JP2003000552A - 生体生理検出装置 - Google Patents
生体生理検出装置Info
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被験者が滞在するベッドの荷重を測定するこ
とによって、被験者の生体生理情報を検出することので
きる生体生理検出装置を提供する。 【解決手段】 被験者が滞在するベッド１の荷重を測定
し、この測定された荷重の変動を示す波形から周波数及
び変動の大きさ（振幅）を求め、これらのデータに基づ
いて被験者の生体生理情報を検出する。
とによって、被験者の生体生理情報を検出することので
きる生体生理検出装置を提供する。 【解決手段】 被験者が滞在するベッド１の荷重を測定
し、この測定された荷重の変動を示す波形から周波数及
び変動の大きさ（振幅）を求め、これらのデータに基づ
いて被験者の生体生理情報を検出する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】この発明は、ベッドに寝たき
りの状態にある被験者の生体生理状態、例えば体重、呼
吸数、脈拍数、咳、寝返り等を検出する生体生理検出装
置に関する。
りの状態にある被験者の生体生理状態、例えば体重、呼
吸数、脈拍数、咳、寝返り等を検出する生体生理検出装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ベッドに寝たきりの状態にある被
験者の体重測定は、介護者等の手によって被験者を秤皿
等に乗せて測定しており、透析中の体重変化は循環量を
透析器で測定し算出していた。
験者の体重測定は、介護者等の手によって被験者を秤皿
等に乗せて測定しており、透析中の体重変化は循環量を
透析器で測定し算出していた。
【０００３】また、生体生理測定は、呼吸センサ、脈拍
センサを被験者に取り付けて測定する必要があった。こ
の種の生体モニタ装置として、特願平１０−１１０４６
５号が開示する生体モニタ装置がある。この生体モニタ
装置は、カード型の本体に、脈波を検出するための発光
部と受光部、心電図、体脂肪率及び皮膚抵抗の少なくと
も一つを検出する電極、体温や皮膚温を検出するための
温度検出部、心拍や呼吸による体表面の振動と身体動作
による体動の少なくとも一つを検出するための振動検出
部を備えているものである。
センサを被験者に取り付けて測定する必要があった。こ
の種の生体モニタ装置として、特願平１０−１１０４６
５号が開示する生体モニタ装置がある。この生体モニタ
装置は、カード型の本体に、脈波を検出するための発光
部と受光部、心電図、体脂肪率及び皮膚抵抗の少なくと
も一つを検出する電極、体温や皮膚温を検出するための
温度検出部、心拍や呼吸による体表面の振動と身体動作
による体動の少なくとも一つを検出するための振動検出
部を備えているものである。
【０００４】
【発明が解決しようする課題】しかしながら、従来の体
重測定では、介護者への負担が大きく、どうしても男手
が必要となるという問題点を有し、また、生体モニタ装
置を身体に取り付けて測定する場合、被験者の煩わしさ
を助長するという問題点があった。
重測定では、介護者への負担が大きく、どうしても男手
が必要となるという問題点を有し、また、生体モニタ装
置を身体に取り付けて測定する場合、被験者の煩わしさ
を助長するという問題点があった。
【０００５】このため、この発明は、被験者が滞在する
ベッドの荷重を測定することによって、被験者の生体整
理情報を検出することのできる生体生理検出装置を提供
することにある。
ベッドの荷重を測定することによって、被験者の生体整
理情報を検出することのできる生体生理検出装置を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】よって、この発明は、図
１に示すように、被験者が滞在するベッド１の荷重を測
定する荷重測定手段１００と、該荷重測定手段１００に
よって測定された荷重の変動状態を検出する荷重変動検
出手段１１０と、該荷重変動検出手段１１０によって検
出された荷重の変動状態に基づいて周波数分布を演算す
る周波数演算手段１２０と、前記荷重変動検出手段１１
０によって検出された荷重の変動の大きさを検出する変
動量検出手段１３０と、前記周波数演算手段１２０によ
って演算された周波数分布及び前記変動量検出手段１３
０によって検出された荷重の大きさから、被験者の生体
生理データを求める生体生理状態検出手段１４０を具備
することにある。
１に示すように、被験者が滞在するベッド１の荷重を測
定する荷重測定手段１００と、該荷重測定手段１００に
よって測定された荷重の変動状態を検出する荷重変動検
出手段１１０と、該荷重変動検出手段１１０によって検
出された荷重の変動状態に基づいて周波数分布を演算す
る周波数演算手段１２０と、前記荷重変動検出手段１１
０によって検出された荷重の変動の大きさを検出する変
動量検出手段１３０と、前記周波数演算手段１２０によ
って演算された周波数分布及び前記変動量検出手段１３
０によって検出された荷重の大きさから、被験者の生体
生理データを求める生体生理状態検出手段１４０を具備
することにある。
【０００７】したがって、この発明によれば、被験者が
滞在するベッド１の荷重を測定し、この測定された荷重
の変動を示す波形から周波数及び変動の大きさ（振幅）
を求め、これらのデータに基づいて被験者の生体生理情
報を得ることができるものである。
滞在するベッド１の荷重を測定し、この測定された荷重
