(57)【要約】  本発明にかかる生体監視装置および生体監視方法ならびに前記生体監視装置を用いた生体監視システムは、所定時間のドップラ信号における信号強度に基づいて、監視対象の生体における第１種類の第１動きの有無を判定し、前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号に基づいて、前記監視対象の生体における前記第１種類と異なる第２種類の第２動きの有無を判定し、そして、これら第１および第２判定結果とに基づいて、前記監視対象の生体における最終的な動きの有無を判定する。
2016136400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信波と前記送信波の反射波とに基づいてドップラ周波数成分のドップラ信号を出力するドップラセンサ部と、
前記ドップラセンサ部から出力された所定時間のドップラ信号における信号強度に基づいて、監視対象の生体における第１種類の第１動きの有無を判定する第１判定処理を行う第１判定部と、
前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号に基づいて、前記監視対象の生体における前記第１種類と異なる第２種類の第２動きの有無を判定する第２判定処理を行う第２判定部と、
前記第１判定部による第１判定結果と前記第２判定部による第２判定結果とに基づいて、前記監視対象の生体における最終的な動きの有無を判定する最終判定部とを備える、
生体監視装置。
【請求項２】
前記第２判定部は、
前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号を生成する正規化部と、
前記正規化部で生成された正規化信号に基づいて、前記正規化信号の多次元の特徴量を抽出する特徴抽出部と、
前記特徴抽出部で抽出された前記正規化信号の多次元の特徴量に基づいて前記第２動きの有無を判定する第２動き有無判定部とを備える、
請求項１に記載の生体監視装置。
【請求項３】
前記第１判定部は、時系列で順に並ぶ互いに異なる複数の所定時間のドップラ信号それぞれに対して、前記第１判定処理を行い、
前記第２判定部は、前記時系列で順に並ぶ互いに異なる複数の所定時間のドップラ信号それぞれに対して、前記第２判定処理を行い、
前記最終判定部は、前記第１判定部によって行われた複数の前記第１判定処理による複数の第１判定結果と前記第２判定部によって行われた複数の前記第２判定処理による複数の第２判定結果とに基づいて、前記監視対象の生体における最終的な動きの有無を判定する、
請求項１または請求項２に記載の生体監視装置。
【請求項４】
前記送信波の半値幅を変更する送信波幅変更部をさらに備える、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の生体監視装置。
【請求項５】
前記送信波の送信方向を変更する送信方向変更部をさらに備える、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の生体監視装置。
【請求項６】
前記第１判定部は、
前記第１判定処理として、前記ドップラセンサ部から出力された所定時間のドップラ信号における信号強度が所定の閾値を超えるか否かによって、監視対象の生体に第１種類の第１動きが有るか否かを判定する第１動き有無判定部と、
前記ドップラセンサ部の配置位置と前記監視対象の生体が所在を予定している所在予定位置との間の距離に応じて前記所定の閾値を変更する閾値変更部とを備える、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の生体監視装置。
【請求項７】
前記閾値変更部は、前記送信波の送信方向に基づいて、前記ドップラセンサ部の配置位置と前記監視対象の生体が所在を予定している所在予定位置との間の前記距離を求め、前記求めた、前記ドップラセンサ部の配置位置と前記監視対象の生体が所在を予定している所在予定位置との間の前記距離に応じて前記所定の閾値を変更する、
請求項６に記載の生体監視装置。
【請求項８】
外部機器から前記所定の閾値を受け付ける閾値受付部をさらに備え、
前記第１判定部は、前記第１判定処理として、前記ドップラセンサ部から出力された所定時間のドップラ信号における信号強度が、前記閾値受付部で受け付けた前記所定の閾値を超えるか否かによって、監視対象の生体に第１種類の第１動きが有るか否かを判定する、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の生体監視装置。
【請求項９】
送信波と前記送信波の反射波とに基づいてドップラ周波数成分のドップラ信号をドップラセンサによって取得するドップラ信号取得工程と、
前記ドップラ信号取得工程で取得された所定時間のドップラ信号における信号強度に基づいて、監視対象の生体における第１種類の第１動きの有無を判定する第１判定工程と、
前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号に基づいて、前記監視対象の生体における前記第１種類と異なる第２種類の第２動きの有無を判定する第２判定工程と、
前記第１判定工程による第１判定結果と前記第２判定工程による第２判定結果とに基づいて、前記監視対象の生体における最終的な動きの有無を判定する最終判定工程とを備える、
生体監視方法。
【請求項１０】
生体を監視する生体監視装置と、前記生体監視装置と通信可能に接続される生体監視親装置とを備える生体監視システムにおいて、
前記生体監視装置は、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の生体監視装置であって、前記最終判定部によって前記監視対象の生体に前記最終的な動きが無いと判定された場合に、前記監視対象の生体に前記最終的な動きが無い旨を収容した異常検知信号を前記生体監視親装置に送信する異常検知通信部をさらに備え、
前記生体監視親装置は、前記生体監視装置から前記異常検知信号を受信した場合に、前記監視対象の生体に前記最終的な動きが無い旨を外部に報知する、
生体監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視すべき監視対象である生体を監視する生体監視装置および生体監視方法、ならびに、前記生体監視装置を用いた生体監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
我が国は、戦後の高度経済成長に伴う生活水準の向上、衛生環境の改善および医療水準の向上等によって、高齢化社会、より詳しくは、総人口に対する６５歳以上の人口の割合である高齢化率が２１％を超える超高齢化社会になっている。また、２００５年では、総人口約１億２７６５万人に対し６５歳以上の高齢者人口は、約２５５６万人であったのに対し、２０２０年では、総人口約１億２４１１万人に対し高齢者人口は、約３４５６万人となる予測もある。このような高齢化社会では、病気や怪我や高齢等による看護や介護を必要とする要看護者は、高齢化社会ではない通常の社会で生じる要看護者よりもその増加が見込まれる。【０００３】
このような要看護者は、病院や、老人福祉施設（日本の法令では老人短期入所施設、養護老人ホームおよび特別養護老人ホーム等）等の施設に入所し、その看護や介護を受ける。このような病院や老人福祉施設等の施設では、要看護者が快適で安心して過ごせるように、看護師や介護士等は、定期的に巡視することによってその安否を確認している。しかしながら、日勤の時間帯に較べ、準夜勤や夜勤の時間帯では、看護師や介護士等の人数が減るため、一人当たりの業務負荷が増大するので、前記業務負荷の軽減が要請される。このため、近年では、要介護者等の、監視すべき監視対象である生体を監視（モニタ）する生体監視装置が研究、開発されている。【０００４】
このような生体監視装置の一例として、例えば、特許文献１に開示された装置がある。この特許文献１に開示された監視システムは、住居内に設置され、送信波を送信すると共に当該送信波の反射波を受信し、当該受信した反射波に応じた出力信号を出力するセンサと、前記センサより出力された出力信号より居住者の呼吸に対応する周波数帯の呼吸信号と、前記居住者の動きに対応し、当該呼吸信号よりも高い周波数帯の動き信号とを抽出する信号処理部と、前記信号処理部によって抽出された呼吸信号と動き信号とを入力し、当該呼吸信号を検出し、かつ当該動き信号に基づいて居住者に一定時間以上動きがないと判定した場合には、当該居住者は異常状態にあると判定する判定部とを備える。より具体的には、前記特許文献１に開示された監視システムでは、まず、センサの出力信号に、呼吸信号に相当する１Ｈｚ以下の低周波信号が含まれているか否かが判定され、これによって居住者が住居内に居るか否かが判定される。次に、呼吸信号あり（居住者が住居内に居る）と判定された場合に、さらに、居住者の動きを示す動き信号に相当する前記１Ｈｚよりも高い高周波信号が前記センサの出力信号に含まれているか否かが判定され、動き信号無しと判定された場合に、さらに、この動き信号無しの状態が１０分以上継続するか否かが判定され、これによって、居住者に異常があるか否かが判定される。すなわち、呼吸信号の有り、無しで、居住者の住居内の在、不在が判定され、呼吸信号の有り、つまり、居住者が住居内に存在する場合に、動き信号無しの継続時間で、居住者の異常の有無が判定される。【０００５】
ところで、上記特許文献１に開示された監視システムでは、呼吸信号の有無と動き信号の有無とは、ともに、単に、一定値に設定された閾値（呼吸信号に相当する周波数）で判定されている。センサの出力信号は、センサと監視対象との距離や監視対象の姿勢等によって信号レベルが異なるため、一定値の閾値では、センサの出力信号に含まれるセンサノイズによって誤判定してしまう場合がある。また、呼吸信号とセンサノイズとは、ともに周波数が小さく、周波数のみでは区別することが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２８５７９５号公報
