(57)【要約】      （修正有）【課題】無侵襲・無拘束・無意識状態で監視対象者の生態情報及び存在情報を親局側からモニタすることができ、幅広い生活空間での高齢者・独居老人の健康監視・睡眠状態監視・見守りを可能とする。【解決手段】監視対象者が使用する生活機器又は建物に取り付けられた生体情報検出センサと、生体感知センサと、両センサの測定信号を親局に送信する送信部と、親局側の受信部と、受信信号よりバイタルサイン情報を抽出するバイタルサイン検出部と、を具備する。これらバイタルサイン情報を通信インターフェイスを介して監視センターでモニターし、緊急時救急センターに連絡する。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象者が使用する生活機器又は前記監視対象者が存在する建物に取り付けられた生体情報検出センサと、
監視対象者が使用する生活機器又は前記監視対象者が存在する建物に取り付けられた生体感知センサと、
前記生体情報検出センサ及び前記生体感知センサの測定信号を親局に送信する送信部と、
前記親局は、前記送信部よりの測定信号を受信する受信部と、
この受信部の受信信号よりバイタルサイン情報を抽出するバイタルサイン検出部と、
を具備する健康状態監視システム。
【請求項２】
前記バイタルサイン情報に基づき、前記監視対象者の睡眠段階を推定する睡眠段階推定部を設けたことを特徴とする、請求項１記載の健康状態監視システム。
【請求項３】
前記生体情報検出センサが、圧力センサであることを特徴とする、請求項１又は２記載の健康状態監視システム。
【請求項４】
前記生体感知センサが、赤外線人感センサであることを特徴とする、請求項１又は２記載の健康状態監視システム。
【請求項５】
前記送信部より前記受信部への送信が、振幅変調又は周波数変調又は位相変調による無線手段であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項６】
前記生体情報検出センサ及び前記生体感知センサの測定信号を親局に送信する送信部が複数の場合、夫々の前記親局への測定信号の送信が、同一又は異なる周波数帯域の無線手段によることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項７】
前記送信部より前記受信部への測定信号の送信が、有線ＬＡＮ手段又は無線ＬＡＮ手段であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項８】
前記生体情報検出センサ又は前記生体感知センサ並びにこれらセンサの測定信号を親局に送信する送信部と、これらを駆動するバッテリー手段とが前記生活機器又は建物に一体に組み込まれていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項９】
前記生活機器は、エアマットレス又は枕又は浴槽又は便座又は車椅子又は座布団又はソファー又は椅子の内、少なく共一台であることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項１０】
前記親局は、受信部より得られる生体情報又は生体感知情報に基づいて前記生活機器又は建物内に前記監視対象者又は小動物の存在・位置情報推定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項１１】
前記親局は、前記位置情報の保存データに基づき監視対象者の行動履歴を時系列に保存する行動履歴推定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項１２】
前記親局は、前記存在情報及び前記バイタルサイン情報に基づいて前記監視対象者の心肺停止を推定する心肺停止推定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項１３】
前記親局は、前記位置情報に基づき、前記監視対象者の独居状態、非独居状態、不在状態を推定する独居状態推定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項１４】
前記親局は、前記生体情報信号中に周期的打音（連打音）又は一定数以上の打音を検出した場合には、前記監視対象者からの緊急救助依頼信号と判定する、緊急救助依頼判定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項１５】
前記親局は、前記生体情報検出センサ又は生体感知センサの受信情報により、前記監視対象者の体動の大きさ又は体動回数又は体動検出時間又は体動の大きさと検出時間の積算値又は累積移動距離を活動量として計算し、その活動量から前記監視対象者の体調を判定する、体調段階判定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項１６】
前記親局は、前記監視対象者の特定位置の累積滞在時間及び前記行動履歴のパターンに基づき健康規範を作成し、その健康規範とのずれの大きさから行動の要注意段階を判定する行動要注意段階判定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項１７】
前記親局は、前記監視対象者の特定位置の滞在に関する標準時間を設定し、これを越えた時間の長さの応じた要緊急度を判定する、要緊急度段階判定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項１８】