の変動を示す波形から周波数及び変動の大きさ（振幅）
を求め、これらのデータに基づいて被験者の生体生理情
報を得ることができるものである。
【０００８】また、前記生体生理状態検出手段１４０
は、前記周波数演算手段１２０によって演算された周波
数分布に基づいて第１の周波数領域に顕著に現れた周波
数を呼吸数の基本波周波数として設定すると共に、これ
を被験者の呼吸数とする呼吸数判定手段を具備すること
が望ましい。
は、前記周波数演算手段１２０によって演算された周波
数分布に基づいて第１の周波数領域に顕著に現れた周波
数を呼吸数の基本波周波数として設定すると共に、これ
を被験者の呼吸数とする呼吸数判定手段を具備すること
が望ましい。
【０００９】さらに、前記生体生理状態検出手段１４０
は、前記周波数演算手段１２０によって演算された周波
数分布から、呼吸数判定手段によって判定された呼吸数
の基本波周波数の高調波成分を除外し、前記第１の周波
数領域よりも高い第２の周波数領域に顕著に現れた周波
数を脈拍数の基本波周波数とし、これ被験者の脈拍吸と
する脈拍数判定手段を具備することが望ましい。
は、前記周波数演算手段１２０によって演算された周波
数分布から、呼吸数判定手段によって判定された呼吸数
の基本波周波数の高調波成分を除外し、前記第１の周波
数領域よりも高い第２の周波数領域に顕著に現れた周波
数を脈拍数の基本波周波数とし、これ被験者の脈拍吸と
する脈拍数判定手段を具備することが望ましい。
【００１０】さらにまた、前記生体生理状態検出手段１
４０は、前記荷周波数演算手段１２０によって演算され
た周波数分布から、前記第２の周波数領域よりも高い第
３の周波数領域が増大した場合に、被験者が鼾をかいて
いると判定する鼾判定手段を具備することが望ましい。
４０は、前記荷周波数演算手段１２０によって演算され
た周波数分布から、前記第２の周波数領域よりも高い第
３の周波数領域が増大した場合に、被験者が鼾をかいて
いると判定する鼾判定手段を具備することが望ましい。
【００１１】また、前記生体生理状態検出手段１４０
は、前記変動量検出手段１３０によって検出された荷重
の変動量が、突発的に大きくなった場合に被験者が咳を
したと判定する咳判定手段を具備することが望ましい。
は、前記変動量検出手段１３０によって検出された荷重
の変動量が、突発的に大きくなった場合に被験者が咳を
したと判定する咳判定手段を具備することが望ましい。
【００１２】さらに、前記生体生理状態検出手段１４０
は、前記変動検出手段１３０によって検出された荷重の
変動量が、所定値以上である場合に、被験者が寝返りを
したと判定する寝返り判定手段とを具備することが望ま
しい。
は、前記変動検出手段１３０によって検出された荷重の
変動量が、所定値以上である場合に、被験者が寝返りを
したと判定する寝返り判定手段とを具備することが望ま
しい。
【００１３】さらにまた、前記荷重測定手段１００は、
被験者が滞在するベッドの４角の荷重を測定する少なく
とも４つの荷重センサーからなることが望ましく、この
場合には、前記生体生理状態検出手段１４０は、前記荷
重測定手段１００の少なくとも４つの荷重センサーから
の荷重信号によって被験者の重心の移動を検出する重心
移動検出手段と、該重心移動検出手段によって重心の移
動が検出された場合に被験者が寝返りしたと判定する寝
返り判定手段とを具備することが望ましい。
被験者が滞在するベッドの４角の荷重を測定する少なく
とも４つの荷重センサーからなることが望ましく、この
場合には、前記生体生理状態検出手段１４０は、前記荷
重測定手段１００の少なくとも４つの荷重センサーから
の荷重信号によって被験者の重心の移動を検出する重心
移動検出手段と、該重心移動検出手段によって重心の移
動が検出された場合に被験者が寝返りしたと判定する寝
返り判定手段とを具備することが望ましい。
【００１４】さらに、前記寝返り判定手段により、寝返
りが所定時間検出されない場合に警報を発する警報手段
１６０を具備することが望ましい。
りが所定時間検出されない場合に警報を発する警報手段
１６０を具備することが望ましい。
【００１５】さらにまた、前記生体生理状態検出手段１
４０によって検出された生体生理データを送信する通信
手段１５０を具備することが望ましい。これによって、
生体生理データを介護センター、看護婦センター、病院
等の管理センター１７０に
４０によって検出された生体生理データを送信する通信
手段１５０を具備することが望ましい。これによって、
生体生理データを介護センター、看護婦センター、病院
等の管理センター１７０に
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００１７】図２で示すように、この発明の実施の形態
では、被験者が滞在するベッド１の４つの脚部２の端部
に、脚部２に係る荷重を検出する荷重検出センサ３（３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）が装着され、それぞれの荷重検
出センサ３からの信号は、ユニットボックス４内に設け
られた信号処理回路５に伝達されて処理され、警報信
号、通信信号、表示信号等として出力されるものであ
る。
では、被験者が滞在するベッド１の４つの脚部２の端部
に、脚部２に係る荷重を検出する荷重検出センサ３（３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）が装着され、それぞれの荷重検
出センサ３からの信号は、ユニットボックス４内に設け
られた信号処理回路５に伝達されて処理され、警報信