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、より精度良く動きの有無を判定できる生体監視装置および生体監視方法、ならびに、前記生体監視装置を用いた生体監視システムを提供することである。
【０００８】
本発明にかかる生体監視装置および生体監視方法は、所定時間のドップラ信号における信号強度に基づいて、監視対象の生体における第１種類の第１動きの有無を判定し、前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号に基づいて、前記監視対象の生体における前記第１種類と異なる第２種類の第２動きの有無を判定し、そして、これら第１および第２判定結果とに基づいて、前記監視対象の生体における最終的な動きの有無を判定する。そして、本発明にかかる生体監視システムは、このような生体監視装置を用いる。したがって、本発明にかかる生体監視装置および生体監視方法は、より精度良く前記最終的な動きの有無を判定できる。そして、本発明によれば、前記生体監視装置を用いた生体監視システムが提供できる。  
【０００９】
上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態における生体監視システムの構成を示す図である。
【図２】前記生体監視システムの生体監視装置におけるドップラセンサ部の構成を示す図である。
【図３】送信方向変更部による送信波の送信方向を説明するための図である。
【図４】前記生体監視システムの生体監視装置における信号処理部の構成を示す図である。
【図５】前記信号処理部における第１判定部の構成を示す図である。
【図６】第１実施形態の生体監視システムにおける第２判定部の構成を示す図である。
【図７】正規化ピーク値とパワーとの座標空間での呼吸信号、体動信号およびセンサノイズ信号の各分布を示す図である。
【図８】体動を検知した場合におけるドップラ信号およびそのパワースペクトルの一例を示す図である。
【図９】呼吸を検知した場合におけるドップラ信号およびそのパワースペクトルの一例を示す図である。
【図１０】センサノイズ信号およびそのパワースペクトルの一例を示す図である。
【図１１】第１実施形態の生体監視システムにおける生体監視装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】正規化ピーク値とパワーとの座標空間での呼吸信号、体動信号、センサノイズ信号および外乱信号の各分布を示す図である。
【図１３】生体の他のモノ（外乱）を検知した場合におけるドップラ信号およびそのパワースペクトルの一例を示す図である。
【図１４】第２実施形態の生体監視システムにおける第２判定部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００１２】
実施形態における生体監視装置は、監視対象である生体における互いに異なる種類の複数の動きのうちの予め設定された少なくとも２種類の第１および第２動きならびにセンサノイズそれぞれを切り分けて前記第１動きの有無および前記第２動きの有無を判定し、これら各判定結果に基づいて前記監視対象の生体における動きの有無を最終的に判定するものである。前記第１動きが例えば寝返り等による比較的大きな動作で非周期的な動き（不規則な動き）であり、前記第２動きが例えば呼吸等による比較的小さな動作で周期的な動き（規則的な動き）である場合、所定時間のドップラ信号における信号強度で前記第１動きと前記第２動きおよびセンサノイズとを切り分けて前記第１動きの有無が判定され、前記所定時間のドップラ信号における正規化信号で前記第２動きとセンサノイズとを切り分けて前記第２動きの有無が判定される。前記第１動きとセンサノイズとは、共に不規則性を持つので、信号のプロファイル（信号の形状）の点では切り分け難く、前記第２動きとセンサノイズとは、共に信号強度が比較的小さいので、信号強度の点では切り分け難い。そこで、本実施形態における生体監視装置では、まず、信号強度（パワー）の点で有意に差がある点を利用することで、前記第１動きと前記第２動きおよびセンサノイズとが信号強度で切り分けられ、信号のプロファイル（信号の形状）の点で有意に差がある点を利用することで、前記第２動きとセンサノイズとが正規化信号で切り分けられ、そして、それぞれ切り分けた後に、それぞれで前記第１動きの有無および前記第２動きの有無が判定される。これによって本実施形態における生体監視装置は、前記第１動きの有無および前記第２動きの有無をより精度良く判定でき、したがって、より精度良く前記最終的な動きの有無を判定できる。
【００１３】
以下、このような生体監視装置を用いた生体監視システムについて、一例の第１および第２実施形態によって、より具体的に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、実施形態における生体監視システムの構成を示す図である。図２は、前記生体監視システムの生体監視装置におけるドップラセンサ部の構成を示す図である。図３は、送信方向変更部による送信波の送信方向を説明するための図である。図４は、前記生体監視システムの生体監視装置における信号処理部の構成を示す図である。図５は、前記信号処理部における第１判定部の構成を示す図である。図６は、第１実施形態の生体監視システムにおける第２判定部の構成を示す図である。図７は、正規化ピーク値とパワーとの座標空間での呼吸信号、体動信号およびセンサノイズ信号の各分布を示す図である。図７の横軸は、正規化ピーク値であり、その縦軸は、パワー（信号強度）である。図８は、体動を検知した場合におけるドップラ信号およびそのパワースペクトルの一例を示す図である。図９は、呼吸を検知した場合におけるドップラ信号およびそのパワースペクトルの一例を示す図である。図１０は、センサノイズ信号およびそのパワースペクトルの一例を示す図である。図８Ａ、図９Ａおよび図１０Ａは、時間空間でのドップラ信号を示し、その横軸は、時間であり、その縦軸は、出力値（信号レベル、振幅）である。図８Ｂ、図９Ｂおよび図１０Ｂは、周波数空間でのドップラ信号（パワースペクトル）を示し、その横軸は、周波数であり、その縦軸は、各周波数成分のパワー（各周波数成分の振幅）である。
【００１５】
第１実施形態における生体監視システムＳａは、例えば、図１に示すように、第１実施形態の生体監視装置ＭＡａと、生体監視親装置ＰＡと、生体監視子装置ＴＡとを備える。
【００１６】
生体監視親装置ＰＡは、生体監視装置ＭＡａと通信可能に接続され、生体監視装置ＭＡａから後述の異常検知信号を受信した場合に、監視対象の生体ＯＪに最終的な動きが無い旨を外部に報知するものである。前記報知は、例えば、生体監視親装置ＰＡが情報を表示する例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の表示装置を備え、前記表示装置に監視対象の生体ＯＪに最終的な動きが無い旨を表す警告表示（例えば警告メッセージや警告マーク等）を表示することによって実施される。また例えば、前記報知は、生体監視子装置ＴＡに、監視対象の生体に最終的な動きが無い旨を収容した異常検知信号を送信し、当該生体監視子装置ＴＡに前記警告表示を表示させることによって実施される。このような生体監視親装置ＰＡは、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の表示装置を備えることで表示機能を持ち、有線や無線でＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、電話網（例えば移動体電話網等）およびデータ通信網（例えばＷｉＦｉ等）等に接続する通信インタフェースを備えることで通信機能を持つコンピュータによって構成可能である。
【００１７】
生体監視子装置ＴＡは、通信機能および表示機能を備え、生体監視装置ＭＡａと通信可能に接続され、生体監視装置ＭＡａから送信された通信信号に収容された情報を表示するものである。このような生体監視子装置ＴＡは、例えば、いわゆるタブレット型コンピュータやスマートフォンや携帯電話機等の、持ち運び可能な通信端末装置によって構成可能である。
【００１８】
第１実施形態における生体監視装置ＭＡａは、例えば、図１に示すように、ドップラセンサ部１と、信号処理部２ａとを備え、監視すべき監視対象である生体ＯＪが所在するべき空間（所在空間）を監視可能に配置される。
【００１９】
ドップラセンサ部１は、送信波を送信し、物体で反射した前記送信波の反射波を受信し、前記送信波と前記反射波とに基づいてドップラ周波数成分のドップラ信号を出力するセンサ装置である。前記物体が動いている場合、いわゆるドップラ効果により前記物体の動いている速度に比例して反射波の周波数がシフトするため、送信波の周波数と反射波の周波数とに差（ドップラ周波数成分）が生じる。ドップラセンサ部１は、このドップラ周波数成分の信号をドップラ信号として生成し、出力する。前記送信波は、超音波やマイクロ波等であって良いが、本実施形態では、２．４ＧＨｚ〜２４ＧＨｚのマイクロ波である。マイクロ波は、着衣を透過して生体の体表で反射できるため、生体が衣服を着ていても体表の動きを検知でき、好ましい。ドップラセンサ部１は、前記所在空間に前記送信波を送信し、前記空間から前記反射波を受信するように、配置される。このドップラ周波数成分のドップラ信号は、ドップラセンサ部１から信号処理部２ａへ出力される。
【００２０】
このようなドップラセンサ部１は、より具体的には、例えば、図２に示すように、送信部１１と、送信アンテナ１２と、受信アンテナ１３と、受信部１４と、アナログデジタル変換部（ＡＤ変換部）１５とを備える。
【００２１】
送信部１１は、マイクロ波に対応する電気信号の送信波を生成する回路であり、例えばガンダイオードや増幅回路等を備えたマイクロ波発振回路等を備えて構成される。送信アンテナ１２は、送信部１１に接続され、送信部１１で生成された電気信号の送信波をマイクロ波の送信波に変換し、前記所在空間に前記マイクロ波の送信波を放射するアンテナである。送信アンテナ１２は、所定の指向特性（メインローブの半値幅および送信方向）でマイクロ波の送信波を放射する。
【００２２】
