(57)【要約】  取得部は、監視対象となる被監視者の生体信号を取得する。検出部は、取得部によって取得された生体信号を基にして、被監視者の呼吸が異常か否かを検出する。処理部は、検出部によって被監視者の呼吸異常が検出されたとき、呼吸異常が検出されたときを含む時間帯中に、撮像部１撮像された被監視者の画像を記憶部に記憶させる。
2018003751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象となる被監視者の生体信号を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記生体信号を基にして、前記被監視者の呼吸が異常か否かを検出する検出部と、
記憶部と、
前記検出部によって前記被監視者の呼吸異常が検出されたとき、前記呼吸異常が検出されたときを含む時間帯中に、撮像部で撮像された前記被監視者の画像を前記記憶部に記憶させる処理部と、を備える生体監視装置。
【請求項２】
前記撮像部に前記被監視者を継続的に撮像させる制御部と、
リングバッファと、をさらに備え、
前記処理部は、前記撮像部によって継続的に撮像された前記被監視者の画像を前記リングバッファに記憶させ、
前記処理部は、前記検出部によって前記呼吸異常が検出されたとき、前記呼吸異常が検出されたときより前の所定のタイミングで撮像された前記被監視者の画像を、前記リングバッファから読み出して、前記記憶部に記憶させる請求項１に記載の生体監視装置。
【請求項３】
前記検出部によって前記呼吸異常が検出されたとき、前記撮像部に前記被監視者の画像を撮像させる制御部をさらに備え、
前記処理部は、前記検出部によって前記呼吸異常が検出されたときに前記撮像部が撮像した前記被監視者の画像を前記記憶部に記憶させる請求項１に記載の生体監視装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記被監視者の画像に含まれる前記被監視者の像をシルエットにしたシルエット画像を生成し、前記シルエット画像を前記記憶部に記憶させる請求項１〜３のいずれか一項に記載の生体監視装置。
【請求項５】
前記取得部は、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、前記生体信号として出力するドップラセンサ部を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の生体監視装置。
【請求項６】
監視対象となる被監視者の生体信号を取得する取得ステップと、
前記取得ステップによって取得された前記生体信号を基にして、前記被監視者の呼吸が異常か否かを検出する検出ステップと、
前記検出ステップによって前記被監視者の呼吸異常が検出されたとき、前記呼吸異常が検出されたときを含む時間帯中に、撮像部で撮像された前記被監視者の画像を記憶部に記憶させる処理ステップと、を備える生体監視方法。
【請求項７】
生体監視装置と端末装置とを備える生体監視システムであって、
前記生体監視装置は、
監視対象となる被監視者の生体信号を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記生体信号を基にして、前記被監視者の呼吸が異常か否かを検出する検出部と、
記憶部と、
前記検出部によって前記被監視者の呼吸異常が検出されたとき、前記呼吸異常が検出されたときを含む時間帯中に、撮像部で撮像された前記被監視者の画像を前記記憶部に記憶させる処理部と、
前記検出部によって前記被監視者の呼吸異常が検出されたとき、前記時間帯中に前記撮像部で撮像された前記被監視者の画像を送信する送信部と、を備え、
前記端末装置は、
前記送信部によって送信された前記被監視者の画像を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された前記被監視者の画像を表示部に表示させる表示制御部と、を備え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、例えば、看護を必要とする者や介護を必要とする者（以下、要看護者等）を被監視者とし、被監視者の呼吸異常を監視する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
我が国（日本）は、戦後の高度経済成長に伴う生活水準の向上、衛生環境の改善及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。２０１３年９月の統計では、高齢者人口は、約３１８６万人であり、その高齢化率は、２５．０％であり、４人に１人が高齢者になっている。そして、２０３５年には、高齢者人口が約３７４１万人となり、３人に１人が高齢者になるという予測がある（日本国総務省統計局）。このような高齢化社会では、高齢化社会ではない通常の社会よりも、病気や怪我や高齢等による要看護者等の数の増加が見込まれる。【０００３】
このような要看護者等は、病院や、老人福祉施設（日本の法令では老人短期入所施設、養護老人ホーム及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、要看護者等が快適で安心して過ごせるように、例えば、看護師や介護士のような要看護者等の看護や介護をする者（以下、看護師等）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、業務負荷の軽減が要請される。このため、近年では、要看護者等を、被監視者として監視（モニタ）する被監視者監視装置が研究、開発されている。【０００４】
被監視者監視に関する技術として、例えば、被監視者の生体を監視する生体監視装置、被監視者が寝ている姿勢を検出する姿勢検出装置がある。前者として、例えば、特許文献１は、寝ている被監視者に赤外線を投光して連続的に撮像された画像（フレーム）に画像処理をすることにより、移動量波形データを生成し、この移動量波形データを用いて、被監視者の呼吸異常を検出する装置を開示している。後者として、例えば、特許文献２は、被監視者にマイクロ波を照射し、被監視者で反射されたマイクロ波を検出する検出部と、検出部によって検出されたマイクロ波に含まれる呼吸成分を抽出する抽出部と、抽出部によって抽出された呼吸成分の信号強度に基づいて睡眠時の体位を判定する判定部と、を備えて、被監視者の寝ている姿勢を検出する装置を開示している。【０００５】
被監視者が呼吸異常を起こしたとき、被監視者が寝ている姿勢、並びに、被監視者の顔の向き、顎の向き、及び、口の向き（以下、顔等の向き）に関する情報は、呼吸異常の原因究明、及び、呼吸異常への対処（例えば、気道の確保）に重要な情報となる。具体的に説明すると、呼吸異常の一種である睡眠時無呼吸症候群は、人間が仰向けの姿勢で寝ているときに、重力によって舌が喉に沈下することにより、気道が塞がることが原因の一つとされている。睡眠時無呼吸症候群が発生した場合に、被監視者が寝ている姿勢、及び、被監視者の顔等の向きは、睡眠時無呼吸症候群の原因究明の情報となる。従って、被監視者の呼吸異常が検出されたときに、それらの情報を取得できる技術が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１７５５８２号公報
【特許文献２】特開２０１４−２０７９３４号公報
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、被監視者の呼吸異常が検出されたとき、被監視者が寝ている姿勢、及び、顔等の向きに関する情報を取得できる生体監視装置、生体監視方法及び生体監視システムを提供することである。
【０００８】
本発明の第１の態様に係る生体監視装置は、取得部と、検出部と、記憶部と、処理部と、を備える。前記取得部は、監視対象となる被監視者の生体信号を取得する。前記検出部は、前記取得部によって取得された前記生体信号を基にして、前記被監視者の呼吸が異常か否かを検出する。前記処理部は、前記検出部によって前記被監視者の呼吸異常が検出されたとき、前記呼吸異常が検出されたときを含む時間帯中に、撮像部で撮像された前記被監視者の画像を前記記憶部に記憶させる。