前記監視対象者の生活エリアにおける防災管理機器は、そのアクティブ状態を検出するセンサ手段とその検出結果を前記親局の受信部に送信する送信部を有し、前記親局は、前記監視対象者が睡眠状態のときに、前記アクティブ状態を検出した場合に、前記外部機関に自動通報すると共に、防災管理部を介してアクティブとなった前記防災管理機器に対して安全側の制御又は警報を実行することを特徴とする、請求項１乃至１７のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項１９】
前記親局は、前記監視対象者が睡眠状態のときに、睡眠段階に応じて前記監視対象者の生活エリアにおける省エネ管理機器に対して、省エネ管理部を介して快適睡眠環境を提供するように適切な運転制御を実行することを特徴とする、請求項１乃至１８のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項２０】
前記親局は、前記バイタルサイン情報及び前記睡眠段階並びに前記推定機能及び判定機能に関する演算結果の表示手段及びデータ収集を行う記憶手段を具備する、請求項１乃至１９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項２１】
前記親局は、外部機関との通信を行う通信インターフェイス部を有し、前記バイタルサイン情報及び前記睡眠段階の情報をリアルタイム通報又は定期通報及び前記推定機能及び判定機能に関する異常発生時又は段階の遷移時又は指定された条件成立時に通報する自動通報を行うことを特徴とする、請求項１乃至２０のいずれかに記載の健康状態監視システム。
【請求項２２】
前記親局は、前記外部機関のデータ要求に対して、前記記憶手段の収集情報を、前記通信インターフェイス部を介して提供することを特徴とする、請求項２１記載の健康状態監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視対象者（独居高齢者等）の健康状態に関する情報（生体情報）をリモートで収集し、的確な支援対応と安全快適な生活環境を提供するための健康状態監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【非特許文献１】
計測自動制御学会論文集Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．１２，１／９  （２００１）
「就寝時無拘束生体データによる睡眠段階の推定」
【非特許文献２】
計測自動制御学会論文集Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．１１，８９４／９００  （２０００）
「エアマットレス型無拘束生体計測の実用化研究」
【特許文献１】
特開２００２−５２０１０「就寝状態監視装置」
【特許文献２】
特開平９−７５３１０「患者モニタ装置」
【０００４】
エアマットレスの上にヒトが存在すると、そのヒトの生存に伴う体動、すなわち呼吸、鼓動、イビキ、寝返りなどに伴いエアマットレスの内圧は微小ではあるが変動する。この圧力変動を高感度圧力センサで検出することにより、ヒトの生体情報を無拘束で計測することができる。
【０００５】
出願人等の研究発表論文である非特許文献１には、ヒトの就寝時にエアマットレスを介して無侵襲・無拘束で生体情報を取得し、このデータをフィルタで分離し、エアマットレス上にいるヒトのバイタルサイン（心拍、呼吸、無呼吸、寝返りなどの体動、イビキ、咳）を検出すると共に、それらの心拍変動情報、体動情報、呼吸情報又はイビキ情報に基づき睡眠の６段階を推定する技術が開示されている。
【０００６】
図４は、特許文献１に開示されている就寝状態のリモート監視システムの構成図であり、生体情報センサとして前記の無侵襲・無拘束の高感度圧力センサを利用している。
【０００７】
１及び１´は、監視対象者６及び６´の居住空間であり、病院や介護施設等の部屋である。部屋１及び１´の構成は同一のため、部屋１側を代表として説明する。２はエアマットレス、３はこのエアマットレスが敷かれているベッド、４はエアマットレスの圧力変動を取り出すエアチューブ、５は圧力センサと一体の端末装置であり、監視対象者６の生体情報から睡眠状態を推定演算する。
【０００８】
７は部屋１から離れた管理センタであり、端末装置５からの情報が通信回線８を介して管理センタの管理パソコン１１に伝送される。管理センタ７において、９はデータ処理装置、１０は監視担当医である。
【０００９】
図５は、特許文献２に開示されている同じくリモートによる患者モニタ装置の機能ブロック図である。２０は患者側のモニタ機能を示すもので、手首に装着するリストウオッチ型の筐体に各種の生体情報センサ、演算処理部、データ発信部が一体化されている。
【００１０】
２１は赤外線／可視光線入出力部、２２は心電入力部、２３は体温入力部、２４は緊急ボタン入力部、２５は手入力データ入力部、２６はメモリ部、２７はＣＰＵ手段による中央演算処理部、２８は無線（赤外・光）発信部である。２９はモニタ装置２０からの発信データの受信ユニット（親機）である。
【００１１】
従来のリモート監視システムの特徴は、生体情報のセンサ部分からバイタルサイン検出部、このバイタルサインを用いて監視対象者の睡眠状態判断推定部までの回路が監視対象者側で一体化されており、推定結果情報をリモートの管理センタ側に発信している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図４で示したシステムでは、ベッド上での健康監視・見守りが主であり、生活空間の一部に限定されている。そのため、時間的にも健康監視・見守りのカバーできる範囲が限られている。
