JP2008113797A - Biological signal detection device - Google Patents
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Abstract
【課題】姿勢変更式の寝具において、生体信号を精度良く抽出することができる生体信号検出装置の提供。
【解決手段】寝具は、検出対象人体を支持する姿勢を変更自在な姿勢変更式であり、寝具における複数の検出対象部位Kの夫々に設置してその検出対象部位Kにかかる圧力の変動を検出する圧力変動検出センサ2と、寝具の姿勢状態に応じて検出対象部位K単位での重み付けをした圧力変動検出センサ2の検出信号から生体信号を抽出する生体信号抽出部4とを備えている。
【選択図】図2A biological signal detection apparatus capable of accurately extracting a biological signal in a posture-changing bedding.
The bedding is a posture change type that can freely change the posture of supporting the human body to be detected, and is installed in each of a plurality of detection target portions K in the bedding to detect a change in pressure applied to the detection target portion K. And a biological signal extraction unit 4 that extracts a biological signal from the detection signal of the pressure fluctuation detection sensor 2 weighted in units of detection target parts K according to the posture state of the bedding.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、寝具での検出対象人体の生体状態に対応する生体信号を検出する生体信号検出装置に関する。 The present invention relates to a biological signal detection apparatus that detects a biological signal corresponding to a biological state of a human body to be detected by bedding.
上記のような生体信号検出装置は、布団やベッド等の寝具における検出対象人体の呼吸信号や脈拍信号等の生体信号を検出するものである。そして、生体信号検出装置は、寝具に設置して寝具にかかる圧力の変動を検出する圧力変動検出センサと、その圧力変動検出センサの検出信号から生体信号を抽出する生体信号抽出部とを備えている。
検出対象人体の体格や体型、及び、検出対象人体が寝ている位置によって、寝具において圧力がかかる部位が変化するので、圧力変動検出センサにて圧力の変動を的確に検出する為には、確実に圧力がかかる部位に圧力変動検出センサを配置することが求められる。
The biological signal detection apparatus as described above detects a biological signal such as a respiratory signal or a pulse signal of a human body to be detected in a bedding such as a futon or a bed. The biological signal detection device includes a pressure fluctuation detection sensor that is installed in the bedding and detects pressure fluctuation applied to the bedding, and a biological signal extraction unit that extracts a biological signal from the detection signal of the pressure fluctuation detection sensor. Yes.
Depending on the physique and body shape of the detection target human body and the position where the detection target human body is sleeping, the area where pressure is applied in the bedding changes, so in order to accurately detect pressure fluctuation with the pressure fluctuation detection sensor, It is required to arrange a pressure fluctuation detection sensor at a site where pressure is applied to the sensor.
そこで、従来の生体信号検出装置では、寝具としてのベッドにおいて、検出対象人体の胸部から腹部に亘る部分を支持する部位を検出対象部位と設定し、その検出対象部位において、ベッドの横幅方向及び縦幅方向に間隔を隔てて複数の圧力変動検出センサを配置している(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, in the conventional biological signal detection device, in a bed as a bedding, a portion that supports a portion from the chest to the abdomen of a human body to be detected is set as a detection target portion, and the width direction and the vertical direction of the bed are set in the detection target portion. A plurality of pressure fluctuation detection sensors are arranged at intervals in the width direction (see, for example, Patent Document 1).
上記従来の生体信号検出装置では、検出対象人体が寝ているときには圧力変動検出センサにて圧力の変動を的確に検出することができ、その圧力変動検出センサの検出信号から生体信号を抽出することができる。しかしながら、寝具としては、寝ている検出対象人体を支持する姿勢だけでなく、上半身を起こした検出対象人体を支持する姿勢等、検出対象人体を支持する姿勢を変更自在な姿勢変更式のものがある。このような姿勢変更式の寝具では、検出対象人体を支持する姿勢を変更したときに圧力がかかる部位が変化することになる。したがって、従来の生体信号検出装置では、姿勢変更式の寝具において、圧力変動検出センサにて圧力の変動を的確に検出できず、生体信号を精度良く抽出できないことがある。 In the conventional biological signal detection device, when the detection target human body is sleeping, the pressure fluctuation can be accurately detected by the pressure fluctuation detection sensor, and the biological signal is extracted from the detection signal of the pressure fluctuation detection sensor. Can do. However, as the bedding, not only a posture for supporting the detection target human body that is sleeping, but also a posture change type that can freely change the posture for supporting the detection target human body, such as a posture for supporting the detection target human body that has raised its upper body. is there. In such a posture change type bedding, the portion to which pressure is applied changes when the posture supporting the detection target human body is changed. Therefore, in the conventional biological signal detection device, in the posture change type bedding, the pressure fluctuation cannot be accurately detected by the pressure fluctuation detection sensor, and the biological signal may not be accurately extracted.
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、姿勢変更式の寝具において、生体信号を精度良く抽出することができる生体信号検出装置を提供する点にある。 This invention is made paying attention to this point, and the objective is to provide the biological signal detection apparatus which can extract a biological signal accurately in the posture change type bedding.
