(57)【要約】【課題】人が側臥位状態にあるときに、その状態が左側臥位であるか右側臥位であるかを非接触で判定できる寝姿勢判定装置及び寝姿勢判定方法を提供する。【解決手段】寝姿勢判定方法は、人が臥位状態にあるときに人の荷重のうち床面に平行且つ身長方向に垂直な方向の成分を第１電気信号として検出するステップと、第１電気信号の振幅が第１所定値以上のときに人が側臥位状態にあると判定し、第１所定値未満のときに人が仰臥位状態又は腹臥位状態にあると判定するステップＳ１と、人の吸気状態と呼気状態とを呼吸対応電気信号として検出するステップと、人が側臥位状態にあると判定されたときに、第１電気信号と呼吸対応電気信号との位相差に基づいて人が左側臥位状態にあるか右側臥位状態にあるかを判定するステップＳ３とを含む。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人が臥位状態にあるときに前記人の荷重のうち床面に平行且つ身長方向に垂直な方向の分力を電気信号として検出する第１センサと、
前記人の吸気状態と呼気状態とを電気信号として検出する呼吸対応センサと、を備え、
前記第１センサの検出信号の振幅が第１所定値以上のときに前記人が側臥位状態にあると判断し、前記第１所定値未満のときに前記人が仰臥位状態又は腹臥位状態にあると判断し、
前記人が側臥位状態にあると判断されたときに、前記第１センサの検出信号と前記呼吸対応センサの検出信号との位相差に基づいて前記人が左側臥位状態にあるか右側臥位状態にあるかを判定する寝姿勢判定装置。
【請求項２】
前記呼吸対応センサは、前記人が臥位状態にあるときに前記人の荷重のうち身長方向に平行な方向の成分を電気信号として検出する第２センサ及び前記人が臥位状態にあるときに前記床面に垂直な方向の成分を電気信号として検出する第３センサの少なくともいずれか一方である請求項１に記載の寝姿勢判定装置。
【請求項３】
前記第３センサの検出信号の振幅が第２所定値以上のときに前記人が腹臥位状態にあると判定し、前記第２所定値未満のときに前記人が仰臥位状態にあると判定する請求項２に記載の寝姿勢判定装置。
【請求項４】
人が臥位状態にあるときに前記人の荷重のうち床面に平行且つ身長方向に垂直な方向の成分を第１電気信号として検出するステップと、
前記第１電気信号の振幅が第１所定値以上のときに前記人が側臥位状態にあると判定し、前記第１所定値未満のときに前記人が仰臥位状態又は腹臥位状態にあると判定するステップと、
前記人の吸気状態と呼気状態とを呼吸対応電気信号として検出するステップと、
前記人が側臥位状態にあると判定されたときに、前記第１電気信号と前記呼吸対応電気信号との位相差に基づいて前記人が左側臥位状態にあるか右側臥位状態にあるかを判定するステップと、を含む寝姿勢判定方法。
【請求項５】
前記呼吸対応電気信号は、前記人が臥位状態にあるときの前記人の荷重のうち身長方向に平行な方向の成分の信号である第２電気信号及び前記人が臥位状態にあるときの前記床面に垂直な方向の成分の信号である第３電気信号の少なくともいずれか一方である請求項４に記載の寝姿勢判定方法。
【請求項６】
前記人が仰臥位状態又は腹臥位状態にあると判定されたときに、前記第３電気信号の振幅が第２所定値以上のときに前記人が腹臥位状態にあると判定し、前記第２所定値未満のときに前記人が仰臥位状態にあると判定するステップと、をさらに含む請求項５に記載の寝姿勢判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人が臥位状態にあるときの姿勢を判定する寝姿勢判定装置及び寝姿勢判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人が就寝中にあるときの姿勢を判定する装置としては、種々の技術が知られている。例えば、特許文献１においては、マットレスにかかる圧力の変動を検出するマイクと、マイクによる検出信号のうち特定の周波数帯域の信号を通過させて抽出した人の呼吸状態に対応する呼吸信号に基づいて、人の寝姿勢が仰臥位か側臥位かを判定する姿勢判断装置が開示されている。この姿勢判断装置においては、人の寝姿勢が仰臥位であるときの方が側臥位であるときよりも呼吸信号の振幅が大きくなることを利用して、呼吸信号の振幅が大きいときには人の寝姿勢が仰臥位であると判定し、呼吸信号の振幅が小さいときには人の寝姿勢が側臥位であると判定する。