受信アンテナ１３は、前記所在空間からマイクロ波を取得してマイクロ波を電気信号に変換するアンテナである。受信部１４は、受信アンテナ１３に接続され、受信アンテナ１３から出力された電気信号、および、電気信号の送信波から、信号処理によって、ドップラ周波数成分のドップラ信号を生成する回路である。受信部１４は、１チャンネルのドップラ信号を生成する回路であっても良いが、本実施形態では、より精度良く検出するために、例えば直交位相検波器等を備え、ＩチャンネルとＱチャネルとの２チャンネルのドップラ信号（ＩチャンネルデータＩ（ｔ）およびＱチャンネルデータＱ（ｔ））を生成する回路である。この２チャンネルの受信部１４では、ドップラ周波数成分のドップラ信号Ｄｐ（ｔ）は、Ｉ（ｔ）＋ｉ×Ｑ（ｔ）の複素信号となる（Ｄｐ（ｔ）＝Ｉ（ｔ）＋ｉ×Ｑ（ｔ）、ｉは、虚数単位であり、ｉ２＝−１）。ＡＤ変換部１５は、受信部１４に接続され、アナログのドップラ信号を所定のサンプリング間隔でサンプリングしてデジタル化することによってデジタルのドップラ信号に変換する回路である。ＡＤ変換部１５は、信号処理部２ａに接続され、このＡＤ変換したデジタルのドップラ信号（ＩチャンネルデータＩ（ｔ）およびＱチャンネルデータＱ（ｔ））を信号処理部２ａへ出力する。なお、図２および図４に示す例では、ＡＤ変換部１５は、ドップラセンサ部１に備えられたが、これに代え、信号処理部２ａに備えられても良い。
【００２３】
送信アンテナ１２および受信アンテナ１３は、それぞれ、前記所在空間に臨むように配置される。より具体的には、例えば、図１に示すように、ドップラセンサ部１は、送信アンテナ１２および受信アンテナ１３が前記所在空間に向くように、前記所在空間を形成する室の天井ＣＥ面上に設置される。ドップラセンサ部１は、生体ＯＪが使用するベットＢＴ上方の天井ＣＥ面上に設置されることが好ましいが、前記ベットＢＴ上方を除く他の天井ＣＥ面上に設置されても良い。このような場合、送信波の送信方向を前記ベットＢＴの方向に向けるために、生体監視装置ＭＡａは、前記送信波の送信方向を変更する送信方向変更部をさらに備えることが好ましい。この送信方向変更部は、例えば、図２に示すように、送信アンテナ１２および受信アンテナ１３がドップラセンサ部１の一方端に設けられている場合、ドップラセンサ部１の一方端および他方端でのドップラセンサ部１と天井面との間における各距離を異ならせる離接部材を備えて構成される。このような離接部材として、例えば、ドップラセンサ部１の一方端に配置され、ドップラセンサ部１に対して出没可能な例えばネジやボルト等の螺旋状に溝を形成した部材が利用できる。この螺旋状に溝を形成した部材では、回転量を変えることでドップラセンサ部１から突出している突出長を変えることができ、ドップラセンサ部１の一方端および他方端でのドップラセンサ部１と天井面との間における各距離を異ならせることができ、送信波の送信方向を変更できる。また例えば、送信方向変更部は、天井ＣＥ面に平行な方向を軸としてこの軸回りにドップラセンサ部１を回転できる回転機構を備えて構成される。このような回転機構として、天井ＣＥ面に配設され、出力軸をドップラセンサ部１に取り付けた例えばステッピングモータ等のモータが利用できる。このモータでは、出力軸の回転量を変えて前記軸回りにドップラセンサ部１を回転させることで、送信波の送信方向を変更できる。このような送信方向変更部をさらに備えることで、図３に実線で示すように、ドップラセンサ部１は、前記生体ＯＪが使用するベットＢＴ１上方の天井ＣＥ面上に設置される場合でも、図３に一点鎖線で示すように、前記生体ＯＪが使用するベットＢＴ２上方を除く他の天井ＣＥ面上に設置される場合でも、生体監視装置ＭＡａは、送信波の送信方向をベットＢＴ１、ＢＴ２の方向に向けることができる。このように生体監視装置ＭＡａは、前記送信波の送信方向を変えることによって、より適切に監視対象の前記生体ＯＪに送信波を送信でき、より適切に前記生体を捉えることができるから、より精度良く、後述の最終的な動きの有無を判定できる。なお、ベットＢＴの配置位置は、前記監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置の一例である。
【００２４】
信号処理部２ａは、ドップラセンサ部１に接続され、ドップラセンサ部１から出力され当該信号処理部２ａに入力されたドップラ周波数成分のドップラ信号を信号処理し、前記生体ＯＪにおける最終的な動きの有無を判定し、その判定の結果、前記生体ＯＪにおける最終的な動きが無いと判定された場合に、前記生体ＯＪに前記最終的な動きが無い旨を収容した異常検知信号を生体監視親装置ＰＡに送信するものである。このような信号処理部２ａは、例えば、図４に示すように、前処理部２１と、第１判定部２２と、第２判定部２３ａと、最終判定部２４と、外部インタフェース部（外部ＩＦ部）２５と、記憶部２６とを備える。
【００２５】
前処理部２１は、ドップラセンサ部１に接続され、ドップラセンサ部１から出力され当該前処理部２１に入力されたドップラ周波数成分のドップラ信号を、次段の第１および第２判定部２２、２３で処理可能となるように信号処理するものである。本実施形態では、第１および第２判定部２２、２３は、ドップラ信号を周波数空間で取り扱い、その信号強度と前記信号強度でドップラ信号を正規化した正規化信号とを用いるので、前処理部２１は、ドップラ信号を周波数空間で表し、その信号強度を求めるものである。このような前処理部２１は、例えば、図４に示すように、周波数解析部２１１と、パワー算出部２１２とを備える。
【００２６】
周波数解析部２１１は、ドップラセンサ部１より入力された時間空間のドップラ信号を周波数空間のドップラ信号（パワースペクトル）に変換するものである。この周波数空間のドップラ信号は、周波数解析部２１１からパワー算出部２１２へ出力される。この時間空間から周波数空間への変換には、公知の常套手段が用いられ、例えば、高速フーリエ変換法（ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）法）、離散フーリエ変換法（ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）法）、離散コサイン変換法（ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）法）およびウェーブレット変換法等が利用される。本実施形態では、周波数解析部２１１は、公知技術である短時間フーリエ変換法（ＳＴＦＴ（Ｓｈｏｒｔ−Ｔｉｍｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）法）によって前記時間空間のドップラ信号を周波数空間のドップラ信号に変換する。このＳＴＦＴ法では、ドップラセンサ部１より入力された時間空間のドップラ信号は、いわゆる窓関数によって所定時間のドップラ信号だけ取り出され、この所定時間のドップラ信号がフーリエ変換され、これによって周波数空間のドップラ信号（パワースペクトル）が生成される。実際には、ドップラ信号は、ＡＤ変換部１５のサンプリング間隔でドップラセンサ部１から連続的に入力されるので、周波数解析部２１１は、ドップラセンサ部１から入力されるドップラ信号に時間的に窓関数をずらしながら当該窓関数を作用させ、そのそれぞれをフーリエ変換する。窓関数によって取り出される各所定時間のドップラ信号は、互いに独立であっても良いが、時間分解能を向上させるために、互いにオーバーラップ部分を持つ。このオーバーラップ部分は、前記所定時間のドップラ信号全体に対する１／２〜１／４の間であることが好ましい。
【００２７】
パワー算出部２１２は、周波数解析部２１１に接続され、所定時間のドップラ信号における信号強度（パワー）を求めるものである。所定時間のドップラ信号における信号強度は、パワー算出部２１２から第１および第２判定部２２、２３それぞれへ出力される。本実施形態では、周波数解析部２１１が、ドップラセンサ部１から入力されるドップラ信号に時間的に窓関数をずらしながら当該窓関数を作用させ、そのそれぞれをフーリエ変換するので、パワー算出部２１２も、これに応じて、時系列で順に並ぶ互いに異なる複数の所定時間のドップラ信号（周波数空間のドップラ信号）それぞれに対して信号強度を求める。
【００２８】
より具体的には、例えば、パワー算出部２１２は、周波数空間でのドップラ信号（パワースペクトル）において、各周波数成分の振幅を積算することによって、所定時間のドップラ信号における信号強度（パワー）を求める。また例えば、パワー算出部２１２は、周波数空間でのドップラ信号（パワースペクトル）において、各周波数成分の振幅の対数を積算することによって、所定時間のドップラ信号における対数の信号強度を求める。なお、各周波数成分の振幅の積算は、全周波数成分について実施し、パワー算出部２１２は、所定時間のドップラ信号におけるトータルな信号強度（または対数の信号強度）を求めて良いが、各周波数成分の振幅の積算は、所定の周波数範囲における周波数成分について実施し、パワー算出部２１２は、所定時間のドップラ信号における前記所定の周波数範囲での部分的な信号強度（または対数の信号強度）を求めても良い。特に、呼吸等に起因するドップラ信号は、約１Ｈｚ以下の低周波数範囲にパワーが偏るため、前記所定の周波数範囲は、約１Ｈｚ以下の低周波数範囲であることが好ましい。また、各周波数成分の振幅の積算は、周波数ごとに、あるいは、所定の周波数範囲ごとに、所定の重みを付けても良い。例えば、約１Ｈｚ以下の低周波数範囲における各周波数成分の振幅（またはその対数）の積算は、各周波数成分の振幅（またはその対数）に第１重みを付けて実施され、約１Ｈｚを超える残余の周波数範囲における各周波数成分の振幅（またはその対数）の積算は、各周波数成分の振幅（またはその対数）に第１重みよりも小さい第２重みを付けて実施される。
【００２９】
なお、上述では、パワー算出部２１２は、周波数空間のドップラ信号でその信号強度を求めたが、時間空間のドップラ信号でその信号強度を求めても良い。
【００３０】