この目的を達成するために、本発明に係る生体信号検出装置の特徴構成は、寝具での検出対象人体の生体状態に対応する生体信号を検出する生体信号検出装置において、前記寝具は、検出対象人体を支持する姿勢を変更自在な姿勢変更式であり、前記寝具における複数の検出対象部位の夫々に設置してその検出対象部位にかかる圧力の変動を検出する圧力変動検出センサと、前記寝具の姿勢状態に応じて前記検出対象部位単位での重み付けをした前記圧力変動検出センサの検出信号から前記生体信号を抽出する生体信号抽出部とを備えている点にある。 In order to achieve this object, the characteristic configuration of the biological signal detection device according to the present invention is a biological signal detection device that detects a biological signal corresponding to a biological state of a human body to be detected by the bedding. A pressure change detection sensor for changing a posture for supporting a human body, wherein the pressure change detection sensor is installed in each of a plurality of detection target parts in the bedding and detects a change in pressure applied to the detection target part; and And a biological signal extraction unit that extracts the biological signal from the detection signal of the pressure fluctuation detection sensor weighted in units of the detection target part according to the posture state.
すなわち、寝具における複数の検出対象部位の夫々に圧力変動検出センサを設置するので、寝具の姿勢状態の夫々において確実に圧力がかかる部位を検出対象部位に設定してその検出対象部位に圧力変動検出センサを設置することができる。そして、生体信号抽出部は、寝具の姿勢状態に応じて検出対象部位単位での重み付けをした圧力変動検出センサの検出信号から抽出するので、寝具の姿勢状態に応じて確実に圧力がかかる検出対象部位に設置している圧力変動検出センサの検出信号の重み付けを重くして、寝具の姿勢状態の夫々において圧力の変動を的確に検出しながら生体信号を抽出できる。
したがって、姿勢変更式の寝具において、生体信号を精度良く抽出することができる生体信号検出装置を提供できるに至った。
That is, since a pressure fluctuation detection sensor is installed in each of a plurality of detection target parts in the bedding, a part where pressure is surely applied in each of the posture states of the bedding is set as the detection target part, and pressure fluctuation detection is performed in the detection target part. Sensors can be installed. And since the biological signal extraction part extracts from the detection signal of the pressure fluctuation detection sensor weighted for each detection target part according to the posture state of the bedding, the detection target to which the pressure is surely applied according to the posture state of the bedding By increasing the weight of the detection signal of the pressure fluctuation detection sensor installed at the site, the biological signal can be extracted while accurately detecting the pressure fluctuation in each posture state of the bedding.
Therefore, it has become possible to provide a biological signal detection device that can accurately extract a biological signal in a posture-changing bedding.
本発明に係る生体信号検出装置では、前記生体信号抽出部は、前記重み付けとして、前記生体信号の抽出対象とする前記圧力変動検出センサの検出信号を前記寝具の姿勢状態に応じて前記検出対象部位単位で切り換えるように構成してあると好適である。 In the biological signal detection apparatus according to the present invention, the biological signal extraction unit uses, as the weighting, the detection signal of the pressure fluctuation detection sensor as the extraction target of the biological signal according to the posture state of the bedding. It is preferable that the switching is performed in units.
すなわち、生体信号抽出部が、生体信号の抽出対象とする圧力変動検出センサの検出信号を寝具の姿勢状態に応じて検出対象部位単位で切り換えるだけで、圧力変動検出センサの検出信号に対して寝具の姿勢状態に応じた検出対象部位単位での重み付けを行うことができる。そして、生体信号抽出部は、寝具の姿勢状態に応じて圧力がかかる検出対象部位に設置している圧力変動検出センサの検出信号だけから生体信号を抽出できることになる。したがって、構成の簡素化を図りながら、生体信号をより精度良く抽出することができる。 In other words, the biological signal extraction unit simply switches the detection signal of the pressure fluctuation detection sensor, which is the extraction target of the biological signal, in units of detection target parts according to the posture state of the bedding, and the bedding with respect to the detection signal of the pressure fluctuation detection sensor. It is possible to perform weighting in units of detection target parts according to the posture state. Then, the biological signal extraction unit can extract the biological signal only from the detection signal of the pressure fluctuation detection sensor installed in the detection target portion to which pressure is applied according to the posture state of the bedding. Therefore, the biological signal can be extracted with higher accuracy while simplifying the configuration.
本発明に係る生体信号検出装置では、前記生体信号抽出部は、各圧力変動検出センサによる検出信号の大小を数値化した検出状態値に対して前記寝具の姿勢状態に応じて前記検出対象部位単位での重み付けをし、その重み付けをした前記検出状態値に基づいて前記生体信号の抽出を行うか否かを判別するように構成してあると好適である。 In the biological signal detection apparatus according to the present invention, the biological signal extraction unit is configured to detect the detection target part unit according to the posture state of the bedding with respect to a detection state value obtained by quantifying the magnitude of the detection signal from each pressure fluctuation detection sensor. It is preferable that the system is configured to determine whether or not to extract the biological signal based on the weighted detection state value.