号、通信信号、表示信号等として出力されるものであ
る。
【００１８】前記信号処理回路５は、例えば図３に示す
ように、前記荷重検出センサ３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄ）からの荷重変動の微小信号を加算して増幅する加算
回路６と、この加算回路６からの信号及び前記荷重検出
センサ３からのアナログ信号をデジタル信号に変換する
ＡＤ変換回路７と、ＡＤ変換回路７から出力された荷重
のデジタル信号、スイッチユニット９からの設定信号及
び／又は通信ユニット１０を介して入力される外部から
の指令等に基づいて所定の信号処理を実行し、生体生理
情報信号を出力するコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）８
と、コントロールユニット８からの生体生理情報信号に
基づいて生体生理情報（体重、呼吸数、脈拍数、鼾、寝
返り等）を表示する表示ユニット１１と、生体整理情報
信号に基づく生体生理情報に異常がある場合に警報を発
する警報ユニット１２とによって少なくとも構成され
る。
ように、前記荷重検出センサ３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄ）からの荷重変動の微小信号を加算して増幅する加算
回路６と、この加算回路６からの信号及び前記荷重検出
センサ３からのアナログ信号をデジタル信号に変換する
ＡＤ変換回路７と、ＡＤ変換回路７から出力された荷重
のデジタル信号、スイッチユニット９からの設定信号及
び／又は通信ユニット１０を介して入力される外部から
の指令等に基づいて所定の信号処理を実行し、生体生理
情報信号を出力するコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）８
と、コントロールユニット８からの生体生理情報信号に
基づいて生体生理情報（体重、呼吸数、脈拍数、鼾、寝
返り等）を表示する表示ユニット１１と、生体整理情報
信号に基づく生体生理情報に異常がある場合に警報を発
する警報ユニット１２とによって少なくとも構成され
る。
【００１９】さらに、前記コントロールユニット８にお
いて実行される処理について説明すると、前記荷重検出
センサー３によって検出された荷重データＷｂに基づい
て検出値の変動波形が演算される。この処理は、例え
ば、図４のフローチャートで示されるものである。ステ
ップ４０から定期的且つ連続的に開始されるこのフロー
チャートは、ステップ４２において前記検出値Ｗｂを読
み込み、ステップ４４においてこの検出値Ｗｂを蓄積す
る。この処理は、開始から所定時間ｔ１の間継続して行
われ、所定時間ｔ１経過後にステップ４８に進んで検出
値の変動波形（時系列データ）を演算する。これによっ
て求めらた荷重の変動波形（時系列データ）は、例えば
図５で示されるものである。また、前記検出値Ｗｂから
被験者の体重、体重の変動を単純に測定することができ
る。
いて実行される処理について説明すると、前記荷重検出
センサー３によって検出された荷重データＷｂに基づい
て検出値の変動波形が演算される。この処理は、例え
ば、図４のフローチャートで示されるものである。ステ
ップ４０から定期的且つ連続的に開始されるこのフロー
チャートは、ステップ４２において前記検出値Ｗｂを読
み込み、ステップ４４においてこの検出値Ｗｂを蓄積す
る。この処理は、開始から所定時間ｔ１の間継続して行
われ、所定時間ｔ１経過後にステップ４８に進んで検出
値の変動波形（時系列データ）を演算する。これによっ
て求めらた荷重の変動波形（時系列データ）は、例えば
図５で示されるものである。また、前記検出値Ｗｂから
被験者の体重、体重の変動を単純に測定することができ
る。
【００２０】図６で示すフローチャートは、前記荷重の
変動波形（時系列データ）から各種の生体生理情報を検
出する生体生理情報検出処理の一例を示すものである。
ステップ５０から始まる生体生理情報検出処理におい
て、ステップ５２において前述したフローチャートにお
いて演算された変動波形（時系列データ）が読み込ま
れ、ステップ５４において、例えばＦＦＴ法等によって
周波数解析がなされ、例えば図７に示すような周波数グ
ラフが得られる。
変動波形（時系列データ）から各種の生体生理情報を検
出する生体生理情報検出処理の一例を示すものである。
ステップ５０から始まる生体生理情報検出処理におい
て、ステップ５２において前述したフローチャートにお
いて演算された変動波形（時系列データ）が読み込ま
れ、ステップ５４において、例えばＦＦＴ法等によって
周波数解析がなされ、例えば図７に示すような周波数グ
ラフが得られる。
【００２１】そして、ステップ５６において、低い周波
数帯域（例えば、０．０１〜１Ｈｚ）の中で突出する周
波数を選択し、これを呼吸数Ｆｂとして検出し、ステッ
プ５８においてこの呼吸数Ｆｂを、例えば前回の呼吸数
又は所定の値と比較し、「問題ない」と判定（正常）さ
れた場合には、次なるステップ６０に進む。また、この
呼吸数Ｆｂに異常が見られる場合、例えば、前回の検出
値に対して非常に少なくなった場合又は多くなった場
合、所定の値よりも非常に大きくなった場合又は小さく
なった場合には、ステップ７６に進んで警報を発信す
る。尚、このフローチャートでは、ステップ７６による
警報の発信後、ステップ７８に進んでデータを送信して
この警報が発せられたことを、看護センター等に送信す
るようになっているが、検出を続行するために、ステッ
