(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重力方向における臥床者の体動に応じた張力が発生する張力発生部材と、
前記張力に基づいて前記臥床者の体動を検出する検出素子と、
前記検出素子によって検出される前記臥床者の体動について、前記臥床者の呼吸によって生じる第１の体動及び前記臥床者の心拍によって生じる第２の体動のうちの少なくとも一方の体動を識別する識別装置とを備える体動監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の体動監視装置において、
前記重力方向における前記臥床者の体動の変位量が増加すると、前記張力発生部材の前記張力が増加し、
前記重力方向における前記臥床者の体動の変位量が減少すると、前記張力発生部材の前記張力が減少する体動監視装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の体動監視装置において、
前記検出素子は、圧電材料を一対の電極で挟んで構成される圧電素子であり、
前記張力発生部材は、前記一対の電極のうちの一方の電極に接続されるとともに、前記張力が増加すると前記一方の電極を引っ張るワイヤであり、
前記圧電素子は、前記張力発生部材が前記一方の電極を引っ張ることによって前記張力が前記圧電材料に生じさせる電圧を検出することにより、前記臥床者の体動の変位量の増加を検出する体動監視装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の体動監視装置において、
前記検出素子は、圧電材料を一対の電極で挟んで構成される圧電素子であり、
前記張力発生部材は、前記圧電素子の端部に接続されるワイヤであり、
前記張力が増加すると、前記ワイヤが前記端部を引っ張ることによって前記圧電材料が歪み、
前記圧電素子は、前記ワイヤが前記端部を引っ張ることによって前記張力が前記圧電材料に生じさせる電圧を検出することにより、前記臥床者の体動の変位量の増加を検出する体動監視装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の体動監視装置において、
前記検出素子は、圧電材料を一対の電極で挟んで構成される圧電素子であり、
前記張力発生部材は、前記圧電素子に接続されるとともに、前記圧電素子の前記一方の電極に押圧部材を介して接するワイヤであり、
前記圧電素子は、前記押圧部材が前記一方の電極を押圧することによって前記張力が前記圧電材料に生じさせる電圧を検出することにより、前記臥床者の体動の変位量の増加を検出する体動監視装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項に記載の体動監視装置において、
前記識別装置は、前記重力方向における前記臥床者の体動の変位量と、前記変位量の増減周波数とのうちの少なくとも一方の値に基づいて、前記少なくとも一方の体動を識別する体動監視装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項に記載の体動監視装置において、
前記張力発生部材は、寝具の伸縮性を有する臥床部に沿って設けられ、
前記検出素子は、前記寝具の前記臥床部以外の部位に設けられる体動監視装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の体動監視装置において、
前記識別装置によって識別された前記少なくとも一方の体動に関する報知情報を生成し、送信機を介して前記報知情報を携帯端末へ送信する送信制御装置をさらに備える体動監視装置。
【請求項９】
複数の体動監視装置と、
サーバとを備える体動監視システムにおいて、
前記複数の体動監視装置の各々は、請求項１から７までのいずれか一項に記載の体動監視装置であって、
前記識別装置によって識別された前記少なくとも一方の体動に関する体動情報を生成し、送信機を介して前記体動情報を前記サーバへ送信する送信制御装置をさらに備え、
前記サーバは、
前記体動情報を受信し、前記体動情報と、前記体動情報を送信した特定の体動監視装置に対応する個体識別情報とに基づき報知情報を生成し、
前記報知情報を少なくとも一つの携帯端末へ送信する配信制御装置を備える体動監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体動監視装置及び体動監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
睡眠時無呼吸症候群を判定する判定装置が開示されている（特許文献１参照）。【０００３】
近年、乳幼児突然死症候群（ＳＩＤＳ）の対策として、乳幼児の睡眠時における呼吸の正常性を監視することが、保育士には求められつつある。特許文献１に開示された技術を用いると、乳幼児の身体の下に敷く心拍信号検出部材が乳幼児の心拍信号を検出することにより、乳幼児の呼吸の正常性を監視できる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２００５−１６０６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