【０００３】
特許文献２においては、敷き寝具の下部に挿入され、縦幅方向及び横幅方向に列状に並んで配置されて敷き寝具にかかる圧力を検出する複数の感圧素子と、それらの感圧素子によって検出された圧力値に基づいて、人の寝姿勢が仰臥位か側臥位かを判定する生体情報表示装置が開示されている。この生体情報表示装置においては、人の寝姿勢が仰臥位であるときの方が側臥位であるときよりも、敷き寝具の横幅方向において圧力差の変化度合いが緩やかであることを利用して、敷き寝具の横幅方向に並ぶ複数の感圧素子の平均圧力と人の重心に相当する位置での圧力との差を敷き寝具の縦方向に並ぶ複数の感圧素子について平均した圧力差の平均値を求める。そして、その平均値が閾値以下であると人の寝姿勢が仰臥位であると判定し、閾値よりも大きいと人の寝姿勢が側臥位であると判定する。
【０００４】
特許文献３においては、ベッドにかかる圧力の変動を検出する圧力変動検出部と、圧力変動検出部による検出信号から各々抽出した人の呼吸状態に対応する呼吸信号と人の脈拍状態に対応する脈拍信号との相関関係に基づいて、人の寝姿勢を判定する寝姿勢判定装置が開示されている。この寝姿勢判定装置においては、脈拍信号の振幅と呼吸信号の振幅との振幅比を算出し、第１寝姿勢判定値及び第２寝姿勢判定値と大小を比較することにより、人の寝姿勢が仰臥位、腹臥位、側臥位のいずれにあるかを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２３７４７９号公報
【特許文献２】特開２００５−１４４０４２号公報
【特許文献３】特開２００８−１１００３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１〜３に開示された技術においては、側臥位であることは判定できても、側臥位のうち人の左側を下にした状態である左側臥位と、人の右側を下にした状態である右側臥位との判別ができないという問題があった。
【０００７】
上記問題に鑑み、本発明は、人が側臥位状態にあるときに、その状態が左側臥位であるか右側臥位であるかを非接触で判定できる寝姿勢判定装置及び寝姿勢判定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る寝姿勢判定装置の特徴構成は、人が臥位状態にあるときに前記人の荷重のうち床面に平行且つ身長方向に垂直な方向の分力を電気信号として検出する第１センサと、前記人の吸気状態と呼気状態とを電気信号として検出する呼吸対応センサと、を備え、前記第１センサの検出信号の振幅が所定値以上のときに前記人が側臥位状態にあると判断し、前記所定値未満のときに前記人が仰臥位状態又は腹臥位状態にあると判断し、前記人が側臥位状態にあると判断されたときに、前記第１センサの検出信号と前記呼吸対応センサの検出信号との位相差に基づいて前記人が左側臥位状態にあるか右側臥位状態にあるかを判定する点にある。
【０００９】
このように、第１センサと呼吸対応センサを用いて人の呼吸に伴う荷重の変化を検出し、それらの振幅の大きさ及び位相差を求めることにより、人が左臥位状態にあるか右臥位状態にあるかを非接触で判定することができる。
【００１０】
本発明に係る寝姿勢判定装置においては、前記呼吸対応センサは、前記人が臥位状態にあるときに前記人の荷重のうち身長方向に平行な方向の成分を電気信号として検出する第２センサ及び前記人が臥位状態にあるときに前記床面に垂直な方向の成分を電気信号として検出する第３センサの少なくともいずれか一方であると好適である。
【００１１】
もし第１センサと第２センサを用いる判定と第１センサと第３センサを用いる判定の両方を実行する構成とすれば、何らかの理由で電気信号が出力されないなど一方の判定が不調のときに、他方の判定を採用することにより寝姿勢判定を継続することができ、寝姿勢判定装置の信頼性を高めることができる。また、両方の判定結果が一致したときにだけ左側臥位状態と右側臥位状態の判定結果を出力するようにすれば、より精度の高い判定を行うことができる。
