【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は就寝者が入眠状態にあるかどうかを判定する
入眠判定装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sleep detection device that determines whether a sleeping person is in a sleep state.
従来の技術 発明者は、従来この種の入眠判定装置が、例えば、就
寝者の脳波や眼球運動を検出して検出信号の波形処理を
行って入眠を判定するもの（特開昭62−253034号公報）
や、就寝者の脈波を検出して検出信号の波形処理を行っ
て入眠を判定するもの（特開昭63−150047号公報）であ
り、いずれも脳波や眼球運動、脈波等を検出する検出手
段を直接人体の頭皮または皮膚に装着する構成であるた
め、装着による異和感があり睡眠が乱されるといった課
題があったことを鑑みて、寝具に配設した可撓性の圧電
素子により人体に非接触で体動を検出し、体動の静止時
間がある設定値以上になった場合に入眠したと判定する
入眠判定装置を先に考えた。2. Description of the Related Art The inventor of the present invention has proposed a device for determining sleep onset in which this type of sleep onset determining device detects, for example, a sleeping person's brain wave and eye movements and performs waveform processing of a detection signal to determine sleep onset (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-2553034). Gazette)
And a method of detecting a sleeping person's pulse wave and performing a waveform processing of a detection signal to determine falling asleep (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-150047), all of which detect brain waves, eye movements, pulse waves, and the like. Since the detection means is configured to be directly attached to the scalp or skin of the human body, in consideration of the problem that the wearing is uncomfortable and sleep is disturbed, the flexible piezoelectric element disposed on the bedding First, a sleep detection apparatus that detects a body motion without contacting a human body and determines that the user falls asleep when the rest time of the body motion exceeds a certain set value is considered first.
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記技術の入眠判定手段の圧電素子は
検出感度が鋭敏なため、寝床近傍で他者が歩行したりベ
ッドメイク等の作業を行ったり、あるいは他の寝床で体
動が生起した場合等、就寝者本人が寝ている寝床以外の
領域で他者が動作することによりその振動が圧電素子に
伝搬してしまい、就寝者が実際には体動を生起していな
いのにあたかも体動を生起したように動作してしまい入
眠判定に誤動作が生じるといった課題があった。Problems to be Solved by the Invention However, since the detection sensitivity of the piezoelectric element of the sleep onset judging means of the above technology is sharp, another person walks or performs work such as bed making in the vicinity of the bed, or the body is placed on another bed. For example, when motion occurs, when another person operates in an area other than the bed where the sleeping person is sleeping, the vibration is propagated to the piezoelectric element, and the sleeping person does not actually cause body movement However, there is a problem in that the operation is performed as if a body motion is caused, and a malfunction occurs in a sleep onset determination.
本発明はかかる従来の課題を解消するもので、就寝者
本人が寝ている寝床以外の領域での他者の動作があった
場合でも入眠判定に誤動作が生じない入眠判定装置を提
供することを目的とする。The present invention solves such a conventional problem, and provides a sleep detection apparatus that does not cause a malfunction in sleep determination even when another person's operation is performed in an area other than the bed where the sleeping person is sleeping. Aim.
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の入眠判定装置は、
マットレス、ふとん、シーツ等の寝具に配設可能な可撓
性の圧電素子と、前記圧電素子の出力信号のうち所定の
周波数成分のみを通過させるフィルタ回路と、前記フィ
ルタ回路の出力信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回
路の出力信号を整流する整流回路と、前記整流回路の出
力信号を積分する積分回路と、前記積分回路の出力信号
とある閾値とを比較する比較回路と、寝床付近から発生
する赤外線を検出する赤外線センサと、前記比較回路と
前記赤外線センサとの出力信号に基づき作動するタイマ
と、前記タイマによりカウントされる時間がある設定値
以上であれば寝床上の人体が入眠したと判定する判定回
路とからなる。Means for Solving the Problems To solve the above problems, the sleep onset determination device of the present invention is
A flexible piezoelectric element that can be arranged on a bedding such as a mattress, a futon, a sheet, or the like, a filter circuit that passes only a predetermined frequency component among output signals of the piezoelectric element, and amplifies an output signal of the filter circuit. Amplifying circuit, a rectifying circuit for rectifying the output signal of the amplifying circuit, an integrating circuit for integrating the output signal of the rectifying circuit, a comparing circuit for comparing the output signal of the integrating circuit with a certain threshold, An infrared sensor that detects the generated infrared light, a timer that operates based on the output signals of the comparison circuit and the infrared sensor, and if the time counted by the timer exceeds a certain set value, the human body on the bed has fallen asleep. And a judgment circuit for judging.