日本の保育園では乳幼児用の寝具として、衛生面への配慮から、臥床部が伸縮性を有するメッシュ生地で構成されているコットが導入されつつある。特許文献１に開示された技術をコットに適用すると、睡眠時の快適性を阻害するおそれがある。快適性を重視して乳幼児の身体の下に敷く心拍信号検出部材を小さくするか、或いは薄くすると、乳幼児の呼吸の正常性監視精度が低下するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によると、体動監視装置は、重力方向における臥床者の体動に応じた張力が発生する張力発生部材と、前記張力に基づいて前記臥床者の体動を検出する検出素子と、前記検出素子によって検出される前記臥床者の体動について、前記臥床者の呼吸によって生じる第１の体動及び前記臥床者の心拍によって生じる第２の体動のうちの少なくとも一方の体動を識別する識別装置とを備える。
本発明の第２の態様によると、第１の態様による体動監視装置において、前記重力方向における前記臥床者の体動の変位量が増加すると、前記張力発生部材の前記張力が増加し、前記重力方向における前記臥床者の体動の変位量が減少すると、前記張力発生部材の前記張力が減少するのが好ましい。
本発明の第３の態様によると、第１の態様又は第２の態様の体動監視装置において、前記検出素子は、圧電材料を一対の電極で挟んで構成される圧電素子であり、前記張力発生部材は、前記一対の電極のうちの一方の電極に接続されるとともに、前記張力が増加すると前記一方の電極を引っ張るワイヤであり、前記圧電素子は、前記張力発生部材が前記一方の電極を引っ張ることによって前記張力が前記圧電材料に生じさせる電圧を検出することにより、前記臥床者の体動の変位量の増加を検出するのが好ましい。
本発明の第４の態様によると、第１の態様又は第２の態様の体動監視装置において、前記検出素子は、圧電材料を一対の電極で挟んで構成される圧電素子であり、前記張力発生部材は、前記圧電素子の端部に接続されるワイヤであり、前記張力が増加すると、前記ワイヤが前記端部を引っ張ることによって前記圧電材料が歪み、前記圧電素子は、前記ワイヤが前記端部を引っ張ることによって前記張力が前記圧電材料に生じさせる電圧を検出することにより、前記臥床者の体動の変位量の増加を検出するのが好ましい。
本発明の第５の態様によると、第１の態様又は第２の態様の体動監視装置において、前記検出素子は、圧電材料を一対の電極で挟んで構成される圧電素子であり、前記張力発生部材は、前記圧電素子に接続されるとともに、前記圧電素子の前記一方の電極に押圧部材を介して接するワイヤであり、前記圧電素子は、前記押圧部材が前記一方の電極を押圧することによって前記張力が前記圧電材料に生じさせる電圧を検出することにより、前記臥床者の体動の変位量の増加を検出するのが好ましい。
本発明の第６の態様によると、第１の態様から第５の態様までのいずれか一つの体動監視装置において、前記識別装置は、前記重力方向における前記臥床者の体動の変位量と、前記変位量の増減周波数とのうちの少なくとも一方の値に基づいて、前記少なくとも一方の体動を識別するのが好ましい。
本発明の第７の態様によると、第１の態様から第６の態様までのいずれか一つの体動監視装置において、前記張力発生部材は、寝具の伸縮性を有する臥床部に沿って設けられ、前記検出素子は、前記寝具の前記臥床部以外の部位に設けられるのが好ましい。
本発明の第８の態様によると、第１の態様から第７の態様までのいずれか一つの体動監視装置において、前記識別装置によって識別された前記少なくとも一方の体動に関する報知情報を生成し、送信機を介して前記報知情報を携帯端末へ送信する送信制御装置をさらに備えるのが好ましい。
本発明の第９の態様によると、体動監視システムは、複数の体動監視装置と、サーバとを備える。前記複数の体動監視装置の各々は、請求項１から７までのいずれか一項に記載の体動監視装置であって、前記識別装置によって識別された前記少なくとも一方の体動に関する体動情報を生成し、送信機を介して前記体動情報を前記サーバへ送信する送信制御装置をさらに備える。前記サーバは、前記体動情報を受信し、前記体動情報と、前記体動情報を送信した特定の体動監視装置に対応する個体識別情報とに基づき報知情報を生成し、前記報知情報を少なくとも一つの携帯端末へ送信する配信制御装置を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、臥床者の呼吸や心拍の正常性監視精度を高めることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態による体動監視装置が取り付けられた寝具の一例を示す図である。
【図２】図２は、体動監視装置の一例を示す図である。
【図３】図３は、時刻が進むにつれて体動の変位量が増減する様子を例示する図である。
【図４】図４は、体動監視装置における圧電素子とワイヤとの接続態様を例示する図である。
【図５】図５は、体動監視装置によって検出された体動の異常をオペレータに報知するための報知態様を例示する図である。
【図６】図６は、体動監視装置の信号処理装置において、プロセッサがプログラムを実行することによって行われる処理の一例を示す図である。
