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JP6932090B2 - Monitoring device - Google Patents
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本開示は、寝具上の被検者を監視するための監視装置に関する。 The present disclosure relates to a monitoring device for monitoring a subject on bedding.

近年、高齢化社会の進行に伴って、一人暮らしの高齢者、あるいは高齢者夫婦のみの世帯が増加している。また、過疎化等によって近隣の人々による見守りも期待できなくなり、生活をサポートする介護者等による支援にも限界があることから、高齢者や独居生活者の安否確認が十分に行えないことが多い。そのため、不測の事態発生に対する対応の遅れが頻発している。そこで、このような事態発生を防止するためにマイクロ波ドップラセンサを用いて被検者を監視するシステムが知られている。 In recent years, with the progress of an aging society, the number of elderly people living alone or households with only elderly couples is increasing. In addition, due to depopulation, it is no longer possible to expect watching over by neighboring people, and there is a limit to the support provided by caregivers who support their lives, so it is often not possible to sufficiently confirm the safety of the elderly and those living alone. .. Therefore, there are frequent delays in responding to unforeseen circumstances. Therefore, in order to prevent such a situation from occurring, a system for monitoring a subject using a microwave Doppler sensor is known.

例えば、特開2012−75861号公報(特許文献1)は、被検者の生体情報を収集して被検者の安否を監視する安否監視装置を開示している。安否監視装置は、被検者にマイクロ波を照射し、そのドップラシフトした反射波から、被検者の体動と呼吸とを検出し、所定時間内の体動数と呼吸数とから被検者の安否を監視する。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-75861 (Patent Document 1) discloses a safety monitoring device that collects biological information of a subject and monitors the safety of the subject. The safety monitoring device irradiates the subject with microwaves, detects the subject's body movements and respiration from the Doppler-shifted reflected waves, and examines the subject's body movements and respiration rate within a predetermined time. Monitor the safety of the person.

特開2012−75861号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-75861

特許文献1に係る技術では、マイクロ波ドップラセンサが出力するマイクロ波ドップラシフト信号を用いて体動数および呼吸数を算出し、これらの組み合わせである安否パターンを用いて被検者の安否を監視する。 In the technique according to Patent Document 1, the body movement rate and the respiratory rate are calculated using the microwave Doppler shift signal output by the microwave Doppler sensor, and the safety of the subject is monitored using the safety pattern that is a combination of these. do.

例えば、事故の具体例として、介護者が気付かないうちに、介護が必要な高齢者がベッドから離れた場合に生じ得る徘徊や転倒等が挙げられる。このような事故の発生を抑制するためには、被検者のベッド等の寝具から離床する際の起き上がりに関する動作を検出する必要がある。しかしながら、特許文献1では、被検者の当該動作を検出できないため、上記事故の発生を抑制することはできない。 For example, specific examples of accidents include wandering and falls that may occur when an elderly person in need of care leaves the bed without the caregiver noticing. In order to suppress the occurrence of such an accident, it is necessary to detect an action related to getting up when the subject gets out of bed such as a bed. However, in Patent Document 1, since the movement of the subject cannot be detected, the occurrence of the accident cannot be suppressed.

本開示は、ある局面では、被検者の起き上がり動作を適切に検出することにより、当該被検者の安全を確保することが可能な監視装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present disclosure to provide a monitoring device capable of ensuring the safety of a subject by appropriately detecting the rising motion of the subject in a certain aspect.

ある実施の形態に従うと、寝具上の被検者を監視するための監視装置が提供される。監視装置は、被検者に照射されたマイクロ波の反射波を受信する受信部と、反射波の信号から、互いに直交するIチャネル信号およびQチャネル信号を生成する信号生成部と、Iチャネル信号およびQチャネル信号に基づいて、所定時間毎に被検者の動作を検出する検出部とを備える。被検者の動作は、監視装置に対する被検者の接近動作および離反動作の少なくとも一方を含む。被検者の動作が継続している継続期間における、接近動作の回数および離反動作の回数に基づいて、被検者が起き上がったか否かを判定する判定部と、被検者が起き上がった場合に、警告情報を出力する出力制御部とを備える。 According to certain embodiments, a monitoring device for monitoring the subject on the bedding is provided. The monitoring device includes a receiving unit that receives the reflected wave of the microwave irradiated to the subject, a signal generating unit that generates an I-channel signal and a Q-channel signal that are orthogonal to each other from the reflected wave signal, and an I-channel signal. And a detection unit that detects the movement of the subject at predetermined time intervals based on the Q channel signal. The subject's movements include at least one of the subject's approaching and leaving movements with respect to the monitoring device. A determination unit that determines whether or not the subject has risen based on the number of approaching movements and the number of separation movements during the duration of the subject's movement, and when the subject has risen. , It is equipped with an output control unit that outputs warning information.

本開示によると、被検者の起き上がり動作を適切に検出することにより、当該被検者の安全を確保することが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to ensure the safety of the subject by appropriately detecting the rising motion of the subject.

実施の形態1に従う監視システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the monitoring system according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に従う監視装置における平面アンテナの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the plane antenna in the monitoring apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に従う平面アンテナの指向特性を示す図である。It is a figure which shows the directivity characteristic of the plane antenna according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に従う監視装置の設置方式を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the installation method of the monitoring apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に従う制御回路の詳細な構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the detailed structure of the control circuit according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に従うアナログ信号処理回路の詳細な構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the detailed structure of the analog signal processing circuit according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に従う反射波のIQ平面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the IQ plane of the reflected wave according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に従う接近動作、離反動作および体動振幅の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the approaching motion, the detaching motion, and the time change of the body movement amplitude according to the first embodiment. 実施の形態1に従う実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result according to Embodiment 1. FIG. 本実施の形態1に従う被検者の状態推定例を示す図である。It is a figure which shows the state estimation example of the subject according to this Embodiment 1. 実施の形態1に従う監視装置の処理手順の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the processing procedure of the monitoring apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に従う監視装置の設置方式を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the installation method of the monitoring apparatus according to Embodiment 2. 実施の形態3に従う監視装置の設置方式を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the installation method of the monitoring apparatus according to Embodiment 3. 実施の形態3に従う監視装置の設置方式を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the installation method of the monitoring apparatus according to Embodiment 3. 実施の形態3に従う接近動作、離反動作および体動振幅の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the approaching motion, the detaching motion, and the time change of the body movement amplitude according to the third embodiment. 実施の形態3に従う実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result according to Embodiment 3. 実施の形態4に従う起き上がり動作時における実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result at the time of the rising operation according to Embodiment 4. 実施の形態4に従う寝返り動作時における実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result at the time of turning over according to Embodiment 4. 実施の形態4に従う起き上がり動作時における他の実験結果を示す図である。It is a figure which shows the other experimental result at the time of the rising operation according to Embodiment 4. 実施の形態4に従う寝返り動作時における他の実験結果を示す図である。It is a figure which shows the other experimental result at the time of turning over according to Embodiment 4. 実施の形態5に従う監視装置の設置方式を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the installation method of the monitoring apparatus according to Embodiment 5. 実施の形態5に従う起き上がり動作時における実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result at the time of the rising operation according to Embodiment 5. 実施の形態5に従う寝返り動作時における実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result at the time of turning over according to Embodiment 5. 実施の形態5に従う起き上がり動作時における他の実験結果を示す図である。It is a figure which shows the other experimental result at the time of the rising operation according to Embodiment 5. 実施の形態5に従う寝返り動作時における他の実験結果を示す図である。It is a figure which shows the other experimental result at the time of turning over according to Embodiment 5. 実施の形態5に従う監視装置の設置方式の変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of the installation method of the monitoring apparatus according to Embodiment 5. マイクロ波ドップラセンサで検出される体動信号の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the body motion signal detected by the microwave Doppler sensor.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are designated by the same reference numerals. Their names and functions are the same. Therefore, the detailed description of them will not be repeated.

[実施の形態1]
<システムの全体構成>
図1は、実施の形態1に従う監視システム1000の全体構成を示す図である。図1を参照して、監視システム1000は、被検者を監視するための監視装置100と、端末装置200とを含む。端末装置200は、監視(見守り)対象者である被検者を見守る側の端末であり、例えば、スマートフォンである。ただし、端末装置200は、折り畳み式携帯電話、タブレット端末装置、PC(personal computer)等のような他の機器であってもよい。
[Embodiment 1]
<Overall system configuration>
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a monitoring system 1000 according to the first embodiment. With reference to FIG. 1, the monitoring system 1000 includes a monitoring device 100 for monitoring a subject and a terminal device 200. The terminal device 200 is a terminal on the side of watching over a subject who is a monitoring (watching) target person, and is, for example, a smartphone. However, the terminal device 200 may be another device such as a foldable mobile phone, a tablet terminal device, a PC (personal computer), or the like.

監視装置100と、端末装置200とを互いに接続するためのネットワーク55は、インターネット、移動体端末通信網などの各種ネットワークを含む。ネットワーク55は、これに限られず、有線通信方式を採用してもよいし、無線LAN(local area network)等のその他の無線通信方式を採用してもよい。 The network 55 for connecting the monitoring device 100 and the terminal device 200 to each other includes various networks such as the Internet and a mobile terminal communication network. The network 55 is not limited to this, and a wired communication method may be adopted, or another wireless communication method such as a wireless LAN (local area network) may be adopted.

監視装置100は、主な構成要素として、制御回路152と、メモリ154と、スピーカ156と、通信インターフェイス158と、マイクロ波ドップラセンサ160とを含む。なお、監視装置100は、各種情報を表示するためのディスプレイと、ユーザからの各種入力を受け付けるボタン等の入力装置とを含んでいてもよい。 The monitoring device 100 includes a control circuit 152, a memory 154, a speaker 156, a communication interface 158, and a microwave Doppler sensor 160 as main components. The monitoring device 100 may include a display for displaying various information and an input device such as a button for receiving various inputs from the user.

制御回路152は、典型的には、CPU等を含むマイクロプロセッサと、マイクロ波ドップラセンサ160からのアナログ信号を処理するアナログ信号処理回路と、ADコンバータとを含む。制御回路152の詳細な構成については後述する。マイクロプロセッサは、メモリ154に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、監視装置100の各部の動作を制御する制御部として機能する。例えば、マイクロプロセッサは、当該プログラムを実行することによって、後述する制御回路152の処理を実現する。 The control circuit 152 typically includes a microprocessor including a CPU and the like, an analog signal processing circuit for processing an analog signal from the microwave Doppler sensor 160, and an AD converter. The detailed configuration of the control circuit 152 will be described later. The microprocessor reads and executes the program stored in the memory 154, and functions as a control unit that controls the operation of each unit of the monitoring device 100. For example, the microprocessor realizes the processing of the control circuit 152, which will be described later, by executing the program.

メモリ154は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read-Only Memory)などによって実現される。メモリ154は、マイクロプロセッサによって実行されるプログラム、またはマイクロプロセッサによって用いられるデータなどを記憶する。 The memory 154 is realized by a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read-Only Memory), or the like. The memory 154 stores a program executed by the microprocessor, data used by the microprocessor, and the like.

スピーカ156は、マイクロプロセッサから与えられる音声信号を音声に変換して監視装置100の外部へ出力する。通信インターフェイス158は、マイクロプロセッサからの通信データを符号化し通信信号に変換し、通信信号を端末装置200へ送信する。また、端末装置200から受信信号を復号化して通信データに変換しマイクロプロセッサに出力する。通信方式は、無線LANなどによる無線通信方式であってもよいし、USB(Universal Serial Bus)などを利用した有線通信方式であってもよい。 The speaker 156 converts the audio signal given from the microprocessor into audio and outputs it to the outside of the monitoring device 100. The communication interface 158 encodes the communication data from the microprocessor, converts it into a communication signal, and transmits the communication signal to the terminal device 200. Further, the received signal is decoded from the terminal device 200, converted into communication data, and output to the microprocessor. The communication method may be a wireless communication method using a wireless LAN or the like, or a wired communication method using USB (Universal Serial Bus) or the like.

マイクロ波ドップラセンサ160は、被検者にマイクロ波を放射し、反射してきたマイクロ波から、被検者の身体の動き等を反映する信号を制御回路152に出力する。また、マイクロ波ドップラセンサ160は、入力された反射波(反射信号)から、互いに直交するIチャネル信号およびQチャネル信号を生成する。 The microwave Doppler sensor 160 radiates microwaves to the subject, and outputs a signal reflecting the movement of the subject's body or the like from the reflected microwaves to the control circuit 152. Further, the microwave Doppler sensor 160 generates an I-channel signal and a Q-channel signal orthogonal to each other from the input reflected wave (reflected signal).

具体的には、マイクロ波ドップラセンサ160は、発振回路21と、増幅器22A,22Bと、送信アンテナ25と、受信アンテナ30と、ミキサ32I,32Qと、ローパスフィルタ(LPF)33I,33Qと、90度移相器38とを含む。送信アンテナ25および受信アンテナ30は、平面アンテナで構成されている。なお、送信アンテナ25および受信アンテナ30は、導波管アンテナ、あるいは、誘電体アンテナで構成されていてもよい。 Specifically, the microwave Doppler sensor 160 includes an oscillation circuit 21, amplifiers 22A and 22B, a transmitting antenna 25, a receiving antenna 30, mixers 32I and 32Q, low-pass filters (LPF) 33I and 33Q, and 90. Includes a degree shifter 38. The transmitting antenna 25 and the receiving antenna 30 are composed of a flat antenna. The transmitting antenna 25 and the receiving antenna 30 may be composed of a waveguide antenna or a dielectric antenna.

発振回路21から出力されたマイクロ波正弦波信号は、増幅器22Aによって増幅され、送信アンテナ25から放射される。空間に放射されたマイクロ波Mtは、対象物である被検者の体表(例えば、胸部)で反射される。放射されたマイクロ波の反射波Mrには、被検者の身体の動き(体動)と、呼吸動作および心拍動作とに対応したドップラシフトが生じている。そのため、受信アンテナ30に入力される反射波Mrの信号(反射信号)は、被検者の体動、呼吸動作および心拍動作に対応した信号となる。 The microwave sine wave signal output from the oscillation circuit 21 is amplified by the amplifier 22A and radiated from the transmitting antenna 25. The microwave Mt radiated into the space is reflected on the body surface (for example, the chest) of the subject, which is the object. The reflected microwave Mr of the radiated microwave has a Doppler shift corresponding to the body movement (body movement) of the subject and the respiratory movement and the heartbeat movement. Therefore, the signal (reflected signal) of the reflected wave Mr input to the receiving antenna 30 becomes a signal corresponding to the body movement, the respiratory movement, and the heartbeat movement of the subject.

受信アンテナ30により受信された反射信号は、増幅器22Bによって増幅される。当該増幅後の信号Drは、Iチャネル側のミキサ32IおよびQチャネル側のミキサ32Qに入力される。ここでは、Iチャネル側に入力される信号Drを便宜上「Dri」と称し、Qチャネル側に入力される信号Drを便宜上「Drq」と称する。 The reflected signal received by the receiving antenna 30 is amplified by the amplifier 22B. The amplified signal Dr is input to the mixer 32I on the I channel side and the mixer 32Q on the Q channel side. Here, the signal Dr input to the I channel side is referred to as "Dri" for convenience, and the signal Dr input to the Q channel side is referred to as "Drq" for convenience.

増幅器22Aによって増幅された信号Dtは、Iチャネル側のミキサ32Iと、90度移相器38を介してミキサ32Qとに入力される。ここでは、Iチャネル側に入力される信号Dtを便宜上「Dti」と称し、Qチャネル側に入力される信号Dtを便宜上「Dtq」と称する。なお、本実施の形態では、90度移相器38を用いることにより、信号Dtiに対する信号Dtqの位相を90度ずらす構成について説明するが、当該構成に限られない。例えば、ミキサ32Qの入力側に90度移相器38を用いることにより、信号Driに対する信号Drqの位相を90度ずらす構成であってもよい。 The signal Dt amplified by the amplifier 22A is input to the mixer 32I on the I channel side and the mixer 32Q via the 90-degree phase shifter 38. Here, the signal Dt input to the I channel side is referred to as "Dti" for convenience, and the signal Dt input to the Q channel side is referred to as "Dtq" for convenience. In the present embodiment, a configuration in which the phase of the signal Dtq with respect to the signal Dti is shifted by 90 degrees by using the 90-degree phase shifter 38 will be described, but the configuration is not limited to this configuration. For example, by using the 90-degree phase shifter 38 on the input side of the mixer 32Q, the phase of the signal Drq with respect to the signal Dr may be shifted by 90 degrees.

ミキサ32Iにより周波数変換(ダウンコンバージョン)された信号は、LPF33Iに入力される。LPF33Iは、当該信号から比較的高い周波数成分を除去した信号を、Iチャネル側のベースバンド信号Dbiとして制御回路152に出力する。また、ミキサ32Qにより周波数変換された信号は、LPF33Qに入力される。LPF33Qは、当該信号から比較的高い周波数成分を除去した信号を、Qチャネル側のベースバンド信号Dbqとして制御回路152に出力する。当該ベースバンド信号Dbi,Dbqは、それぞれ、被検者の体動によって、ドップラシフトを受けたマイクロ波ドップラシフト信号として出力される。 The signal frequency-converted (down-converted) by the mixer 32I is input to the LPF33I. The LPF33I outputs a signal obtained by removing a relatively high frequency component from the signal to the control circuit 152 as a baseband signal Dbi on the I channel side. Further, the frequency-converted signal by the mixer 32Q is input to the LPF33Q. The LPF33Q outputs a signal obtained by removing a relatively high frequency component from the signal to the control circuit 152 as a baseband signal Dbq on the Q channel side. The baseband signals Dbi and Dbq are output as microwave Doppler shift signals that have undergone Doppler shift due to the body movement of the subject, respectively.

受信アンテナ30に入力される反射信号の速度および振幅は、時間とともに変化する。そのため、Iチャネル側の信号およびQチャネル側の信号は、瞬時的には90度位相が異なっているものの、信号の速度および方向に応じて、ベースバンド信号Dbiに対するベースバンド信号Dbqの位相の進み方は、一定でなく常に時間変動することになる。 The velocity and amplitude of the reflected signal input to the receiving antenna 30 change with time. Therefore, although the I-channel side signal and the Q-channel side signal are instantaneously 90 degrees out of phase, the phase advance of the baseband signal Dbq with respect to the baseband signal Dbi depends on the speed and direction of the signal. The one is not constant and always fluctuates with time.

図2は、実施の形態1に従う監視装置100における平面アンテナの構成を示す平面図である。図3は、実施の形態1に従う平面アンテナの指向特性を示す図である。具体的には、図3(a)は、方位角(水平)方向の指向特性(パターン)を示す図であり、図3(b)は、仰角(垂直)方向の指向性パターンを示す図である。 FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a flat antenna in the monitoring device 100 according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram showing the directivity characteristics of the planar antenna according to the first embodiment. Specifically, FIG. 3A is a diagram showing a directivity characteristic (pattern) in the azimuth (horizontal) direction, and FIG. 3B is a diagram showing a directivity pattern in the elevation angle (vertical) direction. be.

図2を参照して、監視装置100における平面アンテナは、送信アンテナ25および受信アンテナ30を含む。送信アンテナ25および受信アンテナ30の各々は、8つのアンテナ素子を有する。 With reference to FIG. 2, the planar antenna in the monitoring device 100 includes a transmitting antenna 25 and a receiving antenna 30. Each of the transmitting antenna 25 and the receiving antenna 30 has eight antenna elements.

図3を参照して、平面アンテナの指向性パターンは、方位角方向および仰角方向の各々について、メインローブと2つのサイドローブとを有する。例えば、方位角方向におけるメインローブの3dBビーム幅(半値幅)である放射角123Aは±20度であり、仰角方向におけるメインローブの半値幅である放射角123Bは±15度である。放射角123Aおよび123Bの角度は、上記角度に限定されない。 With reference to FIG. 3, the directional pattern of the planar antenna has a main lobe and two side lobes for each of the azimuth and elevation directions. For example, the radiation angle 123A, which is the 3 dB beam width (half width) of the main lobe in the azimuth direction, is ± 20 degrees, and the radiation angle 123B, which is the half width of the main lobe in the elevation angle direction, is ± 15 degrees. The angles of the radiation angles 123A and 123B are not limited to the above angles.

<監視装置の設置方式>
寝具の上に横たわった被検者を監視する監視装置100の設置方式について説明する。以下では、寝具がベッドである構成について説明するが、これに限られず、寝具が布団等であってもよい。
<Installation method of monitoring device>
The installation method of the monitoring device 100 for monitoring the subject lying on the bedding will be described. Hereinafter, the configuration in which the bedding is a bed will be described, but the bedding is not limited to this, and the bedding may be a futon or the like.

図4は、実施の形態1に従う監視装置100の設置方式を説明するための図である。具体的には、図4(a)は、ベッド上の被検者を横側から見た場合の概略図である。図4(b)は、ベッド上の被検者を上側から見た場合の概略図である。 FIG. 4 is a diagram for explaining an installation method of the monitoring device 100 according to the first embodiment. Specifically, FIG. 4A is a schematic view of the subject on the bed when viewed from the side. FIG. 4B is a schematic view of the subject on the bed when viewed from above.

監視装置100は、ベッド250の本体251の底部252近傍に取り付けられる(図4(a)参照)。例えば、監視装置100は、底部252から距離L=1cm〜20cm付近に固定用の金具等により固定される。また、監視装置100は、底部252とマットレス253との間に設置されてもよいし、マットレス253の内部に挿入されてもよい。なお、監視装置100は、底部252に直接固定されていてもよい。例えば、リクライニング式のベッドの場合、リクライニング部のマットレスの中や下部、または、リクライニングするマットレスを保持する台に取り付けられる。 The monitoring device 100 is attached near the bottom 252 of the main body 251 of the bed 250 (see FIG. 4A). For example, the monitoring device 100 is fixed at a distance L = 1 cm to 20 cm from the bottom 252 by a fixing metal fitting or the like. Further, the monitoring device 100 may be installed between the bottom portion 252 and the mattress 253, or may be inserted inside the mattress 253. The monitoring device 100 may be directly fixed to the bottom portion 252. For example, in the case of a reclining bed, it is attached to the inside or bottom of the mattress of the reclining section, or to a table that holds the mattress to be reclined.

平面視したときに、監視装置100は、マットレス253に臥床している(横たわっている)被検者の胸部(あるいは、みぞおち)付近に取り付けられる(図4(b)参照)。また、監視装置100は、ベッド250の左右方向の中央線181上に設けられている。 When viewed in a plan view, the monitoring device 100 is attached near the chest (or epigastrium) of the subject lying (lying) on the mattress 253 (see FIG. 4 (b)). Further, the monitoring device 100 is provided on the center line 181 in the left-right direction of the bed 250.

被検者が起き上がった場合でも、平面アンテナの仰角方向のメインローブのピーク方向線111a(仮想的な線)上に当該被検者が存在するように(図4(a)参照)、監視装置100は、水平から角度θa(例えば、20度〜60度)だけ傾けて配置される。これにより、被検者が臥床する場合だけではなく起き上がった場合にも、当該被検者の動きを検知することができる。 Even when the subject gets up, the monitoring device so that the subject is on the peak direction line 111a (virtual line) of the main lobe in the elevation angle direction of the flat antenna (see FIG. 4A). The 100 is arranged at an angle θa (for example, 20 to 60 degrees) from the horizontal. As a result, the movement of the subject can be detected not only when the subject is lying down but also when he / she gets up.

なお、被検者が見守りを必要とする介護者等であった場合、ベッド250から降りる方向は、左右方向のいずれかに限定されることが多い。例えば、ベッド端185側からは物理的に降りることができないようにするため、ベッド端185が壁、窓等の近傍となるようにベッド250が配置される。なお、ベッド端185にベッドサイドガードが設けられる構成であってもよい。図4の例では、ベッド端180には、その一部にベッドサイドガード180aが設けられており、被検者は降り口180bからベッド250を降りるように誘導される。 When the subject is a caregiver or the like who needs to be watched over, the direction of getting off the bed 250 is often limited to either the left-right direction. For example, the bed 250 is arranged so that the bed end 185 is in the vicinity of a wall, a window, or the like so that the bed end 185 cannot be physically descended from the bed end 185 side. The bedside guard may be provided at the bed end 185. In the example of FIG. 4, a bedside guard 180a is provided on a part of the bed end 180, and the subject is guided to get off the bed 250 from the exit 180b.

ここで、監視装置100は、反射波MrのIチャネル信号およびQチャネル信号を用いて、所定周期ごとに被検者が監視装置100に接近しているのか、離反しているのかを検出できるように構成されている。 Here, the monitoring device 100 can detect whether the subject is approaching or distant from the monitoring device 100 at predetermined intervals by using the I-channel signal and the Q-channel signal of the reflected wave Mr. It is configured in.

