(57)【要約】  浴室における被験者の体動の検出を正確に実施する。体動信号処理装置（１００）は、対象に電波を送信する送信部と、対象で反射された電波を受信する受信部と、受信部による受信信号から身体の動きである体動成分に相当する体動成分信号を検出するための検出部と、を備え、対象は、浴室内を含み、さらに、浴室内に被験者が居る場合に、検出部により検出される体動成分信号の振幅を、被験者不在の浴室内において予め検出されている体動成分信号の振幅と比較し、比較の結果に基づき報知を出力する信号処理部（４０）を備える。
2017149923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象に電波を送信する送信部と、
前記対象で反射された電波を受信する受信部と、
前記受信部による受信信号から身体の動きである体動成分に相当する体動成分信号を検出するための検出部と、を備え、
前記対象は、浴室内を含み、さらに、
前記浴室内に被験者が居る場合に、前記検出部により検出される前記体動成分信号の振幅を、被験者不在の前記浴室内において予め検出されている前記体動成分信号の振幅と比較し、比較の結果に基づき報知を出力する信号処理部を備える、体動信号処理装置。
【請求項２】
前記体動成分は、心拍による身体の動きである心拍成分および呼吸による身体の動きである呼吸成分を、含み、
前記信号処理部は、
前記体動成分信号の心拍成分信号および呼吸成分信号から、それぞれ、心拍数および呼吸数を検出する手段を、含み、
前記浴室内に被験者が居る場合に、前記振幅の比較の結果、および前記心拍数または前記呼吸数に基づき前記報知を出力する、請求項１に記載の体動信号処理装置。
【請求項３】
前記被験者不在の浴室内において予め検出されている前記体動成分信号は、
浴室内の浴槽の湯水の表面のゆらぎの動き成分の信号、または、浴室内のシャワーから放出される水流の動き成分の信号を含む、請求項１または２に記載の体動信号処理装置。
【請求項４】
前記反射された電波による前記受信信号は、ＩＱ変調信号を含み、
前記体動成分信号の振幅は、前記受信信号のＩチャンネルおよびＱチャンネルの信号を合成した信号の振幅を示す、請求項１から３のいずれか１項に記載の体動信号処理装置。
【請求項５】
前記体動成分信号の振幅は、当該体動成分信号を予め定められた間隔でサンプリングして検出される平均の振幅を示す、請求項１から４のいずれか１項に記載の体動信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は体動信号処理装置に関し、特に、被験者の体動信号を検出して処理する体動信号処理装置に関する。本出願は、２０１６年２月２９日に出願した日本特許出願である特願２０１６−０３６８６４号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００２】
従来、とくに高齢者の浴室での事故が多く発生しており、事故原因の多くは急激な温度変化により血圧が上下に大きく変動する健康被害(ヒートショック)である。これにより、失神、心筋梗塞、脳梗塞、不整脈等を起こすとされ、ヒートショックによる浴槽の中での溺死の場合が事故の典型例とされている。【０００３】
このような課題に対して、例えば、特許文献１（特開２００２−１１７４６６号公報）では、浴室の天井裏側にマイクロ波センサを取り付けて、マイクロ波センサの出力に基づき使用者の体動が無くなったと判断された時に、音声覚醒手段等によって、入浴者を覚醒させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１１７４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の構成では、マイクロ波センサは、体動のみならず、シャワーの放出流水の動き、浴槽の中のお湯の湯面の動きも検出してしまう。一例として、浴槽の湯面の動きが完全に停止するまでに、約５分程度かかってしまい、入浴者が溺れてしまっても、特許文献１のマイクロ波センサでは、体動として検知し、アラーム等の覚醒手段の動作が遅れてしまうという課題があった。【０００６】
本開示の目的は、浴室における被験者の体動の検出を正確に実施することが可能な体動信号処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示のある局面に従う体動信号処理装置は、対象に電波を送信する送信部と、対象で反射された電波を受信する受信部と、受信部による受信信号から身体の動きである体動成分に相当する体動成分信号を検出するための検出部と、を備え、対象は、浴室内を含み、さらに、浴室内に被験者が居る場合に、検出部により検出される体動成分信号の振幅を、被験者不在の浴室内において予め検出されている体動成分信号の振幅と比較し、比較の結果に基づき報知を出力する信号処理部を備える。【０００８】
好ましくは、体動成分は、心拍による身体の動きである心拍成分および呼吸による身体の動きである呼吸成分を、含み、信号処理部は、体動成分信号の心拍成分信号および呼吸成分信号から、それぞれ、心拍数および呼吸数を検出する手段を、含み、浴室内に被験者が居る場合に、振幅の比較の結果、および心拍数または呼吸数に基づき報知を出力する。【０００９】
好ましくは、被験者不在の浴室内において予め検出されている体動成分信号は、浴室内の浴槽の湯水の表面のゆらぎの動き成分の信号、または、浴室内のシャワーの放出流水の動き成分の信号を含む。【００１０】
好ましくは、反射された電波による上記の受信信号は、ＩＱ変調信号を含み、体動成分信号の振幅は、受信信号のＩチャンネルおよびＱチャンネルの信号を合成した信号の振幅を示す。【００１１】
好ましくは、上記の体動成分信号の振幅は、当該体動成分信号を予め定められた間隔でサンプリングして検出される平均の振幅を示す。
【発明の効果】
【００１２】
本開示によれば、浴室における被験者の体動の正確な検出が実施される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る体動信号処理装置１００の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の信号処理部４０の回路構成の一例を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る信号処理部４０の他の構成例を示す図である。
【図４】浴室１４２における体動信号処理装置１００の取付け態様の一例を模式的に示す図である。
【図５】浴室１４２における体動信号処理装置１００の取付け態様の他の例を模式的に示す図である。
【図６】実施の形態１に係る事前処理において検出される体動信号の波形を模式的に示す図である。
【図７】実施の形態２に係る体動信号の波形を模式的に示す図である。
【図８】実施の形態３に係る体動信号の波形を模式的に示す図である。
【図９】実施の形態４に係る体動信号の波形を模式的に示す図である。
【図１０】実施の形態４に係る体動信号の波形を模式的に示す図である。
【図１１】実施の形態４に係る体動信号の波形を模式的に示す図である。