また、さらに本発明の入眠判定装置は、マットレス、
ふとん、シーツ等の寝具に配設可能な可撓性の圧電素子
と、前記圧電素子の出力信号のうち所定の周波数成分の
みを通過させるフィルタ回路と、前記フィルタ回路の出
力信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力信号
を整流する整流回路と、前記整流回路の出力信号を積分
する積分回路と、前記積分回路の出力信号とある閾値と
を比較する比較回路と、寝床以外の領域から発生する赤
外線を検出する赤外線センサと、前記比較回路と前記赤
外線センサとの出力信号に基づき作動するタイマと、前
記タイマによりカウントされる時間がある設定値以上で
あれば寝床上の人体が入眠したと判定する判定回路とか
らなる。Further, the sleep onset judging device of the present invention further comprises a mattress,
A flexible piezoelectric element that can be arranged on bedding such as a futon or a sheet, a filter circuit that passes only a predetermined frequency component of an output signal of the piezoelectric element, and an amplifier circuit that amplifies an output signal of the filter circuit A rectifier circuit for rectifying the output signal of the amplifier circuit, an integrating circuit for integrating the output signal of the rectifying circuit, a comparing circuit for comparing the output signal of the integrating circuit with a certain threshold, and a region other than the bed. An infrared sensor that detects the generated infrared light, a timer that operates based on the output signals of the comparison circuit and the infrared sensor, and if the time counted by the timer exceeds a certain set value, the human body on the bed has fallen asleep. And a judgment circuit for judging.
作用 本発明の入眠判定装置は上記の構成によって以下のよ
うに作用する。すなわち、寝床上の就寝者に体動が生起
すると寝具に配設された圧電素子が変形を受け電圧が発
生する。また、就寝者本人が寝ている寝床以外の領域で
他者が動作することにより圧電素子に振動が伝搬し、こ
の場合も寝具に配設された圧電素子が変形を受け電圧が
発生する。この際、赤外線センサは寝床から発生する赤
外線を検出する構成であるので、就寝床上で就寝者に体
動が生起した場合にのみ出力信号を発生し、寝床以外の
領域で他者が動作しても出力信号を発生しない。圧電素
子の出力信号はそのうち所定の周波数成分のみがフィル
タ回路により通過され、増幅、整流された後、積分回路
により積分される。積分回路の出力信号は比較回路によ
りある閾値とを比較され、その比較結果と赤外線センサ
からの出力信号に基づいてタイマが作動する。そして判
定回路によりタイマによりカウントされる時間がある設
定値以上であれば寝床上の人体が入眠したと判定する。Operation The sleep onset judging device of the present invention operates as follows by the above configuration. That is, when body movement occurs in a sleeping person on the bed, the piezoelectric element disposed on the bedding is deformed to generate a voltage. In addition, when another person operates in a region other than the bed where the sleeping person is sleeping, vibration propagates to the piezoelectric element, and in this case, the piezoelectric element disposed on the bedding is deformed to generate a voltage. At this time, since the infrared sensor is configured to detect infrared rays generated from the bed, an output signal is generated only when a body motion occurs in the bed person on the bed, and another person operates in an area other than the bed. Also produces no output signal. Of the output signal of the piezoelectric element, only a predetermined frequency component is passed through the filter circuit, amplified, rectified, and then integrated by the integration circuit. The output signal of the integration circuit is compared with a certain threshold value by the comparison circuit, and a timer operates based on the comparison result and the output signal from the infrared sensor. If the time counted by the timer by the determination circuit is equal to or greater than a certain set value, it is determined that the human body on the bed has fallen asleep.