【図７】図７は、複数の体動監視装置を含む体動監視システムの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施の形態における体動監視装置１又は１Ａの一例を、図１から図６を用いて説明するとともに、複数の体動監視装置１Ａを含む体動監視システム１００の一例を、図７を用いて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態による体動監視装置１が取り付けられた寝具２の一例を示す図である。図１（ａ）は、体動監視装置１が取り付けられた寝具２において、臥床者３が就寝している様子を示している。寝具２は例えばコットであり、臥床者３は例えば乳児である。寝具２は、臥床部２１と、臥床部２１のフレーム２２と、フレーム２２を搭載する脚部２３とを有する。横たわる臥床者３を収容する臥床部２１は、例えばメッシュ状の伸縮性を有する素材で構成される。臥床者３が臥床部２１の臥床面に横たわると、臥床者３の体重に応じて臥床部２１の中央付近が重力方向に変位する。図１（ａ）に示す寝具２の例においては、フレーム２２の外輪郭は、一対の長辺２２１及び２２２と、一対の短辺２２３及び２２４とから構成される。
【００１１】
体動監視装置１は、圧電素子１１と、ワイヤ１２と、信号処理装置１３と、ディスプレイ１４とを有する。圧電素子１１は、重力方向における臥床者３の体動を検出する検出素子の一例である。ワイヤ１２は、重力方向における臥床者３の体動に応じた張力が発生する張力発生部材の一例である。ワイヤ１２は、上述した臥床部２１に沿って設けられ、臥床面の裏面に配置される。臥床部２１の臥床面の裏面に沿って配置されるワイヤ１２は、寝具２の設置面から見て、寝具２のフレーム２２の一対の長辺２２１及び２２２とほぼ平行な第１の方向に延在するように設けてもよいし、一対の短辺２２３及び２２４とほぼ平行な第２の方向に延在するように設けてもよいし、第１の方向及び第２の方向とは異なる第３の方向に延在するように設けてもよい。さらに、ワイヤ１２は、臥床部２１の臥床面の裏面に沿って配置されないこととしてもよい。例えば、ワイヤ１２は、臥床部２１の臥床面に沿って配置されることとしてもよいし、臥床部２１を構成する素材に編み込んで設けられることとしてもよい。
【００１２】
ワイヤ１２の一端は、圧電素子１１の電極に接続され、他端は寝具２のいずれかの部位に固定される。ワイヤ１２は、例えば弾性を有しないピアノ線であってもよいし、弾性を有するバネやゴムであってもよいし、それらの組み合わせであってもよい。例えば、ワイヤ１２として、ピアノ線のような弾性を有さない線条体とバネやゴム等の弾性体との組み合わせを用いる場合、線条体と圧電素子１１との間に弾性体を介在させてもよい。また、ワイヤ１２に代えて、幅のある帯状部材、又は細長い形状の伸縮性部材を張力発生部材として用いてもよい。張力発生部材は、臥床者３の体動を阻害しない材料、形状、構造であれば、どのようなものでもよい。
【００１３】
圧電素子１１は、力が加えられると電圧を生じる。圧電素子１１は、寝具２のうちの、臥床部２１以外のいずれかの部位に設けられる。図１（ａ）に示す例では、圧電素子１１は寝具２の脚部２３に固定されている。重力方向における臥床者３の体動に応じてワイヤ１２に発生する張力に基づいて圧電素子１１が電圧の変化を生じると、これをもとに信号処理装置１３が信号処理を行い、その結果をディスプレイ１４に表示させる。
【００１４】
なお、圧電素子１１の代わりにロードセルを用いてもよい。その場合、ワイヤ１２に発生する張力に基づいてロードセルに生じる歪を、ロードセル自体が検出する。重力方向における臥床者３の体動に応じてワイヤ１２に発生する張力を磁気的に検出する検出素子、或いは光学的に検出する検出素子等を、圧電素子１１に代えて用いてもよい。
【００１５】
臥床者３は、手足を動かす、寝返りを打つ等の自発的な運動のほか、呼吸や心拍に応じて、体動を生じる。重力方向における臥床者３の体動に伴って、寝具２の臥床部２１は重力方向に変位する。図１（ｂ）に示すように、重力方向における臥床者３の体動４１の変位量が増加すると、臥床部２１の中央付近が重力方向に変位し、臥床部２１に沿って設けられたワイヤ１２の張力が増加することとなる。
【００１６】
臥床部２１の中央付近が重力方向に変位すると、その変位量に対して、臥床部２１の臥床面の周方向４２における長さの変化量は、より大きくなることから、重力方向における臥床者３の体動の変位量の増加量が僅かであっても、ワイヤ１２に生じる臥床面の周方向４２における張力は大きく増加する。また、重力方向における臥床者３の体動の変位量の減少量が僅かであっても、ワイヤ１２に生じる臥床面の周方向４２における張力は大きく減少する。
【００１７】
したがって、呼吸や心拍に応じた小さな体動であっても、重力方向における体動４１が臥床面の周方向４２における張力に変換されることにより、ワイヤ１２の張力の変化として明確に現れる。ワイヤ１２の張力の変化は、圧電素子１１における電圧変化として現れる。すなわち、圧電素子１１は、ワイヤ１２の張力に基づいて臥床者３の体動を電圧変化として検出する。この電圧変化として圧電素子１１によって検出される臥床者３の体動を、信号処理装置１３が信号処理によって解析する。その信号処理結果、或いはその信号処理結果に基づく異常発生通知メッセージを、信号処理装置１３はディスプレイ１４に表示させる。
【００１８】