すなわち、検出状態値が大きい数値となるほど、圧力変動検出センサにて圧力の変動を的確に検出できていると判別することができるので、検出状態値の大小によって、圧力変動検出センサの検出信号から有効な生体信号を抽出できるか否かを判別できる。そして、生体信号抽出部は、各圧力変動検出センサにおける検出状態値に対して寝具の姿勢状態に応じて検出対象部位単位での重み付けをすることにより、寝具の姿勢状態に応じた検出状態値を得ることができる。したがって、生体信号抽出部は、寝具の姿勢状態に応じて検出対象部位単位での重み付けをした検出状態値に基づいて生体信号の抽出を行うか否かを判別することにより、有効な生体信号を抽出できるか否かの判別を寝具の姿勢状態に応じて行うことができる。
そして、生体信号抽出部は、生体信号の抽出を行うと判別したときに生体信号の抽出を行うことにより、有効な生体信号を精度良く抽出することができる。
That is, as the detection state value becomes larger, it can be determined that the pressure fluctuation can be accurately detected by the pressure fluctuation detection sensor, so that the detection signal of the pressure fluctuation detection sensor can be determined depending on the magnitude of the detection state value. Whether or not an effective biological signal can be extracted can be determined. The biological signal extraction unit weights the detection state value in each pressure fluctuation detection sensor in units of detection target parts according to the posture state of the bedding, thereby obtaining the detection state value according to the posture state of the bedding. Obtainable. Therefore, the biological signal extraction unit determines whether or not to extract a biological signal based on the detection state value weighted in units of detection target parts according to the posture state of the bedding, thereby obtaining an effective biological signal. Whether or not extraction can be performed can be determined according to the posture state of the bedding.
The biological signal extraction unit can extract an effective biological signal with high accuracy by extracting the biological signal when it is determined that the biological signal is extracted.
本発明に係る生体信号検出装置では、前記寝具は、検出対象人体の臀部に相当する部分を支持する着座部位と検出対象人体の背中に相当する部分を支持する背もたれ部位とを備えてあり、前記検出対象部位は、少なくとも前記着座部位と背もたれ部位とを含むように設定してあると好適である。 In the biological signal detection apparatus according to the present invention, the bedding includes a seating site that supports a portion corresponding to the buttocks of the human body to be detected and a backrest site that supports a portion corresponding to the back of the human body to be detected, The detection target part is preferably set so as to include at least the seating part and the backrest part.
すなわち、寝具の姿勢状態が寝ている検出対象人体を支持している姿勢状態であるときには、背もたれ部位に確実に圧力がかかることになる。この背もたれ部位を検出対象部位と設定することによって、寝ている検出対象人体を支持する姿勢状態における検出対象部位を的確に設定できる。また、寝具の姿勢状態が上半身を起こした検出対象人体を支持している姿勢状態であるときには、着座部位に確実に圧力がかかることになる。この着座部位を検出対象部位と設定することによって、上半身を起こした検出対象人体を支持する姿勢状態における検出対象部位を的確に設定できる。
このように、寝ている検出対象人体を支持する寝具の姿勢状態であっても、上半身を起こした検出対象人体を支持する寝具の姿勢状態であっても、圧力の変動を的確に検出することができ、生体信号を精度良く抽出することができる。
That is, when the posture state of the bedding is a posture state supporting the human body to be detected, the pressure is surely applied to the backrest portion. By setting this backrest part as the detection target part, the detection target part in the posture state that supports the sleeping detection target human body can be accurately set. In addition, when the posture state of the bedding is a posture state supporting the detection target human body that has caused the upper body, pressure is surely applied to the sitting portion. By setting this seating part as the detection target part, the detection target part in the posture state that supports the detection target human body that has caused the upper body can be accurately set.
In this way, pressure fluctuations can be accurately detected even in the posture state of a bedding that supports the detection target human body sleeping or in the posture state of the bedding that supports the detection target human body that has caused the upper body. And a biological signal can be extracted with high accuracy.