さらに、また本発明の入眠判定装置は上記の構成によ
って以下のように作用する。すなわち、寝床上の就寝者
に体動が生起すると寝具に配設された圧電素子が変形を
受け電圧が発生する。また、就寝者本人が寝ている寝床
以外の領域で他者が動作することにより圧電素子に振動
が伝搬し、この場合も寝具に配設された圧電素子が変形
を受け電圧が発生する。この際、赤外線センサは寝床以
外の領域から発生する赤外線を検出する構成であるの
で、寝床上で就寝者に体動が生起した場合は出力信号を
発生せず、寝床以外の領域で他者が動作した場合に出力
信号を発生する。圧電素子の出力信号はそのうち所定の
周波数成分のみがフィルタ回路により通過され、増幅、
整流された後、積分回路により積分される。積分回路の
出力信号は比較回路によりある閾値とを比較され、その
比較結果と赤外線センサからの出力信号に基づいてタイ
マが作動する。そして判定回路によりタイマによりカウ
ントされる時間がある設定値以上であれば寝床上の人体
が入眠したと判定する。Further, the sleep onset judging device of the present invention operates as follows by the above configuration. That is, when body movement occurs in a sleeping person on the bed, the piezoelectric element disposed on the bedding is deformed to generate a voltage. In addition, when another person operates in a region other than the bed where the sleeping person is sleeping, vibration propagates to the piezoelectric element, and in this case, the piezoelectric element disposed on the bedding is deformed to generate a voltage. At this time, since the infrared sensor is configured to detect infrared rays generated from an area other than the bed, no output signal is generated when a body motion occurs in the sleeper on the bed, and another person may detect the body movement in the area other than the bed. Generates an output signal when activated. Only a predetermined frequency component of the output signal of the piezoelectric element is passed by the filter circuit, and the output signal is amplified,
After being rectified, it is integrated by the integration circuit. The output signal of the integration circuit is compared with a certain threshold value by the comparison circuit, and a timer operates based on the comparison result and the output signal from the infrared sensor. If the time counted by the timer by the determination circuit is equal to or greater than a certain set value, it is determined that the human body on the bed has fallen asleep.
実施例 以下、本発明の入眠判定装置の第１の実施例を添付図
面に基づいて説明する。第１図は同実施例の斜視図、第
２図は同実施例のブロック図である。第１図、第２図に
おいて、１は可撓性のある圧電素子で、ここではポリフ
ッ化ビニリデン（PVDF）等の高分子圧電材料を薄膜状に
し両面に可撓性の電極膜を付着させたものをテープ状に
成型したもので、製造コストが比較的安く大量に生産で
きるものである。圧電素子１は人体が就寝した際に胸部
の真下に位置するようマットレス15の表面に接着用のテ
ープで固定されている。２はチェビシェフ回路等からな
り圧電素子１の出力信号のうち約１〜約10Hzの波形成分
のみを通過させるフィルタ回路、３はフィルタ回路２の
出力信号を増幅する増幅回路である。４は増幅回路３の
出力信号を整流する整流回路、５は整流回路４の出力信
号を積分する積分回路、６は第１の比較器７と第２の比
較器８とを有した比較回路、９はベッド16上から発生す
る赤外線を検出する赤外線センサでベッド16のヘッドボ
ード17に設置される。10は赤外線センサ９の出力信号を
微分する微分回路、11は第３の比較器、12は第１の比較
器７、第２の比較器８およびと第３の比較器11それぞれ
の出力信号に基づき作動するタイマ、13はタイマ11によ
りカウントされる時間がある設定値以上であれば寝床上
の人体が入眠したと判定する判定回路、14はフィルタ回
路２、増幅回路３、整流回路４、積分回路５、比較回路
６、微分回路10、第３の比較器11、タイマ12、判定回路
13を内蔵した回路ユニットである。Embodiment 1 Hereinafter, a first embodiment of a sleep onset determination device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of the embodiment, and FIG. 2 is a block diagram of the embodiment. In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a flexible piezoelectric element, in which a polymer piezoelectric material such as polyvinylidene fluoride (PVDF) is formed into a thin film and a flexible electrode film is attached to both surfaces. The product is formed in a tape shape, and the production cost is relatively low and mass production is possible. The piezoelectric element 1 is fixed to the surface of the mattress 15 with an adhesive tape so as to be located immediately below the chest when the human body goes to bed. Reference numeral 2 denotes a filter circuit that includes a Chebyshev circuit or the like and passes only a waveform component of about 1 Hz to about 10 Hz out of the output signal of the piezoelectric element 1. 