図4の例では、被検者がベッド250から起き上がった場合には、ピーク方向線111a上に当該被検者が存在し、かつ監視装置100から被検者が遠ざかる動作(すなわち、離反動作)を行なっている。一方、被検者がベッド250に臥床する場合には、ピーク方向線111a上に当該被検者が存在し、かつ監視装置100に被検者が接近する動作(以下、「接近動作」とも称する。)を行なっている。 In the example of FIG. 4, when the subject gets up from the bed 250, the subject is present on the peak direction line 111a, and the subject moves away from the monitoring device 100 (that is, the separation motion). Is doing. On the other hand, when the subject lies on the bed 250, the subject is present on the peak direction line 111a and the subject approaches the monitoring device 100 (hereinafter, also referred to as “approaching motion”). .) Is being performed.

被検者が介護者である場合には、手をついて起き上がったり、ベッドサイドの手すりを持って起き上がったりするため、接近動作および離反動作の両方が検出される。そこで、監視装置100は、被検者の離反動作が接近動作よりも多いと判断した場合には被検者が起き上がったと判定し、被検者の接近動作が離反動作よりも多いと判断した場合には被検者が臥床したと判定する。このように、監視装置100は、Iチャネル信号およびQチャネル信号を用いて、被検者が起き上がったのか、臥床したのかを監視できる。 When the subject is a caregiver, both approaching and separating movements are detected because he / she gets up with his / her hand or holds the bedside handrail. Therefore, when the monitoring device 100 determines that the subject's approaching motion is greater than the approaching motion, the monitoring device 100 determines that the subject has risen, and determines that the subject's approaching motion is greater than the approaching motion. It is determined that the subject has been bedridden. In this way, the monitoring device 100 can monitor whether the subject has risen or laid down by using the I-channel signal and the Q-channel signal.

上記では、監視装置100がベッド250の底部252付近に設けられる構成について説明したが、当該構成に限られない。被検者がベッド250上で横たわっている状態および起き上がった状態においてピーク方向線111a上に被検者が存在し、かつベッド250から起き上がる場合に被検者が監視装置100から離反する位置に監視装置100が設けられていればよい。 In the above, the configuration in which the monitoring device 100 is provided near the bottom 252 of the bed 250 has been described, but the configuration is not limited to this configuration. When the subject is on the peak direction line 111a when the subject is lying on the bed 250 and when the subject is awake, and when the subject is awakened from the bed 250, the subject is monitored at a position away from the monitoring device 100. It suffices if the device 100 is provided.

<制御回路の構成>
図5は、実施の形態1に従う制御回路の詳細な構成を説明するためのブロック図である。図5を参照して、制御回路152は、アナログ信号処理回路41と、ADコンバータ43と、マイクロプロセッサ45とを含む。典型的には、マイクロプロセッサ45は、ディジタル信号処理に特化したディジタルシグナルプロセッサ(digital signal processor:DSP)、あるいはマイクロコントローラユニット(MCU)である。ADコンバータ43の代わりに、マイクロプロセッサ45中のAD変換機能を用いても構わない。
<Control circuit configuration>
FIG. 5 is a block diagram for explaining a detailed configuration of a control circuit according to the first embodiment. With reference to FIG. 5, the control circuit 152 includes an analog signal processing circuit 41, an AD converter 43, and a microprocessor 45. Typically, the microprocessor 45 is a digital signal processor (DSP) or a microcontroller unit (MCU) specialized in digital signal processing. Instead of the AD converter 43, the AD conversion function in the microprocessor 45 may be used.

アナログ信号処理回路41は、マイクロ波ドップラセンサ160から入力された信号のうちの不要な周波数帯域の成分を除去して、ADコンバータ43に出力する。具体的には、アナログ信号処理回路41は、心拍成分の帯域(0.7Hz〜20Hz)のIチャネルのアナログ信号ShiおよびQチャネルのアナログ信号Shqを出力し、体動成分の帯域(0.3Hz〜90Hz)のIチャネルのアナログ信号StiおよびQチャネルのアナログ信号Stqを出力する。体動成分の帯域には、心拍成分の帯域も含まれる。 The analog signal processing circuit 41 removes unnecessary frequency band components from the signal input from the microwave Doppler sensor 160 and outputs the signal to the AD converter 43. Specifically, the analog signal processing circuit 41 outputs the I-channel analog signal Shi and the Q-channel analog signal Shq in the heartbeat component band (0.7 Hz to 20 Hz), and outputs the body movement component band (0.3 Hz). ~ 90Hz) I-channel analog signal Sti and Q-channel analog signal Stq are output. The band of the body movement component also includes the band of the heartbeat component.

図6は、実施の形態1に従うアナログ信号処理回路41の詳細な構成を説明するためのブロック図である。図6を参照して、アナログ信号処理回路41は、マイクロ波ドップラセンサ160から出力されるIチャネル側のベースバンド信号Dbiと、マイクロ波ドップラセンサ160から出力されるQチャネル側のベースバンド信号Dbqとの入力を受け付ける。ベースバンド信号Dbiは、アナログ信号Dbia,Dbibに分配される。ベースバンド信号Dbqは、アナログ信号Dbqa,Dbqbに分配される。 FIG. 6 is a block diagram for explaining a detailed configuration of the analog signal processing circuit 41 according to the first embodiment. With reference to FIG. 6, the analog signal processing circuit 41 includes a baseband signal Dbi on the I channel side output from the microwave Doppler sensor 160 and a baseband signal Dbq on the Q channel side output from the microwave Doppler sensor 160. Accepts the input. The baseband signal Dbi is distributed to the analog signals Dbia and Dbib. The baseband signal Dbq is distributed to the analog signals Dbqa and Dbqb.

アナログ信号処理回路41は、信号処理回路149A〜149Dを含む。アナログ信号Dbiaは、心拍計測用の信号処理回路149Aに出力される。信号処理回路149Aは、ハイパスフィルタであるHPF143Aと、ローパスフィルタであるLFP144Aと、増幅器145Aとを含む。 The analog signal processing circuit 41 includes signal processing circuits 149A to 149D. The analog signal Dbia is output to the signal processing circuit 149A for heart rate measurement. The signal processing circuit 149A includes a high-pass filter HPF143A, a low-pass filter LFP144A, and an amplifier 145A.

HPF143Aは、アナログ信号Dbiaの低周波成分を除去する。一例として、HPF143Aは、0.7Hz以下の信号成分を除去する。除去後の信号は、LFP144Aに出力される。LFP144Aは、HPF143Aから出力されたアナログ信号Dbiaの高周波成分を除去する。一例として、LFP144Aは、20Hz以上の信号成分を除去する。除去後の信号は、増幅器145Aに出力される。増幅器145Aは、LFP144Aから出力されるアナログ信号Dbiaを所定倍(たとえば、400倍)に増幅し、アナログ信号Shiを生成する。アナログ信号Shiは、ADコンバータ43(図5参照)に出力される。 HPF143A removes the low frequency components of the analog signal Dbia. As an example, HPF143A removes signal components below 0.7 Hz. The removed signal is output to the LFP144A. The LFP144A removes the high frequency component of the analog signal Dbia output from the HPF143A. As an example, LFP144A removes signal components above 20 Hz. The removed signal is output to the amplifier 145A. The amplifier 145A amplifies the analog signal Dbia output from the LFP144A by a predetermined time (for example, 400 times) to generate the analog signal Shi. The analog signal Shi is output to the AD converter 43 (see FIG. 5).

アナログ信号Dbibは、呼吸計測用の信号処理回路149Bに出力される。信号処理回路149Bは、HPF143Bと、LFP144Bと、増幅器145Bとを含む。 The analog signal Dbib is output to the signal processing circuit 149B for respiration measurement. The signal processing circuit 149B includes an HPF 143B, an LFP 144B, and an amplifier 145B.

HPF143Bは、アナログ信号Dbibの低周波成分を除去する。一例として、HPF143Bは、0.3Hz以下の信号成分を緩やかに除去する。一例として、0.3Hzでは、カットオフの電圧振幅で6dB減衰し、0.1Hzでは約10dB減衰する構成である。これによって、DCオフセット処理が容易になり、体動信号のゼロ線への戻りや呼吸成分の抽出がより高速に抽出することが可能となる。除去後の信号は、LFP144Bに出力される。LFP144Bは、HPF143Bから出力されたアナログ信号Dbibの高周波成分を除去する。一例として、LFP144Bは、90Hz以上の信号成分を除去する。除去後の信号は、増幅器145Bに出力される。増幅器145Bは、LFP144Bから出力されるアナログ信号Dbibを所定倍(たとえば、100倍)に増幅し、アナログ信号Stiを生成する。アナログ信号Stiは、ADコンバータ43(図5参照)に出力される。 HPF143B removes the low frequency components of the analog signal Dbib. As an example, HPF143B slowly removes signal components below 0.3 Hz. As an example, at 0.3 Hz, the cut-off voltage amplitude is attenuated by 6 dB, and at 0.1 Hz, the attenuation is about 10 dB. This facilitates the DC offset process, and makes it possible to return the body motion signal to the zero line and extract the respiratory component at a higher speed. The removed signal is output to the LFP144B. The LFP144B removes the high frequency component of the analog signal Dbib output from the HPF143B. As an example, LFP144B removes signal components above 90 Hz. The removed signal is output to the amplifier 145B. The amplifier 145B amplifies the analog signal Dbib output from the LFP144B by a predetermined time (for example, 100 times) to generate the analog signal Sti. The analog signal Sti is output to the AD converter 43 (see FIG. 5).

心拍信号の振幅は、呼吸信号の振幅と比べて約1/10以下であるので、心拍計測用の増幅器145Aの増幅率が、呼吸計測用の増幅器145Bの増幅率よりも大きくなるように、増幅器145A,145Bが設計される。一例として、増幅器145Aの増幅率は400倍であり、増幅器145Bの増幅率は100倍である。 Since the amplitude of the heartbeat signal is about 1/10 or less of the amplitude of the respiration signal, the amplification factor of the heartbeat measurement amplifier 145A is larger than the amplification factor of the respiration measurement amplifier 145B. 145A and 145B are designed. As an example, the amplification factor of the amplifier 145A is 400 times, and the amplification factor of the amplifier 145B is 100 times.

アナログ信号Dbqaは、心拍計測用の信号処理回路149Cに出力される。信号処理回路149Cは、HPF143Cと、LFP144Cと、増幅器145Cとを含む。 The analog signal Dbqa is output to the signal processing circuit 149C for heart rate measurement. The signal processing circuit 149C includes an HPF 143C, an LFP 144C, and an amplifier 145C.

HPF143Cは、アナログ信号Dbqaの低周波成分を除去する。一例として、HPF143Cは、0.7Hz以下の信号成分を除去する。除去後の信号は、LFP144Cに出力される。LFP144Cは、HPF143Cから出力されたアナログ信号Dbqaの高周波成分を除去する。一例として、LFP144Cは、20Hz以上の信号成分を除去する。除去後の信号は、増幅器145Cに出力される。増幅器145Cは、LFP144Cから出力されるアナログ信号Dbqaを所定倍(たとえば、400倍)に増幅し、アナログ信号Shqを生成する。アナログ信号Shqは、ADコンバータ43(図5参照)に出力される。 HPF143C removes the low frequency component of the analog signal Dbqa. As an example, HPF143C removes signal components below 0.7 Hz. The removed signal is output to the LFP144C. The LFP144C removes the high frequency component of the analog signal Dbqa output from the HPF143C. As an example, LFP144C removes signal components above 20 Hz. The removed signal is output to the amplifier 145C. The amplifier 145C amplifies the analog signal Dbqa output from the LFP144C by a predetermined time (for example, 400 times) to generate the analog signal Shq. The analog signal Shq is output to the AD converter 43 (see FIG. 5).

アナログ信号Dbqbは、呼吸計測用の信号処理回路149Dに出力される。信号処理回路149Dは、HPF143Dと、LFP144Dと、増幅器145Dとを含む。 The analog signal Dbqb is output to the signal processing circuit 149D for respiration measurement. The signal processing circuit 149D includes an HPF143D, an LFP144D, and an amplifier 145D.

HPF143Dは、アナログ信号Dbqbの低周波成分を除去する。一例として、HPF143Dは、0.3Hz以下の信号成分を除去する。一例として、0.3Hzでは、カットオフの電圧振幅で6dB減衰し、0.1Hzでは約10dB減衰する構成である。これによって、DCオフセット処理が容易になり、体動信号のゼロ線への戻りや呼吸成分の抽出がより高速にすることが可能となる。除去後の信号は、LFP144Dに出力される。LFP144Dは、HPF143Dから出力されたアナログ信号Dbqbの高周波成分を除去する。一例として、LFP144Dは、90Hz以上の信号成分を除去する。除去後の信号は、増幅器145Dに出力される。増幅器145Dは、LFP144Dから出力されるアナログ信号Dbqbを所定倍(たとえば、100倍)に増幅し、アナログ信号Stqを生成する。アナログ信号Stqは、ADコンバータ43(図5参照)に出力される。 HPF143D removes the low frequency component of the analog signal Dbqb. As an example, HPF143D removes signal components below 0.3 Hz. As an example, at 0.3 Hz, the cut-off voltage amplitude is attenuated by 6 dB, and at 0.1 Hz, the attenuation is about 10 dB. This facilitates the DC offset process, and makes it possible to return the body motion signal to the zero line and extract the respiratory component at a higher speed. The removed signal is output to the LFP144D. The LFP144D removes the high frequency component of the analog signal Dbqb output from the HPF143D. As an example, LFP144D removes signal components above 90 Hz. The removed signal is output to the amplifier 145D. The amplifier 145D amplifies the analog signal Dbqb output from the LFP 144D by a predetermined time (for example, 100 times) to generate the analog signal Stq. The analog signal Stq is output to the AD converter 43 (see FIG. 5).

心拍信号の振幅は、呼吸信号の振幅と比較べて約1/10以下であるので、心拍計測用の増幅器145Cの増幅率が、呼吸計測用の増幅器145Dの増幅率よりも大きくなるように、増幅器145C,145Dが設計される。一例として、増幅器145Cの増幅率は400倍であり、増幅器145Dの増幅率は100倍である。 Since the amplitude of the heartbeat signal is about 1/10 or less of the amplitude of the respiration signal, the amplification factor of the heartbeat measurement amplifier 145C is larger than the amplification factor of the respiration measurement amplifier 145D. Amplitudes 145C and 145D are designed. As an example, the amplification factor of the amplifier 145C is 400 times, and the amplification factor of the amplifier 145D is 100 times.

HPF143A〜143DおよびLFP144A〜144Dは、たとえば、オペアンプを用いたアクティブフィルタである。あるいは、HPF143A〜143Dは、コイル、コンデンサ、抵抗を用いた受動素子であってもよい。 HPF143A to 143D and LFP144A to 144D are, for example, active filters using operational amplifiers. Alternatively, HPF 143A to 143D may be passive elements using coils, capacitors, and resistors.

以上のようにして、心拍計測用および呼吸計測用に独立して帯域制限および増幅を行うことにより、心拍域と呼吸域とでSN(Signal Noise)比の高い良質なアナログ信号が抽出される。なお、LFP144A〜144Dは、ADコンバータ43のためのアンチエイリアスフィルタとしても機能している。本実施の形態においては、サンプリング周波数は400Hzであり、LPF144A〜LPF144Dは、心拍成分や、より速い体動成分を検出する。LPF144AおよびLPF144Cのカットオフ周波数は、サンプリング周波数の1/2(200Hz)以下の20Hzであり、アンチエイリアス成分が除去される。LPF144CおよびLPF144Dのカットオフ周波数は、サンプリング周波数の1/2(200Hz)以下の90Hzであり、アンチエイリアス成分が除去される。 As described above, by performing band limitation and amplification independently for heart rate measurement and respiration measurement, a high-quality analog signal having a high SN (Signal Noise) ratio is extracted in the heart rate range and the respiration range. LFP144A to 144D also function as an antialiasing filter for the AD converter 43. In the present embodiment, the sampling frequency is 400 Hz, and LPF144A to LPF144D detect a heartbeat component and a faster body movement component. The cutoff frequency of LPF144A and LPF144C is 20 Hz, which is 1/2 (200 Hz) or less of the sampling frequency, and the antialiasing component is removed. The cutoff frequency of LPF144C and LPF144D is 90 Hz, which is 1/2 (200 Hz) or less of the sampling frequency, and the antialiasing component is removed.

再び、図5を参照して、ADコンバータ43は、入力された信号を16ビット(または、12ビット)AD変換する。具体的には、ADコンバータ43は、アナログ信号Shi,Shq,Sti,Stqの入力を受け付け、所定のサンプリングレート(例えば、周波数400Hz、周期2.5ミリ秒)にて、アナログ信号Shi,Shq,Sti,Stqをディジタル信号に変換してマイクロプロセッサ45に出力する。なお、各ディジタル信号Shi,Shq,Sti,Stqは、電圧振幅に応じた±の信号として、適宜オフセット調整される。 Again, referring to FIG. 5, the AD converter 43 performs 16-bit (or 12-bit) AD conversion of the input signal. Specifically, the AD converter 43 receives the inputs of the analog signals Shi, Shq, Ti, Stq, and at a predetermined sampling rate (for example, frequency 400 Hz, period 2.5 ms), the analog signals Shi, Shq, The Sti and Stq are converted into digital signals and output to the microprocessor 45. The digital signals Shi, Shq, Ti, and Stq are appropriately offset-adjusted as ± signals according to the voltage amplitude.

マイクロプロセッサ45は、各ディジタル信号Shi,Shq,Sti,Stqを用いて各種の処理を実行する。具体的には、マイクロプロセッサ45は、主な機能構成として、動作監視部50と、状態推定部52と、出力制御部54と、心拍演算部60と、呼吸演算部70とを含む。なお、HPF64I,64Q,82I,82Qと、LPF65I,65Qは、ディジタル信号処理により実現されるディジタルフィルタである。 The microprocessor 45 executes various processes using each digital signal Shi, Shq, Ti, Stq. Specifically, the microprocessor 45 includes an operation monitoring unit 50, a state estimation unit 52, an output control unit 54, a heart rate calculation unit 60, and a respiration calculation unit 70 as main functional configurations. The HPF64I, 64Q, 82I, 82Q and LPF65I, 65Q are digital filters realized by digital signal processing.

心拍演算部60は、各ディジタル信号Shi,Shqの入力を受け付けて、各種処理を実行する。具体的には、心拍演算部60は、Iチャネル側のHPF64Iと、Qチャネル側のHPF64Qと、Iチャネル側のLPF65Iと、Qチャネル側のLPF65Qと、Iチャネル側の基本波検出部66Iと、Qチャネル側の基本波検出部66Qと、心拍平均処理部67とを含む。 The heart rate calculation unit 60 receives the inputs of the digital signals Shi and Shq and executes various processes. Specifically, the heart rate calculation unit 60 includes HPF64I on the I-channel side, HPF64Q on the Q-channel side, LPF65I on the I-channel side, LPF65Q on the Q-channel side, and a fundamental wave detection unit 66I on the I-channel side. It includes a fundamental wave detection unit 66Q on the Q channel side and a heart rate averaging processing unit 67.

HPF64I,64Qは、それぞれディジタル信号Shi,Shqの低周波成分(特に、呼吸成分の帯域)を除去することにより、ディジタル信号Hai,Haqを生成する。HPF64Iは、ディジタル信号HaiをLPF65Iに出力し、HPF64Qは、ディジタル信号HaqをLPF65Qに出力する。典型的には、HPF64I,64Qは、0.7Hz(すなわち、42bpmに相当)以下の周波数成分を除去する。 The HPF64I and 64Q generate digital signals Hai and Haq by removing the low frequency components (particularly, the band of the respiratory component) of the digital signals Shi and Shq, respectively. The HPF64I outputs the digital signal Hai to the LPF65I, and the HPF64Q outputs the digital signal Haq to the LPF65Q. Typically, HPF64I, 64Q removes frequency components below 0.7 Hz (ie, equivalent to 42 bpm).

LPF65I,65Qは、それぞれディジタル信号Hai,Haqの高周波成分を除去することにより、ディジタル信号Hbi,Hbqを生成する。LPF65Iは、ディジタル信号Hbiを基本波検出部66Iに出力し、LPF65Qは、ディジタル信号Hbqを基本波検出部66Qに出力する。典型的には、LPF65I,65Qは、20Hz以上の周波数成分を除去する。なお、LPF65I,65Qは、4Hz(すなわち、240bpmに相当)以上の周波数成分を除去するように構成されていてもよい。 The LPF65I and 65Q generate the digital signals Hbi and Hbq by removing the high frequency components of the digital signals Hai and Haq, respectively. The LPF65I outputs the digital signal Hbi to the fundamental wave detection unit 66I, and the LPF65Q outputs the digital signal Hbq to the fundamental wave detection unit 66Q. Typically, LPF65I, 65Q removes frequency components above 20 Hz. The LPF65I and 65Q may be configured to remove frequency components of 4 Hz (that is, corresponding to 240 bpm) or higher.

基本波検出部66I,66Qは、それぞれディジタル信号Hbi,Hbqを用いて心拍数を演算する。具体的には、基本波検出部66Iは、所定時間(例えば、5秒)蓄積されたディジタル信号Hbiを高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)し、個々の信号成分に分解した後、各成分を周波数スペクトラム上に表す処理を行ない、周波数分布データを作成する。基本波検出部66Iは、周波数分布データのうち、心拍に係る所定の範囲の周波数分布(例えば、0.7Hz〜4Hz)を選択し、その中から最も強度(ピーク)の高い周波数成分を基本波データとして検出する。なお、基本波検出部66I,66Qは、自己相関関数、ウェーブレット変換等を用いて基本波データを検出してもよい。 The fundamental wave detection units 66I and 66Q calculate the heart rate using the digital signals Hbi and Hbq, respectively. Specifically, the fundamental wave detection unit 66I performs a fast Fourier transform (FFT) on the digital signal Hbi accumulated for a predetermined time (for example, 5 seconds), decomposes it into individual signal components, and then decomposes each component into individual signal components. Is performed on the frequency spectrum to create frequency distribution data. The fundamental wave detection unit 66I selects a frequency distribution (for example, 0.7 Hz to 4 Hz) in a predetermined range related to the heartbeat from the frequency distribution data, and selects the frequency component having the highest intensity (peak) from the frequency distribution as the fundamental wave. Detect as data. The fundamental wave detection units 66I and 66Q may detect the fundamental wave data by using an autocorrelation function, a wavelet transform, or the like.

基本波検出部66Iは、基本波データを60倍することで、単位時間(すなわち、1分間)当りの心拍の数である心拍数Hiを算出する。同様に、基本波検出部66Qは、ディジタル信号Hbqを用いて心拍数Hqを算出する。 The fundamental wave detection unit 66I calculates the heart rate Hi, which is the number of heartbeats per unit time (that is, one minute), by multiplying the fundamental wave data by 60. Similarly, the fundamental wave detection unit 66Q calculates the heart rate Hq using the digital signal Hbq.

心拍平均処理部67は、心拍数Hiおよび心拍数Hqを平均化して心拍数Hnを算出する。なお、心拍平均処理部67は、ディジタル信号Hbi,Hbqを統合して、適宜閾値を設けることにより、ノイズレベルの強度の小さい信号や周期性の乏しい信号を除去してもよい。 The heart rate averaging processing unit 67 averages the heart rate Hi and the heart rate Hq to calculate the heart rate Hn. The heart rate averaging processing unit 67 may integrate digital signals Hbi and Hbq and appropriately set a threshold value to remove a signal having a low noise level intensity or a signal having poor periodicity.

呼吸演算部70は、各ディジタル信号Sti,Stqの入力を受け付けて、各種処理を実行する。具体的には、呼吸演算部70は、Iチャネル側のLPF71Iと、Qチャネル側のLPF71Qと、Iチャネル側の基本波検出部72Iと、Qチャネル側の基本波検出部72Qと、呼吸平均処理部73とを含む。 The respiration calculation unit 70 receives the inputs of the digital signals Sti and Stq and executes various processes. Specifically, the respiration calculation unit 70 includes the LPF71I on the I channel side, the LPF71Q on the Q channel side, the fundamental wave detection unit 72I on the I channel side, the fundamental wave detection unit 72Q on the Q channel side, and the respiratory averaging process. Including part 73.

LPF71I,71Qは、それぞれディジタル信号Sti,Stqの高周波成分を除去することにより、ディジタル信号Bai,Baqを生成する。LPF71Iは、ディジタル信号Baiを基本波検出部72Iに出力し、LPF71Qは、ディジタル信号Baqを基本波検出部72Qに出力する。典型的には、LPF71I,71Qは、0.75Hz以上(すなわち、45bpmに相当)の周波数成分を除去する。 The LPF71I and 71Q generate digital signals Bai and Baq by removing high frequency components of the digital signals Sti and Stq, respectively. The LPF71I outputs the digital signal Bai to the fundamental wave detection unit 72I, and the LPF71Q outputs the digital signal Baq to the fundamental wave detection unit 72Q. Typically, LPF71I, 71Q removes frequency components above 0.75 Hz (ie, corresponding to 45 bpm).