第１判定部２２は、前処理部２１のパワー算出部２１２に接続され、所定時間のドップラ信号における信号強度に基づいて、監視対象の生体における第１種類の第１動きの有無を判定する第１判定処理を行うものである。より具体的には、第１判定部２２は、例えば、前記第１判定処理として、所定時間のドップラ信号における信号強度が所定の閾値（第１閾値）を超えるか否かによって、監視対象の生体ＯＪに第１種類の第１動きが有るか否かを判定する。この第１判定処理の判定結果は、第１判定部２２から最終判定部２４へ出力される。本実施形態では、上述したように、前処理部２１が、時系列で順に並ぶ互いに異なる複数の所定時間のドップラ信号それぞれに対して前処理するので、第１判定部２２は、これに応じて、時系列で順に並ぶ互いに異なる前記複数の所定時間のドップラ信号それぞれに対して、前記第１判定処理を行う。
【００３１】
より詳しくは、第１判定部２２は、一例では、図５に示すように、第１動き有無判定部２２１と、閾値変更部２２２とを備える。第１動き有無判定部２２１は、前記第１判定処理として、前記所定時間のドップラ信号における信号強度が、閾値変更部２２２から出力された第１閾値を超えるか否かによって、監視対象の生体ＯＪに第１種類の第１動きが有るか否かを判定するものである。閾値変更部２２２は、第１動き有無判定部２２１に接続され、ドップラセンサ部１の配置位置と前記監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置との間の距離に応じて前記第１閾値を変更するものである。例えば、前記距離と前記第１閾値との関係式（第１閾値関係式）あるいは互いに異なる複数の前記距離それぞれに複数の前記閾値を対応付けた関係テーブル（第１閾値関係テーブル）が、後述の記憶部２６に予め記憶され、閾値変更部２２２は、ドップラセンサ部１の配置位置と前記監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置との間の距離に対応する第１閾値を求め、この求めた閾値を第１動き有無判定部２２１に出力する。ドップラセンサ部１で得られるドップラ信号は、ドップラセンサ部１の配置位置と前記監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置との間の距離が遠いほど小さくなるので、第１閾値は、ドップラセンサ部１の配置位置と前記監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置との間の距離が遠いほど小さくなるように、前記距離と対応付けられる。第１動き有無判定部２２１は、この閾値変更部２２２から入力された前記距離に対応した第１閾値で、前記第１判定処理を実行する。
【００３２】
ここで、ドップラセンサ部１の配置位置と前記監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置との間の距離は、例えば、生体監視装置ＭＡａの設置の際等に、ユーザが生体監視親装置ＰＡや図略の設定装置等の外部機器を介して生体監視装置ＭＡａに入力して良い。また例えば、ドップラセンサ部１の配置位置と前記監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置との間の前記距離は、前記送信波の送信方向の関数となるので、閾値変更部２２２は、前記送信波の送信方向に基づいて、ドップラセンサ部１の配置位置と前記監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置との間の前記距離を求めてもよい。この場合、前記送信方向と前記距離との関係式（距離関係式）あるいは互いに異なる複数の前記送信方向それぞれに複数の前記距離を対応付けた関係テーブル（距離関係テーブル）が、記憶部２６に予め記憶され、閾値変更部２２２は、前記送信方向に対応する距離を求める。この送信方向は、例えば、ドップラセンサ部１が配設された天井ＣＥ面の法線方向を基準（０度）に、ドップラセンサ部１の傾きを検出する角度センサを生体監視装置ＭＡａがさらに備え、この角度センサによって検出されて良く、また例えば、ドップラセンサ部１が配設された天井ＣＥ面の法線方向を基準（０度）に、ドップラセンサ部１の傾きを設定して入力する例えばロータリスイッチやディップスイッチ等の設定スイッチを生体監視装置ＭＡａがさらに備え、生体監視装置ＭＡａの設置の際等に、ユーザが前記設定スイッチを介して生体監視装置ＭＡａに入力して良い。これによって、生体監視装置ＭＡａは、前記送信波の送信方向から前記第１閾値を設定できる。
【００３３】
第２判定部２３ａは、前処理部２１のパワー算出部２１２に接続され、第１判定部２２の前記第１判定処理に用いられた前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号に基づいて、前記監視対象の生体ＯＪにおける前記第１種類と異なる第２種類の第２動きの有無を判定する第２判定処理を行うものである。より具体的には、第２判定部２３ａは、例えば、前記第２判定処理として、前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号における最大ピーク値が所定の閾値（第２閾値）を超えるか否かによって、前記監視対象の生体に前記第２動きが有るか否かを判定する。この第２判定処理の判定結果は、第２判定部２３ａから最終判定部２４へ出力される。本実施形態では、上述したように、前処理部２１が、時系列で順に並ぶ互いに異なる複数の所定時間のドップラ信号それぞれに対して前処理するので、第２判定部２３ａも、これに応じて、時系列で順に並ぶ互いに異なる前記複数の所定時間のドップラ信号それぞれに対して、前記第２判定処理を行う。
【００３４】
より詳しくは、第２判定部２３ａは、一例では、図６に示すように、正規化部２３１と、第２動き有無判定部２３３ａとを備える。正規化部２３１は、前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号を生成するものである。より具体的には、正規化部２３１は、前記所定時間のドップラ信号のパワースペクトル（周波数空間でのドップラ信号）における最大値を求め、この求めた最大値で、各周波数成分を除算することで正規化し、前記正規化信号を求める。第２動き有無判定部２３３ａは、正規化部２３１に接続され、前記第２判定処理として、前記正規化信号（正規化パワースペクトル）における最大ピーク値が第２閾値を超えるか否かによって、監視対象の生体ＯＪに第２動きが有るか否かを判定するものである。
【００３５】
この第１判定部２２で判定される前記第１動きは、好ましくは、例えば寝返り等による比較的大きな動作で非周期的な動きであり、第２判定部２３ａで判定される前記第２動きは、好ましくは、例えば呼吸等による比較的小さな動作で周期的な動きである。このような第１および第２動きの各有無を判定する場合における前記第１および第２閾値について、説明する。
【００３６】
前記第１動きの一例として、例えば歩行や寝返り等の体動は、ゆっくり動く胴体の動きと早く動く手足の動きが混在し、比較的大きな動作で非周期的な動きとなる。このような体の各部が様々な動きをする体動に対応するドップラ信号は、比較的大きな信号強度を持つ比較的広帯域な信号であり、時間空間では、例えば、図８Ａに示すように、比較的振幅が大きく時間経過に従って振幅が不規則に変化する信号となり、周波数空間では、図８Ｂに示すように、特定の周波数成分にピークを持たない比較的フラットな（平坦な）プロファイルとなる。
【００３７】
一方、前記第２動きの一例として、呼吸の動きは、胸部の上下動として現れ、比較的小さな動作で周期的な動きとなる。安静呼吸では、一般に、約１２〜２５回／分であり、約０．２Ｈｚ〜０．４Ｈｚで胸部が上下動する。このような呼吸の動きに対応するドップラ信号は、比較的小さな信号強度を持つ比較的狭帯域な信号であり、時間空間では、例えば、図９Ａに示すように、比較的振幅が小さく時間経過に従って振幅が規則に変化する信号となり、周波数空間では、図９Ｂに示すように、特定の周波数成分（図９Ｂに示す例では約０．３Ｈｚ）にピークを持つプロファイルとなる。
【００３８】
ドップラセンサ部１のセンサノイズは、いわゆる熱雑音であり、ホワイトノイズとなり、時間空間では、例えば、図１０Ａに示すように、比較的振幅が小さく時間経過に従って振幅があまり変化しないフラットな信号となり、周波数空間では、図１０Ｂに示すように、特定の周波数成分にピークを持たない比較的フラットな（平坦な）プロファイルとなる。
【００３９】
このため、正規化信号の最大ピーク値（正規化ピーク値）と信号強度（パワー）との座標空間では、呼吸に起因する信号（呼吸信号）、体動に起因する信号（体動信号）およびセンサノイズの信号（センサノイズ信号）は、図７に示すように、分布する。すなわち、前記体動信号は、正規化ピーク値（最大ピーク値）が比較的小さく信号強度が比較的大きい第１領域ＡＲ１に分布し、前記呼吸信号は、正規化ピーク値（最大ピーク値）が比較的大きく信号強度が比較的小さい第２領域ＡＲ２に分布し、そして、センサノイズ信号は、正規化ピーク値（最大ピーク値）が比較的小さく信号強度が比較的小さい第３領域ＡＲ３に分布する。
【００４０】
そこで、前記第１閾値Ｔｈ１は、図７に横軸に平行な破線で示すように、前記第１領域ＡＲ１と前記第２および第３領域ＡＲ２、ＡＲ３とを切り分ける信号強度に設定される。前記第１閾値Ｔｈ１は、複数のサンプルについて調べられ、このような信号強度に適宜に設定される。また、前記第２閾値Ｔｈ２は、図７に縦軸に平行な破線で示すように、前記前記第２領域ＡＲ２と前記第３領域ＡＲ３とを切り分ける正規化ピーク値に設定される。前記第２閾値Ｔｈ２は、複数のサンプルについて調べられ、このような正規化ピーク値に適宜に設定される。
【００４１】
ここで、ドップラセンサ部１から見た監視対象の生体ＯＪにおける見かけの大きさは、ドップラセンサ部１の配置位置と前記監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置との間の距離に応じて変化し、前記距離が増大するに従って（前記監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置が前記ドップラセンサ部の配置位置から離れるに従って）小さくなる。このため、前記ドップラ信号における信号強度も小さくなる。このため、本実施形態では、生体監視装置ＭＡａは、上述したように、閾値変更部２２２を備え、ドップラセンサ部１の配置位置と前記監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置との間の前記距離に応じて、前記第１閾値Ｔｈ１を変更している。これによって、より適切に第１閾値Ｔｈ１が設定され、より精度良く、前記第１判定処理が実施できる。