【００１３】
従って、空間的にも時間的にも健康監視・見守りのカバーできる範囲を拡大する必要がある。特に、高齢者の死亡事故の多い浴室やトイレでの監視が望まれる。また、車イスを利用している時にも監視できることが望まれる。
【００１４】
健康監視対象者は一人である。在宅者が一人であるかまたは二人以上であるかはシステムの関心外である。しかしながら、二人以上が同居している家庭でも、一人しか家にいない時間もある。その場合には、健康監視・見守りレベルを高くして緊急事態に備えなければならない。独居老人宅と同じレベルで健康監視・見守りをする必要がある。
【００１５】
従来技術では、死の判定が困難または不可能である。ベッドまたはイスの上にいる状態で生体情報が検出されなくなったのか、それともベッドまたはイスから離れたために生体情報が検出されなくなったのか識別が困難または不可能である。
【００１６】
従来技術では、体動回数，大きさ，検出時間等の体動情報に基づく活動量から、監視対象者の体調段階を判定して適切な対応を可能とする、健康監視・見守りは困難である。
【００１７】
従来技術では、監視対象者の特定位置の累積滞在時間と行動履歴のパターンに基づく健康規範からのずれに応じて行動要注意段階を判定して適切な対応を可能とする、健康監視・見守りは困難である。
【００１８】
従来技術では、監視対象者の特定位置の滞在に関する標準時間からのずれに応じて要緊急度段階を判定して適切な対応を可能とする、健康監視・見守りは困難である。
【００１９】
図５で示したリストウォッチタイプでは、モニタ装置が身体に着けられていない場合には監視不可能である。入浴時には身体から外さなければならない。高齢者になればなるほど着けるのを忘れやすくなるし、また、着けることを嫌うようになる。又リストウォッチタイプでは、健康監視対象者の位置情報はわからない。
【００２０】
本発明は、次の項目を満たすことができる健康状態監視システムの提供を目的とする。
（１）生体情報検出のためのセンサは、身体に機器を着けることなく、無浸襲・無拘束・無意識状態で監視できるようにする。
（２）幅広い生活空間での高齢者・独居老人の健康監視・睡眠状態監視・見守りを可能にする。
（３）独居状態・非独居状態・不在状態を判別できるようにする。
（４）生死に関する判定の正確度を高める。
（５）体調段階、行動要注意段階、要緊急度段階の判定に基づく健康監視を可能とする。
（６）精神疾患の治療や研究への応用を可能とする。
（７）痴呆老人の生活上特有の災害発生を未然に防止する。
（８）高齢者の日常生活上のＱＯＬ向上と省エネを図る。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の構成は次の通りである。
（１）監視対象者が使用する生活機器又は前記監視対象者が存在する建物に取り付けられた生体情報検出センサと、
監視対象者が使用する生活機器又は前記監視対象者が存在する建物に取り付けられた生体感知センサと、
前記生体情報検出センサ及び前記生体感知センサの測定信号を親局に送信する送信部と、
前記親局は、前記送信部よりの測定信号を受信する受信部と、
この受信部の受信信号よりバイタルサイン情報を抽出するバイタルサイン検出部と、
を具備する健康状態監視システム。
（２）前記バイタルサイン情報に基づき、前記監視対象者の睡眠段階を推定する睡眠段階推定部を設けたことを特徴とする、請求項１記載の健康状態監視システム。
（３）前記生体情報検出センサが、圧力センサであることを特徴とする、請求項１又は２記載の健康状態監視システム。
（４）前記生体感知センサが、赤外線人感センサであることを特徴とする、請求項１又は２記載の健康状態監視システム。
（５）前記送信部より前記受信部への送信が、振幅変調又は周波数変調又は位相変調による無線手段であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（６）前記生体情報検出センサ及び前記生体感知センサの測定信号を親局に送信する送信部が複数の場合、夫々の前記親局への測定信号の送信が、同一又は異なる周波数帯域の無線手段によることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（７）前記送信部より前記受信部への測定信号の送信が、有線ＬＡＮ手段又は無線ＬＡＮ手段であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（８）前記生体情報検出センサ又は前記生体感知センサ並びにこれらセンサの測定信号を親局に送信する送信部と、これらを駆動するバッテリー手段とが前記生活機器又は建物に一体に組み込まれていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（９）前記生活機器は、エアマットレス又は枕又は浴槽又は便座又は車椅子又は座布団又はソファー又は椅子の内、少なく共一台であることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（１０）前記親局は、受信部より得られる生体情報又は生体感知情報に基づいて前記生活機器又は建物内に前記監視対象者又は小動物の存在・位置情報