(57)【要約】【課題】就寝者の身体各部の位置を効率的に検出することができる位置検出装置、並びにこの位置検出装置を利用した呼吸検出装置及び心拍計測装置を提供する。【解決手段】位置検出装置１は、圧力値４２に相当する圧力信号をそれぞれ出力可能な複数の圧力センサ４１がマトリクス状に配置された体圧分布センサ４と、就寝者Ａの寝姿及び身体部位毎に圧力センサ４１，４１・・を占め得る範囲及びその範囲内の圧力センサ４１，４１・・に係る圧力値４２，４２・・の条件を特定パターンとして格納する特定パターン格納手段と、圧力値４２，４２・・の集合である体圧分布情報４４に対し特定パターンをスキャン開始位置から隣接する位置に対し順次に当てはめて条件を判定するスキャン手段と、条件が充足された場合に特定パターンが体圧分布情報４４において占める位置に基づいて対応する寝姿における身体部位の位置を決定する身体部位位置決定手段とを備えている。【選択図】図１
2014151042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力値に相当する圧力信号をそれぞれ出力可能な複数の圧力センサが、行と列を有するマトリクス状に配置されており、寝具に敷かれている体圧分布センサと、
使用者が前記寝具で寝姿を取った状態における所定の身体部位に対応している、前記圧力センサを占め得る範囲、及びその範囲内の前記圧力センサに係る前記圧力値の条件を、前記寝姿及び前記身体部位に係る特定パターンとして格納する特定パターン格納手段と、
複数の前記圧力値の、前記マトリクス状の配置に従った集合である体圧分布情報に対し、前記特定パターンを、所定のスキャン開始位置から、前記行の方向あるいは前記列の方向において隣接する位置に対し順次に当てはめて、前記条件を順次に判定するスキャン手段と、
前記スキャン手段により前記条件が充足されたと判定された場合に、前記特定パターンが前記体圧分布情報において占める位置に基づいて、対応する前記寝姿における前記身体部位又はこれに関連する関連身体部位の位置を決定する身体部位位置決定手段と
を備えたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記身体部位は、前記使用者において左右又は上下で対となる個々の部位であり、
前記関連身体部位は、対となる前記身体部位に関連する身体部位であり、
個々の前記身体部位に係る前記スキャン開始位置は、対となる前記身体部位の配置に応じ、前記体圧分布情報における左若しくは右又は上若しくは下であり、
前記体圧分布情報における前記特定パターンの順次の当てはめを行う範囲は、対となる前記身体部位の個々の配置に応じ、前記体圧分布情報における左部若しくは右部又は上部若しくは下部に限定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記条件は、前記圧力センサを占め得る範囲中における前記圧力センサの数未満の数の任意の前記圧力値が、何れも所定閾値以上となることである
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記身体部位及び前記関連身体部位の少なくとも一方は、前記使用者の胸である請求項１ないしは請求項３の何れかに記載の位置検出装置により検出された前記胸の位置に基づいて、
前記使用者の胸部の呼吸に関する胸部呼吸計測値を計測する
ことを特徴とする呼吸計測装置。
【請求項５】
前記身体部位及び前記関連身体部位の少なくとも一方は、前記使用者の腰である請求項１ないしは請求項３の何れかに記載の位置検出装置により検出された前記腰の位置に基づいて、
前記使用者の腹部の呼吸に関する腹部呼吸計測値を計測する
ことを特徴とする呼吸計測装置。
【請求項６】
前記胸部呼吸計測値及び前記腹部呼吸計測値の少なくとも一方について、複数の計測値が蓄積された計測値群として格納すると共に、
前記計測値群と自己相関のない、前記胸部呼吸計測値及び前記腹部呼吸計測値の少なくとも一方を、前記計測値群から排除する計測値群自己相関確保手段を更に備えた
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の呼吸計測装置。
【請求項７】
検出された前記胸の位置又は前記腰の位置における前記圧力値の配置に応じ、前記圧力値に対する重み付けをして、前記胸部呼吸計測値又は前記腹部呼吸計測値を計測する
ことを特徴とする請求項４ないしは請求項６の何れかに記載の呼吸計測装置。
【請求項８】
前記身体部位及び前記関連身体部位の少なくとも一方は、前記使用者の胸である請求項１ないしは請求項３の何れかに記載の位置検出装置により検出された前記胸の位置に基づいて、
前記使用者の心拍に関する心拍計測値を計測する
ことを特徴とする心拍計測装置。
【請求項９】
前記心拍計測値について、複数の心拍計測値が蓄積された心拍計測値群として格納すると共に、
前記心拍計測値群と自己相関のない、前記心拍計測値を、前記心拍計測値群から排除する心拍計測値群自己相関確保手段を更に備えた
ことを特徴とする請求項８に記載の心拍計測装置。
【請求項１０】
検出された前記胸の位置における前記圧力値の配置に応じ、前記圧力値に対する重み付けをして、前記心拍計測値を計測する
ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の心拍計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力センサをマトリクス状に配置した体圧分布センサを用いて、就寝者の身体各部の位置を検出する位置検出装置、並びに、この位置検出装置を用いて、就寝者の呼吸計測位置や心拍計測位置を検出し、呼吸や心拍の状況を計測する、呼吸計測装置及び心拍計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
就寝者の体動や位置を検知して、その検知結果に基づき、就寝者の起き上がり動作用であるベッド装置のリクライニングを制御する就寝装置が知られている（下記特許文献１参照）。
この就寝装置では、ベッド装置において圧力センサが面状に配置されており、当該圧力センサにより就寝者の身体全体の圧力分布（等圧線）を把握した後、荷重が大きく就寝者の体幹の中心と相当する部位を頭部から足部まで結ぶことで、就寝者の寝姿勢の形状が判定される。
又、寝姿勢に応じ、頭部及び足部をそれぞれ結んだ直線の両端における最も圧力のかかる部位が腰と判定され、このように判定された腰の位置を支点としてベッド装置のリクライニングが駆動される（特許文献１の［００１７］，［００１９］や図２〜図４参照）。
【０００３】
又、レム睡眠か否かを所定時間内の体動回数に基づき判定するために、身体の各部の位置を特定する睡眠監視装置が知られている（下記特許文献２参照）。
この睡眠監視装置では、所定の分布で感圧素子を有するセンサシートがベッドに設置されている。又、制御器のメモリには、各寝姿の全身における各荷重分布の特徴量が記録されている。制御器は、センサシートの各感圧素子からの荷重信号を処理し、全体の荷重分布を二値化したうえでその特徴量を得る。
そして、制御器は、メモリにおける各荷重分布の特徴量と、センサシートの荷重分布の特徴量とを照合して、使用者の現在の寝姿を検出する。制御器は、検出した寝姿に基づいて身体各部（頭部、腰部、足部、両手）の各位置を特定し、特定された各位置が変化した場合に変化の回数をカウントする（特許文献１の［００２２］〜［００３３］や図１，図３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３２１９４２号公報
【特許文献２】特開２０００−３１６８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの装置では、身体全体の圧力分布をまず取得し、その全体的分布を解析して身体各部の位置を検出する。従って、身体各部の位置検出に際し、広範囲の圧力分布の取得と、その分布の解析とを必要とし、情報処理量が多くなる。
そこで、本発明は、就寝者の身体各部の位置を効率的に検出することができる位置検出装置、並びにこの位置検出装置を利用した呼吸検出装置及び心拍計測装置を提供することを主な目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、位置検出装置にあって、圧力値に相当する圧力信号をそれぞれ出力可能な複数の圧力センサが、行と列を有するマトリクス状に配置されており、寝具に敷かれている体圧分布センサと、使用者が前記寝具で寝姿を取った状態における所定の身体部位に対応している、前記圧力センサを占め得る範囲、及びその範囲内の前記圧力センサに係る前記圧力値の条件を、前記寝姿及び前記身体部位に係る特定パターンとして格納する特定パターン格納手段と、複数の前記圧力値の、前記マトリクス状の配置に従った集合である体圧分布情報に対し、前記特定パターンを、所定のスキャン開始位置から、前記行の方向あるいは前記列の方向において隣接する位置に対し順次に当てはめて、前記条件を順次に判定するスキャン手段と、前記スキャン手段により前記条件が充足されたと判定された場合に、前記特定パターンが前記体圧分布情報において占める位置に基づいて、対応する前記寝姿における前記身体部位又はこれに関連する関連身体部位の位置を決定する身体部位位置決定手段とを備えたことを特徴とするものである。