【００４２】
図４に戻って、最終判定部２４は、第１および第２判定部２２、２３ａそれぞれに接続され、第１判定部２２による第１判定結果と第２判定部２３ａによる第２判定結果とに基づいて、前記監視対象の生体ＯＪにおける最終的な動きの有無を判定するものである。より具体的には、最終判定部２４は、前記第１判定結果が前記第１動きが無いことを示し、前記第２判定結果が前記第２動きが無いことを示している場合には、前記監視対象の生体ＯＪにおける最終的な動きが無いと判定し、一方、前記第１および第２判定結果の少なくともいずれか一方が動き有りを示している場合には、前記監視対象の生体ＯＪにおける最終的な動きが有ると判定する。そして、最終判定部２４は、前記監視対象の生体ＯＪに前記最終的な動きが無いと判定した場合には、前記監視対象の生体ＯＪに前記最終的な動きが無い旨を収容した異常検知信号を生成し、外部ＩＦ部２５へ出力する。本実施形態では、上述したように、第１判定部２２は、時系列で順に並ぶ互いに異なる前記複数の所定時間のドップラ信号それぞれに対して、前記第１判定処理を行い、第２判定部２３ａは、前記時系列で順に並ぶ互いに異なる前記複数の所定時間のドップラ信号それぞれに対して、前記第２判定処理を行うので、最終判定部２４は、これに応じて、第１判定部２２によって行われた複数の前記第１判定処理による複数の第１判定結果と第２判定部２３ａによって行われた複数の前記第２判定処理による複数の第２判定結果とに基づいて、前記監視対象の生体ＯＪにおける最終的な動きの有無を判定している。これによってより精度良く、前記最終的な動きの有無が判定できる。この判定では、例えば、最終判定部２４は、例えば５回や１０回等の所定回数連続的に第１および第２判定結果が共に無しと判定されている場合に、前記最終的な動きが無いと判定する。また例えば、最終判定部２４は、例えば３０秒や１分等の所定時間における第１および第２判定処理の総回数に対し、例えば６割や７割等で第１および第２判定結果が共に無しと判定されている場合に、前記最終的な動きが無いと判定する。
【００４３】
これら前処理部２１、第１判定部２２、第２判定部２３ａおよび最終判定部２４は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）またはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）に信号処理プログラム等によって機能的に構成される。
【００４４】
外部ＩＦ部２５は、最終判定部２４に接続され、有線や無線で、ＬＡＮ、電話網およびデータ通信網等に接続する通信インタフェースであり、所定の通信プロトコルに従って通信信号を網（ネットワーク）を介して生体監視親装置ＰＡとの間で通信する。外部ＩＦ部２５は、異常検知通信部の一例であり、最終判定部２４から出力され当該外部ＩＦ部２５に入力された異常検知信号を生体監視親装置ＰＡへ送信する。
【００４５】
記憶部２６は、各種の所定のプログラムおよび各種の所定のデータを記憶する回路である。前記各種の所定のプログラムには、例えば、ドップラセンサ部１からのドップラ信号を前処理する前処理プログラム、ドップラセンサ部１からのドップラ信号に基づいて前記第１および第２判定処理を行い、それら結果に基づいて監視対象の生体ＯＪにおける前記最終的な動きの有無を判定する動き判定プログラム等の信号処理プログラムが含まれる。記憶部２６は、例えば不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）や書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を備える。そして、記憶部２６は、前記所定のプログラムの実行中に生じるデータ等を記憶する前記ＣＰＵやＤＰＳのいわゆるワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。
【００４６】
このような生体監視システムＳａでは、生体監視装置ＭＡａを設置する場合に、例えば、ドップラセンサ部１は、生体ＯＪが使用するベットＢＴ上方の天井ＣＥ面上に設置される。また例えば、生体監視装置ＭＡａを設置する場合に、ドップラセンサ部１は、前記ベットＢＴ上方を除く他の天井ＣＥ面上に設置される。この場合、前記送信波の送信方向が前記ベットＢＴ（所在予定位置）へ向くように、前記送信方向変更部が調整される。またユーザ入力の場合等の必要に応じて、ドップラセンサ部１の配置位置と前記監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置との間の距離、あるいは、前記送信波の送信方向が生体監視装置ＭＡａに入力される。このような初期設定の終了後に、生体監視システムＳａは、稼働を開始し、監視対象の生体ＯＪにおける最終的な動きの判定に関し、次のように動作する。
【００４７】
図１１は、第１実施形態の生体監視システムにおける生体監視装置の動作を示すフローチャートである。図１１において、処理Ｓ１では、ドップラセンサ部１によってドップラ信号が取得され、この取得されたドップラ信号は、ドップラセンサ部１から信号処理部２ａへ出力される。
【００４８】
次に、処理Ｓ２では、前処理部２１によって所定時間のドップラ信号が前処理される。より具体的には、周波数解析部２１１によって所定時間における時間空間のドップラ信号が周波数空間のドップラ信号に変換され、パワー算出部２１２によって所定時間におけるドップラ信号の信号強度が算出される。そして、この求められた信号強度は、前処理部２１から第１判定部２２へ出力され、この求められた所定時間における周波数空間のドップラ信号およびその信号強度は、前処理部２１から第２判定部２３ａへ出力される。
【００４９】
次に、処理Ｓ３では、第１判定部２２によって第１判定処理が実行される。より具体的には、第１判定部２２は、所定時間のドップラ信号における信号強度が、第１閾値を超えるか否かによって、監視対象の生体ＯＪに第１種類の第１動き、本実施形態では前記体動が有るか否かを判定する。より詳しくは、本実施形態では、閾値変更部２２２は、ドップラセンサ部１の配置位置と前記監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置との間の距離に応じて変更した第１閾値を第１動き有無判定部２２１へ出力し、第１動き有無判定部２２１は、前記所定時間のドップラ信号における信号強度が、閾値変更部２２２から出力された前記第１閾値を超えるか否かによって、前記監視対象の生体ＯＪに第１種類の第１動き（この例では体動）が有るか否かを判定する。この判定では、第１動き有無判定部２２１は、所定時間のドップラ信号における信号強度が前記第１閾値を超える場合には、監視対象の生体ＯＪに第１種類の第１動き（この例では体動）が有ると判定され、所定時間のドップラ信号における信号強度が前記第１閾値以下である場合には、監視対象の生体ＯＪに第１種類の第１動き（この例では体動）が無いと判定される。この第１判定処理の第１判定結果は、第１判定部２２から最終判定部２４へ出力される。
【００５０】
処理Ｓ４では、第２判定部２３ａによって第２判定処理が実行される。より具体的には、第２判定部２３ａは、前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号における最大ピーク値が第２閾値を超えるか否かによって、前記監視対象の生体ＯＪに前記第２動き、本実施形態では前記呼吸動作が有るか否かを判定する。より詳しくは、本実施形態では、正規化部２３１は、前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号を生成する。第２動き有無判定部２３３ａは、この正規化信号（正規化パワースペクトル）からその最大ピーク値を求め、この求めた最大ピーク値が第２閾値を超えるか否かによって、前記監視対象の生体ＯＪに第２動き（この例では呼吸動作）が有るか否かを判定する。この判定では、第２動き有無判定部２３３ａは、前記最大ピーク値が前記第２閾値を超える場合には、監視対象の生体ＯＪに第２種類の第２動き（この例では呼吸動作）が有ると判定し、前記最大ピーク値が前記第２閾値以下である場合には、監視対象の生体ＯＪに第２種類の第２動き（この例では呼吸動作）が無いと判定される。この第２判定処理の第２判定結果は、第２判定部２３ａから最終判定部２４へ出力される。
【００５１】
なお、上述では、処理Ｓ４に先行して処理Ｓ３が実行されるように説明したが、逆に、処理Ｓ３に先行して処理Ｓ４が実行されて良く、またこれら処理Ｓ３および処理Ｓ４は、時間的に平行に実行されて良い。さらに、処理Ｓ３にて、監視対象の生体ＯＪに第１種類の動きが無いと判定された場合には、処理Ｓ４が実行され、第１動きが有ると判定された場合には、処理Ｓ４がスキップされても良い。
【００５２】
次に、処理Ｓ５では、最終判定部２４によって最終判定処理が実行される。より具体的には、最終判定部２４は、第１判定部２２による第１判定結果と第２判定部２３ａによる第２判定結果とに基づいて、前記監視対象の生体ＯＪにおける最終的な動きの有無を判定する。この判定では、最終判定部２４は、前記第１判定結果が前記第１動き（この例では体動）が無いことを示し、前記第２判定結果が前記第２動き（この例では呼吸動作）が無いことを示している場合には、前記監視対象の生体ＯＪにおける最終的な動きが無いと判定し、一方、前記第１および第２判定結果の少なくともいずれか一方が動き有りを示している場合には、前記監視対象の生体ＯＪにおける最終的な動きが有ると判定する。
【００５３】