図２は、上述した体動監視装置１の一例を示す図である。体動監視装置１に含まれる信号処理装置１３は、識別装置１５と、判定装置１６と、出力制御装置１７とを有する。識別装置１５は、不図示の電圧センサを介して圧電素子１１によって検出される臥床者３の体動を示す信号を取得し、検出された臥床者３の体動について、臥床者３の呼吸によって生じる第１の体動及び臥床者３の心拍によって生じる第２の体動を、それぞれ識別する。第１の体動の特徴及び第２の体動の特徴の違いについては、図３を用いて後述する。
【００１９】
判定装置１６は、圧電素子１１によって検出される臥床者３の体動の異常レベルを、第１の体動及び第２の体動のそれぞれについて判定する。出力制御装置１７は、判定装置１６によって判定された異常レベルに応じた異なる態様で、異常発生に関するオペレータへの通知メッセージを生成し、ディスプレイ１４に出力させる。例えば、異常レベルが高いときは強い警告表現を用いたメッセージに二重囲み枠を付して赤色で、高レベルの異常発生通知メッセージがディスプレイ１４に表示される。異常レベルが低いときは注意を喚起する表現を用いたメッセージに囲み枠を付して黄色で、低レベルの異常発生通知メッセージがディスプレイ１４に表示される。さらに、異常が発生していないことを通知するメッセージが、例えば破線の囲み枠が付されて緑色で、ディスプレイ１４に表示されることとしてもよい。色、囲み枠、表現以外にも、例えば文字の大きさ、太さ、及び／又は点滅等の表示態様を、異常レベルに応じて異ならせることとしてもよい。なお、本発明の一実施の形態における体動監視装置１が家庭に設置される場合、オペレータは例えば家族であり、体動監視装置１が保育園に設置される場合、オペレータは例えば保育士である。
【００２０】
図３は、時刻が進むにつれて体動の変位量が増減する様子を例示する図である。臥床者３の呼吸によって生じる第１の体動５１は、変位量ｄ１かつ増減周期１／ｆ１（増減周波数ｆ１）で規則的に発生する。臥床者３の心拍によって生じる第２の体動５２は、通常、変位量ｄ１よりも小さい変位量ｄ２、かつ増減周期１／ｆ１よりも短い増減周期１／ｆ２（増減周波数ｆ１よりも大きい増減周波数ｆ２）で規則的に発生することが知られている。
【００２１】
図３において、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの特定期間Δｔに発生している不規則かつ複合的な第３の体動５３は、手足を動かす、寝返りを打つ等の臥床者３の自発的な運動によるものである。このような第３の体動５３の変位量ｄ３は、臥床者３の呼吸によって生じる第１の体動５１の変位量ｄ１よりも、かつ臥床者３の心拍によって生じる第２の体動５２の変位量ｄ２よりも大きいと考えられる。
【００２２】
このように第１の体動５１、第２の体動５２、第３の体動５３には、変位量、変位量の増減周期（増減周波数）、発生期間の点で、特徴の違いが見られる。識別装置１５は、圧電素子１１によって検出される重力方向における臥床者３の体動の変位量と、変位量の増減周波数とのうちの少なくとも一方の値に基づいて、臥床者３の自発的な運動による第３の体動５３を除外し、臥床者３の呼吸によって生じる第１の体動５１、及び／又は臥床者３の心拍によって生じる第２の体動５２を識別することができる。なお、第１の体動５１、第２の体動５２、第３の体動５３の他に、変位量、変位量の増減周波数、発生期間の点で、特徴の違いが見られる他の体動が予め特定されていれば、その体動についても同様にして識別することができる。
【００２３】
臥床者３の呼吸によって生じる第１の体動５１の異常レベル判定処理の例について、以下に説明する。臥床者３の呼吸によって生じる変位量ｄ１である第１の体動５１の増減周波数ｆ１が低下し、例えば第１の呼吸周波数閾値ｔｈａ１を下回ったとき、判定装置１６（図２参照）は、臥床者３の呼吸に関して低レベルの異常が発生したと判定する。第１の体動５１の増減周波数ｆ１がさらに低下し、例えば第１の呼吸数閾値ｔｈａ１よりも小さい第２の呼吸周波数閾値ｔｈａ２を下回ったとき、判定装置１６は、臥床者３の呼吸に関して高レベルの異常が発生したと判定する。
【００２４】
第１の体動５１の増減周波数ｆ１が上昇し、例えば第３の呼吸周波数閾値ｔｈａ３を上回ったとき、判定装置１６は、臥床者３の呼吸に関して低レベルの異常が発生したと判定する。第１の体動５１の増減周波数ｆ１がさらに上昇し、例えば第３の呼吸数閾値ｔｈａ３よりも大きい第４の呼吸周波数閾値ｔｈａ４を上回ったとき、判定装置１６は、臥床者３の呼吸に関して高レベルの異常が発生したと判定する。
【００２５】
第１の体動５１の増減周波数ｆ１が、第１の呼吸周波数閾値ｔｈａ１よりも大きく、かつ第３の呼吸周波数閾値ｔｈａ３よりも小さいとき、判定装置１６は、臥床者３の呼吸は正常と判定する。
【００２６】
臥床者３の心拍によって生じる第２の体動５２の異常レベル判定の例について、以下に説明する。臥床者３の心拍によって生じる変位量ｄ２である第２の体動５２の増減周波数ｆ２が低下し、例えば第１の心拍周波数閾値ｔｈｂ１を下回ったとき、判定装置１６（図２参照）は、臥床者３の心拍に関して低レベルの異常が発生したと判定する。第２の体動５２の増減周波数ｆ２がさらに低下し、例えば第１の心拍周波数閾値ｔｈｂ１よりも小さい第２の心拍周波数閾値ｔｈｂ２を下回ったとき、判定装置１６は、臥床者３の心拍に関して高レベルの異常が発生したと判定する。
