(57)【要約】【課題】被検体の動きを的確に把握して被検体の睡眠状態を正確に検出すること。【解決手段】睡眠状態検出システムは、被検体の動きに伴って生ずる加速度を検出するセンサユニット２と、センサユニット２により検出されたセンシング信号に基づいて被検体の睡眠状態を検出するセンタ装置１とから構成される。センタ装置１は、検出されたセンシング信号を受信する受信部１３と、受信したセンシング信号に対して微分演算を行なう微分演算部１１３と、演算結果に基づいて被検体の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部１１４とを具備する。【選択図】      図７
2006230789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の体表面の所定の箇所に装着されたセンサユニットと、このセンサユニットと通信可能に接続され、前記センサユニットからのセンシング信号に基づいて前記被検体の睡眠状態を検出するセンタ装置と、を具備し、
前記センサユニットは、
該被検体の動きに伴って生ずる加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサにより取得された加速度データをセンシング信号として送信する送信部と、を具備し、
前記センタ装置は、
前記センサユニットから送信されたセンシング信号を受信する受信部と、
前記受信部を介して受信したセンシング信号に対して微分演算を行なう微分演算部と、
前記微分演算部での演算結果に基づいて前記被検体の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部と、
を具備することを特徴とする睡眠状態検出システム。
【請求項２】
前記微分演算部は、前記センシング信号の一次微分値を求めるものであり、前記睡眠状態判定部は、前記一次微分値が所定の閾値を超えたか否かを判断し、当該所定の閾値を越えた回数に基づいて前記被検体の睡眠状態を判別することを特徴とする請求項１に記載の睡眠状態検出システム。
【請求項３】
前記睡眠状態判定部は、前記一次微分値が所定の閾値を超えた時間と、この直前に前記一次微分値が所定の閾値を超えた時間との時間間隔を求め、この時間間隔が所定の時間間隔よりも短い場合には前記一次微分値が所定の閾値を超えた回数に含めないことを特徴とする請求項２に記載の睡眠状態検出システム。
【請求項４】
前記加速度センサは複数であり、前記微分演算部は複数の加速度センサにより検出された複数のセンシング信号のそれぞれについて一次微分演算を行って一次微分値を求め、前記睡眠状態判定部は、複数の一次微分値の中で最も大きい値を選択し、選択された一次微分値が所定の閾値を超えたか否かの判断に基づいて前記被検体の睡眠状態を判定することを特徴とする請求項２に記載の睡眠状態検出システム。
【請求項５】
前記センサユニットは、前記センタ装置からの指令に基づいて制御されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の睡眠状態検出システム。
【請求項６】
被検体の体表面の所定の箇所に装着され、該被検体の動きに伴って生ずる加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサにより得られた加速度データに対して微分演算を行なう微分演算部と、
前記微分演算部での演算結果に基づいて前記被検体の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部と、
を具備することを特徴とする睡眠状態検出装置。
【請求項７】
前記微分演算部は、前記加速度データの一次微分値を求めるものであり、前記睡眠状態判定部は、前記一次微分値が所定の閾値を超えたか否かを判断し、当該所定の閾値を越えた回数に基づいて前記被検体の睡眠状態を判別することを特徴とする請求項６に記載の睡眠状態検出装置。
【請求項８】
前記睡眠状態判定部は、前記一次微分値が所定の閾値を超えた時間と、この直前に前記一次微分値が所定の閾値を超えた時間との時間間隔を求め、この時間間隔が所定の時間間隔よりも短い場合には前記一次微分値が所定の閾値を超えた回数に含めないことを特徴とする請求項７に記載の睡眠状態検出装置。
【請求項９】