本発明において、圧力値は、加えられた圧力と対応する値であればどのようなものでも良く、スキャン手段等において、処理前、処理中あるいは処理後に、別の形式の値に変換されるものであっても良い。
請求項２に記載の発明は、上記発明にあって、前記身体部位は、前記使用者において左右又は上下で対となる個々の部位であり、前記関連身体部位は、対となる前記身体部位に関連する身体部位であり、個々の前記身体部位に係る前記スキャン開始位置は、対となる前記身体部位の配置に応じ、前記体圧分布情報における左若しくは右又は上若しくは下であり、前記体圧分布情報における前記特定パターンの順次の当てはめを行う範囲は、対となる前記身体部位の個々の配置に応じ、前記体圧分布情報における左部若しくは右部又は上部若しくは下部に限定されていることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、上記発明にあって、前記条件は、前記圧力センサを占め得る範囲中における前記圧力センサの数未満の数の任意の前記圧力値が、何れも所定閾値以上となることであることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、呼吸計測装置にあって、前記身体部位及び前記関連身体部位の少なくとも一方は、前記使用者の胸である上記位置検出装置により検出された前記胸の位置に基づいて、前記使用者の胸部の呼吸に関する胸部呼吸計測値を計測することを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、呼吸計測装置にあって、前記身体部位及び前記関連身体部位の少なくとも一方は、前記使用者の腰である上記位置検出装置により検出された前記腰の位置に基づいて、前記使用者の腹部の呼吸に関する腹部呼吸計測値を計測することを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、上記発明にあって、前前記胸部呼吸計測値及び前記腹部呼吸計測値の少なくとも一方について、複数の計測値が蓄積された計測値群として格納すると共に、前記計測値群と自己相関のない、前記胸部呼吸計測値及び前記腹部呼吸計測値の少なくとも一方を、前記計測値群から排除する計測値群自己相関確保手段を更に備えたことを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、上記発明にあって、検出された前記胸の位置又は前記腰の位置における前記圧力値の配置に応じ、前記圧力値に対する重み付けをして、前記胸部呼吸計測値又は前記腹部呼吸計測値を計測することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項８に記載の発明は、心拍計測装置にあって、前記身体部位及び前記関連身体部位の少なくとも一方は、前記使用者の胸である上記位置検出装置により検出された前記胸の位置に基づいて、前記使用者の心拍に関する心拍計測値を計測することを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、上記発明にあって、前記心拍計測値について、複数の心拍計測値が蓄積された心拍計測値群として格納すると共に、前記心拍計測値群と自己相関のない、前記心拍計測値を、前記心拍計測値群から排除する心拍計測値群自己相関確保手段を更に備えたことを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、上記発明にあって、検出された前記胸の位置における前記圧力値の配置に応じ、前記圧力値に対する重み付けをして、前記心拍計測値を計測することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、処理速度が速くて処理結果が正確である位置検出を行うことができる。
請求項２に記載の発明によれば、使用者に係る一般的な配置に即したスキャン範囲として正確な検出に資することができるし、スキャンに関する処理量を適切に減らすことができ、より一層処理速度が速くて処理結果が正確である位置検出を行うことができる。
請求項３に記載の発明によれば、身体部位の大枠の特徴を捉えながら、その大枠内の微差である個体差を吸収することができ、さほど処理量を増やすことなく、より一層正確な位置検出を行うことができる。
請求項４，５に記載の発明によれば、処理速度が速くて処理結果が正確である呼吸計測装置を提供することができる。
請求項６に記載の発明によれば、呼吸と関連性の薄い圧力値を区別可能として、より正確な呼吸計測値群を提供することが可能となる。
請求項７に記載の発明によれば、一般的な使用者の実状に即した、より一層正確な呼吸計測値を得ることが可能となる。
請求項８に記載の発明によれば、処理速度が速くて処理結果が正確である心拍計測装置を提供することができる。
請求項９に記載の発明によれば、心拍と関連性の薄い圧力値を区別可能として、より正確な心拍計測値群を提供することが可能となる。
請求項１０に記載の発明によれば、一般的な使用者の実状に即した、より一層正確な心拍計測値を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１形態に係る位置検出装置の模式図である。
【図２】図１における体圧分布センサの模式図である。
【図３】図１における（ａ）仰臥肩特定パターン，（ｂ）仰臥腰特定パターン，（ｃ）側臥胸特定パターン，（ｄ）側臥腰特定パターンの模式図である。
【図４】図１の位置検出装置が実行する処理のフローチャートである。
【図５】図４の体圧分布スキャン処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、図４の体圧分布スキャン処理中、仰臥時の右肩を検出する処理の模式図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、図４の体圧分布スキャン処理中、仰臥時の左肩を検出する処理の模式図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、図５の仰臥肩スキャン処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】図４の測定位置決定処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】図９の処理中、右肩位置と左肩位置から胸位置を検出する処理の模式図である。
【図１１】図４の計測処理Ｓ５の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】図１１の処理中、各圧力値から腹式呼吸計測情報を得る処理の模式図である。
【図１３】（ａ）は本発明の第２形態に係る仰臥胸特定パターンの模式図であり、（ｂ）はその変更例の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施の形態の例やその変更例につき、適宜図面に基づいて説明する。なお、当該形態は、下記の例に限定されない。
【００１２】
［第１形態の構成等］
図１は本発明の第１形態に係る位置検出装置１の模式図であって、位置検出装置１は、寝具２と、寝具２に敷かれた体圧分布センサ４と、コンピュータ６を有する。
【００１３】
寝具２は、位置検出装置１の使用者としての就寝者Ａが寝ることのできる器具であり、ここではベッドであるが、マットレスや布団であっても良い。
【００１４】
体圧分布センサ４は、図２にも示すように、複数の圧力センサ４１，４１・・を有するマット状のセンサである。
圧力センサ４１，４１・・は、行と列を有するマトリクス状に配置されており、ここでは１６行１６列を有するように配置されているが、行や列の数を増減して良い。又、各圧力センサ４１の感知可能な領域の広さは、様々に設定することができる。更に、圧力センサ４１，４１・・が任意の列（あるいは任意の行）においてジグザグ状に並んでいたとしても、列（行）が設定可能であれば、マトリクス状の配置といえる。
圧力センサ４１，４１・・は、体圧分布センサ４の全体に亘り配置されている。尚、圧力センサ４１，４１・・は、体圧分布センサ４の一部（中央部等）にのみ配置されるようにして良い。