本発明に係る生体信号検出装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
この生体信号検出装置は、図1及び図2に示すように、寝具としてのベッド1にかかる圧力の変動を検出する圧力変動検出センサ2と、その圧力変動検出センサ2の検出信号からベッド1における検出対象人体3の生体状態に対応する生体信号を検出する生体信号抽出部4とを備えている。
An embodiment of a biological signal detection device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
As shown in FIGS. 1 and 2, the biological signal detection device includes a pressure
前記ベッド1は、検出対象人体3を載置するマット5、マット5を支持するパネル6、パネル6を支持するフレーム7から構成してある。前記パネル6は、頭部側から脚部側に向けて、第1パネル6a、第2パネル6b、第3パネル6c、第4パネル6dに分割してある。第2パネル6bはフレーム7に固定してあり、隣接するパネル6a〜6d同士は互いに回動自在に連結してある。
前記ベッド1において、第1パネル6a及び第1パネル6a上に位置するマット5の一部にて検出対象人体3の背中に相当する背中相当部分3aを支持し、且つ、第2パネル6b及び第2パネル6b上に位置するマット5の一部にて検出対象人体3の臀部に相当する臀部相当部分3bを支持している。このように、第1パネル6a及び第1パネル6a上に位置するマット5の一部が背もたれ部位K1となり、且つ、第2パネル6b及び第2パネル6b上に位置するマット5の一部が着座部位K2となっている。
The
In the
前記ベッド1は、第1パネル6aを第2パネル6bに対して揺動させることにより、図1(b)に示すように寝ている検出対象人体3を支持するフラット姿勢や、図1(c)に示すように上半身を起こした検出対象人体3を支持する傾斜姿勢に変更自在に構成している。また、第3パネル6cを第2パネル6bに対して上方側に揺動させることにより、図1(c)に示すように膝を曲げた検出対象人体3を支持する姿勢にも変更自在に構成してある。
このように、ベッド1は、第1パネル6aを第2パネル6bに対して揺動させる及び第3パネル6cを第2パネル6bに対して揺動させることにより、検出対象人体3を支持する姿勢を変更自在な姿勢変更式に構成してある。
The
Thus, the
前記第1パネル6a及び第3パネル6cを揺動させるための構成については、各種の構成を適応することができる。例えば、図示は省略するが、電動モータの駆動により第1パネル6aを支持する部材及び第3パネル6cを支持する部材を移動させることにより、第1パネル6a及び第3パネル6cを揺動させることができる。そして、操作部の人為操作によりベッド1の姿勢状態を指令し、電動モータの駆動を制御する駆動装置が、その指令に基づいて電動モータの駆動を制御することにより、操作部の人為操作により指令された姿勢状態にベッド1の姿勢状態を変更することができる。
Various configurations can be applied to the configuration for swinging the
前記圧力変動検出センサ2は、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等の高分子圧電材料を用いた圧電フィルムにて構成してある。そして、圧力変動検出センサ2は、ベッド1における複数の検出対象部位Kの夫々に設置してその検出対象部位Kにかかる圧力の変動を検出するように構成してある。
そして、図1(a)に示すように、背もたれ部位K1と着座部位K2とを検出対象部位Kに設定している。
The pressure
And as shown to Fig.1 (a), the backrest site | part K1 and the seating site | part K2 are set to the detection target site | part K. FIG.
前記背もたれ部位K1は、検出対象人体3が寝ているときに確実に圧力がかかる部位である。この背もたれ部位K1に圧力変動検出センサ2を設定することにより、ベッド1の姿勢状態が寝ている検出対象人体3を支持する姿勢状態であるときに、検出対象人体3による圧力の変動を的確に検出できる。
前記着座部位K2は、検出対象人体3の上半身を起こしたときに確実に圧力がかかる部位である。この着座部位K2に圧力変動検出センサ2を設定することにより、ベッド1の姿勢状態が上半身を起こした検出対象人体3を支持する姿勢状態であるときに、検出対象人体3による圧力の変動を的確に検出できる。
The backrest portion K1 is a portion to which pressure is reliably applied when the detection target human body 3 is sleeping. By setting the pressure
The seating portion K2 is a portion to which pressure is surely applied when the upper body of the detection target human body 3 is raised. By setting the pressure
前記ベッド1の姿勢状態を検出して、その検出した姿勢状態に応じた姿勢状態情報を生体信号抽出部4に出力する姿勢状態検出部11を設けている。この姿勢状態検出部11は、ベッド1の姿勢状態がフラット姿勢(図1(b))であるか又は傾斜姿勢(図1(c))であるかを検出するとともに、傾斜姿勢であれば水平方向に対してどれだけ傾斜しているかを検出して、その検出したベッド1の姿勢状態に応じた姿勢状態情報を出力するように構成してある。
ちなみに、姿勢状態検出部11は、例えば、第1パネル6aを揺動させるための電動モータの作動状態や、ベッド1の姿勢状態を指令する操作部による指令情報に基づいて、ベッド1の姿勢状態を検出するように構成してある。
A posture state detection unit 11 is provided that detects the posture state of the
Incidentally, the posture state detection unit 11 is based on, for example, the operation state of the electric motor for swinging the
前記生体信号抽出部4を備えた信号処理部8には、圧力変動検出センサ2による出力を電圧に変換する電圧変換部9と、その電圧変換部9にて出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部10とを備えている。そして、デジタル変換部10にて変換した圧力変動センサ2による検出信号を生体信号抽出部4に入力するように構成してある。
The
前記生体信号抽出部4は、姿勢状態検出部11から入力する姿勢状態情報に基づいて、ベッド1の姿勢状態に応じて検出対象部位K単位での重み付けをした圧力変動検出センサ2の検出信号から生体信号を抽出するように構成してある。そして、生体信号抽出部4は、前記重み付けとして、生体信号の抽出対象とする圧力変動検出センサ2の検出信号をベッド1の姿勢状態に応じて検出対象部位K単位で切り換えるように構成してある。