【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】実施形態に係る被監視者監視システムの構成を説明する説明図である。
【図２】センサ装置が配置された居室を示す模式図である。
【図３】実施形態に係る被監視者監視システムに備えられるセンサ装置の構成を示すブロック図である。
【図４】各種の呼吸波形パターンを説明する説明図である。
【図５】実施形態に係る被監視者監視システムに備えられる携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図６】実施形態に係る被監視者監視システムに備えられる管理サーバ装置の構成を示すブロック図である。
【図７】実施形態に係る被監視者監視システムによって実行される呼吸異常検出及び画像記録について説明するフローチャートである。
【図８】変形例１に備えられるセンサ装置の構成を示すブロック図である。
【図９】変形例１に係る被監視者監視システムによって実行される呼吸異常検出及び画像記録について説明するフローチャートである。
【図１０】変形例２に備えられるセンサ装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】変形例２に備えられる管理サーバ装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。各図において、同一符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その構成について、既に説明している内容については、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】
実施形態に係る被監視者監視システムは、監視すべき監視対象である被監視者（言い換えれば、見守るべき見守り対象である見守り対象者）を複数の装置を用いて監視するシステムであり、端末装置と、前記端末装置と通信可能に接続され、被監視者に関わる所定のイベント（事象）を検知して前記イベントを前記端末装置へ通知する被監視者監視装置と、を備える。前記被監視者監視装置は、１個の装置で一体に構成されて良いが、本明細書では、被監視者監視装置は、センサ装置と、前記センサ装置及び前記端末装置それぞれと通信可能に接続される管理サーバ装置とを備えることで、２種類の各装置で別体に構成される。前記センサ装置は、被監視者に関わる前記所定のイベントを検知して前記管理サーバ装置へ通知（報知、送信）する。前記管理サーバ装置は、前記センサ装置から前記通知を受けると、前記通知を受けた前記イベントを管理するとともに前記イベントを前記センサ装置に対応付けられた所定の端末装置へ再通知（再報知、再送信）する。前記端末装置は、１種類の装置であって良いが、本明細書では、前記端末装置は、固定端末装置と携帯端末装置との２種類の装置である。これら固定端末装置と携帯端末装置との主な相違は、固定端末装置が固定的に運用され、携帯端末装置が例えば看護師や介護士等の監視者ＮＳ（ユーザ）に携行されて運用される点である。これら固定端末装置と携帯端末装置とは、略同様であるので、以下では、携帯端末装置を主に説明する。
【００１３】
図１は、実施形態に係る被監視者監視システムＭＳの構成を説明する説明図である。被監視者監視システムＭＳは、より具体的には、例えば、１または複数のセンサ装置ＳＵ（ＳＵ−１〜ＳＵ−４）と、管理サーバ装置ＳＶと、固定端末装置ＳＰと、１または複数の携帯端末装置ＴＡ（ＴＡ−１、ＴＡ−２）と、構内交換機（ＰＢＸ、Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｂｒａｎｃｈ  ｅＸｃｈａｎｇｅ）ＣＸとを備え、これらは、有線や無線で、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の網（ネットワーク、通信回線）ＮＷを介して通信可能に接続される。ネットワークＮＷには、通信信号を中継する例えばリピーター、ブリッジ及びルーター等の中継機が備えられても良い。図１に示す例では、これら複数のセンサ装置ＳＵ−１〜ＳＵ−４、管理サーバ装置ＳＶ、固定端末装置ＳＰ、複数の携帯端末装置ＴＡ−１、ＴＡ−２及び構内交換機ＣＸは、Ｌ２スイッチの集線装置（ハブ、ＨＵＢ）ＬＳ及びアクセスポイントＡＰを含む有線及び無線の混在したＬＡＮ（例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格に従ったＬＡＮ等）ＮＷによって互いに通信可能に接続されている。より詳しくは、複数のセンサ装置ＳＵ−１〜ＳＵ−４、管理サーバ装置ＳＶ、固定端末装置ＳＰ及び構内交換機ＣＸは、集線装置ＬＳに接続され、複数の携帯端末装置ＴＡ−１、ＴＡ−２は、アクセスポイントＡＰを介して集線装置ＬＳに接続されている。そして、ネットワークＮＷは、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｉｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）及びＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等のインターネットプロトコル群が用いられることによっていわゆるイントラネットを構成する。構内交換機ＣＸは、公衆電話網ＰＮによって電話ＴＬと接続されている。
【００１４】
被監視者監視システムＭＳは、被監視者Ｏｂに応じて適宜な場所に配設される。被監視者Ｏｂは、例えば、病気や怪我等によって看護を必要とする者や、身体能力の低下等によって介護を必要とする者や、一人暮らしの独居者等である。特に、早期発見と早期対処とを可能にする観点から、被監視者Ｏｂは、例えば異常状態等の所定の不都合なイベントがその者に生じた場合にその発見を必要としている者であることが好ましい。このため、被監視者監視システムＭＳは、被監視者Ｏｂの種類に応じて、病院、老人福祉施設及び住戸等の建物に好適に配設される。図１に示す例では、被監視者監視システムＭＳは、複数の被監視者Ｏｂが入居する複数の居室ＲＭや、ナースステーション等の複数の部屋を備える介護施設の建物に配設されている。
【００１５】
センサ装置ＳＵは、ネットワークＮＷを介して他の装置ＳＶ、ＳＰ、ＴＡと通信する通信機能等を備え、被監視者Ｏｂに関わる所定のイベントを検知してこの検知した前記イベントを管理サーバ装置ＳＶへ通知し、端末装置ＳＰ、ＴＡとの間で音声通話を行い、そして、動画を含む画像を生成して端末装置ＳＰ、ＴＡへ動画を配信する装置である。前記所定のイベントは、好ましくは、対処が必要なイベントを含む。
【００１６】
図１には、一例として、４個の第１ないし第４センサ装置ＳＵ−１〜ＳＵ−４が示されており、第１センサ装置ＳＵ−１は、被監視者Ｏｂの一人であるＡさんＯｂ−１の居室ＲＭ−１（不図示）に配設され、第２センサ装置ＳＵ−２は、被監視者Ｏｂの一人であるＢさんＯｂ−２の居室ＲＭ−２（不図示）に配設され、第３センサ装置ＳＵ−３は、被監視者Ｏｂの一人であるＣさんＯｂ−３の居室ＲＭ−３（不図示）に配設され、そして、第４センサ装置ＳＵ−４は、被監視者Ｏｂの一人であるＤさんＯｂ−４の居室ＲＭ−４（不図示）に配設されている。
【００１７】