4 is a rectifier circuit for rectifying the output signal of the amplifier circuit 3, 5 is an integrating circuit for integrating the output signal of the rectifier circuit 4, 6 is a comparator circuit having a first comparator 7 and a second comparator 8, Reference numeral 9 denotes an infrared sensor that detects infrared rays generated from the bed 16 and is installed on the headboard 17 of the bed 16. 10 is a differentiating circuit for differentiating the output signal of the infrared sensor 9, 11 is a third comparator, 12 is an output signal of each of the first comparator 7, the second comparator 8 and the third comparator 11. A timer 13 which operates based on the timer 11, a determination circuit for determining that the human body on the bed has fallen asleep if the time counted by the timer 11 is equal to or greater than a certain set value, and 14 a filter circuit 2, an amplification circuit 3, a rectification circuit 4, Circuit 5, comparison circuit 6, differentiation circuit 10, third comparator 11, timer 12, judgment circuit
13 is a circuit unit with built-in.
上記構成による動作を以下に説明する。ベッド16上の
就寝者に体動が生起するとマットレス15に配設された圧
電素子１が変形を受け電圧が発生する。また、ベッド16
近傍で他者が歩行したりベッドメイク等の作業を行った
り、あるいは他の寝床で体動が生起した場合等、就寝者
本人が寝ている寝床以外の領域で他者が動作すると、そ
の振動が圧電素子１に伝搬して圧電素子１が変形を受け
電圧が発生する。圧電素子１の出力信号は信号波形のう
ち約１〜約10Hzの周波数成分のみがフィルタ回路２によ
り通過され、増幅回路３により増幅され、整流回路４に
より整流された後、積分回路５により積分される。実際
に人が就寝した際の増幅回路３の信号出力を第３図に、
積分回路５の信号出力を第４図に示す。第３図ｂは第３
図ａの図中Ｓ部の拡大図である。図より入床、離床時や
寝返り等のように粗体動が起こった場合は大きな出力が
でるが、それ以外の安静状態の場合は人体の心拍や呼吸
等に伴う微小な体動によりレベルの低い出力が得られ
る。第１の比較器７では積分回路５の出力信号が第４図
中の第１の閾値Vaと第２の閾値Vbとの間にある場合は出
力信号がHiレベルになり、それ以外の場合はLoレベルと
なる。また、第２の比較部８では積分回路５の出力信号
が第２の閾値Vb以上の場合は出力信号がHiレベルにな
り、それ以外の場合はLoレベルとなる。図中Ｗの部分は
ベッド16以外の領域で他者が動作した場合で、上記の粗
体動生起時と同様な出力が発生する。VaとVbには個人差
があるが被験者実験により求めることができる。The operation of the above configuration will be described below. When body movement occurs in the sleeping person on the bed 16, the piezoelectric element 1 disposed on the mattress 15 is deformed to generate a voltage. Bed 16
When another person moves in an area other than the bed where the sleeping person is sleeping, such as when another person walks near the bed, performs work such as bed makeup, or when body movement occurs on another bed, the vibration occurs. Propagates to the piezoelectric element 1, and the piezoelectric element 1 is deformed to generate a voltage. In the output signal of the piezoelectric element 1, only a frequency component of about 1 to about 10 Hz of the signal waveform is passed by the filter circuit 2, amplified by the amplifier circuit 3, rectified by the rectifier circuit 4, and then integrated by the integration circuit 5. You. FIG. 3 shows the signal output of the amplifier circuit 3 when a person actually goes to bed.