Based on the posture state information input from the posture state detection unit 11, the biological
説明すると、生体信号抽出部4は、姿勢状態検出部11から入力する姿勢状態情報に基づいて、ベッド1の姿勢状態が第1姿勢状態であるか又は第2姿勢状態であるかを判別して、生体信号の抽出対象とする圧力変動検出センサ2の検出信号を背もたれ部位K1とするか又は着座部位K2とするかを切り換えている。
前記第1姿勢状態は、フラット姿勢(図1(b))であるか、又は、ベッド1が傾斜姿勢であってもその傾斜角度が水平方向に対して設定角度(例えば、60度程度)未満のときである。前記第2姿勢状態は、傾斜姿勢であってその傾斜角度が水平方向に対して設定角度(例えば、60度程度)以上のときである。
To explain, the biological
The first posture state is a flat posture (FIG. 1B), or even if the
前記生体信号抽出部4は、姿勢状態検出部11から入力する姿勢状態情報に基づいて、ベッド1の姿勢状態が第1姿勢状態であると判別すると、生体信号の抽出対象とする圧力変動検出センサ2の検出信号を背もたれ部位K1に切り換える。
そして、生体信号抽出部4は、背もたれ部位K1に設置している3つの圧力変動検出センサ2の検出信号から最も検出信号の大きい1つの圧力変動検出センサ2を選択し、その選択した1つの圧力変動検出センサ2の検出信号から生体信号を抽出する。ちなみに、生体信号抽出部4は、生体信号の抽出については、選択した1つの圧力変動検出センサ2の検出信号に限らず、背もたれ部位K1に設置している3つの圧力変動検出センサ2の検出信号の総和から生体信号を抽出することもできる。
When the biological
Then, the biological
図3は、ベッド1の姿勢状態が第1姿勢状態(フラット姿勢)であるときの圧力変動検出センサ2の検出信号を示している。図中(a)は、背もたれ部位K1に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号であり、図中(b)は、着座部位K2に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号である。
この第1姿勢状態では、背もたれ部位K1に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号(a)の方が着座部位K2に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号(b)よりも大きな振幅となっているので、背もたれ部位K1に設置している圧力変動検出センサ2により検出対象人体3による圧力の変動を的確に検出できることになる。したがって、上述の如く、生体信号抽出部4が、第1姿勢状態であると判別すると、背もたれ部位K1に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号(a)から生体信号を抽出することにより、生体信号を精度良く抽出できることになる。
FIG. 3 shows a detection signal of the pressure
In this first posture state, the detection signal (a) of the pressure
前記生体信号抽出部4は、姿勢状態検出部11から入力する姿勢状態情報に基づいて、ベッド1の姿勢状態が第2姿勢状態であると判別すると、生体信号の抽出対象とする圧力変動検出センサ2の検出信号を着座部位K2に切り換える。
そして、生体信号抽出部4は、着座部位K2に設置している3つの圧力変動検出センサ2の検出信号から最も出力の大きい1つの圧力変動検出センサ2を選択し、その選択した1つの圧力変動検出センサ2の検出信号から生体信号を抽出する。ちなみに、生体信号抽出部4は、生体信号の抽出については、選択した1つの圧力変動検出センサ2の検出信号に限らず、着座部位K2に設置している3つの圧力変動検出センサ2の検出信号の総和から生体信号を抽出することもできる。
When the biological
Then, the biological
図4は、ベッド1の姿勢状態が第2姿勢状態(傾斜姿勢であってその傾斜角度が水平方向に対して設定角度(例えば、60度)であるとき)であるときの圧力変動検出センサ2の検出信号を示している。図中(a)は、背もたれ部位K1に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号であり、図中(b)は、着座部位K2に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号である。
この第2姿勢状態では、着座部位K2に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号(b)の方が背もたれ部位K1に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号(a)よりも大きな振幅となっているので、着座部位K2に設置している圧力変動検出センサ2により検出対象人体3による圧力の変動を的確に検出できることになる。したがって、上述の如く、生体信号抽出部4が、第2姿勢状態であると判別すると、着座部位K2に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号(b)から生体信号を抽出することにより、生体信号を精度良く抽出できることになる。
FIG. 4 shows the pressure
In this second posture state, the detection signal (b) of the pressure
前記生体信号の抽出について説明すると、生体信号抽出部4は、生体信号としての脈拍信号や呼吸信号を圧力変動検出センサ2の検出信号から抽出するように構成してある。脈拍信号の抽出については、生体信号抽出部4が、特定の周波数帯域の信号を通過させる帯域通過フィルタ(BPF:Band Pass Filter)や低域通過フィルタ(LPF:Low Pass Filter)を用いて、圧力変動検出センサ2の検出信号のうち脈拍信号特有の周波数帯域(例えば、4〜7Hz)の信号を通過させて脈拍信号を抽出する。呼吸信号の抽出については、生体信号抽出部4が、帯域通過フィルタを用いて、圧力変動検出センサ2の検出信号のうち呼吸号特有の周波数帯域の信号を通過させて呼吸信号を抽出する。
ちなみに、生体信号としては、脈拍信号や呼吸信号に限らず、検出対象人体3の生体状態に関する信号であればよく、例えば、体動信号等その他各種の信号を抽出することもできる。
The extraction of the biological signal will be described. The biological
Incidentally, the biological signal is not limited to the pulse signal and the respiratory signal, and may be any signal relating to the biological state of the human body 3 to be detected. For example, various other signals such as a body motion signal can be extracted.