ここで、本実施形態では、時系列で順に並ぶ互いに異なる複数の所定時間のドップラ信号それぞれに対して、処理Ｓ２ないし処理Ｓ４の各処理が実行される。すなわち、上述のように窓関数を時間的にずらすことによって、前処理部２１は、時系列で順に並ぶ互いに異なる複数の所定時間のドップラ信号それぞれに対して、処理Ｓ２の前処理をそれぞれ実行する。これら前処理された、時系列で順に並ぶ互いに異なる複数の所定時間のドップラ信号それぞれに対して、第１判定部２２は、処理Ｓ３の第１判定処理をそれぞれ実行し、第２判定部２３ａは、処理Ｓ４の第２判定処理をそれぞれ実行する。そして、最終判定部２４は、処理Ｓ５において、第１判定部２２によって行われた複数の前記第１判定処理による複数の第１判定結果と第２判定部２３ａによって行われた複数の前記第２判定処理による複数の第２判定結果とに基づいて、前記監視対象の生体ＯＪにおける最終的な動きの有無を判定する。
【００５４】
この処理Ｓ５における最終判定処理の結果、前記監視対象の生体ＯＪにおける前記最終的な動きが有ると判定された場合（有り）には、この最終的な動きの有無の判定に関する１つの処理が終了され、前記最終的な動きの有無の判定に関する次の処理が開始される。
【００５５】
一方、前記処理Ｓ５における最終判定処理の結果、前記監視対象の生体ＯＪにおける前記最終的な動きが無いと判定された場合（無し）には、次の処理Ｓ６が実行され、この最終的な動きの有無の判定に関する１つの処理が終了され、前記最終的な動きの有無の判定に関する次の処理が開始される。
【００５６】
処理Ｓ６では、最終判定部２４は、前記監視対象の生体ＯＪに前記最終的な動きが無い旨を収容した異常検知信号を生成し、外部ＩＦ部２５へ出力する。外部ＩＦ部２５は、最終判定部２４から異常検知信号を受けると、この異常検知信号を生体監視親装置ＰＡへ送信する。
【００５７】
生体監視親装置ＰＡは、この異常検知信号を受信すると、自機の表示装置に、監視対象の生体ＯＪに最終的な動きが無い旨を表す警告表示を行い、これに加え、あるいは、これに代え、生体監視親装置ＰＡは、この異常検知信号を受信すると、異常検知信号を生体監視子装置ＴＡに送信し、当該生体監視子装置ＴＡに前記警告表示を表示させる。これによって看護師や介護士等のユーザに、前記監視対象の生体ＯＪに対する安否確認等の状況確認（状態確認）を促すことができる。
【００５８】
第１判定部２２および第２判定部２３ａそれぞれの判定結果を別々に、外部ＩＦ部２５を通じて生体監視親装置ＰＡへ送信してもよい。例えば、第１判定部２２の判定結果からは、大きな動きがあったか否かが分かるため、最終判定結果による安否確認に加え、寝返りの有無等の確認にも利用できる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態における生体監視システムＳａ、生体監視装置ＭＡａおよびこれに実装された生体監視方法は、第１判定部２２の前記第１判定処理によって信号強度で前記監視対象の生体ＯＪにおける前記第１動き（上述の例では体動）の有無を判定し、第２判定部２３ａの前記第２判定処理によって正規化信号で前記監視対象の生体ＯＪにおける前記第２動き（上述の例では呼吸動作）の有無を判定する。このため、本実施形態における生体監視システムＳａ、生体監視装置ＭＡａおよびこれに実装された生体監視方法は、前記第１動きの有無および第２動きの有無をより精度良くそれぞれ判定できる。そして、本実施形態における生体監視システムＳａ、生体監視装置ＭＡａおよびこれに実装された生体監視方法は、最終判定部２４によって、これらより精度良く判定された第１動きの有無の判定結果および第２動きの有無の判定結果に基づいて、前記監視対象の生体ＯＪにおける最終的な動きの有無を判定するから、より精度良く、前記最終的な動きの有無を判定できる。
【００６０】
本実施形態における生体監視システムＳａ、生体監視装置ＭＡａおよびこれに実装された生体監視方法は、最終判定部２４によって、第１判定部２２によって行われた複数の前記第１判定処理による複数の第１判定結果と第２判定部２３ａによって行われた複数の前記第２判定処理による複数の第２判定結果とに基づいて、前記監視対象の生体ＯＪにおける最終的な動きの有無を判定するので、より精度良く、前記最終的な動きの有無を判定できる。
【００６１】
ドップラセンサ部１から見た監視対象の生体ＯＪにおける見かけの大きさは、ドップラセンサ部１の配置位置と前記監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置との間の距離に応じて変化し、前記距離が増大するに従って小さくなる。このため、前記ドップラ信号における信号強度も小さくなる。本実施形態における生体監視システムＳａ、生体監視装置ＭＡａおよびこれに実装された生体監視方法は、閾値変更部２２２によって、ドップラセンサ部１の配置位置と前記監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置との間の前記距離に応じて、前記第１判定処理に用いる第１閾値を変更するので、より適切に前記第１閾値を設定でき、より精度良く、前記第１判定処理を実施できる。
【００６２】
次に、別の実施形態について説明する。
（第２実施形態）
監視対象の生体ＯＪが存在する所在空間には、通常、生体ＯＪの他にも動くモノが存在する可能性が高い。前記他のモノとして、例えば、扇風機や、風に揺れ動くカーテン等が挙げられる。このような前記他のモノにおける動きは、生体ＯＪの動きの検知において、外乱となり、ノイズとなる。
【００６３】
図１２は、正規化ピーク値とパワーとの座標空間での呼吸信号、体動信号、センサノイズ信号および外乱信号の各分布を示す図である。図１２の横軸は、正規化ピーク値であり、その縦軸は、パワー（信号強度）である。図１３は、生体の他のモノ（外乱）を検知した場合におけるドップラ信号およびそのパワースペクトルの一例を示す図である。図１３Ａは、時間空間でのドップラ信号を示し、その横軸は、時間であり、その縦軸は、出力値（信号レベル、振幅）である。図１３Ｂは、周波数空間でのドップラ信号（パワースペクトル）を示し、その横軸は、周波数であり、その縦軸は、各周波数成分のパワー（各周波数成分の振幅）である。図１３には、前記他のモノが風によって揺れるカーテンである場合におけるドップラ信号およびそのパワースペクトルが示されている。
【００６４】
このような前記他の動くモノとして風に揺れるカーテンが生体ＯＪの所在空間に有る場合、風に揺れるカーテンは、パタパタと或る程度大きくまた或る程度周期的に動くため、図１０に示すセンサノイズ信号に対し、時間空間では、例えば、図１３Ａに示すように、振幅が大きく、周波数空間では、図１３Ｂに示すように、フラットな（平坦な）プロファイルでもない。このため、外乱を含む各信号の分布は、図１２に示すように成る。すなわち、センサノイズ信号による成分を含む第４領域ＡＲ４は、前記外乱信号による成分も含むため、図７に示すセンサノイズ信号のみの場合における第３領域ＡＲ３に較べ、パワーが増大する方向に拡大し、呼吸信号による成分を含む第５領域ＡＲ５は、前記外乱信号による成分も含むため、図７に示す呼吸信号のみの場合における第２領域ＡＲ２に較べ、正規化ピーク値が小さくなる方向に拡大している。このため、前記他の動くモノが生体ＯＪの所在空間に有る場合、第１実施形態の第２判定部２３ａにおける判定精度が低下してしまう。そこで、第２実施形態における生体監視装置は、前記正規化信号の多次元の特徴量に基づいて前記第２動きの有無を判定することで、その判定精度を向上している。
【００６５】
このような第２実施形態における生体監視装置を用いた生体監視システムＳｂは、第２実施形態の生体監視装置ＭＡｂと、生体監視親装置ＰＡと、生体監視子装置ＴＡとを備える。これら第２実施形態の生体監視装置ＭＡｂにおける生体監視親装置ＰＡおよび生体監視子装置ＴＡは、それぞれ、第１実施形態の生体監視装置ＭＡａにおける生体監視親装置ＰＡおよび生体監視子装置ＴＡと同様であるので、その説明を省略する。
【００６６】
この第２実施形態の生体監視装置ＭＡｂは、ドップラセンサ部１と、信号処理部２ｂとを備え、監視すべき監視対象である生体ＯＪが所在するべき空間（所在空間）を監視可能に配置される。この第２実施形態の生体監視装置ＭＡｂにおけるドップラセンサ部１は、第１実施形態の生体監視装置ＭＡａにおけるドップラセンサ部１と同様であるので、その説明を省略する。
【００６７】
信号処理部２ｂは、信号処理部２ａと同様に、ドップラセンサ部１に接続され、ドップラセンサ部１から出力され当該信号処理部２ｂに入力されたドップラ周波数成分のドップラ信号を信号処理し、前記生体ＯＪにおける最終的な動きの有無を判定し、その判定の結果、前記生体ＯＪにおける最終的な動きが無いと判定された場合に、前記生体ＯＪに前記最終的な動きが無い旨を収容した異常検知信号を生体監視親装置ＰＡに送信するものである。そして、第２実施形態では、信号処理部２ｂは、前処理部２１と、第１判定部２２と、第２判定部２３ｂと、最終判定部２４と、外部ＩＦ部２５と、記憶部２６とを備える。これら第２実施形態の信号処理部２ｂにおける前処理部２１、第１判定部２２、最終判定部２４、外部ＩＦ部２５および記憶部２６は、それぞれ、第１実施形態の信号処理部２ａにおける前処理部２１、第１判定部２２、最終判定部２４、外部ＩＦ部２５および記憶部２６と同様であるので、その説明を省略する。
【００６８】
図１４は、第２実施形態の生体監視システムにおける第２判定部の構成を示す図である。この第２実施形態の第２判定部２３ｂは、第２判定部２３ａと同様に、前処理部２１のパワー算出部２１２に接続され、第１判定部２２の前記第１判定処理に用いられた前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号に基づいて、前記監視対象の生体ＯＪにおける前記第１種類と異なる第２種類の第２動きの有無を判定する第２判定処理を行うものである。より具体的には、第２実施形態の第２判定部２３ｂは、第１判定部２２の前記第１判定処理に用いられた前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号の多次元の特徴量に基づいて前記第２動きの有無を判定する。このような第２実施形態の第２判定部２３ｂは、例えば、図１４に示すように、正規化部２３１と、特徴抽出部２３２と、第２動き有無判定部２３３ｂとを備える。この第２実施形態の第２判定部２３ｂにおける正規化部２３１は、その出力を特徴抽出部２３２へ出力することを除き、第１実施形態の第２判定部２３ａおける正規化部２３１と同様であるので、その説明を省略する。