【００２７】
第２の体動５２の増減周波数ｆ２が上昇し、例えば第３の心拍周波数閾値ｔｈｂ３を上回ったとき、判定装置１６は、臥床者３の心拍に関して低レベルの異常が発生したと判定する。第２の体動５２の増減周波数ｆ２がさらに上昇し、例えば第３の心拍周波数閾値ｔｈｂ３よりも大きい第４の心拍周波数閾値ｔｈｂ４を上回ったとき、判定装置１６は、臥床者３の心拍に関して高レベルの異常が発生したと判定する。
【００２８】
第２の体動５２の増減周波数ｆ２が、第１の心拍周波数閾値ｔｈｂ１よりも大きく、かつ第３の心拍周波数閾値ｔｈｂ３よりも小さいとき、判定装置１６は、臥床者３の心拍は正常と判定する。
【００２９】
図４は、体動監視装置１における圧電素子１１とワイヤ１２との接続態様を例示する図である。図４（ａ）に示す圧電素子１１とワイヤ１２との接続態様は、図１に示した接続態様に対応しているが、図１（ｂ）の紙面上方から下方を見た様子を示している。
【００３０】
図４（ａ）に示す例では、圧電素子１１は寝具２の脚部２３に固定されている。圧電素子１１は、圧電材料１１３を一対の電極１１１及び１１２で挟んで構成される。ワイヤ１２は、一対の電極１１１及び１１２のうちの一方の電極１１１に接続される。ワイヤ１２の張力が増加すると、ワイヤ１２は電極１１１を紙面左方向に引っ張る。圧電素子１１は、張力が圧電材料１１３に生じさせる電圧の変化として、臥床者３の体動の変位量の増加を検出する。
【００３１】
図４（ｂ）に示す例においても、圧電素子１１は寝具２の脚部２３に固定されている。ワイヤ１２は、圧電素子１１の一方の端部に接続される。ワイヤ１２は、その圧電素子１１の一方の端部の側から他方の端部の側に向かって、一対の電極１１１及び１１２のうちの一方の電極１１１を覆うように配線される。ワイヤ１２とワイヤ１２が覆う電極１１１との間に押圧部材６が設けられ、ワイヤ１２は、電極１１１に押圧部材６を介して接し、ワイヤ１２の張力が増加すると、押圧部材６が電極１１１を紙面左方向に押圧する。圧電素子１１は、張力が圧電材料１１３に生じさせる電圧の変化として、臥床者３の体動の変位量の増加を検出する。
【００３２】
図４（ｃ）に示す例において、圧電素子１１は、その一方の端部が寝具２の脚部２３に固定されている。ワイヤ１２は、圧電素子１１の他方の端部に接続される。ワイヤ１２は、一対の電極１１１及び１１２のうちの一方の電極１１１に接続される。ワイヤ１２の張力が増加すると、ワイヤ１２が接続されている圧電素子１１の端部を、ワイヤ１２は紙面左方向に引っ張ることによって圧電材料１１３が歪む。圧電素子１１は、張力が圧電材料１１３に生じさせる電圧の変化として、臥床者３の体動の変位量の増加を検出する。
【００３３】
図５は、体動監視装置１によって検出された臥床者３の体動の異常をオペレータに報知するための報知態様を例示する図である。上述したように、体動監視装置１は、信号処理装置１３が有する出力制御装置１７（図２参照）によって出力制御されるディスプレイ１４を有する。臥床者３の体動の異常が検出されると、出力制御装置１７は体動に関する報知情報（異常発生に関するオペレータへの通知メッセージ）を生成し、ディスプレイ１４へ出力する。その報知情報に基づき、図５（ａ）では、そのディスプレイ１４の画面に、警告メッセージ１４１として「Warning」「呼吸を確認せよ」が表示されている。このような警告表示により、体動の異常をオペレータに報知する。
【００３４】
図５（ｂ）では、体動監視装置１が、さらに信号処理装置１３が有する出力制御装置１７（図２参照）によって出力制御される警告灯１４２及びスピーカ１４３を有し、警告灯１４２及びスピーカ１４３が寝具２の臥床部２１以外の部位に設置されている例が示されている。臥床者３の体動の異常が検出されると、出力制御装置１７は、警告灯１４２を点灯させる制御、及び／又はスピーカ１４３から警報をアナウンスさせる制御を行う。
【００３５】
図５（ｃ）では、圧電素子１１Ａと、ワイヤ１２Ａと、信号処理装置１３Ａとを有する体動監視装置１Ａが、さらに送信機１８を有し、送信機１８が寝具２の臥床部２１以外の部位に設置されている例が示されている。圧電素子１１Ａ及びワイヤ１２Ａは、上述した圧電素子１１及びワイヤ１２にそれぞれ対応した機能を果たす。信号処理装置１３Ａは、送信機１８の送信制御を行う送信制御装置１９と、上述した識別装置１５及び判定装置１６にそれぞれ対応した機能を果たす識別装置１５Ａ及び判定装置１６Ａとを有する。臥床者３の体動の異常が検出されると、送信制御装置１９は、体動に関する報知情報を生成し、送信機１８を介して遠隔の携帯端末１４４へ、その報知情報を送信する。図５（ｃ）に示す例では、体動監視装置１Ａから送信された体動に関する報知情報を受信した携帯端末１４４の画面に、警告メッセージ１４１として「Warning」「呼吸を確認せよ」が表示されている。このような警告表示により、体動の異常がオペレータに報知される。
【００３６】
以上説明した体動監視装置１又は１Ａの信号処理装置１３又は１３Ａが有する各機能部（識別装置１５又は１５Ａ、判定装置１６又は１６Ａ、及び出力制御装置１７又は送信制御装置１９）は、信号処理装置１３又は１３Ａに、プロセッサ、プログラムメモリ及びワークメモリが実装され、プログラムメモリに記憶された種々のプログラムをプロセッサがワークメモリ上で実行することによって論理的に実現される。