〔第2実施形態〕
この第2実施形態は、上記第1実施形態における重み付けの別実施形態であり、生体信号抽出部4が、圧力変動検出センサ2の検出信号に対してベッド1の姿勢状態に応じて検出対象部位K単位での重み付けを行い、その重み付けをした圧力変動検出センサ2の検出信号から生体信号を抽出するように構成してある。
[Second Embodiment]
This second embodiment is another embodiment of the weighting in the first embodiment, and the biological
前記生体信号抽出部4は、姿勢状態検出部11から入力する姿勢状態情報に基づいて、ベッド1の姿勢状態が第1姿勢状態であるか又は第2姿勢状態であるかを判別し、その判別結果に応じて背もたれ部位K1と着座部位K2に対して第1重み付け値N1及び第2重み付け値N2(=10−N1、N2<N1)を割り当てる。そして、生体信号抽出部4は、背もたれ部位K1に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号と着座部位K2に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号とを第1重み付け値N1と第2重み付け値N2との割合に応じて加算して、その加算した圧力変動検出センサ2の検出信号から生体信号を抽出する。
The biological
説明すると、生体信号抽出部4は、ベッド1の姿勢状態が第1姿勢状態であると判別すると、背もたれ部位K1に対して第1重み付け値N1(例えば、7)を割り当て、且つ、着座部位K2に対して第2重み付け値N2(例えば、3)を割り当てる。このように、ベッド1の姿勢状態が第1姿勢状態であると、その第1姿勢状態において確実に圧力がかかる背もたれ部位K1の重み付けが重くなるようにしている。そして、生体信号抽出部4は、背もたれ部位K1に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号と着座部位K2に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号とを第1重み付け値N1と第2重み付け値N2との割合(7:3)に応じて加算する。例えば、背もたれ部位K1に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号において振幅をN1倍したものと着座部位K2に設置している圧力変動検出センサ2の検出信号において振幅をN2倍したものとを加算する。前記生体信号抽出部4は、加算した圧力変動検出センサ2の検出信号から生体信号を抽出する。
また、生体信号抽出部4は、ベッド1の姿勢状態が第2姿勢状態であると判別すると、着座部位K2に対して第1重み付け値N1(例えば、7)を割り当て、且つ、背もたれ部位K1に対して第2重み付け値N2(例えば、3)を割り当てる。このように、ベッド1の姿勢状態が第2姿勢状態であると、その第2姿勢状態において確実に圧力がかかる着座部位K2の重み付けが重くなるようにしている。
If it demonstrates, if the biological
In addition, when the biological
〔第3実施形態〕
この第3実施形態では、生体信号抽出部4は、各圧力変動検出センサ2による検出信号の大小を数値化した検出状態値に対してベッド1の姿勢状態に応じて検出対象部位K単位での重み付けをし、その重み付けをした検出状態値に基づいて生体信号の抽出を行うか否かを判別するように構成してある。
[Third Embodiment]
In the third embodiment, the biological
前記生体信号抽出部4は、例えば、最大値を10として、圧力変動検出センサ2の検出信号の大小に応じて1〜10のいずれかの数値を検出状態値と設定している。
そして、検出状態値が大きい数値であるほど、圧力変動検出センサ2にて圧力の変動を的確に検出できていると判別できるので、検出状態値の大小によって、圧力変動検出センサ2の検出信号から有効な生体信号を抽出できるか否かを判別できる。したがって、生体信号抽出部4は、各圧力変動検出センサ2における検出状態値を合計し、その合計値と閾値とを比較することにより、圧力変動検出センサ2の検出信号から有効な生体信号を抽出できるか否かを判別できる。そこで、生体信号抽出部4は、各圧力変動検出センサ2における検出状態値の合計値が閾値以上であると、圧力変動検出センサ2の検出信号から有効な生体信号を抽出できるとして生体信号の抽出を行う。また、生体信号抽出部4は、各圧力変動検出センサ2における検出状態値の合計値が閾値未満であると、圧力変動検出センサ2の検出信号から有効な生体信号を抽出できないとして、生体信号の抽出を行わない。
For example, the biological
The larger the detection state value is, the more it can be determined that the pressure
そして、生体信号抽出部4は、各圧力変動検出センサ2における検出状態値を単純に用いるのではなく、各圧力変動検出センサ2による検出状態値に対してベッド1の姿勢状態に応じて検出対象部位K単位での重み付けをし、その重み付けをした検出状態値から求めた合計値に基づいて生体信号の抽出を行うか否かを判別する。したがって、有効な生体信号を抽出できるか否かの判別をベッド1の姿勢状態に応じて行うことができる。
The biological
説明すると、生体信号抽出部4は、姿勢状態検出部11から入力する姿勢状態情報に基づいて、ベッド1の姿勢状態が第1姿勢状態であるか又は第2姿勢状態であるかを判別し、その判別結果に応じて背もたれ部位K1と着座部位K2に対して第1重み付け値N1及び第2重み付け値N2(=10−N1、N2<N1)を割り当てる。そして、生体信号抽出部4は、各圧力変動検出センサ2における検出状態値を割り当てた第1重み付け値N1と第2重み付け値N2との割合に応じて合計し、その合計値が閾値以上であると生体信号の抽出を行うと判別し、その合計値が閾値未満であると生体信号の抽出を行わないと判別する。
To explain, the biological
例えば、生体信号抽出部4は、ベッド1の姿勢状態が第1姿勢状態であると判別すると、背もたれ部位K1に対して第1重み付け値N1(例えば、7)を割り当て、且つ、着座部位K2に対して第2重み付け値N2(例えば、3)を割り当てる。このように、ベッド1の姿勢状態が第1姿勢状態であると、その第1姿勢状態において確実に圧力がかかる背もたれ部位K1の重み付けが重くなるようにしている。そして、生体信号抽出部4は、背もたれ部位K1に設置している圧力変動検出センサ2における検出状態値と着座部位K2に設置している圧力変動検出センサ2における検出状態値とを第1重み付け値N1と第2重み付け値N2との割合(7:3)に応じて合計する。例えば、背もたれ部位K1に設置している各圧力変動検出センサ2における検出状態値をN1倍したものと着座部位K2に設置している各圧力変動検出センサ2における検出状態値をN2倍したものとを合計する。前記生体信号抽出部4は、その合計値が閾値以上であると生体信号の抽出を行うと判別し、その合計値が閾値未満であると生体信号の抽出を行わないと判別する。