【００１２】
本発明に係る寝姿勢判定装置においては、前記第３センサの検出信号の振幅が所定値以上のときに前記人が腹臥位状態にあると判定し、前記所定値未満のときに前記人が仰臥位状態にあると判定すると好適である。
【００１３】
このように、第３センサを用いて人の呼吸に伴う荷重の変化を検出し、それらの振幅の大きさを求めることにより、人が仰臥位状態にあるか腹臥位状態にあるかを非接触で判定することができる。
【００１４】
本発明に係る寝姿勢判定方法の特徴は、人が臥位状態にあるときに前記人の荷重のうち床面に平行且つ身長方向に垂直な方向の成分を第１電気信号として検出するステップと、前記第１電気信号の振幅が所定値以上のときに前記人が側臥位状態にあると判定し、前記所定値未満のときに前記人が仰臥位状態又は腹臥位状態にあると判定するステップと、前記人の吸気状態と呼気状態とを呼吸対応電気信号として検出するステップと、前記人が側臥位状態にあると判定されたときに、前記第１電気信号と前記呼吸対応電気信号との位相差に基づいて前記人が右側臥位状態にあるか左側臥位状態にあるかを判定するステップと、を含む点にある。
【００１５】
このように、人の呼吸に伴う荷重の変化を検出した第１電気信号と呼吸対応電気信号を用いて、それらの振幅の大きさ及び位相差を求めることにより、人が左臥位状態にあるか右臥位状態にあるかを非接触で判定することができる。
【００１６】
本発明に係る寝姿勢判定方法においては、前記呼吸対応電気信号は、前記人が臥位状態にあるときの前記人の荷重のうち身長方向に平行な方向の成分の信号である第２電気信号及び前記人が臥位状態にあるときの前記床面に垂直な方向の成分の信号である第３電気信号の少なくともいずれか一方であると好適である。
【００１７】
もし第１電気信号と第２電気信号を用いる判定と第１電気信号と第３電気信号を用いる判定の両方を実行する構成とすれば、何らかの理由で第２電気信号又は第３電気信号が出力されないなど一方の判定が不調のときに、他方の判定を採用することにより寝姿勢判定を継続することができ、寝姿勢判定装置の信頼性を高めることができる。また、両方の判定結果が一致したときにだけ左側臥位状態と右側臥位状態の判定結果を出力するようにすれば、より精度の高い判定を行うことができる。
【００１８】
本発明に係る寝姿勢判定方法においては、前記人が仰臥位状態又は腹臥位状態にあると判定されたときに、前記第３電気信号の振幅が所定値以上のときに前記人が腹臥位状態にあると判定し、前記所定値未満のときに前記人が仰臥位状態にあると判定するステップと、をさらに含むと好適である。
【００１９】
このように、人の呼吸に伴う荷重の変化を検出した第３電気信号を用いて、それらの振幅の大きさを求めることにより、人が仰臥位状態にあるか腹臥位状態にあるかを非接触で判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る寝姿勢判定装置を備えたベッドに人が臥位状態にあることを表す斜視図である。
【図２】寝姿勢判定装置の回路構成を表すブロック図である。
【図３】人が仰臥位状態にあることを表す平面図である。
【図４】人が仰臥位状態にあるときのＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力の時間変化を表すグラフである。
【図５】人が腹臥位状態にあることを表す平面図である。
【図６】人が腹臥位状態にあるときのＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力の時間変化を表すグラフである。
【図７】人が左側臥位状態にあることを表す平面図である。
【図８】人が左側臥位状態にあるときのＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力の時間変化を表すグラフである。
【図９】人が右側臥位状態にあることを表す平面図である。
