present invention, and processing unique to the present invention is performed.
In FIG. 2, the waveform input to the motion bodymotion wave detector 53 from the pulse bodymotion wave detector 47 is changed to the body motion as shown in FIGS. 2 (c), 4 (a) and 6 (a). It is assumed that the motion body motion wave (A) is included in the wave (P).
The moving bodymotion wave detector 53 outputs a rectangular wave based on the circuit shown in the first embodiment of FIGS. 3 and 4 or the second embodiment of FIGS. 5 and 6.

この矩形波信号が前記原信号の動作体動波除去器５５に送られ、前記体動波原信号検出器４６の出力から体動波が除去され、図７（ａ）に示すようにノイズとしての動作体動波が除去された体動波信号が出力する。
同様に、脈体動波の動作体動波除去器５６からは、脈体動波からノイズとしての動作体動波を除去した純粋な脈体動波信号が出力し、前記動作体動波除去器５７からは、呼吸体動波からノイズとしての動作体動波を除去した純粋な呼吸体動波信号が出力し、その他の動作体動波除去器５８からは、その他の体動波からノイズとしての動作体動波を除去したその他の体動波信号が出力する。
前記動作体動波除去器５７からは、呼吸体動波からノイズとしての動作体動波を除去した呼吸体動波信号が出力し、その出力波の例が図７（ｂ）に示される。出力例１は、吸気ｔ１と呼気ｔ２が略同一の穏やかなサインカーブの例を示し、出力例２は、吸気ｔ１が短く、呼気ｔ２が長い後延び形の例を示し、出力例３は、吸気ｔ１が長く、呼気ｔ２が短い前延び形の例を示し、出力例４は、吸気ｔ１がサインカーブのように上昇し、呼気ｔ２が２段階に下降する例を示している。これらの特性の相違に基づき体調の変化、寝相の変化等が推測される。This rectangular wave signal is sent to the original bodymotion wave detector 55, the body motion wave is removed from the output of the body wavesource signal detector 46, and as shown in FIG. The body motion wave signal from which the motion body motion wave is removed is output.
Similarly, the motion body motion wave remover 56 for the pulse body motion wave outputs a pure pulse body motion wave signal obtained by removing the motion body motion wave as noise from the pulse body motion wave. Thedevice 57 outputs a pure respiratory motion wave signal obtained by removing motion body motion waves as noise from the respiratory motion waves, and the other motion body motion wave removers 58 output noise from other body motion waves. The other body motion wave signal from which the motion body motion wave is removed is output.
The motion body motion wave remover 57 outputs a respiratory body motion wave signal obtained by removing the motion body motion wave as noise from the respiratory body motion wave, and an example of the output wave is shown in FIG. Output example 1 shows an example of a gentle sine curve in which inspiration t1 and expiration t2 are substantially the same, output example 2 shows an example in which the inspiration t1 is short and expiration t2 is long, and output example 3 is An example in which the inhalation t1 is long and the exhalation t2 is short is shown, and the output example 4 shows an example in which the inspiration t1 rises like a sine curve and the exhalation t2 falls in two stages. A change in physical condition, a change in sleep phase, and the like are estimated based on the difference in these characteristics.

前記原信号の動作体動波除去器５５から図７（ａ）に示すような出力波形が、寝相情報検出回路４３の波形パターン検出器５９に送られる。また、動作体動波計数器６０でノイズとしての動作体動波の回数が計数される。この動作体動波計数器６０の出力が図９（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すような動作体動波パターンとして表示される。（ａ）は、増加パターン、（ｂ）は、減少パターン、（ｃ）は、一定パターンを表しており、これらのパターンの相違に基づき体調の変化等が推測される。
前記波形パターン検出器５９と動作体動波計数器６０の出力が寝相様態分析器６４に送られて、寝相様態が分析される。An output waveform as shown in FIG. 7A is sent from the moving body motion wave remover 55 of the original signal to thewaveform pattern detector 59 of the sleep phaseinformation detection circuit 43. In addition, the motion body motion wave counter 60 counts the number of motion body motion waves as noise. The output of the motion bodymotion wave counter 60 is displayed as a motion body motion wave pattern as shown in FIGS. 9 (a), 9 (b) and 9 (c). (A) is an increase pattern, (b) is a decrease pattern, and (c) is a constant pattern. Based on the difference between these patterns, a change in physical condition or the like is estimated.
The outputs of thewaveform pattern detector 59 and the moving bodymotion wave counter 60 are sent to thesleep state analyzer 64 to analyze the sleep state.