また、生体信号抽出部4は、ベッド1の姿勢状態が第2姿勢状態であると判別すると、着座部位K2に対して第1重み付け値N1(例えば、7)を割り当て、且つ、背もたれ部位K1に対して第2重み付け値N2(例えば、3)を割り当てる。このように、ベッド1の姿勢状態が第2姿勢状態であると、その第2姿勢状態において確実に圧力がかかる着座部位K1の重み付けが重くなるようにしている。
For example, if the biological
In addition, when the biological
ちなみに、この第3実施形態では、生体信号の抽出を行うか否かを判別するために、重み付けをした検出状態値の合計値を求めてその合計値と閾値とを比較しているが、どのような演算により求めた値と閾値とを比較するかは適宜変更が可能である。 Incidentally, in this third embodiment, in order to determine whether or not to extract a biological signal, a total value of weighted detection state values is obtained and compared with the threshold value. Whether to compare the value obtained by such calculation with the threshold value can be changed as appropriate.
〔別実施形態〕
(1)上記第1〜第3実施形態では、背もたれ部位K1と着座部位K2とを検出対象部位Kと設定しているが、検出対象部位Kをベッド1のどのような部位に設定するかは適宜変更が可能である。例えば、検出対象人体3の腰部に相当する部分を支持する部位を検出対象部位Kと設定することもできる。
[Another embodiment]
(1) In the first to third embodiments, the backrest part K1 and the seating part K2 are set as the detection target part K. What kind of part of the
(2)上記第1〜第3実施形態では、背もたれ部位K1と着座部位K2の2つの部位を検出対象部位Kとしているが、ベッド1において設定する検出対象部位Kの数は適宜変更が可能である。例えば、背もたれ部位K1と着座部位K2に加え、検出対象人体3の腰部に相当する部分を支持する部位の3つの部位を検出対象部位Kと設定することもできる。
(2) In the first to third embodiments, the two parts, the backrest part K1 and the seating part K2, are the detection target parts K, but the number of detection target parts K set in the
(3)上記第2実施形態において、第1重み付け値N1及び第2重み付け値N1を変更設定してもよい。この場合、例えば、生体信号抽出部4が、検出対象部位K単位での圧力変動検出センサ2の検出信号における振幅の大小関係に基づいて、第1重み付け値N1及び第2重み付け値N1を変更設定することができる。
(3) In the second embodiment, the first weighting value N1 and the second weighting value N1 may be changed. In this case, for example, the biological
(4)上記第1〜第3実施形態では、寝具としてベッド1を例示したが、ベッドに限らず、その他各種の寝具を適応することができる。
(4) In the said 1st-3rd embodiment, although the
1 寝具(ベッド)
2 圧力変動検出センサ
3 検出対象人体
4 生体信号抽出部
K 検出対象部位
K1 背もたれ部位
K2 着座部位
1 Bedding (bed)
2 Pressure Fluctuation Detection Sensor 3 Detection
Claims (4)
前記寝具は、検出対象人体を支持する姿勢を変更自在な姿勢変更式であり、
前記寝具における複数の検出対象部位の夫々に設置してその検出対象部位にかかる圧力の変動を検出する圧力変動検出センサと、
前記寝具の姿勢状態に応じて前記検出対象部位単位での重み付けをした前記圧力変動検出センサの検出信号から前記生体信号を抽出する生体信号抽出部とを備えている生体信号検出装置。 A biological signal detection device that detects a biological signal corresponding to a biological state of a human body to be detected in bedding,
The bedding is a posture change type that can freely change the posture of supporting the detection target human body,
A pressure fluctuation detection sensor that is installed in each of a plurality of detection target parts in the bedding and detects a pressure fluctuation applied to the detection target part;
A biological signal detection apparatus comprising: a biological signal extraction unit that extracts the biological signal from a detection signal of the pressure fluctuation detection sensor weighted in units of the detection target part according to the posture state of the bedding.