FIG. 4 shows the signal output of the integration circuit 5. FIG. 3b shows the third
It is an enlarged view of S part in the figure of FIG. As shown in the figure, a large output is obtained when rough body movements occur, such as when entering or leaving the bed or turning over, but in other resting states, the level is reduced due to minute body movements associated with the human heartbeat and respiration. Low output is obtained. In the first comparator 7, when the output signal of the integration circuit 5 is between the first threshold value Va and the second threshold value Vb in FIG. 4, the output signal becomes Hi level, otherwise, Lo level. In the second comparison section 8, when the output signal of the integration circuit 5 is equal to or higher than the second threshold value Vb, the output signal becomes Hi level, otherwise, it becomes Lo level. The portion W in the figure is a case where another person operates in an area other than the bed 16, and an output similar to that at the time of occurrence of the above-mentioned rough movement is generated. Although Va and Vb have individual differences, they can be determined by subject experiments.
一方、微分回路10は赤外線センサ９の出力信号を微分
し、第３の比較器11は微分値が第３の閾値Vc以上の場合
に出力信号をHiレベルにする。ここで、赤外線センサ９
はベット16から発生する赤外線を検出する構成であるの
で、ベッド16上で寝返り等の粗体動が生起した場合は粗
体動による比較的大きな赤外線変化を検出するので第３
の比較器の出力信号はHiレベルになるが、ベッド16以外
の領域で他者が動作を行なった場合は赤外線変化を検出
しないので第３の比較器の出力信号はLoレベルとなる。On the other hand, the differentiating circuit 10 differentiates the output signal of the infrared sensor 9, and the third comparator 11 sets the output signal to Hi level when the differential value is equal to or more than the third threshold value Vc. Here, the infrared sensor 9
Is configured to detect infrared rays generated from the bed 16, and when a coarse movement such as rolling over occurs on the bed 16, a relatively large infrared change due to the coarse movement is detected.
The output signal of the third comparator becomes Hi level, but if another person operates in an area other than the bed 16, no infrared change is detected, so that the output signal of the third comparator becomes Lo level.
タイマ12は第１の比較器７、第２の比較器８およびと
第３の比較器11それぞれの出力信号の状態に基づき以下
のように作動する。第１表に第１の比較器７、第２の比
較器８およびと第３の比較器11それぞれの出力信号の状
態とタイマ12の作動状態との関係を示す。第１の比較器
７の出力信号がHiの場合、これはベッド16上の人体が安
静状態である場合に対応するが、タイマー12がオン状態
となる。第１の比較器７の出力信号がLoで第２の比較器
8tの出力信号がHi、第３の比較器11がHiの場合、これは
ベッド16上の人体に粗体動が生起した場合に対応する
が、タイマー12はオフ状態となる。第１の比較器７の出
力信号がLoで第２の比較器8tの出力信号がHi、第３の比
較器11がLoの場合、これはベッド16以外の領域で他者が
動作を行なった場合に対応するが、タイマー12は直前の
状態を保持する。すなわち、それまでオン状態であれば
オン状態を保持し、それまでオフ状態であればオフ状態
を保持する。第１の比較器７の出力信号がLoで第２の比
較器8tの出力信号もLoの場合、これはベッド16に人体が
存在しない場合に対応するが、タイマー12はオフ状態と
なる。The timer 12 operates as follows based on the state of the output signal of each of the first comparator 7, the second comparator 8, and the third comparator 11. Table 1 shows the relationship between the state of the output signal of each of the first comparator 7, the second comparator 8, and the third comparator 11, and the operation state of the timer 12. When the output signal of the first comparator 7 is Hi, which corresponds to the case where the human body on the bed 16 is at rest, the timer 12 is turned on. When the output signal of the first comparator 7 is Lo and the second comparator
When the output signal of 8t is Hi and the third comparator 11 is Hi, this corresponds to the case where a coarse motion has occurred in the human body on the bed 16, but the timer 12 is turned off. When the output signal of the first comparator 7 is Lo, the output signal of the second comparator 8t is Hi, and the third comparator 11 is Lo, this is caused by another person operating in an area other than the bed 16. In some cases, the timer 12 keeps the previous state. That is, if it is in the on state, the on state is maintained, and if it is in the off state, the off state is maintained. When the output signal of the first comparator 7 is Lo and the output signal of the second comparator 8t is also Lo, this corresponds to the case where the bed 16 has no human body, but the timer 12 is turned off.