呼吸・脈拍・その他の情報検出回路４４において、脈拍数計数器６１では、ノイズの除去された正確な脈拍数が計数され、呼吸数計数器６２では、ノイズの除去された正確な呼吸数が計数され、さらに、その他情報の計数器６３では、ノイズの除去された正確ないびき数など、その他の情報が計数される。
呼吸数・脈拍数・その他の情報数は、それぞれ脈拍様態分析器６５、呼吸様態分析器６６、その他情報の分析器６７に送られる。In the respiration / pulse / otherinformation detection circuit 44, the pulse rate counter 61 counts the accurate pulse rate from which noise has been removed, and the respiration rate counter 62 counts the accurate breath rate from which noise has been removed. Further, the other information counter 63 counts other information such as the number of accurate snores from which noise has been removed.
The respiratory rate, pulse rate, and other information numbers are sent to apulse state analyzer 65, arespiratory state analyzer 66, and another information analyzer 67, respectively.

前記脈拍様態分析器６５では、正確な脈拍数の計数に基づき例えば、図８（ａ）に示すような脈拍様態が分析される。この図８（ａ）において、特性線（１）は、時間の経過にかかわらず高い値で一定値であることを示し、特性線（２）は、脈拍数が時間の経過とともに下降していることを示し、特性線（３）は、脈拍数が周期的に波を打って下降していることを示し、特性線（４）は、極端に低い値で一定していることを示している。
これらの特性線（１）（２）（３）（４）の推移から体調の良し悪し、健康指標を示す情報等が得られる。Thepulse state analyzer 65 analyzes, for example, the pulse state as shown in FIG. 8A based on the accurate counting of the pulse rate. In FIG. 8A, the characteristic line (1) indicates a high value and a constant value regardless of the passage of time, and the characteristic line (2) indicates that the pulse rate decreases with the passage of time. The characteristic line (3) indicates that the pulse rate is periodically dropping and the characteristic line (4) indicates that the characteristic line (4) is constant at an extremely low value. .
From the transition of these characteristic lines (1), (2), (3), and (4), the physical condition is good and information indicating a health index is obtained.

前記呼吸様態分析器６６では、正確な呼吸数の計数に基づき例えば、図８（ｂ）に示すような呼吸様態が分析される。この図８（ｂ）において、特性線（１）は、呼吸数が時間の経過とともに上昇していることを示し、特性線（２）は、呼吸数が時間の経過とともに低下していることを示し、特性線（３）は、呼吸数が周期的に波を打って下降していることを示している。
これらの特性線（１）（２）（３）の推移から体調の良し悪し、健康指標を示す情報等が得られる。In thebreathing state analyzer 66, for example, the breathing state as shown in FIG. 8B is analyzed based on the accurate counting of the respiratory rate. In FIG. 8 (b), the characteristic line (1) indicates that the respiration rate increases with time, and the characteristic line (2) indicates that the respiration rate decreases with time. The characteristic line (3) indicates that the respiration rate is falling with a wave periodically.
From the transition of these characteristic lines (1), (2), and (3), the physical condition is good and information indicating a health index is obtained.

前記睡眠様態分析器６８では、前記寝相様態分析器６４と脈拍様態分析器６５と呼吸様態分析器６６とその他情報の分析器６７に基づき睡眠様態が分析され、睡眠様態信号出力端子６９から出力される。 In thesleep state analyzer 68, the sleep state is analyzed based on thesleep state analyzer 64, thepulse state analyzer 65, therespiratory state analyzer 66, and theother information analyzer 67, and is output from the sleep statesignal output terminal 69. The

前記実施例では、動作体動波検出器５３における動作体動波の検出を、脈体動波検出器４７からの脈体動波信号に基づき検出した。
しかし、これに限られるものではなく、動作体動波は、原信号に包含しているものであるから、体動波原信号検出器４６の出力側に動作体動波検出器５３を結合し、体動波の原信号に基づき検出するようにしてもよい。また、動作体動波の検出を、脈体動波検出器４７からの脈体動波信号に基づき検出するとともに、体動波原信号検出器４６からの体動波の原信号に基づき検出し、目的に応じて使い分けるようにしてもよい。In the above embodiment, the detection of the motion body motion wave in the motion bodymotion wave detector 53 is detected based on the pulse body motion wave signal from the pulse bodymotion wave detector 47.
However, the present invention is not limited to this. Since the motion body motion wave is included in the original signal, the motion bodymotion wave detector 53 is coupled to the output side of the body motion waveoriginal signal detector 46. The detection may be performed based on the original body motion wave signal. The motion body motion wave is detected based on the pulse body motion signal from the bodymotion wave detector 47 and detected based on the body motion wave original signal from the body motion waveoriginal signal detector 46. Depending on the purpose, it may be used properly.

