(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に装着可能な呼吸解析装置であって、
装着者の加速度を計測する計測手段と、
前記計測された加速度の時間的な変化を示す波形に対して第１のフィルタリング処理を実行して得られる第１の周波数帯の波形における外れ値に基づいて、人体の動きを検出する検出手段と、
前記検出された人体の動きが呼吸に起因した動きであるか、または体動に起因した動きであるかを判別する判別手段と
を具備し、
前記検出手段は、
前記第１の周波数帯の波形において、周波数が第１の閾値未満となる時刻を前記外れ値として検出し、
前記判別手段は、
前記計測された加速度の波形に対して第２のフィルタリング処理を実行して得られる第２の周波数帯の波形において、前記外れ値として検出された時刻を含む第１の区間の波形の特徴を示す第１の特徴量に基づいて、前記検出された人体の動きが呼吸に起因した動きであるか、または体動に起因した動きであるかを判別する、呼吸解析装置。
【請求項２】
前記判別手段は、
前記呼吸に起因した動きが鼾、無呼吸症状及び低呼吸症状のうちのいずれに伴う動きであるかを判別し、前記体動に起因した動きが寝返り運動または微小体動のどちらに伴う動きであるかを判別する、請求項１に記載の呼吸解析装置。
【請求項３】
前記判別手段は、
前記第１の特徴量が第２の閾値未満である場合、前記検出された人体の動きは呼吸に起因した動きであると判別し、前記第１の特徴量が前記第２の閾値以上である場合、前記検出された人体の動きは体動に起因した動きであると判別する、請求項１に記載の呼吸解析装置。
【請求項４】
前記判別手段は、
前記体動に起因した動きであると判別された人体の動きに関し、前記第１の特徴量が第３の閾値以上である場合、前記体動に起因した動きは寝返り運動に伴う動きであると判別し、前記第１の特徴量が前記第３の閾値未満である場合、前記体動に起因した動きは微小体動に伴う動きであると判別する、請求項３に記載の呼吸解析装置。
【請求項５】
前記判別手段は、
前記呼吸に起因した動きであると判別された人体の動きに関し、前記計測された加速度の波形に対して第３のフィルタリング処理を実行して得られる第３の周波数帯の波形において、前記外れ値として検出された時刻を含む第２の区間の波形の特徴を示す第２の特徴量が第４の閾値未満である場合、前記呼吸に起因した動きは鼾に伴う動きであると判別し、前記第２の特徴量が前記第４の閾値以上でありかつ第５の閾値未満である場合、前記呼吸に起因した動きは低呼吸症状に伴う動きであると判別し、前記第２の特徴量が前記第５の閾値以上である場合、前記呼吸に起因した動きは無呼吸症状に伴う動きであると判別する、請求項３に記載の呼吸解析装置。
【請求項６】
前記検出された外れ値の時刻と、前記外れ値に基づいて検出された人体の動きが何に起因した動きであるかを示す情報とを対応づけて格納する格納手段を更に具備する請求項１に記載の呼吸解析装置。
【請求項７】
前記検出された外れ値の時刻と、前記外れ値に基づいて検出された人体の動きが何に起因した動きであるかを示す情報とを解析結果として表示する表示手段を更に具備する請求項１に記載の呼吸解析装置。
【請求項８】
前記体動に起因した動きが寝返り運動に伴う動きであると判別された場合、当該寝返り運動前後の寝姿勢を推定する推定手段を更に具備する、請求項２に記載の呼吸解析装置。
【請求項９】
前記装着者の就寝時刻及び起床時刻に基づいて睡眠時間を算出する第１の算出手段と、
前記就寝時刻から前記起床時刻までの間に、前記呼吸に起因した動きが無呼吸症状または低呼吸症状に伴う動きであると判別された回数と、前記算出された睡眠時間とに基づいて、睡眠時無呼吸症候群の重症度を算出する第２の算出手段と
を更に具備する、請求項２に記載の呼吸解析装置。
【請求項１０】
人体に装着可能な呼吸解析装置に適用される呼吸解析方法であって、
装着者の加速度を計測することと、
前記計測された加速度の時間的な変化を示す波形に対して第１のフィルタリング処理を実行して得られる第１の周波数帯の波形における外れ値に基づいて、人体の動きを検出することと、
前記検出された人体の動きが呼吸に起因した動きであるか、または体動に起因した動きであるかを判別することと
を具備し、
前記検出することは、
前記第１の周波数帯の波形において、周波数が第１の閾値未満となる時刻を前記外れ値として検出することを含み、
前記判別することは、
前記計測された加速度の波形に対して第２のフィルタリング処理を実行して得られる第２の周波数帯の波形において、前記外れ値として検出された時刻を含む第１の区間の波形の特徴を示す第１の特徴量に基づいて、前記検出された人体の動きが呼吸に起因した動きであるか、または体動に起因した動きであるかを判別することを含む、呼吸解析方法。
【請求項１１】
人体に装着可能な呼吸解析装置のプログラムであって、
前記呼吸解析装置を、
装着者の加速度を計測する計測手段と、
前記計測された加速度の時間的な変化を示す波形に対して第１のフィルタリング処理を実行して得られる第１の周波数帯の波形における外れ値に基づいて、人体の動きを検出する検出手段と、
前記検出された人体の動きが呼吸に起因した動きであるか、または体動に起因した動きであるかを判別する判別手段として動作させ、
前記検出手段は、
前記第１の周波数帯の波形において、周波数が第１の閾値未満となる時刻を前記外れ値として検出し、
前記判別手段は、
前記計測された加速度の波形に対して第２のフィルタリング処理を実行して得られる第２の周波数帯の波形において、前記外れ値として検出された時刻を含む第１の区間の波形の特徴を示す第１の特徴量に基づいて、前記検出された人体の動きが呼吸に起因した動きであるか、または体動に起因した動きであるかを判別する、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、呼吸解析装置、呼吸解析方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
睡眠時無呼吸症候群は、無呼吸状態から呼吸を再開した時に脳を覚醒させ、睡眠深度を浅くしてしまうので、日中の疲労感増加や集中力低下の原因となり、ひいては、交通事故等を引き起こす可能性を増加させてしまう病気である。また、近年では、睡眠時無呼吸症候群は、循環器系疾患や糖尿病等、様々な生活習慣病の合併を招く病気として知られ、早期治療及び生活習慣や睡眠環境の改善が推奨される病気である。
【０００３】
現在、自発的にあるいは他者の指摘により睡眠時無呼吸症候群ではないかと感じて病院を訪れる患者に対しては、検査入院中に睡眠時無呼吸症候群検査装置を用いて、睡眠時の生体情報を計測し、当該計測された生体情報を解析して、呼吸障害の発症傾向や寝姿勢の変化、体動及び鼾の発生パターン等を明確にすることで、診察及び適切な治療が行われている。
【０００４】
