(57)【要約】【課題】本発明は、人の心拍と呼吸による体動を検出するフィルム状のセンサと、体重を検出する荷重センサを床など人が接する所に設置する。この設置された範囲においては心拍および呼吸の計測する装置を身体に装着せずに心拍と呼吸および体重を計測し監視すると共に、心拍および呼吸に異変があれば通報する生体モニター通報装置の提供を目的とする。【解決手段】上記目的を達成するために本発明の生体モニター通報装置は、生体の体動を検出する体動センサと、体重を検出する荷重センサと、心拍信号を抽出する心拍フィルタ手段と、呼吸信号を抽出する呼吸フィルタ手段と、心拍信号および呼吸信号が消滅することで警報音を発する通報判断処理手段を有することを有することを特徴とすることを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の体動を検出し体動信号を出力する体動センサ手段と、前記生体の体重を検出し体重信号を出力する荷重センサ手段と、警報音を発する警報通報手段と、前記体動信号から前記生体の心拍による心拍信号を抽出する心拍フィルタ手段と、前記体動信号から前記生体の呼吸による呼吸信号を抽出する呼吸フィルタ手段と、前記体重信号の検出があることのもとに前記心拍信号および前記呼吸信号が消滅することで前記警報通報手段から前記警報音を発することの制御する通報判断処理手段を有することを特徴とする生体モニター通報装置。
【請求項２】
前記通報判断処理手段は、前記体重信号の検出があることのもとに前記心拍信号が消滅することで前記警報通報手段から前記警報音を発することの制御することを特徴とする請求項１記載の生体モニター通報装置。
【請求項３】
前記通報判断処理手段は、前記体重信号の検出があることのもとに前記呼吸信号が消滅することで前記警報通報手段から前記警報音を発することの制御することを特徴とする請求項１記載の生体モニター通報装置。
【請求項４】
前記警報通報手段手段は、公衆通信回線および無線電波を通して遠隔地へデータ情報で通報し警報を発することを特徴とする請求項１記載の生体モニター通報装置。
【請求項５】
請求項１記載の生体モニター装置において、前記体動センサ手段および前記荷重センサ手段は、共有する有限な面の範囲で重なり、生体の体動および体重を検出することを特徴とする生体モニター通報装置。
【請求項６】
請求項１記載の生体モニター装置において、さらに、前記心拍信号の周期を基に１分間換算での心拍数を算出して表示する心拍数表示演算手段を有する生体モニター通報装置。
【請求項７】
請求項１記載の生体モニター装置において、さらに、前記呼吸信号の周期を基に１分間換算での呼吸数を算出して表示する呼吸数表示演算手段を有する生体モニター通報装置。
【請求項８】
請求項１記載の生体モニター装置において、さらに、前記体重信号を基に数値化して表示する体重表示演算手段を有する生体モニター通報装置。
【請求項９】
前記体重表示演算手段は、前記生体の呼吸および心拍の合間を、前記呼吸信号および前記心拍信号から検出している期間で、前記荷重センサ手段の前記体重信号を基に数値化して表示することを特徴とする請求項１記載の生体モニター通報装置。
【請求項１０】
前記体重表示演算手段は、前記生体の呼吸の合間を、前記呼吸信号から検出している期間で、前記荷重センサ手段の前記体重信号を基に数値化して表示することを特徴とする請求項１記載の生体モニター通報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、生体の心拍と呼吸および体重を計測するとともに、心拍および呼吸の状態から異変を検出して通報する生体モニター通報装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】人が身体に異変が生じたことを通報するには、心拍および呼吸の異変から事態を察知して通報する装置が病院などで使用されている。この場合、心拍の計測は体表面に電極を貼り付けて心臓の動きによって生じる電圧電流を測る方法で計測する心電計や、光センサで血流量の変化から心拍を計測する方法などがある。