推定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（１１）前記親局は、前記位置情報の保存データに基づき監視対象者の行動履歴を時系列に保存する行動履歴推定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（１２）前記親局は、前記存在情報及び前記バイタルサイン情報に基づいて前記監視対象者の心肺停止を推定する心肺停止推定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（１３）前記親局は、前記位置情報に基づき、前記監視対象者の独居状態、非独居状態、不在状態を推定する独居状態推定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（１４）前記親局は、前記生体情報信号中に周期的打音（連打音）又は一定数以上の打音を検出した場合には、前記監視対象者からの緊急救助依頼信号と判定する、緊急救助依頼判定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（１５）前記親局は、前記生体情報検出センサ又は生体感知センサの受信情報により、前記監視対象者の体動の大きさ又は体動回数又は体動検出時間又は体動の大きさと検出時間の積算値又は累積移動距離を活動量として計算し、その活動量から前記監視対象者の体調を判定する、体調段階判定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（１６）前記親局は、前記監視対象者の特定位置の累積滞在時間及び前記行動履歴のパターンに基づき健康規範を作成し、その健康規範とのずれの大きさから行動の要注意段階を判定する行動要注意段階判定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（１７）前記親局は、前記監視対象者の特定位置の滞在に関する標準時間を設定し、これを越えた時間の長さの応じた要緊急度を判定する、要緊急度段階判定機能を具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（１８）前記監視対象者の生活エリアにおける防災管理機器は、そのアクティブ状態を検出するセンサ手段とその検出結果を前記親局の受信部に送信する送信部を有し、前記親局は、前記監視対象者が睡眠状態のときに、前記アクティブ状態を検出した場合に、前記外部機関に自動通報すると共に、防災管理部を介してアクティブとなった前記防災管理機器に対して安全側の制御又は警報を実行することを特徴とする、請求項１乃至１７のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（１９）前記親局は、前記監視対象者が睡眠状態のときに、睡眠段階に応じて前記監視対象者の生活エリアにおける省エネ管理機器に対して、省エネ管理部を介して快適睡眠環境を提供するように適切な運転制御を実行することを特徴とする、請求項１乃至１８のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（２０）前記親局は、前記バイタルサイン情報及び前記睡眠段階並びに前記推定機能及び判定機能に関する演算結果の表示手段及びデータ収集を行う記憶手段を具備する、請求項１乃至１９のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（２１）前記親局は、外部機関との通信を行う通信インターフェイス部を有し、前記バイタルサイン情報及び前記睡眠段階の情報をリアルタイム通報又は定期通報及び前記推定機能及び判定機能に関する異常発生時又は段階の遷移時又は指定された条件成立時に通報する自動通報を行うことを特徴とする、請求項１乃至２０のいずれかに記載の健康状態監視システム。
（２２）前記親局は、前記外部機関のデータ要求に対して、前記記憶手段の収集情報を、前記通信インターフェイス部を介して提供することを特徴とする、請求項２１記載の健康状態監視システム。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下本発明実施態様を、図面を用いて説明する。図１は本発明を適用した健康状態監視システムの一例を示す機能ブロック図である。
【００２３】
本発明の従来システムに比較した構成上の特徴は、監視対象者の生活エリアにおいて使用される機器側は、生体情報検出センサ及び生体感知センサとそれらの測定信号を親局に送信する送信部のみの構成とし、親局側には、前記送信部よりの測定信号を受信する受信部と、この受信部の受信信号よりバイタルサイン情報を抽出するバイタルサイン検出部とを具備せしめる。即ち、バイタルサイン情報を取り出すための情報処理機能をリモートの親局側に形成せしめた点である。
【００２４】
図１において、（イ）は監視対象者生活エリアであり、一点鎖線のブロックＡで示す生活機器環境、一点鎖線のブロックＢで示す防災管理機器環境及び一点鎖線のブロックＣで示す省エネ管理機器環境よりなる。
尚、監視対象者生活エリアは、監視対象者が存在する図示しない建造物を含む。
【００２５】
（ロ）は、情報処理エリアであり、一点鎖線のブロックＤは、監視対象者生活エリアより送信される生体情報及び生体感知情報の受信及び信号処理を行う、親局である。この親局は、監視対象者の生活する屋内等に固定配置される基地局として機能する。
【００２６】