前記加速度センサは複数であり、前記微分演算部は複数の加速度センサにより検出された複数の加速度データのそれぞれについて一次微分演算を行って一次微分値を求め、前記睡眠状態判定部は、複数の一次微分値の中で最も大きい値を選択し、選択された一次微分値が所定の閾値を超えたか否かの判断に基づいて前記被検体の睡眠状態を判定することを特徴とする請求項６に記載の睡眠状態検出装置。
【請求項１０】
被検体の体表面の所定の箇所に装着され、該被検体の動きに伴って生ずる加速度を検出する加速度センサと、前記加速度センサにより検出されたセンシング信号を蓄積するセンシング信号蓄積部と、を備えたセンサユニットと、
前記センサユニットとは別個に設けられたセンタ装置であって、前記センシング信号蓄積部に蓄積されたセンシング信号を取り込んで、当該センシング信号に対して微分演算を行なう微分演算部と、
前記微分演算部での演算結果に基づいて前記被検体の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部と、を備えたセンタ装置と、
を具備することを特徴とする睡眠状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度センサを用いて被検体の睡眠状態を検出する睡眠状態検出システム及び睡眠状態検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被検体の睡眠状態を把握するために、被検体の体表面の所定の箇所にセンサを装着し、このセンサからの出力信号に所定の演算を行なって人体の睡眠状態を判定する装置が従来より知られている。例えば、特開平１０−２９５６４９号公報は、３軸の加速度センサにより検出された各加速度データを解析し、所定時間以上の転倒状態又は所定値以上の加速度を検知したときにこれを異常信号として無線により送信する携帯型事故監視装置を開示している。また、特開２００４−１８７９６１号公報は、被検体の額部に装着して眼球運動を計測する第１の計測手段と、該第１の計測手段と一体化されてなり、第１の計測手段への外乱の大きさの情報を計測する加速度センサ等の第２の計測手段とを備え、外乱の大きさの情報が所定の閾値を超えた場合に眼球電位の情報を修正する睡眠状態検出装置を開示している。
【特許文献１】特開平１０−２９５６４９号公報
【特許文献２】特開２００４−１８７９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した従来の技術は加速度センサを用いて人の転倒状態や睡眠状態を判定することを開示しているが、被検体の動きを的確に把握して睡眠状態を正確に検出することを目的としたものではなかった。
【０００４】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で被検体の睡眠状態を的確に把握することが可能な睡眠状態検出システム及び睡眠状態検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様は、睡眠状態検出システムであって、被検体の体表面の所定の箇所に装着されたセンサユニットと、このセンサユニットと通信可能に接続され、前記センサユニットからのセンシング信号に基づいて前記被検体の睡眠状態を検出するセンタ装置と、を具備し、前記センサユニットは、該被検体の動きに伴って生ずる加速度を検出する加速度センサと、前記加速度センサにより取得された加速度データをセンシング信号として送信する送信部と、を具備し、前記センタ装置は、前記センサユニットから送信されたセンシング信号を受信する受信部と、前記受信部を介して受信したセンシング信号に対して微分演算を行なう微分演算部と、前記微分演算部での演算結果に基づいて前記被検体の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部と、を具備する。
【０００６】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記微分演算部は、前記センシング信号の一次微分値を求めるものであり、前記睡眠状態判定部は、前記一次微分値が所定の閾値を超えたか否かを判断し、当該所定の閾値を越えた回数に基づいて前記被検体の睡眠状態を判別する。
【０００７】
また、本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記睡眠状態判定部は、前記一次微分値が所定の閾値を超えた時間と、この直前に前記一次微分値が所定の閾値を超えた時間との時間間隔を求め、この時間間隔が所定の時間間隔よりも短い場合には前記一次微分値が所定の閾値を超えた回数に含めない。