次に、発明者らは上記のような粗体動と睡眠状態との
関係について睡眠実験等による検討を行なった。その結
果、約15分以上粗体動がないと入眠している確率が高い
という知見を得た。これにより判定回路13ではタイマー
12によりカウントされる時間がある設定値、例えば15分
以上となれば寝床上の人体が入眠したと判定する。Next, the inventors examined the relationship between the above-mentioned rough body movement and the sleep state by a sleep experiment or the like. As a result, we found that the probability of falling asleep was high if there was no rough movement for about 15 minutes or more. As a result, the judgment circuit 13
If the time counted by 12 becomes a certain set value, for example, 15 minutes or more, it is determined that the human body on the bed has fallen asleep.
上記作用により、ベッド16に配設された圧電素子１と
ベッド16から発生する赤外線のみを検出する赤外線セン
サ９との双方によりベッド16上の就寝者の体動を検出し
て入眠状態を判定するので、従来のようにベッド16以外
の領域で他者が動作を行っても入眠判定に誤動作が生じ
るといったことがないといった効果がある。By the above operation, both the piezoelectric element 1 disposed on the bed 16 and the infrared sensor 9 for detecting only infrared rays generated from the bed 16 detect the body movement of the sleeping person on the bed 16 to determine the sleeping state. Therefore, there is an effect that a malfunction does not occur in the sleep determination even if another person performs an operation in an area other than the bed 16 as in the related art.
荷物等をマットレス15上に置くといった場合にも圧電
素子が変形し電圧を発生するが、荷物のような無生命の
物体には人体の心拍や呼吸等に伴うような微小な動きは
ないので、誤動作が生じない。すなわち人体が在床して
かつ安静状態である時のみ入眠状態が判定されるように
なっている。Even when luggage etc. are placed on the mattress 15, the piezoelectric element is deformed and generates a voltage, but since inanimate objects such as luggage do not have minute movements such as heartbeat or respiration of the human body, No malfunction occurs. In other words, the sleep state is determined only when the human body is in bed and in a resting state.
上記実施例では圧電素子１をマットレス15上に配設し
たが、圧電素子１をふとん、シーツ、まくら等の寝具ま
たはベッドフレーム等の寝台に配設してもよい。In the above embodiment, the piezoelectric element 1 is disposed on the mattress 15, but the piezoelectric element 1 may be disposed on bedding such as a futon, a sheet, a pillow or a bed such as a bed frame.
次に本発明の入眠判定装置の他の実施例を添付図面に
基づいて説明する。この実施例が第１の実施例と相違す
る点は、赤外線センサ９がベッド16以外の領域から発生
する赤外線を検出する構成になっている点にあり、赤外
線センサ９は第５図に示すようにベッド16に備えられた
アーム部18に設置される。Next, another embodiment of the sleep onset determination device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. This embodiment is different from the first embodiment in that the infrared sensor 9 is configured to detect infrared rays generated from an area other than the bed 16, and the infrared sensor 9 is as shown in FIG. The arm is provided on an arm 18 provided on the bed 16.
上記構成による動作を以下に示す。赤外線センサ９は
ベッド16以外の領域から発生する赤外線を検出する構成
であるので、ベッド16近傍で他者が歩行したりベッドメ
イク等の作業を行ったり、あるいは他の寝床で体動が生
起した場合等、就寝者本人が寝ている寝床以外の領域で
他者が動作すると、比較的大きな赤外線変化を検出する
ので第３の比較器の出力信号はHiレベルになるが、ベッ
ド16上で人体が寝返り等の粗体動を生起してもそれによ
り赤外線変化を検出しないので第３の比較器の出力信号
はLoレベルとなる。The operation of the above configuration will be described below. Since the infrared sensor 9 is configured to detect infrared rays generated from an area other than the bed 16, another person walks or performs work such as bed makeup near the bed 16, or body movement occurs on another bed. For example, if another person operates in an area other than the bed where the sleeping person is sleeping, a relatively large infrared change is detected, and the output signal of the third comparator becomes Hi level. Does not detect a change in infrared light even if it causes a rough movement such as turning over, the output signal of the third comparator becomes Lo level.