【図１０】人が右側臥位状態にあるときのＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力の時間変化を表すグラフである。
【図１１】寝姿勢判定部における寝姿勢を判定するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
１．寝姿勢判定装置の構造
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１に、本実施形態に係る寝姿勢判定装置１０が備えられたベッド１に人５が横たわっている状態、すなわち臥位状態にあることを表す斜視図を示す。図２に、寝姿勢判定装置１０の回路構成を表すブロック図を示す。寝姿勢判定装置１０は、荷重センサ１１，フィルタ処理部１２，信号増幅部１３，Ａ／Ｄ変換部１４，演算処理部１５，記憶部１６から構成される。
【００２２】
図１に示すように、ベッド１はベッドフレーム２の上にマットレス４を載置して構成されており、マットレス４の上に人５が横たわっている。ベッド１は床の上に載置されている。この状態で、床面に平行で且つ人５の肩幅の方向をＸ軸、床面に平行で且つ身長の方向をＹ軸、床面に垂直な方向をＺ軸とし、各軸の矢印の向きを正方向とする。ベッドフレーム２は４本の脚３を備えており、脚３が床と接している箇所に荷重センサ１１が備えられている。荷重センサ１１は、ベッド１に臥位状態にある人５の荷重を、例えば０．１秒ごとに検出し出力する。荷重センサ１１はトータルの荷重だけでなく、その荷重のＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各方向の分力（以下、単にＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力とも称する）も同時に検出し、出力することが可能である。荷重センサ１１のうち、Ｘ軸分力を検出し出力する部分が第１センサの一例であり、Ｙ軸分力を検出し出力する部分が第２センサの一例であり、Ｚ軸分力を検出し出力する部分が第３センサの一例である。荷重センサ１１のうち、Ｙ軸分力を検出し出力する部分とＺ軸分力を検出し出力する部分とをまとめたものが呼吸対応センサの一例である。荷重センサ１１のうち、Ｘ軸分力の検出信号が第１電気信号の一例であり、Ｙ軸分力の検出信号が第２電気信号の一例であり、Ｚ軸分力の検出信号が第３電気信号の一例である。荷重センサ１１のうち、Ｙ軸分力の検出信号とＺ軸分力の検出信号とをまとめたものが呼吸対応信号の一例である。荷重センサ１１は、脚３が床と接している箇所だけではなく、脚３の付け根など他の場所に備えられていてもよい。また、荷重センサ１１の代わりに、圧力センサを用いてもよい。
【００２３】
図１に示すように、フィルタ処理部１２，信号増幅部１３，Ａ／Ｄ変換部１４，演算処理部１５，記憶部１６は筐体に収められており、筐体内部の回路と荷重センサ１１とはケーブル２１により電気的に接続されている。
【００２４】
フィルタ処理部１２は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）又はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）から構成されており、荷重センサ１１から出力されたＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力のそれぞれの検出信号に含まれるノイズを除去して、検出信号のみを抽出する。以下、Ｘ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力のそれぞれの検出信号を一括称呼するときは、単に検出信号と称する。
【００２５】
信号増幅部１３は、寝姿勢の判定が可能となる信号強度になるまで検出信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換部１４はアナログ信号である検出信号をデジタル信号に変換する。
【００２６】