しかしながら、睡眠時無呼吸症候群は、自覚症状が少なく、患者の顕在化が十分にできていないという不都合がある。このため、近年、簡易型の睡眠時無呼吸症候群検査装置の開発が進められているが、例えば鼻カニューレ等を装着する必要がある等、患者にかかる負担が大きいという不都合がある。このため、患者にかかる負担が小さく、睡眠時無呼吸症候群の患者の顕在化を十分に行うことができる新たな技術の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９２５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、患者にかかる負担が小さく、睡眠時無呼吸症候群の患者の顕在化を実現し得る呼吸解析装置、呼吸解析方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、呼吸解析装置は、人体に装着可能である。この呼吸解析装置は、装着者の加速度を計測する計測手段と、前記計測された加速度の時間的な変化を示す波形に対して第１のフィルタリング処理を実行して得られる第１の周波数帯の波形における外れ値に基づいて、人体の動きを検出する検出手段と、前記検出された人体の動きが呼吸に起因した動きであるか、または体動に起因した動きであるかを判別する判別手段とを具備する。前記検出手段は、前記第１の周波数帯の波形において、周波数が第１の閾値未満となる時刻を前記外れ値として検出し、前記判別手段は、前記計測された加速度の波形に対して第２のフィルタリング処理を実行して得られる第２の周波数帯の波形において、前記外れ値として検出された時刻を含む第１の区間の波形の特徴を示す第１の特徴量に基づいて、前記検出された人体の動きが呼吸に起因した動きであるか、または体動に起因した動きであるかを判別する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】各実施形態に共通して係る呼吸解析システムの概略構成を示す図。
【図２】各実施形態に共通して係る生体センサ装置のハードウェア構成例を示す図。
【図３】各実施形態に共通して係る生体センサ装置の回路構成例を示す図。
【図４】第１の実施形態に係る呼吸解析アプリケーションプログラムの機能構成の一例を示すブロック図。
【図５】同実施形態に係る加速度信号の生波形の一例を示す図。
【図６】同実施形態に係るフィルタリング処理後の加速度信号の波形の一例を示す図。
【図７】同実施形態に係るフィルタリング処理後の加速度信号の波形の別の一例を示す図。
【図８】同実施形態に係るフィルタリング処理後の加速度信号の波形の更に別の一例を示す図。
【図９】同実施形態における振幅値を説明するための図。
【図１０】同実施形態に係る呼吸解析アプリケーションプログラムを実行することによって得られる解析結果情報を表示した画面の一例を示す図。
【図１１】同実施形態に係る呼吸解析アプリケーションプログラムを実行することによって実現される一連の処理手順の一例を示すフローチャート。
【図１２】第２の実施形態に係る呼吸解析アプリケーションプログラムの機能構成の一例を示すブロック図。
【図１３】同実施形態に係る寝姿勢判定部により実行される処理の手順の一例を示すフローチャート。
【図１４】第３の実施形態に係る呼吸解析アプリケーションプログラムの機能構成の一例を示すブロック図。
【図１５】同実施形態に係る睡眠時間算出部及び重症度算出部により実行される処理の手順の一例を示すフローチャート。
【図１６】各実施形態に共通して係る呼吸解析システムの別の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。  
＜第１の実施形態＞  
図１は、各実施形態に共通して係る呼吸解析システムの概略構成例を示す。この呼吸解析システム１は、図１に示すように、生体センサ装置１０及び電子機器１１を含み、当該生体センサ装置１０と当該電子機器１１とは通信可能に接続されている。なお、生体センサ装置１０が有する各種機能の一部は、電子機器１１によって実現されてもよい。生体センサ装置１０は、生体情報を常時計測可能とするために、例えば、接着テープ（粘着部材）等により着脱可能に人体（の胸骨上）に貼り付けられる。人体への装着法は貼り付けによる装着以外にも、バンドによる装着やベルトによる装着、服による埋め込み等であってもよい。生体センサ装置１０は、例えば脈波、心電図、温度、加速度等の複数の生体情報を同時に計測し、計測した生体情報を解析し、当該解析の結果として得られる解析結果情報を無線で電子機器１１に送出する機能も有する。更に、生体センサ装置１０は、電子機器１１からの制御信号等を無線で受信する機能も有する。
【００１０】
電子機器１１は、通信部１２及び出力部１３等を備え、生体センサ装置１０から送出される生体情報や解析結果情報を受信し、画面上に表示出力可能なモジュールであり、例えばスマートフォンやタブレットコンピュータ、時計やイヤホン等のウェアラブル端末等がこれに該当する。この電子機器１１には、生体センサ装置１０から送出される生体情報や解析結果情報を表示するためのアプリケーションが予めインストールされる。
【００１１】
なお、生体センサ装置１０と電子機器１１とは無線ではなく、有線で通信可能に接続されてもよい。
【００１２】
ここで、図２を参照しながら、生体センサ装置１０のハードウェア構成について説明する。  
生体センサ装置１０は複数のセンサを有するが、各センサのアナログフロントエンドは、センサ毎に仕様が異なるために、柔軟性と高性能の両立が要求され、大型化してしまうことがある。しかしながら、ここでは、擬似ＳｏＣ技術を用いて複数のアナログフロントエンドと、ＣＰＵ等をシングルチップ上に集積することにより、数ミリメートル四方のセンサモジュールが実現される。擬似ＳｏＣ技術とは、ウエハ上に部品を集積することにより、ＳｏＣ相当の小型化と、ＳｉＰ相当の設計自由度とを両立した技術である。このモジュールにアンテナと電池等のわずかな周辺部品を接続することにより、小型・軽量（１０数グラム程度）・薄型（数ｍｍ程度）の生体センサ装置１０が実現される。なお、部品内蔵技術や専用ＬＳＩを用いた構成により小型化を実現することも可能である。
【００１３】
生体センサ装置１０は、例えば、長軸が数ｃｍ程度の楕円形状であり、図２に示すように、人体への接着面には心電図電極（Ｒ）２０ａ、心電図電極（Ｌ）２０ｂ、光電ユニット２２、温度センサ２４、充電用の端子２６が配置される。心電図電極２０ａ，２０ｂは心臓の左右に位置することが必要であるので、長軸に沿って間隔を空けて配置される。光電ユニット２２は光学的に脈波を検出するものであり、その前面には光を透過する透明な材質の窓部が設けられている。
【００１４】
図３は、生体センサ装置１０の回路構成を示すブロック図である。生体センサ装置１０は、上記した心電図電極２０ａ，２０ｂ、光電ユニット２２、温度センサ２４、充電用の端子２６に加えて、心電計３０、加速度センサ３２、脈波計３４、ブルーツース（登録商標）モジュール３６、システムコントローラ３８、エンベデッドコントローラ（ＥＣ）４０、リチウム２次電池４２、ＣＰＵ４４、主メモリ４６、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ４８、フラッシュメモリ５０等を含む。
【００１５】
心電図電極（Ｒ）２０ａ、心電図電極（Ｌ）２０ｂが心電図用のアナログフロントエンドである心電計３０に接続される。心電計３０は心電図電極（Ｒ）２０ａ、心電図電極（Ｌ）２０ｂ間の電位差をサンプリングした時系列信号を解析することにより心電図を得る。