基本波検出部72I,72Qは、それぞれディジタル信号Bai,Baqを用いて呼吸数を演算する。基本波検出部72Iは、基本波検出部66Iによる演算方式と同様の演算方式により呼吸数を算出する。具体的には、基本波検出部72Iは、所定時間(例えば、10秒)蓄積されたディジタル信号Baiを高速フーリエ変換することにより、周波数分布データを作成する。基本波検出部72Iは、周波数分布データのうち、呼吸に係る所定の範囲の周波数分布(例えば、0Hz〜0.75Hz)の中から最も強度の高い周波数成分を基本波データとして検出する。基本波検出部72Iは、基本波データを60倍することで、単位時間(すなわち、1分間)当りの呼吸の数である呼吸数Biを算出する。同様に、基本波検出部72Qは、ディジタル信号Baqを用いて呼吸数Bqを算出する。 The fundamental wave detection units 72I and 72Q calculate the respiratory rate using the digital signals Bai and Baq, respectively. The fundamental wave detection unit 72I calculates the respiratory rate by the same calculation method as the calculation method by the fundamental wave detection unit 66I. Specifically, the fundamental wave detection unit 72I creates frequency distribution data by performing a fast Fourier transform on the digital signal Bai accumulated for a predetermined time (for example, 10 seconds). The fundamental wave detection unit 72I detects the frequency component having the highest intensity from the frequency distribution (for example, 0 Hz to 0.75 Hz) in a predetermined range related to respiration among the frequency distribution data as the fundamental wave data. The fundamental wave detection unit 72I calculates the respiratory rate Bi, which is the number of respirations per unit time (that is, one minute), by multiplying the fundamental wave data by 60. Similarly, the fundamental wave detection unit 72Q calculates the respiratory rate Bq using the digital signal Baq.

呼吸平均処理部73は、呼吸数Biおよび呼吸数Bqを平均化して呼吸数Bnを算出する。なお、呼吸平均処理部73は、ディジタル信号Bai,Baqを統合して、適宜閾値を設けることにより、ノイズレベルの強度の小さい信号や周期性の乏しい信号を除去してもよい。 The respiratory averaging processing unit 73 calculates the respiratory rate Bn by averaging the respiratory rate Bi and the respiratory rate Bq. The respiratory averaging processing unit 73 may integrate digital signals Bai and Baq and appropriately set a threshold value to remove a signal having a low noise level intensity or a signal having poor periodicity.

HPF82I,82Qは、それぞれディジタル信号Sti,Stqの低周波成分を除去する(すなわち、フィルタリング処理)ことにより、ディジタル信号Cti,Ctqを生成する。HPF82Iは、ディジタル信号Ctiを動作監視部50に出力し、HPF82Qは、ディジタル信号Ctqを動作監視部50に出力する。HPF82I,82Qは、0.7Hz〜3Hz程度のカットオフ周波数を有しており、当該周波数以下の周波数成分を除去する。本実施の形態では、例えば、HPF82I,82Qは、2Hz以下の周波数成分を除去する。 The HPF82I and 82Q generate digital signals Cti and Ctq by removing low-frequency components of the digital signals Sti and Stq, respectively (that is, filtering processing). The HPF82I outputs the digital signal Cti to the operation monitoring unit 50, and the HPF82Q outputs the digital signal Ctq to the operation monitoring unit 50. The HPF82I and 82Q have a cutoff frequency of about 0.7 Hz to 3 Hz, and remove frequency components below the frequency. In the present embodiment, for example, HPF82I, 82Q removes frequency components of 2 Hz or less.

これにより、起き上がり動作、臥床動作、寝返り動作時における体の沈み込み等による体の上下動、回転に伴うマットレス253の不要な動き等のノイズ成分が除去されたディジタル信号Cti,Ctqが動作監視部50に入力される。そのため、ディジタル信号Cti,Ctqの振幅のオフセットの影響を取り除くことができ、動作監視部50による動作判定の精度を向上させることができる。 As a result, the digital signals Cti and Ctq from which noise components such as the vertical movement of the body due to the sinking of the body during the rising motion, the lying motion, the rolling motion, and the unnecessary movement of the mattress 253 due to the rotation are removed are used as the motion monitoring unit. It is input to 50. Therefore, the influence of the amplitude offset of the digital signals Cti and Ctq can be removed, and the accuracy of the operation determination by the operation monitoring unit 50 can be improved.

動作監視部50は、反射波の信号(具体的には、各ディジタル信号Cti,Ctq)とに基づいて、寝具上の被検者の動作を監視する。具体的には、動作監視部50は、体動演算部56と、検出部57と、判定部58とを含む。 The motion monitoring unit 50 monitors the motion of the subject on the bedding based on the reflected wave signal (specifically, each digital signal Cti, Ctq). Specifically, the motion monitoring unit 50 includes a body motion calculation unit 56, a detection unit 57, and a determination unit 58.

検出部57は、ディジタル信号Cti(以下、「I信号Cti」とも称する。)とディジタル信号Ctq(以下、「Q信号Ctq」とも称する。)とに基づいて、所定周期毎に被検者の接近動作および離反動作を検出する。具体的には、検出部57は、I信号CtiおよびQ信号CtqのIQ平面上における軌跡に基づいて、当該接近動作および離反動作を検出する。 The detection unit 57 approaches the subject at predetermined intervals based on the digital signal Cti (hereinafter, also referred to as “I signal Cti”) and the digital signal Ctq (hereinafter, also referred to as “Q signal Ctq”). Detects motion and separation motion. Specifically, the detection unit 57 detects the approaching motion and the separating motion based on the trajectories of the I signal Cti and the Q signal Ctq on the IQ plane.

図7は、反射波のIQ平面の一例を示す図である。複素平面であるIQ平面は、横軸であるI軸(同相軸)と、縦軸であるQ軸(直角位相軸)とから構成される。図7(a)は、被検者が監視装置100に接近する場合を示しており、図7(b)は、被検者が監視装置100から離反する場合を示している。図7(a)の各点および図7(b)の各点は、サンプリング時間ごとのI信号CtiおよびQ信号Ctqをプロットしたものである。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the IQ plane of the reflected wave. The IQ plane, which is a complex plane, is composed of an I axis (in-phase axis), which is a horizontal axis, and a Q axis (quadrature phase axis), which is a vertical axis. FIG. 7A shows a case where the subject approaches the monitoring device 100, and FIG. 7B shows a case where the subject separates from the monitoring device 100. Each point in FIG. 7 (a) and each point in FIG. 7 (b) are plots of the I signal Cti and the Q signal Ctq for each sampling time.

図7(a)を参照して、反時計回り方向の矢印601は、被検者が監視装置100に接近した場合におけるI信号CtiおよびQ信号CtqのIQ平面上の座標の軌跡の方向を示している。図7(b)を参照して、時計回り方向の矢印602は、被検者が監視装置100から離反した場合におけるIQ平面上の座標の軌跡の方向を示している。 With reference to FIG. 7A, the counterclockwise arrow 601 indicates the direction of the locus of the coordinates of the I signal Cti and the Q signal Ctq on the IQ plane when the subject approaches the monitoring device 100. ing. With reference to FIG. 7B, the clockwise arrow 602 indicates the direction of the trajectory of the coordinates on the IQ plane when the subject separates from the monitoring device 100.

検出部57は、各点について軌跡方向を算出する。具体的には、検出部57は、サンプリング時間毎に、反射波のIQ平面上における位相θを算出する。位相θは、arctan(Q信号Ctq/I信号Cti)により算出される。検出部57は、各点における位相θが増加していくのか(すなわち、増加方向なのか)、位相θが減少していくのか(すなわち、減少方向なのか)を判断し、軌跡方向を算出する。 The detection unit 57 calculates the locus direction for each point. Specifically, the detection unit 57 calculates the phase θ of the reflected wave on the IQ plane for each sampling time. The phase θ is calculated by arctan (Q signal Ctq / I signal Cti). The detection unit 57 determines whether the phase θ at each point is increasing (that is, in the increasing direction) or is the phase θ decreasing (that is, in the decreasing direction), and calculates the locus direction. ..

例えば、検出部57は、単位期間(例えば、0.1秒間)において、位相θの増加方向および減少方向を40回(すなわち、2.5ミリ秒間に1回)計算し、各回ごとに接近、離反および未判定のいずれかを判定する。ここで、体動信号(I信号Cti,Q信号Ctq)の振幅(以下、「体動振幅」とも称する。)が所定振幅未満である場合には、位相θの増加方向および減少方向を特定できない。そのため、検出部57は、体動振幅が所定値以上であってかつ位相θが増加方向である場合には「接近」と判定し、体動振幅が所定値以上であってかつ位相θが減少方向である場合には「離反」と判定し、体動振幅が所定値未満である場合には、「未判定」と判定する。 For example, the detection unit 57 calculates the increasing direction and the decreasing direction of the phase θ 40 times (that is, once every 2.5 milliseconds) in a unit period (for example, 0.1 second), and approaches each time. Determine either separation or undetermined. Here, when the amplitude of the body motion signal (I signal Cti, Q signal Ctq) (hereinafter, also referred to as “body motion amplitude”) is less than a predetermined amplitude, the increasing direction and the decreasing direction of the phase θ cannot be specified. .. Therefore, when the body movement amplitude is equal to or higher than the predetermined value and the phase θ is in the increasing direction, the detection unit 57 determines that the body movement amplitude is “approaching”, and the body movement amplitude is equal to or higher than the predetermined value and the phase θ decreases. If it is in the direction, it is determined to be "separation", and if the body movement amplitude is less than a predetermined value, it is determined to be "undetermined".

ここで、体動振幅は、体動演算部56によって演算される。典型的には、体動振幅としては、I信号Ctiの振幅とQ信号Ctqの振幅との合成振幅(すなわち、図7中のIQ平面の”0”点からの距離)が用いられる。合成振幅は、SQRT{(I信号Ctiの振幅)^2+(Q信号Ctqの振幅)^2}で表される。 Here, the body movement amplitude is calculated by the body movement calculation unit 56. Typically, as the body movement amplitude, the combined amplitude of the amplitude of the I signal Cti and the amplitude of the Q signal Ctq (that is, the distance from the "0" point on the IQ plane in FIG. 7) is used. The combined amplitude is represented by SQRT {(amplitude of I signal Cti) ^ 2 + (amplitude of Q signal Ctq) ^ 2}.

ここで、単位期間における接近判定回数と離反判定回数との差を「ポイント差」と称する。単位期間である0.1秒間に40回中N回(N:自然数)以上のポイント差が生じた場合、判定回数が多い方に対応する動作が単位期間内における被検者の動作として検出される。このN回はポイント差の閾値であり、本実施の形態では、ポイント差閾値N=20回とする。ポイント差が20回未満の場合には、単位期間における被検者の動作は未判定として検出される。ポイント差閾値は、監視装置100のマイクロ波ドップラセンサ160の性能や、設置位置や設置環境に応じて、適宜選択しても構わない。 Here, the difference between the number of approaches determination and the number of separation determinations in a unit period is referred to as "point difference". When a point difference of N times (N: natural number) or more out of 40 times occurs in 0.1 seconds, which is the unit period, the action corresponding to the one with the larger number of judgments is detected as the action of the subject within the unit period. NS. This N times is the threshold value of the point difference, and in the present embodiment, the point difference threshold value N = 20 times. When the point difference is less than 20 times, the movement of the subject in the unit period is detected as undetermined. The point difference threshold value may be appropriately selected depending on the performance of the microwave Doppler sensor 160 of the monitoring device 100, the installation position, and the installation environment.

ここでは、サンプリング周期2.5ミリ秒(すなわち、0.1秒間の1/40)を用いて、単位期間における被検者の動作が、接近動作、離反動作および未判定のいずれであるかを検出する例について説明したが、サンプリング周期は2.5ミリ秒に限らない。 Here, using a sampling period of 2.5 milliseconds (that is, 1/40 of 0.1 second), it is determined whether the subject's movement in a unit period is approach movement, separation movement, or undetermined movement. Although an example of detection has been described, the sampling period is not limited to 2.5 milliseconds.

単位期間内に、接近判定回数、離反判定回数、未判定回数の総和が閾値K以上(Kは4以上の自然数)となるように、サンプリング周期ごとに「接近/離反/未判定」の判定を行なう構成であってもよい。この場合、N=K/3回(小数点の場合は切り上げ)以上のポイント差が生じた場合に、単位期間における被検者の動作を接近動作または離反動作として検出してもよい。 Within the unit period, the judgment of "approach / separation / undecided" is made for each sampling cycle so that the sum of the number of approach judgments, the number of separation judgments, and the number of undetermined numbers is the threshold value K or more (K is a natural number of 4 or more). It may be configured to be performed. In this case, when a point difference of N = K / 3 times (rounded up in the case of a decimal point) occurs, the motion of the subject in a unit period may be detected as an approaching motion or a detaching motion.

例えば、K=4の場合にはN=1.4となり、次のような組み合わせのときに、単位期間における被検者の動作が離反動作として検出される。具体的には、単位期間中の全判定回数であるK=4回のうち離反判定回数が4回である場合(ポイント差=4>1.4)、4回のうち離反判定回数が3回、未判定回数が1回である場合(ポイント差=3>1.4)、4回のうち離反判定回数が2回、未判定回数が2回である場合(ポイント差=2>1.4)、および、4回のうち離反判定回数が3回、接近判定回数が1回である場合(ポイント差=2>1.4)に、単位期間における被検者の動作が離反動作として検出される。接近動作についても同様に考えればよい。 For example, when K = 4, N = 1.4, and in the following combinations, the movement of the subject in the unit period is detected as the separation movement. Specifically, when the number of separation judgments is 4 out of K = 4 times, which is the total number of judgments during the unit period (point difference = 4> 1.4), the number of separation judgments is 3 out of 4 times. , When the number of undetermined times is 1 (point difference = 3> 1.4), when the number of separation judgments is 2 out of 4 times and the number of undetermined times is 2 (point difference = 2> 1.4) ), And when the number of separation judgments is 3 times and the number of approach judgments is 1 out of 4 times (point difference = 2> 1.4), the movement of the subject in the unit period is detected as the separation movement. NS. The approaching motion may be considered in the same manner.

このように、検出部57は、Iチャネル信号およびQチャネル信号に基づいて、単位期間毎に、被検者の動作が接近動作、離反動作、あるいは判定不能のいずれであるのかを判定し、当該判定結果に従う動作を被検者の動作として検出する。 In this way, the detection unit 57 determines, for each unit period, whether the subject's motion is approaching motion, separating motion, or undeterminable based on the I-channel signal and the Q-channel signal. The motion according to the judgment result is detected as the motion of the subject.

具体的には、まず、検出部57は、単位期間における接近動作、離反動作を検出するために、単位期間よりも短いサンプリング時間毎に複数回、被検者の動作が接近動作、離反動作、あるいは判定不能のいずれであるのかを判定する。次に、検出部57は、単位期間内における接近判定回数、離反判定回数、および判定不能回数に基づいて、単位期間における被検者の動作が接近動作、離反動作、あるいは判定不能のいずれであるのかを判定する。さらに、この単位期間における判定結果を用いて、動作の継続期間または予め定められた時間における被検者の動作(接近動作、離反動作または判定不能)が把握される。 Specifically, first, in order to detect the approaching motion and the detaching motion in the unit period, the detection unit 57 performs the approaching motion and the detaching motion of the subject a plurality of times for each sampling time shorter than the unit period. Alternatively, it is determined whether the determination is impossible. Next, the detection unit 57 determines whether the subject's movement in the unit period is approaching, separating, or undecidable, based on the number of approach determinations, separation determinations, and undecidable times within the unit period. Is determined. Further, the judgment result in this unit period is used to grasp the movement (approaching movement, separation movement or undecidable) of the subject during the duration of the movement or a predetermined time.

実施の形態1〜5において、単位期間における接近動作、離反動作、未判定の判定方式は同様である。実施の形態1〜3においては、この単位期間ごとの判定を用いて動作の継続期間での接近回数、および離反回数に基づく起き上がり判定が実行される。実施の形態4および5においては、この単位期間ごとの判定を用いて、予め定められた時間における接近回数、および離反回数に基づく起き上がり判定が実行される。 In the first to fifth embodiments, the approaching motion, the detaching motion, and the undetermined determination method in the unit period are the same. In the first to third embodiments, the rise determination based on the number of approaches and the number of separations in the duration of the operation is executed by using the determination for each unit period. In the fourth and fifth embodiments, the rise determination based on the number of approaches and the number of separations in a predetermined time is executed by using the determination for each unit period.

この単位期間における接近動作および離反動作の検出方式の詳細は次のようになる。検出部57は、単位期間内における接近判定回数と離反判定回数とのポイント差(絶対値)がポイント差閾値N以上である場合であって、かつ接近判定回数の方が離反判定回数よりも多い場合に、単位期間における被検者の動作を接近動作として検出する。検出部57は、ポイント差(絶対値)がポイント差閾値N以上の場合であって、かつ離反判定回数の方が接近判定回数よりも多い場合に、単位期間における被検者の動作を離反動作として検出する。検出部57は、ポイント差(絶対値)がポイント差閾値N未満の場合には、単位期間における被検者の動作を未判定(すなわち、判定不能な動作)として検出する。 The details of the detection method of approaching motion and separating motion in this unit period are as follows. In the detection unit 57, the point difference (absolute value) between the number of approach determinations and the number of separation determinations within a unit period is equal to or greater than the point difference threshold value N, and the number of approach determinations is larger than the number of separation determinations. In this case, the movement of the subject in a unit period is detected as an approaching movement. When the point difference (absolute value) is equal to or greater than the point difference threshold value N and the number of separation determinations is larger than the number of approach determinations, the detection unit 57 performs the movement of the subject in a unit period. Detect as. When the point difference (absolute value) is less than the point difference threshold value N, the detection unit 57 detects the motion of the subject in the unit period as undetermined (that is, undeterminable motion).

再び、図5を参照して、判定部58は、被検者の接近動作および離反動作の少なくとも一方を含む動作が継続している継続期間における、接近動作の回数および離反動作の回数に基づいて、被検者が起き上がったか否かを判定する。継続期間の開始時点は、被検者の動作(接近動作および離反動作の少なくとも一方)を検出した時点である。ただし、当該時点から過去の所定時間Tx1(例えば、1秒間:起点空白期間として定義する)内に被検者の動作は検出されていないとする。継続期間の終了時点は、動作の終了時点であり、直近の動作が検出されてから所定時間Tx2(例えば、1秒間:終点空白期間として定義する)経過しても次の動作が検出されない場合における、当該直近の動作が検出された時点である。 Again, with reference to FIG. 5, the determination unit 58 is based on the number of approaching movements and the number of separating movements during the duration of the movement including at least one of the approaching movement and the separating movement of the subject. , Determine if the subject has risen. The start time of the duration is the time when the subject's movement (at least one of approach movement and separation movement) is detected. However, it is assumed that the movement of the subject is not detected within the past predetermined time Tx1 (for example, 1 second: defined as the starting point blank period) from that time point. The end point of the continuation period is the end point of the operation, and the next operation is not detected even after a predetermined time Tx2 (for example, 1 second: defined as a blank period at the end point) elapses after the latest operation is detected. , The time when the latest operation is detected.

図4に示すようにベッド250の下に監視装置100が設置されている場合を想定する。例えば、継続期間(例えば、4秒間)において、検出部57により、単位期間(0.1秒)ごとに検出された接近動作の回数が5回、離反動作の回数が20回、接近動作および離反動作が検出されなかった未判定の回数が15回であったとする。この場合、判定部58は、離反動作の回数が接近動作の回数よりも多いため、継続期間中に被検者が起き上がったと判定する。なお、判定部58は、接近動作の回数が離反動作の回数よりも多い場合には、継続期間中に被検者が臥床したと判定する。 As shown in FIG. 4, it is assumed that the monitoring device 100 is installed under the bed 250. For example, in the duration (for example, 4 seconds), the number of approaching motions detected by the detection unit 57 for each unit period (0.1 seconds) is 5, the number of separation operations is 20, and the approaching operation and separationing are performed. It is assumed that the number of undetermined times in which the operation is not detected is 15 times. In this case, the determination unit 58 determines that the subject has risen during the continuation period because the number of separation operations is larger than the number of approach operations. When the number of approaching movements is larger than the number of separation movements, the determination unit 58 determines that the subject has laid down during the continuation period.

なお、被検者が寝返りした場合でも、監視装置100に被検者がわずかに接近したり、監視装置100から被検者がわずかに離反したりする可能性がある。そのため、接近動作の回数および離反動作の回数だけでは、被検者が起き上がり動作を行なったのか、寝返り動作を行なったのかを判定できない場合も想定される。そこで、判定部58は、反射波のIQ平面上における位相θだけではなく、I信号CtiおよびQ信号Ctqの振幅の大きさも考慮して、被検者が起き上がったか否かを判定してもよい。 Even if the subject turns over, there is a possibility that the subject slightly approaches the monitoring device 100 or the subject slightly separates from the monitoring device 100. Therefore, it is assumed that it may not be possible to determine whether the subject has performed the rising motion or the rolling motion based on only the number of approaching motions and the number of separating motions. Therefore, the determination unit 58 may determine whether or not the subject has risen by considering not only the phase θ of the reflected wave on the IQ plane but also the magnitudes of the amplitudes of the I signal Cti and the Q signal Ctq. ..

具体的には、監視装置100における平面アンテナの指向性パターンには、振幅成分の小さいサイドローブ(図3参照)が存在する。そのため、被検者が起き上がった場合(あるいは、被検者が臥床する場合)より、被検者が左右へ寝返り動作した場合の方が、反射信号の振幅は小さくなる。また、寝返りの基本動作時間は、起き上がりの基本動作時間よりも短いため、被検者が起き上がった場合(あるいは、被検者が臥床する場合)より、被検者が左右へ寝返り動作した場合の方が、動作継続期間中の体動振幅の積算値は小さくなる。したがって、反射波(具体的には、体動信号であるI信号CtiおよびQ信号Ctq)の振幅(体動振幅)の絶対値と、所定の閾値Th1とを比較することにより、被検者が起き上がった状態と、被検者が臥床している状態(寝返り動作を含む)とを区別して監視できる。 Specifically, the directivity pattern of the planar antenna in the monitoring device 100 has a side lobe (see FIG. 3) having a small amplitude component. Therefore, the amplitude of the reflected signal is smaller when the subject rolls over to the left and right than when the subject gets up (or when the subject lies down). In addition, since the basic operation time for turning over is shorter than the basic operation time for getting up, when the subject turns over to the left or right than when the subject gets up (or when the subject lies down). The integrated value of the body movement amplitude during the continuous movement period is smaller. Therefore, by comparing the absolute value of the amplitude (body movement amplitude) of the reflected wave (specifically, the body movement signal I signal Cti and the Q signal Ctq) with the predetermined threshold value Th1, the subject can perform. It is possible to distinguish between the state of getting up and the state of the subject lying down (including turning over).

判定部58は、所定の時間(例えば、1秒)ごとに体動振幅の平均化処理を実行する。例えば、サンプリングレートが400Hz(すなわち、2.5ミリ秒毎のサンプリング)の場合、判定部58は、400個(すなわち、1秒間のサンプリング回数)の体動振幅を平均化する処理を実行する。次に、判定部58は、起き上がり動作(または寝返り動作)の継続期間における体動振幅の積算値を算出する。積算値は、所定の時間(例えば、1秒)毎の体動振幅の平均値を継続期間で積分(積算)した値である。例えば、継続期間が4秒である場合には、積算値は4回分の体動振幅の平均値を加算した値となる。 The determination unit 58 executes the body movement amplitude averaging process every predetermined time (for example, 1 second). For example, when the sampling rate is 400 Hz (that is, sampling every 2.5 milliseconds), the determination unit 58 executes a process of averaging 400 body motion amplitudes (that is, the number of samplings per second). Next, the determination unit 58 calculates the integrated value of the body movement amplitude during the duration of the rising motion (or turning motion). The integrated value is a value obtained by integrating (integrating) the average value of the body movement amplitude for each predetermined time (for example, 1 second) over the duration. For example, when the duration is 4 seconds, the integrated value is the sum of the average values of the body movement amplitudes for 4 times.

この場合、判定部58は、体動振幅の積算値が閾値Th1以上である場合であって、かつ離反動作の回数が接近動作の回数よりも多い場合には被検者が起き上がったと判定する。換言すると、判定部58は、接近動作および離反動作の回数に関わらず、体動振幅の積算値が閾値Th1未満である場合には、被検者は起き上がっていないと判定する。このように、判定部58は、接近・離反動作の回数の優勢および体動振幅値の両方を満足した場合にのみ起き上がり動作と判定する。なお、閾値Th1は、体動振幅のアナログ値であるアナログ信号Sti,Stqの振幅(電圧0V〜3.3V)をAD変換した場合のディジタル値である。ユーザは、監視装置100の設置状況に応じて、閾値Th1を任意に設定変更可能である。例えば、1つの部屋に複数人が存在する場合等、ノイズ成分の多い環境下では、閾値Th1は大きく変更される。 In this case, the determination unit 58 determines that the subject has risen when the integrated value of the body movement amplitude is equal to or greater than the threshold value Th1 and the number of separation movements is larger than the number of approach movements. In other words, the determination unit 58 determines that the subject has not risen when the integrated value of the body movement amplitude is less than the threshold value Th1 regardless of the number of approaches and detachments. As described above, the determination unit 58 determines that the movement is a rising motion only when both the predominance of the number of approaching / separating motions and the body movement amplitude value are satisfied. The threshold value Th1 is a digital value when the amplitudes (voltages 0V to 3.3V) of the analog signals Sti and Stq, which are analog values of the body movement amplitude, are AD-converted. The user can arbitrarily change the setting of the threshold value Th1 according to the installation status of the monitoring device 100. For example, in an environment with a lot of noise components such as when a plurality of people are present in one room, the threshold Th1 is significantly changed.