【図１２】実施の形態５に係る処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、各実施の形態の体動信号処理装置を説明する。なお、以下参照される図面において同一の符号が付されている部位は、同一の機能を果たすものであるため、特に必要がない限り、その説明は繰り返さない。
【００１５】
[概要]
本開示は、浴室に於いて、対象にマイクロ波（電波）を照射して得られる反射波に基づいて、入浴者の状態をセンシングする装置に関する。
【００１６】
実施の形態では、体動信号処理装置１００は、浴室内に電波を送信する送信部と、浴室内で反射された電波を受信する受信部と、受信部による受信信号から身体の動きを示す体動信号を検出するための体動信号検出部とを備える。体動信号処理装置１００は、浴室に被験者（入浴者）がいない状態において検出される受信信号の体動域成分の信号の振幅値と、入浴中に検出される体動信号の振幅値と比較し、比較の結果を出力する。
【００１７】
したがって、入浴中に検出される被験者の体動信号の振幅が、浴室に被験者がいないときの体動域成分の信号の振幅と同じになったか否か、すなわち体動が検出されない（浴槽で溺れた場合等）ことを、正確に検出することが可能となる。また、この検出は、浴槽の湯面のゆらぎによる動きが完全に停止するまで待つことなく実施することができる。
【００１８】
各実施の形態では、体動は、心臓の拍動（心拍）または呼吸等の生体に現れる動き（鼻・口・胸の動き等）を含む身体の動きを表す。体動信号は、センサ等により体動を測定することにより得られる信号であり、例えば、波形等の数値化可能な信号を含む。
【００１９】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に係る体動信号処理装置１００の構成を概略的に示す図である。図１を参照して体動信号処理装置１００は、マイクロ波センサを含んで構成されて、具体的には、体動信号検出部２０、信号処理部４０および外部機器と通信する通信部１０を備える。
【００２０】
（体動信号検出部２０の構成）
図１を参照して、体動信号検出部２０は、アンテナ送受信部と検出部を含む。アンテナ送受信部は、被験者（生体），浴室を含む対象物に電波（送信信号１１）を送信する送信アンテナ２５と、対象物で反射された電波（反射信号１２）を受信する受信アンテナ２６を含む。検出部はマイクロ波センサの無線回路部に相当する。検出部では、発振器２１から出力されるマイクロ波正弦波信号は、増幅器２２により増幅され送信アンテナ２５から放射（送信信号１１）され、空間に放射された電波は、対象物、一例として、生体の胸部に当たり反射され、当該反射信号１２には、送信された信号周波数に、呼吸や心拍を含む胸の動き（体動）が、ドップラーシフト（周波数）が付加され、上記、身体（胸）の動きによって、送信波が周波数・位相変調され、反射信号１２として、受信アンテナ２６に入力される。なお、発振器２１は、例えば、レーザ電波に相当する２４ＧＨｚ帯の周波数を有した信号を出力する。ここでは、周波数・位相変調された信号としてＩＱ（Ｉ：Ｉｎ-Ｐｈａｓｅ，Ｑ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）変調信号を示す。
【００２１】
受信アンテナ２６に入力された信号は、低雑音アンプ３１によって増幅され、位相器３８を介してミキサ３２ｉ，３２ｑに入力される。つまり、Ｉ信号３１ｉｓと位相が９０度ずれたＱ信号３１ｑｓに２分配され、各々の信号は、Ｉミキサ３２ｉとＱミキサ３２ｑに入力される。加えて、送信側に用いた発振器２１からの信号の２分配された信号２２ｓも、さらに２分配されてＩ側の局部発振信号２２ｉｓ、Ｑ側の局部発振信号２２ｑｓとして、Ｉミキサ３２ｉ及びＱミキサ３２ｑに入力される。実施の形態１では、Ｉ信号３１ｉｓに対して、Ｑ信号３１ｑｓを位相９０度ずらしたが、Ｉ側の局部発振信号２２ｉｓに対して、Ｑ側の局部発振信号２２ｑｓを９０度ずらしても構わない。
【００２２】
Ｉミキサ３２ｉとＱミキサ３２ｑにより、周波数ダウンコンバージョンされ、各々フィルタ３３ｉ、及びフィルタ３３ｑからは、Ｉベースバンド信号３３ｉｓ、Ｑベースバンド信号３３ｑｓが出力される。Ｉベースバンド信号３３ｉｓ、Ｑベースバンド信号３３ｑｓは、各々、体動によって、ドップラーシフトを受けた(ドップラー周波数)信号波に相当する。Ｉベースバンド信号３３ｉｓとＱベースバンド信号３３ｑｓの差異は、９０度位相器を通過するかしないかである。受信アンテナ２６に入力される信号速度が時間とともに変化するため、瞬時的には、Ｉ信号とＱ信号とは９０度位相が異なっており、信号速度の大きさや方向に応じて、フィルタ３３ｉ、及びフィルタ３３ｑから出力されるＩベースバンド信号とＱベースバンド信号の位相関係は、一定でなく常に時間に従い変動している。Ｉベースバンド信号３３ｉｓ、Ｑベースバンド信号３３ｑｓは、信号処理部４０に出力される。このように、検出部は、反射波に含まれるドップラーシフト成分を検出（抽出）して体動信号を得ている。
【００２３】
信号処理部４０は、Ｉベースバンド信号３３ｉｓおよびＱベースバンド信号３３ｑｓに対して、アナログ信号処理（ＡＤ（アナログ/デジタル）変換含む）およびＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）によるデジタル信号処理を実施する。処理された信号は通信部１０を介して、無線または有線により、出力部９０に送信される。出力部９０は、ディスプレイ、スピーカ等を含み、通信部１０から受信する信号により制御される。これにより、受信信号に従う情報（画像，音声等）を出力する。
【００２４】
なお、信号処理部４０は、上記に述べたようにプロセッサにより実行されるプログラムを実現される構成、または後述の図２のハードウェア回路による実現される構成、またはハードウェア回路とプログラムの組合せで実現される構成のいずれであってもよい。
【００２５】
（信号処理部４０の構成の一例）
図２は、図１の信号処理部４０の回路構成の一例を示す図である。図２を参照して、信号処理部４０は、主に体動信号検出部２０から入力するアナログの生体信号をデジタル量の信号（以下、データと称する）に変換する変換部５０と、変換後のデータを演算して生体情報（呼吸数、心拍数など）を含む体動情報を取得し通信部１０に出力する情報取得部５１とを含む。実施の形態１では、体動情報には、反射信号１２のから検出された体動域成分の信号の波形が含まれ得る。
【００２６】
信号処理部４０は、体動信号検出部２０からの信号３３ｉｓ（体動信号）を、入力ノード５２ｉを介して入力し、また、信号３３ｑｓ（体動信号）を、入力ノード５２ｑを介して入力する。
【００２７】
信号処理部４０は、入力信号３３ｉｓを受けて、第１〜第３のＩデジタル信号５８ａｉ、５８ｂｉおよび５８ｃｉに分配して出力する分配器５９ｉ、および入力信号３３ｑｓを受けて、第１と第２のＱデジタル信号５８ａｑと５８ｂｑに分配して出力する分配器５９ｑを備える。信号処理部４０は、さらに、第１および第２心拍信号抽出部５３ｉと５３ｑ、第１および第２呼吸信号抽出部６３ｉおよび６３ｑ、ならびに第１および第２心拍自己相関関数処理部５４ｉおよび５４ｑ、第１および第２呼吸自己相関関数処理部６４ｉおよび６４ｑを備える。
【００２８】