演算処理部１５は、入力された検出信号から寝姿勢を判定し、その結果を出力する。演算処理部１５は、分力演算部１７，寝姿勢判定部１８，判定結果出力部１９から構成される。分力演算部１７は、４個の荷重センサ１１それぞれのＸ軸分力の検出信号，Ｙ軸分力の検出信号，Ｚ軸分力の検出信号を軸ごとに合算する演算を行い、人５が臥位状態にあるときの荷重のＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力を算出する。寝姿勢判定部１８は、分力演算部１７の演算結果に基づいて、人５の臥位状態の寝姿勢が仰臥位，腹臥位，左側臥位，右側臥位のいずれであるかを判定する。寝姿勢判定部１８における寝姿勢の判定手順については後述する。判定結果出力部１９は、寝姿勢判定部１８の判定結果を出力する。
【００２７】
記憶部１６は、判定結果出力部１９から出力された判定結果を記憶する。記憶部１６に判定結果を蓄積することにより、人５の睡眠中の臥位状態の変化を知ることができる。この判定結果の蓄積に基づいて、臥位状態に応じた寝具を提供することが可能になる。また、判定結果をコントローラ２０に入力することにより、空調・照明等を制御して人５が快適な睡眠を得られる環境を作ることができる。
【００２８】
２．寝姿勢判定手順
以下に、分力演算部１７にて算出されたＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力に基づいて、人５の寝姿勢を判定する手順について説明する。図３に、人５が仰臥位状態にあることを表す平面図を示す。図４に、人５が仰臥位状態にあるときのＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力の時間変化を表すグラフを示す。図５に、人５が腹臥位状態にあることを表す平面図を示す。図６に、人５が腹臥位状態にあるときのＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力の時間変化を表すグラフを示す。図７に、人５が左側臥位状態にあることを表す平面図を示す。図８に、人５が左側臥位状態にあるときのＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力の時間変化を表すグラフを示す。図９に、人５が右側臥位状態にあることを表す平面図を示す。図１０に、人５が右側臥位状態にあるときのＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力の時間変化を表すグラフを示す。図１１に、寝姿勢判定部１８において寝姿勢を判定するフローチャートを示す。
【００２９】
図４に示すように、人５が仰臥位状態にあるときは、Ｘ軸分力はほぼ一定である。一方、Ｙ軸分力は時間と共に変化している。また、Ｚ軸分力はＹ軸分力と逆位相で変化し且つその全振幅は予め決められた値であるＢよりも小さい。全振幅の値Ｂは、第２所定値の一例である。人５が息を吸うと胸がふくらむので、これに伴いＹ軸の正方向の荷重が増える。すなわち、人５が息を吸ったときにＹ軸分力は最大値となり、息を吐いたときに最小値となる。また、人５が息を吸って胸がふくらむと背中が反った状態になり、背中がマットレス４から離れてＺ軸方向の荷重が小さくなり、息を吐くと背中が元に戻り、背中がマットレス４を押しつけてＺ軸方向の荷重が大きくなる。すなわち、人５が呼吸することによりＺ軸分力は変化する。従って、仰臥位状態にあるときのＺ軸分力は、人５が息を吸ったときに最小値となり、息を吐いたときに最大値となる。この結果、仰臥位状態においては、Ｙ軸分力とＺ軸分力とは逆位相となる。なお、人５の呼吸によるＹ軸分力の時間変化は、人５の臥位状態が腹臥位，左側臥位，右側臥位のときでも仰臥位状態と同じ関係、すなわち息を吸ったときに最大値、息を吐いたときに最小値となり、振幅もほとんど変化しないので、Ｙ軸分力を人５の吸気状態と呼気状態との判断に使用することができる。
【００３０】