呼吸の計測は鼻口にマスク状の装置を装着して出入りする空気量を計測する方法や、胸部に検出ベルトを装着して計測する方法がある。人が自ら緊急ボタンなどを押すことで通報する装置も使用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】身体の異変を察知するためには、常に心拍を計測する心電計の電極や、呼吸を計測する装置の鼻口マスクなどを身体に装着しなければならない。病院などでは必要不可欠なことであるが、一般に人が日常の生活する環境において、身体への計測装置の装着は不自由である。食事、睡眠時、さらには入浴時などと計測装置を装着したままでは困難である。また自ら緊急ボタンなどを押すことで通報する装置であっても、突然の急変では対応することが困難である。【０００４】そこで本発明は、人の心拍および呼吸による体動を検出するフィルム状のセンサと体重を検出する荷重センサを、同じ有限な面の範囲で検出するために重なり接する形状とする。この体動および体重を検出するセンサを、人が重力方向に接する所に設置する。このセンサが設置された範囲においては、心拍および呼吸の計測する心電計などの装置を身体に装着せずに、心拍と呼吸および体重の状態を計測し監視すると共に、体重の検出があって心拍および呼吸に異変があれば通報する生体モニター通報装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】上記目的を達成するために本発明の生体モニター通報装置は、生体の体動を検出し体動信号を出力する体動センサ手段と、前記生体の体重を検出し体重信号を出力する荷重センサ手段と、警報音を発する警報通報手段と、前記体動信号から前記生体の心拍による心拍信号を抽出する心拍フィルタ手段と、前記体動信号から前記生体の呼吸による呼吸信号を抽出する呼吸フィルタ手段と、前記体重信号の検出があることのもとに前記心拍信号および前記呼吸信号が消滅することで前記警報通報手段から前記警報音を発することの制御する通報判断処理手段を有することを特徴としている。【０００６】前記通報判断処理手段は前記体重信号の検出があることのもとに前記心拍信号が消滅することで前記警報通報手段から前記警報音を発することの制御することを特徴としている。【０００７】前記通報判断処理手段は前記体重信号の検出があることのもとに前記呼吸信号が消滅することで前記警報通報手段から前記警報音を発することの制御することを特徴としている。【０００８】前記警報通報手段手段は公衆通信回線および無線電波を通して遠隔地へデータ情報で通報し警報を発することを特徴としている。【０００９】前記体動センサ手段および前記荷重センサ手段は、共有する有限な面の範囲で重なり、生体の体動および体重を検出することを特徴としている。【００１０】前記心拍信号の周期を基に１分間換算での心拍数を算出して表示する心拍数表示演算手段を有することを特徴としている。【００１１】前記呼吸信号の周期を基に１分間換算での呼吸数を算出して表示する呼吸数表示演算手段を有することを特徴としている。【００１２】前記体重信号を基に数値化して表示する体重表示演算手段を有することを特徴としている。【００１３】前記体重表示演算手段は、前記生体の呼吸および心拍の合間を、前記呼吸信号および前記心拍信号から検出している期間で、前記荷重センサ手段の前記体重信号を基に数値化して表示することを特徴としている。【００１４】前記体重表示演算手段は、前記生体の呼吸の合間を、前記呼吸信号から検出している期間で前記荷重センサ手段の前記体重信号を基に数値化して表示することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】本発明によって、人が日常の生活する場所の床、廊下、居間、座席シートなどと、人が重力方向に接する所に設置することができる。