【０００８】
また、本発明の第４の態様は、第２の態様において、前記加速度センサは複数であり、前記微分演算部は複数の加速度センサにより検出された複数のセンシング信号のそれぞれについて一次微分演算を行って一次微分値を求め、前記睡眠状態判定部は、複数の一次微分値の中で最も大きい値を選択し、選択された一次微分値が所定の閾値を超えたか否かの判断に基づいて前記被検体の睡眠状態を判定する。
【０００９】
また、本発明の第５の態様は、第１〜第４のいずれか１つの態様において、前記センサユニットは、前記センタ装置からの指令に基づいて制御される。
【００１０】
また、本発明の第６の態様は、睡眠状態検出装置であって、被検体の体表面の所定の箇所に装着され、該被検体の動きに伴って生ずる加速度を検出する加速度センサと、前記加速度センサにより得られた加速度データに対して微分演算を行なう微分演算部と、前記微分演算部での演算結果に基づいて前記被検体の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部と、を具備する。
【００１１】
また、本発明の第７の態様は、第６の態様において、前記微分演算部は、前記加速度データの一次微分値を求めるものであり、前記睡眠状態判定部は、前記一次微分値が所定の閾値を超えたか否かを判断し、当該所定の閾値を越えた回数に基づいて前記被検体の睡眠状態を判別する。
【００１２】
また、本発明の第８の態様は、第７の態様において、前記睡眠状態判定部は、前記一次微分値が所定の閾値を超えた時間と、この直前に前記一次微分値が所定の閾値を超えた時間との時間間隔を求め、この時間間隔が所定の時間間隔よりも短い場合には前記一次微分値が所定の閾値を超えた回数に含めない。
【００１３】
また、本発明の第９の態様は、第６の態様において、前記加速度センサは複数であり、前記微分演算部は複数の加速度センサにより検出された複数の加速度データのそれぞれについて一次微分演算を行って一次微分値を求め、前記睡眠状態判定部は、複数の一次微分値の中で最も大きい値を選択し、選択された一次微分値が所定の閾値を超えたか否かの判断に基づいて前記被検体の睡眠状態を判定する。
【００１４】
また、本発明の第１０の態様は、睡眠状態検出装置であって、被検体の体表面の所定の箇所に装着され、該被検体の動きに伴って生ずる加速度を検出する加速度センサと、前記加速度センサにより検出されたセンシング信号を蓄積するセンシング信号蓄積部と、を備えたセンサユニットと、前記センサユニットとは別個に設けられたセンタ装置であって、前記センシング信号蓄積部に蓄積されたセンシング信号を取り込んで、当該センシング信号に対して微分演算を行なう微分演算部と、前記微分演算部での演算結果に基づいて前記被検体の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部と、を備えたセンタ装置と、を具備する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、センシング信号を微分することにより被検体の動きを的確に把握できるので、簡単な構成で被検体の睡眠状態を正確に検出することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態にかかる睡眠状態検出システムの概略構成を示す図である。本実施形態において「睡眠状態」とは、被検体が睡眠をとる意思で横たわっている状態を意味し、実際に睡眠中にある場合のみならず、寝つかれなくて横たわっている場合も含むものとする。
【００１８】
センサユニット２はモジュール化されており、監視対象としての被検体４の体表面の所定の箇所（ここでは胸）に装着される。装着の一例としてここではアクリル系の両面接着テープ等により接着貼付される。アクリル系両面接着テープは、被検体４の皮膚にかぶれ等の炎症が起きにくい、センサユニット２を被検体４からはがした時にセンサユニット２や被検体４の表面に接着のりが付着しにくい、接着層を薄くできるなどの利点を有する。
【００１９】
センサユニット２は後述する加速度センサを備えており、この加速度センサにより睡眠状態にある被検体４の左右方向の動きに伴って生ずる加速度を検出する。なお、被検体４の左右方向についての具体的な定義については後述する。