【００６９】
特徴抽出部２３２は、正規化部２３１に接続され、正規化部２３１で生成された正規化信号に基づいて、前記正規化信号の多次元の特徴量を抽出するものである。より具体的には、特徴抽出部２３２は、例えば、前記正規化信号のパワースペクトルを所定の周波数間隔で区切ることによって生成された複数のスロット（複数の区間）それぞれでのパワースペクトル（スロットのパワースペクトル）の平均値を前記多次元の特徴量として求める。前記多次元の特徴量は、正規化信号のプロファイル（形状）を表す複数の特徴量であり、前記スロットのパワースペクトルにおける平均値の他、前記スロットのパワースペクトルにおける最大値、中心値および最小値等である。前記所定の周波数間隔（１つのスロットの範囲）は、例えば、前記正規化信号のパワースペクトル全体に亘って一定であって良く（等間隔）、あるいは、不定であって良い（不等間隔）。また例えば、前記所定の周波数間隔は、例えば所定の周波数閾値より低周波数側を第１間隔とすると共に前記周波数閾値より高周波数側を前記第１間隔より広い第２間隔とする等の、周波数に応じて可変としても良い。特に、呼吸等に起因するドップラ信号は、上述したように、約１Ｈｚ以下の低周波数範囲にパワーが偏るため、約１Ｈｚ以下の低周波数側の第１間隔を、約１Ｈｚを超える高周波数側の第２間隔よりも狭く（細かく）しても良い。
【００７０】
第２動き有無判定部２３３ｂは、特徴抽出部２３２に接続され、特徴抽出部２３２で抽出された前記正規化信号の多次元の特徴量に基づいて前記第２動きの有無を判定するものである。図９Ｂと図１３Ｂとを対比すると分かるように、第２の動きの一例としての呼吸信号における周波数空間のドップラ信号（パワースペクトル）のプロファイルは、外乱信号における周波数空間のドップラ信号（パワースペクトル）のプロファイルと異なるため、第２動き有無判定部２３３ｂは、前記多次元の特徴量を用いることで、第２の動きの一例としての呼吸信号の有無を判定できる。より具体的には、第２動き有無判定部２３３ｂは、公知の、学習による認識技術を用いて構成される。この認識技術として、例えば、最近傍決定則（ＮＮ法）、ニューラルネットワークおよびＳＶＭ（Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）が挙げられる。学習には、体動信号、呼吸信号、センサノイズ信号および外乱信号の教師データ（正解データ）が用いられる。またより高精度な判定が可能となるため、これら各信号の教師データにさらに加えて、外乱がある状態での呼吸信号が教師データとして用いられることが好ましい。
【００７１】
このような第２実施形態における生体監視システムＳｂは、監視対象の生体ＯＪにおける最終的な動きの判定に関し、第１実施形態の第２判定部２３ａによる第２判定処理に代え、第２実施形態の第２判定部２３ｂによって第２判定処理が実行される点を除き、図１１を用いて説明した第１実施形態における生体監視システムＳａと同様に動作する。処理Ｓ４の第２判定処理では、第２判定部２３ｂは、正規化部２３１によって前記所定時間のドップラ信号から前記正規化信号が生成され、特徴抽出部２３２によって、この正規化信号の多次元の特徴量が抽出され、そして、第２動き有無判定部２３３ｂによって、この多次元の特徴量に基づいて前記第２動きの有無が判定される。
【００７２】
本実施形態における生体監視システムＳｂ、生体監視装置ＭＡｂおよびこれに実装された生体監視方法は、前記正規化信号の多次元の特徴量に基づいて前記第２動きの有無を判定するので、前記ノイズの影響を低減でき、より精度よく、前記第２動き（上述の例では呼吸動作）の有無を判定できる。
【００７３】
なお、上述の第１および第２実施形態において、外乱信号の影響を低減するために、上述の第１および第２実施形態の生体監視装置ＭＡａ、ＭＡｂは、ドップラセンサ部１から送信される送信波の半値幅を変更する送信波幅変更部をさらに備えてもよい。このような生体監視装置ＭＡａ、ＭＡｂは、前記送信波幅変更部で前記送信波の半値幅を変えることで、監視対象の前記生体ＯＪに優先的に送信波が当たるように送信波を送信できる。例えば、監視対象の前記生体ＯＪの近くでカーテンが揺れている場合に、生体監視装置ＭＡａ、ＭＡｂは、送信波幅変更部で送信波の半値幅を変更して送信波の送信範囲を限定することで、前記カーテンを避け、監視対象の前記生体ＯＪに送信波が当たるように送信波を送信できる。したがって、このような生体監視装置ＭＡａ、ＭＡｂは、より適切に監視対象の生体ＯＪに送信波を送信でき、より適切に生体ＯＪを捉えることができるので、より精度良く、前記最終的な動きの有無を判定できる。
【００７４】
この送信波変更部は、例えば、送信アンテナ１２における送信波が放射される導波管における開口の大きさを変更する開口サイズ変更機構である。また例えば、前記送信波変更部は、送信アンテナ１２に取り付けられ、送信アンテナ１２から放射される送信波を集束する電波レンズである。また例えば、２次元アレイ状に配列された複数の小アンテナを備えるアレイアンテナが送信アンテナ１２として用いられ、この場合において、前記送信波変更部は、アレイアンテナにおける各小アンテナから放射される送信波の位相を制御することでメインローブの半値幅を変更する位相制御装置である。
【００７５】
このような送信波変更部で送信波の半値幅を変更する場合、生体監視装置ＭＡａ、ＭＡｂは、上述した、前記送信波の送信方向を変更する送信方向変更部を備えることが好ましい。上述では、生体監視装置ＭＡａ、ＭＡｂを設置する際に、送信波の送信方向が所在予定位置へ向くように送信方向変更部が調整されたが、送信方向変更部は、上述した、モータを利用した回転機構を備えて構成され、時刻に応じて送信方向変更部によって送信波の送信方向が調整されても良い。例えば、夜間では、監視対象の生体ＯＪは、ベットＢＴ上に横臥している蓋然性が高いので、送信方向変更部によって送信波の送信方向がベットＢＴを向くように制御される。
【００７６】
また、上述の第１および第２実施形態では、第２判定部２３ａ、２３ｂは、周波数空間のドップラ信号における正規化信号の最大ピーク値を用いたが、これに代え、自己相関関数の最大ピーク値を用いても良い。より具体的には、このような変形形態の第２判定部は、時間空間のドップラ信号を信号強度で正規化してから自己相関関数を算出し、この自己相関関数の最大ピーク値が所定の閾値（第２閾値に相当する第３閾値）を超えるか否かによって、監視対象の生体ＯＪに第２動き（上述の例では呼吸動作）が有るか否かを判定する。
【００７７】
また、上述の第１および第２実施形態では、第１閾値は、閾値変更部２２２によって、ドップラセンサ部１の配置位置と監視対象の生体ＯＪが所在を予定している所在予定位置との間の距離に応じて設定されたが、外部機器から第１閾値を設定するように、生体監視装置ＭＡａ、ＭＡｂが構成されても良い。この場合、生体監視装置ＭＡａ、ＭＡｂは、外部機器から第１閾値を受け付ける閾値受付部をさらに備え、第１判定部２２は、前記第１判定処理として、ドップラセンサ部１から出力された所定時間のドップラ信号における信号強度が、前記閾値受付部で受け付けた第１閾値を超えるか否かによって、監視対象の生体ＯＪに第１種類の第１動き（上述の例では体動）が有るか否かを判定する。前記閾値受付部は、例えば、外部ＩＦ部２５であり、前記外部機器は、生体監視親装置ＰＡや生体監視子装置ＴＡである。これによって生体監視親装置ＰＡや生体監視子装置ＴＡの外部機器から前記第１閾値を受け付けることができ、生体監視親装置ＰＡや生体監視子装置ＴＡの外部機器から前記第１閾値を生体監視装置ＭＡａ、ＭＡｂに設定できる。したがって、このような生体監視装置ＭＡａ、ＭＡｂは、より適切に前記第１閾値を設定でき、より精度良く、前記第１判定処理を実施できる。
【００７８】
本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
【００７９】
一態様にかかる生体監視装置は、送信波と前記送信波の反射波とに基づいてドップラ周波数成分のドップラ信号を出力するドップラセンサ部と、前記ドップラセンサ部から出力された所定時間のドップラ信号における信号強度に基づいて、監視対象の生体における第１種類の第１動きの有無を判定する第１判定処理を行う第１判定部と、前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号に基づいて、前記監視対象の生体における前記第１種類と異なる第２種類の第２動きの有無を判定する第２判定処理を行う第２判定部と、前記第１判定部による第１判定結果と前記第２判定部による第２判定結果とに基づいて、前記監視対象の生体における最終的な動きの有無を判定する最終判定部とを備える。好ましくは、上述の生体監視装置において、前記第１判定部は、前記第１判定処理として、前記ドップラセンサ部から出力された所定時間のドップラ信号における信号強度が所定の閾値（第１閾値）を超えるか否かによって、前記監視対象の生体に第１種類の第１動きが有るか否かを判定する。好ましくは、これら上述の生体監視装置において、前記第２判定部は、前記第２判定処理として、前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号における最大ピーク値が所定の閾値（第２閾値）を超えるか否かによって、前記監視対象の生体に前記第２動きが有るか否かを判定する。好ましくは、これら上述の生体監視装置において、前記第１動きは、例えば寝返り等による比較的大きな動作で非周期的な動きであり、前記第２動きは、例えば呼吸等による比較的小さな動作で周期的な動きである。
【００８０】