各圧力センサ４１は、感知可能な領域において加えられた圧力に係る圧力値４２に相当する圧力信号を出力可能である。尚、各圧力センサ４１は、圧力信号を、所定の単位における圧力値４２そのものの形式で出力しても良いし、所定の単位における圧力値４２に対応する別の形式で出力しても良い。即ち、圧力値４２や圧力信号の単位や形式は、どのように設定されていても良い。
体圧分布センサ４は、寝具２における就寝者Ａが就寝する部位の表面に敷かれており、一般的な成人の体型を持つ就寝者Ａの首部から大腿部をカバーする長さを有していて、その長さと同様な幅を有している。尚、体圧分布センサ４は、寝具２の内部に設置されても良い。又、体圧分布センサ４の長さや幅は、就寝者Ａ全体をカバーする長さとしたり、幅を長さより小さくしたりする等、適宜変更することができる。
体圧分布センサ４は、全圧力センサ４１で検知した一揃いの圧力値４２，４２・・の組を、圧力センサ４１，４１・・の位置に応じた順序で出力可能である。このような圧力値４２，４２・・の一組の出力は、所定の微小時間（例えば数十ミリ秒間程度）内に行われる。又、体圧分布センサ４は、圧力値４２，４２・・の一組を出力した後、所定時間（例えば１秒間程度）の間隔を置いて圧力値４２，４２・・の別の一組を出力可能であり、更に適宜圧力値４２，４２・・組を繰り返し出力可能である。尚、圧力値４２，４２・・の一組を得る微小時間は、例えば数ミリ秒間から１秒間程度、あるいは数秒間から十数秒間、数十秒間程度まで変更可能であるが、短いほど処理能力が必要となり結果が正確になり得る。又、圧力値４２，４２・・の一組を得た後に次の圧力値４２，４２・・の一組を得る際の間隔も、同様に適宜変更可能である。
位置検出装置１では、どの圧力値４２，４２・・の組かの区別をするため、圧力値４２，４２・・の一組が出力される微小時間内の時刻（例えば微小時間の始まりの時刻）を指標時刻４３とし、圧力値４２，４２・・の各組と当該指標時刻４３とを関連付けて扱う。尚、圧力値４２，４２・・の組に対し、出力の際に連番を順次に付したり、互いに異なる識別符号を付したりする等、時刻とは別の指標を付することにより、圧力値４２，４２・・の組同士を区別しても良い。
ある指標時刻４３における一揃いの圧力値４２の組は、その指標時刻４３に係る体圧分布を示し、その指標時刻４３に関連付けられた体圧分布を示す情報が、体圧分布情報４４である。即ち、体圧分布情報４４は、体圧分布センサ４における圧力センサ４１，４１・・の配置に従った順序で、指標時刻４３における圧力値４２，４２・・を並べた、圧力値４２，４２・・の集合である。
尚、体圧分布センサ４は、各圧力値４２に対し、その圧力値４２を示した圧力センサ４１の位置を示す情報をそれぞれ付した状態で、圧力値４２，４２・・を出力するものに変更して良い。又、複数の指標時刻４３に係る体圧分布情報４４を平均等により総合する等、体圧分布情報４４について演算を経て得るものとしても良く、この場合の指標時刻４３を演算により得ても良い。
【００１５】
コンピュータ６は、体圧分布センサ４とのインターフェイス６１と、情報の格納手段６２と、表示手段６３と、操作入力手段６４と、これらを制御する制御手段６９を備えている。
インターフェイス６１の具体例として、各種の端子が挙げられる。
格納手段６２の具体例として、ハードディスク、揮発性又は不揮発性のメモリ、メモリディスク及びそのドライブ、あるいはこれらの組合せが挙げられる。
表示手段６３の具体例として、フラットディスプレイ、７セグメント表示器、あるいはこれらの組合せが挙げられる。
操作入力手段６４の具体例として、キーボード、ポインティングデバイス、あるいはこれらの組合せが挙げられる。
制御手段６９の具体例として、ＣＰＵが挙げられる。
【００１６】
格納手段６２には、就寝者Ａにおける仰臥時の肩（肩甲骨）の位置をスキャンにより検出する際に用いる仰臥肩特定パターン７１が格納されている。
仰臥肩特定パターン７１は、図３（ａ）に示すような仰臥肩セル情報７２と、仰臥肩判定条件情報７３を含む。
仰臥肩セル情報７２は、任意の圧力センサ４１に対応するセルＣについて、仰臥時の肩のスキャン時に順次確認する範囲を示す情報であり、３行３列の互いに隣接するセルＣ，Ｃ・・を有している。換言すれば、仰臥肩セル情報７２は、一般的な就寝者Ａが仰臥姿勢を取った状態における肩に対応している、圧力センサ４１，４１・・を占め得る範囲を、３行３列の互いに隣接するセルＣ，Ｃ・・の範囲とすることを示している。尚、仰臥肩セル情報７２における行や列の数を増減することができる。
仰臥肩判定条件情報７３は、仰臥肩セル情報７２内のセルＣ，Ｃ・・における圧力値４２，４２・・に関する条件を示す情報であり、仰臥肩セル情報７２で示される９個のセルＣ，Ｃ・・の内、何れか３個のセルＣ，Ｃ・・における圧力値４２，４２・・が、所定閾値（仰臥肩接触閾値７３ａ）を超える（ことで仰臥時の肩の検出と扱う）、という条件を示している。換言すれば、仰臥肩判定条件情報７３は、就寝者Ａが仰臥姿勢を取った状態における肩に対応している、仰臥肩セル情報７２の示す範囲の圧力値４２，４２・・の条件として、何れか３個の圧力値４２，４２・・が仰臥肩接触閾値７３ａを超えるものとすることを示している。尚、仰臥肩判定条件情報７３における、閾値を超えるセルＣ，Ｃ・・の数や、閾値を超えるセルＣ，Ｃ・・の互いの位置の限定の有無や、閾値の種類の数を、様々に変えて良い。
仰臥肩特定パターン７１は、後述するように、右肩の検出と左肩の検出の際に共通して用いられる。右肩あるいは左肩は、就寝者Ａにおいて、左右で対となる個々の身体部位である。
【００１７】
又、格納手段６２には、就寝者Ａにおける仰臥時の腰の位置をスキャンにより検出する際に用いる仰臥腰特定パターン７４が格納されている。
仰臥腰特定パターン７４は、図３（ｂ）に示すような仰臥腰セル情報７５と、仰臥腰判定条件情報７６を含む。
仰臥腰セル情報７５は、仰臥時の腰のスキャン時に順次確認するセルＣ，Ｃ・・の範囲を示す情報であり、１行３列の互いに隣接するセルＣ，Ｃ・・を有している。換言すれば、仰臥腰セル情報７５は、就寝者Ａが仰臥姿勢を取った状態における腰に対応している、圧力センサ４１，４１・・を占め得る範囲を、１行３列の互いに隣接するものとすることを示している。
仰臥腰判定条件情報７６は、仰臥腰セル情報７５の３個のセルＣ，Ｃ・・の圧力値４２，４２・・が、何れも所定閾値（仰臥腰接触閾値７６ａ）を超える（ことで仰臥時の腰の検出と扱う）、という条件に係る情報である。換言すれば、仰臥腰判定条件情報７６は、就寝者Ａが仰臥姿勢を取った状態における腰に対応している、仰臥腰セル情報７５の示す範囲の圧力値４２，４２・・の条件として、何れの圧力値４２，４２・・も仰臥腰接触閾値７６ａを超えるものとすることを示している。
尚、仰臥腰特定パターン７４について、仰臥肩特定パターン７１の変更例と同様に変更して良い。
【００１８】
更に、格納手段６２には、就寝者Ａにおける側臥時の胸の位置をスキャンにより検出する際に用いる側臥胸特定パターン７７が格納されている。
側臥胸特定パターン７７は、図３（ｃ）に示すような側臥胸セル情報７８と、側臥胸判定条件情報７９を含む。
側臥胸セル情報７８は、側臥時の胸のスキャン時に順次確認するセルＣ，Ｃ・・の範囲を示す情報であり、４行２列の互いに隣接するセルＣ，Ｃ・・を有している。換言すれば、側臥胸セル情報７８は、就寝者Ａが側臥姿勢を取った状態における胸に対応している、圧力センサ４１，４１・・を占め得る範囲を、４行２列の互いに隣接するものとすることを示している。
側臥胸判定条件情報７９は、側臥胸セル情報７８の８個のセルＣ，Ｃ・・の圧力値４２，４２・・が、何れも所定閾値（側臥胸接触閾値７９ａ）を超える（ことで側臥時の胸の検出と扱う）、という条件に係る情報である。換言すれば、側臥胸判定条件情報７９は、就寝者Ａが側臥姿勢を取った状態における胸に対応している、側臥胸セル情報７８の示す範囲の圧力値４２，４２・・の条件として、何れの圧力値４２，４２・・も側臥胸接触閾値７９ａを超えるものとすることを示している。
尚、側臥胸特定パターン７７について、仰臥肩特定パターン７１の変更例と同様に変更して良い。
【００１９】
又更に、格納手段６２には、就寝者Ａにおける側臥時の腰の位置をスキャンにより検出する際に用いる側臥腰特定パターン８０が格納されている。
側臥腰特定パターン８０は、図３（ｄ）に示すような側臥腰セル情報８１と、側臥腰判定条件情報８２を含む。
側臥腰セル情報８１は、側臥時の腰のスキャン時に順次確認するセルＣ，Ｃ・・の範囲を示す情報であり、２行２列の互いに隣接するセルＣ，Ｃ・・を有している。換言すれば、側臥腰セル情報８１は、就寝者Ａが側臥姿勢を取った状態における腰に対応している、圧力センサ４１，４１・・を占め得る範囲を、２行２列の互いに隣接するものとすることを示している。