【００３７】
図６は、体動監視装置１の信号処理装置１３において、プロセッサがプログラムを実行することによって行われる処理の一例を示す図である。 ステップＳ１０において、識別装置１５が、圧電素子１１によって検出される臥床者３の体動を示す信号を取得する。ステップＳ２０において、識別装置１５は、ステップＳ１０で取得された信号に基づき、圧電素子１１によって検出された臥床者３の体動について、臥床者３の呼吸によって生じる第１の体動及び臥床者３の心拍によって生じる第２の体動を、それぞれ識別する。ステップＳ３０において、判定装置１６は、ステップＳ２０で識別された第１の体動及び第２の体動のそれぞれについて、上述した閾値に基づき異常レベルを判定する。ステップＳ４０において、出力制御装置１７は、ステップＳ３０で判定された異常レベルに応じて、異常発生に関するオペレータへの通知メッセージを生成し、ディスプレイ１４に出力させる。図５（ａ）の例では、オペレータへの通知メッセージとして警告メッセージ１４１、すなわち「Warning」「呼吸を確認せよ」がディスプレイ１４の画面に表示されている。この表示例において、上述したように、臥床者３の体動の異常レベルに応じた態様で警告メッセージ１４１が表示される。
【００３８】
臥床者３の体動の異常レベルに応じて報知情報の出力先を切替えることもできる。例えば、図５（ｂ）に例示する体動監視装置１において、第１の体動５１の増減周波数ｆ１が第１の呼吸周波数閾値ｔｈａ１を下回ったとき、「Warning」「呼吸を確認せよ」の警告メッセージ１４１がディスプレイ１４に表示される。第１の体動５１の増減周波数ｆ１が第２の呼吸周波数閾値ｔｈａ２を下回ったとき、警告灯１４２が点灯し、或いはスピーカ１４３から警報がアナウンスされる。
【００３９】
図５（ｃ）に例示する体動監視装置１において、第１の体動５１の増減周波数ｆ１が第１の呼吸周波数閾値ｔｈａ１を下回ったとき、「Warning」「呼吸を確認せよ」の警告メッセージ１４１がディスプレイ１４に表示されるとともに、特定のオペレータが保有する携帯端末１４４の画面に同様の警告メッセージ１４１が黄色で表示される。第１の体動５１の増減周波数ｆ１が第２の呼吸周波数閾値ｔｈａ２を下回ったとき、複数のオペレータが保有する携帯端末１４４の画面に同様の警告メッセージ１４１が赤色で表示される。すなわち、高レベルの異常発生を複数のオペレータで共有することができる。
【００４０】
以上では、信号処理装置１３に含まれる各機能部はソフトウエアで実現されるが、ハードウエアで構成してもよいし、一部の機能をソフトウエアで実現し、残余の機能をハードウエアで構成してもよい。
【００４１】
図７は、複数の体動監視装置１Ａを含む体動監視システム１００の一例を示す図である。図７に示す例では、体動監視システム１００は、例えば保育園などに設定される３台の寝具２のそれぞれに設けられた第１〜第３体動監視装置１Ａと、遠隔のサーバ９とを含む。図７では、第１〜第３体動監視装置１Ａにそれぞれ＃１、＃２、＃３を付して示す。各体動監視装置１Ａは、圧電素子１１Ａと、ワイヤ１２Ａと、信号処理装置１３Ａと、送信機１８とを有する。圧電素子１１Ａ及びワイヤ１２Ａは、図１及び図２に示す圧電素子１１及びワイヤ１２にそれぞれ対応した機能を果たす。信号処理装置１３Ａは、送信機１８の送信制御を行う送信制御装置１９と、図２に示す識別装置１５及び判定装置１６にそれぞれ対応した機能を果たす識別装置１５Ａ及び判定装置１６Ａとを有する。識別装置１５Ａ、判定装置１６Ａ、及び送信制御装置１９は、信号処理装置１３Ａにプロセッサ、プログラムメモリ及びワークメモリが実装され、プログラムメモリに記憶された種々のプログラムをプロセッサがワークメモリ上で実行することによって、論理的に実現される。送信機１８は、寝具２の臥床部２１以外の部位に設置される。
【００４２】
サーバ９には、配信制御装置９１が配置されている。配信制御装置９１は、サーバ９に、プロセッサ、プログラムメモリ及びワークメモリが実装され、プログラムメモリに記憶された種々のプログラムをプロセッサがワークメモリ上で実行することによって論理的に実現される。
【００４３】
信号処理装置１３Ａの送信制御装置１９は、圧電素子１１Ａによって検出された臥床者３の体動に関する体動情報を、体動監視装置１Ａに対応する個体識別情報とともに、送信機１８、基地局７及びネットワーク８を介してサーバ９へ送信する。識別装置１５Ａは、圧電素子１１Ａによって検出される臥床者３の体動について、臥床者３の呼吸によって生じる第１の体動５１及び／又は臥床者３の心拍によって生じる第２の体動５２を識別する。判定装置１６Ａは、臥床者３の体動に対応する信号に基づいて臥床者３の呼吸によって生じる第１の体動５１の異常レベル、及び／又は臥床者３の心拍によって生じる第２の体動５２の異常レベルを判定する。
【００４４】