（ハ）は、外部エリアであり、一点鎖線のブロックＥは、親局からの各種通報をインターネット等の汎用ネットワークを介して受信し、又は親局に対してデータ要求をする、外部機関である。
【００２７】
各エリアの構成要素につき説明する。監視対象者生活エリア（イ）の生活機器環境Ａにおいて、４０は監視対象者であるヒト、４１はペット等の同居小動物、４２はベッド上に敷かれたエアマットレス、４３は浴槽、４４は便座、４５は車椅子、２００は生体感知センサである。図示されていないが、この他の生活機器としては布団、枕、座布団、ソファー、椅子等がある。
【００２８】
夫々の生活機器に共通に図示された記号ＰＳは、高感度の圧力センサであり、監視対象者が使用状態において生体情報を圧力変動として検出する。記号ＴＲは、圧力センサの測定信号を、親局Ｄの後述する受信部に生体情報Ｓとして送信するための送信部である。
【００２９】
２００は、２００１乃至２００ｎよりなる複数の生体感知センサであり、監視対象者の生活空間に配置され、監視対象者の特定場所での存在と動きを感知する。この生体感知センサとしては、実用化されている高感度の赤外線人感センサを用いることができる。記号ＴＲ’は各生体感知センサの測定信号を親局Ｄの後述する受信部に生体感知情報Ｔとして送信するための送信部である。
【００３０】
そして、各送信部ＴＲ及びＴＲ’は必要に応じて自身を識別するアドレス情報を生体情報及び生体感知情報に付加して送信する機能を有する。送信部の周波数帯域の違いにより受信部でアドレスが特定できる場合には、アドレス情報の付加は特に必要としない。
また、圧力センサは監視対象者が存在する建造物の例えば床等に設けられていても良い。
【００３１】
これら送信部より受信部への生体情報又は生体感知情報の送信に無線手段を用いる場合には、振幅変調又は周波数変調又は位相変調による。生体情報検出センサ又は生体感知センサ及び送信部を有する機器が図示のように複数台である場合には、夫々の親局への生体情報又は生体感知情報の送信が、同一又は異なる周波数帯域の無線手段による。同一周波数帯域の使用は、同時に２台の機器を使用することがないことを前提とした簡易システムで適用可能である。
【００３２】
各送信部より受信部への生体情報及び生体感知情報の送信形態は、前記の無線手段の他、光通信手段、有線ＬＡＮ手段、無線ＬＡＮ手段、光ファイバーＬＡＮ手段でも適用可能である。
【００３３】
防災管理機器環境Ｂにおいて、５０はガスコンロ、５１は電気コンロ、５２は水道、５３は火災報知器である。各防災管理機器に共通に図示された記号ＰＳは、危険状態（炎、ガス漏れ、温度、流水、煙等）をアクティブ信号として検出するセンサである。
【００３４】
記号ＴＲは、これらセンサの測定信号を、親局Ｄの後述する受信部に機器アクティブ情報Ｒとして送信するための送信部である。各送信部は、防災管理機器を識別するアドレス情報を機器アクティブ情報に付加して送信する機能を有する。
【００３５】
５４は防災制御部であり、後述する親局の防災管理部よりの指令に基づいてガスコンロ５０の電磁弁５５、電気コンロ５１のＡＣスイッチ５６、水道５２の電磁弁５７を安全側に操作する。火災報知器作動の場合には音声警報手段５８を作動させ、避難を促す。
【００３６】
省エネ管理機器環境Ｃにおいて、６０は照明機器、６１はエアコン等の空調機器、６２は暖房機器であり、電気毛布、電気カーペット、電気あんか、電気コタツ、ストーブ等が対象となる。
【００３７】
６３は省エネ制御部であり、後述する親局の省エネ管理部よりの指令に基づいて、照明機器６０のコントローラ６４、空調機器のコントローラ６５、暖房機器のコントローラ６５に対して省エネの運転モードとなる操作を行う。尚これら省エネ管理対象機器は、自己の状態を親局に送信する機能は持たず、もっぱら親局側より制御される。
【００３８】
次に、情報処理エリア（ロ）における親局Ｄの構成要素につき説明する。７０は受信部であり、生活機器環境Ａよりの生体情報Ｓを受信する生体情報受信部７０ａ及び生活機器環境Ａよりの生体感知情報Ｔを受信する生体感知情報受信部７０ｃ及び防災管理機器環境Ｂからの機器アクティブ情報Ｒを受信する機器情報受信部７０ｂよりなる。
【００３９】
７１は、バイタルサイン検出部であり、生体情報受信部７０の受信信号から復調される生体情報及び生体感知情報を入力し、バイタルサイン（心拍、呼吸、無呼吸、寝返りなどの体動、いびき、咳）や小動物の存在を検出する。
【００４０】
このバイタルサイン検出部７１は、複数のバンドパスフィルタ手段と信号処理手段よりなり、その詳細は図２の説明で後述する非特許文献２に開示されているので、詳細説明は省く。検出されたバイタルサイン情報は、睡眠段階推定部７２及び演算処理部７３に通知される。
【００４１】
７２は、睡眠段階推定部であり、バイタルサイン情報に基づいて監視対象者の睡眠段階を推定する。推定のアルゴリズムに関する詳細は、前記の非特許文献１に開示されているので、詳細説明は省く。
【００４２】
演算処理部７３は、生体情報受信部７０ａの受信信号から復調される生体情報及び生体感知情報受信部７０ｃの受信信号から復調される生体感知情報及び機器アクティブ情報並びに各機器における送信部のアドレス情報並びにバイタルサイン情報及び睡眠段階情報を入力する。
【００４３】
演算処理部７３は、ＣＰＵ、メモリ手段及びアプリケーションソフト群で構成され、各種の推定演算、表示、記録、データ収集、外部機関との通信、防災機器及び省エネ機器の制御を実行する。
【００４４】