側臥腰判定条件情報８２は、側臥腰セル情報８１の４個のセルＣ，Ｃ・・の圧力値４２，４２・・が、何れも所定閾値（側臥腰接触閾値８２ａ）を超える（ことで側臥時の腰の検出と扱う）、という条件に係る情報である。換言すれば、側臥腰判定条件情報８２は、就寝者Ａが側臥姿勢を取った状態における腰に対応している、側臥腰セル情報８１の示す範囲の圧力値４２，４２・・の条件として、何れの圧力値４２，４２・・も側臥腰接触閾値８２ａを超えるものとすることを示している。
尚、側臥腰特定パターン８０について、仰臥肩特定パターン７１の変更例と同様に変更して良い。
【００２０】
上述した仰臥肩特定パターン７１，仰臥腰特定パターン７４，側臥胸特定パターン７７，側臥腰特定パターン８０における、仰臥や側臥の相違は、就寝者Ａの寝姿の相違に相当し、肩や腰の相違は、就寝者Ａの身体部位の相違に相当する。
そして、仰臥肩特定パターン７１，仰臥腰特定パターン７４，側臥胸特定パターン７７，側臥腰特定パターン８０を格納する格納手段６２は、特定パターン格納手段を構成する。
【００２１】
加えて、格納手段６２には、各種の閾値を決定するための閾値決定プログラム９０と、体圧分布センサ４から各指標時刻４３に係る体圧分布を取得するための体圧分布取得プログラム９１と、当該体圧分布をスキャンして就寝者Ａにおける身体の各部位（胸・腰）を検出するための体圧分布スキャンプログラム９２と、検出された胸・腰の位置に応じて呼吸や心拍を測定する圧力センサ４１，４１・・の範囲を決定するための測定位置決定プログラム９３と、当該圧力センサ４１，４１・・の範囲における圧力値４２，４２・・を演算して呼吸や心拍の計測値を得るための呼吸心拍計測プログラム９４が格納されている。
制御手段６９は、これらのプログラムを適宜実行することで、呼吸や心拍の計測位置を検出し、呼吸や心拍を計測する処理を行う。
尚、各種プログラムにつき互いに統合したり、あるプログラムを更に細分化したりすることができる。
【００２２】
又、格納手段６２には、就寝者Ａの体重値Ａ１や、後述する右肩右境界列目Ｒ、左肩左境界列目Ｌが格納される。
更に、格納手段６２には、後述する右肩検出位置情報１０１、左肩検出位置情報１０２、仰臥腰検出位置情報１０３、側臥胸検出位置情報１０４、側臥腰検出位置情報１０５、並びに胸式呼吸測定位置情報１１１、腹式呼吸測定位置情報１１２、及び心拍測定位置情報１１３が格納される。
加えて、格納手段６２には、後述する胸式呼吸計測関数１１５、腹式呼吸計測関数１１６（重み付け情報１３１，１３２を含む）、及び心拍計測関数１１７、並びに胸式呼吸計測情報１２１、腹式呼吸計測情報１２２、及び心拍計測情報１２３が格納される。
【００２３】
［第１形態の位置検出動作等］
次に、位置検出装置１の主に位置検出に関する動作例を説明する。
図４は、位置検出装置１が実行する処理のフローチャートである。
【００２４】
コンピュータ６の制御手段６９は、閾値決定プログラム９０を実行し、就寝者Ａの体重に応じて各種の閾値を決定する閾値決定処理Ｓ１を行う。
閾値決定処理Ｓ１にあって、制御手段６９は、就寝者Ａの体重値Ａ１を入力手段６４からの入力により取得し、入力された体重値Ａ１からそれぞれ所定の算出式により算出された値を閾値とする。例えば、仰臥時に多様な就寝者Ａの肩甲骨が寝具２に及ぼす圧力についての体重値に応じた変化を表す関数を予め決定して格納しておき、制御手段６９は、その関数に入力された体重値を代入して、仰臥肩接触閾値７３ａを得る。又、仰臥腰接触閾値７６ａ，側臥胸接触閾値７９ａ，側臥腰接触閾値８２ａについても、同様とする。
制御手段６９は、得られた各種の閾値を、格納手段６２に格納する。
尚、制御手段６９は、初期の体圧分布情報４４から体重値Ａ１を推定し、その推定された体重値Ａ１から各種の閾値を算出しても良い。又、寝具２に就寝者Ａの体重値Ａ１を測定する体重測定手段を設け、制御手段６９は当該体重測定手段から体重値Ａ１を得、当該体重値Ａ１から各種の閾値を得ても良い。更に、閾値決定プログラム９０やこれに基づく処理を省略し、所定の閾値を用いるようにしても良い。
【００２５】
次いで、制御手段６９は、体圧分布取得プログラム９１を実行し、体圧分布センサ４から、インターフェイス６１を介し、同一の指標時刻４３における体圧分布情報４４を取得する、体圧分布取得処理Ｓ２を行う。
制御手段６９は、体圧分布取得処理Ｓ２において、体圧分布情報４４を、当該指標時刻４３を含んだ状態で、格納手段６２に格納する。
尚、体圧分布センサ４につき、体圧分布情報４４における各圧力値４２を、これに対応する別の形式の圧力値あるいは圧力信号として出力するものとし、制御手段６９は、当該圧力値あるいは圧力信号を、圧力値４２の形式に変換するようにして良い。
【００２６】
続いて、制御手段６９は、体圧分布スキャンプログラム９２を実行し、体圧分布スキャン処理Ｓ３を行う。図５に、体圧分布スキャン処理Ｓ３のフローチャートを示す。体圧分布スキャンプログラム９２を実行し、体圧分布スキャン処理Ｓ３を行う制御手段６９は、スキャン手段を構成する。
制御手段６９は、体圧分布スキャン処理Ｓ３において、仰臥時の肩に係る、図６及び図７に示すような、体圧分布情報４４に対する２つのスキャンを併行して行う（仰臥肩スキャン処理Ｓ３１、図８（ａ），（ｂ））。尚、これら２つのスキャンは、前者（後者）を先として、順次に行っても良い。
図６のスキャンは、仰臥時の就寝者Ａの右肩を検出することを目的とし、体圧分布情報４４の左上隅をスキャン開始位置として、１列目から所定列目（右肩右境界列目Ｒ、ここでは１６列中９列目）までに亘り行われる。即ち、右肩に係るスキャン開始位置は、右肩が仰臥時に左に配置されることに応じ、体圧分布情報４４における左上とされる。又、右肩に係る仰臥肩特定パターン７１の順次の当てはめを行う範囲は、右肩の当該配置に応じ、前記体圧分布情報における左部に（右肩右境界列目Ｒにより）限定されている。
図７のスキャンは、仰臥時の就寝者Ａの左肩を検出することを目的とし、体圧分布情報４４の右上隅をスキャン開始位置として、特定列目（左肩左境界列目Ｌ、ここでは１６列中８列目）から最終列目までに亘り行われる。即ち、左肩に係るスキャン開始位置は、左肩が仰臥時に右に配置されることに応じ、体圧分布情報４４における右上とされる。又、左肩に係る仰臥肩特定パターン７１の順次の当てはめを行う範囲は、左肩の当該配置に応じ、前記体圧分布情報における右部に（左肩左境界列目Ｌにより）限定されている。
対となる右肩部位と左肩部位の各位置を検出することで、後述の通り、右肩部位と左肩部位を含有する関連身体部位である胸部位の位置を検出することが可能となる。
尚、体圧分布情報４４の１列目は左端とし、体圧分布情報４４の１列目は上端とする。体圧分布情報４４の上下左右は、体圧分布センサ４を上方から見た場合のものとし、仰臥時の就寝者Ａにおける頭の方向が上方向で、足の方向が下方向で、右手の方向が左方向で、左手の方向が右方向である。
又、右肩右境界列目Ｒや左肩左境界列目Ｌを様々に変更でき、例えばこれらを同一列目としたり、右肩右境界列目Ｒをより小さく且つ左肩左境界列目Ｌをより大きくして互いに離れるようにしたり、逆に右肩右境界列目Ｒをより大きく且つ左肩左境界列目Ｌをより小さくして互いに広くオーバーラップするようにしたりして良い。
更に、例えば上下端の行や左右端の列を省略する等、体圧分布情報４４の内の一部を少なくとも何れかのスキャン処理においてスキャンの対象としないようにすることができる
。換言すれば、スキャン処理の対象となる圧力値４２，４２・・の集合を、ある指標時刻における一揃いの圧力値４２，４２・・の一部に限ることができる。
【００２７】
仰臥肩スキャン処理Ｓ３１の内、図６で示されるスキャンの処理（図８（ａ）の仰臥右肩スキャン処理Ｓ３１ａ）について説明する。
まず、制御手段６９は、仰臥肩特定パターン７１の仰臥肩セル情報７２を参照し、仰臥時の肩を検出するための仰臥肩スキャン処理Ｓ３１にあっては、３行３列のセルＣ，Ｃ・・を基準とすることを把握する（図８（ａ）のステップＳ３１１）。又、ステップＳ３１１では、仰臥肩特定パターン７１の仰臥肩判定条件情報７３を参照し、仰臥時の肩を検出するための仰臥肩スキャン処理Ｓ３１にあっては、基準となるセルＣ，Ｃ・・の集合（３行３列のセルＣ，Ｃ・・）中の各圧力値４２，４２・・の内、何れか３個の圧力値４２，４２・・が仰臥肩接触閾値７３ａを超えるか否かを判定基準とすることを把握する。尚、仰臥肩判定条件情報７３の参照を、後述のステップＳ３１２の後で行っても良い。
次に、制御手段６９は、スキャン位置の初期設定を行う（ステップＳ３１２）。即ち、制御手段６９は、右肩スキャン時のスキャン位置Ｂの開始位置を、体圧分布情報４４の左上隅（１行目の１列目）とする。尚、仰臥時の右肩のスキャン位置Ｂは、基準（３行３列）のセルＣ，Ｃ・・の内の左上隅のセルＣに着目して指定するが、他のセルＣに着目して指定しても良い。