１０…被検者、１１…ベッド、１２…寝具、１３…マット、１４…センサー、１５…エアチューブ、１６…リード線、１７…論理判断回路、１８…ネットワーク、１９…中央サーバ、２０…端末装置、２１…増幅器、２２…第１のＢＰＦ、２３…第２のＢＰＦ、２４…第３のＢＰＦ、２６…呼吸数演算回路、２７…増幅拡大回路、２８…心拍数演算回路、２９…警報回路、３０…離床等判断回路、３１…閾値入力端子、３３…呼吸数出力端子、３５…心拍数出力端子、３６…警報出力端子、４０…体動波検出回路、４１…体調計測装置、４２…動作体動波処理回路、４３…寝相情報検出回路、４４…呼吸・脈拍・その他の情報検出回路、４５…睡眠リズム検出回路、４６…体動波原信号検出器、４７…脈体動波検出器、４８…呼吸体動波検出器、４９…簡易脈拍数検出器、５０…簡易呼吸数検出器、５１…脈拍数出力端子、５２…呼吸数出力端子、５３…動作体動波検出器、５４…その他の体動波検出器、５５…原信号の動作体動波除去器、５６…脈体動波の動作体動波除去器、５７…呼吸体動波の動作体動波除去器、５８…その他の動作体動波除去器、５９…波形パターン検出器、６０…動作体動波計数器、６１…脈拍数計数器、６２…呼吸数計数器、６３…その他情報の計数器、６４…寝相様態分析器、６５…脈拍様態分析器、６６…呼吸様態分析器、６７…その他情報の分析器、６８…睡眠様態分析器、６９…睡眠様態信号出力端子、７０…動作体動波の強調回路、７１…波形整形回路、７２…体動波の除去回路、７３…絶対値回路、７４…体動波の除去回路、７５…矩形波作成回路、７６…結合回路、７７…２乗平均値の算出回路、７８…移動平均処理回路、７９…動作体動指数の算出回路、８０…閾値の算出回路、８１…矩形波の作成回路。DESCRIPTION OFSYMBOLS 10 ... Subject, 11 ... Bed, 12 ... Bedding, 13 ... Mat, 14 ... Sensor, 15 ... Air tube, 16 ... Lead wire, 17 ... Logic judgment circuit, 18 ... Network, 19 ... Central server, 20 ...Terminal Device 21 ...Amplifier 22 ...First BPF 23 ...Second BPF 24 ...Third BPF 26 ... Respirationrate calculation circuit 27 ...Amplification expansion circuit 28 ... Heartrate calculation circuit 29 ... Alarm Circuit: 30 ... Judgment circuit such as getting out of bed, 31 ... Threshold input terminal, 33 ... Respiration rate output terminal, 35 ... Heart rate output terminal, 36 ... Alarm output terminal, 40 ... Body motion wave detection circuit, 41 ... Physical condition measuring device, 42 ... Motion body motion wave processing circuit, 43 ... Sleep phase information detection circuit, 44 ... Respiration / pulse / other information detection circuit, 45 ... Sleep rhythm detection circuit, 46 ... Body motion wave original signal detector, 47 ... Pulse bodymotion wave Detector 48 ... Respiratorymotion wave detection 49 ... Simple pulse rate detector, 50 ... Simple respiratory rate detector, 51 ... Pulse rate output terminal, 52 ... Respiration rate output terminal, 53 ... Motion body motion wave detector, 54 ... Other body motion wave detectors, 55 ... Action body motion wave remover for original signal, 56 ... Action body motion wave remover for pulse body motion wave, 57 ... Action body motion wave remover for respiratory body motion wave, 58 ... Other motion body wave remover , 59 ... Waveform pattern detector, 60 ... Motion body motion wave counter, 61 ... Pulse rate counter, 62 ... Respiration rate counter, 63 ... Other information counter, 64 ... Sleeping state analyzer, 65 ... Pulse state Analyzer ... 66 ... Respiration mode analyzer, 67 ... Other information analyzer, 68 ... Sleep mode analyzer, 69 ... Sleep mode signal output terminal, 70 ... Motion body motion wave enhancement circuit, 71 ... Waveform shaping circuit, 72 ... body motion wave removal circuit, 73 ... absolute value circuit, 74 ... body motion wave removal circuit, 75 ... rectangular wave Forming circuit, 76 ... coupling circuit, calculatingcircuit 77 ... square mean value, 78 ... moving average processing circuit, calculatingcircuit 79 ... operation body motionindex calculating circuit 80 ... threshold, 81 ... rectangular wave generating circuit.