なお、本実施の形態では、体動振幅として合成振幅を用いる構成について説明するが、I信号Ctiの振幅の絶対値またはQ信号Ctqの振幅の絶対値を用いてもよい。また、体動振幅として、I信号Ctiの振幅の絶対値と、Q信号Ctqの振幅の絶対値との和を用いてもよい。 In this embodiment, the configuration in which the synthetic amplitude is used as the body movement amplitude will be described, but the absolute value of the amplitude of the I signal Cti or the absolute value of the amplitude of the Q signal Ctq may be used. Further, as the body movement amplitude, the sum of the absolute value of the amplitude of the I signal Cti and the absolute value of the amplitude of the Q signal Ctq may be used.

上記の起き上がり判定方式は、実施の形態1に従う起き上がり判定方式であり、下記の<実施例1>で具体的に説明される。 The above-mentioned rising-up determination method is a rising-up determination method according to the first embodiment, and will be specifically described in the following <Example 1>.

状態推定部52は、心拍数Hnと、呼吸数Bnと、判定部58の判定結果とに基づいて、被検者の状態を推定する。ここで、図4の例のように、監視装置100がベッド250の底部252付近に取り付けられている場合を想定する。この場合、ベッド250上の被検者が正常な状態であれば、正常な心拍数Hnおよび呼吸数Bnが検出されると考えられる。例えば、心拍数Hnの正常範囲Xhは、50〜90回/分であり、呼吸数Bnの正常範囲Xbは、10〜20回/分である。 The state estimation unit 52 estimates the state of the subject based on the heart rate Hn, the respiration rate Bn, and the determination result of the determination unit 58. Here, it is assumed that the monitoring device 100 is attached to the vicinity of the bottom 252 of the bed 250 as in the example of FIG. In this case, if the subject on the bed 250 is in a normal state, it is considered that normal heart rate Hn and respiratory rate Bn are detected. For example, the normal range Xh of the heart rate Hn is 50 to 90 times / minute, and the normal range Xb of the respiratory rate Bn is 10 to 20 times / minute.

状態推定部52は、体動の有無(すなわち、体動振幅の有無)、心拍数Hn、呼吸数Bn、起き上がり判定履歴の有無等の組み合わせにより、被検者の各種状態を推定する。典型的な例として、状態推定部52は、判定部58により被検者が起き上がっていると判定されていない(すなわち、起き上がり履歴がない)場合に、心拍数Hnおよび呼吸数Bnの少なくとも一方が基準範囲外であるときには被検者が異常な状態であると推定する。例えば、心拍数Hnが正常範囲Xh外である場合には、状態推定部52は心拍異常と推定し、呼吸数Bnが正常範囲Xb外である場合には、状態推定部52は呼吸異常と推定する。 The state estimation unit 52 estimates various states of the subject based on a combination of the presence / absence of body movement (that is, the presence / absence of body movement amplitude), the heart rate Hn, the respiratory rate Bn, the presence / absence of the rising determination history, and the like. As a typical example, when the determination unit 58 does not determine that the subject is awake (that is, there is no awakening history), the state estimation unit 52 has at least one of the heart rate Hn and the respiration rate Bn. When it is out of the reference range, it is estimated that the subject is in an abnormal state. For example, when the heart rate Hn is outside the normal range Xh, the state estimation unit 52 estimates that the heart rate is abnormal, and when the respiratory rate Bn is outside the normal range Xb, the state estimation unit 52 estimates that the respiratory abnormality is abnormal. do.

また、状態推定部52は、判定部58により被検者が起き上がっていると判定された(すなわち、起き上がり履歴がある)場合であって、かつ心拍数Hn(あるいは呼吸数Bn)がゼロである場合には、被検者がベッド250から離床していると推定してもよい。また、状態推定部52は、判定部58により被検者が起き上がっていると判定された場合であって、かつ体動が無しである場合にも、被検者がベッド250から離床していると推定してもよい。その他の推定例の詳細については後述する。 Further, the state estimation unit 52 determines that the subject is awake (that is, has a history of awakening) by the determination unit 58, and the heart rate Hn (or respiration rate Bn) is zero. In some cases, it may be presumed that the subject is out of bed 250. Further, in the state estimation unit 52, the subject is out of bed 250 even when the determination unit 58 determines that the subject is awake and there is no body movement. May be estimated. Details of other estimation examples will be described later.

出力制御部54は、判定部58の判定結果および状態推定部52の推定結果に基づいて、警告情報を出力する。具体的には、出力制御部54は、被検者が起き上がったとの判定結果、あるいは被検者が異常な状態(心拍異常および呼吸異常等)であるとの推定結果を受けた場合に、警告情報を出力する。出力制御部54は、スピーカ156を介して、警告情報を音声出力してもよいし、ディスプレイに警告情報を表示してもよい。また、出力制御部54は、通信インターフェイス158を介して、端末装置200に警告情報を送信してもよい。 The output control unit 54 outputs warning information based on the determination result of the determination unit 58 and the estimation result of the state estimation unit 52. Specifically, the output control unit 54 warns when the subject receives a determination result that the subject has risen or an estimation result that the subject is in an abnormal state (heartbeat abnormality, respiratory abnormality, etc.). Output information. The output control unit 54 may output the warning information by voice via the speaker 156, or may display the warning information on the display. Further, the output control unit 54 may transmit warning information to the terminal device 200 via the communication interface 158.

例えば、出力制御部54は、被検者が起き上がった場合、警告情報として「まだ、ベッドから降りないで下さい」、「ベッドから離れるときは、電灯をつけてゆっくり行動」、「介護者が来るまでそのままで待つように」といったメッセージを音声出力して、注意喚起を促す。また、出力制御部54は、警告情報として被検者が起き上がったことを示す情報を端末装置200に送信してもよい。 For example, when the subject gets up, the output control unit 54 gives warning information such as "Please do not get out of bed yet", "When you leave the bed, turn on the lamp and act slowly", "A caregiver comes". A message such as "Please wait until" is output as a voice to call attention. Further, the output control unit 54 may transmit information indicating that the subject has risen up to the terminal device 200 as warning information.

<実施例>
図8〜図10を参照して、図4に示すように監視装置100を設置した場合の実施例について説明する。図8は、実施の形態1に従う接近動作、離反動作および体動振幅の時間変化を示す図である。
<Example>
An embodiment in the case where the monitoring device 100 is installed as shown in FIG. 4 will be described with reference to FIGS. 8 to 10. FIG. 8 is a diagram showing time-dependent changes in approaching motion, separating motion, and body motion amplitude according to the first embodiment.

具体的には、図8(a)は、監視装置100により検出される接近動作および離反動作の時間変化を示す図である。図8(a)の横軸は時間であり、縦軸は接近動作または離反動作の検出回数を示している。図8(b)は、監視装置100により算出される体動振幅の時間変化を示す図である。図8(b)の横軸は時間であり、縦軸は体動振幅の大きさを示している。振幅の大きさの単位は任意単位(a.u)であり、被検者からの反射信号の強度振幅(電圧成分に相当)を示している。なお、体動振幅は、所定の時間(例えば、1秒)毎に平均化されている。ここでは、被検者は、継続期間T1において起き上がる動作をし、継続期間T2において臥床動作をし、継続期間T3において寝返り動作し、継続期間T4において寝返り動作(元に戻る動作)をしているとする。 Specifically, FIG. 8A is a diagram showing the time change of the approaching motion and the separating motion detected by the monitoring device 100. The horizontal axis of FIG. 8A is time, and the vertical axis shows the number of detections of approaching motion or separating motion. FIG. 8B is a diagram showing the time change of the body movement amplitude calculated by the monitoring device 100. The horizontal axis of FIG. 8B is time, and the vertical axis is the magnitude of body movement amplitude. The unit of the magnitude of the amplitude is an arbitrary unit (au), and indicates the intensity amplitude (corresponding to the voltage component) of the reflected signal from the subject. The body movement amplitude is averaged every predetermined time (for example, 1 second). Here, the subject performs a rising motion during the duration T1, a bed resting motion during the duration T2, a rolling motion during the duration T3, and a rolling motion (returning motion) during the duration T4. And.

上述したように、監視装置100は、単位期間(例えば、0.1秒間)のポイント差(絶対値)がポイント差閾値N以上の場合であって、かつ接近判定回数が離反判定回数よりも多い場合には、単位期間における被検者の動作を接近動作として検出し、ポイント差(絶対値)がN以上の場合であって、かつ離反判定回数が接近判定回数よりも多い場合には、単位期間における被検者の動作を離反動作として検出するものとする。 As described above, in the monitoring device 100, the point difference (absolute value) in the unit period (for example, 0.1 second) is the case where the point difference threshold value N or more, and the number of approach determinations is larger than the number of separation determinations. In this case, the motion of the subject in the unit period is detected as an approach motion, and when the point difference (absolute value) is N or more and the number of separation determinations is larger than the number of approach determinations, the unit is The movement of the subject during the period shall be detected as a separation movement.

図8(a)を参照して、時刻t0から時刻t1までの期間は、動作のない起点空白期間(例えば、1秒)であり、時刻t1から時刻t2までの間、監視装置100は離反動作を検出している。このとき検出された離反動作の回数は、A1回である。時刻t3から時刻t4までの間、監視装置100は接近動作を検出している。このとき検出された接近動作の回数はN1回である。さらに、時刻t4から時刻t5までの期間は、動作終了後の終点空白期間(例えば、1秒)である。 With reference to FIG. 8A, the period from time t0 to time t1 is a blank starting point period (for example, 1 second) in which there is no operation, and the monitoring device 100 operates apart from time t1 to time t2. Is being detected. The number of separation operations detected at this time is A1. From time t3 to time t4, the monitoring device 100 detects an approaching motion. The number of approaching movements detected at this time is N1. Further, the period from the time t4 to the time t5 is an end point blank period (for example, 1 second) after the end of the operation.

なお、時刻t2から時刻t3までの期間は、監視装置100により接近動作および離反動作が検出されていない未判定期間であり、起点空白期間および終点空白区間よりも短い時間(例えば、0.1秒〜0.9秒)である。未判定期間では、ポイント差(絶対値)がポイント差閾値N未満であるため、接近動作および離反動作が検出されない。 The period from time t2 to time t3 is an undetermined period in which approaching motion and separation motion are not detected by the monitoring device 100, and is shorter than the starting point blank period and the ending point blank section (for example, 0.1 second). ~ 0.9 seconds). In the undetermined period, since the point difference (absolute value) is less than the point difference threshold N, the approaching motion and the separating motion are not detected.

監視装置100は、時刻t1に被検者の離反動作を検出しているため、動作の継続期間の開始時点として認識する。また、時刻t4から所定時間Tx2経過しても接近動作および離反動作を検出していないため、時刻t4を継続期間の終了時点として認識する。これにより、継続期間T1は時刻t1から時刻t4までの期間となる。継続期間T1における接近動作および離反動作の総回数K1は、K1=A1+N1で表される。 Since the monitoring device 100 detects the separation motion of the subject at time t1, it recognizes it as the start time of the continuation period of the motion. Further, since the approaching motion and the detaching motion are not detected even after the lapse of a predetermined time Tx2 from the time t4, the time t4 is recognized as the end point of the continuation period. As a result, the duration T1 becomes a period from time t1 to time t4. The total number of approaching and separating movements K1 in the duration T1 is represented by K1 = A1 + N1.

監視装置100は、継続期間T1における体動振幅の積算値Q1を算出する(図8(b)参照)。具体的には、積算値Q1は、所定の時間(例えば、1秒)毎の体動振幅の平均値を継続期間T1で積分した値である。 The monitoring device 100 calculates the integrated value Q1 of the body movement amplitude during the duration T1 (see FIG. 8B). Specifically, the integrated value Q1 is a value obtained by integrating the average value of the body movement amplitude for each predetermined time (for example, 1 second) over the duration T1.

以下、同様に、臥床する動作(以下、単に「臥床動作」と称する。)を実施した継続期間T2において、監視装置100はN2回の接近動作を検出し、A2回の離反動作を検出する(図8(a)参照)。監視装置100は、継続期間T2における体動振幅の積算値Q2を算出する(図8(b)参照)。継続期間T2における総回数K2は、K2=N2+A2で表される。 Hereinafter, similarly, in the duration T2 in which the bed resting motion (hereinafter, simply referred to as “bed resting motion”) is performed, the monitoring device 100 detects N2 approaching motions and A2 detaching motions (hereinafter, it is simply referred to as “bed resting motion”). See FIG. 8 (a)). The monitoring device 100 calculates the integrated value Q2 of the body movement amplitude during the duration T2 (see FIG. 8B). The total number of times K2 in the duration T2 is represented by K2 = N2 + A2.

寝返り動作を実施した継続期間T3において、監視装置100はA3の離反動作を検出し、N3回の接近動作を検出する(図8(a)参照)。監視装置100は、継続期間T3における体動振幅の積算値Q3を算出する(図8(b)参照)。継続期間T3における総回数K3は、K3=A3+N3で表される。 During the duration T3 in which the rolling motion is performed, the monitoring device 100 detects the detachment motion of A3 and detects the approaching motion of N3 times (see FIG. 8A). The monitoring device 100 calculates the integrated value Q3 of the body movement amplitude during the duration T3 (see FIG. 8B). The total number of times K3 in the duration T3 is represented by K3 = A3 + N3.

寝返り動作により元に戻る動作を実施した継続期間T4において、監視装置100はN4回の接近動作を検出し、A4回の離反動作を検出する(図8(a)参照)。監視装置100は、継続期間T4における体動振幅の積算値Q4を算出する(図8(b)参照)。継続期間T4における総回数K4は、K4=A4+N4で表される。 In the duration T4 in which the operation of returning to the original state by the rolling motion is performed, the monitoring device 100 detects the approaching motion of N4 times and the detaching motion of A4 times (see FIG. 8A). The monitoring device 100 calculates the integrated value Q4 of the body movement amplitude during the duration T4 (see FIG. 8B). The total number of times K4 in the duration T4 is represented by K4 = A4 + N4.

図8によると、起き上がり動作を実施した継続期間T1においては、離反回数A1の方が接近回数N1よりも多く、臥床動作を実施した継続期間T2においては、接近回数N2の方が離反回数A2よりも多いことがわかる。また、継続期間T1,T2は、寝返り動作を実施した継続期間T3,T4よりも長い。さらに、継続期間T1,T2においては継続期間T3,T4よりも瞬間的な体動振幅も大きい。その結果、体動振幅の積算値Q1,Q2は、積算値Q3,Q4よりも大きくなる。 According to FIG. 8, in the duration T1 in which the rising motion was performed, the number of separations A1 was larger than the number of approaches N1, and in the duration T2 in which the bed rest operation was performed, the number of approaches N2 was larger than the number of separations A2. It turns out that there are many. Further, the durations T1 and T2 are longer than the durations T3 and T4 in which the rolling motion is performed. Further, in the durations T1 and T2, the instantaneous body movement amplitude is larger than that in the durations T3 and T4. As a result, the integrated values Q1 and Q2 of the body movement amplitude are larger than the integrated values Q3 and Q4.

これにより、積算値の閾値Th1を適切に設定することにより、起き上がり動作および臥床動作と、寝返り動作との区別が可能となる。また、継続期間中において、接近回数および離反回数のいずれが多いかを判断することにより、起き上がり動作と、臥床動作との区別が可能となる。 As a result, by appropriately setting the threshold value Th1 of the integrated value, it is possible to distinguish between the rising motion and the bed rest motion and the rolling motion. Further, by determining which of the number of approaches and the number of separations is larger during the continuation period, it is possible to distinguish between the rising motion and the bed rest motion.

図9は、実施の形態1に従う実験結果を示す図である。被検者は、起き上がり動作および臥床動作を2回繰り返し、右方向へ寝返る動作、元に戻る動作、左方向へ寝返る動作、元に戻る動作を実施している。また、図9には、起き上がり動作、臥床動作、寝返り動作ごとに、継続期間、体動振幅の積算値、接近動作の回数、離反動作の回数、接近動作および離反動作の総回数、未判定回数の結果が示されている。 FIG. 9 is a diagram showing the experimental results according to the first embodiment. The subject repeats the rising motion and the bed rest motion twice, and performs the motion of turning over to the right, the motion of returning to the original position, the motion of turning over to the left, and the motion of returning to the original position. Further, in FIG. 9, for each of the rising motion, the bed rest motion, and the rolling motion, the duration, the integrated value of the body movement amplitude, the number of approaching motions, the number of separation motions, the total number of approaching motions and the separation motions, and the number of undetermined times are shown. The result of is shown.

図9を参照して、初回の起き上がり動作(図9中の「起き上がり動作1」に対応)においては、継続期間は4秒であり、体動振幅の積算値は11329であり、接近動作の回数(以下、単に「接近回数」とも称する。)は0回であり、離反動作の回数(以下、単に「離反回数」とも称する。)は27回であり、総回数は27回であり、未判定回数は13回である。上述したように、監視装置100は、単位期間である0.1秒ごとに接近動作および離反動作の検出を行なっている。この場合、1秒間に10回の検出が行われ、継続期間が4秒であるため、継続期間中の最大の検出回数は40回となる。そのため、総回数(ここでは、27回)と未判定回数(ここでは、13回)との合計が最大の検出回数となる。未判定回数は、図5中のHPF82I,82Qのフィルタ定数を最適化することにより低減することができる。 With reference to FIG. 9, in the first rising motion (corresponding to “rising motion 1” in FIG. 9), the duration is 4 seconds, the integrated value of the body movement amplitude is 11329, and the number of approaching motions. (Hereinafter, simply referred to as "the number of approaches") is 0, the number of separation operations (hereinafter, also simply referred to as "the number of separations") is 27, and the total number is 27, which is undetermined. The number of times is 13 times. As described above, the monitoring device 100 detects the approaching motion and the separating motion every 0.1 seconds, which is a unit period. In this case, since the detection is performed 10 times per second and the duration is 4 seconds, the maximum number of detections during the duration is 40 times. Therefore, the total of the total number of times (here, 27 times) and the number of undetermined times (here, 13 times) is the maximum number of detections. The number of undetermined times can be reduced by optimizing the filter constants of HPF82I and 82Q in FIG.

また、起き上がり動作のときには、離反回数が接近回数よりも多く、臥床動作のときには接近回数が離反回数よりも多いことがわかる。さらに、起き上がり動作および臥床動作時は、寝返り動作時よりも、体動振幅の積算値が大きく、かつ、動作の継続期間が長い。 Further, it can be seen that the number of separations is larger than the number of approaches during the rising motion, and the number of approaches is greater than the number of separations during the bed rest operation. Further, during the rising motion and the bed resting motion, the integrated value of the body motion amplitude is larger and the duration of the motion is longer than that during the rolling motion.

接近回数および離反回数を比較することにより、起き上がり動作と臥床動作とを区別することができる。さらに、閾値Th1を7500に設定して、体動振幅の積算値を当該閾値Th1と比較することにより、起き上がり動作および臥床動作と、寝返り動作とを区別することができる。加えて、動作の継続期間を比較することにより、起き上がり動作と寝返り動作とを区別することもできる。例えば、動作の継続期間が所定継続期間(例えば、起き上がり動作を実施した継続期間T1)以上の場合には、当該動作が起き上がり動作であると判定することができる。このように、継続期間および体動振幅の積算値の条件を満たした場合にのみ起き上がり動作と判定することができ、判定ミスを低減することができる。 By comparing the number of approaches and the number of separations, it is possible to distinguish between the rising motion and the bed rest motion. Further, by setting the threshold value Th1 to 7500 and comparing the integrated value of the body movement amplitude with the threshold value Th1, it is possible to distinguish between the rising motion and the bed rest motion and the rolling motion. In addition, by comparing the duration of the movement, it is possible to distinguish between the rising movement and the turning movement. For example, when the duration of the operation is equal to or longer than the predetermined duration (for example, the duration T1 in which the rising operation is performed), it can be determined that the operation is the rising operation. In this way, it is possible to determine the rising motion only when the conditions of the duration and the integrated value of the body movement amplitude are satisfied, and it is possible to reduce the determination error.

ここで、サンプリング周期ごとのポイント差の判定回数の閾値Kと、ポイント差閾値Nとを最適化することにより、0.1秒毎の接近動作、離反動作、および未判定の検出精度を向上させることができる。これにより、各動作の継続期間T1、T2、T3、T4における、起き上がり動作、臥床動作、寝返り動作の判定精度を向上させることができる。 Here, by optimizing the threshold value K for the number of times the point difference is determined for each sampling cycle and the point difference threshold value N, the approaching operation, the separation operation, and the undetermined detection accuracy every 0.1 seconds are improved. be able to. As a result, it is possible to improve the determination accuracy of the rising motion, the bed rest motion, and the rolling motion in the durations T1, T2, T3, and T4 of each motion.

まとめると、監視装置100(判定部58)は、継続期間中の離反回数が接近回数よりも多く、かつ体動振幅の積算値が閾値Th1以上である場合には、起き上がり動作が実施されたと判定する。判定部58は、継続期間中の接近回数が離反回数よりも多く、かつ体動振幅の積算値が閾値Th1以上である場合には、臥床動作が実施されたと判定する。また、判定部58は、体動振幅の積算値が閾値Th1未満であり、かつ、動作の継続期間が所定継続期間(例えば、起き上がり動作を実施した継続期間T1)未満である場合には、寝返り動作が実施されたと判定してもよい。 In summary, the monitoring device 100 (determination unit 58) determines that the rising operation has been performed when the number of separations during the duration is larger than the number of approaches and the integrated value of the body movement amplitude is the threshold Th1 or more. do. When the number of approaches during the duration is larger than the number of separations and the integrated value of the body movement amplitude is the threshold Th1 or more, the determination unit 58 determines that the bed rest operation has been performed. Further, when the integrated value of the body movement amplitude is less than the threshold value Th1 and the duration of the movement is less than the predetermined duration (for example, the duration T1 in which the rising motion is performed), the determination unit 58 turns over. It may be determined that the operation has been performed.

好ましくは、監視装置100の使用開始前に、以下のような事前準備を行なう。具体的には、被検者に対して、事前に、1)起き上がり動作、2)臥床動作、3)寝返り動作、4)元に戻る寝返り動作、および5)寝返りの連続動作をそれぞれ複数回繰り返してもらう。そして、1)〜5)の各動作について、継続期間の平均値および体動振幅の積算値の平均値を算出する。このように事前準備した動作学習により得られた継続期間の算出結果に基づいて、所定継続期間(ここでは、起き上がり動作の継続期間T1)を決定することが好ましい。また、体動振幅の積算値(Q1〜Q4)の算出結果に基づいて、起き上がり動作と寝返り動作とを区別する体動振幅の閾値Th1と、寝返り連続動作に関する体動振幅の積算値の閾値Th2(後述)とを決定することが好ましい。これにより、所定継続期間、および閾値Th1,Th2に関して、各被検者の個人差を反映することができ、より正確な判定が可能となる。 Preferably, the following preparations are made before the start of use of the monitoring device 100. Specifically, for the subject, 1) getting up, 2) lying down, 3) turning over, 4) turning over, and 5) turning over continuously are repeated a plurality of times. NS. Then, for each of the movements 1) to 5), the average value of the duration and the average value of the integrated value of the body movement amplitude are calculated. It is preferable to determine the predetermined duration (here, the duration T1 of the rising motion) based on the calculation result of the duration obtained by the motion learning prepared in advance in this way. Further, based on the calculation result of the integrated value of the body movement amplitude (Q1 to Q4), the threshold value Th1 of the body movement amplitude that distinguishes the rising motion and the rolling motion, and the threshold value Th2 of the integrated value of the body motion amplitude related to the continuous rolling motion. It is preferable to determine (described later). As a result, it is possible to reflect the individual differences of each subject with respect to the predetermined duration and the threshold values Th1 and Th2, and more accurate determination becomes possible.

なお、判定部58は、総回数に対する接近回数(あるいは離反回数)の比率を所定比率(例えば、0.8)と比較することにより、起き上がり動作と臥床動作とを区別する構成であってもよい。例えば、判定部58は、体動振幅の積算値が閾値Th1以上であって、かつ総回数に対する離反回数の比率が所定比率以上である場合には、起き上がり動作が実施されたと判定してもよい。また、判定部58は、体動振幅の積算値が閾値Th1以上であって、かつ総回数に対する接近回数の比率が所定比率以上である場合には、臥床動作が実施されたと判定してもよい。 The determination unit 58 may be configured to distinguish between the rising motion and the bed resting motion by comparing the ratio of the number of approaches (or the number of separations) to the total number of times with a predetermined ratio (for example, 0.8). .. For example, the determination unit 58 may determine that the rising operation has been performed when the integrated value of the body movement amplitude is the threshold value Th1 or more and the ratio of the number of separations to the total number of times is equal to or more than a predetermined ratio. .. Further, the determination unit 58 may determine that the bed rest operation has been performed when the integrated value of the body movement amplitude is the threshold value Th1 or more and the ratio of the number of approaches to the total number of times is equal to or more than a predetermined ratio. ..