第１心拍信号抽出部５３ｉは、Ｉデジタル信号５８ａｉを入力し、入力信号に重畳した心拍成分の信号（心拍波形信号７１ａ）を抽出するためのフィルタ定数を有したＨＰＦ（Ｈｉｇｈ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）５３ｉａおよびＬＰＦ５３ｉｂを有する。同様に、第２心拍信号抽出部５３ｑは、Ｑデジタル信号５８ａｑを入力し、入力信号に重畳した心拍成分の信号を抽出するためのフィルタ定数を有したＨＰＦ５３ｑａおよびＬＰＦ５３ｑｂを有する。
【００２９】
第１呼吸信号抽出部６３ｉは、Ｉデジタル信号５８ｃｉを入力し、入力信号に重畳した呼吸成分の信号（呼吸波形信号７１ｃ）を抽出するためのフィルタ定数を有したＬＰＦ６３ｉａを有する。同様に、第２呼吸信号抽出部６３ｑは、Ｑデジタル信号５８ｂｑを入力し、入力信号に重畳した呼吸成分の信号を抽出するためのフィルタ定数を有したＬＰＦ６３ｑｂを有する。
【００３０】
第１心拍自己相関関数処理部５４ｉは、第１心拍信号抽出部５３ｉから出力される心拍波形信号をデジタルのデータに変換するために、所定のサンプリング周波数Ｎ１を有したサンプリング処理部５４ｉａ、第１心拍自己相関関数演算部５４ｉｂおよびサンプリング値のピーク値を検出するピーク検出部５４ｉｃを有する。第２心拍自己相関関数処理部５４ｑは、第２心拍信号抽出部５３ｑから出力される心拍波形信号をデジタルのデータに変換するために、所定のサンプリング周波数Ｎ１を有したサンプリング処理部５４ｑａ、第２心拍自己相関関数演算部５４ｑｂおよびサンプリング値のピーク値を検出するピーク検出部５４ｑｃを有する。
【００３１】
第１呼吸自己相関関数処理部６４ｉは、第１呼吸信号抽出部６３ｉから出力される呼吸波形信号をデジタルのデータに変換するために、所定のサンプリング周波数Ｎ２を有したサンプリング処理部５４ｉａ、第１呼吸自己相関関数演算部６４ｉｂおよびサンプリング値のピーク値を検出するピーク検出部６４ｉｃを有する。第２呼吸自己相関関数処理部６４ｑは、第２呼吸信号抽出部６３ｑから出力される呼吸波形信号をデジタルのデータに変換するために、所定のサンプリング周波数Ｎ２を有したサンプリング処理部６４ｑａ、第２呼吸自己相関関数演算部６４ｑｂおよびサンプリング値のピーク値を検出するピーク検出部６４ｑｃを有する。
【００３２】
情報取得部５１は、心拍数決定部５５ａと呼吸数決定部６５ａを有する。心拍数決定部５５ａは、第１および第２心拍数決定部５５ｉおよび５５ｑ、ならびに表示心拍数決定部５５ｂを含む。また、呼吸数決定部６５ａは、第１および第２呼吸数決定部６５ｉおよび６５ｑ、ならびに表示呼吸数決定部６５ｂを含む。
【００３３】
第１心拍数決定部５５ｉは、ピーク検出部５４ｉｃにより、例えば連続して検出された複数個（Ｍ個）のピーク値の代表値を算出する。同様に、第２心拍数決定部５５ｑは、ピーク検出部５４ｑｃにより、連続して検出された複数個（Ｍ個）のピーク値の代表値を算出する。第１呼吸数決定部６５ｉは、ピーク検出部６４ｉｃにより、連続して検出された複数個（Ｍ個）のピーク値の代表値を算出する。同様に、第２呼吸数決定部６５ｑは、ピーク検出部６４ｑｃにより、連続して検出された複数個（Ｍ個）のピーク値の代表値を算出する。上記に述べた代表値は、例えばＭ個の値の中央値、最大値、最小値、最頻値等を含む。
【００３４】
表示心拍数決定部５５ｂは、第１および第２心拍数決定部５５ｉおよび５５ｑからの代表値を、所定演算し、演算結果の値を、心拍数９０ａの表示データとして出力部９０に出力する。同様に、表示呼吸数決定部６５ｂは、第１および第２呼吸数決定部６５ｉおよび６５ｑからの代表値を、所定演算し、演算結果の値を、呼吸数９０ｅの表示データとして出力部９０に出力する。また、出力部９０には、第１心拍信号抽出部５３ｉからの出力信号である心拍波形信号７１ａ、分配器５９ｉにより分配された信号のうちの１つである体動波形信号７１ｂ、および第１呼吸信号抽出部６３ｉからの出力信号である呼吸波形信号７１ｃが与えられる。
【００３５】
表示心拍数決定部５５ｂで実施される所定演算は、第１および第２心拍数決定部５５ｉおよび５５ｑで決定された心拍数の代表値として、平均値の算出処理を含むが、代表値演算の種類は平均値算出に限定されない。例えば、２つの心拍数の差が閾値を超える場合には、予め定めた正常値に近い方を、心拍数９０ａとして決定するとしてもよい。または、心拍数９０ａに代えて、または心拍数９０ａとともにエラー表示のデータを出力するとしてもよい。この演算は、表示呼吸数決定部６５ｂでも呼吸数９０ｅについて同様に実施される。
【００３６】
上記に述べた体動信号検出部２０および信号処理部４０においては、反射信号１２（受信信号）を、実数部と虚数部に分けて信号処理し両方の処理結果を用いて生体情報を含む体動情報を取得する。これにより、体動信号処理装置１００の使用環境によっては、実数部のみ（虚数部のみ）でしか体動域成分の信号が抽出できない環境であっても、体動情報を取得することができる。
【００３７】
（信号処理部４０の他の構成）
図３は、実施の形態１に係る信号処理部４０の他の構成例を示す図である。図３には、信号処理部４０に相当するプロセッサを含んだ構成が示される。図３を参照して、信号処理部４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１１、メモリ４１２およびタイマ４１３を含む。信号処理部４０は、プログラムおよびデータなどを格納するための記憶部４０２、ユーザによる体動信号処理装置１００に対する入力を受付けるための操作パネル４０３、体動信号検出部２０を含む外部の装置と通信するための通信部４０７、外部から記録媒体４０８が着脱自在に装着され、装着された記録媒体４０８についてデータを読み書きするためのメモリドライバ４０９、プリンタ４１０、および出力部９０を制御する出力制御部４２０を接続する。なお、出力部９０のディスプレイ(図示せず）と操作パネル４０３は一体的に構成されたタブレット装置として提供されてもよい。
【００３８】
（浴室内の取付け態様）
図４は、浴室１４２における体動信号処理装置１００の取付け態様の一例を模式的に示す図である。図４の（Ａ）では、入浴者１４１ａの洗い場１５５から浴槽１４２ｂへの移動方向１４１ｃが示されている。また、符号１５０は、マイクロ波センサ１４０ａからの送信・受信電波の方向を示している。浴室１４２は、開閉自在のドア１４４、ドア１４４の開閉を検出するためのドアセンサ１４０Ｃ、および照明装置１４５が取り付けられている。また、浴室１４２に外部には、浴室１４２内における入浴者のセンシング結果に基づく報知を出力するための覚醒器・通報装置１４０Ｄが備えられている。ドアセンサ１４０Ｃには、例えば、マグネット系のセンサを利用することができる。図４の（Ｂ）は、図４の（Ａ）のＡ−Ｂ方向の破線における断面図を模式的に示す。
【００３９】
図４を参照して、マイクロ波センサ１４０ａを浴室１４２に設置し、浴室１４２内にマイクロ波を照射して得られる反射信号１２に基づいて、入浴者の体動をセンシングするシステムについて説明する。図４において、浴室１４２の浴槽１４２ｂの壁に、体動信号検出部２０に相当するマイクロ波センサ１４０ａは取り付けられ、望ましくは、給湯器のコントローラ１４６から、当該センサ１４０ａへ給電される。浴室１４２は、例えば、標準的な２畳程度の広さを有する。
【００４０】