管理サーバ装置ＳＶは、ネットワークＮＷを介して他の装置ＳＵ、ＳＰ、ＴＡと通信する通信機能等を備え、センサ装置ＳＵから、被監視者Ｏｂに関わる所定のイベントの通知を受信すると被監視者Ｏｂに対する監視に関する情報（監視情報）を管理する装置である。管理サーバ装置ＳＶは、センサ装置ＳＵから前記イベントの通知として第１イベント通知通信信号を受信すると、前記第１イベント通知通信信号に収容された各情報に基づいて、被監視者Ｏｂに対する監視に関する前記監視情報を記憶（記録）し、そして、被監視者Ｏｂに対する監視に関する前記監視情報を収容した通信信号（第２イベント通知通信信号）を、前記センサ装置ＳＵに予め対応付けられた所定の端末装置ＳＰ、ＴＡに送信する。このために、管理サーバ装置ＳＶは、センサ装置ＳＵから送信された第１イベント通知通信信号等の通知先（再通知先、再報知先、送信先）を示す、送信元であるセンサＩＤと通知先（再通知先）である端末ＩＤとの対応関係（通知先対応関係）、及び、その通信アドレスを記憶する。端末ＩＤ（端末装置識別子）は、端末装置ＳＰ、ＴＡを特定し識別するための識別子である。そして、管理サーバ装置ＳＶは、クライアント（本実施形態では固定端末装置ＳＰ及び携帯端末装置ＴＡ等）の要求に応じたデータを前記クライアントに提供する。このような管理サーバ装置ＳＶは、例えば、通信機能付きのコンピュータによって構成可能である。
【００１８】
固定端末装置ＳＰは、被監視者監視システムＭＳのユーザインターフェース（ＵＩ）として機能する装置である。この機能を達成するために、固定端末装置ＳＰは、ネットワークＮＷを介して他の装置ＳＵ、ＳＶ、ＴＡと通信する通信機能、所定の情報を表示する表示機能、及び、所定の指示及びデータを入力する入力機能等を備え、管理サーバ装置ＳＶ及び携帯端末装置ＴＡに与える所定の指示及びデータが入力されたり、センサ装置ＳＵで得られた監視情報を表示したりする。このような固定端末装置ＳＰは、例えば、通信機能付きのコンピュータによって構成可能である。
【００１９】
携帯端末装置ＴＡは、監視者ＮＳが携帯している。携帯端末装置ＴＡは、ネットワークＮＷを介して他の装置ＳＶ、ＳＰ、ＳＵと通信する通信機能、所定の情報を表示する表示機能、所定の指示やデータを入力する入力機能、及び、音声通話を行う通話機能等を備え、管理サーバ装置ＳＶ及びセンサ装置ＳＵに与える所定の指示及びデータを入力したり、管理サーバ装置ＳＶからの通知によってセンサ装置ＳＵで得られた監視情報（動画を含む）を表示したり、センサ装置ＳＵとの間で音声通話によってナースコールの応答や声かけしたり等をするための機器である。
【００２０】
センサ装置ＳＵについて詳しく説明する。センサ装置ＳＵは、上述した機能（例えば、被監視者Ｏｂの動画を生成する機能、端末装置ＳＰ、ＴＡとの間で音声通話をする機能）に加えて、被監視者Ｏｂの呼吸異常を検出することにより、被監視者Ｏｂの生体を監視する機能を有する。この機能の観点からセンサ装置ＳＵについて詳しく説明する。図２は、センサ装置ＳＵが配置された居室ＲＭを示す模式図である。居室ＲＭには、被監視者Ｏｂの寝床１が設けられている。寝床１は、ベッド３に敷かれた布団５である。寝床１は、これに限らず、例えば、畳みに敷かれた布団５でもよいし、床に敷かれた布団５でもよい。図２は、被監視者Ｏｂが、寝床１で寝ている状態を示しており、被監視者Ｏｂの身体のうち、被監視者Ｏｂの頭部のみが表れている。居室ＲＭの天井７には、センサ装置ＳＵが取り付けられている。
【００２１】
図３は、実施形態に係る被監視者監視システムＭＳに備えられるセンサ装置ＳＵの構成を示すブロック図である。センサ装置ＳＵ（生体監視装置、呼吸異常検出装置）は、ドップラセンサ部１０、呼吸異常検出部１１、撮像部１２、撮像制御部１３、画像記録部１４、センサ側制御処理部（ＳＵ制御処理部）１５、及び、センサ側通信インターフェース部（ＳＵ通信ＩＦ部）１６を備える。図２では、センサ装置ＳＵを構成するブロックのうち、撮像部１２及びドップラセンサ部１０が示され、他のブロックは省略されている。
【００２２】
ドップラセンサ部１０は、被監視者Ｏｂの生体信号を検出する装置である。ドップラセンサ部１０は、取得部として機能し、被監視者Ｏｂの生体信号を取得する。ドップラセンサ部１０は、送信波を送信し、物体で反射した送信波の反射波を受信し、送信波と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ＤＳを出力する体動センサである。物体が動いている場合、いわゆるドップラ効果により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１０は、このドップラ周波数成分の信号をドップラ信号ＤＳとして生成する。送信波は、超音波やマイクロ波等であって良いが、実施形態では、マイクロ波である。マイクロ波は、着衣を透過して被監視者Ｏｂの体表で反射できるため、被監視者Ｏｂが衣服を着ていても体表の動きを検知でき、好ましい。
【００２３】
図２を参照して、ドップラセンサ部１０は、被監視者Ｏｂが使用するベッド３の上方の天井面上に設置されている。ドップラセンサ部１０の設置場所は、これに限らず、ドップラセンサ部１０は、例えば、被監視者Ｏｂが使用するベッド３のマット下に設置してもよいし、ベッド３のサイドの位置（ベッド３のサイドの方向から被監視者Ｏｂに向けて送信波を送信する位置）に設置してもよい。
【００２４】
図３を参照して、呼吸異常検出部１１は、波形生成部１１１、波形パターン選択部１１２、及び、一致判定部１１３を備える。呼吸異常検出部１１は、検出部として機能する。検出部は、取得部（ドップラセンサ部１０）によって取得された生体信号を基にして、被監視者Ｏｂの呼吸が異常か否かを検出する。
【００２５】
波形生成部１１１は、ウェーブレット解析等を用いて、ドップラセンサ部１０が出力したドップラ信号ＤＳから呼吸信号成分を抽出する。波形生成部１１１は、この呼吸信号成分を用いて、時間と信号強度との関係を示す呼吸信号を生成する。この呼吸信号の波形が、被監視者Ｏｂの呼吸状態を示す。このように、波形生成部１１１は、生成部として機能し、取得部（ドップラセンサ部１０）によって取得された生体信号を用いて、被監視者Ｏｂの呼吸状態を示す呼吸信号を生成する。
【００２６】
呼吸信号が示す呼吸波形パターンについて説明する。図４は、各種の呼吸波形パターンＰを説明する説明図である。図４には、正常呼吸の呼吸波形パターンＰ−Ａ，呼吸停止の呼吸波形パターンＰ−Ｂ、睡眠時無呼吸症候群の呼吸波形パターンＰ−Ｃ、徐呼吸の呼吸波形パターンＰ−Ｄ、頻呼吸の呼吸波形パターンＰ−Ｅ、低呼吸の呼吸波形パターンＰ−Ｆ、過呼吸の呼吸波形パターンＰ−Ｇ、チェーンストーク呼吸の呼吸波形パターンＰ−Ｈ、クスマウル呼吸の呼吸波形パターンＰ−Ｉ、及び、失調性呼吸（Ｂｉｏｔ呼吸）の呼吸波形パターンＰ−Ｊが示されている。
【００２７】
正常呼吸の呼吸波形パターンＰ−Ａ以外は、呼吸異常の呼吸波形パターンＰである。異常呼吸の呼吸波形パターンＰは、それぞれ、波形パターンが異なる。呼吸停止の呼吸波形パターンＰ−Ｂは、呼吸波形がフラットな状態が継続している。呼吸波形がフラットな状態が継続しているとき、呼吸異常検出部１１は、呼吸停止と判定する。呼吸停止以外の呼吸異常に該当するか否かは、後で説明するパターンマッチングを利用して判定される。パターンマッチングの対象となる呼吸異常の呼吸波形パターンＰは、８種類（呼吸波形パターンＰ−Ｃ〜呼吸波形パターンＰ−Ｊ）である。これらの呼吸波形パターンＰは、複数の種類の呼吸異常のそれぞれを示す複数の呼吸波形パターンの具体例である。
【００２８】
パターンマッチングの対象となる呼吸異常の呼吸波形パターンの種類が多くなると、これらの呼吸波形パターンの中には似ているパターンが存在する等の理由により、パターンマッチングにおいて、誤判定する可能性が高くなる。誤判定には、正常呼吸であるのに呼吸異常と判定すること、呼吸異常の種類を間違って判定することがある。前者は、監視者ＮＳの不要な駆け付けの原因となり、後者は、呼吸異常への対処に遅れが生じる原因となる。そこで、実施形態では、被監視者Ｏｂの健康状態を示す指標を基にして、パターンマッチングの対象となる呼吸異常の呼吸波形パターンの種類を少なくすることにより、パターンマッチングにおいて、誤判定する可能性を低くする。
【００２９】