監視装置100は、被検者が起き上がったと判定した場合には、当該判定結果とともに判定時刻を記録し、被検者に注意を促す情報(メッセージ等)を音声出力する。また、監視装置100は、被検者が起き上がった状態であることを示す情報を端末装置200に送信する。これにより、被検者のベッド250からの転倒を未然に防ぐことができるとともに、介護者がいち早く被検者の元に駆けつけることができる。 When the monitoring device 100 determines that the subject has risen, the monitoring device 100 records the determination time together with the determination result, and outputs information (message, etc.) calling attention to the subject by voice. Further, the monitoring device 100 transmits information indicating that the subject is in a standing state to the terminal device 200. As a result, it is possible to prevent the subject from falling from the bed 250, and the caregiver can quickly rush to the subject.

なお、継続して寝返り動作が続いている場合にも被検者の異常が疑われる。例えば、被検者はトイレに行きたい場合等に寝返り動作を繰り返すことが想定される。また、寝返り動作を繰り返している場合には、ベッド250から転倒する可能性も高くなる。そのため、このような場合にも警告情報が通知される必要がある。 In addition, even if the rolling motion continues, the subject is suspected of having an abnormality. For example, it is assumed that the subject repeatedly rolls over when he / she wants to go to the bathroom. In addition, when the rolling motion is repeated, the possibility of falling from the bed 250 increases. Therefore, it is necessary to be notified of warning information even in such a case.

例えば、被検者が寝返り動作を何度も連続的に繰り返すと、接近動作および離反動作が継続的に検出されるため継続期間が長くなる。そのため、体動振幅の積算値が非常に大きくなり、起き上がり動作および臥床動作による積算値よりも大きくなると想定される。そのため、閾値Th1だけでは連続した寝返り動作と、起き上がり動作および臥床動作とを区別することができない。 For example, when the subject repeatedly turns over and down continuously many times, the approaching motion and the detaching motion are continuously detected, so that the duration is extended. Therefore, it is assumed that the integrated value of the body movement amplitude becomes very large, and becomes larger than the integrated value due to the rising motion and the bed rest motion. Therefore, it is not possible to distinguish between the continuous rolling motion, the rising motion, and the bed rest motion only by the threshold value Th1.

そこで、監視装置100(判定部58)は、閾値Th1よりも大きい閾値Th2(例えば、15000)を設定する。判定部58は、継続期間中における接近回数および離反回数に関わらず、体動振幅の積算値が閾値Th2以上に到達した場合には、寝返り動作が継続して発生していると判定する。この場合、出力制御部54は、被検者に異常が発生したことを示す情報を警告情報として端末装置200に送信する。 Therefore, the monitoring device 100 (determination unit 58) sets a threshold value Th2 (for example, 15000) that is larger than the threshold value Th1. The determination unit 58 determines that the rolling motion is continuously occurring when the integrated value of the body movement amplitude reaches the threshold value Th2 or more regardless of the number of approaches and the number of separations during the continuation period. In this case, the output control unit 54 transmits information indicating that an abnormality has occurred to the subject to the terminal device 200 as warning information.

<状態推定の例>
監視装置100は、体動、心拍、呼吸および起き上がり履歴の有無に応じて被検者の状態を推定することができる。図10は、本実施の形態1に従う被検者の状態推定例を示す図である。
<Example of state estimation>
The monitoring device 100 can estimate the state of the subject according to the presence or absence of body movement, heartbeat, respiration, and awakening history. FIG. 10 is a diagram showing an example of estimating the state of the subject according to the first embodiment.

図10を参照して、体動「有」は、体動振幅が基準閾値以上である場合を示しており、体動「無」は、体動振幅が基準閾値未満である場合を示している。すなわち、体動演算部56は、体動振幅が基準閾値以上である場合には被検者の体動が有りと判定し、体動振幅が基準閾値未満である場合には被検者の体動が無しと判定する。心拍「有」は、心拍数Hnが検出されている場合(あるいは、正常範囲Xh内である場合)を示しており、心拍「無」は、心拍数Hnがゼロである場合を示している。呼吸「有」は、呼吸数Bnが検出されている場合(あるいは、正常範囲Xb内である場合)を示しており、呼吸「無」は、呼吸数Bnがゼロである場合を示している。起き上がり履歴「有」は、起き上がったと判定された場合を示しており、起き上がり履歴「無」は、起き上がったと判定されていない場合を示している。 With reference to FIG. 10, body movement "Yes" indicates a case where the body movement amplitude is equal to or more than the reference threshold value, and body movement "No" indicates a case where the body movement amplitude is less than the reference threshold value. .. That is, the body movement calculation unit 56 determines that the subject has body movement when the body movement amplitude is equal to or more than the reference threshold value, and determines that the subject has body movement when the body movement amplitude is less than the reference threshold value. Judge that there is no movement. A heart rate "yes" indicates a case where the heart rate Hn is detected (or a case where the heart rate Hn is within the normal range Xh), and a heart rate "no" indicates a case where the heart rate Hn is zero. Respiratory "presence" indicates the case where the respiratory rate Bn is detected (or is within the normal range Xb), and respiration "absent" indicates the case where the respiratory rate Bn is zero. The wake-up history "Yes" indicates the case where it is determined that the person has woken up, and the wake-up history "No" indicates the case where it is not determined that the person has woken up.

図10では、体動、心拍、呼吸の有無に応じて、パターンP1〜P8が例示されている。以下、いくつかのパターンについて具体的に説明する。 In FIG. 10, patterns P1 to P8 are exemplified according to the presence or absence of body movement, heartbeat, and respiration. Hereinafter, some patterns will be specifically described.

例えば、パターンP1において、起き上がり履歴「有」の場合には、ベッド上で次の行動に移る状態であると推定され、起き上がり履歴「無」の場合には安定した睡眠状態であると推定される。パターンP2において、起き上がり履歴「有」の場合には、ベッド上で何らかの動作を行なっている動的な状態であると推定され、起き上がり履歴「無」の場合には無呼吸状態であると推定される。 For example, in pattern P1, when the wake-up history is "yes", it is presumed that the person moves to the next action on the bed, and when the wake-up history is "no", it is presumed to be a stable sleep state. .. In pattern P2, when the rising history is "yes", it is estimated to be a dynamic state in which some movement is performed on the bed, and when the rising history is "no", it is estimated to be an apnea state. NS.

パターンP6において、起き上がり履歴「有」の場合には、被検者がベッド250から離床して、当該ベッド250の近傍に存在する(あるいは、ベッド250上で静止している状態である)と推定される。一方、起き上がり履歴「無」の場合には、被検者が異常状態であると推定される。パターンP8において、起き上がり履歴「有」の場合には、被検者がベッド250から離床しており、当該ベッド250の近傍にも存在しない状態であると推定される。すなわち、状態推定部52は、被検者が起き上がったと判定され、心拍数がゼロであり、呼吸数がゼロであり、体動が無しである場合、被検者がベッド250から離床したと推定する。一方、起き上がり履歴「無」の場合には、被検者が緊急度の高い異常状態であると推定される。その他のパターンについては図10のとおりである。 In the pattern P6, when the rising history is "Yes", it is estimated that the subject has left the bed 250 and is present in the vicinity of the bed 250 (or is stationary on the bed 250). Will be done. On the other hand, when the rising history is "none", it is estimated that the subject is in an abnormal state. In the pattern P8, when the rising history is “Yes”, it is presumed that the subject has left the bed 250 and does not exist in the vicinity of the bed 250. That is, the state estimation unit 52 estimates that the subject has left the bed 250 when it is determined that the subject has risen, the heart rate is zero, the respiratory rate is zero, and there is no body movement. do. On the other hand, when the rising history is "none", it is estimated that the subject is in an abnormal state with a high degree of urgency. Other patterns are as shown in FIG.

上記のように、監視装置100(状態推定部52)は、被検者の状態を推定することができる。典型的には、監視装置100(出力制御部54)は、被検者が異常状態であると推定した場合には警告情報を出力する。このように、監視装置100は、被検者が起き上がった場合に限らず、被検者に異常が発生していると推定される場合であっても、警告情報を出力することができる。 As described above, the monitoring device 100 (state estimation unit 52) can estimate the state of the subject. Typically, the monitoring device 100 (output control unit 54) outputs warning information when it is estimated that the subject is in an abnormal state. In this way, the monitoring device 100 can output warning information not only when the subject gets up but also when it is estimated that an abnormality has occurred in the subject.

<処理手順>
図11は、実施の形態1に従う監視装置100の処理手順の一例を示す図である。以下の監視装置100の各ステップは、主に、制御回路152のマイクロプロセッサ45がメモリ154に格納されたプログラムを実行することによって実現される。
<Processing procedure>
FIG. 11 is a diagram showing an example of a processing procedure of the monitoring device 100 according to the first embodiment. Each step of the following monitoring device 100 is mainly realized by the microprocessor 45 of the control circuit 152 executing a program stored in the memory 154.

図11を参照して、監視装置100は、マイクロ波ドップラセンサ160を介して、マイクロ波を被検者に照射する(ステップS10)。監視装置100は、マイクロ波ドップラセンサ160を介して、マイクロ波の反射波を受信して(ステップS12)、反射波の信号からIチャネル信号およびQチャネル信号を生成する(ステップS14)。 With reference to FIG. 11, the monitoring device 100 irradiates the subject with microwaves via the microwave Doppler sensor 160 (step S10). The monitoring device 100 receives the reflected wave of the microwave via the microwave Doppler sensor 160 (step S12), and generates an I-channel signal and a Q-channel signal from the reflected wave signal (step S14).

監視装置100は、Iチャネル信号およびQチャネル信号を用いて、被検者の心拍数Hnおよび呼吸数Bnを検出(演算)する(ステップS16)。具体的には、心拍演算部60により上述した心拍数演算処理が実行され、呼吸演算部70により上述した呼吸数演算処理が実行される。 The monitoring device 100 detects (calculates) the heart rate Hn and the respiratory rate Bn of the subject using the I-channel signal and the Q-channel signal (step S16). Specifically, the heart rate calculation unit 60 executes the above-mentioned heart rate calculation process, and the respiration calculation unit 70 executes the above-mentioned respiration rate calculation process.

さらに、監視装置100は、Iチャネル信号およびQチャネル信号を用いて、被検者の動作が継続している継続期間中において、監視装置100に対する被検者の接近回数および離反回数を検出する(ステップS18)。監視装置100は、継続期間における体動振幅の積算値を算出する(ステップS20)。監視装置100は、接近回数、離反回数および積算値に基づいて、被検者の起き上がり動作判定処理を実行する(ステップS22)。具体的には、判定部58により上述した起き上がり動作判定処理が実行される。 Further, the monitoring device 100 uses the I-channel signal and the Q-channel signal to detect the number of times the subject approaches and the number of times the subject leaves the monitoring device 100 during the continuation period during which the subject's operation continues (). Step S18). The monitoring device 100 calculates the integrated value of the body movement amplitude during the duration (step S20). The monitoring device 100 executes the rising motion determination process of the subject based on the number of approaches, the number of separations, and the integrated value (step S22). Specifically, the determination unit 58 executes the above-mentioned rising operation determination process.

次に、監視装置100は、起き上がり動作判定結果、心拍数および呼吸数、体動の有無に基づいて、被検者の状態を推定する(ステップS24)。具体的には、状態推定部52により上述した状態推定処理が実行される。そして、監視装置100は、所定の条件に基づいて、警告情報を出力する(ステップS26)。具体的には、出力制御部54により上述した警告情報の出力処理が実行される。例えば、被検者が起き上がった場合、被検者の異常が推定される場合に、警告情報が出力される。 Next, the monitoring device 100 estimates the state of the subject based on the result of the rising motion determination, the heart rate and the respiratory rate, and the presence or absence of body movement (step S24). Specifically, the state estimation unit 52 executes the above-mentioned state estimation process. Then, the monitoring device 100 outputs warning information based on a predetermined condition (step S26). Specifically, the output control unit 54 executes the above-mentioned output processing of the warning information. For example, when the subject gets up and an abnormality of the subject is presumed, warning information is output.

上記のフローを開始する前に、監視装置100は、ノイズレベルの閾値を求めておき、本来の呼吸信号、心拍信号および体動信号とノイズとを区別する。 Before starting the above flow, the monitoring device 100 obtains a threshold value of the noise level and distinguishes the original respiratory signal, heartbeat signal, and body movement signal from the noise.

なお、上記の図11の各処理を実行する前に、マイクロプロセッサ45は、呼吸成分、心拍成分および体動成分について、環境キャリブレーションを実行する。具体的には、監視装置100は、監視装置100が設置される空間に被検者を含む移動体が存在しない環境下において、一定時間(例えば、1分)センシングし、呼吸振幅、心拍振幅、体動振幅の平均値(ノイズレベル)を算出する。そして、体動振幅に関して、ノイズ成分と信号成分とを区別する閾値として、体動振幅の平均値(ノイズレベル)の数倍(例えば、3倍〜6倍)の値を体動振幅の基準閾値として設定する。同様に、呼吸振幅に関して、ノイズ成分と信号成分とを区別する閾値として、呼吸振幅の平均値よりも大きい閾値を設定する。心拍振幅に関して、ノイズ成分と信号成分とを区別する閾値として、心拍振幅の平均値よりも大きい閾値を設定する。このように、心拍・呼吸・体動信号の有無を判定するための閾値を定めることによって、本来の呼吸・心拍・体動信号とノイズレベルとを区別する。 Before executing each process of FIG. 11 above, the microprocessor 45 executes an environmental calibration for the respiratory component, the heartbeat component, and the body movement component. Specifically, the monitoring device 100 senses for a certain period of time (for example, 1 minute) in an environment where there is no moving object including the subject in the space where the monitoring device 100 is installed, and the respiratory amplitude, the heartbeat amplitude, and the like. Calculate the average value (noise level) of the body movement amplitude. Then, as a threshold value for distinguishing the noise component and the signal component with respect to the body movement amplitude, a value several times (for example, 3 times to 6 times) the average value (noise level) of the body movement amplitude is set as the reference threshold value of the body movement amplitude. Set as. Similarly, regarding the respiratory amplitude, a threshold value larger than the average value of the respiratory amplitude is set as a threshold value for distinguishing the noise component and the signal component. Regarding the heartbeat amplitude, a threshold value larger than the average value of the heartbeat amplitude is set as a threshold value for distinguishing the noise component and the signal component. In this way, the original respiration / heartbeat / body movement signal and the noise level are distinguished by setting the threshold value for determining the presence / absence of the heartbeat / respiration / body movement signal.

<利点>
実施の形態1によると、非接触で被検者の体動を検出することにより、被検者の起き上がり動作と寝返り動作とを区別できるため、起き上がり動作を精度良く判定することができる。被検者が起き上がった場合には、注意を促す警告情報が出力されるとともに、外部の装置に起き上がり動作を示す情報が送信される。そのため、寝具からの被検者の転倒を防止できるとともに。介護者がいち早く被検者の元に駆けつけることができる。また、被検者の異常状態が推定された場合にも警告情報が出力される。
<Advantage>
According to the first embodiment, by detecting the body movement of the subject in a non-contact manner, it is possible to distinguish between the rising motion and the rolling motion of the subject, so that the rising motion can be accurately determined. When the subject gets up, warning information calling attention is output, and information indicating the getting up operation is transmitted to an external device. Therefore, it is possible to prevent the subject from falling from the bedding. The caregiver can quickly reach the subject. Warning information is also output when an abnormal state of the subject is estimated.

[実施の形態2]
実施の形態2では、実施の形態1とは異なる監視装置100の設置方式について説明する。
[Embodiment 2]
In the second embodiment, an installation method of the monitoring device 100 different from that of the first embodiment will be described.

図12は、実施の形態2に従う監視装置100の設置方式を説明するための図である。具体的には、図12(a)は、ベッド上の被検者を横側から見た場合の概略図である。図12(b)は、ベッド上の被検者を上側から見た場合の概略図である。 FIG. 12 is a diagram for explaining an installation method of the monitoring device 100 according to the second embodiment. Specifically, FIG. 12A is a schematic view of the subject on the bed when viewed from the side. FIG. 12B is a schematic view of the subject on the bed when viewed from above.

図12に示す設置方式と、図4で説明した設置方式とは、平面視したときの監視装置100の位置が異なり、それ以外の構成は同様である。具体的には、図4の例では、監視装置100はベッド250の左右方向の中央線181上に設置されていたが、図12の例では、監視装置100は中央線181から、降り口180bが存在するベッド端180側に距離La(例えば、5cm〜25cm)だけオフセットして設置されている(図12(b)参照)。 The position of the monitoring device 100 when viewed in a plan view is different between the installation method shown in FIG. 12 and the installation method described in FIG. 4, and the other configurations are the same. Specifically, in the example of FIG. 4, the monitoring device 100 was installed on the center line 181 in the left-right direction of the bed 250, but in the example of FIG. 12, the monitoring device 100 is from the center line 181 to the exit 180b. Is installed at an offset of a distance La (for example, 5 cm to 25 cm) on the 180 side of the bed end where the bed is present (see FIG. 12 (b)).

典型的には、監視装置100は、被検者が起き上がった際に仰角方向のピーク方向線111aおよび方位角方向のピーク方向線111bがベッド250の中央側に向くように設置される。なお、電波にはビーム幅が存在するため、方位角方向のピーク方向線111bがベッド250の長手方向に沿うように監視装置100が設置されてもよい。 Typically, the monitoring device 100 is installed so that the peak direction line 111a in the elevation angle direction and the peak direction line 111b in the azimuth direction face the center side of the bed 250 when the subject gets up. Since the radio wave has a beam width, the monitoring device 100 may be installed so that the peak direction line 111b in the azimuth direction is along the longitudinal direction of the bed 250.

図12の例では、図4の例と同様に、被検者がベッド250から起き上がった場合には、ピーク方向線111a上に当該被検者が存在し、かつ監視装置100から被検者が離反する。また、被検者がベッド250に臥床する場合には、ピーク方向線111a上に当該被検者が存在し、かつ監視装置100に被検者が接近する。実施の形態2では、監視装置100が中央線181からオフセットして設置されているため、実施の形態1の場合よりも、起き上がり動作の際に検出される接近動作および離反動作が混在していることが想定される。しかしながら、起き上がり動作の際に離反回数が接近回数よりも多く、臥床動作の際に接近回数が離反回数よりも多いという現象は同じである。 In the example of FIG. 12, similarly to the example of FIG. 4, when the subject gets up from the bed 250, the subject is present on the peak direction line 111a, and the subject is present from the monitoring device 100. Separate. When the subject lies on the bed 250, the subject is present on the peak direction line 111a and the subject approaches the monitoring device 100. In the second embodiment, since the monitoring device 100 is installed offset from the center line 181, the approaching motion and the separating motion detected at the time of the rising motion are mixed as compared with the case of the first embodiment. Is assumed. However, the phenomenon that the number of separations is larger than the number of approaches during the rising motion and the number of approaches is greater than the number of separations during the bed rest operation is the same.

図4において説明したように、被検者がベッド250から転倒する可能性が高いのは、ベッド250から降りる側(すなわち、ベッド端180側)である。例えば、被検者は、ベッド端180側に特異的な寝返り動作を行なって、ベッドサイドガード180aを登り越えて転倒したり、ベッドサイドガード180a沿いに身体を動かし(ずり動い)ていき、降り口180bから転倒したりする可能性がある。いずれも、単なる起き上がり動作よりも、2倍以上長い時間かかる動作であり、積算振幅値が大きくなる。 As described in FIG. 4, it is the side that descends from the bed 250 (that is, the bed end 180 side) that the subject is likely to fall from the bed 250. For example, the subject performs a specific rolling motion toward the bed end 180 side, climbs over the bedside guard 180a and falls, or moves (slides) along the bedside guard 180a and gets off. There is a possibility of falling from the mouth 180b. In each case, the operation takes more than twice as long as the simple rising operation, and the integrated amplitude value becomes large.

実施の形態2では、監視装置100は、ベッド250の中央線181に対して距離La程度オフセットして設置されているため、ベッド端180側に被検者が存在する場合には、体動振幅の積算値は非常に大きくなる。これにより、体動振幅の積算値の大小に応じて、被検者がベッド端180側に存在しているか否かを判定することができる。 In the second embodiment, the monitoring device 100 is installed at an offset of about La distance from the center line 181 of the bed 250. Therefore, when the subject is present on the bed end 180 side, the body movement amplitude The integrated value of is very large. Thereby, it is possible to determine whether or not the subject is present on the bed end 180 side according to the magnitude of the integrated value of the body movement amplitude.

具体的には、実施の形態2に従う監視装置100(判定部58)は、継続期間中の離反回数が接近回数よりも多く、かつ体動振幅の積算値が閾値Th1以上である場合には、起き上がり動作が実施されたと判定する。判定部58は、継続期間中の接近回数が離反回数よりも多く、かつ体動振幅の積算値が閾値Th1以上である場合には、臥床動作が実施されたと判定する。 Specifically, the monitoring device 100 (determination unit 58) according to the second embodiment shows that the number of separations during the duration is larger than the number of approaches and the integrated value of the body movement amplitude is the threshold Th1 or more. It is determined that the rising operation has been performed. When the number of approaches during the duration is larger than the number of separations and the integrated value of the body movement amplitude is the threshold Th1 or more, the determination unit 58 determines that the bed rest operation has been performed.

また、判定部58は、体動振幅の積算値が閾値Th1未満である場合には、安全なベッド端185側に寝返り動作が実施されたと判定する。判定部58は、体動振幅の積算値が閾値Th1よりも大きい閾値Th2以上である場合には、転倒の可能性があるベッド端180側に、特異的な寝返り動作や、ずり動きが実施されたと判定する。監視装置100(出力制御部54)は、被検者が起き上がったと判定した場合、およびベッド端180側への寝返り動作や、ずり動きが実施されたと判定した場合には、警告情報を出力する。 Further, when the integrated value of the body movement amplitude is less than the threshold value Th1, the determination unit 58 determines that the turning motion is performed on the safe bed end 185 side. When the integrated value of the body movement amplitude is equal to or greater than the threshold value Th2, the determination unit 58 performs a specific turning motion or sliding motion on the bed end 180 side where there is a possibility of falling. Judged as The monitoring device 100 (output control unit 54) outputs warning information when it is determined that the subject has risen up, and when it is determined that the bed end 180 side has been turned over or the sliding motion has been performed.

上記では、監視装置100をベッド端180側にオフセットして設置する構成について説明したが当該構成に限られない。例えば、2台の監視装置100をそれぞれ中央線181の両側に設置することにより、各監視装置100により上記判定を実行してもよい。 In the above, the configuration in which the monitoring device 100 is installed offset to the bed end 180 side has been described, but the configuration is not limited to this configuration. For example, by installing two monitoring devices 100 on both sides of the central line 181 respectively, the above determination may be executed by each monitoring device 100.

<利点>
実施の形態2によると、ベッド250から転倒する可能性の高い特異的な寝返り動作やずり動きが行なわれた場合にも警告情報を出力することができる。その他の利点は、実施の形態1と同様である。
<Advantage>
According to the second embodiment, the warning information can be output even when a specific rolling motion or sliding motion that is likely to fall from the bed 250 is performed. Other advantages are the same as in the first embodiment.

[実施の形態3]
実施の形態3では、実施の形態1および2とは異なる監視装置100の設置方式について説明する。
[Embodiment 3]
In the third embodiment, an installation method of the monitoring device 100 different from the first and second embodiments will be described.

図13および図14は、実施の形態3に従う監視装置100の設置方式を説明するための図である。具体的には、図13(a)は、ベッド250に臥床している被検者を頭側から見た場合の概略図である。図13(b)は、ベッド250上で起き上がっている状態の被検者を頭側から見た場合の概略図である。図14(a)は、ベッド250上の被検者を横側から見た場合の概略図である。図14(b)は、ベッド250上の被検者を上側から見た場合の概略図である。 13 and 14 are diagrams for explaining an installation method of the monitoring device 100 according to the third embodiment. Specifically, FIG. 13A is a schematic view of a subject lying on the bed 250 when viewed from the head side. FIG. 13B is a schematic view of a subject standing up on the bed 250 when viewed from the head side. FIG. 14A is a schematic view of the subject on the bed 250 when viewed from the side. FIG. 14B is a schematic view of the subject on the bed 250 when viewed from above.

図13および図14を参照して、実施の形態3に従う監視装置100は、ベッド250の本体251の側部(左右)に設けられたベッドサイドガード180a上にポール101を用いて設置される。典型的には、監視装置100は、ベッド端185側のベッドサイドガード180a上に設置される。 With reference to FIGS. 13 and 14, the monitoring device 100 according to the third embodiment is installed by using the pole 101 on the bedside guards 180a provided on the side portions (left and right) of the main body 251 of the bed 250. Typically, the monitoring device 100 is installed on the bedside guard 180a on the bed end 185 side.