プ６０に進むようにしても良いものである。
数帯域（例えば、０．０１〜１Ｈｚ）の中で突出する周
波数を選択し、これを呼吸数Ｆｂとして検出し、ステッ
プ５８においてこの呼吸数Ｆｂを、例えば前回の呼吸数
又は所定の値と比較し、「問題ない」と判定（正常）さ
れた場合には、次なるステップ６０に進む。また、この
呼吸数Ｆｂに異常が見られる場合、例えば、前回の検出
値に対して非常に少なくなった場合又は多くなった場
合、所定の値よりも非常に大きくなった場合又は小さく
なった場合には、ステップ７６に進んで警報を発信す
る。尚、このフローチャートでは、ステップ７６による
警報の発信後、ステップ７８に進んでデータを送信して
この警報が発せられたことを、看護センター等に送信す
るようになっているが、検出を続行するために、ステッ
プ６０に進むようにしても良いものである。
【００２２】上述の呼吸数の検出の後、ステップ６０で
は脈拍数Ｆｐの検出が行われる。この場合、呼吸数Ｆｐ
を基本波としてその高調波成分（２，３倍の成分）を前
述して周波数グラフから除外し、所定の周波数範囲
（０．５〜３Ｈｚ）に突出する周波数を選択し、脈拍数
Ｆｐを検出する。そして、ステップ６２において、この
脈拍数Ｆｐを、例えば前回の脈拍数又は所定の値と比較
し、「問題ない」と判定（正常）された場合には、次な
るステップ６４に進む。また、この脈拍数Ｆｐに異常が
見られる場合、例えば、前回の検出値に対して非常に少
なくなった場合又は多くなった場合、所定の値よりも非
常に大きくなった場合又は小さくなった場合には、ステ
ップ７６に進んで警報を発信する。尚、前述の場合と同
様に、このフローチャートでは、ステップ７６による警
報の発信後、ステップ７８に進んでデータを送信してこ
の警報が発せられたことを、看護センター等に送信する
ようになっているが、検出を続行するために、次なるス
テップ６４に進むようにしても良いものである。
は脈拍数Ｆｐの検出が行われる。この場合、呼吸数Ｆｐ
を基本波としてその高調波成分（２，３倍の成分）を前
述して周波数グラフから除外し、所定の周波数範囲
（０．５〜３Ｈｚ）に突出する周波数を選択し、脈拍数
Ｆｐを検出する。そして、ステップ６２において、この
脈拍数Ｆｐを、例えば前回の脈拍数又は所定の値と比較
し、「問題ない」と判定（正常）された場合には、次な
るステップ６４に進む。また、この脈拍数Ｆｐに異常が
見られる場合、例えば、前回の検出値に対して非常に少
なくなった場合又は多くなった場合、所定の値よりも非
常に大きくなった場合又は小さくなった場合には、ステ
ップ７６に進んで警報を発信する。尚、前述の場合と同
様に、このフローチャートでは、ステップ７６による警
報の発信後、ステップ７８に進んでデータを送信してこ
の警報が発せられたことを、看護センター等に送信する
ようになっているが、検出を続行するために、次なるス
テップ６４に進むようにしても良いものである。
【００２３】ステップ６４では、鼾の検出が行われる。
図８に示すように、高い周波数領域（１Ｈｚ以上）に山
Ｆｓが見られる場合には鼾として検出する。そして、ス
テップ６６ではこの鼾が正常か否かの判定を行う。例え
ば、鼾が所定の間隔で、ある程度規則正しく検出される
場合には正常と判定し、また、鼾が不規則に変化した
り、異常に大きい場合、所定時間停止する状態がある場
合には、異常と判定する。これによって、正常の場合に
は、次なるステップ６８に進み、異常の場合には、前述
と同様にステップ７６に進むものである。
図８に示すように、高い周波数領域（１Ｈｚ以上）に山
Ｆｓが見られる場合には鼾として検出する。そして、ス
テップ６６ではこの鼾が正常か否かの判定を行う。例え
ば、鼾が所定の間隔で、ある程度規則正しく検出される
場合には正常と判定し、また、鼾が不規則に変化した
り、異常に大きい場合、所定時間停止する状態がある場
合には、異常と判定する。これによって、正常の場合に
は、次なるステップ６８に進み、異常の場合には、前述
と同様にステップ７６に進むものである。
【００２４】ステップ６８では、咳の検出が行われる。
例えば、周波数グラフが、図９で示すように、全体的に
大きな山Ｆｃが検出された場合には、被験者が咳をした
ことが検出される。ステップ７０では、咳の判定が行わ
れる。例えば、被験者が咳を連続してした場合には、異
常であるとしてステップ７６に進み、咳が検出されない
場合には、正常として次なるステップ７２に進む。ま
た、被験者が咳をした場合の判定は、図１０で示すよう
に、前述した変動波形（時系列データ）の振幅が大きく
変化した部分Ｆｃ’が検出された場合に、被験者が席を
したと判定するようにしても良いものである。
例えば、周波数グラフが、図９で示すように、全体的に
大きな山Ｆｃが検出された場合には、被験者が咳をした
ことが検出される。ステップ７０では、咳の判定が行わ
れる。例えば、被験者が咳を連続してした場合には、異
常であるとしてステップ７６に進み、咳が検出されない
場合には、正常として次なるステップ７２に進む。ま
た、被験者が咳をした場合の判定は、図１０で示すよう
に、前述した変動波形（時系列データ）の振幅が大きく
変化した部分Ｆｃ’が検出された場合に、被験者が席を
したと判定するようにしても良いものである。
【００２５】そして、ステップ７２では、被験者が寝返
りをしたか否かが判定される。この場合、図１１で示す
ように、前述した咳の場合よりも変動波形（時系列デー
タ）の振幅の変化が大きく、さらに変化の周期が大きい
場合には、被験者が寝返りをしたと判定することができ