【００２０】
加速度センサにより取得された加速度データはセンシング信号として無線ネットワーク３を介して、医療施設や介護施設などに設置されるセンタ装置１に送信される。
【００２１】
ここで、無線ネットワーク３としては、例えばＢＴ(BlueTooth)(登録商標)等の近距離データ通信システムや、無線ＬＡＮ(Local  Area  Network)、ＰＨＳ(Personal  Handyphone  System)(登録商標)、携帯電話システム等が使用される。
【００２２】
なお、センタ装置１とセンサユニット２との間は必ずしも直接接続する必要はなく、無線中継器を介して接続するようにしてもよい。この場合、センサユニット２と無線中継器との問の無線通信方式としてはＢＴや無線ＬＡＮ等の微弱又は小電力型の方式が、一方、無線中継器とセンタ装置１との問の無線通信方式として携帯電話システム等の長距離通信が可能な方式がそれぞれ使用される。
【００２３】
センタ装置１は、アンテナ部１１と、信号分配部１２と、受信部１３と、送信部１４と、センサデータ収集処理部１５と、センサ制御部１６とから構成される。アンテナ部１１は、センサ制御部１６からの制御信号を送信する送信アンテナ機能と、センサユニット２からのセンシング信号を受信する受信アンテナ機能とを有し、この機能の切替はアンテナ部１１に接続されたサーキュレータ等の信号分配部１２により行われる。
【００２４】
受信部１３は、センサユニット２から無線ネットワーク３、アンテナ部１１を介して送信された無線信号を受信したのち復調し、この復調により得られるセンシング信号をセンサデータ収集処理部１５へ出力する。送信部１４は、センサ制御部１６から出力された制御信号を変調したのち無線信号に変換し、この無線信号をアンテナ部１１からセンサユニット２に向けて送信する。
【００２５】
センサ制御部１６は、例えばＣＰＵ(Central  Processing  Unit)やＤＳＰ(Digital  Signal  Processor)を備えたもので、センサユニット２によるセンシング開始やセンシング周期に関する指令を含む制御信号を出力する。
【００２６】
センサデータ収集処理部１５は、受信したセンシング信号に対して後述する微分演算を行って被検体４の睡眠状態を判定する部分であるが、詳細な機能については後述する。
【００２７】
図２は、ベッド５に横たわって睡眠状態にある被検体４を示しており、被検体４の右胸にはセンサユニット２が貼付されている。被検体４は睡眠中に寝返りを打つなど身体を動かすことが考えられるが、ここでのセンサユニット２は被検体４の左右方向の動きを検出する加速度センサを備える。ここで左右方向の動きとは、図２に示すように被検体４が横たわっている状態において身体の横幅方向（身体中心線に対して左右の方向）の動きを意味するものとする。
【００２８】
図３は、睡眠状態にある被検体４の左右方向の動きにおける各姿勢と、左右方向の動きを検出する加速度センサ２５１の向きと、センサ計測値との関係を示している。図３の（Ａ）〜（Ｄ）は被検体４を矢印Ｐ（図２）の方向すなわち頭上から見たときの姿勢を示している。また、図中の＊の記号は、加速度センサ２５１の＋方向を示している。
【００２９】
図３の（Ａ）は被検体４が仰向け状態から反時計方向に９０度回転して真横になるような寝返りを打った状態、（Ｂ）は被検体４が仰向けに寝ている状態、（Ｃ）は仰向け状態から時計方向に４５度回転する寝返りを打った状態、（Ｄ）は被検体４が仰向け状態から時計方向に９０度回転して真横になるような寝返りを打った状態、を示している。
【００３０】
被検体４が図３の（Ａ）に示す姿勢にあるとき、加速度センサ２５１は垂直方向を向くが（図３の（Ｅ））、この場合、重力がそのままかかるのでセンサ計測値はプラス（＋）方向に最大の値をとる（図３の（Ｉ））。また、被検体４が図３の（Ｂ）に示す姿勢にあるとき、加速度センサ２５１は水平方向を向くが（図３の（Ｆ））、この向きは重力と直交しているのでセンサ計測値は０となる（図３の（Ｊ））。また、被検体４が図３の（Ｃ）に示す姿勢にあるとき、加速度センサ２５１は４５度傾斜した方向を向くが（図３の（Ｇ））、この場合のセンサ計測値は、垂直方向の投影成分に対応するセンサ値が得られる（図３の（Ｋ））。また、被検体４が図３の（Ｄ）に示す姿勢にあるとき、加速度センサ２５１は垂直方向を向く（図３の（Ｈ））。但し、加速度センサ２５１の＋方向は下側になる。したがって、この場合は反対方向の重力がかかるのでセンサ計測値はマイナス（−）方向に最大の値をとる（図３の（Ｌ））。