被監視者Ｏｂの健康状態を示す指標と呼吸異常の種類とは、関連性があることが分かっている。健康状態を示す指標が、体重を例にして説明する。体重の減少量が多い場合、徐呼吸、チェーンストーク呼吸、失調性呼吸（Ｂｉｏｔ呼吸）のいずれかの可能性が高く、他の種類の呼吸異常の可能性が低いことが分かっている。本発明者は、被監視者Ｏｂの健康状態を示す指標と呼吸異常の種類との関係を示す表の一例を作成した。これを表１で示す。健康状態を示す指標は、体温、体重、血圧、食事量、睡眠時間を例にしている。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
日中の体温が高い場合（例えば、３７．５度以上の場合）、パターンマッチングの対象となる呼吸異常の呼吸波形パターンＰは、呼吸波形パターンＰ−Ｅ（頻呼吸）である。日中の体温が低い場合（例えば、３５．５度以下の場合）、パターンマッチングの対象となる呼吸異常の呼吸波形パターンＰは、呼吸波形パターンＰ−Ｅ（頻呼吸）、及び、呼吸波形パターンＰ−Ｇ（過呼吸）である。日中の体温とは、被監視者Ｏｂが睡眠中以外の起きている時間に測定された体温である。一般には、老人福祉施設等において、朝食後、入浴前（１５時前後）、及び、夕食後に、被監視者Ｏｂの体温が測定される。
【００３２】
体重が減少している場合（例えば、１ヶ月前に比べて、体重が１０％以上減少している場合）、パターンマッチングの対象となる呼吸異常の呼吸波形パターンＰは、呼吸波形パターンＰ−Ｄ（徐呼吸）、呼吸波形パターンＰ−Ｈ（チェーンストーク呼吸）、及び、呼吸波形パターンＰ−Ｊ（失調性呼吸（Ｂｉｏｔ呼吸））である。体重が増加している場合（例えば、１ヶ月前に比べて、体重が１０％以上増加している場合）、パターンマッチングの対象となる呼吸異常の呼吸波形パターンＰは、呼吸波形パターンＰ−Ｃ（睡眠時無呼吸症候群）、呼吸波形パターンＰ−Ｆ（低呼吸）、及び、呼吸波形パターンＰ−Ｉ（クスマウル呼吸）である。
【００３３】
血圧が減少している場合（例えば、１週間前に比べて、平時の拡張期血圧（最低血圧）が１０％以上減少している場合）、パターンマッチングの対象となる呼吸異常の呼吸波形パターンＰは、呼吸波形パターンＰ−Ｄ（徐呼吸）、呼吸波形パターンＰ−Ｅ（頻呼吸）、呼吸波形パターンＰ−Ｈ（チェーンストーク呼吸）、及び、呼吸波形パターンＰ−Ｊ（失調性呼吸（Ｂｉｏｔ呼吸））である。血圧が増加している場合（例えば、１週間前に比べて、平時の収縮期血圧（最高血圧）が１０％以上増加している場合）、パターンマッチングの対象となる呼吸異常の呼吸波形パターンＰは、呼吸波形パターンＰ−Ｃ（睡眠時無呼吸症候群）、呼吸波形パターンＰ−Ｆ（低呼吸）、及び、呼吸波形パターンＰ−Ｉ（クスマウル呼吸）である。
【００３４】
食事量が減少している場合（例えば、３日前に比べて、２０％以上減少している場合）、パターンマッチングの対象となる呼吸異常の呼吸波形パターンＰは、呼吸波形パターンＰ−Ｄ（徐呼吸）、呼吸波形パターンＰ−Ｅ（頻呼吸）、呼吸波形パターンＰ−Ｈ（チェーンストーク呼吸）、及び、呼吸波形パターンＰ−Ｊ（失調性呼吸（Ｂｉｏｔ呼吸））である。
【００３５】
睡眠時間が減少している場合（例えば、１週間前に比べて睡眠時間が２０％以上減少している場合）、パターンマッチングの対象となる呼吸異常の呼吸波形パターンＰは、呼吸波形パターンＰ−Ｃ（睡眠時無呼吸症候群）、呼吸波形パターンＰ−Ｆ（低呼吸）、及び、呼吸波形パターンＰ−Ｇ（過呼吸）である。
【００３６】
以上説明したように、被監視者Ｏｂの健康状態を示す指標を基にして、パターンマッチングの対象となる呼吸波形パターンＰの種類を少なくすることができる。
【００３７】
図３を参照して、波形パターン選択部１１２は、後で説明する条件判定部３２（図６）が判定した結果に基づいて、呼吸波形パターンＰ−Ｃ〜呼吸波形パターンＰ−Ｊの中から、パターンマッチングの対象となる１以上の呼吸波形パターンＰを選択する。呼吸波形パターンＰ−Ｃ〜呼吸波形パターンＰ−Ｊは、複数の種類の呼吸異常のそれぞれを示す複数の波形パターンの具体例である。図４及び表１を参照して、例えば、被監視者Ｏｂの体温が３５．５度以下の場合、波形パターン選択部１１２は、呼吸波形パターンＰ−Ｅ（頻呼吸）、及び、呼吸波形パターンＰ−Ｇ（過呼吸）を選択する。被監視者Ｏｂの体温が３５．５度以下の場合に、頻呼吸又は過呼吸の可能性はあるが、これら以外の呼吸異常の可能性はない（ほぼない）からである。このように、波形パターン選択部１１２は、選択部として機能し、被監視者Ｏｂの健康状態を示す指標となる所定の指標を用いて、複数の種類の呼吸異常のそれぞれを示す複数の呼吸波形パターンＰの中から、１以上の呼吸波形パターンＰを選択する。
【００３８】
一致判定部１１３は、波形生成部１１１によって生成された呼吸信号の波形を、波形パターン選択部１１２によって選択された１以上の呼吸波形パターンＰのそれぞれとパターンマッチングする。これにより、一致判定部１１３は、波形生成部１１１によって生成された呼吸信号の波形が、波形パターン選択部１１２によって選択された１以上の呼吸波形パターンＰいずれかと一致するか否かを判定する。このように、一致判定部１１３は、判定部として機能し、生成部（波形生成部１１１）によって生成された呼吸信号の波形と、選択部（波形パターン選択部１１２）によって選択された１以上の呼吸波形パターンＰとを用いて、生成部によって生成された呼吸信号の波形が、選択部によって選択された１以上の呼吸波形パターンＰのいずれかに該当するか否かを判定する。
【００３９】
一致判定部１１３が、一致する判定をした場合、該当する呼吸波形パターンＰに対応する呼吸異常が、被監視者Ｏｂの呼吸異常の種類と判定する。なお、徐呼吸（図４）の判定には、１分間の呼吸数が９回以下の条件がさらに加わる。頻呼吸（図４）の判定には、１分間の呼吸数が２５回以上の条件がさらに加わる。低呼吸（図４）の判定には、呼吸波形の振幅が平時の呼吸波形の振幅と比べて、５０％以下に低下した状態が１０秒以上継続する条件がさらに加わる。
【００４０】
以上説明したように、呼吸異常検出部１１は、上記パターンマッチングに加えて、呼吸信号を基にして、１分間の呼吸数を測定し、呼吸信号が示す呼吸波形の振幅の値を測定する。呼吸異常検出部１１は、これらを用いて、呼吸異常か否かの検出、及び、呼吸異常の種類を検出する。
【００４１】
呼吸異常検出部１１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、および、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等のハードウェア、並びに、呼吸異常検出部１１の機能を実行するためのプログラムおよびデータ等によって実現される。呼吸異常検出部１１の機能について、各機能の一部又は全部は、ＣＰＵによる処理に替えて、又は、これと共に、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）による処理によって実現されてもよい。又、同様に、呼吸異常検出部１１の機能の一部又は全部は、ソフトウェアによる処理に替えて、又は、これと共に、専用のハードウェア回路による処理によって実現されてもよい。以上説明したことは、後述する撮像制御部１３（図３、図８、図１０）、画像記録部１４（図３、図８、図１１）、ＳＵ制御処理部１５（図３、図８、図１０）、表示制御部２２（図５）、ＴＡ制御処理部２４（図５）、介護記録部３１（図６、図１１）、条件判定部３２（図６、図１１）、ＳＶ制御処理部３３（図６、図１１）についても同様である。
【００４２】
撮像部１２は、撮像対象を撮像し、撮像対象の画像を生成する装置である。画像には、静止画及び動画が含まれる。撮像部１２は、被監視者Ｏｂが所在を予定している空間（所在空間、図１に示す例では配設場所の居室ＲＭ）を監視可能に配置され、所在空間を撮像対象としてその上方から撮像し、撮像対象を俯瞰した画像を生成する。好ましくは、被監視者Ｏｂ全体を撮像できる蓋然性が高いことから、撮像部１２は、被監視者Ｏｂが横臥する寝具（例えばベッド等）における、被監視者Ｏｂの頭部が位置すると予定されている予め設定された頭部予定位置（通常、枕の配設位置）の直上から撮像対象を撮像できるように配設される。センサ装置ＳＵは、この撮像部１２によって、被監視者Ｏｂを、被監視者Ｏｂの上方から撮像した画像、好ましくは前記頭部予定位置の直上から撮像した画像を取得する。