前記検出対象部位は、少なくとも前記着座部位と背もたれ部位とを含むように設定してある請求項1〜3のいずれか1項に記載の生体信号検出装置。 The bedding comprises a seating part that supports a part corresponding to the buttocks of the detection target human body and a backrest part that supports a part corresponding to the back of the detection target human body,
The biological signal detection device according to claim 1, wherein the detection target part is set so as to include at least the seating part and a backrest part.
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010107091A1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-23 | アイシン精機株式会社 | Biological parameter monitoring method, computer program, and biological parameter monitoring device |
WO2010107092A1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-23 | アイシン精機株式会社 | Biological parameter monitoring method, computer program, and biological parameter monitoring device |
WO2010107093A1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-23 | アイシン精機株式会社 | Biological parameter monitoring method, computer program, and biological parameter monitoring device |
JP2011015785A (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Keijiro Yamamoto | Posture detector |
JP2013537830A (en) * | 2010-09-22 | 2013-10-07 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Method and apparatus for identifying a subject in a sensor-based monitoring system |
JP2014045976A (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Tokai Rubber Ind Ltd | Mattress with stimulus application function and control method therefor |
WO2014192636A1 (en) * | 2013-05-28 | 2014-12-04 | アイシン精機株式会社 | Biological information detector for vehicle seat |
JP2014231264A (en) * | 2013-05-28 | 2014-12-11 | トヨタ紡織株式会社 | Vehicular seat |
JP2017034475A (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 日本信号株式会社 | Electric field communication system and electric field communication apparatus |
JP2017127491A (en) * | 2016-01-20 | 2017-07-27 | 株式会社北電子 | Information processor, information processing method and information processing program |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04272746A (en) * | 1991-02-27 | 1992-09-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | sleep detection device |
JP2005253957A (en) * | 2004-02-10 | 2005-09-22 | Showa Denko Kk | Biological information measuring panel, biological information measuring device, and biological information measuring method |
JP2005351781A (en) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Vibration detection device, human body detection device, and bed device equipped with the same |
-
2006
- 2006-11-02 JP JP2006298879A patent/JP4868230B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04272746A (en) * | 1991-02-27 | 1992-09-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | sleep detection device |
JP2005253957A (en) * | 2004-02-10 | 2005-09-22 | Showa Denko Kk | Biological information measuring panel, biological information measuring device, and biological information measuring method |
JP2005351781A (en) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Vibration detection device, human body detection device, and bed device equipped with the same |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010107091A1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-23 | アイシン精機株式会社 | Biological parameter monitoring method, computer program, and biological parameter monitoring device |
WO2010107092A1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-23 | アイシン精機株式会社 | Biological parameter monitoring method, computer program, and biological parameter monitoring device |
WO2010107093A1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-23 | アイシン精機株式会社 | Biological parameter monitoring method, computer program, and biological parameter monitoring device |
JP5024480B2 (en) * | 2009-03-18 | 2012-09-12 | アイシン精機株式会社 | Biological parameter monitoring method, computer program, and biological parameter monitoring apparatus |
JPWO2010107092A1 (en) * | 2009-03-18 | 2012-09-20 | アイシン精機株式会社 | Biological parameter monitoring method, computer program, and biological parameter monitoring apparatus |
JP2011015785A (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Keijiro Yamamoto | Posture detector |
JP2013537830A (en) * | 2010-09-22 | 2013-10-07 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Method and apparatus for identifying a subject in a sensor-based monitoring system |
JP2014045976A (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Tokai Rubber Ind Ltd | Mattress with stimulus application function and control method therefor |
WO2014192636A1 (en) * | 2013-05-28 | 2014-12-04 | アイシン精機株式会社 | Biological information detector for vehicle seat |
JP2014231264A (en) * | 2013-05-28 | 2014-12-11 | トヨタ紡織株式会社 | Vehicular seat |
JP2017034475A (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 日本信号株式会社 | Electric field communication system and electric field communication apparatus |
JP2017127491A (en) * | 2016-01-20 | 2017-07-27 | 株式会社北電子 | Information processor, information processing method and information processing program |
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