【００１６】
光電ユニット２２は容積脈波を検知するためのものであり、光源である発光素子（例えば、青色ＬＥＤ）２２ａと、受光部であるフォトダイオード（ＰＤ）２２ｂを含む。光電ユニット２２の前面には透明な窓部が設けられ、窓部を通して青色ＬＥＤ２２ａからの光が皮膚表面に照射され、反射光が窓部を通してＰＤ２２ｂに入射される。青色ＬＥＤ２２ａと、ＰＤ２２ｂが脈波用のアナログフロントエンドである脈波計３４に接続される。脈波計３４は毛細血管内の血流変化により変化する反射光の変動を検知し、この検知信号を解析することにより脈波を求める。
【００１７】
心電計３０、加速度センサ３２、脈波計３４、温度センサ２４がシステムコントローラ３８に接続される。温度センサ２４は人体の体表面の温度を測定し、加速度センサ３２は人体の動きを測定する。なお、ここでは、加速度センサ３２は、サンプリング周波数が１ＫＨｚの３軸加速度センサであるものとする。
【００１８】
ＣＰＵ４４は生体センサ装置１０の各モジュール、各コンポーネントの動作を制御するプロセッサである。上記したように、生体センサ装置１０は各センサの出力、あるいは複数のセンサの出力の組み合わせを解析することにより、種々の生体情報（例、体温、皮膚温、脈拍数、心拍数、自律神経活動指標、血圧、睡眠時間等）を連続的に計測することができる。
【００１９】
システムコントローラ３８は、ＣＰＵ４４と各モジュール、各コンポーネントとの間を接続するブリッジデバイスである。システムコントローラ３８は、ブルーツースモジュール３６、エンベデッドコントローラ（ＥＣ）４０、ＣＰＵ４４、主メモリ４６、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ４８、フラッシュメモリ５０も接続される。
【００２０】
エンベデッドコントローラ４０は、生体センサ装置１０の電力管理を実行するための電力管理コントローラであり、内蔵の２次電池、例えばリチウム２次電池４２の充電を制御する。生体センサ装置１０が充電器５２に装着されると、充電端子２６が充電器５２の端子に接触し、充電端子２６を介して充電器５２からの充電電流が生体センサ装置１０に供給され、リチウム２次電池４２が充電される。エンベデッドコントローラ４０はリチウム２次電池４２からの電力に基づいて各モジュール、各コンポーネントへ動作電源を供給する。
【００２１】
ＣＰＵ４４は、生体センサ装置１０内の各モジュール、各コンポーネントの動作を制御するプロセッサである。ＣＰＵ４４は、フラッシュメモリ５０から主メモリ４６にロードされる各種ソフトウェアを実行する。これらソフトウェアには、オペレーティングシステム（ＯＳ）や、各種アプリケーションプログラムが含まれている。アプリケーションプログラムには、呼吸解析アプリケーションプログラム（以下、単に、呼吸解析アプリケーションと表記）１００が含まれている。
【００２２】
なお、本実施形態では、図２及び図３を参照して、生体センサ装置１０のハードウェア構成について説明したが、生体センサ装置１０のハードウェア構成はこれに限られるものでない。後述にて説明する呼吸解析アプリケーション１００をＣＰＵ４４に実行させることにより実現する各種機能は、少なくとも生体センサ装置１０内に加速度センサ３２が内蔵されていれば動作可能であるので、例えば生体センサ装置１０から温度センサ２４や心電計３０、脈波計３４等が省略された構成であっても構わない。また、生体センサ装置１０は、解析結果情報を表示可能なディスプレイを更に備えた構成であっても構わない。
【００２３】
一般的に、加速度信号の波形は、無呼吸症状または低呼吸症状からの呼吸復帰時、鼾発生時、寝返り運動時、睡眠中に発生する微小体動（四肢運動や上半身運動）時等、種々様々な場合において変動する。一般的な呼吸解析方法としては、加速度信号の波形において、呼吸変動に関連するピーク値を検出し、ピーク強度差を呼吸の強度として捉え、無呼吸症状が発生しているかどうかを推定する手法が提案されている。しかしながら、この呼吸解析方法では、無呼吸症状の発生しか推定することができず、低呼吸症状や鼾の発生、寝返り運動や微小体動の発生等を推定することができないという不都合があった（すなわち、無呼吸症状の発生と、他の事象の発生とを識別することができないという不都合があった）。本実施形態に係る呼吸解析アプリケーション１００は、加速度センサ３２によって取得される加速度信号に基づいて装着者の動きを検知すると共に、当該装着者の動きが何に起因した動きであるかを判別（識別）・決定する機能を有している。以下、呼吸解析アプリケーション１００について詳しく説明する。
【００２４】
図４は、呼吸解析アプリケーション１００の機能構成の一例を示すブロック図である。呼吸解析アプリケーション１００は、図４に示すように、加速度イベント検出部１０１及びイベント種別判定部１０２等を備えている。また、イベント種別判定部１０２は、体動呼吸イベント判定部１０３、体動イベント属性判定部１０４及び呼吸イベント属性判定部１０５等を含む。なお、本実施形態では、呼吸解析アプリケーション１００は、生体センサ装置１０内の主メモリ４６に格納され、当該生体センサ装置１０内のＣＰＵ４４によって実行されるものとするが、例えば、呼吸解析アプリケーション１００は、電子機器１１の図示しないメモリに格納され、当該電子機器１１内の図示しないＣＰＵによって実行されてもよい。この場合、加速度センサ３２によって計測される加速度信号は電子機器１１に出力される。また、呼吸解析アプリケーション１００に含まれる各機能部のうちの一部を、電子機器１１に実装するとしてもよい。
【００２５】
以下、各部１０１〜１０５が有している機能の詳細について説明する。  
加速度イベント検出部１０１は、加速度センサ３２から出力された加速度信号の入力を受け付けると（加速度センサ３２から加速度信号を取得すると）、当該加速度信号から加速度イベントを検出する。具体的には、加速度イベント検出部１０１は、入力を受け付けた加速度信号により示される加速度の時間的な変化波形に対してフィルタリング処理を実行し、当該フィルタリング処理後の波形から、周波数が予め設定された第１の閾値未満になる外れ値時刻Ｔ１を加速度イベントが生じた時刻として検出する。なお、加速度イベントとは、非安静状態、つまり、生体センサ装置１０の装着者に動きがあったことを示す。また、外れ値時刻Ｔ１とは、加速度イベントが生じた時刻、つまり、生体センサ装置１０の装着者に動きがあった時刻を示す。更に、ここでのフィルタリング処理とは、第１のカットオフ周波数にてハイパスフィルタを実装して、ノイズを除去する処理である。第１のカットオフ周波数は呼吸運動の周波数以上である２［Ｈｚ］以上である方が好ましい。ここでのフィルタリング処理においては、ハイパスフィルタを実装するのではなく、第１のカットオフ周波数よりも高い第２のカットオフ周波数にてバンドパスフィルタを実装するとしてもよい。これによれば、加速度イベントの発生とは関係なく、定常的に重畳されているノイズを除去することができる。この場合、第２のカットオフ周波数は、例えば鼾等といった呼吸関連の基本周波数に近い１００［Ｈｚ］〜１５０［Ｈｚ］であることが好ましい。
【００２６】