また、監視装置100は、マットレス253からの高さH=約60〜70cm付近であって、被検者側に角度θb=20〜40度ほど傾けて取り付けられる。なお、平面アンテナのメインローブのピーク方向線111a上に被検者の胸部が存在することが好ましい。なお、寝具が布団等の場合には、ベッドサイドガード180aの代わりに、専用スタンド等を用いて設置されてもよい。あるいは、監視装置100は、適切な高さを有する目覚まし時計等と一体化されていてもよい。 Further, the monitoring device 100 is attached to the subject at an angle θb = 20 to 40 degrees at a height H of about 60 to 70 cm from the mattress 253. It is preferable that the chest of the subject is present on the peak direction line 111a of the main lobe of the flat antenna. When the bedding is a futon or the like, it may be installed by using a dedicated stand or the like instead of the bedside guard 180a. Alternatively, the monitoring device 100 may be integrated with an alarm clock or the like having an appropriate height.

なお、被検者がベッド250上で臥床している状態および起き上がった状態においてピーク方向線111a上に被検者が存在し、かつベッド250から起き上がる場合に被検者が監視装置100に接近する位置に監視装置100が設けられていれば、上記の設置方式に限られない。例えば、監視装置100は、天井に設置される構成であってもよい。 In addition, when the subject is lying on the bed 250 and when the subject is on the peak direction line 111a and gets up from the bed 250, the subject approaches the monitoring device 100. If the monitoring device 100 is provided at the position, the installation method is not limited to the above. For example, the monitoring device 100 may be configured to be installed on the ceiling.

図15は、実施の形態3に従う接近動作、離反動作および体動振幅の時間変化を示す図である。具体的には、図15(a)は、監視装置100により検出される接近動作および離反動作の時間変化を示す図である。図15(a)の横軸は時間であり、縦軸は接近動作または離反動作の検出回数を示している。図15(b)は、監視装置100により算出される体動振幅の時間変化を示す図である。図15(b)の横軸は時間であり、縦軸は体動振幅の大きさを示している。ここでは、被検者は、継続期間T1において起き上がる動作をし、継続期間T2において臥床動作をし、継続期間T3において寝返り動作し、継続期間T4において寝返り動作をしている。 FIG. 15 is a diagram showing time-dependent changes in approaching motion, separating motion, and body motion amplitude according to the third embodiment. Specifically, FIG. 15A is a diagram showing the time change of the approaching motion and the separating motion detected by the monitoring device 100. The horizontal axis of FIG. 15A is time, and the vertical axis shows the number of detections of approaching motion or separating motion. FIG. 15B is a diagram showing the time change of the body movement amplitude calculated by the monitoring device 100. The horizontal axis of FIG. 15B is time, and the vertical axis is the magnitude of body movement amplitude. Here, the subject moves up in the duration T1, lays down in the duration T2, rolls over in the duration T3, and rolls over in the duration T4.

図15(a)を参照して、時刻taから時刻tbの間、監視装置100は接近動作を検出している。このとき検出された接近動作の回数は、N1回である。時刻tcから時刻tdの間、監視装置100は離反動作を検出している。このとき検出された離反動作の回数はA1回である。継続期間T1は時刻taから時刻tbまでの期間となる。継続期間T1における接近動作および離反動作の総回数K1は、K1=N1+A1で表される。 With reference to FIG. 15 (a), the monitoring device 100 detects the approaching motion between the time ta and the time tb. The number of approaching movements detected at this time is N1. From time tc to time td, the monitoring device 100 detects the separation operation. The number of separation operations detected at this time is A1. The continuation period T1 is a period from time ta to time tb. The total number of approaching and separating movements K1 in the duration T1 is represented by K1 = N1 + A1.

監視装置100は、継続期間T1における体動振幅の積算値Q1を算出する(図15(b)参照)。具体的には、積算値Q1は、所定の時間(例えば、1秒)毎の体動振幅の平均値を継続期間T1で積分した値である。 The monitoring device 100 calculates the integrated value Q1 of the body movement amplitude during the duration T1 (see FIG. 15B). Specifically, the integrated value Q1 is a value obtained by integrating the average value of the body movement amplitude for each predetermined time (for example, 1 second) over the duration T1.

以下、同様に、臥床動作を実施した継続期間T2において、監視装置100はA2回の離反動作を検出し、N2回の接近動作を検出する(図15(a)参照)。監視装置100は、継続期間T2における体動振幅の積算値Q2を算出する(図15(b)参照)。継続期間T2における総回数K2は、K2=N2+A2で表される。 Hereinafter, similarly, in the duration T2 in which the bed rest operation is performed, the monitoring device 100 detects the separation operation of A2 times and the approaching operation of N2 times (see FIG. 15A). The monitoring device 100 calculates the integrated value Q2 of the body movement amplitude during the duration T2 (see FIG. 15B). The total number of times K2 in the duration T2 is represented by K2 = N2 + A2.

寝返り動作を実施した継続期間T3において、監視装置100はN3の接近動作を検出し、A3回の離反動作を検出する(図15(a)参照)。監視装置100は、継続期間T3における体動振幅の積算値Q3を算出する(図15(b)参照)。継続期間T3における総回数K3は、K3=A3+N3で表される。 During the duration T3 in which the rolling motion is performed, the monitoring device 100 detects the approaching motion of N3 and detects the separation motion of A3 times (see FIG. 15A). The monitoring device 100 calculates the integrated value Q3 of the body movement amplitude during the duration T3 (see FIG. 15B). The total number of times K3 in the duration T3 is represented by K3 = A3 + N3.

寝返り動作により元に戻る動作を実施した継続期間T4において、監視装置100はA4回の接近動作を検出し、N4回の離反動作を検出する(図15(a)参照)。監視装置100は、継続期間T4における体動振幅の積算値Q4を算出する(図15(b)参照)。継続期間T4における総回数K4は、K4=A4+N4で表される。 In the duration T4 in which the operation of returning to the original state by the rolling motion is performed, the monitoring device 100 detects the approaching motion of A4 times and the separation motion of N4 times (see FIG. 15A). The monitoring device 100 calculates the integrated value Q4 of the body movement amplitude during the duration T4 (see FIG. 15B). The total number of times K4 in the duration T4 is represented by K4 = A4 + N4.

図15によると、起き上がり動作を実施した継続期間T1においては、接近回数N1の方が離反回数A1よりも多く、臥床動作を実施した継続期間T2においては、離反回数A2の方が接近回数N2よりも多い。このことから、図15の例では、図8の例とは異なり、起き上がり動作時には接近回数が離反回数よりも多く、臥床動作時には離反回数が接近回数よりも多い。 According to FIG. 15, in the duration T1 in which the rising motion was performed, the number of approaches N1 was larger than the number of separations A1, and in the duration T2 in which the bed rest operation was performed, the number of separations A2 was larger than the number of approaches N2. There are also many. For this reason, in the example of FIG. 15, unlike the example of FIG. 8, the number of approaches is larger than the number of separations during the rising operation, and the number of separations is larger than the number of approaches during the bed rest operation.

また、継続期間T1,T2は、寝返り動作を実施した継続期間T3,T4よりも長い。さらに、継続期間T1,T2においては継続期間T3,T4よりも瞬間的な体動振幅も大きい。その結果、体動振幅の積算値Q1,Q2は、積算値Q3,Q4よりも大きくなる。この点については図8の例と同様である。 Further, the durations T1 and T2 are longer than the durations T3 and T4 in which the rolling motion is performed. Further, in the durations T1 and T2, the instantaneous body movement amplitude is larger than that in the durations T3 and T4. As a result, the integrated values Q1 and Q2 of the body movement amplitude are larger than the integrated values Q3 and Q4. This point is the same as the example of FIG.

上記より、実施の形態3でも、積算値の閾値を適切に設定することにより、起き上がり動作および臥床動作と、寝返り動作との区別が可能となる。また、継続期間中において、接近回数および離反回数のいずれが多いかを判断することにより、起き上がり動作と、臥床動作との区別が可能となる。 From the above, also in the third embodiment, by appropriately setting the threshold value of the integrated value, it is possible to distinguish between the rising motion and the bed rest motion and the rolling motion. Further, by determining which of the number of approaches and the number of separations is larger during the continuation period, it is possible to distinguish between the rising motion and the bed rest motion.

図16は、実施の形態3に従う実験結果を示す図である。被検者は、起き上がり動作および臥床動作を3回繰り返し、さらに、右方向へ寝返る動作、元に戻る動作、左方向へ寝返る動作、および元に戻る動作を含む一連の動作を2回繰り返している。 FIG. 16 is a diagram showing the experimental results according to the third embodiment. The subject repeats the rising motion and the bed rest motion three times, and further repeats a series of motions including the motion of turning over to the right, the motion of returning to the original position, the motion of turning over to the left, and the motion of returning to the original position twice. ..

図16を参照して、初回の起き上がり動作(図16中の「起き上がり動作1」に対応)においては、継続期間は6秒であり、体動振幅の積算値は11226であり、接近回数は30回であり、離反回数は13回であり、総回数は43回であり、未判定回数は17回である。 With reference to FIG. 16, in the first rising motion (corresponding to “rising motion 1” in FIG. 16), the duration is 6 seconds, the integrated value of the body movement amplitude is 11226, and the number of approaches is 30. The number of times is 13, the number of separations is 13, the total number of times is 43, and the number of undetermined times is 17.

図16を参照すると、起き上がり動作のときには、接近回数が離反回数よりも多く、臥床動作のときには離反回数が接近回数よりも多いことがわかる。また、起き上がり動作および臥床動作時の体動振幅の積算値は、寝返り動作時の積算値よりも大きい。 With reference to FIG. 16, it can be seen that the number of approaches is greater than the number of separations during the rising motion, and the number of separations is greater than the number of approaches during the bed rest motion. In addition, the integrated value of the body movement amplitude during the rising motion and the bed rest motion is larger than the integrated value during the rolling motion.

そのため、実施の形態3においても、接近回数および離反回数を比較することにより、起き上がり動作と臥床動作とを区別することができる。また、例えば、閾値Th3を8000に設定して、体動振幅の積算値を当該閾値Th3と比較することにより、起き上がり動作および臥床動作と、寝返り動作とを区別することができる。 Therefore, also in the third embodiment, it is possible to distinguish between the rising motion and the bed resting motion by comparing the number of approaches and the number of separations. Further, for example, by setting the threshold value Th3 to 8000 and comparing the integrated value of the body movement amplitude with the threshold value Th3, it is possible to distinguish between the rising motion and the bed rest motion and the rolling motion.

さらに、実施の形態3においても、動作の継続期間を比較することにより、起き上がり動作と寝返り動作とを区別することができる。例えば、動作の継続期間が所定継続期間((例えば、起き上がり動作を実施した継続期間T1)以上の場合には、当該動作が起き上がり動作であると判定することができる。このように、継続期間および体動振幅の積算値の条件を満たしたときに起き上がり動作と判定することができ、判定ミスを低減することができる。 Further, also in the third embodiment, it is possible to distinguish between the rising motion and the rolling motion by comparing the duration of the motion. For example, when the duration of the operation is equal to or longer than the predetermined duration (for example, the duration T1 in which the rising motion is performed), it can be determined that the motion is the rising motion. When the condition of the integrated value of the body movement amplitude is satisfied, it can be determined that the motion is a rising motion, and the determination error can be reduced.

まとめると、監視装置100(判定部58)は、継続期間中の接近回数が離反回数よりも多く、かつ体動振幅の積算値が閾値Th3以上である場合には、起き上がり動作が実施されたと判定する。判定部58は、継続期間中の離反回数が接近回数よりも多く、かつ体動振幅の積算値が閾値Th3以上である場合には、臥床動作が実施されたと判定する。また、判定部58は、体動振幅の積算値が閾値Th3未満であり、かつ、動作の継続期間が所定継続期間(例えば、継続期間T1)未満である場合には、寝返り動作が実施されたと判定してもよい。 In summary, the monitoring device 100 (determination unit 58) determines that the rising operation has been performed when the number of approaches during the duration is larger than the number of separations and the integrated value of the body movement amplitude is the threshold Th3 or more. do. When the number of separations during the continuation period is larger than the number of approaches and the integrated value of the body movement amplitude is the threshold value Th3 or more, the determination unit 58 determines that the bed rest operation has been performed. Further, the determination unit 58 determines that the rolling motion is performed when the integrated value of the body movement amplitude is less than the threshold value Th3 and the duration of the motion is less than the predetermined duration (for example, the duration T1). You may judge.

好ましくは、監視装置100の使用開始前に、以下のような事前準備を行なう。具体的には、被検者に対して、事前に、1)起き上がり動作、2)臥床動作、3)寝返り動作、4)元に戻る寝返り動作、および5)寝返りの連続動作をそれぞれ複数回繰り返してもらう。そして、1)〜5)の各動作について、継続期間の平均値および体動振幅の積算値の平均値を算出する。このように事前準備した動作学習により得られた継続期間の算出結果に基づいて、所定継続期間(ここでは、起き上がり動作の継続期間)を決定することが好ましい。また、体動振幅の積算値(Q1〜Q4)の算出結果に基づいて、起き上がり動作と寝返り動作とを区別する体動振幅の閾値Th3と、寝返り連続動作に関する体動振幅の積算値の閾値Th4(後述)とを決定することが好ましい。これにより、所定継続期間、および閾値Th3,Th4に関して、各被検者の個人差を反映することができ、より正確な判定が可能となる。 Preferably, the following preparations are made before the start of use of the monitoring device 100. Specifically, for the subject, 1) getting up, 2) lying down, 3) turning over, 4) turning over, and 5) turning over continuously are repeated a plurality of times. NS. Then, for each of the movements 1) to 5), the average value of the duration and the average value of the integrated value of the body movement amplitude are calculated. It is preferable to determine a predetermined duration (here, the duration of the rising motion) based on the calculation result of the duration obtained by the motion learning prepared in advance in this way. Further, based on the calculation result of the integrated value of the body movement amplitude (Q1 to Q4), the threshold value Th3 of the body movement amplitude that distinguishes the rising motion and the rolling motion, and the threshold value Th4 of the integrated value of the body motion amplitude related to the continuous rolling motion. It is preferable to determine (described later). As a result, it is possible to reflect the individual differences of each subject with respect to the predetermined duration and the threshold values Th3 and Th4, and more accurate determination becomes possible.

監視装置100は、被検者が起き上がったと判定した場合には、被検者に注意を促す情報を音声出力する。また、監視装置100は、被検者が起き上がった状態であることを示す情報を端末装置200に送信する。 When the monitoring device 100 determines that the subject has risen, the monitoring device 100 outputs information for calling attention to the subject by voice. Further, the monitoring device 100 transmits information indicating that the subject is in a standing state to the terminal device 200.

なお、実施の形態1と同様に、監視装置100は、連続的な寝返り動作を検出した場合には、警告情報を出力してもよい。具体的には、監視装置100(判定部58)は、閾値Th3よりも大きい閾値Th4(例えば、15000)を設定する。判定部58は、継続期間中における接近回数および離反回数に関わらず、体動振幅の積算値が閾値Th4以上に到達した場合には、寝返り動作が連続して発生していると判定する。この場合、出力制御部54は、被検者に異常が発生したことを示す情報を警告情報として端末装置200に送信する。 As in the first embodiment, the monitoring device 100 may output warning information when it detects a continuous rolling motion. Specifically, the monitoring device 100 (determination unit 58) sets a threshold value Th4 (for example, 15000) larger than the threshold value Th3. The determination unit 58 determines that the rolling motion is continuously occurring when the integrated value of the body movement amplitude reaches the threshold value Th4 or more regardless of the number of approaches and the number of separations during the continuation period. In this case, the output control unit 54 transmits information indicating that an abnormality has occurred to the subject to the terminal device 200 as warning information.

<利点>
実施の形態3によると、実施の形態1および実施の形態2と同様の利点が得られる。
<Advantage>
According to the third embodiment, the same advantages as those of the first embodiment and the second embodiment can be obtained.

[実施の形態4]
実施の形態4では、図4に示すようにベッド250の下に監視装置100が設置されている場合において、実施の形態1〜3に従う起き上がり判定方式(以下、便宜上「判定方式E1」と称する。)とは異なる起き上がり判定方式について説明する。
[Embodiment 4]
In the fourth embodiment, when the monitoring device 100 is installed under the bed 250 as shown in FIG. 4, the rising determination method according to the first to third embodiments (hereinafter, referred to as “determination method E1” for convenience). A rise determination method different from) will be described.

図4、図17および図18を参照して、実施の形態4に従う起き上がり判定方式(以下、便宜上「判定方式E2」と称する。)について説明する。実施の形態4では、単位期間(0.1秒間)における被検者の動作の検出方式は、上記の実施の形態と同様であり、0.1秒以上の起き上がりの判定方式が上記の実施の形態と異なる。 A rising determination method (hereinafter, referred to as “determination method E2” for convenience) according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 4, 17 and 18. In the fourth embodiment, the method of detecting the movement of the subject in the unit period (0.1 seconds) is the same as that of the above-described embodiment, and the method of determining the rise of 0.1 seconds or more is the above-described embodiment. Different from the form.

まず、上述した実施の形態1〜3に従う起き上がり判定方式E1では、動作の継続時間(例えば、4秒間)における「0.1秒毎の接近回数、離反回数」を用いて、起き上がりの有無を判定していた。しかしながら、実施の形態4に従う起き上がり判定方式E2では、動作の開始時点(すなわち、接近動作または離反動作が生じた時点)を起点とし、当該起点から予め定められた時間Ts(例えば、1秒間)内における「0.1秒毎の接近回数、離反回数」を用いて起き上がりの有無を判定する。 First, in the rising determination method E1 according to the above-described first to third embodiments, the presence or absence of rising is determined by using "the number of approaches and the number of separations every 0.1 seconds" in the duration of operation (for example, 4 seconds). Was. However, in the rising determination method E2 according to the fourth embodiment, the starting point of the operation (that is, the time when the approaching motion or the detaching motion occurs) is set as the starting point, and within a predetermined time Ts (for example, 1 second) from the starting point. The presence or absence of getting up is determined by using the "number of approaches and the number of separations every 0.1 seconds" in.

具体的には、判定部58は、起点から1秒間内における接近回数(または離反回数)が、10回のうち所定回数M以上(M:6〜10のいずれかの整数)である場合に、起き上がり動作が実施されたと判定する。 Specifically, the determination unit 58 determines that the number of approaches (or the number of separations) within 1 second from the starting point is M or more (an integer of M: 6 to 10) out of 10 times. It is determined that the rising operation has been performed.

例えば、図4に示すように、監視装置100がベッド250の床部等に設置されている場合には、被検者がベッド250から起き上がると、監視装置100から被検者は離反する。ここで、検出部57が、単位期間(0.1秒)ごとに被検者の動作(接近、離反、未判定)を検出し、起点から1秒間内の検出回数である10回のうち7回の離反動作を検出しているとする。この場合、所定回数M=6とすると、判定部58は、起点から1秒間内における離反回数が10回のうち所定回数M以上となるため、被検者が起き上がったと判定する。 For example, as shown in FIG. 4, when the monitoring device 100 is installed on the floor of the bed 250 or the like, when the subject gets up from the bed 250, the subject separates from the monitoring device 100. Here, the detection unit 57 detects the movement (approach, separation, undetermined) of the subject every unit period (0.1 seconds), and 7 out of 10 times, which is the number of detections within 1 second from the starting point. It is assumed that the separation operation is detected. In this case, assuming that the predetermined number of times M = 6, the determination unit 58 determines that the subject has risen because the number of separations within 1 second from the starting point is M or more out of 10 times.

図17は、実施の形態4に従う起き上がり動作時における実験結果を示す図である。具体的には、図17(a)は、起き上がり動作を含む全体期間である4秒間において、単位期間(0.1秒)ごとの接近判定回数、離反判定回数およびポイント差を示している。図17(a)に示すように、縦の列には、離反判定回数(図中の「離反」に対応)、接近判定回数(図中の「接近」に対応)、およびポイント差の各々について、全体期間(4秒間)を1秒区間に分けて示している。横の行には、0.1秒毎に0秒〜1秒までを示している。 FIG. 17 is a diagram showing the experimental results during the rising operation according to the fourth embodiment. Specifically, FIG. 17A shows the number of approach determinations, the number of separation determinations, and the point difference for each unit period (0.1 seconds) in 4 seconds, which is the entire period including the rising motion. As shown in FIG. 17 (a), in the vertical columns, the number of separation determinations (corresponding to "separation" in the figure), the number of approach determinations (corresponding to "approach" in the figure), and the point difference are shown. , The whole period (4 seconds) is shown by dividing it into 1 second sections. The horizontal row shows 0 to 1 second every 0.1 seconds.

例えば、測定開始から2.1秒〜2.2秒の単位期間においては、離反判定回数が35回、接近判定回数が3回であるため、ポイント差は32回となる。ポイント差閾値Nが20である場合には、ポイント差32回はポイント差閾値N以上であるため、この単位期間における被検者の動作は離反動作として検出される。なお、ここでは、ポイント差は、離反判定回数から接近判定回数を減じた値としている。 For example, in the unit period of 2.1 seconds to 2.2 seconds from the start of measurement, the number of separation determinations is 35 and the number of approach determinations is 3, so the point difference is 32 times. When the point difference threshold N is 20, since the point difference 32 times is equal to or greater than the point difference threshold N, the movement of the subject in this unit period is detected as a separation movement. Here, the point difference is a value obtained by subtracting the number of approach determinations from the number of separation determinations.

一方、ある単位期間において接近判定回数が離反判定回数よりも20回以上多い場合(すなわち、ポイント差が−20以下となる場合)には、当該単位期間における被検者の動作は接近動作として検出される。しかし、図17(a)によると、全体期間において、接近動作として検出される単位期間は存在せず、離反動作あるいは未判定(ポイント差(絶対値)が20未満の場合)として検出される単位期間しか存在しないことがわかる。 On the other hand, when the number of approach judgments is 20 times or more more than the number of separation judgments in a certain unit period (that is, when the point difference is -20 or less), the movement of the subject in the unit period is detected as an approach movement. Will be done. However, according to FIG. 17A, there is no unit period detected as an approaching motion in the entire period, and a unit detected as a separation motion or undetermined (when the point difference (absolute value) is less than 20). It turns out that there is only a period.

図17(b)は、各単位期間における被検者の動作(離反動作、接近動作、未判定)を区別するためのグラフである。ここでは、便宜上、離反動作、接近動作、および未判定を、それぞれ「−1」、「1」および「0」で示している。 FIG. 17B is a graph for distinguishing the movements (separation movement, approach movement, undetermined) of the subject in each unit period. Here, for convenience, the separation motion, the approach motion, and the undetermined motion are indicated by "-1", "1", and "0", respectively.

図17(b)を参照すると、離反動作が2秒以上継続しており(すなわち、予め定められた時間Tsである1秒間の判定が2回連続しており)、起き上がり動作が継続していることを示している。この場合、所定回数Mは6〜10のいずれの値で設定してもよい。 With reference to FIG. 17B, the separation operation continues for 2 seconds or more (that is, the determination for 1 second, which is a predetermined time Ts, is performed twice in succession), and the rising operation continues. It is shown that. In this case, the predetermined number of times M may be set to any value of 6 to 10.

図18は、実施の形態4に従う寝返り動作時における実験結果を示す図である。具体的には、図18(a)は、寝返り動作を含む全体期間である4秒間において、単位期間ごとの接近判定回数、離反判定回数およびポイント差を示している。図18(b)は、各単位期間における被検者の動作を区別するためのグラフである。図18(a),(b)の構成は、それぞれ図17(a),(b)と同様である。 FIG. 18 is a diagram showing an experimental result at the time of turning over according to the fourth embodiment. Specifically, FIG. 18A shows the number of approach determinations, the number of separation determinations, and the point difference for each unit period in 4 seconds, which is the entire period including the rolling motion. FIG. 18B is a graph for distinguishing the movements of the subject in each unit period. The configurations of FIGS. 18 (a) and 18 (b) are the same as those of FIGS. 17 (a) and 17 (b), respectively.

図18を参照して、寝返り動作が存在する4秒間で確認した場合、ポイント差閾値Nの絶対値が20以上となった期間は、3.2秒〜3.3秒の単位期間における0.1秒間のみであり、それ以外の単位期間では未判定となっている。これにより、ポイント差閾値Nを20に設定することにより、起き上がり動作と寝返り動作とを明確に区別できることが判る。 When the turning motion is confirmed in 4 seconds with reference to FIG. 18, the period during which the absolute value of the point difference threshold N is 20 or more is 0. It is only for 1 second, and it is undetermined in other unit periods. From this, it can be seen that by setting the point difference threshold value N to 20, the rising motion and the rolling motion can be clearly distinguished.