Claims

Translated fromJapanese

体動波を圧力信号として検出する体動波検出センサーと、この体動波検出センサーに結合され、検出圧力信号を電気信号に変換する体動波検出回路と、この体動波検出回路を構成する体動波原信号検出器と、この体動波原信号検出器に結合された特定体動波検出器とを具備してなる体動波分析装置において、
前記体動波検出回路に結合され、この体動波検出回路で検出された体動波信号から動作体動波を処理する動作体動波処理回路を具備し、この動作体動波処理回路は、検出された体動波信号から動作体動波成分を検出する動作体動波検出器と、前記体動波原信号検出器で検出された体動波原信号及び／又は前記特定体動波検出器で検出された特定体動波信号から前記動作体動波検出器で検出された動作体動波成分を除去する動作体動波除去器を具備したことを特徴とする体動波分析装置。A body motion wave detection sensor that detects a body motion wave as a pressure signal, a body motion wave detection circuit that is coupled to the body motion wave detection sensor and converts the detected pressure signal into an electrical signal, and the body motion wave detection circuit are configured. A body motion wave analyzing apparatus comprising: a body motion wave source signal detector; and a specific body motion wave detector coupled to the body motion wave source signal detector.
The motion body motion wave processing circuit is coupled to the body motion wave detection circuit and processes motion body motion waves from the body motion wave signal detected by the body motion wave detection circuit. A body motion wave detector for detecting a body motion wave component from the detected body motion wave signal, a body motion wave original signal detected by the body motion wave original signal detector and / or the specific body motion wave A body motion wave analyzing apparatus comprising a motion body motion wave remover for removing a motion body motion wave component detected by the motion body motion wave detector from a specific body motion wave signal detected by a detector .

特定体動波検出器は、脈体動波検出器と呼吸体動波検出器を含み、動作体動波除去器は、前記脈体動波検出器で検出した脈体動波信号から動作体動波成分を除去する動作体動波除去器と、前記呼吸体動波検出器で検出した呼吸体動波信号から動作体動波成分を除去する動作体動波除去器に結合したことを特徴とする請求項１記載の体動波分析装置。 The specific body motion wave detector includes a pulse body motion wave detector and a respiratory body motion wave detector, and the motion body motion wave remover operates from the pulse body motion wave signal detected by the pulse body motion wave detector. A motion body motion wave remover for removing motion wave components and a motion body motion wave remover for removing motion body motion wave components from a respiratory body motion wave signal detected by the respiratory body motion wave detector The body motion wave analyzer according to claim 1.

特定体動波検出器は、その他の体動波検出器を含み、動作体動波除去器は、前記その他の体動波検出器で検出したその他の体動波信号から動作体動波成分を除去する動作体動波除去器に結合したことを特徴とする請求項１又は２記載の体動波分析装置。 The specific body motion wave detector includes other body motion wave detectors, and the motion body motion wave remover extracts motion body motion wave components from other body motion wave signals detected by the other body motion wave detectors. 3. The body motion wave analyzing apparatus according to claim 1, wherein the body motion wave analyzing apparatus is coupled to a motion body motion wave remover to be removed.

動作体動波検出器は、脈体動波検出器の出力側に結合され、この脈体動波検出器で検出した脈体動波信号から動作体動波成分を検出するようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の体動波分析装置。 The motion body motion wave detector is coupled to the output side of the pulse body motion detector, and the motion body motion wave component is detected from the pulse body motion signal detected by the pulse body motion detector. 4. The body motion wave analyzer according to claim 1, 2, or 3.