続いて、制御手段６９は、スキャン位置ＢにおけるセルＣ，Ｃ・・の各圧力値４２，４２・・が、仰臥肩判定条件情報７３に係る条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ３１３）。
スキャン開始直後では、図６（ａ）に示されるように、体圧分布情報４４の左上隅がスキャン位置Ｂとなり、その位置における基準のセルＣ，Ｃ・・中の圧力センサ４１，４１・・の圧力値４２，４２・・が参照される（体圧分布情報４４における、１行目の１列目から３列目と、２行目の１列目から３列目と、３行目の１列目から３列目）。
制御手段６９は、圧力値４２，４２・・と仰臥肩接触閾値７３ａを参照して当該条件の充足又は非充足を判断し、条件を満たさない場合（ステップＳ３１３でＮｏ）、最後のスキャン位置Ｂでない限り（ステップＳ３１４でＮｏ）スキャン位置Ｂを次に移動して（ステップＳ３１５）、ステップ３１３を繰り返す。尚、最後のスキャン位置Ｂであれば（ステップＳ３１４でＹｅｓ）、次の指標時刻４３の体圧分布情報４４に係る処理に移行する。
他方、制御手段６９は、当該条件を満たす場合（ステップＳ３１３でＹｅｓ）、現在のスキャン位置ＢにおけるセルＣ，Ｃ・・の位置を右肩の存在する位置であるとして、右肩の検出とする（ステップＳ３１６）。制御手段６９は、当該スキャン位置Ｂ（当該セルＣ，Ｃ・・の位置）を示す情報を、右肩検出位置情報１０１として、スキャンした体圧分布情報４４の指標時刻４３を含む状態で、格納手段６２に格納し、右肩に関する今回のスキャンを以後続けずに終了する。
【００２８】
ステップＳ３１５におけるスキャン位置Ｂの移動は、次のように順次行われる。
即ち、制御手段６９は、スキャン位置Ｂを、図６（ａ）の開始位置に次いで、図６（ｂ）に示すように、行はそのままで１列右に移動する（体圧分布情報４４における、１行目の２列目から４列目と、２行目の２列目から４列目と、３行目の２列目から４列目）。
制御手段６９は、同様にスキャン位置Ｂを順次１列ずつ右に移動する。そして、制御手段６９は、スキャン位置Ｂが所定列目（右肩右境界列目Ｒ）となると（図６（ｃ）参照）、次のスキャン位置Ｂとして、図６（ｄ）に示すように、次行の左端を設定する（体圧分布情報４４における、２行目の１列目から３列目と、３行目の１列目から３列目と、４行目の１列目から３列目）。制御手段６９は、この次行においても、スキャン位置Ｂを右肩右境界列目Ｒ以内で順次１列ずつ右に移動する。
制御手段６９は、ステップ３１３で条件充足（Ｙｅｓ）とならない限り、スキャン位置Ｂの移動を、最終行目で右肩右境界列目Ｒである最後のスキャン位置Ｂまで行う（ステップＳ３１４参照）。
【００２９】
仰臥肩スキャン処理Ｓ３１の内、図７で示されるスキャンの処理（図８（ｂ）の仰臥左肩スキャン処理Ｓ３１ｂ）について説明する。
このスキャンは、図６のスキャン（図８（ａ）のステップＳ３１１〜Ｓ３１６）と略同様に行われる（図８（ｂ）のステップＳ３２１〜Ｓ３２６）。
ステップＳ３２１は、ステップＳ３１１と同様である。
ステップＳ３２２の初期設定において、スキャン開始時のスキャン位置Ｂは、右上隅とされる。尚、基準のセルＣ，Ｃ・・における、スキャン位置Ｂ移動時に着目するセルＣは、右上隅のものである。
ステップＳ３２３はステップＳ３１３と同様であり、ステップＳ３２４はステップＳ３１４と同様である。
又、ステップＳ３２５におけるスキャン位置Ｂの移動は、次のように順次行われる。
即ち、制御手段６９は、スキャン位置Ｂを、図７（ａ）の開始位置（体圧分布情報４４における、１行目の１４列目から１６列目と、２行目の１４列目から１６列目と、３行目の１４列目から１６列目）に次いで、図７（ｂ）に示すように、行はそのままで１列左に移動する（体圧分布情報４４における、１行目の１３列目から１５列目と、２行目の１３列目から１５列目と、３行目の１３列目から１５列目）。
制御手段６９は、同様にスキャン位置Ｂを順次１列ずつ左に移動する。そして、制御手段６９は、スキャン位置Ｂが特定列目（左肩左境界列目Ｌ）となると（図７（ｃ）参照）、次のスキャン位置Ｂとして、図７（ｄ）に示すように、次行の右端を設定する（体圧分布情報４４における、２行目の１４列目から１６列目と、３行目の１４列目から１６列目と、４行目の１４列目から１６列目）。制御手段６９は、この次行においても、スキャン位置Ｂを右肩右境界列目Ｒ以内で順次１列ずつ右に移動する。
制御手段６９は、ステップ３２３で条件充足（Ｙｅｓ）とならない限り、スキャン位置Ｂの移動を、最終行目で左肩左境界列目Ｌである最後のスキャン位置Ｂまで行う（ステップＳ３１４参照）。
これに対し、制御手段６９は、左肩の検出時には（ステップＳ３２６）、スキャン位置Ｂ（セルＣ，Ｃ・・の位置）を示す情報を、左肩検出位置情報１０２として、スキャンした体圧分布情報４４の指標時刻４３に関連付けられた状態で、格納手段６２に格納し、左肩に関する今回のスキャンを継続することなく完了とする。
尚、仰臥肩セル情報７２に代えて、右肩用の仰臥右肩セル情報と左肩用の仰臥左肩セル情報を個別に用いるようにして良いし、仰臥肩判定条件情報７３（仰臥肩接触閾値７３ａ）に代えて、右肩用の仰臥右肩判定条件情報（仰臥右肩接触閾値）と左肩用の仰臥左肩判定条件情報（仰臥左肩接触閾値）を用いるようにしても良い。
【００３０】
一方、制御手段６９は、仰臥腰スキャン処理Ｓ３２において、仰臥肩スキャン処理Ｓ３１における右肩のスキャンと略同様にして仰臥時の腰の位置を検出する。仰臥腰スキャン処理Ｓ３２においては、右肩及び左肩のスキャン範囲を分けた同時検出のような並列分散的な検出は行われない。尚、仰臥腰スキャン処理Ｓ３２を仰臥肩スキャン処理Ｓ３１と同時に行って良く、他のスキャン処理においても同様である。
即ち、制御手段６９は、体圧分布情報４４の左上隅から、仰臥腰特定パターン７４の仰臥腰セル情報７５で示される１行３列のセルＣ，Ｃ・・を順次右へ又下へ移動し、仰臥腰判定条件情報７６で示される条件の充足・非充足を都度判定する。制御手段６９は、当該条件について、４行２列のセルＣ，Ｃ・・の全てが仰臥腰接触閾値７６ａを超えているか否かで判定する。仰臥時の腰のスキャンにおいて、右肩右境界列目Ｒのような境界はなく、体圧分布情報４４の右端までスキャンされて、次行に移行される。
制御手段６９は、当該条件の充足が判定された場合には、現在の基準のセルＣ，Ｃ・・の位置（スキャン位置Ｂ）を、仰臥腰検出位置情報１０３として、格納手段６２に格納し、仰臥時の腰に関する今回のスキャンを完了する。
尚、スキャン位置Ｂの移動（各種特定パターンの順次の当てはめ）は、右上から左下としたり、左下から右上としたりすることができる。更に、まず端の列を上下にスキャンして、次列に移行するようにすることもできる。又、仰臥時の腰のスキャンにおいても、基準のセルＣ，Ｃ・・中の何れかのセルＣ，Ｃ・・に注目して良い。これらの変更例は、他のスキャン処理においても適宜同様に存在する。
【００３１】
又、制御手段６９は、側臥胸スキャン処理Ｓ３３において、仰臥腰スキャン処理Ｓ３２におけるスキャンと同様にして側臥時の腰の位置を検出する。
即ち、制御手段６９は、体圧分布情報４４の左上隅から、側臥胸特定パターン７７の仰臥腰セル情報７８で示される４行２列のセルＣ，Ｃ・・を順次右へ又下へ移動し、側臥胸判定条件情報７９で示される条件の充足・非充足を都度判定する。制御手段６９は、当該条件について、４行２列のセルＣ，Ｃ・・の全てが仰臥腰接触閾値７９ａを超えているか否かで判定する。
制御手段６９は、当該条件の充足が判定された場合には、現在のスキャン位置Ｂを、側臥胸検出位置情報１０４として、スキャンした体圧分布情報４４の指標時刻４３を含む状態で格納手段６２に格納し、側臥時の胸に関する今回のスキャンを完了する。
【００３２】
更に、制御手段６９は、側臥腰スキャン処理Ｓ３４において、仰臥腰スキャン処理Ｓ３２や側臥胸スキャン処理Ｓ３３におけるスキャンと同様にして側臥時の腰の位置を検出する。
即ち、制御手段６９は、体圧分布情報４４の左上隅から、側臥胸特定パターン８０の仰臥腰セル情報８１で示される４行２列のセルＣ，Ｃ・・を順次右へ又下へ移動し、側臥胸判定条件情報８２で示される条件の充足・非充足を都度判定する。制御手段６９は、当該条件について、２行２列のセルＣ，Ｃ・・の全てが仰臥腰接触閾値８２ａを超えているか否かで判定する。
制御手段６９は、当該条件の充足が判定された場合には、現在のスキャン位置Ｂを、側臥腰検出位置情報１０５として、スキャンした体圧分布情報４４の指標時刻４３を含む状態で格納手段６２に格納し、側臥時の胸に関する今回のスキャンを完了する。