コントローラ１４６の周辺にマイクロ波センサ１４０ａは取り付けられ、実施の形態１では、心拍成分は、洗い場１５５では、電波の直接波及び間接波による心拍数、呼吸数のセンシングになるが、浴槽１４２ｂの中では、直接波による心拍成分の動きや呼吸成分のセンシングとなる。つまり、浴室１４２は２畳程度の広さであることから浴室１４２の壁等では、２４ＧＨｚの電波に対して、反射成分が大きくなり、直接波だけでなく反射波でのセンシングとなるため電波が直接見通せないところでもセンシング可能となる。
【００４１】
図５は、浴室１４２における体動信号処理装置１００の取付け態様の他の例を模式的に示す図である。マイクロ波センサ１４０ａは、図４のように給湯器のコントローラ１４６に取付けられる態様に限定されず、図５の（Ａ）のように、照明装置１４５に取付けられてもよい。図５の（Ｂ）は、図５の（Ａ）のＣ−Ｄ方向の破線における断面図を模式的に示す。
【００４２】
（事前処理）
入浴者１４１ａが、浴室１４２に入室し、洗い場１５５で、体を洗った後、浴槽１４２ｂ内の湯（湯水）に入り、その後、浴槽１４２ｂから上がり、浴室１４２を退室する、場合を説明する。
【００４３】
浴室１４２に設置されたマイクロ波センサ１４０ａにより、センシングするにあたり、準備段階として事前処理を実施する。事前処理では、マイクロ波センサ１４０ａにより、浴室１４２に人（入浴者１４１ａ）がいない状態で電波を照射し、浴槽１４２ｂ中の湯面の動き（ゆらぎ）を示す信号を含む反射信号１２を受信し、信号処理部４０は、受信信号の体動の周波数帯域成分（以下、体動域成分ともいう）の波形の振幅値を検出する。湯面の動きは、人がいなくなってから静止するまでの振幅値の代表値、または、一例として静止する１．５分〜１分前の振幅値の代表値であってもよい。
【００４４】
発明者の実験によれば、通常の浴槽１４２ｂの場合、湯面は、そのゆらぎによる波の動きが静止状態になるまで約５分程度かかる。実験結果に鑑みて、事前処理では、信号処理部４０は、２０ｍ秒でサンプリングした体動域成分の信号の振幅の絶対値を、１００サンプル毎２秒間毎の平均化を実施し、さらに湯面がゆらぎ始めてから静止状態になるまでの約５分間の振幅値を検出する。実施の形態１では、湯面の動きが静止する前の１．５分〜１分前の振幅値をサンプリングする。信号処理部４０は、サンプリングされた振幅値の代表値を算出し、算出された振幅値（例えば、振幅値＝７５０）を第１閾値１０７として決定する。信号処理部４０（ＣＰＵ４１１）は、第１閾値１０７を記憶部４０２に格納する。なお、代表値は、例えば１．５分〜１分前の振幅値の平均値、最頻値、中央値等を算出することにより取得されるが、ここでは平均振幅を用いる。
【００４５】
図６は、実施の形態１に係る事前処理において検出される体動域成分の信号を模式的に示す図である。図６の横軸は、時間(分)を示し、縦軸は電圧振幅を示す。具体的には、縦軸には、０Ｖ〜３Ｖを０から３０，０００に１６ビットでデジタル変換した値が任意単位（ａ．ｕ．）として当てられている。図６では、実験による測定信号として、湯面の動きからの反射信号１２に含まれる体動域成分１０６、呼吸域成分１０８および心拍域成分１０９の波形がそれぞれ示されている。
【００４６】
（振幅の処理）
実施の形態１では、被験者からの反射成分である体動域成分の波形（以下、体動信号の波形ともいう）の振幅はＩチャンネルの上記２秒間の絶対値の平均体動振幅であるが、平均体動振幅は、Ｉチャンネル、Ｑチャンネルの合成した平均体動振幅であってもよい。この場合、Ｉチャンネルはコサイン系の体動振幅、Ｑチャンネルはサイン系の体動振幅であるため、人とマイクロ波センサ１４０ａとの距離が、波長/２(例えば２４ＧＨｚでは、約６ｍｍ）ごとにはゼロ点が生じるため、Ｉチャンネル、Ｑチャンネルのそれぞれの２乗平均の和をとる事による両チャンネルの合成によって、コサイン系とサイン系のヌル点を補償するため、より安定した体動振幅を検出することができる。
【００４７】
図６を参照して、湯面の波(体動域成分１０６)の信号の振幅は、浴槽１４２ｂ中の湯面を浴槽１４２ｂに入浴者１４１ａが浸かっている動作から立ち上がり、このとき湯面は、かき回され、入浴者１４１ａが浴室１４２から退室して、湯面の波が消失して動きが静止状態になるまでの２秒間毎の平均振幅の変化を示している。この平均振幅は、湯面が、かき回されてから静止状態になるまで、約５分間程度かかっている。実施の形態１では上述したように湯面が静止する１．５分〜１分前の振幅に基づき第１閾値１０７を取得する。
【００４８】
実施の形態１では、第１閾値１０７は、７５０の値を示す。この際、湯面が完全に静止した後の値は、マイクロ波センサ１４０ａのノイズレベル１１３に相当し、実施の形態１では約４００の値を示す。信号処理部４０（ＣＰＵ４１１）は、ノイズレベル１１３の値を検出し、記憶部４０２に格納する。
【００４９】
第１閾値１０７（＝７５０）とノイズレベル１１３（＝約４００）との間には、幾分大きな振幅レベル差が存在していることを確認することが必要である。
【００５０】
なお、体動振幅値は第１閾値１０７で規格化しても構わない。また、後述する第２閾値１２３は、振幅値のノイズレベル１１３で規格化しても構わない。この閾値は、マイクロ波センサ１４０ａの設置場所によって変化するため、事前処理は、マイクロ波センサ１４０ａの設置後に、実施する必要がある。
【００５１】
（心拍・呼吸の信号成分の事前処理）
実施の形態１の事前処理においては、反射波に含まれる心拍数および呼吸数に相当する帯域の信号成分を、それぞれ、心拍域成分および呼吸域成分とよぶ。浴室１４２内に入浴者１４１ａ（人）がいないため、湯面のゆらぎによる動きについて、心拍領域の周波数成分つまり、０．８Ｈｚ〜４Ｈｚの周波数成分、呼吸に相当する周波数成分である０．１Ｈｚ〜０．８Ｈｚの周波数成分で表示した際、湯面の動きは、１Ｈｚ程度（６０ｂｐｍ：Ｂｅａｔ．  ｐｅｒ．  ｍｉｎｕｔｅ）の比較的緩やかな動きであり、かつ、単調な単振動に近い波である。
【００５２】
したがって、人が浴槽１４２ｂに浸かった場合、殆ど人の体の動きがない場合でも、1分間に９０ｂｐｍ（１．５Ｈｚ）以上の速い動き、またはゆっくりとした約２４ｂｐｍ（０．４Ｈｚ）以下の呼吸の動きを検知する事は可能である。
【００５３】
信号処理部４０は、望ましくは入浴者１４１ａの浴槽１４２ｂ内における状態を、検出される体動信号から注意状態と判断される場合に出力されるべき注意信号を、体動信号を基礎に生成する。つまり、体動信号に基づき第１の注意信号を生成し、心拍域成分による心拍数または呼吸域成分による呼吸数に基づき上記の注意状態を判断した場合には、呼吸数または心拍数に基づき第２の注意信号を生成する。
【００５４】
また、実施の形態１では、心拍域成分の信号、呼吸域成分の信号に対して、閾値を設定するが、信号閾値を、湯面の波面動きレベルまで大きくし、制御し、あまりにも小さな動きについて、一例として、波面の動きレベルになった時は、心拍または呼吸表示であるｂｐｍによる表示がゼロ（呼吸数または心拍数がゼロ）となるようにしても構ない。つまり、人が、浴槽１４２ｂに浸かっている状態でかつ、殆ど動きがない場合は、信号処理部４０は呼吸数または心拍数としてゼロを設定するようにして、体動信号だけに基づく第１の注意信号のみからなる注意信号を出力するとしても構わない。
【００５５】