【００３１】
図４はセンサユニット２の概略構成を示しており、アンテナ部２１と、センシング信号送信部２２と、センサ駆動信号受信部２３と、センサ駆動制御部２４と、センサ本体２５と、バッテリ２６とを備えている。図５は、図４に示すセンサユニット２のセンサ本体２５とセンサ駆動制御部２４の構成を示し、図６は、図４に示すセンサユニット２のセンシング信号送信部２２とセンサ駆動信号受信部２３の構成を示している。
【００３２】
図５に示すように、センサ本体２５は被検体４の左右方向の動きを検出する加速度センサ２５１から構成される。また、センサ駆動制御部２４は、中央処理装置（ＣＰＵ）２４３と、記憶部２４２と、クロック信号発生部２４５と、ＡＤ変換部２４１と、サーバ・プログラミング・インターフェース（ＳＰＩ）２４４とを備えている。
【００３３】
クロック信号発生部２４５は、ＣＰＵ２４３のクロック制御信号に基づいて所定周期のクロック信号を発生する。記憶部２４２は、ＣＰＵ２４３により実行されるプログラムを記憶している。ＣＰＵ２４３は、センサ本体２５の加速度センサ２５１を始めとして、図４のセンシング信号送信部２２、センサ駆動信号受信部２３を駆動制御するもので、上述したセンタ装置１から送られてくるセンシング開始やセンシング周期等の指令の内容を図示せぬメモリに記憶する。そして、以後この保存された指令と記憶部２４２に記憶された設定データに基づいてクロック制御信号を生成してクロック信号発生部２４５に出力する。クロック信号発生部２４５より発生されるクロック信号により、駆動信号として、センシング開始及びセンシング周期に関する信号を生成する。
【００３４】
ＡＤ変換部２４１は、ＣＰＵ２４３からの制御信号により駆動される加速度センサ２１１からの検出データをデジタル信号に変換するもので、ＣＰＵ２４３よりＳＰＩ２４４を介してセンシング信号として出力する。
【００３５】
なお、ＣＰＵ２４３から加速度センサ２５１に供給する駆動信号としてはスタンバイ信号が用いられる。加速度センサ２５１は、スタンバイ信号が“Ｈ”レベルになるとセンシングを行う動作状態となり、”Ｌ“レベルになると非動作状態、つまり電力消費量の少ないスタンバイ状態となる。
【００３６】
バッテリ２６は、例えばボタン型リチウム電池からなるもので、このバッテリ２６から発生するＤＣ電圧を、センサ本体２５、センサ駆動制御部２４、センシング信号送信部２２およびセンサ駆動信号受信部２３に駆動電源として供給するようになっている。
【００３７】
また、図６に示すように、センシング信号送信部２２は、ＳＰＩ２２１と、デジタル信号制御部２２２と、信号変調部２２３と、混合部２２４と、電力増幅部２２５と、送受信信号分配部２２６とを備えている。また、センサ駆動信号受信部２３は、水晶発振器２３２と、位相安定化回路２３４と、電圧制御形発振器２３６と、低雑音増幅部２３８と、混合部２３７と、信号復調部２３５と、デジタル信号制御部２３３と、ＳＰＩ２３１とを備えている。
【００３８】
センシング信号送信部２２は、センサ駆動制御部２４からのセンシング信号をＳＰＩ２２１を介してデジタル信号制御部２２２に取り込み、さらに信号変調部２２３でデジタル変調、例えばＱＰＳＫ（Quadrature  Phase  Shift  Keying）変調し、混合部２２４を介して所定のフォーマットに変換してセンシングデータを作成し、この作成されたセンシングデータを電力増幅部２２５で電力増幅し、送受信信号分配部２２６よりアンテナ部２１を介して、センタ装置１に向け送信させる。
【００３９】
一方、センサ駆動信号受信部２３は、センタ装置１から送られた無線信号をアンテナ部２１で受信すると、送受信信号分配部２２６、低雑音増幅部２３８を介して混合部２３７に取り込む。ここで無線信号を電圧制御形発振器２３６の出力と混合した所定周波数に変換した後、信号復調部２３５でデジタル復調し、このデジタル復調により得られた制御信号をデジタル信号制御部２３３よりＳＰＩ２３１を介してセンサ駆動制御部２４に供給する。
【００４０】
図７は、センタ装置１において、特にセンサデータ収集処理部１５の構成を示す図であり、加速度データ記憶部１１１と、データ平均化処理部１１２と、微分演算部１１３と、睡眠状態判定部１１４とから構成される。
【００４１】