尚、仰臥時の肩や腰、あるいは側臥時の胸や腰に係るスキャンの順序は、上記以外に様々に変更することができるし、これらスキャンの一部又は全部は、同時に処理されるようにしても良い。又、仰臥時の腰を検出した場合には、側臥時の腰のスキャンをスキップするようにして良く、両肩や胸についても同様である。
【００３３】
そして、制御手段６９は、測定位置決定プログラム９２を実行し、図９に示すような、呼吸や心拍に係る計測位置を決定する測定位置決定処理Ｓ４を行う。測定位置決定プログラム９２を実行し、測定位置決定処理Ｓ４を行う制御手段６９は、身体部位位置決定手段を構成する。尚、制御手段６９による、右肩検出位置情報１０１，左肩検出位置情報１０２，仰臥腰検出位置情報１０３，側臥胸検出位置情報１０４，側臥腰検出位置情報１０５の格納手段６２への格納について、身体部位位置決定手段と捉えても良い。
制御手段６９は、測定位置決定処理Ｓ４において、同一の指標時刻４３に係る右肩検出位置情報１０１と左肩検出位置情報１０２の双方が存在している（右肩と左肩を検出している）場合には（ステップＳ４１でＹｅｓ）、これらの情報に基づいて、就寝者Ａの胸位置（胸の占める領域）を特定し、胸式呼吸測定位置情報１１１として格納手段６２に格納し、又心拍測定位置情報１１３として格納手段６２に格納する（ステップＳ４２）。
制御手段６９は、図１０に示すように、右肩検出位置情報１０１が示す領域と、左肩検出位置情報１０２が示す領域と、これらの間の領域（右肩検出位置情報１０１及び左肩検出位置情報１０２に対する拡張領域１２１）を、就寝者Ａの胸位置として検出する（ハッチング部分）。
制御手段６９は、拡張領域１２１を、次のように決定する。即ち、まず右肩検出位置情報１０１が示す領域の右上隅と、左肩検出位置情報１０２が示す領域の左上隅を、線Ｎ１で結ぶ。又、右肩検出位置情報１０１が示す領域の右下隅と、左肩検出位置情報１０２が示す領域の左下隅を線Ｎ２で結ぶ。そして、右肩検出位置情報１０１の右辺と、左肩検出位置情報１０２の左辺と、線Ｎ１，Ｎ２で囲まれる領域以内において全体が収まる圧力センサ４１，４１・・の組合せを、拡張領域１２１とする。
尚、右肩検出位置情報１０１が示す領域と左肩検出位置情報１０２が示す領域とをそのまま合わせた領域（拡張領域１２１のない領域）を、就寝者Ａの胸位置として検出して良い。又、右肩検出位置情報１０１が示す領域と左肩検出位置情報１０２が示す領域（と拡張領域）を合わせた領域より狭い特定の領域について、胸位置として検出して良い。更に、拡張領域について、線Ｎ１，Ｎ２が通る圧力センサ４１，４１・・も含めたり、線Ｎ１，Ｎ２を考慮せず、右肩検出位置情報１０１等より圧力センサ４１の１個分だけ四方にはみ出した領域等として決定したりして良い。加えて、胸式呼吸測定位置情報１１１と心拍測定位置情報１１３で領域を別個に分けても良い。更に、就寝者Ａにおいて上下で対となる頭と腰の身体部位を、それぞれ上又は下から開始する上部又は下部に限定したスキャンにより検出し、これらの身体部位の間にある背骨の位置を関連身体部位の位置として決定しても良い。
【００３４】
制御手段６９は、ステップＳ４２の後や、右肩検出位置情報１０１と左肩検出位置情報１０２の一方（又は双方）が取得できなかった場合には（ステップＳ４１でＮｏ）、ステップＳ４３の処理に移行する。
制御手段６９は、今回注目している指標時刻４３において、仰臥腰検出位置情報１０３が存在している（仰臥時の腰を検出している）場合には（ステップＳ４３でＹｅｓ）、この情報に基づいて、就寝者Ａの腰位置を特定し、腹式呼吸測定位置情報１１２として格納手段６２にその指標時刻４３を含む状態で格納する（ステップＳ４４）。
制御手段６９は、仰臥腰検出位置情報１０３が示す圧力センサ４１，４１・・の範囲を、そのまま腹式呼吸測定位置情報１１２とする。
尚、腹式呼吸測定位置情報１１２について、仰臥腰検出位置情報１０３が示す領域に対する拡張領域を設定しても良いし、仰臥腰検出位置情報１０３が示す領域内の特定の領域に限定しても良く、以下同様である。
【００３５】
制御手段６９は、ステップＳ４４の後や、仰臥時腰非検出時には（ステップＳ４３でＮｏ）、ステップＳ４５の処理に移行する。
制御手段６９は、今回注目している指標時刻４３において、側臥胸検出位置情報１０４が存在している（側臥時の胸を検出している）場合には（ステップＳ４５でＹｅｓ）、この情報に基づいて、就寝者Ａの胸位置を特定し、胸式呼吸測定位置情報１１１及び心拍測定位置情報１１３として格納手段６２にその指標時刻４３に関連付けて格納する（ステップＳ４６）。
制御手段６９は、側臥胸検出位置情報１０４が示す圧力センサ４１，４１・・の範囲を、そのまま胸式呼吸測定位置情報１１１として格納手段６２に格納し、又心拍測定位置情報１１３として格納手段６２に格納する。無論この場合にも、胸式呼吸測定位置情報１１１の示される領域と心拍測定位置情報１１３で示される領域を別個に分けても良い。
【００３６】
制御手段６９は、ステップＳ４６の後や、側臥時胸非検出時には（ステップＳ４５でＮｏ）、ステップＳ４７の処理に移行する。
制御手段６９は、今回注目している指標時刻４３において、側臥腰検出位置情報１０５が存在している（側臥時の腰を検出している）場合には（ステップＳ４７でＹｅｓ）、この情報に基づいて、就寝者Ａの腰位置を特定し、腹式呼吸測定位置情報１１２として格納手段６２にその指標時刻４３を含んだ状態で格納する（ステップＳ４６）。
制御手段６９は、側臥腰検出位置情報１０５が示す圧力センサ４１，４１・・の範囲を、そのまま腹式呼吸測定位置情報１１２として格納手段６２に格納する。
尚、仰臥時の腰を検出した場合には、側臥時の腹式呼吸測定位置の決定処理をスキップするようにして良く、両肩や胸についても同様である。又、複数の（所定の）指標時刻４３に亘る胸式呼吸測定位置情報１１１、腹式呼吸測定位置情報１１２、心拍測定位置情報１１３を（全体の内の所定割合以上出現する圧力センサ４１，４１・・の範囲を採用する等により）総合して、総合された胸式呼吸測定位置情報１１１、腹式呼吸測定位置情報１１２、心拍測定位置情報１１３を作成して良い。この複数の指標時刻４３の範囲は、情報の種類により別のものとすることができる。更に、測定位置決定処理Ｓ４中の仰臥・側臥時の胸・腰位置の各決定の処理について、対応するスキャン処理（図５のＳ３１〜Ｓ３４の何れか）の後半で行っても良い。加えて、右肩検出位置情報１０１，左肩検出位置情報１０２，仰臥腰検出位置情報１０３，側臥胸検出位置情報１０４，側臥腰検出位置情報１０５の少なくとも何れかに基づいて、体圧分布センサ４の全て（あるいは大半）の圧力センサ４１，４１・・を二分（区分）して、その区分の一方を胸式呼吸測定位置情報１１１等とし、他方を腹式呼吸測定位置情報１１２としても良い。
【００３７】
［第１形態の計測動作等］
続いて、位置検出装置１の主に計測に関する動作例を説明する。
制御手段６９は、測定位置決定処理Ｓ４の後、呼吸心拍計測プログラム９４を実行し、計測処理Ｓ５（図４）を行う。
【００３８】
図１１は、位置検出装置１が実行する計測処理Ｓ５のフローチャートである。
制御手段６９は、胸式呼吸測定位置情報１１１で示される範囲における圧力センサ４１，４１・・の各圧力値４２を所定の関数（胸式呼吸計測関数１１５）により演算して、胸式呼吸の状態を示す胸式呼吸計測情報１２１（胸式呼吸圧力値を始めとする計測値等）を計測し、格納手段６２に格納する（ステップＳ５１）。胸式呼吸計測情報１２１は、胸部呼吸計測値に相当する。又、胸式呼吸計測関数１１５としては、ここでは当該範囲内の全圧力値４２の平均値を算出するものを採用している。尚、胸式呼吸計測関数１１５として、当該範囲内の上位所定数の圧力値４２の平均値等に変更して良く、他の関数についても同様である。
更に、制御手段６９は、指標時刻４３毎に胸式呼吸計測情報１２１（胸式呼吸計測関数１１５により得られた計測値）を、格納手段６２において計測値群として蓄積しておき、所定数以上計測値が計測値群として蓄積された場合に、当該計測値群における計測値の平均値を算出し、今回の胸式呼吸計測情報１２１（計測値）がこの平均値より特定値以上離れているか（ここでは大きいか）否かを判定する（ステップＳ５２）。制御手段６９は、今回の計測値が計測値群の平均値より特定値以上高くなければ（ステップＳ５２でＮｏ）、今回の胸式呼吸計測情報１２１を計測値群に組み入れ、特定値以上高ければ（ステップＳ５２でＹｅｓ）、今回の胸式呼吸計測情報１２１を計測値群に組み入れない（ステップＳ５４）。即ち、制御手段６９は、過去の計測値群に対して自己相関のない計測値は計測値群から排除することで（計測値群自己相関確保手段）、自己相関のある計測値群を作成することが可能である。
【００３９】