サーバ９が有する配信制御装置９１は、複数の体動監視装置１Ａの各々から送信された体動情報を、不図示の通信インタフェースを介して受信する。配信制御装置９１は、受信した体動情報に基づき、複数の体動監視装置１Ａの各々における臥床者３の体動の異常レベルに応じた異なる態様で、オペレータへ配信する異常発生通知メッセージを生成する。配信制御装置９１は、生成したその異常発生通知メッセージと、その体動情報を送信した特定の体動監視装置１Ａに対応する個体識別情報とに基づき、報知情報を生成し、その報知情報を、１つ又は複数の携帯端末１４４へ、不図示の通信インタフェースを介して送信する。図７に示す例では、第２体動監視装置１Ａ（＃２）が取り付けられた寝具２で就寝する臥床者３の呼吸・心拍の双方に関する高レベルの異常が検出されたため、携帯端末１４４の画面の一番上に、二重囲み枠を付して「＃２  呼吸・心拍至急確認せよ」という強い表現での警告メッセージ１４５が赤色で表示されている。体動監視装置１Ａ（＃３）が取り付けられた寝具２で就寝する臥床者３の呼吸に関する低レベルの異常が検出されたため、携帯端末１４４の画面に、囲み枠を付して「＃３  呼吸を確認せよ」という注意喚起メッセージ１４６が黄色で表示されている。体動監視装置１Ａ（＃１）が取り付けられた寝具２で就寝する臥床者３については、呼吸・心拍ともに異常が検出されていないため、携帯端末１４４の画面に、破線の囲み枠を付して「＃１  呼吸・心拍ともに正常」という通知メッセージ１４７が緑色で表示されている。
【００４５】
なお、複数の携帯端末１４４が複数の体動監視装置１Ａ（＃１、＃２、＃３）のそれぞれに対応付けられる場合、配信制御装置９１は、複数の体動監視装置１Ａの各々に予め対応付けられた携帯端末１４４へ報知情報を送信する。サーバ９には、複数の体動監視装置１Ａ（＃１、＃２、＃３）に一意に割り当てられた複数の個体識別情報に対応付けられた携帯端末１４４のアドレス或いは電話番号等の宛先情報が記憶されている。
【００４６】
本実施の形態における体動監視装置１又は１Ａ、或いは本実施の形態における複数の体動監視装置１Ａを含む体動監視システム１００によれば、以下の作用効果が得られる。
【００４７】
（１）体動監視装置１又は１Ａは、重力方向における臥床者３の体動に応じた張力が発生するワイヤ１２又は１２Ａと、張力に基づいて臥床者３の体動を検出する圧電素子１１又は１１Ａと、圧電素子１１又は１１Ａによって検出される臥床者３の体動について、臥床者３の呼吸によって生じる第１の体動５１及び臥床者３の心拍によって生じる第２の体動５２のうちの少なくとも一方の体動を識別する識別装置１５又は１５Ａとを有する。したがって、微細な体動を敏感に検出し、臥床者３の呼吸や心拍の正常性監視精度を高めることができる。
【００４８】
（２）体動監視装置１又は１Ａにおいて、重力方向における臥床者３の体動４１の変位量が増加すると、ワイヤ１２又は１２Ａの張力が増加し、重力方向における臥床者３の体動４１の変位量が減少すると、ワイヤ１２又は１２Ａの張力が減少する。したがって、体動の変位量の増減周期（増減周波数）の規則性を精密に識別することができる。
【００４９】
（３）体動監視装置１又は１Ａにおいて、圧電素子１１又は１１Ａは、圧電材料１１３を一対の電極１１１及び１１２で挟んで構成される。ワイヤ１２又は１２Ａは、一対の電極１１１及び１１２のうちの一方の電極１１１に接続されるとともに、張力が増加すると電極１１１を引っ張る。或いは、ワイヤ１２又は１２Ａは、圧電素子１１又は１１Ａの端部に接続されるとともに、張力が増加すると端部を引っ張ることによって圧電材料１１３が歪む。或いは、ワイヤ１２又は１２Ａは、圧電素子１１又は１１Ａに接続されるとともに、圧電素子１１又は１１Ａの電極１１１に押圧部材６を介して接し、張力が増加すると押圧部材６が電極１１１を押圧する。張力が増加すると、電極１１１が引っ張られるか、圧電材料１１３が歪むか、又は電極１１１が押圧される。圧電素子１１又は１１Ａは、張力が圧電材料１１３に生じさせる電圧を検出することにより、臥床者３の体動４１の変位量の増加を検出する。したがって、寝具２の態様に応じて圧電素子１１又は１１Ａの態様を異ならせることが可能であり、寝具２への圧電素子１１又は１１Ａの取り付け場所に制約が生じにくい。
【００５０】
（４）体動監視装置１又は１Ａにおいて、識別装置１５又は１５Ａは、重力方向における臥床者３の体動５１及び５２の変位量ｄ１及びｄ２と、変位量の増減周波数ｆ１及びｆ２とのうちの少なくとも一方の値に基づいて、臥床者３の呼吸によって生じる第１の体動５１及び臥床者３の心拍によって生じる第２の体動５２のうちの少なくとも一方の体動を識別する。したがって、心拍信号検出装置等を要することなく、簡便に体動を識別することが可能となる。
【００５１】
（５）体動監視装置１又は１Ａにおいて、ワイヤ１２又は１２Ａは、寝具２の伸縮性を有する臥床部２１に沿って設けられる。圧電素子１１又は１１Ａは、寝具２の臥床部２１以外の部位に設けられる。したがって、臥床者３の睡眠時の快適性を阻害しない。
【００５２】
（６）複数の体動監視装置１Ａと、判定装置１６Ａと、出力制御装置１７Ａとを備える体動監視システム１００において、複数の体動監視装置１Ａの各々は、識別装置１５Ａによって識別された臥床者３の体動に関する体動情報を生成し、送信機１８を介して体動情報をサーバ９へ送信する送信制御装置１９をさらに有する。サーバ９は、体動情報を受信し、体動情報と、体動情報を送信した特定の体動監視装置１Ａに対応する個体識別情報とに基づき報知情報を生成し、報知情報を少なくとも一つの携帯端末１４４へ送信する配信制御装置９１を有する。携帯端末１４４へ送信された報知情報に基づき、複数の体動監視装置１Ａの各々における臥床者３の体動の異常レベルに応じた異なる態様で、オペレータへの異常発生通知１４５及び１４６が、携帯端末１４４の画面に表示される。したがって、保育園で保育士が複数の園児たちの就寝時の呼吸・心拍を数分おきに確認しなければならないようなプロセスを緩和することができるとともに、園児の呼吸・心拍の異常を速やかに検出することができる。