演算処理部７３において、７３ａは存在・位置情報推定機能、７３ｂは心拍停止推定機能、７３ｃは独居状態推定機能、７３ｄは行動履歴推定機能、７３ｅは緊急救助依頼判定機能、７３ｆは体調段階判定機能、７３ｇは行動要注意判定機能、７３ｈは要緊急度段階判定機能である。
【００４５】
７４は表示手段であり、演算処理部７３の処理結果をＣＲＴや液晶等の表示器に、生体情報、バイタルサイン情報、睡眠段階情報の各種情報並びに推定データ並びに判定データを、点等／消灯、カラー識別、明るさの違い、アナログ値、ディジタル値として表示する。
【００４６】
７５は入力手段であり、キーボード、タッチパネル等で実現される。７６は記録手段であり、演算処理部７３の処理結果をリアルタイムに又はトレンドデータとして記録する。７７は履歴データの収集を行う記憶手段、７８及び７９はカードドライブ（ＦＤドライブを含む）及びメモリカード（ＦＤも含む）である。これら７５乃至７８の要素は、市販されている多機能型のデータ収集ステーションにより一体構成で実現することも可能である。
【００４７】
８０は通信インターフェイス部であり、演算処理部７３の処理結果及び記憶手段７７の履歴データを、汎用ネットワーク９０を介して外部機関Ｅの監視センタ・親族１００に対し、リアルタイム通報及び定期通報及び異常発生や状態遷移時の自動通報を行い、更に外部機関からのデータ要求に対して演算処理部７３の処理結果及び記憶手段７７の履歴データ等を提供する。
【００４８】
８１は防災管理部であり、防災管理機器環境Ｂよりの機器アクティブ情報及び送信部アドレス信号による演算処理部７３の処理結果に基づき、防災管理機器環境Ｂの防災制御部５４に操作指令Ｐを発生する。８２は省エネ管理部であり、演算処理部７３の処理結果に基づき、省エネ管理機器環境Ｃの省エネ制御部６３に操作指令Ｑを発生する。
【００４９】
外部エリア（ハ）における外部機関Ｅは、前記の監視センタ・親族１００による監視機能の他、この監視機能の判断により緊急連絡する救急センタ（消防署、病院等）１０１及びネットワークや電話による通信回線１０２を含む。
【００５０】
次に、演算処理部７３のアプリケーションによる各種機能につき説明する。存在・位置情報推定機能７３ａは、生体情報受信部７０ａより得られる生体情報及び生体感知情報受信部７０ｃより得られる生体感知情報並びに生活機器環境Ａの送信部アドレス情報に基づいて、どの生活機器又は建造物に監視対象者がいるかを示す存在・位置情報をリアルタイムで推定する。この存在・位置情報を外部機関に通報し、又は時系列データとして記憶手段７７に保存し、通信インターフェイス部８０を介して外部機関に提供する。
【００５１】
行動履歴推定機能７３ｄは、存在・位置情報の保存データに基づき監視対象者の行動履歴を時系列データとして記憶手段７７に保存し、同様に通信インターフェイス部８０を介して外部機関に提供する。
【００５２】
心肺停止推定機能７３ｂは、前記存在・位置情報及び前記バイタルサイン情報に基づいて監視対象者の心肺停止を所定のアルゴリズムで推定し、心肺停止の条件成立時に外部機関に自動通報する。
【００５３】
心肺停止推定のアルゴリズムの一例を説明する。生体情報を検出できれば、その場（生活機器）に監視対象者のいることがわかる。しかしながら、生体情報が検出できない場合には、その場に監視対象者がいないのか、それとも死んでいる（心肺活動停止した）のか判定することはできない。
【００５４】
そこで、生体情報が検出されていた状態から、生体情報が検出されなくなった状態に変化するまでの期間の生体情報とその後の人の動きを分析し、その挙動の変化から、監視対象者がその場から離れたのか、それとも死亡した（心肺活動停止した）のかを判定する。
【００５５】
判定の基本条件は、
（１）離床等その場から離れた場合：心拍、呼吸を検出→大きな体動検出→心拍、呼吸が突然無くなった→その後一定時間人の動きを検出（生体感知センサ）
（２）心肺活動停止：
▲１▼体動無しで心拍、呼吸が徐々に無くなった（心拍数、呼吸数が徐々に少なくなり、無くなった）→その後一定時間人の動きが無かった（生体感知センサ）
▲２▼体動発生して心拍、呼吸が無くなった（心拍数、呼吸数が少なくなり、無くなった）→その後一定時間人の動きが無かった（生体感知センサ）
【００５６】
具体的な処理手順は、まず、心肺活動停止直前にどの送信部から生体情報が送られてきたかを記憶しておく。
次に、心肺活動停止直前の心拍、呼吸、体動情報を基に、パターン分類する。
▲１▼〔パターンＡ〕心肺活動停止直前一定時間内は体動無しで、心拍、呼吸が徐々に無くなった。→その後一定時間人の動きが無かった（生体感知センサ）
▲２▼〔パターンＢ〕心肺活動停止直前一定時間内に体動発生し、心拍、呼吸が徐々に無くなった。→その後一定時間人の動きが無かった（生体感知センサ）
【００５７】
次に、心肺活動停止に至るまでの時間情報をパターン分類する。
▲１▼〔パターンＡ〕体動無しで心拍、呼吸が無くなった→その後一定時間人の動きが無かった（生体感知センサ）場合。
ａ．心拍数、呼吸数が減り始めてから心肺活動停止に至るまでの時間。
▲２▼〔パターンＢ〕体動発生して、心拍、呼吸が無くなった→その後一定時間人の動きが無かった（生体感知センサ）場合。
ａ．心拍数、呼吸数が減り始めてから心肺活動停止に至るまでの時間。
ｂ．心肺活動停止直前一定時間内の体動発生回数。
ｃ．心肺活動停止直前一定時間内の体動発生時間。
ｄ．最期の体動検出から心肺活動停止に至るまでの時間。
これらのパターン情報から心肺活動停止を判定する。