ここで、図５及び図６を参照して、加速度イベントを検出する処理（外れ値時刻Ｔ１を検出する処理）について、より詳しく説明する。  
図５は、加速度センサ３２から出力された加速度信号の波形（生波形）の一例を示す。なお、図５に示す加速度信号の波形は、生体センサ装置１０の装着者の胸部表面に対して垂直方向の軸の加速度の時間的な変化を示している。図５（ａ）は、睡眠中に装着者の足の筋電に活動が見られ、装着者が四肢運動を行っている場合の加速度信号の波形を示す。図５（ｂ）は、装着者が睡眠の途中で覚醒し、上半身を動かした場合の加速度信号の波形を示す。図５（ｃ）は、装着者が寝返り運動を行っている場合の加速度信号の波形を示す。図５（ｄ）は、装着者が鼾を発している場合の加速度信号の波形を示す。図５（ｅ）は、装着者が無呼吸状態である場合の加速度信号の波形を示す。図５（ｆ）は、装着者が低呼吸状態である場合の加速度信号の波形を示す。
【００２７】
一般的に、睡眠中の微小体動（四肢運動や上半身運動）及び寝返り運動に伴い、加速度信号には、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、高周波数振動が重畳する。また、鼾発生時、及び、無呼吸状態または低呼吸状態からの呼吸復帰時には、声道や口腔付近が振動し、呼吸周波数以上の高い周波数の大きな気道音が発せられ、これが胸部表面に伝達するので、図５（ｄ）〜（ｆ）に示すような加速度信号の波形が得られる。
【００２８】
図６は、図５に示す各種波形に対してフィルタリング処理を実行した後の加速度信号の波形の一例を示す。図６（ａ）〜（ｆ）は、図５（ａ）〜（ｆ）に示す加速度信号の波形に対して第１のカットオフ周波数にてハイパスフィルタを実装してフィルタリング処理を実行した後の（第１の周波数帯の）加速度信号の波形を各々示している。加速度イベント検出部１０１は、図６（ａ）〜（ｆ）の×印に示されるように、周波数が予め設定された第１の閾値未満になる時刻を外れ値時刻Ｔ１として、つまり、加速度イベントが発生した時刻として、各々検出する。なお、上記したフィルタリング処理により抽出された高周波数帯の波形において、周波数が第１の閾値未満になる全ての時刻が外れ値時刻Ｔ１として検出されてもよいし、連続的な所定の長さの区間における移動標準偏差値σ１及び移動平均値Ｍ１を算出し、統計的にＭ１±α１＊σ１（但し、α１は定数）の範囲外の値となった時刻が外れ値時刻Ｔ１として検出されてもよい。図６では、後者の手法を利用して、外れ値時刻Ｔ１が検出された場合を示している。具体的には、後者の手法により、図６（ａ）では３つの外れ値時刻Ｔ１が検出され、図６（ｂ）では４つの外れ値時刻Ｔ１が検出され、図６（ｃ）では５つの外れ値時刻Ｔ１が検出され、図６（ｄ）では規則的に２４つの外れ値時刻Ｔ１が検出され、図６（ｅ），（ｆ）では共に２つの外れ値時刻Ｔ１が検出された場合を示している。
【００２９】
なお、検出された外れ値時刻Ｔ１を示す情報は、イベント種別判定部１０２に送出される。
【００３０】
再び、図４の説明に戻る。イベント種別判定部１０２内の体動呼吸イベント判定部１０３は、加速度イベント検出部１０１によって検出された加速度イベント（換言すると、外れ値時刻Ｔ１において生じた生体センサ装置１０の装着者の動き）が、体動に起因した加速度イベント（動き）であるのか、または呼吸に起因した加速度イベント（動き）であるのかを判定する処理を実行する。
【００３１】
一般的に、微小体動や寝返り運動等、体動に起因した加速度イベントが発生した場合には、生体センサ装置１０の姿勢は大きく変化する、つまり、生体センサ装置１０の姿勢変化量は大きくなる傾向がある。一方で、呼吸に起因した加速度イベントが発生した場合には、（当該加速度イベントに伴う動きは、胸が上下動する等であるので）生体センサ装置１０の姿勢はあまり変化しない、つまり、生体センサ装置１０の姿勢変化量は小さくなる傾向がある。体動呼吸イベント判定部１０３は、この傾向を利用して、上記した姿勢変化量を第１の特徴量として算出し、当該算出された第１の特徴量が予め設定された第２の閾値以上であるかどうかを判定することで、加速度イベント検出部１０１によって検出された加速度イベントが、体動に起因した加速度イベントであるのか、または呼吸に起因した加速度イベントであるのかを判定する処理を実行する。
【００３２】
ここで、図７を参照して、生体センサ装置１０の姿勢変化量（第１の特徴量）を算出する処理について、より詳しく説明する。  
図７は、図５に示す各種波形に対してフィルタリング処理を実行した後の加速度信号の波形の一例を示す。図７（ａ）〜（ｆ）は、図５（ａ）〜（ｆ）に示す加速度信号の波形に対して第３のカットオフ周波数にてローパスフィルタを実装して、ノイズを除去した後の（つまり、フィルタリング処理を実行した後の）（第２の周波数帯の）加速度信号の波形を各々示している。なお、第３のカットオフ周波数は、呼吸運動の周波数未満の値であり、０．０２［Ｈｚ］以上０．１［Ｈｚ］未満であることが好ましい。
【００３３】
体動呼吸イベント判定部１０３は、図７（ａ）〜（ｆ）に示す各種波形ｙ（ｔ）において、外れ値時刻Ｔ１を含む所定区間Ｔ２における姿勢変化量を第１の特徴量として算出する。具体的には、体動呼吸イベント判定部１０３は、ｙ｛Ｔ１−（Ｔ２／２）｝からｙ（Ｔ１）の範囲における中央値と、ｙ（Ｔ１）からｙ｛Ｔ１＋（Ｔ２／２）｝の範囲における中央値との差分を第１の特徴量として求める。なお、所定区間Ｔ２とは、例えば外れ値時刻Ｔ１を中心にして前後に所定間隔だけ設けた区間であり、本実施形態では１２０秒（つまり、外れ値時刻Ｔ１から前後６０秒の区間）を所定区間Ｔ２と想定している。また、第１の特徴量は、上記した手法に限らず、例えば、ｙ｛Ｔ１−（Ｔ２／２）｝からｙ（Ｔ１）の範囲における平均値と、ｙ（Ｔ１）からｙ｛Ｔ１＋（Ｔ２／２）｝の範囲における平均値との差分として求められてもよいし、ｙ｛Ｔ１−（Ｔ２／２）｝からｙ｛Ｔ１＋（Ｔ２／２）｝の範囲における最大値と最小値との差分として求められてもよいし、ｙ｛Ｔ１−（Ｔ２／２）｝からｙ｛Ｔ１＋（Ｔ２／２）｝の範囲における分散値や標準偏差値として求められてもよい。
【００３４】
再び、図４の説明に戻る。体動イベント属性判定部１０４は、加速度イベント検出部１０１によって検出された加速度イベントが、体動呼吸イベント判定部１０３によって体動に起因した加速度イベントであると判定された場合に、当該体動に起因した加速度イベントが、微小体動に起因した加速度イベントであるのか、または寝返り運動に起因した加速度イベントであるのかを判定する処理を実行する。
【００３５】
一般的に、微小体動（四肢運動や上半身運動）に起因した加速度イベントが発生した場合の特徴量（姿勢変化量）と、寝返り運動に起因した加速度イベントが発生した場合の特徴量（姿勢変化量）とを比較すると、寝返り運動に起因した加速度イベントが発生した場合の特徴量の方が微小体動に起因した加速度イベントが発生した場合の特徴量よりも大きくなる傾向がある。体動イベント属性判定部１０４は、この傾向を利用して、体動呼吸イベント判定部１０３によって算出された第１の特徴量（姿勢変化量）が予め設定された第３の閾値以上であるかどうかを判定することで、体動呼吸イベント判定部１０３によって体動に起因した加速度イベントであると判定された加速度イベントが、微小体動に起因した加速度イベントであるのか、または寝返り運動に起因した加速度イベントであるのかを判定する処理を実行する。