【００５３】
図７に示す体動監視システム１００において、複数の体動監視装置１Ａの各々には、識別装置１５Ａ、判定装置１６Ａ、及び送信制御装置１９が配備されている。しかし、各体動監視装置１Ａの信号処理装置１３Ａには、識別装置１５Ａ及び送信制御装置１９を配備し、サーバ９に判定装置１６Ａ及び配信制御装置９１を配備することとしてもよい。各体動監視装置１Ａの送信制御装置１９は、識別装置１５Ａによって識別された臥床者３の呼吸によって生じる第１の体動５１及び／又は臥床者３の心拍によって生じる第２の体動５２に関する体動情報を、体動監視装置１Ａに対応する個体識別情報とともに、送信機１８、基地局７及びネットワーク８を介してサーバ９へ送信する。
【００５４】
サーバ９の判定装置１６Ａは、複数の体動監視装置１Ａから送信された体動情報と個体識別情報とに基づき、各体動監視装置１Ａに対応する臥床者３の体動の異常レベルを判定する。配信制御装置９１は、判定装置１６Ａによる判定結果に基づき、複数の体動監視装置１Ａの各々における臥床者３の体動の異常レベルに応じた異なる態様で、オペレータへ配信する異常発生通知メッセージを生成する。配信制御装置９１は、生成したその異常発生通知メッセージと、体動監視装置１Ａに対応する個体識別情報とに基づき、報知情報を生成し、その報知情報を、１つ又は複数の携帯端末１４４へ送信する。
【００５５】
各体動監視装置１Ａの信号処理装置１３Ａには、送信制御装置１９のみを配備し、サーバ９に識別装置１５Ａ、判定装置１６Ａ及び配信制御装置９１を配備することとしてもよい。各体動監視装置１Ａの送信制御装置１９は、圧電素子１１によって検出される臥床者３の体動を示す信号に関する体動情報を、体動監視装置１Ａに対応する個体識別情報とともに、送信機１８、基地局７及びネットワーク８を介してサーバ９へ送信する。サーバ９に配備された識別装置１５Ａ、判定装置１６Ａ及び配信制御装置９１は、それぞれ、体動を識別し、異常レベルを判定し、オペレータへ配信する異常発生通知メッセージを生成する。配信制御装置９１は、生成したその異常発生通知メッセージと、体動監視装置１Ａに対応する個体識別情報とに基づき、報知情報を生成し、その報知情報を、１つ又は複数の携帯端末１４４へ送信する。
【００５６】
各体動監視装置１Ａの信号処理装置１３Ａには、識別装置１５Ａ、判定装置１６Ａの一部、及び送信制御装置１９を配備し、サーバ９に、判定装置１６Ａの残部、及び配信制御装置９１を配備することとしてもよい。これは、複数の体動監視装置１Ａを対象として、より柔軟な体動異常判定閾値制御を行うような場合に有用な配備構成である。
【００５７】
携帯端末１４４においては、配信された報知情報に基づく画面表示によってオペレータへの報知がなされることとして説明したが、こうした視覚情報の他に、音声情報又は振動情報によってオペレータへの報知がなされることとしてもよい。オペレータへの報知のため、携帯端末１４４に体動監視システム用のアプリケーションがインストールされることとしてもよい。
【００５８】
体動監視装置１Ａとサーバ９と携帯端末１４４とを含んで構成される体動監視システム１００の各種機能については、全体として上述した検出、識別、判定、及び報知を行うように、上述した以外の実施形態で、それぞれの機器に機能を適宜分担させてもよい。
【００５９】
本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態および変形例における構成に何ら限定されない。
【符号の説明】
【００６０】
１  体動監視装置、２  寝具、３  臥床者、６  押圧部材、７  基地局、８  ネットワーク、９  サーバ、１１  圧電素子、１２  ワイヤ、  １３  信号処理装置、１４  ディスプレイ、１５  識別装置、１６  判定装置、１７  出力制御装置、１８  送信機、１９  送信制御装置、２１  臥床部、２２  フレーム、２３  脚部、４１、５１、５２、５３  体動、４２  周方向、９１  配信制御装置、１００  体動監視システム、１１１、１１２  電極、１１３  圧電材料、１４１、１４５  警告メッセージ、１４２  警告灯、１４３  スピーカ、１４４  携帯端末、１４６  注意喚起メッセージ、１４７  通知メッセージ、２２１、２２２  長辺、２２３、２２４  短辺
【要約】
体動監視装置は、重力方向における臥床者の体動に応じた張力が発生する張力発生部材と、前記張力に基づいて前記臥床者の体動を検出する検出素子と、前記検出素子によって検出される前記臥床者の体動について、前記臥床者の呼吸によって生じる第１の体動及び前記臥床者の心拍によって生じる第２の体動のうちの少なくとも一方の体動を識別する識別装置とを備える。【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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