[実施の形態２]
実施の形態２では、図４に示すように浴槽１４２ｂの横の壁にマイクロ波センサ１４０ａが取り付けられている場合において、マイクロ波センサ１４０ａによる入浴者１４１ａの体動、心拍、呼吸の検出について説明する。図７は、実施の形態２に係る実験による体動信号の波形を模式的に示す図である。図７の横軸は、時間(分)を示し、縦軸は電圧振幅を示す。具体的には、縦軸には、０Ｖ〜３Ｖを０から３０，０００に１６ビットでデジタル変換した値が任意単位（ａ．ｕ．）として当てられている。図７では、湯面の動きからの反射信号１２に含まれる体動域成分１０６、呼吸域成分１０８および心拍域成分１０９の波形がそれぞれ示されている。
【００５６】
実施の形態では、健常者は、通常、入浴中は眠らない人(入浴者Ａとよぶ)を被験者としてセンシングする例を説明する。このケースでは、心拍域成分と呼吸域成分に対して比較的大きな値の閾値を設定（記憶部４０２に格納）しており、体動信号の波形が湯面の動きを示す波形と振幅値が略同レベルでも、心拍域成分は、ゼロとなるように閾値が設定されている。
【００５７】
図７を参照して、浴室１４２へ入浴者Ａが時間１０１において入室し、数分間、洗い場１５５で体を洗った後、時間１１５において浴槽１４２ｂに浸かり、浴槽１４２ｂに約２分間浸かった後、時間１０２において浴室１４２を退室した場合について、体動(ＢＭ：Ｂｏｄｙ．  Ｍｏｔｉｏｎ)、心拍数(Ｈｅａｒｔ）,呼吸数(Ｂｒｅａｔｈ)についてセンシングした状態を示している。体動(ＢＭ)は、この場合、（２０ｍ秒の１００サンプル数の）２秒間ごとの平均値である。
【００５８】
この場合、マイクロ波センサ１４０ａの検出波形は図７に示される。図７を参照して、洗い場１５５で入浴者Ａが立位動作、座位で体を洗ったりしている時は、体動信号の波形１１４が示すように体動の動作が大きく、心拍域成分の波形１１９および呼吸域成分の波形１１８は正確な心拍数や呼吸数を示さない。これに対して、入浴者Ａが浴槽１４２ｂに浸かった時は、首以上の動脈の動きでの脈拍数や、首・顔の部分の呼吸の動きが波形１１９および１１８に示されるように検出されて、心拍数および呼吸数を検出することができる。このように入浴者Ａが浴槽１４２ｂに浸かり比較的、座位でじっとしているような時は、概ね、波形１１９および１１８は心拍数および呼吸数を示している。図７では、浴槽１４２ｂに浸かった入浴者Ａが、浴槽１４２ｂ内（すなわち湯水の中で）手等の体を動かしているときは、波形１１８が示す呼吸域成分が増える傾向にある。
【００５９】
通常、入室の時間１０１、浴槽１４２ｂへ浸かる時間１１５、および退室する時間１０２における入浴者Ａの動作は、浴室１４２で「立つ⇔座る」の動作を伴い、体動平均振幅は、一例として、図７の波形１１１が示すようにレベル１０，０００を超える大きな動きである事を示している。また、入浴者Ａが洗い場１５５での動作を示す波形１１４は、手の動き等があるため、平均体動の振幅が例えば、レベル３，０００〜１０，０００程度となっている。
【００６０】
一方、入浴者Ａが浴槽１４２ｂに浸かり、手をゆっくり動かしてときは、体動振幅は比較的大きく、じっとしている間の体動（波形１１１が示す体動）が、事前処理において検出された湯面の動きレベルの第１閾値１０７以下になった場合が、例えば、数回、実施の形態２では、例えば３回連続した場合、信号処理部４０は注意信号を出力する。入浴者Ａの場合、入浴中、湯面の動き以下になる事はなく、加えて、心拍・呼吸数がゼロに落ち込む事もなく、時間１０２において浴室１４２から退室する。図７の場合、入浴者Ａには、トラブルなく入浴を終えた事が示されている。
【００６１】
なお、浴室１４２から入浴者Ａが退出した後、約５分間程度は湯面が揺らいでおり(退出後、風呂の蓋をしない場合)、この５分程度は波形１１２が示すように、湯面の揺らぎが継続するが、５分経過した後は、この揺らぎは小さくなり、マイクロ波センサ１４０ａの体動域成分の信号の振幅値は、ほぼノイズ(レベル)１１３となっている。
【００６２】
[実施の形態３]
次に、健常者(入浴者Ｂ)が、浴室１４２で眠った場合の実験例について説明する。浴室１４２で眠った場合は、危険度が高く浴室での危険事項として扱う。図８は、実施の形態３に係る体動信号の波形を模式的に示す図である。図８の横軸は、時間(分)を示し、縦軸は電圧振幅を示す。具体的には、縦軸には、０Ｖ〜３Ｖを０から３０，０００に１６ビットでデジタル変換した値が任意単位（ａ．ｕ．）として当てられている。図８では、反射信号１２に含まれる体動域成分１０６、呼吸域成分１０８および心拍域成分１０９の波形がそれぞれ示されている。
【００６３】
実施の形態３でも、心拍、呼吸の前述した信号閾値を、比較的大きくしており、体動が湯面の振幅と略同レベルでも、心拍成分はゼロとなるような設定となっている。
【００６４】
図８では、入浴者Ｂが洗い場１５５に居る場合において眠りに落ち込むと、すなわち測定開始から１２分の時間１４０においては、急に体動域成分の波形１１２の振幅が小さくなり、１５分後には、完全に体動が小さくなり体動の波形１１２は湯面の動きを表す波形１３２の振幅程度にまで小さくなっている。この時、信号閾値の設定に関して、体動域成分の信号の振幅値が湯面の動きの波形の振幅値と略同じレベルになったときは、心拍数はゼロになるように設定しているため、心拍はゼロに落ち込むケースとなっているが、呼吸の波形１３３は常時モニターリングできている。
【００６５】
測定開始から１９〜２０分経過し後には、一旦、入浴者Ｂは眠りから起きて浴槽１４２ｂに浸かっているものの、２４分後には、浴槽１４２ｂの中で眠り込む。この場合には、体動域成分の振幅値は、湯面の揺らぎを示す波形の振幅値と同レベル（すなわち、第１閾値１０７）となる。この場合には、心拍数は一旦ゼロに落ち込んでいる部分もあるが、呼吸域成分は、常時、波形１３３に示すように常時検出できている。
【００６６】
実施の形態３では、入浴者Ｂが、眠り込んだ場合、体動信号の振幅値は、第１閾値１０７の値である７５０が、複数回(例えば、実施の形態３では３回以上)連続した場合に、信号処理部４０は注意信号を出力し、出力部９０のスピーカ・ブザーのアラーム音での覚醒手段の起動、または通信手段を起動し、通信により第３者が有する端末などに注意の報知を送信し端末から出力させる。これにより、入浴者Ｂが完全に眠り込む前に（老人の場合、眠り込んで溺れる前に）、第３者が発見し救助する事が可能である。
【００６７】
ここで、一般的に注意信号の出力は、信号処理部４０が、体動信号検出部２０から入力する信号レベルと第１閾値１０７とを比較し、比較の結果に基づき、出力部９０のアラームのスイッチをオフ→オンに切替える制御信号を出力することで実現可能であるが、アラームの出力方法はこれに限定されない。
【００６８】
さらに、段階的に注意信号の出力を実施し、覚醒手段の起動、通報のための通信手段の起動を、段階的に設定する事も可能であり、一例を下記に示す。
【００６９】
（１）体動域成分の信号の振幅値が７５０超え、呼吸あり、心拍あり⇒注意信号無し。
（２）体動域成分の信号の振幅値が７５０超え、呼吸あり、心拍ない⇒注意信号有り。例えば、覚醒のための間欠アラーム，リズム音。
【００７０】
（３）体動域成分の信号の振幅値が７５０以下、呼吸あり、心拍あり⇒注意信号有り。例えば、覚醒のための連続アラーム。