以下に、センサデータ収集処理部１５の動作を図８のフローチャートを参照して説明する。ここでは、被検体４の睡眠状態を検出することが目的なので、センタ装置１は、被検体４が睡眠状態に入ったときから覚醒に至るまでの間、センサユニット２からのセンシング信号を継続して受信するものとする。
【００４２】
まず、被検体４の寝返りの回数を表わす変数Ｎに０を代入する（ステップＳ１）。次に、受信部１３から加速度データとしてのセンシング信号を受信したならば（ステップＳ２）、この加速度データを加速度データ記憶部１１１にいったん記憶する（ステップＳ３）。
【００４３】
次に、記憶されている加速度データを適宜読み出し、データ平均化処理部１１２において移動平均などの手法によりデータの平均化を行う（ステップＳ４）。なお、ここでの平均化処理は不要な成分を除外するために行われるものであり、睡眠状態の検出に必須の処理ではない。
【００４４】
次に、平均化された加速度データの一次微分値を微分演算部１１３において演算する（ステップＳ５）。次に、睡眠状態判定部１１４において、求めた一次微分値が所定の閾値（後述する図１０、図１２におけるｍ、−ｍに対応する）を超えるか否かを判断し（ステップＳ６）、ＹＥＳの場合には、このときの一次微分値が所定の閾値を超えた時間と、この直前に一次微分値が所定の閾値を超えた時間との時間間隔を求め、この時間間隔が所定の時間間隔よりも短いか否かを判断する（ステップＳ７）。ここでの判断がＮＯの場合にはＮを１インクリメントして（ステップＳ８）、ステップＳ２に戻る。また、ステップＳ６での判断結果がＮＯあるいはステップＳ７における判断結果がＹＥＳの場合には直ちにステップＳ２に戻る。以降、ステップＳ２からＳ８までの処理を加速度データの受信を終了するまで繰り返して行い、この間に一次微分値が閾値を超える回数をカウントする。そして、一次微分値が閾値を超えたときを被検体４が寝返りを打ったものとみなして、そのときのカウント値に基づいて被検体４の睡眠状態を判定する。睡眠状態判定部１１４では、寝返りの回数が多い場合に被験者４の睡眠状態が良くないと判定する。
【００４５】
また、ステップＳ７において、一次微分値が閾値を超えるときの時間間隔が短い場合には寝返りの回数に含めないようにしているが、これは、通常の睡眠状態ならば一次微分値が短時間に頻繁に閾値を超えることはほとんどなく、もしこのような事態が起こった場合には検出の正確さを維持するために寝返りとはみなさないようにするためである。なお、上記時間間隔は例えば１０秒程度とする。
【００４６】
図９は、被検体４が睡眠状態に入ったときから覚醒に至るまでの被検体４の左右方向の動きに伴う加速度データをグラフに表した図である。縦軸は加速度（任意目盛）、横軸は時間（任意目盛）である。このグラフは平均化処理を行った後の加速度データを示している。Ａ〜Ｇで示されている箇所は加速度の変化が大きい部分である。
【００４７】
図１０は、図９に示す左右方向の加速度データを微分演算部１１３にて一次微分したときに得られるグラフであり、縦方向は加速度の一次微分値、横方向は時間である。ｍ、−ｍは０を中心にして＋及び−方向それぞれの閾値である。図１０では、Ａ〜Ｇで示す箇所で閾値ｍあるいは−ｍを超えており、これらの部分については被検体４が寝返りを打ったものと判定される。
【００４８】
上記した実施形態によれば、加速度センサにより検出された加速度データに対して微分演算を行うようにしたので被検体の動きを的確に把握することができ、ひいては簡単な構成で被検体の睡眠状態を正確に把握することが可能になる。
【００４９】
（第２実施形態）
第１実施形態の説明では、左右方向の動きを検出する加速度センサ２５１を用いた場合について説明したが、被検体４の前後方向の動きを検出する加速度センサを用いて睡眠状態を判定することも可能であり、第１実施形態と同様の効果が得られる。ここで前後方向の動きとは、図２に示すように被検体４が横たわっている状態において身体の身長方向の動きを意味するものとする。
【００５０】
図１１は、被検体４が睡眠状態に入ったときから覚醒に至るまでの被検体４の前後方向の動きに伴う加速度データをグラフに表した図である。縦軸は加速度（任意目盛）、横軸は時間（任意目盛）である。このグラフは平均化処理を行った後の加速度データを示している。Ａ〜Ｇで示されている箇所は加速度の変化が大きい部分である。
【００５１】