次いで、制御手段６９は、腹式呼吸測定位置情報１１２で示される範囲における圧力センサ４１，４１・・の各圧力値４２を所定の関数（腹式呼吸計測関数１１６）により演算して、腹式呼吸の状態を示す腹式呼吸計測情報１２２（腹式呼吸圧力等）を計測し、格納手段６２に格納する（ステップＳ５５）。腹式呼吸計測情報１２２は、腹部呼吸計測値に相当する。
ここで、腹式呼吸計測関数１１６として、図１２に模式的に示すように、腹式呼吸測定位置情報１１２で示される範囲における圧力センサ４１，４１・・の各圧力値４２について、当該範囲における位置に応じた重み付けをして腹式呼吸計測情報１２２を得るものとする。
即ち、腹式呼吸測定位置情報１１２として仰臥時のものが得られている場合には、図１２（ａ）で示される重み付け情報１３１の通り、腹式呼吸測定位置情報１１２中１行目１列目の圧力値４２（ｐ１１）に重み付け係数ω１１を乗じ、１行目２列目の圧力値４２（ｐ１２）に重み付け係数ω１２を乗じ、１行目３列目の圧力値４２（ｐ１３）に重み付け係数ω１３を乗じて、腹式呼吸計測情報１２２を得る。ここでは、重み付け係数ω１１，ω１３を重み付け係数ω１２より大きくして、仰臥時の腰の一般的な圧力分布に合致した重み付けをなしている。
又、腹式呼吸測定位置情報１１２として側臥時のものが得られている場合には、図１２（ｂ）で示される重み付け情報１３２の通り、腹式呼吸測定位置情報１１２中１行目１列目の圧力値４２（ｐ１１）に重み付け係数ω１１を乗じ、１行目２列目の圧力値４２（ｐ１２）に重み付け係数ω１２を乗じ、２行目１列目の圧力値４２（ｐ２１）に重み付け係数ω２１を乗じ、２行目２列目の圧力値４２（ｐ２２）に重み付け係数ω２２を乗じて、腹式呼吸計測情報１２２を得る。重み付け情報１３２における重み付け係数ω１１や重み付け係数ω１２は、重み付け情報１３１の重み付け係数ω１１や重み付け係数ω１２と相違させて良い。ここでは、重み付け係数ω１１，ω１２を重み付け係数ω２１，ω２２より大きくして、側臥時の腰の一般的な圧力分布に合致した重み付けをなしている。このような重み付けは、肩や胸に対して行って良いし、適宜省略しても良い。
尚、このような重み付けをした腹式呼吸計測情報１２２（腹部呼吸計測値Ｐ）の取得につき、数式を示すと、次の［数１］の通りとなる。ここで、ｉは行番号（ｉ行目）であり、ｋは列番号（ｋ列目）である。
【００４０】
【数１】
2014151042.tif 000003
【００４１】
又、上述の胸式呼吸計測情報１２１（ステップＳ５２〜Ｓ５４）と同様に、自己相関のある計測値群を腹式呼吸計測情報１２２においても格納手段６２に蓄積する（ステップＳ５６〜Ｓ５８，計測値群自己相関確保手段）。
【００４２】
更に、制御手段６９は、心拍測定位置情報１１３で示される範囲における圧力センサ４１，４１・・の各圧力値４２を所定の関数（心拍計測関数１１７）により演算して、心拍の状態を示す心拍計測情報１２３（心拍数等）を計測し、格納手段６２に格納する（ステップＳ５９）。心拍計測情報１２３は、心拍計測値に相当する。
心拍計測情報１２３では、自己相関のある計測値群を作成しないが、心拍計測情報１２３においても当該計測値群を作成するようにして良い。心拍計測情報１２３において当該計測値群を作成した場合、心拍計測値群自己相関確保手段を構成することができる。又、胸式呼吸計測情報１２１や腹式呼吸計測情報１２２において、当該計測値群を作成しないようにして良い。
【００４３】
このような胸式呼吸計測情報１２１、腹式呼吸計測情報１２２、心拍計測情報１２３の取得により、位置検出装置１は、呼吸計測装置や心拍計測装置としての機能をも有する。
制御手段６９は、計測された胸式呼吸計測情報１２１、腹式呼吸計測情報１２２、心拍計測情報１２３を、操作入力手段６４からの操作入力情報に適宜基づいて、表示手段６３において表示する。
尚、呼吸心拍計測プログラム９４や各種計測情報を省略して、位置検出機能のみを有する位置検出装置１とすることができ、この場合、制御手段６９は、外部（別体）の計測装置に、各種の位置情報を出力することができる。又、呼吸心拍計測プログラム９４等の一部（腹式呼吸の部分や心拍の部分あるいはこれら双方等）を省略しても良い。
【００４４】
計測処理Ｓ５の後、制御手段６９は、次の指標時刻４３に係る体圧分布取得処理Ｓ２から処理を適宜繰り返す。制御手段６９は、体圧分布情報４４における圧力値４２，４２・・の何れもが所定値（例えば０）以下である状態が一定時間継続したときを始めとする終了すべき状態の存在が判定された場合に、各種情報の演算や格納等を行う最終処理を適宜行って、処理を終了する。
尚、制御手段６９は、閾値決定処理Ｓ１から繰り返すようにしても良い。あるいは、制御手段６９は、体圧分布取得処理Ｓ２から測定位置決定処理Ｓ４までと、計測処理Ｓ５とを並列的に処理し、後者の処理においては、前者の処理から適宜のタイミングで右肩検出位置情報１０１，左肩検出位置情報１０２，仰臥腰検出位置情報１０３，側臥胸検出位置情報１０４，側臥腰検出位置情報１０５を得るようにしても良い。又は、各種の処理をそれぞれ並列的に行うようにしても良い。
【００４５】
［第１形態の効果等］
以上の第１形態の位置検出装置１では、圧力値４２，４２・・に相当する圧力信号を指標時刻４３毎にそれぞれ出力可能な複数の圧力センサ４１，４１・・が、行と列を有するマトリクス状に配置されており、寝具２に敷かれている体圧分布センサ４と、就寝者Ａが寝具２で寝姿（仰臥・側臥）を取った状態における所定の身体部位（肩又は胸・腰）に対応している、圧力センサ４１，４１・・を占め得る範囲（仰臥肩セル情報７２・仰臥腰セル情報７５・側臥胸セル情報７８・側臥腰セル情報８１）、及びその範囲内の圧力センサ４１，４１・・に係る圧力値４２，４２・・の条件（仰臥肩判定条件情報７３・仰臥腰判定条件情報７６・側臥胸判定条件情報７９・側臥腰判定条件情報８２）を、前記寝姿及び前記身体部位に係る特定パターン（仰臥肩特定パターン７１・仰臥腰特定パターン７４・側臥胸特定パターン７７・側臥腰特定パターン８０）として格納する特定パターン格納手段（格納手段６２の一部）と、任意の指標時刻４３に係る複数の圧力値４２，４２・・の、前記マトリクス状の配置に従った集合である体圧分布情報４４に対し、前記特定パターンを、所定のスキャン開始位置（左上又は右上・左上・左上・左上）から、前記行の方向あるいは前記列の方向において隣接する位置に対し順次に（ここでは一行内の全列順次移動後に次行に移る走査状に）当てはめて、前記条件を順次に判定するスキャン手段（体圧分布スキャン処理Ｓ３を行う制御手段６９）と、前記スキャン手段により前記条件が充足されたと判定された場合に、前記特定パターンが体圧分布情報４４において占める位置（右肩検出位置情報１０１・左肩検出位置情報１０２・仰臥腰検出位置情報１０３・側臥胸検出位置情報１０４・側臥腰検出位置情報１０５）に基づいて、対応する前記寝姿における前記身体部位（仰臥における両肩・仰臥における腰・側臥における胸・側臥における腰）又はこれに関連する関連身体部位（仰臥における胸）の位置を決定する身体部位位置決定手段（胸式呼吸測定位置情報１１１・腹式呼吸測定位置情報１１２・心拍測定位置情報１１３を得る制御手段６９）とを備えている。
よって、体圧分布情報４４において特定パターンに合致する圧力値４２，４２・・が存在する場合には、その合致する圧力値４２，４２・・より後の体圧分布情報４４を参照する必要がなく、体圧分布情報４４の全ての圧力値４２，４２・・を判定しなくても、特定パターンに合致する圧力値４２，４２・・、即ち目的の身体部位を正確に検出することができる。従って、処理速度が速くて処理結果が正確である位置検出を行うことができる。
【００４６】
又、前記身体部位として、就寝者Ａにおいて左右で対となる右肩あるいは左肩を有し、前記関連身体部位として、対となる右肩及び左肩に関連する胸を有し、右肩あるいは左肩に係るスキャン開始位置は、右肩あるいは左肩の配置に応じ、体圧分布情報４４における左若しくは右であり、体圧分布情報４４における前記特定パターンの順次の当てはめを行う範囲は、対となる右肩あるいは左肩の配置に応じ、体圧分布情報４４における左部（右肩右境界列目Ｒより左側の部分）若しくは右部（左肩左境界列目Ｌより右側の部分）に限定されている。
よって、就寝者Ａが体圧分布センサ４に対してある程度（９０°未満程度）回転していたとしても、あるいは複数の就寝者Ａ，Ａ・・の個人差により肩幅（右肩と左肩の距離）に差があったとしても、正確に仰臥時の右肩及び左肩を検出することができ、又仰臥時の胸位置を正確に検出することができる。更に、仰臥時右肩の検出に際しては体圧分布情報４４における左部に限定してスキャンし、仰臥時左肩の検出に際しては体圧分布情報４４における右部に限定してスキャンすることができ、仰臥時における右肩や左肩の一般的な配置に即したスキャン範囲として正確な検出に資することができるし、スキャンに関する処理量を適切に減らすことができ、処理速度が速くて処理結果が正確である位置検出を行うことができる。