【００７１】
（４）体動域成分の信号の振幅値が７５０以下、呼吸あり、心拍ゼロ⇒注意信号有り。覚醒・救助のために緊急アラームと通報を実施する。
【００７２】
（５）体動域成分の信号の振幅値が７５０以下、呼吸ゼロ、心拍ゼロ⇒注意信号有り。覚醒・救助のために緊急アラームと通報を実施する。
【００７３】
上記に述べた注意信号の出力により、覚醒手段、通信手段を起動して覚醒・救助を実施することが可能である。
【００７４】
ここで平均体動心拍は２秒間、つまり１サンプルあたりのサンプリングレート２０ミリ秒の１００サンプルの平均値で、ＩＱの体動を取ったが、１０サンプルの平均値（０．２秒毎)、５０サンプルの平均値(１秒毎)であって良い。短くすることによって、突破的な動き等の検出やリアルタイム性は向上する。
【００７５】
また、マイクロ波センサ１４０ａを用いた体動信号検出部２０の反射信号１２の検出と、信号処理部４０の信号処理とにより、浴室１４２への入浴者の入室を、体動域成分、心拍域成分、呼吸域成分の信号から判断する事が可能である。浴室１４２からの退出の場合、浴室１４２で入浴者が亡くなったのか、既に退出したのかを、上記（１）から（４）のように、第１閾値１０７（振幅値＝７５０）を基準に判断する事は可能であるが、より確実に判断するために、浴室１４２のドア１４４の開→閉，閉→開の変化を検出するドアセンサ１４０Ｃを設置して、ドアセンサ１４０Ｃの検出出力とマイクロ波センサ１４０ａの検出信号に基づき、信号処理部４０が、入浴者の浴室１４２への入室と、浴室１４２からの退室とを判断するようにしてもよい。
【００７６】
（実施の形態４）
実施の形態４について、実施の形態１〜３と異なる部分について主に説明する。実施の形態４においては、マイクロ波センサ１４０ａは、図５に示す様に、浴室１４２の照明装置１４５に取り付けられている。この場合、望ましくは、電源等共用できる様に、照明装置１４５中に内蔵一体型で、マイクロ波センサ１４０ａが組み込みされるのが望ましい。このことによって、防水等の機能も確保することも可能となる。実施の形態１〜３の場合のマイクロ波センサ１４０ａの取付け態様では、浴室１４２の新設またはリフォーム等でしか対応できないが、実施の形態４の場合では、マイクロ波センサ１４０ａ付きの照明装置への交換で対応することができ、既存の浴室１４２でも使用する事が可能となる。
【００７７】
照明装置１４５にマイクロ波センサ１４０ａが取り付けられた場合は、図５に示されるように、標準的な、２畳程度広さの浴室１４２では、心拍成分は、洗い場１５５では電波の直接波による心拍数、呼吸数のセンシングになるが、浴槽１４２ｂの中では、直接波に加え、電波の間接波による心拍成分の動きや呼吸成分のセンシングとなる。つまり、浴室１４２では２畳程度の広さであることから、浴室１４２の壁等では２４ＧＨｚの電波に対して、反射波成分が大きくなり、直接波に加え、反射波でのセンシングも可能となるため電波が直接見通せないところでもセンシング可能となる。
【００７８】
（事前処理）
実施の形態４でも、上記に述べた実施の形態と同様に、浴槽１４２ｂの湯面の揺らぎによる振幅値を第１閾値１０７として設定し、加えて、シャワー（シャワー装置のヘッドから放出される流水）の動きにおける反射波成分（以下、シャワーの動き成分ともいう）の信号の振幅値を第２閾値１２３として設定する。図９、図１０および図１１は、実施の形態４に係る体動信号の波形を模式的に示す図である。図９〜図１１の横軸は、時間(分)を示し、縦軸は電圧振幅を示す。具体的には、縦軸には、０Ｖ〜３Ｖを０から３０，０００に１６ビットでデジタル変換した値が任意単位（ａ．ｕ．）として当てられている。図９〜図１１には、体動域成分１０６、呼吸域成分１０８および心拍域成分１０９の波形がそれぞれ示されている。
【００７９】
実施の形態４においても、浴槽１４２ｂの湯面の揺らぎによる動きを示す波形の第１閾値１０７が示す値は７５０である。加えて、実施の形態４では、第２閾値１２３を、予め、浴室１４２内に人（入浴者）がいない状態でのシャワーの放出流水の動き成分の信号の振幅(体動域成分の波形の振幅に相当)から検出する。
【００８０】
具体的には、図９を参照して、人が浴室１４２から退出した後、１分〜２分間程度、シャワーを流したままの予め定めた長さの時間１６０において、信号処理部４０は、シャワーの動き成分による振幅値の平均を、マイクロ波センサ１４０ａが検出する体動信号の波形より検出する。図９では、時間１６０において、心拍域成分の波形１１４ａと呼吸域成分の波形１１４ｂも示されている。
【００８１】
一例として、信号処理部４０は、体動信号検出部２０から入力する図９の体動域成分の波形１１２を即ちシャワーの動き成分の波形として検出し、検出されたシャワーの動き成分の波形の振幅値を、第２閾値１２３（一例として値＝６００）として決定し、記憶部４０２に格納する。このように、事前処理を実施して、シャワーの動き成分による第２閾値１２３を予め設定しておくことにより、入浴者がシャワーを浴びている時に、倒れた場合であっても、信号処理部４０は、体動信号検出部２０による検出される体動域成分の信号の振幅値を第２閾値１２３と比較し、比較の結果に基づき注意信号を出力し、アラーム等による覚醒手段・通報手段を起動させることができる。
【００８２】
具体的な実施例を、健常者で、浴槽１４２ｂの中では眠らない入浴者Ａの実験を、図１０を参照して説明する。浴室１４２への入室の時間１０１から洗い場１５５で体を洗い、浴槽１４２ｂに浸かる時間１１５、退室の時間１０２までの間において、浴槽１４２ｂの湯面の揺らぎによる波の振幅値は、第１閾値１０７の値７５０を超えており、第１閾値１０７の値未満となることは無く、入浴者Ａはトラブルなく入浴を終えている。この場合でも、浴槽１４２ｂの中で浸かった時は、入浴者Ａの心拍・呼吸数は、首以上の動脈の動きでの脈拍数や、首・顔の部分の呼吸の動きとして検出する事ができ、比較的、座位でじっとしている時は、概ね心拍数の波形１１９や呼吸数の波形１１８を検出することができる。また、入浴者Ａが浴槽１４２ｂに浸かっているときに手を動かしたりするときは、呼吸域成分の波形１２０が検出されて、呼吸域の成分は増加する。
【００８３】
次に、図１１を参照して、健常者で、浴槽１４２ｂの中で眠る入浴者Ｂの実験について説明する。この事例では、浴槽１４２ｂの湯水に浸かった時間１１５から、入浴者Ｂが眠り込み、検出された体動域成分の信号の振幅値が第１閾値１０７の値＝７５０以下となるケースが複数回か繰り替えしたケースある。
【００８４】
入浴者Ｂの場合、洗い場１５５でも、測定開始から約２分半経過した頃は、体動域成分の信号の振幅値１２２は小さいが、第１閾値１０７の値７５０以上であるものの、心拍域成分の信号１２１の振幅値はゼロに落ち込んでおり、入浴者Ｂが眠りに落ちこもうとした状況が存在する。この時、信号閾値の設定を湯面の振幅と略同じレベルになったときは、心拍はゼロになるように設定しているが、心拍域は周波数制限（実施の形態４では３Ｈｚ以下に制限）しているため、心拍域成分の信号の振幅値が完全に湯面の振幅値と同レベルにならなくても、心拍はゼロになるケースが存在し、体動域成分の信号波形からもとめた第１閾値１０７になる前の予備的な注意信号として使用することができる。
【００８５】