【００３６】
なお、ここでは、体動イベント属性判定部１０４が、体動呼吸イベント判定部１０３によって算出された第１の特徴量（姿勢変化量）を利用して、上記した判定処理を実行するとしたが、例えば、体動呼吸イベント判定部１０３によって算出された第１の特徴量を利用せずに、自身で特徴量を算出して、上記した判定処理を実行するとしてもよい。この場合、特徴量を算出するにあたって加速度信号の波形にローパスフィルタを実装する際のカットオフ周波数は、上記した第３のカットオフ周波数に限られず、体動の周波数以下であれば構わない。
【００３７】
呼吸イベント属性判定部１０５は、加速度イベント検出部１０１によって検出された加速度イベントが、体動呼吸イベント判定部１０３によって呼吸に起因した加速度イベントであると判定された場合に、当該呼吸に起因した加速度イベントが、鼾に起因した加速度イベント、無呼吸状態に起因した加速度イベント及び低呼吸状態に起因した加速度イベントのいずれであるのかを判定する処理を実行する。
【００３８】
ここで、図８を参照して、鼾に起因した加速度イベントと、無呼吸状態に起因した加速度イベントと、低呼吸状態に起因した加速度イベントとの違いについて説明する。図８は、図５に示す各種波形に対してフィルタリング処理を実行した後の加速度信号の波形の一例を示す。図８（ａ）〜（ｆ）は、図５（ａ）〜（ｆ）に示す加速度信号の波形に対して第４のカットオフ周波数にてローパスフィルタを実装して、ノイズを除去した後の（つまり、フィルタリング処理を実行した後の）（第３の周波数帯の）加速度信号の波形を各々示している。なお、第４のカットオフ周波数は、呼吸運動の周波数帯であることが好ましく、例えば０．１［Ｈｚ］以上１．０［Ｈｚ］未満であることが好ましい。
【００３９】
一般的に、鼾に起因した加速度イベントが発生した場合に加速度信号の波形にみられる変化と、無呼吸状態（無呼吸症状）または低呼吸状態（低呼吸症状）からの呼吸復帰に起因した加速度イベントが発生した場合に加速度信号の波形にみられる変化とを比較すると、次のような傾向がみられる。つまり、鼾に起因した加速度イベントが発生した場合には、図８（ｄ）に示すように、波形特徴に大きな変化がみられないのに対し、無呼吸状態または低呼吸状態からの呼吸復帰に起因した加速度イベントが発生した場合には、図８（ｅ），（ｆ）に示すように、外れ値時刻Ｔ１の前後において波形特徴に大きな変化がみられる傾向がある。これは、鼾に起因した加速度イベントの場合、呼吸運動自体は定常的であるため、波形特徴に大きな変化はみられないが、無呼吸状態または低呼吸状態からの呼吸復帰に起因した加速度イベントの場合、呼吸復帰時に声道や口腔付近の組織が振動し、その前後で胸部運動が行われるので、波形特徴に大きな変化がみられる傾向がある。呼吸イベント属性判定部１０５は、この傾向を利用して、図８に示す加速度信号の波形ｙ２（ｔ）において、外れ値時刻Ｔ１を含む所定区間Ｔ３における第２の特徴量を算出し、当該算出された第２の特徴量が予め設定された第４の閾値以上であるかどうかを判定することで、体動呼吸イベント判定部１０３によって呼吸に起因した加速度イベントであると判定された加速度イベントが、鼾に起因した加速度イベントであるのか、または無呼吸状態あるいは低呼吸状態に起因した加速度イベントであるのかを判定する処理を実行する。
【００４０】
更に、図８（ｅ），（ｆ）に示されるように、無呼吸状態からの呼吸復帰に起因した加速度イベントが発生した場合と、低呼吸状態からの呼吸復帰に起因した加速度イベントが発生した場合とでは、無呼吸状態からの呼吸復帰に起因した加速度イベントが発生した場合の方が、低呼吸状態からの呼吸復帰に起因した加速度イベントが発生した場合に比べて、波形特徴に大きな変化がみられることがわかる。このため、呼吸イベント属性判定部１０５は、無呼吸状態または低呼吸状態に起因した加速度イベントであると判定された加速度イベントに関し、上記したようにして算出された第２の特徴量が予め設定された第５の閾値以上であるかどうかを判定することで、無呼吸状態または低呼吸状態に起因した加速度イベントであると判定された加速度イベントが、無呼吸状態に起因した加速度イベントであるのか、または低呼吸状態に起因した加速度イベントであるのかを判定する処理を実行する。
【００４１】
なお、上記した外れ値時刻Ｔ１を含む所定区間Ｔ３における第２の特徴量（ここでは、加速度イベント前後での胸部運動の変動比）は、以下の（１）式に基づいて算出される。このとき、所定区間Ｔ３は、外れ値時刻Ｔ１を含むように設定された区間であればよく、例えば本実施形態では所定区間Ｔ３は２０秒（つまり、外れ値時刻Ｔ１から前後１０秒の区間）に設定されているものとする。なお、以下の（１）式では、標準偏差値が利用されている場合を例示しているが、標準偏差値の代わりに、分散値が利用されるとしてもよい。
【数１】
0006716888.tif 000002
【００４２】
また、本実施形態では、加速度イベント前後での胸部運動の変動比（第２の特徴量）を算出するにあたって、上記（１）式を利用するとしたが、当該第２の特徴量は、加速度イベント前後における呼吸周波数帯の波形ｙ２（ｔ）の振幅値の平均値から算出されるとしてもよい。具体的には、以下に示す（２）式を利用して算出するとしてもよい。
【数２】
0006716888.tif 000003
【００４３】
なお、ここでの振幅値とは、図９に示すように、加速度信号の波形ｙ２（ｔ）の極大値（図９中の○印）とその直前の極小値（図９中の△印）との差分を示す。
【００４４】
上記した各部１０１〜１０５における各種処理の結果として得られる解析結果情報は、フラッシュメモリ５０に格納されると共に、ブルーツースモジュール３６を介して電子機器１１に出力される。解析結果情報とは、少なくとも、加速度イベント検出部１０１によって検出された外れ値時刻Ｔ１と、当該外れ値時刻Ｔ１の装着者の動きが何に起因した動きであるかを示す情報とが対応づけられた情報である。電子機器１１は、生体センサ装置１０から出力された解析結果情報の入力を受け付けると、例えば図１０に示すような画面を表示することができる。これによれば、装着者（ユーザ）は、いつ、何に起因して自身が動いたかを把握することができる。
【００４５】
次に、図１１のフローチャートを参照して、呼吸解析アプリケーション１００によって実行される一連の処理手順の一例について説明する。  
まず、加速度イベント検出部１０１は、加速度センサ３２によって計測された加速度信号の入力を受け付けると、当該入力を受け付けた加速度信号により示される加速度の時間的な変化を示す波形に対して、第１のカットオフ周波数にてハイパスフィルタを実装してノイズを除去するフィルタリング処理を実行し、呼吸周波数帯以上の加速度信号の波形を抽出する（ステップＳ１）。つまり、加速度イベント検出部１０１は、図５に示す加速度信号の生波形に対してフィルタリング処理を実行し、図６に示す呼吸周波数帯以上の加速度信号の波形を抽出する。
【００４６】