体動波検出回路に、検出された体動波信号から体調判断の指標となる種々の信号を計測し分析する体調計測装置を結合し、この体調計測装置は、特定の作動波信号から動作作動波を除去する動作体動波処理回路に加えて、体動波原信号から動作体動波成分を除去した波形パターンと動作体動波の計測数から寝相情報を検出する寝相情報検出回路と、脈拍数の計数、呼吸数の計数、その他の情報計数をする呼吸・脈拍・その他の情報検出回路とを具備したことを特徴とする請求項１，２、３又は４記載の体動波分析装置。 A physical condition measuring device that measures and analyzes various signals that are indicators of physical condition judgment from the detected physical motion wave signal is coupled to the physical motion wave detection circuit, and this physical condition measuring device operates from a specific operating wave signal. In addition to the motion body motion wave processing circuit that removes waves, a sleep phase information detection circuit that detects sleep phase information from the waveform pattern obtained by removing motion body motion wave components from the body motion wave original signal and the number of motion body motion wave measurements, 5. A body motion wave analyzer according to claim 1, further comprising a breathing / pulse / other information detection circuit for counting a pulse rate, counting a respiratory rate, and other information. .

体調計測装置は、寝相様態分析、脈拍様態分析、呼吸様態分析及びその他の情報の分析に基づき睡眠様態分析をする睡眠リズム検出回路を具備したことを特徴とする請求項５記載の体動波分析装置。 6. The body motion wave analysis according to claim 5, wherein the physical condition measuring device comprises a sleep rhythm detection circuit for performing a sleep state analysis based on a sleep state analysis, a pulse state analysis, a respiratory state analysis, and other information analysis. apparatus.

動作体動波検出器は、動作体動波信号を包含する脈体動波信号を包絡線で表した波形に成形する波形整形回路と、この波形整形回路の出力信号から脈体動波を除去し振幅の大きな信号を得るための脈体動波の除去回路と、この脈体動波の除去回路の出力信号からマイナス成分をなくすための絶対値回路と、この絶対値回路の包絡線波形に閾値を設定し、矩形波とする矩形波作成回路とからなることを特徴とする請求項１，２，３，４、５又は６記載の体動波分析装置。 The motion body motion wave detector is a waveform shaping circuit that shapes the pulse body motion wave signal including the motion body motion wave signal into a waveform represented by an envelope, and removes the pulse body motion wave from the output signal of the waveform shaping circuit. The pulsation wave wave removal circuit for obtaining a signal with a large amplitude, the absolute value circuit for eliminating the negative component from the output signal of the pulsation wave wave removal circuit, and the envelope waveform of the absolute value circuit 7. The body motion wave analyzing apparatus according to claim 1, further comprising a rectangular wave generating circuit that sets a threshold value and generates a rectangular wave.

動作体動波検出器は、動作体動波信号を包含する脈体動波信号から２乗平均平方根値を算出する２乗平均値の算出回路と、この２乗平均値の算出回路の出力を所定時間ずつずらして移動平均値を求めて包絡線で表した波形に成形する移動平均処理回路と、この移動平均処理回路の２乗平均平方根値と２乗平均平方根値の所定時間の平均値との関係から指数関数・対数関数を求める動作体動指数の算出回路と、この動作体動指数の算出回路で処理された波形に閾値を設定する閾値の算出回路と、この閾値の算出回路の閾値に基づき矩形波を作成する矩形波の作成回路とからなることを特徴とする請求項１，２，３，４、５又は６記載の体動波分析装置。 The motion body motion wave detector is configured to calculate a root mean square value that calculates a root mean square value from a pulse body motion wave signal that includes a motion body motion wave signal, and outputs an output of the root mean square value calculation circuit. A moving average processing circuit that obtains a moving average value by shifting by a predetermined time and shapes it into a waveform represented by an envelope, a root mean square value of the moving average processing circuit, and a mean value of the root mean square value for a predetermined time The motion body motion index calculation circuit for obtaining the exponential function / logarithmic function from the relationship, the threshold value calculation circuit for setting a threshold value for the waveform processed by the motion body motion index calculation circuit, and the threshold value of the threshold value calculation circuit 7. The body motion wave analyzing apparatus according to claim 1, further comprising a rectangular wave generating circuit for generating a rectangular wave based on the waveform.