【００４３】
このような撮像部１２は、可視光の画像を生成する装置であって良いが、比較的暗がりでも被監視者Ｏｂを監視できるように、実施形態では、赤外線の画像を生成する装置である。このような撮像部１２は、例えば、実施形態では、撮像対象における赤外の光学像を所定の結像面上に結像する結像光学系、前記結像面に受光面を一致させて配置され、前記撮像対象における赤外の光学像を電気的な信号に変換するイメージセンサ、及び、イメージセンサの出力を画像処理することで前記撮像対象における赤外の画像を表すデータである画像データを生成する画像処理部等を備えるデジタル赤外線カメラである。撮像部１２の前記結像光学系は、実施形態では、その配設された居室ＲＭ全体を撮像できる画角を持つ広角な光学系（いわゆる広角レンズ（魚眼レンズを含む））であることが好ましい。
【００４４】
撮像制御部１３は、撮像部１２を制御し、撮像部１２に撮像対象の動画を撮像させる。動画の替わりに、時系列に並ぶ複数の静止画（スライド画像）でもよい。このように、撮像制御部１３は、制御部として機能し、撮像部１２に被監視者Ｏｂを継続的に撮像させる機能を有する。
【００４５】
画像記録部１４は、被監視者Ｏｂの画像を記録する。画像記録部１４は、不揮発性記憶部１４１、リングバッファ１４２、及び、記憶処理部１４３を備える。
【００４６】
不揮発性記憶部１４１（記憶部）は、センサ装置ＳＵの電源が切れても、記憶している情報（データ）を保持する機能（すなわち、不揮発性）を有し、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等によって実現でされる。
【００４７】
リングバッファ１４２は、所定量の情報（データ）を記憶でき、新たな情報（データ）を記憶するとき、古い情報（データ）から順に破棄することにより、所定量の情報（データ）をエンドレスで記憶する機能を有する。
【００４８】
記憶処理部１４３は、撮像部１２が撮像した動画を、リングバッファ１４２に記憶させる。これにより、リングバッファ１４２は、最新のフレームから所定時間前のフレームにより構成される動画をエンドレスで記憶する。
【００４９】
記憶処理部１４３は、呼吸異常検出部１１によって呼吸異常が検出されたとき、呼吸異常が検出されたときより前の所定のタイミングで撮像されたフレームを、リングバッファ１４２から読み出し、不揮発性記憶部１４１（記憶部）に記憶させる。このフレームは、呼吸異常が検出されたときより前の被監視者Ｏｂの像を示す。このフレームから、呼吸異常が検出される前において、監視者Ｏｂが寝ている姿勢、及び、顔等の向きが分かる。よって、このフレームは、呼吸異常の原因究明の情報となる。
【００５０】
所定のタイミングで撮像されたフレームとは、例えば、呼吸異常が検出されたときを基準にして、この基準より数秒から数十秒前までに撮像されたフレームである（例えば、５秒前に撮像されたフレーム）。これにより、呼吸異常が検出される直前の被監視者Ｏｂの静止画（１つのフレーム）が不揮発性記憶部１４１に記憶される。静止画に限らず、動画でもよい。
【００５１】
なお、記憶処理部１４３は、リングバッファ１４２から読み出したフレーム（画像）に含まれる被監視者Ｏｂの像をシルエットにしたシルエット画像を生成し、シルエット画像を不揮発性記憶部１４１に記憶させてもよい。シルエットとは、輪郭の中を単色で塗りつぶした像である。被監視者Ｏｂのシルエットからは、被監視者Ｏｂの顔が分からない。従って、不揮発性記憶部１４１に記憶された画像が流出する事態が発生しても、被監視者Ｏｂのプライバシーを守ることができる。被監視者Ｏｂが寝ている姿勢、及び、顔等の向きは、シルエット画像から分かるので、シルエット画像は、呼吸異常の原因究明の情報となる。
【００５２】
以上説明したように、記憶処理部１４３は、処理部として機能する。処理部は、検出部（呼吸異常検出部１１）によって、被監視者Ｏｂの呼吸異常が検出されたとき、呼吸異常が検出されたときを含む時間帯中に、撮像部１２で撮像された被監視者Ｏｂの画像を取得し、取得した画像を、不揮発性記憶部１４１に記憶させる。
【００５３】
ＳＵ通信ＩＦ部１６は、ＳＵ制御処理部１５に接続され、ＳＵ制御処理部１５の制御に従って通信を行うための通信回路である。ＳＵ通信ＩＦ部１６は、ＳＵ制御処理部１５から入力された転送すべきデータを収容した通信信号を、この被監視者監視システムＭＳのネットワークＮＷで用いられる通信プロトコルに従って生成し、この生成した通信信号を、ネットワークＮＷを介して他の装置ＳＶ、ＳＰ、ＴＡへ送信する。ＳＵ通信ＩＦ部１６は、ネットワークＮＷを介して他の装置ＳＶ、ＳＰ、ＴＡから通信信号を受信し、この受信した通信信号からデータを取り出し、この取り出したデータをＳＵ制御処理部１５が処理可能な形式のデータに変換してＳＵ制御処理部１５へ出力する。ＳＵ通信ＩＦ部１６は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格等に従った通信インターフェース回路を備えて構成される。
【００５４】
ＳＵ制御処理部１５は、センサ装置ＳＵの各部（ドップラセンサ部１０、呼吸異常検出部１１、撮像部１２、撮像制御部１３、画像記録部１４、ＳＵ通信ＩＦ部１６）を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、被監視者Ｏｂに関わる所定のイベントを検知してこの検知した前記イベントを管理サーバ装置ＳＶへ通知し、端末装置ＳＰ、ＴＡとの間で音声通話を行い、そして、動画を含む画像を端末装置ＳＰ、ＴＡへ動画を配信するための装置である。
【００５５】
センサ装置ＳＵは、呼吸異常検出部１１及び画像記録部１４を備えることにより、生体監視装置として機能する。この観点からすれば、被監視者監視システムＭＳは生体監視システムとなる。
【００５６】
センサ装置ＳＵは、呼吸異常検出部１１を備えることにより、呼吸異常検出装置として機能する。この観点からすれば、被監視者監視システムＭＳは呼吸異常検出システムとなる。この場合、センサ装置ＳＵは、撮像部１２、撮像制御部１３及び画像記録部１４を備えていなくてもよい。
【００５７】
携帯端末装置ＴＡについて詳しく説明する。図５は、実施形態に係る被監視者監視システムＭＳに備えられる携帯端末装置ＴＡの構成を示すブロック図である。携帯端末装置ＴＡは、表示部２１、表示制御部２２、操作部２３、端末側制御処理部（ＴＡ制御処理部）２４、及び、端末側通信インターフェース部（ＴＡ通信ＩＦ部）２５を備える。
【００５８】
表示部２１は、液晶ディスプレイ等により実現される。表示制御部２２は、表示部２１に画像（例えば、動画）を表示させる制御をする。操作部２３は、携帯端末装置ＴＡを操作するための命令等を入力するための装置である。操作部２３は、タッチパネル等により実現される。
【００５９】
ＴＡ通信ＩＦ部２５は、ＴＡ制御処理部２４に接続され、ＴＡ制御処理部２４の制御に従って通信を行うための通信回路である。ＴＡ通信ＩＦ部２５は、ＴＡ制御処理部２４から入力された転送すべきデータを収容した通信信号を、この被監視者監視システムＭＳのネットワークＮＷで用いられる通信プロトコルに従って生成し、この生成した通信信号を、ネットワークＮＷを介して他の装置ＳＵ、ＳＶ、ＳＰへ送信する。ＴＡ通信ＩＦ部２５は、ネットワークＮＷを介して他の装置ＳＵ、ＳＶ、ＳＰから通信信号を受信し、この受信した通信信号からデータを取り出し、この取り出したデータをＴＡ制御処理部２４が処理可能な形式のデータに変換してＴＡ制御処理部２４へ出力する。ＴＡ通信ＩＦ部２５は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格等に従った通信インターフェース回路を備えて構成される。
【００６０】