図１２は、図１１に示す前後方向の加速度データを微分演算部１１３にて一次微分したときに得られるグラフであり、縦方向は加速度の一次微分値、横方向は時間である。ｍ、−ｍは０を中心にして＋及び−方向それぞれの閾値である。図１２では、Ａ〜Ｇで示す箇所で閾値ｍあるいは−ｍを超えており、これらの部分については被検体４が寝返りを打ったものと判定される。
【００５２】
（第３実施形態）
図１３は、被検体４の左右方向と前後方向とを検出する加速度センサ１個あるいは被検体４の左右方向と前後方向のいずれか一方を検出する加速度センサを２個を用いて睡眠状態を検出するときの手順を示すフローチャートである。まず、被検体４の寝返りの回数を表わす変数Ｎに０を代入する（ステップＳ１１）。その後、図８で説明したのと同様の手順によって、受信した加速度データＡについて一次微分値Ａ’を取得する（ステップＳ１２〜Ｓ１５）。同様にして、受信した加速度データＢについて一次微分値Ｂ’を取得する（ステップＳ１６〜Ｓ１９）。
【００５３】
次に、ステップＳ１５で取得した一次微分値Ａ’とステップＳ１９で取得した一次微分値Ｂ’とを比較してどちらか値の大きい方の一次微分値を選択する（ステップＳ２０）。このような一次微分値を選択した後は、ステップＳ２１〜Ｓ２３において、図８のステップＳ６〜Ｓ８と同様の手順により被検体４が寝返りを打った回数を求めて睡眠状態を判定する。すなわち、選択された一次微分値が所定の閾値を超えるか否かを判断し（ステップＳ２１）、ＹＥＳの場合には、このときの一次微分値が所定の閾値を超えた時間と、この直前に一次微分値が所定の閾値を超えた時間との時間間隔を求め、この時間間隔が所定の時間間隔よりも短いか否かを判断する（ステップＳ２２）。ここでの判断がＮＯの場合にはＮを１インクリメントして（ステップＳ２３）、ステップＳ１２、Ｓ１６に戻る。また、ステップＳ２１での判断結果がＮＯあるいはステップＳ２２における判断結果がＹＥＳの場合には直ちにステップＳ１２、Ｓ１６に戻る。以降、ステップＳ１２からＳ２３までの処理を加速度データの受信を終了するまで繰り返して行い、この間に一次微分値が閾値を超える回数をカウントする。
【００５４】
上記した第３実施形態によれば、左右方向と前後方向とを検出する加速度センサ１個あるいは被検体４の左右方向と前後方向のいずれか一方を検出する加速度センサ２個を用いて２種類の加速度データを取得するので被検体の動きをより的確に把握することができ、ひいては被検体の睡眠状態をより正確に検出することができる。
【００５５】
なお、上記の実施形態では、被検体４の左右または前後方向の動きを検出する１軸の加速度センサ、あるいは被検体４の左右及び前後方向の動きを検出する２軸の加速度センサを用いた実施形態を説明したが、被検体４の上下、左右、前後方向の動きを検出する３軸の加速度センサを用いてもよい。
【００５６】
（第４実施形態）
第１〜第３実施形態では、センシング開始のタイミングやセンシング周期はセンタ装置１からの指令により与えられたが、このような方法に限定されることはない。図１４は、センシング開始のタイミングやセンシング周期に関する設定機能をセンサユニット２内のセンサ駆動制御部２４に設けた場合の実施形態を示している。この場合、センサ本体２５内の加速度センサは、センサ駆動制御部２４からの指令に従って、センシング動作を開始し、検出された加速度データはセンシング信号としてアンテナ部２１を介してセンタ装置１に送信される。このような構成によれば、センサユニット２内部のセンサ駆動信号受信部を省略することができる。さらに、センタ装置１内部の信号分配部１２、送信部１４、センサ制御部１６を省略することができる。
【００５７】
図１５は、本発明の第４実施形態の変形例の構成である。ここでは、センサ駆動制御部２４からの指定に基づいて加速度センサにより検出された加速度データはセンシングデータとしてセンシング信号蓄積部２７にいったん蓄積される。その後、センシングデータは記録媒体等に格納されてセンタ装置１に届けられる。このような構成によれば、センサユニット２内部のセンシング信号送信部及びセンサ駆動信号受信部を省略することができる。さらに、センタ装置１内部のアンテナ部１１、信号分配部１２、受信部１３、送信部１４、センサ制御部１６を省略することができる。
【００５８】