入浴者Ｂが、浴槽１４２ｂの中で眠り込んだ場合、体動域成分の信号の振幅値が、第１閾値１０７の値７５０以下となるが、複数回(例えば、実施の形態４では３回以上)連続した場合に、注意信号を出力し、アラーム等の覚醒手段または通信手段を起動して。入浴者が完全に眠り込む前に（老人の場合、眠り込んで溺れる前に）、検出し救助する事が可能である。
【００８６】
また、洗い場１５５でも、体動域成分の信号の振幅値が第１閾値１０７の値（＝７５０）より大きい場合でも、信号処理部４０は、心拍域成分の信号が間欠的にゼロに落ち込むケースがあり、複数回(例えば、実施の形態４では２回以上)連続した場合には、注意信号を出力し、間欠的なアラーム信号やリズム音を鳴らす等、覚醒手段により、入浴者を眠り込ませない等することが可能となる。
【００８７】
また、実施の形態１と同様に、段階的に、注意信号、覚醒手段、通信手段を起動する事も可能である。また、実施の形態４では、シャワーの動き成分の信号の振幅を第２閾値１２３として設定し、シャワーを浴びている時、倒れた場合に、信号処理部４０は、これを検出し、注意信号を出力し、アラーム等を覚醒手段・通信手段を起動することが可能であるが、入浴者Ａ及び入浴者Ｂにおいても、本実験では、倒れること無く入浴を終えている。
【００８８】
[実施の形態５]
図１２は、実施の形態５に係る処理のフローチャートである。処理フローチャートは、プログラムとしてメモリ４１２または記録媒体４０８に格納される。ＣＰＵ４１１は、これら記憶部からプログラムを読出し、読出されたプログラムを実行する。図１２では、信号処理部４０は、体動信号検出部２０と通信すると想定する。また、各実施の形態４で説明した第１閾値１０７、第２閾値１２３およびノイズレベル１１３は、メモリ４１２または記録媒体４０８に格納されている。
【００８９】
図１２を参照して、体動信号処理装置１００のＣＰＵ４１１は、起動されると測定を開始するか否かを判断する（ステップＳ１）。具体的には、浴室１４２に入浴者が入室したと判断したとき測定を開始すると判断する。ここでは入室の判断を、体動信号検出部２０から入力する体動域成分の信号の振幅値と、予め定められた値（例えば、第１閾値１０７）とを比較し、比較結果に基づき、検出した振幅値が予め定められた値を超える大きい値に変化したと判断しとき、入室したと判断する。なお、ドアセンサ１４０Ｃのセンサ出力に基づき、または体動信号と当該センサ出力との組み合わせに基づき、入室したことを判断するようにしてもよい。
【００９０】
測定開始が判断されないときは（ステップＳ１でＮＯ）、ステップＳ１の処理が繰返されるが、測定開始が判断されると（ステップＳ１でＹＥＳ）、ＣＰＵ４１１は、体動信号検出部２０により検出される体動域成分の信号を入力し（ステップＳ３）、入力信号の振幅値を検出して、検出した振幅値と記憶されている第１閾値１０７とを比較する（ステップＳ５）。ＣＰＵ４１１は、比較の結果に注意信号に基づく報知を出力するべき条件が成立するか否かを判断する（ステップ７）。例えば、予め定められた長さの期間において、比較の結果に基づき、体動域成分の信号の振幅値が第１閾値以下である回数が、予め定められた回数検出されたと判断したとき、注意信号を出力すべき条件が成立したと判断する（ステップＳ７でＹＥＳ）。そうでないと判断したときは（ステップＳ７でＮＯ）、処理は後述するステップＳ１１に移行する。
【００９１】
注意信号を出力するべき条件が成立したと判断すると（ステップＳ７でＹＥＳ）、ＣＰＵ４１１は出力制御部４２０を介して、出力部９０に報知のための注意信号を出力する（ステップＳ９）。出力部９０は、注意信号に基づきディスプレイにアラームを表示、または覚醒手段を介してアラーム音を出力、または通信手段を介して第３者の端末に送信し、浴室１４２内で入浴者が注意状態である旨の報知を出力する。
【００９２】
その後、ＣＰＵ４１１は、測定を終了するか否かを判断する（ステップＳ１１）。具体的には、浴室１４２から入浴者が退室したと判断したとき測定を終了すると判断する。ここでは退室の判断を、体動信号検出部２０から入力する体動域成分の信号の振幅値と、予め定められた値（例えば、ノイズレベル１１３）とを比較し、比較結果に基づき、検出した振幅値が予め定められた値以下に変化したと判断しとき、退室したと判断する。なお、ドアセンサ１４０Ｃの出力に基づき、または体動域成分の信号と当該センサ出力との組み合わせに基づき、退室したことを判断するようにしてもよい。
【００９３】
測定終了が判断されたとき（ステップＳ１１でＹＥＳ）、処理は終了するが、測定終了が判断されないときは（ステップＳ１１でＮＯ）、ステップＳ３の処理に戻り、以降の処理が同様に繰り返し実施される。
【００９４】
（変形例）
図１２のステップＳ７では、実施の形態３に示した条件（１）〜（５）のように、体動域成分の信号の振幅値と、呼吸数または心拍数との組み合わせにより、注意信号の出力を判断するようにしてもよい。また、注意信号は、上記に述べた第１の注意信号と第２の注意信号とを区別して出力するようにしてもよい。第１の注意信号と第２の注意信号のそれぞれについて、覚醒手段から出力されるアラームの出力態様、または通信手段による送信信号の内容を異ならせるようにしてもよい。
【００９５】
[実施の形態６]
実施の形態６では、上述の各実施の形態に従う処理をＣＰＵ４１１に実行させるためのプログラムが提供される。このようなプログラムは、信号処理部４０のコンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact  Disk-Read  Only  Memory）、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびメモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
【００９６】
なお、プログラムは、コンピュータのＯＳ（オペレーティングシステム）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。
【００９７】
また、実施の形態６にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本実施の形態６にかかるプログラムに含まれ得る。
【００９８】
提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。
【００９９】
[各実施の形態の構成]
体動信号処理装置１００は、マイクロ波レーダの出力信号成分の当該アナログ信号をデジタル変換し、人の身体の動きである体動の波形を出力する信号処理部４０を備える。体動信号処理装置１００が、浴室近傍に取り付けられ、入浴中の人の動きを、監視・通報・覚醒手段を有する。事前に浴槽１４２ｂ中の湯面のゆらぎの動きのみの振幅を検出し、本動きのみの振幅を検出して記憶部に格納する。浴室１４２での入浴者１４１ａの体の動きによる体動域成分の信号の振幅レベルと、記憶された湯面の動きの振幅レベルとを比較する。比較によって、入浴者１４１ａの体動域成分の信号の振幅レベルが、湯面の動きの振幅レベルと同等になる前又は同等になったときに、注意信号を出力し、報知のために覚醒手段または通信手段を起動する。
【０１００】