設置させた範囲においては、心拍、呼吸を検出する計測装置を装着せずに無拘束となり、普段の生活の状態で心拍および呼吸の計測し監視することで身体の異変を察知し通報することができる。また防水対策を施すことにより、浴室、浴槽の中までも設置することができる。また人に限らず、犬や猫などと動物の心拍、呼吸による異変を察知し通報できる。心拍と呼吸と体重の計測から、心拍数と呼吸数と体重の表示および経過データの蓄積で健康管理ができる。さらに体重の計測に関しては、身体の静止状態で、さらに心拍および呼吸による荷重の揺らぎの最小点を検出することで精密な体重測定が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】本発明の生体モニター通報装置を、図面を基に説明する。図１は実施例における装置構成のセンサ概要を示す図である。人および動物などの生体において、心拍および呼吸による体動を検出する体動センサ１０と体重を検出する荷重センサ２０は、同じ有限な面の範囲で体動および体重を同時に検出するために重なり接する状態であり一体な構造とする。マット状の形体にすることで体動センサ１０および荷重センサ２０は、人が重力方向に接する所に設置することができる。体動センサ１０および荷重センサ２０を設置する位置関係は、重力方向に対しての上下関係をどちらでもよいとする。また体動センサ１０および荷重センサ２０と装置本体との間は延長ができる。【００１７】荷重センサ２０は、体重を検出、計測するために感圧導電ゴムのセンサであるが、ひずみゲージ、ロードセルなどにあって、静的な荷重を電圧や抵抗値などで出力する素子であることを特徴とするセンサを使用することもできる。体動センサ１０は、心拍および呼吸による体動を検出、計測するために、フィルム状のＰＶＤＦ（ＰｏｌｙＶｉｎｙｌｉＤｅｎｅ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）素材で作られた圧電センサであるが、ピエゾセンサ、変動荷重センサ、加速度センサなどにあって、体動による荷重、圧力、振動の動的な変化を電圧で出力する素子であることを特徴とするセンサを使用することもできる。また荷重センサ２０の検出能力が高精度であれば体動による振動に過敏に反応して荷重信号の出力に現れる。この荷重信号の出力を微分することで、体動センサ１０で得ようとする動的な荷重の体動信号として利用することもできる。【００１８】図２は、実施例における装置構成の異変検出の概要を示すブロック図である。心拍および呼吸による体動を体動センサ手段１００の体動センサ１１０で検出し体動信号として出力する。体重は体重センサ手段２００の加重センサ２１０で検出し体重信号として出力する。心拍フィルタ手段３００は、体動信号から心拍信号を抽出するために、体動信号を体動信号Ａ／Ｄ変換部３１０でアナログ信号からデジダル信号へと数量化を行なう。このデジタル信号に変換された体動信号は、心拍フィルタ演算ＣＰＵ部３２０で演算によるフィルタ処理により選別されて、再度アナログ信号の心拍信号として出力される。呼吸フィルタ手段４００は、体動信号から呼吸信号を抽出するために、体動信号を体動信号Ａ／Ｄ変換部４１０でアナログ信号からデジダル信号へと数量化を行なう。このデジタル信号に変換された体動信号は、呼吸フィルタ演算ＣＰＵ部４２０で演算によるフィルタ処理により選別されて、再度アナログ信号の呼吸信号として出力される。心拍フィルタ手段３００と呼吸フィルタ手段４００は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）による演算処理で行なうが、体動信号を抵抗、コンデンサ、コイル、オペアンプなどを使用してフィルタ回路を構成し心拍信号および呼吸信号を抽出することもできる。【００１９】通報判断処理手段５００は、心拍信号と呼吸信号および体重センサ手段２００からの体重信号を、心拍Ａ／Ｄ変換部５１０、呼吸Ａ／Ｄ変換部５２０および体重Ａ／Ｄ変換部５３０でアナログ信号からデジダル信号へと数量化を行なう。これらのデジダル信号を基に、判断���理ＣＰＵ部５４０で身体に異変が生じたかを判断して警報音を発することで通報する。