このように、監視装置100が、被検者が寝具から起き上がる場合に当該被検者が監視装置100に離反する位置に設けられているときには(図4参照)、判定部58は、被検者が動作を開始してから予め定められた時間Ts(例えば、1秒)内において、離反動作の回数が所定回数(例えば、6回)以上である場合に、被検者が起き上がったと判定することができる。 In this way, when the monitoring device 100 is provided at a position where the subject is separated from the monitoring device 100 when the subject gets up from the bedding (see FIG. 4), the determination unit 58 is the subject. If the number of separation movements is equal to or greater than a predetermined number of times (for example, 6 times) within a predetermined time Ts (for example, 1 second) after the start of the movement, it is determined that the subject has risen. Can be done.

同様に、監視装置100が、被検者が寝具から起き上がる場合に当該被検者が監視装置100に接近する位置に設けられているときには(図13および図14参照)、判定部58は、被検者が動作を開始してから予め定められた時間Ts(例えば、1秒)内において、接近動作の回数が所定回数(例えば、6回)以上である場合に、被検者が起き上がったと判定することができる。 Similarly, when the monitoring device 100 is provided at a position where the subject approaches the monitoring device 100 when the subject gets up from the bedding (see FIGS. 13 and 14), the determination unit 58 is subjected to the subject. It is determined that the subject has risen when the number of approaching movements is equal to or greater than a predetermined number of times (for example, 6 times) within a predetermined time Ts (for example, 1 second) after the examiner starts the movement. can do.

また、図17を参照すると、1秒〜2秒の1秒区間、2秒〜3秒の1秒区間、および3秒〜4秒の1秒区間においては、離反動作として検出される単位期間が3回連続して継続している。そのため、判定部58は、離反動作として検出される単位期間の連続回数Rが3回以上である場合に、被検者が起き上がったと判定してもよい。 Further, referring to FIG. 17, in the 1-second section of 1 second to 2 seconds, the 1-second section of 2 seconds to 3 seconds, and the 1-second section of 3 seconds to 4 seconds, the unit period detected as the separation motion is It has continued 3 times in a row. Therefore, the determination unit 58 may determine that the subject has risen when the continuous number R of the unit period detected as the separation motion is 3 times or more.

このように、判定部58は、被検者が動作を開始してから予め定められた時間Ts内における接近動作あるいは離反動作の回数を用いて、起き上がり動作の有無の判定が可能である。 In this way, the determination unit 58 can determine the presence or absence of the rising motion by using the number of approaching motions or separating motions within a predetermined time Ts after the subject starts the motion.

なお、より精度よく判定を実行するために、判定部58は、実施の形態1〜3のように体動振幅値の積算値をさらに用いて起き上がり動作の有無を判定してもよい。この場合、判定部58は、被検者が動作を開始してから予め定められた時間Tsにおける体動振幅の積算値を算出する。積算値は、所定の時間(例えば、0.1毎)の体動振幅の平均値を時間Tsで積分(積算)した値である。例えば、時間Tsが1秒である場合には、積算値は10回分の体動振幅の平均値を加算した値となる。例えば、監視装置100が図4に示すように設置されている場合には、判定部58は、体動振幅の積算値が閾値Thx以上である場合であって、かつ被検者が動作を開始してから予め定められた時間Ts内において離反動作の回数が所定回数以上である場合に、被検者が起き上がったと判定する。換言すると、判定部58は、接近動作および離反動作の回数に関わらず、体動振幅の積算値が閾値Thx未満である場合には、被検者は起き上がっていないと判定する。 In addition, in order to execute the determination more accurately, the determination unit 58 may determine the presence or absence of the rising motion by further using the integrated value of the body movement amplitude value as in the first to third embodiments. In this case, the determination unit 58 calculates the integrated value of the body movement amplitude at a predetermined time Ts after the subject starts the operation. The integrated value is a value obtained by integrating (integrating) the average value of the body movement amplitude for a predetermined time (for example, every 0.1) in time Ts. For example, when the time Ts is 1 second, the integrated value is a value obtained by adding the average value of the body movement amplitudes for 10 times. For example, when the monitoring device 100 is installed as shown in FIG. 4, the determination unit 58 starts the operation when the integrated value of the body movement amplitude is equal to or higher than the threshold value Thx. Then, when the number of separation actions is equal to or greater than the predetermined number of times within the predetermined time Ts, it is determined that the subject has risen. In other words, the determination unit 58 determines that the subject has not risen when the integrated value of the body movement amplitude is less than the threshold value Thx regardless of the number of approaching motions and detaching motions.

図19は、実施の形態4に従う起き上がり動作時における他の実験結果を示す図である。具体的には、図19には、図17においてポイント差閾値Nを25に変更した場合の例が示されている。図20は、実施の形態4に従う寝返り動作時における他の実験結果を示す図である。具体的には、図20には、図18においてポイント差閾値Nを25に変更した場合の例が示されている。 FIG. 19 is a diagram showing other experimental results during the rising operation according to the fourth embodiment. Specifically, FIG. 19 shows an example in which the point difference threshold N is changed to 25 in FIG. FIG. 20 is a diagram showing other experimental results during the rolling operation according to the fourth embodiment. Specifically, FIG. 20 shows an example in which the point difference threshold N is changed to 25 in FIG.

図19を参照すると、被検者の動作の検出傾向は、図17と概ね同様であることがわかる。一方、図20を参照すると、全体期間におけるすべての単位期間で被検者の動作が未判定として検出されている。このように、ポイント差閾値を変更することにより、起き上がり動作と寝返り動作とをより一層明確にすることができる。 With reference to FIG. 19, it can be seen that the detection tendency of the movement of the subject is substantially the same as that of FIG. On the other hand, referring to FIG. 20, the movement of the subject is detected as undetermined in all the unit periods in the entire period. By changing the point difference threshold value in this way, it is possible to further clarify the rising motion and the rolling motion.

実施の形態4に従う起き上がり判定方式E2は、実施の形態2に従う設置方式(図12)、実施の形態3に従う設置方式(図13、図14)においても利用できる。この場合、設置方式やハードウェア性能に応じて、接近動作および離反動作のいずれかで起き上がり動作が判定され、所定回数M、ポイント差閾値N、および連続回数Rのパラメータは適宜調整すればよい。好ましくは、これらのパラメータは、実際の環境での監視装置100の設置時に、事前に被検者に試験してもらい設定する。 The rising determination method E2 according to the fourth embodiment can also be used in the installation method according to the second embodiment (FIG. 12) and the installation method according to the third embodiment (FIGS. 13 and 14). In this case, depending on the installation method and the hardware performance, the rising operation is determined by either the approaching operation or the separating operation, and the parameters of the predetermined number of times M, the point difference threshold N, and the continuous number of times R may be appropriately adjusted. Preferably, these parameters are set by having the subject test in advance when installing the monitoring device 100 in an actual environment.

例えば、図12に示すように、監視装置100をオフセット配置した場合でも、所定回数M、ポイント差閾値N、および連続回数Rのパラメータは概ね同様な値であるが、設置前に、部屋の環境や被検者に合わせて、事前設定されるのが好ましい。 For example, as shown in FIG. 12, even when the monitoring device 100 is offset-arranged, the parameters of the predetermined number of times M, the point difference threshold value N, and the continuous number of times R are substantially the same values, but the environment of the room before installation. It is preferable that it is preset according to the subject and the subject.

このオフセット配置では、ベッド250の降り口180bに電波放射のビーム(ピーク方向線111a)が向くため、特異的な寝返り、ずり動き等は検出範囲に入りやすくなるため、時間の長い起き上がり動作と同様の離反方向の動きをリアルタイムで検出することができる。また、0.1秒毎の体動振幅値も併せて判定してもよい。これにより、起き上がり動作の条件で設定した所定回数M、ポイント差閾値N、および連続回数Rを用いて特異的な寝返り、ずり動き等をリアルタイムで検出することができる。 In this offset arrangement, the beam of radio wave radiation (peak direction line 111a) faces the exit 180b of the bed 250, so that specific rolling, sliding movements, etc. are likely to fall within the detection range, which is similar to the long-time rising operation. It is possible to detect the movement in the direction of separation in real time. In addition, the body movement amplitude value every 0.1 seconds may also be determined. Thereby, it is possible to detect specific turning over, sliding movement, etc. in real time by using the predetermined number of times M, the point difference threshold value N, and the continuous number of times R set under the condition of the rising motion.

<利点>
実施の形態4によると、一連の動作が終了するのを待つことなく、接近動作または離反動作を検出してから予め定められた時間で起き上がり動作等を判定することができる。そのため、より高速でリアルタイムな判定が可能となる。
<Advantage>
According to the fourth embodiment, it is possible to determine the rising motion and the like within a predetermined time after detecting the approaching motion or the detaching motion without waiting for the series of motions to be completed. Therefore, faster and real-time determination is possible.

[実施の形態5]
実施の形態5では、実施の形態1〜3とは異なる監視装置100の設置構成において、実施の形態4と同様の起き上がり判定方式E2を適用する例について説明する。
[Embodiment 5]
In the fifth embodiment, an example in which the same rise determination method E2 as in the fourth embodiment is applied in the installation configuration of the monitoring device 100 different from the first to third embodiments will be described.

図21は、実施の形態5に従う監視装置100の設置方式を説明するための図である。具体的には、図21(a)は、ベッド上の被検者を、横側から見た場合の概略図である。図21(b)は、ベッド上の被検者を上側から見た場合の概略図である。図21では、ベッド250での設置位置が、図4、図12〜図14で説明した設置位置が異なり、それ以外の構成については同様である。 FIG. 21 is a diagram for explaining an installation method of the monitoring device 100 according to the fifth embodiment. Specifically, FIG. 21A is a schematic view of the subject on the bed when viewed from the side. FIG. 21B is a schematic view of the subject on the bed when viewed from above. In FIG. 21, the installation position on the bed 250 is different from the installation position described in FIGS. 4 and 12 to 14, and the other configurations are the same.

図21を参照して、監視装置100は、ベッド250の本体251であって、マットレス253からの高さH=約60cm〜90cm付近にポール101を用いて取り付けられる。図21の例では、監視装置100は、被験者の頭側に取り付けられている。また、監視装置100は、水平から所定の角度±θcの範囲内に取り付け可能に構成される。 With reference to FIG. 21, the monitoring device 100 is the main body 251 of the bed 250 and is attached to the height H from the mattress 253 by using a pole 101 at a height H = about 60 cm to 90 cm. In the example of FIG. 21, the monitoring device 100 is attached to the head side of the subject. Further, the monitoring device 100 is configured to be mountable within a range of a predetermined angle ± θc from the horizontal.

図21の例では、マットレス253側(すなわち、被験者側)に角度θcほど傾けて設置される。典型的には、監視装置100は、平面アンテナから放射されるメインローブ(仰角方向)のピーク方向線111aが、ベッド250の中心側に向き、被検者がベッド250から起き上がった際には、ピーク方向線111a上に当該被検者が存在し、被検者の背中に照射されるように設置される。 In the example of FIG. 21, the mattress is installed on the mattress 253 side (that is, the subject side) at an angle of θc. Typically, in the monitoring device 100, when the peak direction line 111a of the main lobe (elevation angle direction) radiated from the planar antenna is directed toward the center side of the bed 250 and the subject gets up from the bed 250, the monitoring device 100 is used. The subject is present on the peak direction line 111a and is installed so as to irradiate the subject's back.

図21に示す設置方式によると、被検者が起き上がり動作を行なう場合には、起き上がり動作の初期段階では監視装置100に対して接近する動作となるが、少し起き上がって以降においては監視装置100から離反する動作となる。一方、被検者がベッド250に臥床する場合には、臥床動作の初期段階ではピーク方向線111a上に当該被検者が存在し、監視装置100に被検者が接近する動作となり、その後、ベッド250に接触する直前では監視装置100から離反する動作となる。 According to the installation method shown in FIG. 21, when the subject performs the rising motion, the motion is close to the monitoring device 100 at the initial stage of the rising motion, but after the subject gets up a little, the monitoring device 100 starts. The operation is separated. On the other hand, when the subject lies on the bed 250, the subject is present on the peak direction line 111a in the initial stage of the bed rest operation, and the subject approaches the monitoring device 100, and then the subject approaches the monitoring device 100. Immediately before it comes into contact with the bed 250, it moves away from the monitoring device 100.

図22は、実施の形態5に従う起き上がり動作時における実験結果を示す図である。具体的には、図22(a)は、起き上がり動作を含む全体期間である4秒間において、単位期間(0.1秒)ごとの接近判定回数、離反判定回数およびポイント差を示している。図22(a)の構成は、図17(a)と同様である。 FIG. 22 is a diagram showing the experimental results during the rising operation according to the fifth embodiment. Specifically, FIG. 22A shows the number of approach determinations, the number of separation determinations, and the point difference for each unit period (0.1 seconds) in 4 seconds, which is the entire period including the rising motion. The configuration of FIG. 22 (a) is the same as that of FIG. 17 (a).

実施の形態5では実施の形態4と同様に判定方式E2が用いられる。そのため、判定部58は、起点から1秒間内における接近回数(または離反回数)が、10回のうち所定回数M以上(M:6〜10のいずれかの整数)である場合に、起き上がり動作が実施されたと判定する。図21に示すように監視装置100が設置されている場合には、判定部58は、起点から1秒間内における離反回数が10回のうち所定回数M回以上となるときに被検者が起き上がったと判定する。 In the fifth embodiment, the determination method E2 is used as in the fourth embodiment. Therefore, the determination unit 58 starts up when the number of approaches (or the number of separations) within 1 second from the starting point is M or more (an integer of M: 6 to 10) a predetermined number of times out of 10 times. Judge that it was carried out. When the monitoring device 100 is installed as shown in FIG. 21, the determination unit 58 raises the subject when the number of separations within 1 second from the starting point is M or more a predetermined number of 10 times. Judged as

図22(a)を参照して、例えば、測定開始から1.5秒〜1.6秒の単位期間においては、離反判定回数が29回、接近判定回数が2回であるため、ポイント差は27回となる。ポイント差閾値Nが20である場合には、ポイント差27回はポイント差閾値N以上であるため、この単位期間における被検者の動作は離反動作として検出される。 With reference to FIG. 22A, for example, in the unit period of 1.5 seconds to 1.6 seconds from the start of measurement, the number of separation determinations is 29 and the number of approach determinations is 2, so that the point difference is It will be 27 times. When the point difference threshold N is 20, since the point difference 27 times is equal to or greater than the point difference threshold N, the movement of the subject in this unit period is detected as a separation movement.

一方、ある単位期間において接近判定回数が離反判定回数よりも20回以上多い場合(図22(a)中においてポイント差が「−20」以下となる場合)には、当該単位期間における被検者の動作は接近動作として検出される。例えば、起き上がり動作の初期段階である0.2秒〜0.5秒の期間、および起き上がり動作の完了段階である3.6秒〜3.9秒の期間において接近動作が検出されていることがわかる。 On the other hand, when the number of approach judgments is 20 times or more more than the number of separation judgments in a certain unit period (when the point difference is "-20" or less in FIG. 22A), the subject in the unit period. The motion of is detected as an approach motion. For example, the approaching motion is detected in the period of 0.2 seconds to 0.5 seconds, which is the initial stage of the rising motion, and the period of 3.6 seconds to 3.9 seconds, which is the completion stage of the rising motion. Recognize.

図22(b)は、各単位期間における被検者の動作(離反動作、接近動作、未判定)を区別するためのグラフである。図22(b)を参照すると、離反動作が2秒以上継続しており(すなわち、予め定められた時間Tsである1秒間の判定が2回連続しており)、起き上がり動作が継続していることを示している。この場合、所定回数Mは6〜10のいずれの値で設定してもよい。 FIG. 22B is a graph for distinguishing the movements (separation movements, approach movements, undetermined movements) of the subject in each unit period. With reference to FIG. 22B, the separation operation continues for 2 seconds or more (that is, the determination for 1 second, which is the predetermined time Ts, is performed twice in succession), and the rising operation continues. It is shown that. In this case, the predetermined number of times M may be set to any value of 6 to 10.

図23は、実施の形態5に従う寝返り動作時における実験結果を示す図である。具体的には、図23(a)は、寝返り動作を含む全体期間である3秒間において、単位期間ごとの接近判定回数、離反判定回数およびポイント差を示している。図23(b)は、各単位期間における被検者の動作を区別するためのグラフである。 FIG. 23 is a diagram showing the experimental results at the time of turning over according to the fifth embodiment. Specifically, FIG. 23A shows the number of approach determinations, the number of separation determinations, and the point difference for each unit period in 3 seconds, which is the entire period including the rolling motion. FIG. 23B is a graph for distinguishing the movements of the subject in each unit period.

図23を参照して、寝返り動作が存在する3秒間で確認した場合、離反動作として検出された期間(すなわち、ポイント差閾値Nが20以上となった期間)は、1.2秒〜1.3秒の単位期間、および2.3秒〜2.4秒の単位期間のみであり、それ以外の単位期間では概ね未判定となっている。これにより、ポイント差閾値Nを20に設定することにより、起き上がり動作と寝返り動作とを明確に区別できることがわかる。 When the turning motion is confirmed in 3 seconds with reference to FIG. 23, the period detected as the separation motion (that is, the period when the point difference threshold N is 20 or more) is 1.2 seconds to 1. It has only a unit period of 3 seconds and a unit period of 2.3 seconds to 2.4 seconds, and is generally undetermined in other unit periods. From this, it can be seen that by setting the point difference threshold value N to 20, the rising motion and the rolling motion can be clearly distinguished.

また、図22を参照すると、2秒〜3秒の1秒区間、および3秒〜4秒の1秒区間において、離反動作として検出される単位期間が3回連続して継続している。そのため、判定部58は、離反動作として検出される単位期間の連続回数Rが3回以上である場合に、被検者が起き上がったと判定してもよい。 Further, referring to FIG. 22, the unit period detected as the separation motion continues three times in succession in the 1-second section of 2 seconds to 3 seconds and the 1-second section of 3 seconds to 4 seconds. Therefore, the determination unit 58 may determine that the subject has risen when the continuous number R of the unit period detected as the separation motion is 3 times or more.

このように、判定部58は、図22のような設置方式においても、判定方式E2を用いることにより、被検者が動作を開始してから予め定められた時間Ts内における接近動作あるいは離反動作の回数を用いて、起き上がり動作の有無の判定が可能である。なお、判定部58は、体動振幅値の積算値をさらに用いて起き上がり動作の有無の判定精度を向上させてもよい。 As described above, even in the installation method as shown in FIG. 22, the determination unit 58 uses the determination method E2 to perform an approaching operation or a separation operation within a predetermined time Ts after the subject starts the operation. It is possible to determine the presence or absence of the rising motion by using the number of times. The determination unit 58 may further use the integrated value of the body movement amplitude value to improve the determination accuracy of the presence / absence of the rising motion.

図24は、実施の形態5に従う起き上がり動作時における他の実験結果を示す図である。具体的には、図24には、図22においてポイント差閾値Nを25に変更した場合の例が示されている。図25は、実施の形態5に従う寝返り動作時における他の実験結果を示す図である。具体的には、図25には、図23においてポイント差閾値Nを25に変更した場合の例が示されている。 FIG. 24 is a diagram showing other experimental results during the rising operation according to the fifth embodiment. Specifically, FIG. 24 shows an example in which the point difference threshold N is changed to 25 in FIG. 22. FIG. 25 is a diagram showing other experimental results during the rolling operation according to the fifth embodiment. Specifically, FIG. 25 shows an example in which the point difference threshold N is changed to 25 in FIG. 23.

図24を参照すると、被検者の動作の検出傾向は、図22と概ね同様であることがわかる。一方、図25を参照すると、全体期間におけるすべての単位期間において離反動作が検出されていない。このように、ポイント差閾値を変更することにより、起き上がり動作と寝返り動作とをより一層明確にすることができる。 With reference to FIG. 24, it can be seen that the detection tendency of the movement of the subject is substantially the same as that of FIG. 22. On the other hand, referring to FIG. 25, the separation operation is not detected in all the unit periods in the whole period. By changing the point difference threshold value in this way, it is possible to further clarify the rising motion and the rolling motion.

図26は、実施の形態5に従う監視装置100の設置方式の変形例を説明するための図である。図26の設置方式は、ポール101を用いて監視装置100を配置する点については図21の設置方式と同様である。しかし、図26の設置方式では、ベッド250の降り口180bの方向に、ピーク方向線111aが向くように監視装置100をオフセット配置している。この場合でも、所定回数M、ポイント差閾値N、および連続回数Rのパラメータは概ね同様な値であるが、設置前に、部屋の環境や被検者に合わせて、事前設定されるのが好ましい。 FIG. 26 is a diagram for explaining a modified example of the installation method of the monitoring device 100 according to the fifth embodiment. The installation method of FIG. 26 is the same as the installation method of FIG. 21 in that the monitoring device 100 is arranged by using the pole 101. However, in the installation method of FIG. 26, the monitoring device 100 is offset so as to face the peak direction line 111a in the direction of the exit 180b of the bed 250. Even in this case, the parameters of the predetermined number of times M, the point difference threshold value N, and the continuous number of times R are substantially the same values, but it is preferable to preset them according to the room environment and the subject before installation. ..

このオフセット配置では、ベッド250の降り口180bに電波放射のビーム(ピーク方向線111a)が向くため、特異的な寝返り、ずり動き等は検出範囲に入りやすくなるため、時間の長い起き上がり動作と同様の離反方向の動きをリアルタイムで検出することができる。また、0.1秒毎の体動振幅値も併せて判定してもよい。これにより、起き上がり動作の条件で設定した所定回数M、ポイント差閾値N、および連続回数Rを用いて特異的な寝返り、ずり動き等をリアルタイムで検出することができる。
<利点>
実施の形態5によると、実施の形態4と同様の利点が得られる。
In this offset arrangement, the beam of radio wave radiation (peak direction line 111a) faces the exit 180b of the bed 250, so that specific rolling, sliding movements, etc. are likely to fall within the detection range, which is similar to the long-time rising operation. It is possible to detect the movement in the direction of separation in real time. In addition, the body movement amplitude value every 0.1 seconds may also be determined. Thereby, it is possible to detect specific turning over, sliding movement, etc. in real time by using the predetermined number of times M, the point difference threshold value N, and the continuous number of times R set under the condition of the rising operation.
<Advantage>
According to the fifth embodiment, the same advantages as those of the fourth embodiment can be obtained.

[その他の実施の形態]
(1)上記では、単位期間の接近動作および離反動作検出の際に、IQ平面上の座標の軌跡の旋回方向を用いて、接近動作および離反動作を検出する構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、Iチャネル信号の位相およびQチャネル信号の位相の進み方を用いて、接近および離反を判定する構成であってもよい。
[Other embodiments]
(1) In the above, the configuration for detecting the approaching motion and the separating motion by using the turning direction of the locus of the coordinates on the IQ plane at the time of detecting the approaching motion and the separating motion for a unit period has been described. Not limited. For example, the approach and separation may be determined by using the phase of the I-channel signal and the phase of the Q-channel signal.

図27は、マイクロ波ドップラセンサ160で検出される体動信号の波形を示す図である。ここでは、被検者がマイクロ波ドップラセンサ160(すなわち、監視装置100)に接近動作を行なった後、停止動作を行ない、さらにマイクロ波ドップラセンサ160から離反動作を行なう場合を想定する。 FIG. 27 is a diagram showing a waveform of a body motion signal detected by the microwave Doppler sensor 160. Here, it is assumed that the subject performs an approaching operation to the microwave Doppler sensor 160 (that is, the monitoring device 100), then a stop operation, and further performs a separation operation from the microwave Doppler sensor 160.

図27を参照して、振幅が基準レベル(すなわち、ゼロ)となるゼロ線301に対して、プラス、マイナスの両方の振幅成分が存在する。接近動作中においては、Iチャネル信号波形の位相PiがQチャネル信号波形の位相Pqに対して進んでおり、被検者がマイクロ波ドップラセンサ160に接近するにつれて各信号の振幅は大きくなる。接近動作から離反動作に移る停止動作中においては、Iチャネル信号波形およびQチャネル信号波形の各々は、振幅が小さく周期が長くなり比較的緩やかに変化する。そして、離反動作中においては、位相Piおよび位相Pqの位相関係が反転し(すなわち、位相Pqが位相Piに対して進む)、離反するにつれて振幅は小さくなる。 With reference to FIG. 27, there are both positive and negative amplitude components with respect to the zero line 301 where the amplitude is at the reference level (ie, zero). During the approaching operation, the phase Pi of the I-channel signal waveform advances with respect to the phase Pq of the Q-channel signal waveform, and the amplitude of each signal increases as the subject approaches the microwave Doppler sensor 160. During the stop operation, which shifts from the approaching operation to the separating operation, each of the I-channel signal waveform and the Q-channel signal waveform has a small amplitude, a long period, and changes relatively slowly. Then, during the separation operation, the phase relationship between the phase Pi and the phase Pq is inverted (that is, the phase Pq advances with respect to the phase Pi), and the amplitude becomes smaller as the phase is separated.