したがって、入浴者１４１ａの体動域成分の信号の振幅レベルが、湯面の動きの振幅レベルと概ね同等になる前又は同等になったときに、注意信号を出力し、通報または覚醒により、入浴者が溺れる前に検出可能である。
【０１０１】
さらに、湯面のゆらぎによる動きの振幅レベルに代えて、シャワーの放出流水の動きにより信号の振幅レベルを用いることができる。したがって、入浴者１４１ａの体動域成分の信号の振幅が、シャワーから放出流水の動きによる振幅レベルと同等になる前又は同等なったときに、注意信号を出力し、覚醒または通報により、入浴者１４１ａが溺れる前に検出可能である。
【０１０２】
また、体動信号処理装置１００は、体動域成分の信号の振幅のみならず、心拍数または呼吸数の急激な変化が生じた時、注意信号を出力する。したがって、体動で監視する構成に加え、心拍数・呼吸数の急激な変化でも入浴者１４１ａの状態を検出できるため、より確実に・より安全に注意信号の出力状態であるかを検出することができる。
【０１０３】
また、体動信号処理装置１００は、給湯器のコントローラ１４６または浴室１４２の照明装置１４５に取り付け可能である。したがって、体動信号処理装置１００への電源供給が容易になる。
【０１０４】
また、信号処理部４０は、体動域成分の信号の振幅を、平均時間０．１秒〜５秒間のいずれかの絶対値を用いた平均体動振幅または移動平均体動振幅として検出（算出）する。したがって、０．１秒間から５秒間の絶対値を用いた短時間の平均振幅をとるため、概ね人の動きの立つ・座る・動く、寝る(気を失う)動作に伴う振幅の変化を取得することができる。
【０１０５】
平均体動振幅は、Ｉチャンネル、Ｑチャンネルの合成した平均体動振幅である。Ｉチャンネルはコサイン系の体動振幅、Ｑチャンネルはサイン系の体動振幅であるため、入浴者１４１ａと体動信号検出部２０（体動信号処理装置１００）との距離が、波長/２(例えば２４ＧＨｚでは、約６ｍｍ)ごとにはゼロ点が生じるため、Ｉチャンネル、Ｑチャンネルのそれぞれの２乗平均の和をとる事による両チャンネルの合成によって、コサイン系とサイン系のヌル点を補償し得て、安定した体動振幅を取得することができる。
【０１０６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０７】
２０  生体信号検出部、４０  信号処理部、９０  出力部、１００  体動信号処理装置。
【図１】
2017149923.tif 000003
【図２】
2017149923.tif 000004
【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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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年5月31日(2017.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象に電波を送信する送信部と、
前記対象で反射された電波を受信する受信部と、
前記受信部による受信信号から身体の動きである体動成分に相当する体動成分信号を検出するための検出部と、を備え、
前記対象は、浴室内を含み、さらに、
前記浴室内に被験者が居る場合に、前記検出部により検出される前記体動成分信号の振幅を、被験者不在の前記浴室内において予め検出されている前記体動成分信号の振幅および前記検出部が有するノイズの振幅と比較し、比較の結果に基づき報知を出力する信号処理部を備える、体動信号処理装置。
【請求項２】
前記体動成分は、心拍による身体の動きである心拍成分および呼吸による身体の動きである呼吸成分を、含み、
前記信号処理部は、
前記体動成分信号の心拍成分信号および呼吸成分信号から、それぞれ、心拍数および呼吸数を検出する手段を、含み、
前記浴室内に被験者が居る場合に、前記振幅の比較の結果、および前記心拍数または前記呼吸数に基づき前記報知を出力する、請求項１に記載の体動信号処理装置。
【請求項３】
前記被験者不在の浴室内において予め検出されている前記体動成分信号は、
浴室内の浴槽の湯水の表面のゆらぎの動き成分の信号、または、浴室内のシャワーから放出される水流の動き成分の信号を含む、請求項１または２に記載の体動信号処理装置。
【請求項４】
前記反射された電波による前記受信信号は、ＩＱ変調信号を含み、
前記体動成分信号の振幅は、前記受信信号のＩチャンネルおよびＱチャンネルの信号を合成した信号の振幅を示す、請求項１から３のいずれか１項に記載の体動信号処理装置。
【請求項５】
前記体動成分信号の振幅は、当該体動成分信号を予め定められた間隔でサンプリングして検出される平均の振幅を示し、
前記信号処理部は、さらに、
前記平均の振幅が、連続的に、被験者不在の前記浴室内において予め検出されている前記体動成分信号の振幅の大きさ以下となったとき、前記報知を出力する、請求項１から４のいずれか１項に記載の体動信号処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
チャートは、プログラムとしてメモリ４１２または記録媒体４０８に格納される。ＣＰＵ４１１は、これら記憶部からプログラムを読出し、読出されたプログラムを実行する。図１２では、信号処理部４０は、体動信号検出部２０と通信すると想定する。また、各実施の形態で説明した第１閾値１０７、第２閾値１２３およびノイズレベル１１３は、メモリ４１２または記録媒体４０８に格納されている。
［００８９］
図１２を参照して、体動信号処理装置１００のＣＰＵ４１１は、起動されると測定を開始するか否かを判断する（ステップＳ１）。具体的には、浴室１４２に入浴者が入室したと判断したとき測定を開始すると判断する。ここでは入室の判断を、体動信号検出部２０から入力する体動域成分の信号の振幅値と、予め定められた値（例えば、第１閾値１０７）とを比較し、比較結果に基づき、検出した振幅値が予め定められた値を超える大きい値に変化したと判断しとき、入室したと判断する。なお、ドアセンサ１４０Ｃのセンサ出力に基づき、または体動信号と当該センサ出力との組み合わせに基づき、入室したことを判断するようにしてもよい。
［００９０］
測定開始が判断されないときは（ステップＳ１でＮＯ）、ステップＳ１の処理が繰返されるが、測定開始が判断されると（ステップＳ１でＹＥＳ）、ＣＰＵ４１１は、体動信号検出部２０により検出される体動域成分の信号を入力し（ステップＳ３）、入力信号の振幅値を検出して、検出した振幅値と記憶されている第１閾値１０７とを比較する（ステップＳ５）。ＣＰＵ４１１は、比較の結果に注意信号に基づく報知を出力するべき条件が成立するか否かを判断する（ステップ７）。例えば、予め定められた長さの期間において、比較の結果に基づき、体動域成分の信号の振幅値が第１閾値以下である回数が、予め定められた回数検出されたと判断したとき、注意信号を出力すべき条件が成立したと判断する（ステップＳ７でＹＥＳ）。そうでないと判断したときは（ステップＳ７でＮＯ）、処理は後述するステップＳ１１に移行する。
［００９１］
注意信号を出力するべき条件が成立したと判断すると（ステップＳ７でＹ
【国際調査報告】
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