図６に示すように、人５が腹臥位状態にあるときは、仰臥位状態と同様、Ｘ軸分力はほぼ一定である。一方、Ｙ軸分力は、仰臥位状態と同様、時間と共に変化している。また、Ｚ軸分力はＹ軸分力と同位相で変化し且つその全振幅はＢよりも大きい。Ｙ軸分力は、上述したように、人５が息を吸ったときに最大値となり、息を吐いたときに最小値となる。一方、腹臥位状態で人５が息を吸って胸がふくらむと、背骨を基準にして胸がマットレス４に押しつけられてＺ軸方向の荷重が大きくなるので、人５が息を吸ったときにＺ軸分力は最大値となり、息を吐いたときに最小値となる。そのため、腹臥位状態のときには、仰臥位状態のときとは逆に、Ｙ軸分力とＺ軸分力とは同位相となる。また、胸がマットレス４に押しつけられる分、Ｚ軸分力の全振幅もＢよりも大きくなる。
【００３１】
図８に示すように、人５が左側臥位状態にあるときは、Ｘ軸分力は変化し、全振幅がＡよりも大きくなる。全振幅の値Ａは、第１所定値の一例である。これは、人５は呼吸することにより、胸のふくらみとバランスをとるために、頭が前後すなわちＸ軸方向に動くためである。すなわち、左側臥位状態にあるときは、人５が息を吸ったときに人５の頭は後方（Ｘ軸の正方向）に動き、息を吐いたときに頭は前方に動く。この結果、人５が左側臥位状態にあるときは、Ｘ軸分力とＹ軸分力とは同位相となる。また、Ｚ軸分力はＹ軸分力と逆位相で変化し且つその全振幅はＢよりもかなり小さい。全振幅がＢよりもかなり小さい理由は、人５の呼吸による胸のふくらみ等は人５の身体の前後方向への動きであるが、側臥位状態にあるときは、前後方向の身体の変化はＺ軸に対して垂直方向に生じるためである。
【００３２】
図１０に示すように、人５が右側臥位状態にあるときは、Ｘ軸分力は変化し、全振幅がＡよりも大きくなる。これは上述したように、人５の呼吸により、胸のふくらみとバランスをとるために、人５の頭が前後、すなわちＸ軸方向に動くためである。すなわち、右側臥位状態にあるときは、人５が息を吸ったときに人５の頭は後方（Ｘ軸の負方向）に動き、息を吐いたときに頭は前方に動く。この結果、人５が右側臥位状態にあるときは、Ｘ軸分力とＹ軸分力とは逆位相となる。また、左側臥位状態と同様、Ｚ軸分力はＹ軸分力と逆位相で変化し且つ全振幅はＢよりもかなり小さい。
【００３３】
次に、図１１に示す寝姿勢を判定するフローチャートについて説明する。図１１に示すように、分力演算部１７から出力されて寝姿勢判定部１８に入力されたＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力は、最初にＸ軸分力の全振幅がＡ未満か否かの判断がなされる（Ｓ１）。Ｘ軸分力の全振幅がＡ未満（Ｓ１がＹｅｓ）であれば、人５は仰臥位状態又は腹臥位状態にあると判断され、Ｘ軸分力の全振幅がＡ以上（Ｓ１がＮｏ）であれば、人５は側臥位状態にあると判断される。上述したように、人５は呼吸することにより、頭が前後に動く。仰臥位，腹臥位，側臥位の各状態のうち、Ｘ軸分力が時間と共に変化するのは側臥位状態のときのみである。従って、Ｘ軸分力の全振幅がＡ以上であることは、頭の前後方向がＸ軸に平行になっていることを示しており、人５は側臥位状態にあると判断される。
【００３４】
Ｘ軸分力の全振幅がＡ未満（Ｓ１がＹｅｓ）のときは、次に、Ｚ軸分力の全振幅がＢ未満か否かの判断がなされる（Ｓ２）。Ｚ軸分力の全振幅がＢ未満（Ｓ２がＹｅｓ）であれば、人５は仰臥位状態にあると判定され、Ｚ軸分力の全振幅がＢ以上（Ｓ２がＮｏ）であれば、人５は腹臥位にあると判定される。上述したように、人５の呼吸により胸がふくらむ。そして、Ｚ軸分力の全振幅の大きさは、人５が息を吸ったときに胸がマットレス４を押しつけているか否かに対応している。従って、Ｚ軸分力の全振幅がＢ以上であれば、胸がマットレス４に押しつけられていることを示し、人５は腹臥位状態にあると判定される。また、Ｚ軸分力の全振幅がＢ未満であれば、胸はマットレス４に押しつけられていないことを示し、人５は仰臥位状態にあると判定される。
【００３５】