タイマ12は第１の比較器７、第２の比較器８およびと
第３の比較器11それぞれの出力信号の状態に基づき以下
のように作動する。第２表に第１の比較器７、第２の比
較器８およびと第３の比較器11それぞれの出力信号の状
態とタイマ12の作動状態との関係を示す。第１の比較器
７の出力信号がHiの場合、これはベッド16上の人体が安
静状態である場合に対応するが、タイマー12がオン状態
となる。第１の比較器７の出力信号がLoで第２の比較器
8tの出力信号がHi、第３の比較器11がHiの場合、これは
ベッド16以外の領域で他者が動作を行なった場合に対応
するが、タイマー12は直前の状態を保持する。すなわ
ち、それまでオン状態であればオン状態を保持し、それ
までオフ状態であればオフ状態を保持する。第１の比較
器７の出力信号がLoで第２の比較器８の出力信号がHi、
第３の比較器11がLoの場合、これはベッド16上の人体に
粗体動が生起した場合に対応するが、タイマー12はオフ
状態となる。第１の比較器７の出力信号がLoで第２の比
較器８の出力信号もLoの場合、これはベッド16に人体が
存在しない場合に対応するが、タイマー12はオフ状態と
なる。The timer 12 operates as follows based on the state of the output signal of each of the first comparator 7, the second comparator 8, and the third comparator 11. Table 2 shows the relationship between the state of the output signal of each of the first comparator 7, the second comparator 8, and the third comparator 11, and the operation state of the timer 12. When the output signal of the first comparator 7 is Hi, which corresponds to the case where the human body on the bed 16 is at rest, the timer 12 is turned on. When the output signal of the first comparator 7 is Lo and the second comparator
When the output signal of 8t is Hi and the third comparator 11 is Hi, this corresponds to the case where another person operates in an area other than the bed 16, but the timer 12 keeps the state immediately before. That is, if it is in the on state, the on state is maintained, and if it is in the off state, the off state is maintained. The output signal of the first comparator 7 is Lo, the output signal of the second comparator 8 is Hi,
When the third comparator 11 is Lo, this corresponds to a case where a rough movement has occurred in the human body on the bed 16, but the timer 12 is turned off. When the output signal of the first comparator 7 is Lo and the output signal of the second comparator 8 is also Lo, this corresponds to the case where the bed 16 has no human body, but the timer 12 is turned off.
判定回路13ではタイマー12によりカウントされる時間
がある設定値、例えば15分以上となれば寝床上の人体が
入眠したと判定する。The determination circuit 13 determines that the human body on the bed has fallen asleep when the time counted by the timer 12 becomes a certain set value, for example, 15 minutes or more.
上記作用により、ベッド16に配設された圧電素子１と
ベッド16以外の領域から発生する赤外線を検出する赤外
線センサ９との双方によりベッド16上の就寝者の体動を
検出して入眠状態を判定するので、前記実施例と同様
に、従来のようにベッド16以外の領域で他者が動作を行
っても入眠判定に誤動作が生じるといったことがないと
いった効果がある。By the above operation, both the piezoelectric element 1 disposed on the bed 16 and the infrared sensor 9 for detecting infrared rays generated from an area other than the bed 16 detect the body movement of the sleeping person on the bed 16 to reduce the sleep state. Since the determination is made, there is an effect that, similarly to the above-described embodiment, even if another person performs an operation in a region other than the bed 16 as in the related art, a malfunction does not occur in the sleep onset determination.
上記２つの実施例ではマットレス15に可撓性の圧電素
子を配設してベッド16上の体動を検出する構成であった
が、静電容量の変化を検出する容量センサや、ストレイ
ンゲージ、重量を感知する感圧センサ等で体動を検出す
る構成としてもよい。In the above two embodiments, the mattress 15 is provided with a flexible piezoelectric element to detect body movement on the bed 16. However, a capacitance sensor for detecting a change in capacitance, a strain gauge, A configuration in which body movement is detected by a pressure sensor or the like that senses weight may be employed.