このような生体監視装置は、前記第１判定部の前記第１判定処理によって信号強度で前記監視対象の生体における前記第１動きの有無を判定し、前記第２判定部の前記第２判定処理によって正規化信号で前記監視対象の生体における前記第２動きの有無を判定する。このため、上記生体監視装置は、前記第１動きの有無および第２動きの有無をより精度良くそれぞれ判定できる。そして、上記生体監視装置は、前記最終判定部によって、これらより精度良く判定された第１動きの有無の判定結果および第２動きの有無の判定結果に基づいて、前記監視対象の生体における最終的な動きの有無を判定するから、より精度良く、前記最終的な動きの有無を判定できる。
【００８１】
他の一態様では、上述の生体監視装置において、前記第２判定部は、前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号を生成する正規化部と、前記正規化部で生成された正規化信号に基づいて、前記正規化信号の多次元の特徴量を抽出する特徴抽出部と、前記特徴抽出部で抽出された前記正規化信号の多次元の特徴量に基づいて前記第２動きの有無を判定する第２動き有無判定部とを備える。好ましくは、これら上述の生体監視装置において、前記多次元の特徴量は、前記正規化信号のパワースペクトルを所定の周波数間隔で区切ることによって生成された複数のスロット（複数の区間）それぞれでのパワースペクトル（スロットのパワースペクトル）の平均値、最大値、中心値および最小値等のうちの少なくともいずれか１つである。好ましくは、これら上述の生体監視装置において、前記所定の周波数間隔は、前記正規化信号のパワースペクトル全体に亘って一定であって良く（等間隔）、あるいは、不定であって良い（不等間隔）。好ましくは、これら上述の生体監視装置において、前記所定の周波数間隔は、例えば所定の周波数閾値より低周波数側を第１間隔とすると共に前記周波数閾値より高周波数側を前記第１間隔より広い第２間隔とする等の、周波数に応じて可変としても良い。
【００８２】
監視対象の前記生体が存在する空間には、通常、前記生体の他にも動くモノが存在する可能性が高く、この生体の他のモノの動きは、前記生体の動きの検知において、ノイズとなる。上記生体監視装置は、前記正規化信号の多次元の特徴量に基づいて前記第２動きの有無を判定するので、前記ノイズの影響を低減でき、より精度よく、前記第２動きの有無を判定できる。
【００８３】
他の一態様では、上述の生体監視装置において、前記第１判定部は、時系列で順に並ぶ互いに異なる複数の所定時間のドップラ信号それぞれに対して、前記第１判定処理を行い、前記第２判定部は、前記時系列で順に並ぶ互いに異なる複数の所定時間のドップラ信号それぞれに対して、前記第２判定処理を行い、前記最終判定部は、前記第１判定部によって行われた複数の前記第１判定処理による複数の第１判定結果と前記第２判定部によって行われた複数の前記第２判定処理による複数の第２判定結果とに基づいて、前記監視対象の生体における最終的な動きの有無を判定する。
【００８４】
このような生体監視装置は、前記最終判定部によって、前記第１判定部によって行われた複数の前記第１判定処理による複数の第１判定結果と前記第２判定部によって行われた複数の前記第２判定処理による複数の第２判定結果とに基づいて、前記監視対象の生体における最終的な動きの有無を判定するので、より精度良く、前記最終的な動きの有無を判定できる。
【００８５】
他の一態様では、上述の生体監視装置において、前記送信波の半値幅を変更する送信波幅変更部をさらに備える。
【００８６】
このような生体監視装置は、前記送信波幅変更部で前記送信波の半値幅を変えることで、より適切に監視対象の前記生体に送信波を送信でき、より適切に前記生体を捉えることができるので、より精度良く、前記最終的な動きの有無を判定できる。
【００８７】
他の一態様では、上述の生体監視装置において、前記送信波の送信方向を変更する送信方向変更部をさらに備える。
【００８８】
このような生体監視装置は、前記送信方向変更部で前記送信波の送信方向を変えることで、より適切に監視対象の前記生体に送信波を送信でき、より適切に前記生体を捉えることができるので、より精度良く、前記最終的な動きの有無を判定できる。
【００８９】
他の一態様では、上述の生体監視装置において、前記第１判定部は、前記第１判定処理として、前記ドップラセンサ部から出力された所定時間のドップラ信号における信号強度が所定の閾値を超えるか否かによって、監視対象の生体に第１種類の第１動きが有るか否かを判定する第１動き有無判定部と、前記ドップラセンサ部の配置位置と前記監視対象の生体が所在を予定している所在予定位置との間の距離に応じて前記所定の閾値を変更する閾値変更部とを備える。
【００９０】
前記ドップラセンサ部から見た監視対象の生体における見かけの大きさは、前記ドップラセンサ部の配置位置と前記監視対象の生体が所在を予定している所在予定位置との間の距離に応じて変化し、前記距離が増大するに従って（前記監視対象の生体が所在を予定している前記所在予定位置が前記ドップラセンサ部の配置位置から離れるに従って）小さくなる。このため、前記ドップラ信号における信号強度も小さくなる。上記生体監視装置は、前記閾値変更部によって、前記ドップラセンサ部の配置位置と前記監視対象の生体が所在を予定している所在予定位置との間の前記距離に応じて、前記第１判定処理に用いる前記所定の閾値（第１閾値）を変更するので、より適切に前記所定の閾値を設定でき、より精度良く、前記第１判定処理を実施できる。
【００９１】
他の一態様では、上述の生体監視装置において、前記閾値変更部は、前記送信波の送信方向に基づいて、前記ドップラセンサ部の配置位置と前記監視対象の生体が所在を予定している所在予定位置との間の前記距離を求め、前記求めた、前記ドップラセンサ部の配置位置と前記監視対象の生体が所在を予定している所在予定位置との間の前記距離に応じて前記所定の閾値を変更する。
【００９２】
前記ドップラセンサ部の配置位置と前記監視対象の生体が所在を予定している所在予定位置との間の前記距離は、前記送信波の送信方向の関数となる。上記生体監視装置は、前記送信波の送信方向から前記所定の閾値（第１閾値）を設定できる。
【００９３】
他の一態様では、上述の生体監視装置において、外部機器から前記所定の閾値を受け付ける閾値受付部をさらに備え、前記第１判定部は、前記第１判定処理として、前記ドップラセンサ部から出力された所定時間のドップラ信号における信号強度が、前記閾値受付部で受け付けた前記所定の閾値を超えるか否かによって、監視対象の生体に第１種類の第１動きが有るか否かを判定する。
【００９４】
このような生体監視装置は、前記閾値受付部を備えるので、前記第１判定処理に用いる前記所定の閾値（第１閾値）を外部機器から受け付けることができ、より適切に前記所定の閾値を設定でき、より精度良く、前記第１判定処理を実施できる。
【００９５】
他の一態様にかかる生体監視方法は、送信波と前記送信波の反射波とに基づいてドップラ周波数成分のドップラ信号をドップラセンサによって取得するドップラ信号取得工程と、前記ドップラ信号取得工程で取得された所定時間のドップラ信号における信号強度に基づいて、監視対象の生体における第１種類の第１動きの有無を判定する第１判定工程と、前記所定時間のドップラ信号を前記信号強度で正規化した正規化信号に基づいて、前記監視対象の生体における前記第１種類と異なる第２種類の第２動きの有無を判定する第２判定工程と、前記第１判定工程による第１判定結果と前記第２判定工程による第２判定結果とに基づいて、前記監視対象の生体における最終的な動きの有無を判定する最終判定工程とを備える。
【００９６】
このような生体監視方法は、前記第１判定工程によって信号強度で前記監視対象の生体における前記第１動きの有無を判定し、前記第２判定工程によって正規化信号で前記監視対象の生体における前記第２動きの有無を判定する。このため、上記生体監視方法は、前記第１動きの有無および第２動きの有無をより精度良くそれぞれ判定できる。そして、上記生体監視方法は、前記最終判定工程によって、これらより精度良く判定された第１動きの有無の判定結果および第２動きの有無の判定結果に基づいて、前記監視対象の生体における最終的な動きの有無を判定するから、より精度良く、前記最終的な動きの有無を判定できる。
【００９７】
他の一態様にかかる生体監視システムは、生体を監視する生体監視装置と、前記生体監視装置と通信可能に接続される生体監視親装置とを備える生体監視システムにおいて、前記生体監視装置は、これら上述のいずれかの生体監視装置であって、前記最終判定部によって前記監視対象の生体に前記最終的な動きが無いと判定された場合に、前記監視対象の生体に前記最終的な動きが無い旨を収容した異常検知信号を前記生体監視親装置に送信する異常検知通信部をさらに備え、前記生体監視親装置は、前記生体監視装置から前記異常検知信号を受信した場合に、前記監視対象の生体に前記最終的な動きが無い旨を外部に報知する。
【００９８】
このような生体監視システムは、これら上述のいずれかの生体監視装置を備えるので、より精度良く、前記最終的な動きの有無を判定できる。そして、上記生体監視システムは、前記生体監視装置が異常検知通信部をさらに備え、前記生体監視親装置が前記生体監視装置から前記異常検知信号を受信した場合に前記最終的な動きが無い旨を外部に報知するので、例えば看護師や介護士等のユーザは、この報知によって前記監視対象の前記生体の状態を認識できる。したがって、従来のように実際に巡視しなくても遠隔で前記監視対象の前記生体の状態を認識できるので、上記生体監視システムは、業務負荷を軽減できる。
【００９９】
この出願は、２０１５年２月２５日に出願された日本国特許出願特願２０１５−３５１１６を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
【０１００】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明によれば、生体監視装置、生体監視方法および生体監視システムを提供することができる。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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