ＴＡ制御処理部２４は、携帯端末装置ＴＡの各部（表示部２１、表示制御部２２、操作部２３、ＴＡ通信ＩＦ部２５）を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、被監視者Ｏｂに対する監視情報を受けて表示し、実施意思情報の入力を受け付け、ナースコールの応答や声かけするための装置である。
【００６１】
監視者ＮＳは、携帯端末装置ＴＡの操作部２３を操作して、被監視者Ｏｂの介護記録となる情報を毎日入力する。情報には、バイタルデータ（例えば、体温、体重、最高血圧、最低血圧等）、一日の食事量、及び、一日の睡眠時間が含まれる。ＴＡ制御処理部２４は、ＴＡ通信ＩＦ部２５に対して、その情報を管理サーバ装置ＳＶに送信する命令をする。ＴＡ通信ＩＦ部２５は、その情報を管理サーバＳＶに送信する。その情報は、介護記録として、後で説明する介護記録部３１（図６）に記録される。
【００６２】
管理サーバ装置ＳＶについて説明する。図６は、実施形態に係る被監視者監視システムＭＳに備えられる管理サーバ装置ＳＶの構成を示すブロック図である。管理サーバ装置ＳＶは、介護記録部３１、条件判定部３２、管理サーバ側制御処理部（ＳＶ制御処理部）３３、及び、管理サーバ側通信インターフェース部（ＳＶ通信ＩＦ部）３４を備える。
【００６３】
介護記録部３１は、被監視者Ｏｂ毎に介護記録を作成し、記憶する。介護記録は、一日単位で作成されており、バイタルデータ（例えば、体温、体重、最高血圧、最低血圧等）、一日の食事量、及び、一日の睡眠時間を含む。
【００６４】
条件判定部３２は、予め定められたタイミングで、被監視者Ｏｂの介護記録を参照し、被監視者Ｏｂの健康状態が、表１に示す８つの条件Ｃ（条件Ｃ−１〜条件Ｃ−８）のいずれかに該当するか否かを、被監視者Ｏｂ毎に判定する。予め定められたタイミングは、例えば、夕食後に測定された体温（１日の最後に測定された体温）を示す体温情報が、携帯端末装置ＴＡから介護記録部３１に送られ、介護記録部３１が、その体温情報が示す体温を介護記録に記録したタイミングである。
【００６５】
ＳＶ通信ＩＦ部３４は、ＳＶ制御処理部３３に接続され、ＳＶ制御処理部３３の制御に従って通信を行うための通信回路である。ＳＶ通信ＩＦ部３４は、ＳＵ通信ＩＦ部１６と同様の通信回路であり、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格等に従った通信インターフェース回路を備える。
【００６６】
ＳＶ制御処理部３３は、管理サーバ装置ＳＶの各部（介護記録部３１、条件判定部３２、ＳＶ通信ＩＦ部３４）を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、センサ装置ＳＵから前記所定のイベントの通知を受けると、被監視者Ｏｂに対する監視に関する監視情報を管理し、前記所定のイベントをクライアント（ここでは、所定の端末装置ＳＰ，ＴＡ）へ通知（送信）し、クライアントの要求に応じたデータを前記クライアントに提供し、被監視者監視システムＭＳ全体を管理するための装置である。
【００６７】
実施形態に係る被監視者監視システムＭＳによって実行される呼吸異常検出及び画像記録について説明する。図７は、それを説明するフローチャートである。被監視者Ｏｂ−１（図１）を例にする。図６を参照して、条件判定部３２が、介護記録部３１に記録されている被監視者Ｏｂ−１の介護記録を用いて、表１に示す８つの条件Ｃのいずれかに該当するか否かを判定する。８つの条件Ｃのいずれにも該当しない場合もあるし、いずれか一つに該当する場合もあるし、二つ以上に該当する場合もある。ここでは、条件Ｃ−４（１ヶ月前に比べて、体重が１０％以上増加している場合）に該当する例で説明する。ＳＶ制御処理部３３は、ＳＶ通信ＩＦ部３４に対して、条件Ｃ−４を示す条件情報を、センサ装置ＳＵ−１に送信する命令をする。ＳＶ通信ＩＦ部３４は、条件情報をセンサ装置ＳＵ−１に送信する。
【００６８】
図３を参照して、センサ装置ＳＵ−１のＳＵ通信ＩＦ部１６は、条件情報を受信し、ＳＵ制御処理部１５は、条件情報を波形パターン選択部１１２に記憶させる。波形パターン選択部１１２は、予め記憶している呼吸波形パターンＰ−Ｃ〜呼吸波形パターンＰ−Ｊ（図４）の中から、条件情報で示される条件を基にして、パターンマッチングの対象となる呼吸波形パターンＰを選択する（ステップＳ１）。ここでは、条件Ｃ−４に該当するので、呼吸波形パターンＰ−Ｃ（睡眠時無呼吸症候群）、呼吸波形パターンＰ−Ｆ（低呼吸）、及び、呼吸波形パターンＰ−Ｉ（クスマウル呼吸）が選択される。
【００６９】
センサ装置ＳＵ−１において、撮像部１２は、被監視者Ｏｂ−１を含む撮像対象に対して、動画を撮像し、記憶処理部１４３は、撮像された動画をリングバッファ１４２に記憶する（ステップＳ２）。これと並行して、波形生成部１１１は、ドップラセンサ部１０が出力したドップラ信号ＤＳから呼吸信号成分を抽出する。波形生成部１１１は、この呼吸信号成分を用いて、時間と信号強度との関係を示す呼吸信号を生成する（ステップＳ２）。呼吸信号の波形が、被監視者Ｏｂ−１の呼吸状態を示す。
【００７０】
呼吸異常検出部１１は、ステップＳ２で生成された呼吸信号を用いて、呼吸停止か否かを判断する（ステップＳ３）。詳しくは、呼吸異常検出部１１は、呼吸波形がフラットな状態が予め定められた期間継続しているとき、呼吸停止と判断する。
【００７１】
呼吸異常検出部１１は、呼吸停止でないと判断したとき（ステップＳ３でＮｏ）、一致判定部１１３は、ステップＳ２で生成された呼吸信号の波形が、呼吸波形パターンＰ−Ｃ（睡眠時無呼吸症候群）、呼吸波形パターンＰ−Ｆ（低呼吸）、及び、呼吸波形パターンＰ−Ｉ（クスマウル呼吸）のいずれかに該当するか否かを、パターンマッチングを用いて判定する（ステップＳ４）。なお、表１に示す８つの条件Ｃのいずれにも該当しない場合、ステップＳ４の処理はされない。
【００７２】
一致判定部１１３が、ステップＳ２で生成された呼吸信号の波形が、呼吸波形パターンＰ−Ｃ（睡眠時無呼吸症候群）、呼吸波形パターンＰ−Ｆ（低呼吸）、及び、呼吸波形パターンＰ−Ｉ（クスマウル呼吸）のいずれにも該当しないと判定したとき（ステップＳ４でＮｏ）、呼吸異常検出部１１は、被監視者Ｏｂ−１の呼吸状態は、正常呼吸と判定し（ステップＳ５）、ステップＳ２の処理に戻る。
【００７３】
一致判定部１１３が、ステップＳ２で生成された呼吸信号が、呼吸波形パターンＰ−Ｃ（睡眠時無呼吸症候群）、呼吸波形パターンＰ−Ｆ（低呼吸）、及び、呼吸波形パターンＰ−Ｉ（クスマウル呼吸）のいずれかに該当すると判定したとき（ステップＳ４でＹｅｓ）、ＳＵ制御処理部１５は、ＳＵ通信ＩＦ部１６に対して、管理サーバ装置ＳＶに異常発生情報を送信する命令をする。異常発生情報は、呼吸異常の発生、呼吸異常が発生した被監視者Ｏｂ−１を特定する情報（例えば、被監視者Ｏｂ−１の氏名及び居室ＲＭの番号）、及び、呼吸異常の種類を含む。異常発生情報は、さらに、後で説明するステップＳ７において、不揮発性記憶部１４１に記憶される被監視者Ｏｂ−１の画像を含む。ＳＵ通信ＩＦ部１６は、異常発生情報を管理サーバ装置ＳＶに送信する（ステップＳ６）。
【００７４】
図５及び図６を参照して、管理サーバ装置ＳＶは、異常発生情報を受信し、これを、各携帯端末装置ＴＡに転送する。これにより、各携帯端末装置ＴＡは、異常発生を監視者ＮＳに報知する。例えば、携帯端末装置ＴＡは、アラーム音を鳴らし、かつ、表示部２１に異常発生を示す画像を表示させる。この画像には、ステップＳ７において、不揮発性記憶部１４１に記憶される被監視者Ｏｂ−１の画像が含まれる。なお、図３に示す記憶処理部１４３が、被監視者Ｏｂ−１の画像を、シルエット画像（被監視者Ｏｂ−１の像がシルエットにされた画像）にする処理をして、シルエット画像を不揮発性記憶部１４１に記憶させる場合、異常発生情報に含まれる被監視者Ｏｂ−１の画像は、シルエット画像でなく、シルエット処理前の被監視者Ｏｂ−１の画像（被監視者Ｏｂ−１の顔が認識できる画像）である。表示制御部２２は、表示部２１に表示する画像を、シルエット処理前の被監視者Ｏｂ−１の画像から他の画像に切り替えるとき、その画像のデータを消去する。これにより、携帯端末装置ＴＡのメモリには、シルエット処理前の被監視者Ｏｂ−１の画像が保存されないので、被監視者Ｏｂ−１のプライバシーを保護することができる。