また、上記２つの実施例では赤外線センサ９によりベ
ッド16上の人体の体動またはベッド16以外の領域の他者
の動作を検出する構成であったが、超音波センサや光学
系のセンサで検出する構成としてもよい。In the above two embodiments, the infrared sensor 9 detects the body movement of the human body on the bed 16 or the movement of another person in the area other than the bed 16. It is good also as a structure which performs.
発明の効果 以上のように本発明の入眠判定装置によれば、寝床に
配設された圧電素子と寝床付近から発生する赤外線を検
出する赤外線センサとの双方により寝床上の就寝者の体
動を検出して入眠状態を判定するので、従来のように寝
床近傍で他者が歩行したりベッドメイク等の作業を行っ
たり、あるいは他の寝床で体動が生起した場合等、就寝
者本人が寝ている寝床以外の領域で他者が動作を行って
も入眠判定に誤動作が生じるといったことがないといっ
た効果がある。Effect of the Invention As described above, according to the sleep onset determination device of the present invention, both the piezoelectric element disposed on the bed and the infrared sensor that detects infrared rays generated from the vicinity of the bed allow the body movement of the sleeping person on the bed to be detected. The sleep state is detected and the sleep state is determined, so that the sleeping person himself / herself sleeps, for example, when another person walks or performs bed-making work in the vicinity of the bed, or when body motion occurs on another bed as in the past. There is an effect that even if another person performs an operation in an area other than the sleeping bed, a malfunction does not occur in the sleep onset determination.
また、さらに本発明の入眠判定装置によれば、寝床に
配設された圧電素子と寝床以外の領域から発生する赤外
線を検出する赤外線センサとの双方により寝床上の就寝
者の体動を検出して入眠状態を判定するので、従来のよ
うに寝床近傍で他者が歩行したりベッドメイク等の作業
を行ったり、あるいは他の寝床で体動が生起した場合
等、就寝者本人が寝ている寝床以外の領域で他者が動作
を行っても入眠判定に誤動作が生じるといったことがな
いといった効果がある。Further, according to the sleep onset determination device of the present invention, the body movement of the sleeping person on the bed is detected by both the piezoelectric element disposed on the bed and the infrared sensor that detects infrared rays generated from an area other than the bed. Sleeping state is determined, so that the sleeping person himself is sleeping, for example, when another person walks or performs bed making work near the bed as in the conventional case, or when body motion occurs on another bed. There is an effect that no malfunction occurs in sleep onset determination even if another person performs an operation in an area other than the bed.
第１図は本発明の第１の実施例の入眠判定装置の斜視
図、第２図は同装置のブロック図、第３図ａは同装置の
増幅回路からの出力を示す波形図、第３図ｂは第３図ａ
の拡大波形図、第４図は同装置の積分回路からの出力を
示す波形図、第５図は本発明の第２の実施例の入眠判定
装置の斜視図である。 １……圧電素子、２……フィルタ回路、３……増幅回
路、４……整流回路、５……積分回路、 ６……比較回路、９……赤外線センサ、 12……タイマ、13……判定回路。1 is a perspective view of a sleep onset judging device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the device, FIG. 3a is a waveform diagram showing an output from an amplifier circuit of the device, FIG. Figure b shows Figure 3a
FIG. 4 is a waveform diagram showing an output from the integration circuit of the device, and FIG. 5 is a perspective view of a sleep onset judging device according to a second embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piezoelectric element, 2 ... Filter circuit, 3 ... Amplification circuit, 4 ... Rectification circuit, 5 ... Integration circuit, 6 ... Comparison circuit, 9 ... Infrared sensor, 12 ... Timer, 13 ... Judgment circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61B 5/11,5/113 A61B 5/00 A61B 5/024──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl.6 , DB name) A61B 5 / 11,5 / 113 A61B 5/00 A61B 5/024
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