続いて、加速度イベント検出部１０１は、ステップＳ１の処理により抽出された呼吸周波数帯以上の加速度信号の波形から、周波数が予め設定された第１の閾値未満になる外れ値時刻Ｔ１を検出する（ステップＳ２）。つまり、加速度イベント検出部１０１は、図６に示す加速度信号の波形から、周波数が第１の閾値未満になる時刻を図６の×印にて示されるように外れ値時刻Ｔ１として検出する。
【００４７】
次に、体動呼吸イベント判定部１０３は、加速度イベント検出部１０１に入力された加速度信号を加速度センサ３２から取得すると、当該取得された加速度信号により示される加速度の時間的な変化を示す波形に対して、第３のカットオフ周波数にてローパスフィルタを実装してノイズを除去するフィルタリング処理を実行し、呼吸周波数帯以下の加速度信号の波形ｙ（ｔ）を抽出する（ステップＳ３）。つまり、体動呼吸イベント判定部１０３は、図５に示す加速度信号の生波形に対してフィルタリング処理を実行し、図７に示す呼吸周波数帯以下の加速度信号の波形ｙ（ｔ）を抽出する。
【００４８】
続いて、体動呼吸イベント判定部１０３は、ステップＳ３の処理により抽出された呼吸周波数帯以下の加速度信号の波形ｙ（ｔ）において、ステップＳ２の処理により検出された外れ値時刻Ｔ１を含む所定区間Ｔ２における第１の特徴量を算出する。具体的には、体動呼吸イベント判定部１０３は、呼吸周波数帯以下の加速度信号の波形ｙ（ｔ）において、ｙ｛Ｔ１−（Ｔ２／２）｝からｙ（Ｔ１）の範囲における中央値と、ｙ（Ｔ１）からｙ｛Ｔ１＋（Ｔ２／２）｝の範囲における中央値との差分を、外れ値時刻Ｔ１を含む所定区間Ｔ２の第１の特徴量として算出する（ステップＳ４）。
【００４９】
次に、体動呼吸イベント判定部１０３は、ステップＳ４の処理により算出された第１の特徴量が予め設定された第２の閾値以上であるかどうかを判定する（ステップＳ５）。
【００５０】
ステップＳ５の処理において、第１の特徴量が第２の閾値以上であると判定された場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、体動呼吸イベント判定部１０３は、外れ値時刻Ｔ１において発生した加速度イベントは体動に起因した加速度イベントであると判別する（ステップＳ６）。
【００５１】
続いて、体動イベント属性判定部１０４は、体動呼吸イベント判定部１０３によって外れ値時刻Ｔ１にて発生した加速度イベントが体動に起因した加速度イベントであると判別された場合に、ステップＳ４の処理により算出された第１の特徴量が予め設定された第３の閾値以上であるかどうかを判定する（ステップＳ７）。
【００５２】
ステップＳ７の処理において、第１の特徴量が第３の閾値以上であると判定された場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、体動イベント属性判定部１０４は、外れ値時刻Ｔ１において発生した加速度イベントは寝返り運動に起因した加速度イベントであると判別し、当該一連の処理の結果を示す解析結果情報を電子機器１１に出力して（ステップＳ８）、ここでの処理を終了させる。
【００５３】
一方、ステップＳ７の処理において、第１の特徴量が第３の閾値未満であると判定された場合（ステップＳ７のＮＯ）、体動イベント属性判定部１０４は、外れ値時刻Ｔ１において発生した加速度イベントは微小体動に起因した加速度イベントであると判別し、当該一連の処理の結果を示す解析結果情報を電子機器１１に出力して（ステップＳ９）、ここでの処理を終了させる。
【００５４】
上記したステップＳ５の処理において、第１の特徴量が第２の閾値未満であると判定された場合（ステップＳ５のＮＯ）、体動呼吸イベント判定部１０３は、外れ値時刻Ｔ１において発生した加速度イベントは呼吸に起因した加速度イベントであると判別する（ステップＳ１０）。
【００５５】
次に、呼吸イベント属性判定部１０５は、加速度イベント検出部１０１に入力された加速度信号を加速度センサ３２から取得すると、当該取得された加速度信号により示される加速度の時間的な変化波形に対して、第４のカットオフ周波数にてローパスフィルタを実装してノイズを除去するフィルタリング処理を実行し、呼吸周波数帯の加速度信号の波形ｙ２（ｔ）を抽出する（ステップＳ１１）。つまり、呼吸イベント属性判定部１０５は、図５に示す加速度信号の生波形に対してフィルタリング処理を実行し、図８に示す呼吸周波数帯の加速度信号の波形ｙ２（ｔ）を抽出する。
【００５６】
続いて、呼吸イベント属性判定部１０５は、ステップＳ１１の処理により抽出された呼吸周波数帯の加速度信号の波形ｙ２（ｔ）において、ステップＳ２の処理により検出された外れ値時刻Ｔ１を含む所定区間Ｔ３における第２の特徴量を算出する。具体的には、呼吸イベント属性判定部１０５は、呼吸周波数帯の加速度信号の波形ｙ２（ｔ）において、ｙ２（Ｔ１）からｙ２｛Ｔ１＋（Ｔ３／２）｝の範囲における標準偏差値を、ｙ２｛Ｔ１−（Ｔ３／２）｝からｙ２（Ｔ１）の範囲における標準偏差値で除算することで得られる商を、外れ値時刻Ｔ１を含む所定区間Ｔ３の第２の特徴量として算出する（ステップＳ１２）。
【００５７】
次に、呼吸イベント属性判定部１０５は、ステップＳ１２の処理により算出された第２の特徴量が予め設定された第４の閾値以上であるかどうかを判定する（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ１３の処理において、第２の特徴量が第４の閾値未満であると判定された場合（ステップＳ１３のＮＯ）、呼吸イベント属性判定部１０５は、外れ値時刻Ｔ１において発生した加速度イベントは鼾に起因した加速度イベントであると判別し、当該一連の処理の結果を示す解析結果情報を電子機器１１に出力して（ステップＳ１４）、ここでの処理を終了させる。
【００５８】
一方、ステップＳ１３の処理において、第２の特徴量が第４の閾値以上であると判定された場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、呼吸イベント属性判定部１０５は、第２の特徴量が予め設定された第５の閾値以上であるかどうかを判定する（ステップＳ１５）。
【００５９】
ステップＳ１５の処理において、第２の特徴量が第５の閾値以上であると判定された場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）、呼吸イベント属性判定部１０５は、外れ値時刻Ｔ１において発生した加速度イベントは無呼吸状態に起因した加速度イベントであると判別し、当該一連の処理の結果を示す解析結果情報を電子機器１１に出力して（ステップＳ１６）、ここでの処理を終了させる。
【００６０】
一方、ステップＳ１５の処理において、第２の特徴量が第５の閾値未満であると判定された場合（ステップＳ１５のＮＯ）、呼吸イベント属性判定部１０５は、外れ値時刻Ｔ１において発生した加速度イベントは低呼吸状態に起因した加速度イベントであると判別し、当該一連の処理の結果を示す解析結果情報を電子機器１１に出力して（ステップＳ１７）、ここでの処理を終了させる。
【００６１】
以上説明した第１の実施形態によれば、生体センサ装置１０は、加速度センサ３２により計測された加速度に基づいて装着者の動きを検知し、当該装着者の動きが何に起因した動きであるかを詳細まで判別可能な呼吸解析アプリケーション１００を備えているので、装着者（ユーザ）は、自身の睡眠時の動きを把握することができる。つまり、ユーザは、自身が睡眠時無呼吸症候群を発症している恐れがあるかどうかを容易に把握することができる。