【００７５】
図３及び図７を参照して、ステップＳ６と並行して、記憶処理部１４３は、呼吸異常検出部１１によって呼吸異常が検出されたときより前の所定のタイミングで撮像されたフレーム（例えば、５秒前に撮像されたフレーム）を、リングバッファ１４２から読み出し、不揮発性記憶部１４１に記憶させる。これにより、呼吸異常が検出される前の被監視者Ｏｂ−１の画像が記録される（ステップＳ７）。
【００７６】
呼吸異常検出部１１が、被監視者Ｏｂ−１の呼吸が停止していると判断したとき（ステップＳ３でＹｅｓ）、呼吸異常検出部１１は、ステップＳ６及びステップＳ７の処理をする。ステップＳ６の異常発生情報には、呼吸停止の発生、及び、呼吸停止が発生した被監視者Ｏｂ−１を特定する情報（例えば、被監視者Ｏｂ−１の氏名及び居室ＲＭの番号）が含まれる。記憶処理部１４３は、呼吸異常検出部１１によって呼吸停止が判断されたときより前の所定のタイミングで撮像されたフレーム（例えば、５秒前に撮像されたフレーム）を、リングバッファ１４２から読み出し、不揮発性記憶部１４１に記憶させる。これにより、呼吸停止が判断される前の被監視者Ｏｂ−１の画像が記録される（ステップＳ７）。
【００７７】
実施形態の主な効果として、効果１〜効果４がある。効果１から説明する。図３及び図７を参照して、センサ装置ＳＵ（生体監視装置、呼吸異常検出装置）は、被監視者Ｏｂの呼吸異常を検出したとき（ステップＳ３でＹｅｓ、ステップＳ４でＹｅｓ）、呼吸異常が検出されたときより前の所定のタイミングで撮像された被監視者Ｏｂのフレーム（画像）を、リングバッファ１４２から読み出して、不揮発性記憶部１４１に記憶させる（ステップＳ７）。このフレームには、被監視者Ｏｂが寝ている姿勢、及び、顔等の向きが写されている。従って、実施形態によれば、被監視者Ｏｂの呼吸異常が検出されたとき、被監視者Ｏｂが寝ている姿勢、及び、顔等の向きに関する情報を同時に取得できる。
【００７８】
効果２を説明する。被監視者Ｏｂの呼吸異常が検出されたときより前の所定のタイミングで撮像されたフレーム（例えば、呼吸異常が検出されたときより数秒から数十秒前に撮像されたフレーム）には、被監視者Ｏｂの呼吸異常が検出される直前の被監視者Ｏｂが寝ている姿勢、及び、顔等の向きが写されている。これらは、呼吸異常の原因究明に重要な情報となる。図３及び図７を参照して、実施形態は、被監視者Ｏｂの呼吸異常が検出される前から、撮像部１２に被監視者Ｏｂの動画ＭＩを撮像させ、動画ＭＩをリングバッファ１４２に記憶する（ステップＳ２）。これにより、大容量の記憶装置を備えることなく、被監視者Ｏｂの呼吸異常が検出されたときより前の所定のタイミングで撮像されたフレームを、不揮発性記憶部１４１に記憶させることができる（ステップＳ７）。
【００７９】
効果３を説明する。図３及び図７を参照して、実施形態は、被監視者Ｏｂの健康状態を示す指標となる所定の指標を用いて、複数の種類の呼吸異常のそれぞれを示す複数の呼吸波形パターンの中から、１以上の呼吸波形パターンを選択する（ステップＳ１）。これにより、呼吸異常の呼吸波形パターンの種類を少なくできるので（絞り込むことができるので）、被監視者Ｏｂの呼吸信号の波形が、呼吸異常の呼吸波形パターンに該当するか否かの判定において（ステップＳ４）、誤判定を少なくすることができる。従って、本実施形態によれば、呼吸異常か否かの判定精度、及び、呼吸異常の種類の判定精度を向上させることができる。
【００８０】
効果４を説明する。図４及び図７を参照して、被監視者Ｏｂの呼吸信号の波形が、呼吸異常の呼吸波形パターンＰに該当するか否かの判定において（ステップＳ４）、波形パターンが似ていることを理由にして、誤判定を起こしやすい組み合わせが経験的に分かっている。呼吸波形パターンＰ−Ｃ（睡眠時無呼吸症候群）と呼吸波形パターンＰ−Ｄ（徐呼吸）との組み合わせ、及び、呼吸波形パターンＰ−Ｄ（徐呼吸）と呼吸波形パターンＰ−Ｉ（クスマウル呼吸）との組み合わせである。
【００８１】
被監視者Ｏｂが睡眠時無呼吸症候群である場合、一致判定部１１３（図３）は、被監視者Ｏｂの呼吸信号の波形が、呼吸波形パターンＰ−Ｃと一致すると判定すべきであるが、呼吸波形パターンＰ−Ｄと一致すると判定することがある。逆に、被監視者Ｏｂが徐呼吸である場合、一致判定部１１３は、被監視者Ｏｂの呼吸信号の波形が、呼吸波形パターンＰ−Ｄと一致すると判定すべきであるが、呼吸波形パターンＰ−Ｃと一致すると判定することがある。呼吸波形パターンＰ−Ｄと呼吸波形パターンＰ−Ｉとの組み合わせについても同じことが言える。
【００８２】
実施形態において、波形パターン選択部１１２は、表１に示す条件Ｃを用いて、呼吸波形パターンＰを選択するので（ステップＳ１）、呼吸波形パターンＰ−Ｃと呼吸波形パターンＰ−Ｄとを同時に選択しない場合がある。例えば、表１に示す条件Ｃ−４のみ該当するとき、呼吸波形パターンＰ−Ｃは選択されるが、呼吸波形パターンＰ−Ｄは選択されない。このような場合、一致判定部１１３が、被監視者Ｏｂの呼吸信号の波形は、呼吸波形パターンＰ−Ｃと一致すると判定すべきであるが、呼吸波形パターンＰ−Ｄと一致すると判定することは生じない。呼吸波形パターンＰ−Ｄと呼吸波形パターンＰ−Ｉとの組み合わせについても同じことが言える。
【００８３】
実施形態には、変形例１及び変形例２がある。変形例１から説明する。実施形態は、呼吸異常が検出される前の被監視者Ｏｂの画像を、不揮発性記憶部１４１に記憶させる。これに対して、変形例１は、呼吸異常が検出されたときの被監視者Ｏｂの画像を、不揮発性記憶部１４１に記憶させる。
【００８４】
図８は、変形例１に備えられるセンサ装置ＳＵの構成を示すブロック図である。図３に示す実施形態に備えられるセンサ装置ＳＵとの相違点を説明する。変形例１と実施形態とは、画像記録部１４の構成が異なる。変形例１において、呼吸異常検出部１１によって呼吸異常が検出されたとき、撮像制御部１３は、被監視者Ｏｂ−１を含む撮像対象の画像を、撮像部１２に撮像させる。記憶処理部１４３は、その画像を不揮発性記憶部１４１に記憶させる。変形例１によれば、リングバッファ１４２が不要となる。
【００８５】
変形例１に係る被監視者監視システムＭＳによって実行される呼吸異常検出及び画像記録について説明する。図９は、それを説明するフローチャートである。図７に示すフローチャートとの相違点は、以下の通りである。
【００８６】
変形例１は、ステップＳ２の替わりに、ステップＳ２ａを実行する。ステップＳ２ａにおいて、呼吸異常検出部１１は、被監視者Ｏｂ−１の呼吸信号を生成する。この処理は、ステップＳ２の呼吸信号の生成と同じである。
【００８７】
変形例１は、ステップＳ６の替わりに、ステップＳ６ａを実行する。ステップＳ６ａにおいて、ＳＵ通信ＩＦ部１６は、異常発生情報を管理サーバ装置ＳＶに送信する。この処理は、ステップＳ６と同じである。さらに、ステップＳ６ａにおいて、呼吸異常検出部１１が、被監視者Ｏｂ−１の呼吸停止を判定したとき（ステップＳ３でＹｅｓ）、又は、ステップＳ２ａで生成された呼吸信号が、呼吸波形パターンＰ−Ｃ（睡眠時無呼吸症候群）、呼吸波形パターンＰ−Ｆ（低呼吸）、及び、呼吸波形パターンＰ−Ｉ（クスマウル呼吸）のいずれかに該当すると判定したとき（ステップＳ４でＹｅｓ）、撮像制御部１３は、被監視者Ｏｂ−１を含む撮像対象の画像（静止画又は動画）を、撮像部１２に撮像させる。
【００８８】
変形例１は、ステップＳ７の替わりに、ステップＳ７ａを実行する。ステップＳ７ａにおいて、記憶処理部１４３は、ステップＳ６ａで撮像された画像を、不揮発性記憶部１４１に記憶させる。これにより、呼吸異常が検出されたときの被監視者Ｏｂ−１の画像が記録される。
【００８９】