るものである。そして、ステップ７４では、被験者の寝
返り状態の判定が行われる。この判定は、例えば、所定
時間寝返りが判定されない場合には、床ずれの可能性が
たかくなることから、異常と判定してステップ７６に進
んで警報を発する。
りをしたか否かが判定される。この場合、図１１で示す
ように、前述した咳の場合よりも変動波形（時系列デー
タ）の振幅の変化が大きく、さらに変化の周期が大きい
場合には、被験者が寝返りをしたと判定することができ
るものである。そして、ステップ７４では、被験者の寝
返り状態の判定が行われる。この判定は、例えば、所定
時間寝返りが判定されない場合には、床ずれの可能性が
たかくなることから、異常と判定してステップ７６に進
んで警報を発する。
【００２６】以上のように、各生体生理情報を検出した
後、ステップ７８においてそれらのデータを、電話回
線、無線等の通信手段を介して、介護センター、病院等
に送信し、ステップ８０から制御の最初に回帰するもの
である。
後、ステップ７８においてそれらのデータを、電話回
線、無線等の通信手段を介して、介護センター、病院等
に送信し、ステップ８０から制御の最初に回帰するもの
である。
【００２７】図１２は、前述した寝返りを検出する別の
方法を開示する。図１２（ａ）で示すフローチャートに
おいて、ステップ７２１は、前記４つの荷重検出センサ
ー３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって検出された荷重Ｗ
ａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄから被験者の重心位置Ｗｐを演算
するもので、図１２（ｂ）で示すように、それぞれの荷
重をベクトル合成することで容易に得られる。ステップ
７２２では、この演算された重心位置Ｗｐを今回の値Ｗ
ｐ（ｎ）とし、前回の値Ｗｐ（ｎ−１）と比較し、今回
の値Ｗｐ（ｎ）と前回の値Ｗｐ（ｎ−１）が等しくない
場合には、被験者の寝返りしたと判定し、ステップ７２
３において被験者の寝返りが検出されたものとするもの
である。尚、今回の値Ｗｐ（ｎ）と前回の値Ｗｐ（ｎ−
１）が等しい場合には、ステップ７２３を迂回し、被験
者の寝返りが検出されないとするものである。
方法を開示する。図１２（ａ）で示すフローチャートに
おいて、ステップ７２１は、前記４つの荷重検出センサ
ー３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって検出された荷重Ｗ
ａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄから被験者の重心位置Ｗｐを演算
するもので、図１２（ｂ）で示すように、それぞれの荷
重をベクトル合成することで容易に得られる。ステップ
７２２では、この演算された重心位置Ｗｐを今回の値Ｗ
ｐ（ｎ）とし、前回の値Ｗｐ（ｎ−１）と比較し、今回
の値Ｗｐ（ｎ）と前回の値Ｗｐ（ｎ−１）が等しくない
場合には、被験者の寝返りしたと判定し、ステップ７２
３において被験者の寝返りが検出されたものとするもの
である。尚、今回の値Ｗｐ（ｎ）と前回の値Ｗｐ（ｎ−
１）が等しい場合には、ステップ７２３を迂回し、被験
者の寝返りが検出されないとするものである。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ベッドの荷重を測定することによって被験者の生体
整理情報を検出することができるために、被験者に検出
器具を取り付けたり、被験者を移動させることがないの
で、被験者の不快感を助長することがなく、また被験者
がベッドに滞在している間、継続して被験者の状態をト
レースすることができるものである。
ば、ベッドの荷重を測定することによって被験者の生体
整理情報を検出することができるために、被験者に検出
器具を取り付けたり、被験者を移動させることがないの
で、被験者の不快感を助長することがなく、また被験者
がベッドに滞在している間、継続して被験者の状態をト
レースすることができるものである。
【００２９】さらに、検出された生体生理情報に異常が
ある場合には、警報を発することができるので、介護者
が安心して休憩を取ることができ、さらに情報をセンタ
ーに通信できるので、常に被験者の状態を把握できるの
で、被験者に異常が合った場合に迅速に対応することで
きるものである。
ある場合には、警報を発することができるので、介護者
が安心して休憩を取ることができ、さらに情報をセンタ
ーに通信できるので、常に被験者の状態を把握できるの
で、被験者に異常が合った場合に迅速に対応することで
きるものである。
【図１】本願発明の構成を示したブロック構成図であ
る。
る。
【図２】本願発明の実施の形態に係る装置の概略構成図
である。
である。
【図３】本願発明の実施の形態に係る信号処理回路のブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図４】本願発明の実施の形態に係る信号処理における
検出値変動波形の演算を示すフローチャート図である。
検出値変動波形の演算を示すフローチャート図である。
【図５】検出波変動波形（時系列データ）の一例を示し
たグラフ図である。
たグラフ図である。
【図６】本願発明の実施の形態に係る生体整理情報の検
出処理を示したフローチャート図である。
出処理を示したフローチャート図である。
【図７】周波数分析の一例を示した特性図である。
【図８】被験者が鼾をかいた場合の特性図である。
【図９】被験者が咳をした場合の特性図である。