【００５８】
７３ｃは独居状態推定機能であり、前記の存在・位置情報に基づき、監視対象者の独居状態、非独居状態、不在状態を推定する。状態の遷移時に前記通信インターフェイス部を介し前記外部機関に自動通報する。
【００５９】
判定のアルゴリズムは、
▲１▼不在：  直近の一定時間内で生体情報及び人の動きが検出されていない。
▲２▼独居：  直近の一定時間内で同一空間領域にある生体情報検出センサまたは生体感知センサにより生体情報または人の動きが検出された。
▲３▼非独居：  直近の一定時間内で生体情報または人の動きが同時に２ヶ所以上で検出された。
【００６０】
バイタルサイン検出部７１は、監視対象者４０と同居する小動物４１の存在及び生体信号を生体情報受信部７０ａ及び生体感知情報受信部７０ｃの受信信号より抽出する。一般にペット等の小動物の心拍はヒトのそれと比較して速いので、適当なフィルタ手段により容易に抽出可能である。
【００６１】
演算処理部７３は、小動物がどの生活機器又は建造物にいるかを記憶手段７７に保存し、小動物の存在を認識した場合及びいなくなった場合の状態遷移情報を、記憶手段７７に保存すると共に、通信インターフェイス部８０を介し外部機関に自動通報する。前記外部機関からのデータ要求に対しては、小動物の存在情報および状態遷移情報を提供する。
【００６２】
緊急救助依頼判定機能７３ｅは、監視対象者がエアマットレス等の生活機器を叩いて発生する周期的打音（連打音）又は一定数以上の打音を生体情報信号中に検出した場合には、監視対象者からの緊急救助依頼信号として、通信インターフェイス８０を介して外部機関に自動通報する。必要に応じて監視対象者生活エリアＡの同居者に救助のための音声報知を行う。
【００６３】
体調段階判定機能７３ｆは、生体情報検出センサ又は生体感知センサの受信情報により、エアマットレス、座布団、ソファー、椅子、浴槽、便座、車椅子等の生体情報検出センサが取り付けられた生活機器上での監視対象者の体動の大きさ又は体動回数又は体動検出時間又は体動の大きさと検出時間の積算値又は上記生活機器間の累積移動距離を活動量として計算し、その活動量から監視対象者の体調を判定する。
【００６４】
体調の良し悪しの判断のみならず、精神疾患の治療や研究にも応用できる。代表的なものとしては、せん妄を伴う痴呆患者への応用が考えられる。
せん妄を伴う痴呆には運動活動からみると四つの型がある。夜間せん妄型、徘徊型、意欲減退型、臥床型がある。
【００６５】
一日のうちの時間帯を区分して活動量を調べることにより、これらの四つの型の特徴をよくとらえることができる。夜間せん妄型は２４時間を通じて活動性が高い。徘徊型は日中に活動性が高く、夜間には低下する。意欲減退型は正午前後には活動性が低いが、朝夕には高くなる。臥床型は終日活動性が低い。これらの患者の活動量を計測して、治療効果の判定が可能になる。
【００６６】
行動要注意段階判定機能７３ｇは、監視対象者の特定位置の累積滞在時間及び前記行動履歴のパターンに基づき健康規範を作成し、その健康規範とのずれの大きさから行動の要注意段階を判定する。精神的に不安な場合には頻繁に動く傾向があるので、精神的不安を計るモニタとしても使用できる。
【００６７】
要緊急度段階判定機能７３ｈは、監視対象者の浴槽、便座等の特定位置の滞在に関する標準時間を設定し、これを越えた時間の長さに応じて要緊急度段階を判定する。便座上又は浴槽内に長時間滞在している場合には、事故の可能性が高いので、要緊急度段階が高い。
【００６８】
演算処理部７３は、監視対象者が睡眠状態のときに、監視対象者の生活エリアにおける防災管理機器のアクティブ状態を検出した場合に、送信部アドレス情報から防災管理機器を特定して外部機関に自動通報すると共に、防災管理部８１を介して防災制御部５４に操作指令Ｐを発信し、アクティブとなった防災管理機器に対して安全側の制御又は警報を実行する。
【００６９】
演算処理部７３は、監視対象者が睡眠状態のときに、睡眠段階に応じて監視対象者の生活エリアにおける省エネ管理機器に対して、省エネ管理部８２を介して省エネ制御部６３に操作指令Ｑを発信し、運転モードを切り替える等、非使用場所の省エネ又は快適睡眠環境を提供するように適切な運転制御操作を実行する。
【００７０】
次に、生体情報センサの構成につき説明する。生体情報検出センサ及びこのセンサの測定信号を親局に送信する送信部並びにこれらを駆動するバッテリー手段は、生活機器に一体に組み込まれている構造が、座布団や椅子等の移動する生活機器に対して好都合である。更に、バッテリー手段にソーラーバッテリー等を採用することにより、メンテナンスフリーとすることが可能である。
【００７１】
図２は、エアマットレスに適用される生体情報検出センサとして、圧力センサを用いた非特許文献２記載の技術であり、（Ａ）は圧力センサ部、（Ｂ）はセンサの生体情報信号Ｓの信号処理部であり、本発明では親局Ｄ側に属する機能である。エアマットレスからの微小な圧力変化信号を、受圧面とコンデンサマイクで検出し、ＦＥＴトランジスタで増幅し、生体情報信号Ｓを高感度で検出する。
【００７２】
エアマットレス以外の生活機器として例示した、浴槽又は便座又は車椅子又は座布団又はソファー又は椅子の場合も、図２と同様な高感度圧力センサによる生体情報検出が可能である。
【００７３】
次に浴槽における生体情報検出センサにつき説明する。人体は、心拍や呼吸などの振動現象に伴い振動をしている。浴槽内に人体が存在するとき、これら生体振動現象を波源とする圧力波が湯内（水中内）に生じる。この圧力波は生体情報を含んでおり、この波を計測することで人体の情報をモニタすることが可能である。