これにより、監視装置100に被検者が接近しているのか、離反しているのかを判定できる。そのため、このような特性を利用して、検出部57は、体動振幅(例えば、Iチャネル信号およびQチャネル信号の合成振幅)が所定値以上であって、かつIチャネル信号の位相がQチャネルの信号の位相に対して進んでいる場合に、被検者の動作を接近動作として検出する。 This makes it possible to determine whether the subject is approaching or distant from the monitoring device 100. Therefore, by utilizing such characteristics, the detection unit 57 has the body motion amplitude (for example, the combined amplitude of the I-channel signal and the Q-channel signal) of a predetermined value or more, and the phase of the I-channel signal is the Q-channel. When the signal is advanced with respect to the phase of the signal, the motion of the subject is detected as an approach motion.

検出部57は、Iチャネル信号が基準レベルと交差するゼロクロス点におけるQチャネル信号の極性(すなわち、正負)に基づいて、Iチャネル信号およびQチャネル信号の位相の進み方を判断することができる。例えば、検出部57は、Iチャンネル信号が直近でマイナスからプラスへゼロ線301をクロスするとき(例えば、ゼロクロス点351)に、Qチャンネル信号がマイナスの信号である場合には、被検者の動作を接近動作として検出する。 The detection unit 57 can determine how the phases of the I-channel signal and the Q-channel signal advance based on the polarity (that is, positive or negative) of the Q-channel signal at the zero crossing point where the I-channel signal intersects the reference level. For example, when the I-channel signal most recently crosses the zero line 301 from minus to plus (for example, zero crossing point 351), the detection unit 57 determines that the Q-channel signal is a minus signal. The motion is detected as an approach motion.

同様に、検出部57は、体動振幅が所定値以上であって、かつQチャネル信号の位相がIチャネル信号の位相に対して進んでいる場合に、被検者の動作を離反動作として検出する。例えば、検出部57は、Iチャンネル信号が直近でマイナスからプラスへゼロ線301をクロスするとき(例えば、ゼロクロス点352)に、Qチャンネル信号がプラスの信号である場合には、被検者の動作を離反動作として検出する。また、検出部57は、体動振幅が所定値未満である場合には、被検者の動作を未判定として検出する。 Similarly, the detection unit 57 detects the motion of the subject as a detachment motion when the body motion amplitude is equal to or higher than a predetermined value and the phase of the Q channel signal is ahead of the phase of the I channel signal. do. For example, when the I-channel signal most recently crosses the zero line 301 from minus to plus (for example, zero crossing point 352), the detection unit 57 determines that the Q-channel signal is a positive signal. The movement is detected as a separation movement. Further, when the body movement amplitude is less than a predetermined value, the detection unit 57 detects the movement of the subject as undetermined.

また、検出部57は、IQ平面上の座標の軌跡の旋回方向を用いた検出方式Z1と、IQ位相の進行反転を用いた検出方式Z2とを組み合わせて、接近離反動作を検出してもよい。例えば、検出部57は、検出方式Z1に基づいた、単位期間における被検者の動作の検出結果J1と、検出方式Z2に基づいた、単位期間における被検者の動作の検出結果J2とに基づいて、所定時間における被検者の動作を検出する。ある単位期間における検出結果J1と検出結果J2とが一致した場合、当該単位期間における被検者の動作は検出結果J1(またはJ2)が示す動作として検出され、一致しない場合、当該単位期間における被検者の動作は判定不能な動作として検出される。 Further, the detection unit 57 may detect the approaching and separating motion by combining the detection method Z1 using the turning direction of the trajectory of the coordinates on the IQ plane and the detection method Z2 using the advance inversion of the IQ phase. .. For example, the detection unit 57 is based on the detection result J1 of the movement of the subject in the unit period based on the detection method Z1 and the detection result J2 of the movement of the subject in the unit period based on the detection method Z2. The movement of the subject at a predetermined time is detected. If the detection result J1 and the detection result J2 in a certain unit period match, the action of the subject in the unit period is detected as the action indicated by the detection result J1 (or J2), and if they do not match, the action in the unit period is taken. The examiner's action is detected as an undeterminable action.

また、例えば、サンプリング周波数が400Hzの場合、2.5ミリ秒ごとに、検出方式Z1,Z2の各々について、接近動作、離反動作、および未判定を判定する。この場合、検出部57は、あるサンプリングタイミングにおいて、検出方式Z1に基づく結果(例えば、「接近動作」)と、検出方式Z2に基づく結果(例えば、「離反動作」)とが一致しない場合には、「未判定」(すなわち、判定不能な動作)と判定する。 Further, for example, when the sampling frequency is 400 Hz, the approach operation, the separation operation, and the undetermined determination are determined for each of the detection methods Z1 and Z2 every 2.5 milliseconds. In this case, when the detection unit 57 does not match the result based on the detection method Z1 (for example, "approaching operation") and the result based on the detection method Z2 (for example, "separation operation") at a certain sampling timing, , "Undetermined" (that is, an operation that cannot be determined) is determined.

このようにして、検出部57は、検出方式Z1およびZ2を組み合わせることにより単位期間における接近判定回数、離反判定回数および未判定回数を算出するとともに、ポイント差を算出する。検出部57は、算出されたポイント差とポイント差閾値Nとに基づいて、単位期間における被検者の動作として、接近動作、離反動作および未判定のいずれかを検出する。これにより、より精度よく接近離反動作の検出が可能となる。 In this way, the detection unit 57 calculates the number of approach determinations, the number of separation determinations, and the number of undetermined determinations in a unit period by combining the detection methods Z1 and Z2, and also calculates the point difference. Based on the calculated point difference and the point difference threshold value N, the detection unit 57 detects any of approaching motion, separation motion, and undetermined motion of the subject in a unit period. This makes it possible to detect the approaching and separating motions with higher accuracy.

(2)その他の実施の形態として、コンピュータを機能させて、上述の実施の形態で説明したような制御を実行させるプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)、ROM、RAMおよびメモリカードなどの一時的でないコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。 (2) As another embodiment, it is also possible to provide a program that causes a computer to function and execute control as described in the above-described embodiment. Such a program is recorded as a program product by recording it on a non-temporary computer-readable recording medium such as a flexible disk attached to a computer, a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), a ROM, a RAM, and a memory card. It can also be provided. Alternatively, the program can be provided by recording on a recording medium such as a hard disk built in the computer. The program can also be provided by downloading via the network.

プログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム(OS)の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずOSと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本実施の形態にかかるプログラムに含まれ得る。 The program may be a program module provided as a part of a computer operating system (OS), in which necessary modules are called in a predetermined array at a predetermined timing to execute processing. In that case, the program itself does not include the above module and the process is executed in cooperation with the OS. A program that does not include such a module may also be included in the program according to the present embodiment.

また、本実施の形態にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本実施の形態にかかるプログラムに含まれ得る。 Further, the program according to the present embodiment may be provided by being incorporated into a part of another program. Even in that case, the program itself does not include the modules included in the other programs, and the processing is executed in cooperation with the other programs. A program incorporated in such another program may also be included in the program according to the present embodiment.

また、上述の実施の形態として例示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。 Further, the configuration exemplified as the above-described embodiment is an example of the configuration of the present invention, and can be combined with another known technique, and a part thereof is omitted as long as the gist of the present invention is not deviated. It is also possible to change and configure it.

さらに、上述した実施の形態において、他の実施の形態で説明した処理や構成を適宜採用して実施する場合であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the process or configuration described in the other embodiments may be appropriately adopted and implemented.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims, not the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

21 発振回路、22A,22B,145A,145B,145C,145D 増幅器、25 送信アンテナ、30 受信アンテナ、32I,32Q ミキサ、38 90度移相器、41 アナログ信号処理回路、43 ADコンバータ、45 マイクロプロセッサ、50 動作監視部、52 状態推定部、54 出力制御部、55 ネットワーク、56 体動演算部、57 検出部、58 判定部、60 心拍演算部、66I,66Q,72I,72Q 基本波検出部、67 心拍平均処理部、70 呼吸演算部、73 呼吸平均処理部、100 監視装置、101 ポール、111a,111b ピーク方向線、149A,149B,149C,149D 信号処理回路、152 制御回路、154 メモリ、156 スピーカ、158 通信インターフェイス、160 マイクロ波ドップラセンサ、180,185 ベッド端、180a ベッドサイドガード、180b 降り口、181 中央線、200 端末装置、250 ベッド、251 本体、252 底部、253 マットレス、1000 監視システム。 21 oscillator circuit, 22A, 22B, 145A, 145B, 145C, 145D amplifier, 25 transmitting antenna, 30 receiving antenna, 32I, 32Q mixer, 38 90 degree phase shifter, 41 analog signal processing circuit, 43 AD converter, 45 microprocessor , 50 motion monitoring unit, 52 state estimation unit, 54 output control unit, 55 network, 56 body motion calculation unit, 57 detection unit, 58 judgment unit, 60 heartbeat calculation unit, 66I, 66Q, 72I, 72Q fundamental wave detection unit, 67 Heart rate averaging unit, 70 Respiration calculation unit, 73 Respiration averaging processing unit, 100 Monitoring device, 101 pole, 111a, 111b Peak direction line, 149A, 149B, 149C, 149D Signal processing circuit, 152 Control circuit, 154 memory, 156 Speaker, 158 communication interface, 160 microprocessor Doppler sensor, 180,185 bed edge, 180a bedside guard, 180b exit, 181 center line, 200 terminal device, 250 bed, 251 body, 252 bottom, 253 mattress, 1000 monitoring system ..

Claims (24)

寝具上の被検者を監視するための監視装置であって、
前記被検者に照射されたマイクロ波の反射波を受信する受信部と、
前記反射波の信号から、互いに直交するIチャネル信号およびQチャネル信号を生成する信号生成部と、
前記Iチャネル信号および前記Qチャネル信号に基づいて、所定時間毎に前記被検者の動作を検出する検出部とを備え、
前記被検者の動作は、前記監視装置に対する前記被検者の接近動作および離反動作の少なくとも一方を含み、
前記被検者の動作が継続している継続期間における、前記接近動作の回数および前記離反動作の回数に基づいて、前記被検者が起き上がったか否かを判定する判定部と、
前記被検者が起き上がった場合に、警告情報を出力する出力制御部とを備える、監視装置。
A monitoring device for monitoring the subject on the bedding.
A receiving unit that receives the reflected wave of the microwave irradiated to the subject, and
A signal generation unit that generates I-channel signals and Q-channel signals that are orthogonal to each other from the reflected wave signals.
A detection unit that detects the movement of the subject at predetermined time intervals based on the I-channel signal and the Q-channel signal is provided.
The movement of the subject includes at least one of the movement of approaching and the movement of the subject moving away from the monitoring device.
A determination unit that determines whether or not the subject has risen based on the number of approaching movements and the number of separation movements during the duration of the subject's movements.
A monitoring device including an output control unit that outputs warning information when the subject gets up.
前記監視装置は、前記被検者が前記寝具から起き上がる場合に当該被検者が前記監視装置に接近する位置に設けられており、
前記判定部は、前記継続期間において前記接近動作の回数が前記離反動作の回数よりも多い場合には前記被検者が起き上がったと判定する、請求項1に記載の監視装置。
The monitoring device is provided at a position where the subject approaches the monitoring device when the subject gets up from the bedding.
The monitoring device according to claim 1, wherein the determination unit determines that the subject has risen when the number of approaches is greater than the number of detachments during the duration.
前記監視装置は、前記被検者が前記寝具から起き上がる場合に当該被検者が前記監視装置から離反する位置に設けられており、
前記判定部は、前記継続期間において前記離反動作の回数が前記接近動作の回数よりも多い場合には前記被検者が起き上がったと判定する、請求項1に記載の監視装置。
The monitoring device is provided at a position where the subject separates from the monitoring device when the subject gets up from the bedding.
The monitoring device according to claim 1, wherein the determination unit determines that the subject has risen when the number of times of the separation operation is larger than the number of times of the approach operation during the continuation period.
前記判定部は、前記継続期間における前記反射波の信号の振幅の積算値が第1閾値未満である場合には、前記接近動作の回数および前記離反動作の回数に関わらず前記被検者が起き上がっていないと判定する、請求項1に記載の監視装置。 When the integrated value of the amplitude of the signal of the reflected wave during the duration is less than the first threshold value, the determination unit raises the subject regardless of the number of approaching operations and the number of separation operations. The monitoring device according to claim 1, wherein the monitoring device is determined not to be present. 前記継続期間中に前記積算値が前記第1閾値よりも大きい第2閾値以上に到達した場合、前記出力制御部は前記警告情報を出力する、請求項4に記載の監視装置。 The monitoring device according to claim 4, wherein when the integrated value reaches a second threshold value or more larger than the first threshold value during the continuation period, the output control unit outputs the warning information. 寝具上の被検者を監視するための監視装置であって、
前記被検者に照射されたマイクロ波の反射波を受信する受信部と、
前記反射波の信号から、互いに直交するIチャネル信号およびQチャネル信号を生成する信号生成部と、
前記Iチャネル信号および前記Qチャネル信号に基づいて、所定時間毎に前記被検者の動作を検出する検出部とを備え、
前記被検者の動作は、前記監視装置に対する前記被検者の接近動作および離反動作の少なくとも一方を含み、
前記被検者が動作を開始してから予め定められた時間における、前記接近動作の回数および前記離反動作の回数に基づいて、前記被検者が起き上がったか否かを判定する判定部と、
前記被検者が起き上がった場合に、警告情報を出力する出力制御部とを備える、監視装置。
A monitoring device for monitoring the subject on the bedding.
A receiving unit that receives the reflected wave of the microwave irradiated to the subject, and
A signal generation unit that generates I-channel signals and Q-channel signals that are orthogonal to each other from the reflected wave signals.
A detection unit that detects the movement of the subject at predetermined time intervals based on the I-channel signal and the Q-channel signal is provided.
The movement of the subject includes at least one of the movement of approaching and the movement of the subject moving away from the monitoring device.
A determination unit that determines whether or not the subject has risen based on the number of approaching movements and the number of separation movements in a predetermined time after the subject starts the movement.
A monitoring device including an output control unit that outputs warning information when the subject gets up.
前記監視装置は、前記被検者が前記寝具から起き上がる場合に当該被検者が前記監視装置に接近する位置に設けられており、
前記判定部は、前記被検者が動作を開始してから前記予め定められた時間内において、前記接近動作の回数が所定回数以上である場合に、前記被検者が起き上がったと判定する、請求項6に記載の監視装置。
The monitoring device is provided at a position where the subject approaches the monitoring device when the subject gets up from the bedding.
The determination unit determines that the subject has risen when the number of approaches is equal to or greater than a predetermined number of times within the predetermined time after the subject starts the operation. Item 6. The monitoring device according to item 6.
前記監視装置は、前記被検者が前記寝具から起き上がる場合に当該被検者が前記監視装置に離反する位置に設けられており、
前記判定部は、前記被検者が動作を開始してから前記予め定められた時間内において、前記離反動作の回数が所定回数以上である場合に、前記被検者が起き上がったと判定する、請求項6に記載の監視装置。
The monitoring device is provided at a position where the subject separates from the monitoring device when the subject gets up from the bedding.
The determination unit determines that the subject has risen when the number of times of the separation operation is equal to or more than a predetermined number of times within the predetermined time after the subject starts the operation. Item 6. The monitoring device according to item 6.
前記検出部は、前記Iチャネル信号および前記Qチャネル信号に基づいて、前記所定時間毎に、前記被検者の動作が接近動作、離反動作、または判定不能のいずれであるのかを判定し、当該判定結果に従う動作を前記被検者の動作として検出する、請求項1または2に記載の監視装置。 Based on the I-channel signal and the Q-channel signal, the detection unit determines at predetermined time intervals whether the subject's movement is approaching, separating, or undecidable. The monitoring device according to claim 1 or 2, wherein an operation according to a determination result is detected as an operation of the subject. 前記検出部は、
前記所定時間において、前記所定時間よりも短い第1の時間毎に、前記被検者の動作が接近動作、離反動作、あるいは判定不能のいずれであるのかを複数回判定し、
前記所定時間内における接近判定回数、離反判定回数、および判定不能回数に基づいて、前記所定時間における前記被検者の動作が接近なのか、離反なのか、判定不能なのかを判定する、請求項9に記載の監視装置。
The detection unit
In the predetermined time, every first time shorter than the predetermined time, it is determined a plurality of times whether the motion of the subject is an approaching motion, a detaching motion, or an undecidable motion.
A claim that determines whether the subject's movements in the predetermined time are approaching, separating, or undecidable, based on the number of approach determinations, the number of separation determinations, and the number of undecidable times within the predetermined time. 9. The monitoring device according to 9.
前記検出部は、
前記所定時間内における接近判定回数と離反判定回数との差分が、所定差分以上である場合であって、かつ当該接近判定回数の方が当該離反判定回数よりも多い場合に、前記所定時間における前記被検者の動作を接近動作として検出し、
前記差分が前記所定差分以上である場合であって、かつ当該離反判定回数の方が当該接近判定回数よりも多い場合に、前記所定時間における前記被検者の動作を離反動作として検出する、請求項10に記載の監視装置。
The detection unit
When the difference between the number of approach determinations and the number of separation determinations within the predetermined time is equal to or greater than the predetermined difference, and the number of approach determinations is larger than the number of separation determinations, the said in the predetermined time. The movement of the subject is detected as an approaching movement,
When the difference is equal to or greater than the predetermined difference and the number of times of the separation determination is larger than the number of times of the approach determination, the operation of the subject in the predetermined time is detected as the separation operation. Item 10. The monitoring device according to item 10.
前記検出部は、前記差分が前記所定差分未満である場合には、前記所定時間における前記被検者の動作を判定不能な動作として検出する、請求項10または11に記載の監視装置。 The monitoring device according to claim 10 or 11, wherein when the difference is less than the predetermined difference, the detection unit detects the operation of the subject in the predetermined time as an undeterminable operation. 前記検出部は、前記Iチャネル信号および前記Qチャネル信号のIQ平面上の軌跡に基づいて、前記接近動作および前記離反動作を検出する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の監視装置。 The monitoring device according to any one of claims 1 to 12, wherein the detection unit detects the approaching motion and the separating motion based on the locus of the I-channel signal and the Q-channel signal on the IQ plane. .. 前記検出部は、前記Iチャネル信号および前記Qチャネル信号の位相の進み方に基づいて、前記所定時間における前記被検者の動作を検出する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の監視装置。 The one according to any one of claims 1 to 12, wherein the detection unit detects the operation of the subject in the predetermined time based on how the phases of the I-channel signal and the Q-channel signal advance. Monitoring device. 前記検出部は、前記Iチャネル信号および前記Qチャネル信号のIQ平面上の軌跡に基づいた、前記所定時間における前記被検者の動作の第1検出結果と、前記Iチャネル信号および前記Qチャネル信号の位相の進み方に基づいた、前記所定時間における前記被検者の動作の第2検出結果とに基づいて、前記所定時間における前記被検者の動作を検出する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の監視装置。 The detection unit has a first detection result of the operation of the subject at the predetermined time based on the locus of the I-channel signal and the Q-channel signal on the IQ plane, and the I-channel signal and the Q-channel signal. Any of claims 1 to 12, which detects the movement of the subject in the predetermined time based on the second detection result of the movement of the subject in the predetermined time based on the progress of the phase of The monitoring device according to item 1. 前記検出部は、前記第1検出結果と前記第2検出結果とが一致しない場合、前記所定時間における前記被検者の動作を判定不能な動作として検出する、請求項15に記載の監視装置。 The monitoring device according to claim 15, wherein the detection unit detects the operation of the subject in the predetermined time as an undeterminable operation when the first detection result and the second detection result do not match. 前記検出部は、前記Iチャネル信号が基準レベルと交差するゼロクロス点における前記Qチャネル信号の極性に基づいて、前記Iチャネル信号および前記Qチャネル信号の位相の進み方を判断する、請求項14〜16のいずれか1項に記載の監視装置。 14. The detection unit determines how the phases of the I-channel signal and the Q-channel signal advance based on the polarity of the Q-channel signal at the zero crossing point where the I-channel signal intersects the reference level. 16. The monitoring device according to any one of 16. 前記反射波に基づいて、前記被検者の心拍数を演算する心拍演算部と、
前記判定部の判定結果と、前記心拍数とに基づいて、前記被検者の状態を推定する状態推定部とをさらに備え、
前記状態推定部は、前記判定部によって前記被検者が起き上がったと判定された場合であって、かつ前記心拍数がゼロである場合、前記被検者が前記寝具から離床したと推定する、請求項1〜17のいずれか1項に記載の監視装置。
A heart rate calculation unit that calculates the heart rate of the subject based on the reflected wave,
A state estimation unit that estimates the state of the subject based on the determination result of the determination unit and the heart rate is further provided.
The state estimation unit estimates that the subject has left the bedding when the determination unit determines that the subject has risen and the heart rate is zero. Item 2. The monitoring device according to any one of Items 1 to 17.
前記反射波に基づいて、前記被検者の呼吸数を演算する呼吸演算部と、
前記判定部の判定結果と、前記呼吸数とに基づいて、前記被検者の状態を推定する状態推定部とをさらに備え、
前記状態推定部は、前記判定部によって前記被検者が起き上がったと判定された場合であって、かつ前記呼吸数がゼロである場合、前記被検者が前記寝具から離床したと推定する、請求項1〜17のいずれか1項に記載の監視装置。
A respiration calculation unit that calculates the respiration rate of the subject based on the reflected wave,
A state estimation unit that estimates the state of the subject based on the determination result of the determination unit and the respiratory rate is further provided.
The state estimation unit estimates that the subject has left the bedding when the determination unit determines that the subject has risen and the respiratory rate is zero. Item 2. The monitoring device according to any one of Items 1 to 17.
前記反射波に基づいて、前記被検者の体動の有無を判定する体動演算部と、
前記判定部の判定結果と、前記被検者の体動の有無とに基づいて、前記被検者の状態を推定する状態推定部をさらに備え、
前記状態推定部は、前記判定部によって前記被検者が起き上がったと判定された場合であって、かつ前記体動が無しである場合、前記被検者が前記寝具から離床したと推定する、請求項1〜17のいずれか1項に記載の監視装置。
A body movement calculation unit that determines the presence or absence of body movement of the subject based on the reflected wave,
A state estimation unit that estimates the state of the subject based on the determination result of the determination unit and the presence or absence of body movement of the subject is further provided.
The state estimation unit presumes that the subject has left the bedding when the determination unit determines that the subject has risen and there is no body movement. Item 2. The monitoring device according to any one of Items 1 to 17.
前記反射波に基づいて、前記被検者の心拍数を演算する心拍演算部と、
前記反射波に基づいて、前記被検者の呼吸数を演算する呼吸演算部と、
前記反射波に基づいて、前記被検者の体動の有無を判定する体動演算部と、
前記判定部の判定結果と、前記被検者の心拍数と、前記被検者の呼吸数と、前記被検者の体動の有無とに基づいて、前記被検者の状態を推定する状態推定部とをさらに備え、
前記状態推定部は、前記判定部によって前記被検者が起き上がったと判定され、前記心拍数がゼロであり、前記呼吸数がゼロであり、前記体動が無しである場合、前記被検者が前記寝具から離床したと推定する、請求項1〜17のいずれか1項に記載の監視装置。
A heart rate calculation unit that calculates the heart rate of the subject based on the reflected wave,
A respiration calculation unit that calculates the respiration rate of the subject based on the reflected wave,
A body movement calculation unit that determines the presence or absence of body movement of the subject based on the reflected wave,
A state in which the state of the subject is estimated based on the determination result of the determination unit, the heart rate of the subject, the respiratory rate of the subject, and the presence or absence of body movement of the subject. Further equipped with an estimation unit,
In the state estimation unit, when the determination unit determines that the subject has risen, the heart rate is zero, the respiratory rate is zero, and there is no body movement, the subject The monitoring device according to any one of claims 1 to 17, which is presumed to have left the bedding.
前記体動演算部は、前記被検者の体動振幅が基準閾値未満である場合には、前記被検者の体動が無しと判定し、前記被検者の体動振幅が前記基準閾値以上である場合には、前記被検者の体動が有りと判定するように構成されており、
前記基準閾値は、前記被検者を含む移動体が存在しない環境下において算出された体動振幅に基づいて設定される、請求項20または21に記載の監視装置。
When the body movement amplitude of the subject is less than the reference threshold value, the body movement calculation unit determines that the subject has no body movement, and the body movement amplitude of the subject is the reference threshold value. In the above cases, it is configured to determine that the subject has body movement.
The monitoring device according to claim 20 or 21, wherein the reference threshold value is set based on a body movement amplitude calculated in an environment in which a moving body including the subject does not exist.
前記Iチャネル信号および前記Qチャネル信号は、所定のカットオフ周波数を有するフィルタを用いてフィルタリング処理される、請求項1〜22のいずれか1項に記載の監視装置。 The monitoring device according to any one of claims 1 to 22, wherein the I-channel signal and the Q-channel signal are filtered using a filter having a predetermined cutoff frequency. 前記出力制御部は、前記監視装置と通信可能に構成された外部装置に前記警告情報を送信する、請求項1〜23のいずれか1項に記載の監視装置。 The monitoring device according to any one of claims 1 to 23, wherein the output control unit transmits the warning information to an external device configured to be able to communicate with the monitoring device.
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