【図１０】被験者が咳をした場合の波形を示した図であ
る。
る。
【図１１】被験者が寝返りをした場合の波形を示した図
である。
である。
【図１２】（ａ）は、寝返り検出するの他の実施の形態
を示したフローチャート図であり、（ｂ）は重心位置の
移動を示した説明図である。
を示したフローチャート図であり、（ｂ）は重心位置の
移動を示した説明図である。
１ ベッド
２ 脚部
３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ） 荷重検出センサ
４ ユニットボックス
５ 信号処理回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１１月１日（２００１．１１．
１）
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】このため、この発明は、被験者が滞在する
ベッドの荷重を測定することによって、被験者の生体生
理情報を検出することのできる生体生理検出装置を提供
することにある。
ベッドの荷重を測定することによって、被験者の生体生
理情報を検出することのできる生体生理検出装置を提供
することにある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】さらに、前記生体生理状態検出手段１４０
は、前記周波数演算手段１２０によって演算された周波
数分布から、呼吸数判定手段によって判定された呼吸数
の基本波周波数の高調波成分を除外し、前記第１の周波
数領域よりも高い第２の周波数領域に顕著に現れた周波
数を脈拍数の基本波周波数とし、これを被験者の脈拍数
とする脈拍数判定手段を具備することが望ましい。
は、前記周波数演算手段１２０によって演算された周波
数分布から、呼吸数判定手段によって判定された呼吸数
の基本波周波数の高調波成分を除外し、前記第１の周波
数領域よりも高い第２の周波数領域に顕著に現れた周波
数を脈拍数の基本波周波数とし、これを被験者の脈拍数
とする脈拍数判定手段を具備することが望ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】さらにまた、前記生体生理状態検出手段１
４０によって検出された生体生理データを送信する通信
手段１５０を具備することが望ましい。これによって、
生体生理データを、介護センター、看護婦センター、病
院等の管理センター１７０に即座に送信することができ
るので、迅速な対応が可能となる。
４０によって検出された生体生理データを送信する通信
手段１５０を具備することが望ましい。これによって、
生体生理データを、介護センター、看護婦センター、病
院等の管理センター１７０に即座に送信することができ
るので、迅速な対応が可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】前記信号処理回路５は、例えば図３に示す
ように、前記荷重検出センサ３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄ）からの荷重変動の微小信号を加算して増幅する加算
回路６と、この加算回路６からの信号及び前記荷重検出
センサ３からのアナログ信号をデジタル信号に変換する
ＡＤ変換回路７と、ＡＤ変換回路７から出力された荷重
のデジタル信号、スイッチユニット９からの設定信号及
び／又は通信ユニット１０を介して入力される外部から
の指令等に基づいて所定の信号処理を実行し、生体生理
情報信号を出力するコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）８
と、コントロールユニット８からの生体生理情報信号に
基づいて生体生理情報（体重、呼吸数、脈拍数、鼾、寝
返り等）を表示する表示ユニット１１と、生体生理情報
信号に基づく生体生理情報に異常がある場合に警報を発
する警報ユニット１２とによって少なくとも構成され
る。
ように、前記荷重検出センサ３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄ）からの荷重変動の微小信号を加算して増幅する加算
回路６と、この加算回路６からの信号及び前記荷重検出
センサ３からのアナログ信号をデジタル信号に変換する
ＡＤ変換回路７と、ＡＤ変換回路７から出力された荷重
のデジタル信号、スイッチユニット９からの設定信号及
び／又は通信ユニット１０を介して入力される外部から
の指令等に基づいて所定の信号処理を実行し、生体生理
情報信号を出力するコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）８
と、コントロールユニット８からの生体生理情報信号に
基づいて生体生理情報（体重、呼吸数、脈拍数、鼾、寝
返り等）を表示する表示ユニット１１と、生体生理情報
信号に基づく生体生理情報に異常がある場合に警報を発
する警報ユニット１２とによって少なくとも構成され
る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】上述の呼吸数の検出の後、ステップ６０で
は脈拍数Ｆｐの検出が行われる。この場合、呼吸数Ｆｐ
を基本波としてその高調波成分（２，３倍の成分）を前
述した周波数グラフから除外し、所定の周波数範囲
（０．５〜３Ｈｚ）に突出する周波数を選択し、脈拍数
Ｆｐを検出する。そして、ステップ６２において、この
脈拍数Ｆｐを、例えば前回の脈拍数又は所定の値と比較
し、「問題ない」と判定（正常）された場合には、次な