なお、上記した第１〜第４実施形態では、加速度センサにより検出されたセンシング信号を通信回線を介してセンタ装置に送信し、該センタ装置において、当該センシング信号に基づいて被検体の睡眠状態を検出するようにしたが、必ずしも通信回線を介した構成に限定されることはない。すなわち、被検体４からセンシング信号を取得する機能と、当該センシング信号に基づいて被検体４の睡眠状態を判定する機能とが睡眠状態検出装置として１つの筐体に収納されていてもよいし、２つの筐体に別々に収納されていてもよいことは勿論である。
【００５９】
その他、センタ装置１及びセンサユニット２の構成、センシング対象物の種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。要するに本発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００６０】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる睡眠状態検出システムの概略構成を示す図である。
【図２】ベッド５に横たわって睡眠状態にある被検体４のようすを示している。
【図３】睡眠状態にある被検体４の左右方向の動きにおける各姿勢と、左右方向の動きを検出する１軸の加速度センサ２５１の向きと、センサ計測値との関係を示す図である。
【図４】センサユニット２の概略構成を示す図である。
【図５】図４に示すセンサユニット２におけるセンタ本体２５とセンサ駆動制御部２４の概略構成を示す図である。
【図６】図４に示すセンサユニット２におけるセンシング信号送信部２２とセンサ駆動信号受信部２３の概略構成を示す図である。
【図７】センタ装置１において、特にセンサデータ収集処理部１５の構成を示す図である。
【図８】センサデータ収集処理部１５の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】被検体４が睡眠状態に入ったときから覚醒に至るまでの被検体４の左右方向の動きに伴う加速度データをグラフに表した図である。
【図１０】図９に示す左右方向の加速度データを微分演算部１１３にて一次微分したときに得られるグラフである。
【図１１】本発明の第２実施形態として、被検体４が睡眠状態に入ったときから覚醒に至るまでの被検体４の前後方向の動きに伴う加速度データをグラフに表した図である。
【図１２】図１１に示す前後方向の加速度データを微分演算部１１３にて一次微分したときに得られるグラフである。
【図１３】本発明の第３実施形態として、被検体４の左右方向と前後方向とを検出する加速度センサ１個あるいは被検体４の左右方向と前後方向のいずれか一方を検出する加速度センサを２個用いて睡眠状態を検出するときの手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第４実施形態として、センシング開始のタイミングやセンシング周期に関する設定機能をセンサユニット２内のセンサ駆動制御部２４に設けた場合の実施形態を示す図である。
【図１５】本発明の第４実施形態の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  センタ装置
２  センサユニット
３  無線ネットワーク
４  被検体
５  ベッド
１１  アンテナ部
１２  信号分配器
１３  受信部
１４  送信部
１５  センサデータ収集処理部
１６  センサ制御部
２１  アンテナ部
２２  センシング信号送信部、
２３  センサ駆動信号受信部
２４  センサ駆動制御部
２５  センサ本体
２６  バッテリ
１１１  加速度データ記憶部
１１２  データ平均化処理部
１１３  微分演算部
１１４  睡眠状態判定部
【図１】
2006230789.tif 000003
【図２】
2006230789.tif 000004
【図３】
2006230789.tif 000005
【図４】
2006230789.tif 000006
【図５】
2006230789.tif 000007
【図６】
2006230789.tif 000008
【図７】
2006230789.tif 000009
【図８】
2006230789.tif 000010
【図９】
2006230789.tif 000011
【図１０】
2006230789.tif 000012
【図１１】
2006230789.tif 000013
【図１２】
2006230789.tif 000014
【図１３】
2006230789.tif 000015
【図１４】
2006230789.tif 000016
【図１５】
2006230789.tif 000017