【００６２】
＜第２の実施形態＞  
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態においては、呼吸解析アプリケーション１００が、上記した各部１０１〜１０５に加えて、図１２に示すように、寝姿勢判定部（寝姿勢推定部）１０６を更に備えている場合について説明する。なお、本実施形態においては、上記した第１の実施形態と同様な機能を有する各部に対しては同一の符号を付し、その詳しい説明は省略するものとする。
【００６３】
寝姿勢判定部１０６は、加速度イベント検出部１０１によって検出された加速度イベントが、イベント種別判定部１０２内の体動イベント属性判定部１０４により寝返り運動に起因した加速度イベントであると判定された場合に、生体センサ装置１０の装着者の寝姿勢を推定（判別）する処理を実行する。なお、推定された寝姿勢を示す情報は、加速度イベント検出部１０１によって検出された外れ値時刻Ｔ１と、当該外れ値時刻Ｔ１の装着者の動きが寝返り運動に起因した動きであることを示す情報とに対応づけられて、フラッシュメモリ５０に格納されると共に、ブルーツースモジュール３６を介して電子機器１１に出力される。
【００６４】
ここで、図１３のフローチャートを参照して、寝姿勢判定部１０６によって実行される処理手順の一例について説明する。なお、ここでは、体動イベント属性判定部１０４によって、外れ値時刻Ｔ１に発生した加速度イベントが寝返り運動に起因した加速度イベントであると判別されたものとして、つまり、図１１に示すステップＳ１〜Ｓ８の処理が既に実行されているものとして説明する。
【００６５】
まず、寝姿勢判定部１０６は、体動イベント属性判定部１０４によって抽出された加速度信号の波形ｙ（ｔ）から、外れ値時刻Ｔ１から所定の時間Ｔ４が経過するまでの区間データを取得する（ステップＳ２１）。なお、ここでは、所定の時間Ｔ４が６０秒である場合を想定して説明するが、これに限らず、所定の時間Ｔ４は任意の時間であって構わない。
【００６６】
続いて、寝姿勢判定部１０６は、外れ値時刻Ｔ１から所定の時間Ｔ４が経過する間に計測された加速度信号であって、胸部表面に対して水平であり、かつ体軸と垂直である軸成分の加速度信号を加速度センサ３２から取得する（ステップＳ２２）。
【００６７】
次に、寝姿勢判定部１０６は、ステップＳ２２の処理により取得された加速度信号の時間的な変化を示す波形に対して、上記した波形ｙ（ｔ）と同様に、第３のカットオフ周波数にてローパスフィルタを実装してノイズを除去するフィルタリング処理を実行し、低周波数帯の加速度信号の波形ｙ３（ｔ）を抽出する（ステップＳ２３）。
【００６８】
続いて、寝姿勢判定部１０６は、ステップＳ２３の処理により抽出された低周波数帯の加速度信号の波形ｙ３（ｔ）から、外れ値時刻Ｔ１から所定の時間Ｔ４が経過するまでの区間データを取得する（ステップＳ２４）。
【００６９】
その後、寝姿勢判定部１０６は、ステップＳ２１の処理により取得された区間データに基づき第３の特徴量を、ステップＳ２４の処理により取得された区間データに基づき第４の特徴量を各々算出する。具体的には、寝姿勢判定部１０６は、ｙ（Ｔ１）からｙ（Ｔ１＋Ｔ４）までの中央値または平均値を第３の特徴量として算出し、ｙ３（Ｔ１）からｙ３（Ｔ１＋Ｔ４）までの中央値または平均値を第４の特徴量として算出する（ステップＳ２５）。
【００７０】
しかる後、寝姿勢判定部１０６は、算出された第３及び第４の特徴量に基づいて、寝姿勢が仰臥位、左側臥位、右側臥位及び腹臥位のうちのいずれに該当するのかを判別する処理を実行して、寝姿勢を推定し、当該一連の処理の結果を示す解析結果情報を電子機器１１に出力して（ステップＳ２６）、ここでの処理を終了させる。
【００７１】
なお、第３及び第４の特徴量に基づいて寝姿勢が仰臥位、左側臥位、右側臥位及び腹臥位のいずれに該当するのかを判別する際には、例えば、ニューラルネットワークの１つである誤差逆伝播法等が利用されてもよい。この誤差逆伝播法を利用する際に使用される重みは、予め学習され、フラッシュメモリ５０等に予め記録されているものとする。また、寝姿勢が上記した体位のいずれに該当するかを判別する際には、例えば、サポートベクタマシン等、他のニューラルネットワークが利用されてもよい。更に、体位毎に２つの特徴量の平均値を予め各々求めておき、算出された第３及び第４の特徴量がどの体位の平均値に最も近いかを検索することで、寝姿勢のクラスタリングが行われるとしてもよい。また、第３及び第４の特徴量にそれぞれ対応した閾値に基づいて、寝姿勢が上記した体位のいずれに該当するのかを判別するとしてもよい。
【００７２】
以上説明した第２の実施形態によれば、生体センサ装置１０は、装着者の動きが寝返り運動に起因した動きであると判別した場合に、寝姿勢を推定する機能を更に備えているので、装着者（ユーザ）は、この推定結果を、睡眠環境の改善方針策定に役立てることができる。
【００７３】
＜第３の実施形態＞  
次に、第３の実施形態について説明する。本実施形態においては、呼吸解析アプリケーション１００が、上記した各部１０１〜１０５に加えて、図１４に示すように、睡眠時間算出部１０７及び重症度算出部１０８を更に備えている場合について説明する。なお、本実施形態においては、上記した第１及び第２の実施形態と同様な機能を有する各部に対しては同一の符号を付し、その詳しい説明は省略するものとする。また、図１４では、説明の便宜上、第２の実施形態にて説明した寝姿勢判定部１０６を省略しているが、呼吸解析アプリケーション１００は、図１４に示す構成に加えて、寝姿勢判定部１０６を更に備えていても構わない。
【００７４】
睡眠時間算出部１０７は、生体センサ装置１０の装着者の就寝時刻及び起床時刻に基づいて睡眠時間を算出する。なお、就寝時刻及び起床時刻は、生体センサ装置１０に設けられる図示しない入力部を介して装着者自身により入力されてもよいし、外部機器（例えば、電子機器１１等）から取得されてもよいし（具体的には、外部機器に設けられている目覚まし機能から就寝時刻や起床時刻を取得する）、外部機器の操作履歴から推定されてもよい（具体的には、外部機器の操作が途切れた時刻を就寝時刻として推定し、外部機器の操作が再開された時刻を起床時刻として推定する）。
【００７５】
また、就寝時刻及び起床時刻は、寝姿勢判定部１０６に、仰臥位、左側臥位、右側臥位及び腹臥位に加えて、上半身が傾いている姿勢を推定（判別）可能な機能を追加し、当該機能を利用して推定されるとしてもよい。具体的には、上半身が傾いている姿勢からその他の寝姿勢に移行した時刻を就寝時刻とし、仰臥位、左側臥位、右側臥位及び腹臥位のいずれかの寝姿勢から上半身が傾いている姿勢に移行した時刻を起床時刻としてもよい。
【００７６】