【００４７】
更に、仰臥肩判定条件情報７３の示す条件は、圧力センサ４１，４１・・を占め得る範囲（仰臥肩セル情報７２）中における、圧力センサ４１，４１・・の数（９個）未満の数（３個）の任意の圧力値４２，４２・・が、何れも仰臥肩接触閾値７３ａ以上となることである。よって、９個の圧力センサ４１，４１・・の内、任意の３個の圧力値４２，４２・・を、仰臥肩接触閾値７３ａの判定対象とすることができ、判定対象部位を仰臥肩セル情報７２の中において可変とすることができる（判定対象部位が可変形である）。従って、肩の大枠の特徴を捉えながら（仰臥肩セル情報７２）、その大枠内の微差である個体差を吸収することができ（可変形）、さほど処理量を増やすことなく、より一層正確な位置検出を行うことができる。
【００４８】
又更に、胸部呼吸計測値（胸式呼吸計測情報１２１）及び腹部呼吸計測値（腹式呼吸計測情報１２２）について、異なる指標時刻４３に亘り複数蓄積された計測値群として格納すると共に、前記計測値群と自己相関のない、前記胸部呼吸計測値及び前記腹部呼吸計測値を、前記計測値群から排除する計測値群自己相関確保手段を備えている。よって、呼吸によりもたらされる圧力値４２（の平均値）と比べて、自己相関のない（当該平均値より特定値以上大きい）体動による圧力値４２等を排除することができ、信頼性のより高い計測値群を提供することができる。
加えて、制御手段６９は、検出された前記腰の位置（腹式呼吸測定位置情報１１２）における圧力値４２，４２・・の配置に応じ、圧力値４２，４２・・に対する重み付けをして（重み付け情報１３１，１３２）、前記腹部呼吸計測値（腹式呼吸計測情報１２２）を計測する（重み付け計測手段）。よって、一般的な就寝者Ａの実状に即した、より一層正確な腹式呼吸計測情報１２２を得ることが可能となる。
尚、心拍計測に関して計測値群の自己相関の確保や重み付けの付与を行った場合には、上述した呼吸に関するものと同様の効果を、心拍計測に関しても得ることができる。
【００４９】
［第２形態等］
本発明の第２形態に係る位置検出装置は、次の事項を除き、第１形態に係る位置検出装置１と同様である。第２形態では、第１形態の仰臥肩特定パターン７１が、図１３（ａ）に示す仰臥胸特定パターン２７１に変わり、これに応じて第１形態の仰臥肩スキャン処理Ｓ３１が変わる。
【００５０】
第２形態では、図１３（ａ）に示すように、仰臥胸特定パターン２７１として、左側の２行２列のセルＣ，Ｃ・・と、右側の２行２列のセルＣ，Ｃ・・と、これらの間における空白の２行２列のブランクセルＫ，Ｋ・・を有するものを用いる。
制御手段６９は、第１形態の仰臥肩スキャン処理Ｓ３１に代えて、仰臥胸スキャン処理を実行する。当該処理において、制御手段６９は、体圧分布情報４４に対し仰臥胸特定パターン２７１を左上隅から順次当てはめていき、仰臥姿勢の胸部位に係るスキャンを行う。仰臥胸特定パターン２７１の基準のセルＣは、左上隅である。又、胸部位であると判定する条件は、ここでは合計８個のセルＣ，Ｃ・・における圧力値４２，４２・・の合計（あるいは平均）が所定閾値（仰臥胸接触閾値）以上であることである。ブランクセルＫ，Ｋ・・における圧力値４２，４２・・は、当該条件の判定において用いられず、当該判定で用いられる左側のセルＣ，Ｃ・・及び右側のセルＣ，Ｃ・・を互いに離隔する役目を担っている。更に、第２形態に係る仰臥時の胸のスキャンにおいて、右肩右境界列目Ｒや左肩左境界列目Ｌは存在しない。
尚、セルＣ，Ｃ・・やブランクセルＫ，Ｋ・・の数や配置を他のものに変更することができる。又、胸部位であると判定する条件について、左側のセルＣ，Ｃ・・の圧力値４２，４２・・の合計値と、右側のセルＣ，Ｃ・・圧力値４２，４２・・の合計値でそれぞれ所定閾値以上となることといったように、左側のセルＣ，Ｃ・・と右側のセルＣ，Ｃ・・で独立した個別条件を満たすことに変更して良い。
更に、就寝者Ａがある程度回転したとしても仰臥時の胸位置を精度良く検出する目的で、図１３（ｂ）に示す仰臥胸特定パターン２７２や、これと左右対称である仰臥胸特定パターンを、仰臥胸特定パターン２７１と合わせてスキャンするようにして良い。この場合、仰臥胸特定パターン２７１でのスキャンで非検出の場合に、仰臥胸特定パターン２７２でのスキャンを行い、更に非検出の場合に、その対称形のパターンでのスキャンを行うようにすることができる。
【００５１】
制御手段６９は、上記条件の充足により仰臥時の胸を検出すると、セルＣ，Ｃ・・の範囲を仰臥胸検出位置情報として格納手段６２に格納し、セルＣ，Ｃ・・及びブランクセルＫ，Ｋ・・の範囲を胸式呼吸測定位置情報１１１として格納手段６２に格納する。
尚、仰臥胸検出位置情報をセルＣ，Ｃ・・及びブランクセルＫ，Ｋ・・の範囲としたり、胸式呼吸測定位置情報１１１を当該範囲より更に広いものとしたりする等、これら情報につき適宜変更することができる。
【００５２】
第２形態に係る位置検出装置（呼吸計測装置、心拍計測装置）にあっても、体圧分布情報４４において特定パターンに合致する圧力値４２，４２・・が存在する場合には、その合致する圧力値４２，４２・・より後の体圧分布情報４４を参照する必要がなく、体圧分布情報４４の全ての圧力値４２，４２・・を判定しなくても、特定パターンに合致する圧力値４２，４２・・、即ち目的の身体部位を正確に検出することができる。従って、処理速度が速くて処理結果が正確である位置検出を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の位置検出装置、呼吸計測装置、心拍計測装置は、胸及び腰を正しく検出して、胸式呼吸と腹式呼吸の位相ズレや心拍数の上昇を、継続的な各測定値の取得により的確に把握し、睡眠時無呼吸状態を的確に検出する睡眠時無呼吸状態検出装置における構成要素とする等といった用途を有する。
【符号の説明】
【００５４】
１・・位置検出装置、２・・寝具、４・・体圧分布センサ、４１・・圧力センサ、４２・・圧力値、４３・・指標時刻、４４・・体圧分布情報、６２・・格納手段（特定パターン格納手段）、６９・・制御手段（スキャン手段，身体部位位置決定手段，計測値群自己相関確保手段，重み付け計測手段）、７１・・仰臥肩特定パターン（特定パターン）、７２・・仰臥肩セル情報（圧力センサを占め得る範囲）、７３・・仰臥肩判定条件情報（範囲内の圧力センサに係る圧力値の条件）、７３ａ・・仰臥肩接触閾値（所定閾値）、７４・・仰臥腰特定パターン（特定パターン）、７５・・仰臥腰セル情報（圧力センサを占め得る範囲）、７６・・仰臥腰判定条件情報（範囲内の圧力センサに係る圧力値の条件）、７７・・側臥胸特定パターン（特定パターン）、７８・・側臥胸セル情報（圧力センサを占め得る範囲）、７９・・側臥胸判定条件情報（範囲内の圧力センサに係る圧力値の条件）、８０・・側臥腰特定パターン（特定パターン）、８１・・側臥腰セル情報（圧力センサを占め得る範囲）、８２・・側臥腰判定条件情報（範囲内の圧力センサに係る圧力値の条件）、１０１・・右肩検出位置情報（特定パターンが体圧分布情報において占める位置）、１０２・・左肩検出位置情報（特定パターンが体圧分布情報において占める位置）、１０３・・仰臥腰検出位置情報（特定パターンが体圧分布情報において占める位置）、１０４・・側臥胸検出位置情報（特定パターンが体圧分布情報において占める位置）、１０５・・側臥腰検出位置情報（特定パターンが体圧分布情報において占める位置）、１１１・・胸式呼吸測定位置情報（関連身体部位の位置）、１１２・・腹式呼吸測定位置情報（身体部位の位置）、１１３・・心拍測定位置情報（関連身体部位の位置）、１２１・・胸式呼吸計測情報（胸部呼吸計測値）、１２２・・腹式呼吸計測情報（腹部呼吸計測値）、１３１，１３２・・重み付け情報、Ａ・・就寝者（使用者）、Ｃ・・セル（圧力センサを占め得る範囲）、Ｌ・・左肩左境界列目（体圧分布情報の右部の境界）、Ｒ・・右肩右境界列目（体圧分布情報の左部の境界）。
【図１】
2014151042.tif 000004
【図２】
2014151042.tif 000005
【図３】
2014151042.tif 000006
【図４】
2014151042.tif 000007
【図５】
2014151042.tif 000008
【図６】
2014151042.tif 000009
【図７】
2014151042.tif 000010
【図８】
2014151042.tif 000011
【図９】
2014151042.tif 000012
【図１０】
2014151042.tif 000013
【図１１】
2014151042.tif 000014
【図１２】
2014151042.tif 000015
【図１３】
2014151042.tif 000016