呼吸信号および呼吸信号が消滅することで判断するが、事実に身体の心拍および呼吸が停止したことの状況と、体動センサ手段１００および体重センサ手段２００から離脱したこととの違いを判断するために、体重センサ手段２００からの体重信号の有無とで比較判断する。体重信号の検出が有り、心拍信号および呼吸信号の双方または一方が消滅すれば、事実に身体が異変を生じている事となり、警報通報手段６００のブザー６４０から警報音を発して通報する。また心拍信号および呼吸信号が消滅した状態と共に体重信号の検出が無しであれば、体動センサ手段１００および体重センサ手段２００から離脱したことであって、身体の異変では無いと判断する。【００２０】警報通報手段６００は、通報判断処理手段５００からの判断の制御信号により、警報音出力部６１０に繋がれたブザー６４０から警報音を発して通報する。さらに必要とすれば、無線通信部６３０による無線電波および公衆回線部６２０による一般公衆回線を通して遠隔地へと通報することが出来る。【００２１】図３は、実施例における装置構成の計測情報表示の概要を示すブロック図である。人の異変を検出のために、計測された心拍と呼吸および体重の生体信号を数値化し表示する。心拍数表示演算手段７００は、心拍フィルタ手段３００からの心拍信号を心拍Ａ／Ｄ変換部７１０でアナログ信号からデジダル信号へと数量化を行ない、心拍演算ＣＰＵ部７２０にて１分間当たりの心拍数の演算されて心拍表示器７３０で表示する。呼吸数表示演算手段８００は、呼吸フィルタ手段４００からの呼吸信号を呼吸Ａ／Ｄ変換部８１０でアナログ信号からデジダル信号へと数量化を行ない、呼吸演算ＣＰＵ部８２０にて１分間当たりの呼吸数の演算されて呼吸表示器８３０で表示する。【００２２】体重表示演算手段９００は、体重センサ手段２００からの体重信号を体重Ａ／Ｄ変換部９１０でアナログ信号からデジダル信号の数値による量子化を行ない、体重演算ＣＰＵ部９４０にて演算により数値化されて体重表示器９５０で表示する。また、呼吸および心拍による体動によって体重信号のゆらぎを取り除き、精度の高い体重表示を行なうために、体重演算ＣＰＵ部９４０にて心拍信号および呼吸信号の最小点でのタイミングで演算し数値化する。このために、心拍信号および呼吸信号を心拍Ａ／Ｄ変換部９２０、呼吸Ａ／Ｄ変換部９３０でアナログ信号からデジダル信号へと数量化して心拍演算ＣＰＵ部９４０へと渡し処理判断により数値化されて体重表示器９５０で表示する。【００２３】図４は、実施例における装置の全体構成の概要を示すブロック図である。Ａ／Ｄ変換機能を搭載したＣＰＵ（中央演算処理装置）３０で装置を構成する。体動センサ手段１００からの体動信号は、ＣＰＵ３０の体動信号Ａ／Ｄ変換部３１でアナログ信号からデジダル信号へと数量化されて体動信号データとする。体重センサ手段２００からの体重信号は、ＣＰＵ３０の体重信号Ａ／Ｄ変換部３２でアナログ信号からデジダル信号へと数量化されて体重信号データとする。数量化された体動信号データは、生体信号フィルタ手段４０の心拍フィルタ用演算ソフトウエア４１���よび呼吸フィルタ用演算ソフトウエア４２で、心拍信号データおよび呼吸信号データを抽出する。【００２４】心拍信号データと呼吸信号データおよび体重信号データを基に、通報判断処理手段６０の通報判断処理用演算ソフトウエア６１で身体に異変が生じたかを判断して警報音を発することで通報する。心拍信号データおよび呼吸信号データが消滅することで判断するが、事実に身体の心拍および呼吸が停止したことの状況と、体動センサ手段１００および体重センサ手段２００から離脱したこととの違いを判断するために、体重信号データの有無とで比較判断する。体重信号データの検出が有り、心拍信号データおよび呼吸信号データの双方または一方が消滅すれば、事実に身体が異変を生じている事となり、警報通報手段６００のブザー６４０から警報音を発して通報する。さらに必要とすれば、無線通信部６３０による無線電波および公衆回線部６２０による一般公衆回線を通して遠隔地へと通報することが出来る。