重症度算出部１０８は、睡眠時間算出部１０７から就寝時刻、起床時刻及び睡眠時間を示す情報を取得する。また、重症度算出部１０８は、呼吸イベント属性判定部１０５によって所定の加速度イベントが無呼吸状態または低呼吸状態に起因した加速度イベントであると判別された場合に、加速度イベント検出部１０１から当該所定の加速度イベントが発生した外れ値時刻Ｔ１を示す情報を取得する。更に、重症度算出部１０８は、取得した外れ値時刻Ｔ１が就寝時刻から起床時刻までの間の時刻であった場合、無呼吸低呼吸回数に１を加算し、起床時刻までにカウントされた無呼吸低呼吸回数と、睡眠時間とに基づいて、無呼吸低呼吸指数（ＡＨＩ：Ａｐｎｅａ  Ｈｙｐｏｐｎｅａ  Ｉｎｄｅｘ）を算出する。ＡＨＩは、以下の（３）式に示されるように、睡眠中の１時間あたりに発生した無呼吸低呼吸回数を示しており、一般的に睡眠時無呼吸症候群の重症度の指標としてスクリーニングや治療方針立案に利用されている。
【００７７】
ＡＨＩ＝無呼吸低呼吸回数の総和／睡眠時間                        ・・・（３）
なお、上記では、外れ値時刻Ｔ１に発生した加速度イベントが、無呼吸状態に起因した加速度イベントまたは低呼吸状態に起因した加速度イベントのどちらであっても、無呼吸低呼吸回数として加算されるとしたが、例えば、無呼吸回数と低呼吸回数とを別々にカウントするとしてもよい。つまり、外れ値時刻Ｔ１に発生した加速度イベントが無呼吸状態に起因した加速度イベントであり、かつ当該外れ値時刻Ｔ１が就寝時刻から起床時刻までの間に含まれる場合、重症度算出部１０８は、無呼吸回数に１を加算するとしてもよい。同様に、外れ値時刻Ｔ１に発生した加速度イベントが低呼吸状態に起因した加速度イベントであり、かつ当該外れ値時刻Ｔ１が就寝時刻から起床時刻までの間に含まれる場合、重症度算出部１０８は、低呼吸回数に１を加算するとしてもよい。
【００７８】
この場合、睡眠時無呼吸症候群の重症度の指標は、以下の（４）式及び（５）式に示されるように、無呼吸回数に関する重症度の指標と、低呼吸回数に関する重症度の指標とのように別々に算出されてもよい。
【００７９】
無呼吸回数に関する重症度の指標＝無呼吸回数の総和／睡眠時間      ・・・（４）
低呼吸回数に関する重症度の指標＝低呼吸回数の総和／睡眠時間      ・・・（５）
なお、算出されたＡＨＩを示す情報は、フラッシュメモリ５０に格納されると共に、ブルーツースモジュール３６を介して電子機器１１に出力される。
【００８０】
ここで、図１５に示すフローチャートを参照して、睡眠時間算出部１０７及び重症度算出部１０８によって実行される処理手順の一例について説明する。なお、ここでは、就寝時刻及び起床時刻は生体センサ装置１０の装着者の操作によりそれぞれ就寝直前及び起床直後に入力されるものとする。
【００８１】
まず、睡眠時間算出部１０７は、装着者の操作に応じて、当該装着者の就寝時刻の入力を受け付ける（ステップＳ３１）。
【００８２】
その後、加速度イベント検出部１０１、体動呼吸イベント判別部１０３、体動イベント属性判定部１０４及び呼吸イベント属性判定部１０５によって、上述したステップＳ１〜Ｓ１７の処理が繰り返し実行され、所定の加速度イベントが、無呼吸状態または低呼吸状態に起因した加速度イベントであると判別された場合、重症度算出部１０８は、無呼吸低呼吸回数に１を加算する（ステップＳ３２）。
【００８３】
続いて、睡眠時間算出部１０７は、装着者の操作に応じて、当該装着者の起床時刻の入力を受け付けたかどうかを判定する（ステップＳ３３）。なお、ステップＳ３３の処理において、起床時刻の入力をまだ受け付けていないと判定された場合（ステップＳ３３のＮＯ）、上記したステップＳ３２の処理に戻るものとする。
【００８４】
一方、ステップＳ３３の処理において、起床時刻の入力を受け付けたと判定された場合（ステップＳ３３のＹＥＳ）、睡眠時間算出部１０７は、ステップＳ３１の処理により入力を受け付けた就寝時刻と、当該入力を受け付けた起床時刻とに基づいて、睡眠時間を算出する（ステップＳ３４）。なお、算出された睡眠時間を示す情報は、重症度算出部１０８に送られる。
【００８５】
しかる後、重症度算出部１０８は、ステップＳ３４の処理により算出された睡眠時間と、就寝時刻から起床時刻の間にステップＳ３２の処理によりカウントされた無呼吸低呼吸回数とに基づいて、ＡＨＩを算出し、当該一連の処理の結果を示す解析結果情報を電子機器１１に出力して（ステップＳ３５）、ここでの処理を終了させる。
【００８６】
以上説明した第３の実施形態によれば、生体センサ装置１０は、睡眠時間を算出すると共に、無呼吸低呼吸回数をカウントして、無呼吸低呼吸指数を算出する構成を更に備えているので、装着者（ユーザ）は、自身が睡眠時無呼吸症候群を発症している恐れがあるかをより明確に把握することができる。
【００８７】
なお、上記した第１〜第３の実施形態においては、呼吸解析システムが、生体センサ装置１０と電子機器１１とを含む構成を例にとって説明したが、例えば図１６に示すように、呼吸解析システムは、１以上のサーバ装置を含むクラウドサービス１４をさらに含んでいてもよい。つまり、呼吸解析システムは、クラウドコンピューティングを利用したシステムとして実装されてもよい。この場合、呼吸解析アプリケーション１００の各種機能の一部または全てをクラウドサービス１４内のサーバ装置に持たせることが可能である。例えば、クラウドサービス１４内のサーバ装置は、電子機器１１からのリクエストに応じて、生体センサ装置１０によって計測された加速度信号を取得し、上記した第１〜第３の実施形態に示した各種処理を実行することができる。これによれば、生体センサ装置１０において実行されるとした各種処理をクラウドサービス１４内のサーバ装置において実行することができるので、処理負荷の分散化を実現させることができる。
【００８８】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、鼻カニューレ等を装着することがないため、患者にかかる負担が小さく、睡眠時無呼吸症候群の患者の顕在化を十分に実現させることができる。
【００８９】
なお、本実施形態の処理は、コンピュータプログラムによって実現することができるので、このコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じてこのコンピュータプログラムをコンピュータにインストールして実行するだけで、本実施形態と同様の効果を容易に実現することができる。
【００９０】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９１】
１…呼吸解析システム、１０…生体センサ装置、１１…電子機器、１２…通信部、１３…出力部、１００…呼吸解析アプリケーションプログラム、１０１…加速度イベント検出部、１０２…イベント種別判定部、１０３…体動呼吸イベント判別部、１０４…体動イベント属性判定部、１０５…呼吸イベント属性判定部、１０６…寝姿勢判定部、１０７…睡眠時間算出部、１０８…重症度算出部。
【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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【図１５】
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【図１６】
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