Ｘ軸分力の全振幅がＡ以上（Ｓ１がＮｏ）のときは、次に、Ｘ軸分力の位相とＹ軸分力の位相の比較がなされる（Ｓ３）。Ｘ軸分力とＹ軸分力の位相差が９０°未満（Ｓ３がＹｅｓ）のときは、Ｘ軸分力とＹ軸分力の位相は同位相寄りであるため人５は左側臥位にあると判定され、位相差が９０°〜１８０°（Ｓ３がＮｏ）のときは、Ｘ軸分力とＹ軸分力の位相は逆位相寄りであるため人５は右側臥位にあると判定される。上述したように、人５の呼吸によるＹ軸分力の時間変化は、人５が左側臥位状態のときも右側臥位状態のときも同じであるのに対し、Ｘ軸分力の時間変化は、人５が左側臥位状態のときと右側臥位状態のときとでは正負が逆になるため、左側臥位状態においてはＸ軸分力とＹ軸分力とは同位相となり、右側臥位状態においてはＸ軸分力とＹ軸分力とは逆位相となる。
【００３６】
このように、荷重センサ１１により人５の荷重のＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力を検出し、それらの振幅の大きさ及び位相差を求めることにより、人５の臥位状態を非接触で判定することができる。
【００３７】
本実施形態におけるＸ軸、又はＹ軸の正負方向を逆にすることにより、左側臥位状態と右側臥位状態にあるときのＸ軸分力とＹ軸分力の位相差の関係が逆になったとしてもよいことは言うまでもない。また、図８，図１０に示すように、左側臥位状態と右側臥位状態のいずれのときにも、Ｙ軸分力とＺ軸分力とは逆位相となっているので、左側臥位状態と右側臥位状態を判別するのに、Ｘ軸分力とＹ軸分力の位相差ではなく、Ｘ軸分力とＺ軸分力の位相差により判別してもよい。すなわち、ステップＳ３においては、Ｚ軸分力を人５の吸気状態と呼気状態との判断に使用することができる。ただし、人５が側臥位状態のときはＺ軸分力の全振幅は小さいので信号増幅部１３の増幅率を高める必要がある。このように、Ｘ軸分力とＹ軸分力の位相差とＸ軸分力とＺ軸分力の位相差の両方を求めることにより、何らかの理由で検出信号が出力されないなど一方の判定が不調のときに、他方の判定を採用することにより左側臥位状態と右側臥位状態の判定を継続することができ、寝姿勢判定装置１０の信頼性を高めることができる。なお、左側臥位状態と右側臥位状態の判定に際し、Ｙ軸分力とＺ軸分力のいずれか一方だけを用いることだけに限定する必要はない。Ｘ軸分力とＹ軸分力、Ｘ軸分力とＺ軸分力の両方の位相差を求めて、それら両方の判定結果が一致したときにだけ左側臥位状態と右側臥位状態の判定結果を出力することにより、より精度の高い判定を行うことができる。
【００３８】
本実施形態における荷重センサ１１は、１個のセンサでＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各分力を検出し出力することができる仕様のものであったが、これに限られるものではない。一軸方向だけを検出できる仕様の荷重センサ１１を用いて、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各方向の荷重をそれぞれ別々の荷重センサ１１で検出するように寝姿勢判定装置１０を構成してもよい。
【００３９】
本実施形態はベッド１に対して寝姿勢判定装置１０を適用したが、これだけに限られるものではない。車両用シートなどのシート類に適用することができるのは当然である。
【００４０】
本実施形態は、人５の呼吸に伴う荷重のＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力の振幅の大きさ及び位相差を求めることにより人５の臥位状態を判定したが、これだけに限られるものではない。人５の心拍に伴う荷重のＸ軸分力，Ｙ軸分力，Ｚ軸分力の振幅の大きさ及び位相差を求めることにより人５の臥位状態を判定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、人が臥位状態にあるときの姿勢を判定する寝姿勢判定装置及び寝姿勢判定方法に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
５        人
１０      寝姿勢判定装置
１１      荷重センサ（第１センサ，第２センサ，第３センサ，呼吸対応センサ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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