るステップ６４に進む。また、この脈拍数Ｆｐに異常が
見られる場合、例えば、前回の検出値に対して非常に少
なくなった場合又は多くなった場合、所定の値よりも非
常に大きくなった場合又は小さくなった場合には、ステ
ップ７６に進んで警報を発信する。尚、前述の場合と同
様に、このフローチャートでは、ステップ７６による警
報の発信後、ステップ７８に進んでデータを送信してこ
の警報が発せられたことを、看護センター等に送信する
ようになっているが、検出を続行するために、次なるス
テップ６４に進むようにしても良いものである。
は脈拍数Ｆｐの検出が行われる。この場合、呼吸数Ｆｐ
を基本波としてその高調波成分（２，３倍の成分）を前
述した周波数グラフから除外し、所定の周波数範囲
（０．５〜３Ｈｚ）に突出する周波数を選択し、脈拍数
Ｆｐを検出する。そして、ステップ６２において、この
脈拍数Ｆｐを、例えば前回の脈拍数又は所定の値と比較
し、「問題ない」と判定（正常）された場合には、次な
るステップ６４に進む。また、この脈拍数Ｆｐに異常が
見られる場合、例えば、前回の検出値に対して非常に少
なくなった場合又は多くなった場合、所定の値よりも非
常に大きくなった場合又は小さくなった場合には、ステ
ップ７６に進んで警報を発信する。尚、前述の場合と同
様に、このフローチャートでは、ステップ７６による警
報の発信後、ステップ７８に進んでデータを送信してこ
の警報が発せられたことを、看護センター等に送信する
ようになっているが、検出を続行するために、次なるス
テップ６４に進むようにしても良いものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ベッドの荷重を測定することによって被験者の生体
生理情報を検出することができるために、被験者に検出
器具を取り付けたり、被験者を移動させることがないの
で、被験者の不快感を助長することがなく、また被験者
がベッドに滞在している間、継続して被験者の状態をト
レースすることができるものである。
ば、ベッドの荷重を測定することによって被験者の生体
生理情報を検出することができるために、被験者に検出
器具を取り付けたり、被験者を移動させることがないの
で、被験者の不快感を助長することがなく、また被験者
がベッドに滞在している間、継続して被験者の状態をト
レースすることができるものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】本願発明の実施の形態に係る生体生理情報の検
出処理を示したフローチャート図である。
出処理を示したフローチャート図である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１２】（ａ）は、寝返りを検出する他の実施の形態
を示したフローチャート図であり、（ｂ）は重心位置の
移動を示した説明図である。 ─────────────────────────────────────────────────────
を示したフローチャート図であり、（ｂ）は重心位置の
移動を示した説明図である。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１１月１日（２００１．１１．
１）
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
Claims (10)
- 【請求項１】 被験者が滞在するベッドの荷重を測定す
る荷重測定手段と、 該荷重測定手段によって測定された荷重の変動状態を検
出する荷重変動検出手段と、 該荷重変動検出手段によって検出された荷重の変動状態
に基づいて周波数分布を演算する周波数演算手段と、 前記荷重変動検出手段によって検出された荷重の変動の
大きさを検出する変動量検出手段と、 前記周波数演算手段によって演算された周波数分布及び
前記変動量検出手段によって検出された荷重の大きさか
ら、被験者の生体生理データを求める生体生理状態検出
手段を具備することを特徴とする生体生理検出装置。 - 【請求項２】 前記生体生理状態検出手段は、前記周波
数演算手段によって演算された周波数分布に基づいて第
１の周波数領域に顕著に現れた周波数を呼吸数の基本波
周波数として設定すると共に、これを被験者の呼吸数と
する呼吸数判定手段を具備することを特徴とする請求項
１記載の生体生理検出装置。 - 【請求項３】 前記生体生理状態検出手段は、前記周波
数演算手段によって演算された周波数分布から、呼吸数
判定手段によって判定された呼吸数の基本波周波数の高
調波成分を除外し、前記第１の周波数領域よりも高い第
２の周波数領域に顕著に現れた周波数を脈拍数の基本波
周波数とし、これ被験者の脈拍吸とする脈拍数判定手段
を具備することを特徴とする請求項２記載の生体生理検
出装置。 - 【請求項４】 前記生体生理状態検出手段は、前記荷周
波数演算手段によって演算された周波数分布から、前記
第２の周波数領域よりも高い第３の周波数領域が増大し
た場合に、被験者が鼾をかいていると判定する鼾判定手
段を具備することを特徴とする請求項３記載の生体生理
検出装置。 - 【請求項５】 前記生体生理状態検出手段は、前記変動
量検出手段によって検出された荷重の変動量が、突発的
に大きくなった場合に被験者が咳をしたと判定する咳判
定手段を具備することを特徴とする請求項２，３又は４
記載の生体生理検出装置。 - 【請求項６】 前記荷重測定手段は、被験者が滞在する
ベッドの４角の荷重を測定する少なくとも４つの荷重セ
ンサーからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれ
か一つに記載の生体生理検出装置。 - 【請求項７】 前記生体生理状態検出手段は、前記変動
検出手段によって検出された荷重の変動量が、所定値以
上である場合に、被験者が寝返りをしたと判定する寝返
り判定手段とを具備することを特徴とする請求項１〜６
のいずれか一つに記載の生体生理検出装置。 - 【請求項８】 前記生体生理状態検出手段は、前記荷重
測定手段の少なくとも４つの荷重センサーからの荷重信
号によって被験者の重心の移動を検出する重心移動検出
手段と、該重心移動検出手段によって重心の移動が検出
された場合に被験者が寝返りしたと判定する寝返り判定
手段とを具備することを特徴とする請求項６記載の生体
生理検出装置。 - 【請求項９】 前記寝返り判定手段により、寝返りが所
定時間検出されない場合に警報を発する警報手段を具備
することを特徴とする請求項７又は８記載の生体生理検
出装置。 - 【請求項１０】 前記生体生理状態検出手段によって検
出された生体生理データを送信する通信手段を具備する
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の
生体生理検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001190928A JP4883380B2 (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 生体生理検出装置 |
| PCT/JP2001/010071 WO2003000126A1 (en) | 2001-06-25 | 2001-11-19 | Biophysiological detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001190928A JP4883380B2 (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 生体生理検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003000552A true JP2003000552A (ja) | 2003-01-07 |
| JP4883380B2 JP4883380B2 (ja) | 2012-02-22 |
Family
ID=19029625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001190928A Expired - Fee Related JP4883380B2 (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 生体生理検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4883380B2 (ja) |
| WO (1) | WO2003000126A1 (ja) |
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| WO2011081030A1 (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-07 | Kurata Tadao | 体部位等別重量変動測定システム、測定方法、その利用システム及び利用方法 |
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| JP2022031000A (ja) * | 2020-08-07 | 2022-02-18 | 株式会社e-LIFe | 生体情報モニタリングシステム、生体情報モニタリング方法及びプログラム |
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|---|---|---|---|---|
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| JP6105703B1 (ja) | 2015-09-29 | 2017-03-29 | ミネベアミツミ株式会社 | 生体情報モニタリングシステム |
| JP6268219B2 (ja) | 2016-05-17 | 2018-01-24 | ミネベアミツミ株式会社 | 呼吸波形描画システム及び生体情報モニタリングシステム |
| JP6284574B2 (ja) | 2016-05-20 | 2018-02-28 | ミネベアミツミ株式会社 | 生体情報モニタリングシステム |
| JP6321719B2 (ja) | 2016-05-20 | 2018-05-09 | ミネベアミツミ株式会社 | 生体情報モニタリングシステム |
| JP6951701B2 (ja) | 2017-02-10 | 2021-10-20 | ミネベアミツミ株式会社 | ベッドモニタリングシステム |
| JP6829841B2 (ja) | 2018-04-26 | 2021-02-17 | ミネベアミツミ株式会社 | 生体状態モニタリングシステム |
| JP6670881B2 (ja) | 2018-04-26 | 2020-03-25 | ミネベアミツミ株式会社 | 生体状態モニタリングシステム |
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