変形例２を説明する。変形例２は、管理サーバ装置ＳＶが生体監視装置（呼吸異常検出装置）の機能を有する。図１０は、変形例２に備えられるセンサ装置ＳＵの構成を示すブロック図である。図１１は、変形例２に備えられる管理サーバ装置ＳＶの構成を示すブロック図である。図３及び図６に示す実施形態に備えられるセンサ装置ＳＵ及びサーバ装置ＳＶとの相違点を説明する。
【００９０】
実施形態において、呼吸異常検出部１１及び画像記録部１４が、センサ装置ＳＵに備えられる。これに対して、変形例２において、これらは、管理サーバ装置ＳＶに備えられる。ＳＵ制御処理部１５は、ＳＵ通信ＩＦ部１６に対して、ドップラ信号ＤＳ及び動画ＭＩを、管理サーバ装置ＳＶに送信する命令をする。ＳＵ通信ＩＦ部１６は、ドップラ信号ＤＳ及び動画ＭＩを、ＳＶ通信ＩＦ部３４と通信可能な通信信号に変更して、管理サーバ装置ＳＶに送信する。
【００９１】
実施形態において、ドップラセンサ部１０が、被監視者Ｏｂの生体信号を取得する取得部として機能する。これに対して、変形例２において、ＳＶ通信ＩＦ部３４が取得部の機能を有する。実施形態において、記憶処理部１４３が、被監視者Ｏｂの呼吸異常が検出されたとき、呼吸異常が検出されたときを含む時間帯中に、撮像部１２で撮像された被監視者Ｏｂの画像を取得する機能を有する。これに対して、変形例２において、ＳＶ通信ＩＦ部３４がその機能を有する。
【００９２】
（実施形態の纏め）
本実施形態の第１の態様に係る生体監視装置は、監視対象となる被監視者の生体信号を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記生体信号を基にして、前記被監視者の呼吸が異常か否かを検出する検出部と、記憶部と、前記検出部によって前記被監視者の呼吸異常が検出されたとき、前記呼吸異常が検出されたときを含む時間帯中に、撮像部で撮像された前記被監視者の画像を前記記憶部に記憶させる処理部と、を備える。
【００９３】
呼吸異常が検出されたときを含む時間帯中に、撮像部で撮像された被監視者の画像は、呼吸異常が検出される前に撮像部で撮像された被監視者の画像（第１の画像）、呼吸異常が検出されたときに撮像部で撮像された被監視者の画像（第２の画像）、呼吸異常が検出された後に撮像部で撮像された被監視者の画像（第３の画像）、これら全てを含む画像、これらの画像から選択された二つの画像（例えば、第１の画像と第２の画像）のいずれでもよい。
【００９４】
取得部は、例えば、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、前記生体信号として出力するドップラセンサ部を含む。
【００９５】
本実施形態の第１の態様に係る生体監視装置は、被監視者の呼吸異常を検出したとき、呼吸異常を検出したときを含む時間帯中に、撮像部で撮像された被監視者の画像を記憶部に記憶させる。この画像には、被監視者が寝ている姿勢、及び、顔等の向きが写されている。従って、本実施形態の第１の態様に係る生体監視装置によれば、被監視者の呼吸異常が検出されたとき、被監視者が寝ている姿勢、及び、顔等の向きに関する情報を取得できる。
【００９６】
上記構成において、前記撮像部に前記被監視者を継続的に撮像させる制御部と、リングバッファと、をさらに備え、前記処理部は、前記撮像部によって継続的に撮像された前記被監視者の画像を前記リングバッファに記憶させ、前記処理部は、前記検出部によって前記呼吸異常が検出されたとき、前記呼吸異常が検出されたときより前の所定のタイミングで撮像された前記被監視者の画像を、前記リングバッファから読み出して、前記記憶部に記憶させる。
【００９７】
被監視者の呼吸異常が検出されたときより前の所定のタイミングで撮像された画像（例えば、呼吸異常が検出されたときより５秒前に撮像された画像）には、被監視者の呼吸異常が検出される直前の被監視者が寝ている姿勢、及び、顔等の向きが写されている。これらは、呼吸異常の原因究明に重要な情報となる。この構成は、被監視者の呼吸異常が検出される前から、撮像部に被監視者を継続的に撮像させ、その画像をリングバッファに記憶する。これにより、大容量の記憶装置を備えることなく、被監視者の呼吸異常が検出されたときより前の所定のタイミングで撮像された画像を、記憶部に記憶させることができる。
【００９８】
上記構成において、前記検出部によって前記呼吸異常が検出されたとき、前記撮像部に前記被監視者の画像を撮像させる制御部をさらに備え、前記処理部は、前記検出部によって前記呼吸異常が検出されたときに前記撮像部が撮像した前記被監視者の画像を前記記憶部に記憶させる。
【００９９】
この構成は、被監視者の呼吸異常が検出されたとき、撮像部に被監視者の画像を撮像させ、この画像を記憶部に記憶させる。従って、リングバッファが不要となる。
【０１００】
上記構成において、前記処理部は、前記被監視者の画像に含まれる前記被監視者の像をシルエットにしたシルエット画像を生成し、前記シルエット画像を前記記憶部に記憶させる。
【０１０１】
シルエットとは、輪郭の中を単色で塗りつぶした像である。被監視者のシルエットからは、被監視者の顔が分からない。従って、記憶部に記憶された画像が流出する事態が発生しても、被監視者のプライバシーを守ることができる。シルエット画像から、被監視者が寝ている姿勢、及び、顔等の向きが分かるので、シルエット画像は、呼吸異常の原因究明の情報となる。
【０１０２】
本実施形態の第２の態様に係る生体監視方法は、監視対象となる被監視者の生体信号を取得する取得ステップと、前記取得ステップによって取得された前記生体信号を基にして、前記被監視者の呼吸が異常か否かを検出する検出ステップと、前記検出ステップによって前記被監視者の呼吸異常が検出されたとき、前記呼吸異常が検出されたときを含む時間帯中に、撮像部で撮像された前記被監視者の画像を記憶部に記憶させる処理ステップと、を備える。
【０１０３】
本実施形態の第２の態様に係る生体監視方法は、本実施形態の第１の態様に係る生体監視装置を方法の観点から規定しており、本実施形態の第１の態様に係る生体監視装置と同様の作用効果を有する。
【０１０４】
本実施形態の第３の態様に係る生体監視システムは、生体監視装置と端末装置とを備える生体監視システムであって、前記生体監視装置は、監視対象となる被監視者の生体信号を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記生体信号を基にして、前記被監視者の呼吸が異常か否かを検出する検出部と、記憶部と、前記検出部によって前記被監視者の呼吸異常が検出されたとき、前記呼吸異常が検出されたときを含む時間帯中に、撮像部で撮像された前記被監視者の画像を前記記憶部に記憶させる処理部と、前記検出部によって前記被監視者の呼吸異常が検出されたとき、前記時間帯中に前記撮像部で撮像された前記被監視者の画像を送信する送信部と、を備え、前記端末装置は、前記送信部によって送信された前記被監視者の画像を受信する受信部と、前記受信部によって受信された前記被監視者の画像を表示部に表示させる表示制御部と、を備える。
【０１０５】
本実施形態の第３の態様に係る生体監視システムは、本実施形態の第１の態様に係る生体監視装置をシステムの観点から規定しており、本実施形態の第１の態様に係る生体監視装置と同様の作用効果を有する。
【０１０６】
この出願は、２０１６年６月２９日に出願された日本国特許出願特願２０１６−１２８６４９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。
【０１０７】
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】
【０１０８】
本発明によれば、生体監視装置、生体監視方法及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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【国際調査報告】
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