また心拍信号データおよび呼吸信号データの消滅した状態と共に体重信号データの検出が無しであれば、体動センサ手段１００および体重センサ手段２００から離脱したことであって、身体の異変では無いと判断する。【００２５】心拍信号データを基に、心拍数表示演算手段５０の心拍数表示用ソフトウエア５１で１分間当たりの心拍数の演算されて心拍呼吸体重表示手段７０の表示器７１で表示する。呼吸信号データを基に、呼吸数表示演算手段５２の呼吸数表示用ソフトウエア５３で１分間当たりの呼吸数の演算されて心拍呼吸体重表示手段７０の表示器７１で表示する。体重信号データを基に、体重表示演算手段５４の体重表示用ソフトウエア５５で演算されて心拍呼吸体重表示手段７０の表示器７１で表示する。また、体重表示演算手段５４は呼吸および心拍による体動によって体重信号のゆらぎを取り除き、精度の高い体重表示を行なうために、心拍信号データおよび呼吸信号データから最小点となるタイミングを演算検出した時点での体重信号データを基に体重を演算して心拍呼吸体重表示手段７０の表示器７１で表示する。
【産業上の利用可能性】
【００２６】  本発明の生体モニター通報装置は、人が日常の生活する場所の床、廊下、居間、座席シートなどに容易に設置することができる。さらに防水対策を施すことにより浴室、浴槽の中までも設置することができる。普段の生活の状態で体調を監視し異変を察知すると通報することができる。また人に限らず、犬や猫などと動物も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】は、実施例における装置構成の概要を示す図である。
【図２】は、実施例における装置構成の異変検出の概要を示すブロック図である。
【図３】は、実施例における装置構成の計測情報表示の概要を示すブロック図である。
【図４】は、実施例における装置の全体構成の概要を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２８】  １０  体動センサ
２０  荷重センサ
３０  ＣＰＵ  Ａ／Ｄ変換機能を搭載した中央演算処理装置
３１  体動信号Ａ／Ｄ変換部
３２  体重信号Ａ／Ｄ変換部
４０  生体信号フィルタ手段
４１  心拍フィルタ用演算ソフトウエア
４２  呼吸フィルタ用演算ソフトウエア
５０  心拍数表示演算手段
５１  心拍数表示用ソフトウエア
５２  呼吸数表示演算手段
５３  呼吸数表示用ソフトウエア
５４  体重表示演算手段
５５  体重表示用ソフトウエア
６０  通報判断処理手段
６１  通報判断処理用演算ソフトウエア
７０  心拍呼吸体重表示手段
７１  表示器
１００  体動センサ手段
１１０  体動センサ
２００  加重センサ手段
２１０  加重センサ
３００  心拍フィルタ手段
３１０  体動信号Ａ／Ｄ変換部
３２０  心拍フィルタ演算ＣＰＵ部
４００  呼吸フィルタ手段
４１０  体動信号Ａ／Ｄ変換部
４２０  呼吸フィルタ演算ＣＰＵ部
５００  通報判断処理手段
５１０  心拍Ａ／Ｄ変換部
５２０  呼吸Ａ／Ｄ変換部
５３０  体重Ａ／Ｄ変換部
５４０  判断処理ＣＰＵ部
６００  警報通報手段
６１０  警報音出力部
６２０  公衆回線部
６３０  無線通信部
６４０  ブザー
７００  心拍数表示演算手段
７１０  心拍Ａ／Ｄ変換部
７２０  心拍演算ＣＰＵ部
７３０  心拍表示器
８００  呼吸数表示演算手段
８１０  呼吸Ａ／Ｄ変換部
８２０  呼吸演算ＣＰＵ部
８３０  呼吸表示器
９００  体重表示演算手段
９１０  体重Ａ／Ｄ変換部
９２０  心拍Ａ／Ｄ変換部
９３０  呼吸Ａ／Ｄ変換部
９４０  体重演算ＣＰＵ部
９５０  体重表示器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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