【００７４】
また、水中において伝播する圧力波は、分子による熱吸収や粘性に関係なく計測対象である生体情報の周波数帯域では流体が静止状態であれば、減衰することなく伝播する。
【００７５】
図３は、このような性質を利用した圧力波の計測センサを示すものである。（Ａ）は圧力センサ部、（Ｂ）はセンサの生体情報信号Ｓの信号処理部であり、本発明では親局Ｄ側に属する機能である。
【００７６】
コンデンサマイクよりなる圧力センサはアクリルパイプの後端に設置されており、浴槽には、パイプの先端部分を水中に挿入して使用する。このとき、パイプ内には水面と同じ高さまで水が浸入してくる。
【００７７】
浴槽内を伝播してくる圧力波によって水面が振動し、パイプ内上部の空気部分に圧力波を伝える。この空気部分の振動をコンデンサマイクによる圧力センサで検出することで、水中を伝播してくる圧力波を計測する。センサは浴槽の内壁に設置する。このとき、センサ自身の揺れを防ぐため、吸盤を使用して内壁に固定する。
【００７８】
以上説明した実施例では、無侵襲・無拘束の生体情報検出センサとして現在実用化研究が進んでいる圧力センサを例示したが、本発明に適用される生体情報検出センサは、これに限定されるものではない。
【００７９】
無侵襲・無拘束の生体情報検出センサとしては、浴槽の水の伝導性を利用し、浴槽とアース間の電圧を生体アンプで増幅して心電を測定する方法、ＣＣＤカメラとマットレス型スイッチセンサとを用いる方法等が使用可能である。
【００８０】
次に生体感知センサにつき説明する。生体感知センサの一つとして前述した赤外線人感センサがある。赤外線人感センサは生体から放出されている赤外線を基に、その時間的変化量を検出して生体の動きを感知する。赤外線を感知するセンサに焦電型赤外線センサを使用すれば、暗闇でも生体を感知することができる。
【００８１】
生体感知センサとしては、赤外線人感センサ以外に監視カメラを応用して生体の動きを感知することもできる。監視カメラで時間的に連続して撮像した画面の変化分のみを抽出して生体の動きを感知することができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果を期待することができる。
（１）生体情報検出のためのセンサは、身体に機器を着けることなく、無浸襲・無拘束・無意識状態で監視対象者の生体情報並びに存在情報を親局側からモニタすることが可能である。
（２）複数の生活機器を使用する幅広い生活空間での高齢者・独居老人の健康監視・睡眠状態監視・見守りが可能となる。
【００８３】
（３）独居状態・非独居状態・不在状態を判別できるので、親族の安心感と緊急時の対応が容易となる。
（４）生死に関する心肺停止の判定が可能となり、緊急救助の対応が迅速となる。
【００８４】
（５）体調段階、行動要注意段階、要緊急度段階の判定に基づく健康監視が可能となり、質の高い健康管理環境を実現できる。
（６）精神疾患の治療や研究にも応用できる。
（７）痴呆老人の生活上特有の災害発生を未然に防止することが可能となる。
（８）高齢者の日常生活のＱＯＬ向上と省エネを図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した健康状態監視システムの一例を示す機能ブロック図である。
【図２】生体情報検出センサとして、圧力センサを用いた非特許文献２記載の構成図及び信号処理の機能ブロック図である。
【図３】浴槽における生体情報検出センサとして、圧力センサを使用した構成及び信号処理の機能ブロック図である。
【図４】特許文献１に開示されている、従来の就寝状態リモート監視システムの構成図である。
【図５】特許文献２に開示されている、従来のリモートによる患者モニタ装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
Ａ  生活機器環境
Ｂ  防災管理機器環境
Ｃ  省エネ管理機器環境
Ｄ  親局
Ｅ  外部機関
４０  監視対象者
４１  小動物
４２  エアマットレス
４３  浴槽
４４  便座
４５  車椅子
５０  ガスコンロ
５１  電気コンロ
５２  水道
５３  火災報知器
５４  防災制御部
６０  照明機器
６１  空調機器
６２  暖房機器
６３  省エネ制御部
７０  受信部
７０ａ  生体情報受信部
７０ｂ  機器情報受信部
７０ｃ  生体感知受信部
７１  バイタルサイン検出部
７２  睡眠段階検出部
７３  演算処理部
７３ａ  存在・位置情報推定機能
７３ｂ  心肺停止推定機能
７３ｃ  独居状態推定機能
７３ｄ  行動履歴推定機能
７３ｅ  緊急救助依頼判定機能
７３ｆ  体調段階判定機能
７３ｇ  行動要注意段階判定機能
７３ｈ  要緊急度段階判定機能
７４  表示手段
７５  入力手段
７６  記録手段
７７  記憶手段
７８  カードドライブ
７９  カード
８０  通信インターフェイス部
８１  防災管理部
８２  省エネ管理部
９０  汎用ネットワーク
１００  監視センタ・親族
１０１  救急センタ
１０２  通信回線
２００  生体感知センサ
【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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