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JP7217445B2 - Sleep posture measurement device and sleep posture measurement method - Google Patents
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JP7217445B2 JP2019032626A JP2019032626A JP7217445B2 JP 7217445 B2 JP7217445 B2 JP 7217445B2 JP 2019032626 A JP2019032626 A JP 2019032626A JP 2019032626 A JP2019032626 A JP 2019032626A JP 7217445 B2 JP7217445 B2 JP 7217445B2
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Description

本発明は、睡眠姿勢測定装置と睡眠姿勢測定方法に関する。特に、簡易的に睡眠姿勢を測定する装置とその方法に関する。 The present invention relates to a sleeping posture measuring device and a sleeping posture measuring method. In particular, the present invention relates to a device and method for simply measuring sleeping posture.

従来、特許文献1で示す睡眠姿勢測定装置があった。この装置は、2次元に電極ラインを細かく配置し、電極ライン間の各交点で、姿勢を検出する方式である。 Conventionally, there has been a sleeping posture measuring device disclosed in Patent Document 1. This apparatus employs a method in which electrode lines are finely arranged two-dimensionally and the posture is detected at each intersection between the electrode lines.

特開平10-14889号公報JP-A-10-14889

しかし、従来の睡眠姿勢測定装置では、測定機構に係る配線及びアンテナ部が複雑な構造であり、厚さや重量や柔軟性やコストの面で設置および運用に制約/負担があった。 However, in the conventional sleeping posture measuring device, the wiring and antenna part related to the measuring mechanism have a complicated structure, and there are restrictions/burdens on installation and operation in terms of thickness, weight, flexibility, and cost.

上記課題を解決するために、アンテナ部と、上記アンテナ部と接続される信号線と、上記信号線と接続される接続部と、を有するセンサユニットと、上記接続部と接続される自己容量式静電容量測定用の測定IC部と、上記ICを制御する制御部と、を有する制御ユニットと、を含む睡眠姿勢測定装置を用いる。
また、上記睡眠姿勢測定装置を用い、上記アンテナ部での静電容量の経時変化により、上記アンテナ部と人との接近を検出することにより、睡眠時の姿勢を測定する睡眠姿勢測定方法を用いる。
さらに、複数の上記アンテナ部のそれぞれの電極での静電容量を合わせ、人との接近度合いを測定することにより、睡眠時の姿勢を測定する睡眠姿勢測定方法を用いる。
In order to solve the above problems, a sensor unit having an antenna section, a signal line connected to the antenna section, and a connection section connected to the signal line; and a self-capacitance sensor unit connected to the connection section. A sleeping posture measuring device including a control unit having a measurement IC section for capacitance measurement and a control section for controlling the IC is used.
Further, using the sleeping posture measuring device, by detecting the approach of the antenna unit and a person from the change in the capacitance of the antenna unit over time, a sleeping posture measuring method is used to measure the sleeping posture. .
Furthermore, a sleeping posture measuring method is used in which the sleeping posture is measured by matching the capacitance of each electrode of the plurality of antenna units and measuring the degree of proximity to a person.

本発明の睡眠姿勢測定装置では、測定機構が単純な複層構造で、厚さや重量や柔軟性やコストの面で設置および運用に制約/負担が少ない。簡便に睡眠時の姿勢を測定できる。 In the sleeping posture measuring device of the present invention, the measuring mechanism has a simple multi-layer structure, and there are few restrictions/burdens in installation and operation in terms of thickness, weight, flexibility, and cost. The posture during sleep can be easily measured.

(a)実施の形態の睡眠姿勢測定装置の構成図、(b)実施の形態の睡眠姿勢測定装置の外観図(a) configuration diagram of the sleeping posture measuring device of the embodiment, (b) external view of the sleeping posture measuring device of the embodiment 実施の形態の睡眠姿勢測定装置の使用方法を説明する図The figure explaining the usage method of the sleeping posture measuring apparatus of embodiment. 実施の形態のアンテナ部の周辺の断面図Cross-sectional view around the antenna part of the embodiment (a)実施の形態のセンサユニット部の構成図、(b)実施の形態のセンサユニット部の別の構成図(a) configuration diagram of the sensor unit section of the embodiment, (b) another configuration diagram of the sensor unit section of the embodiment 図2の配置での睡眠姿勢測定装置による測定結果を示す図A diagram showing the measurement results by the sleeping posture measuring device in the arrangement of FIG. (a)~(d)実施の形態のアンテナ部の斜視図(a) to (d) perspective views of the antenna part of the embodiment (a)~(e)実施の形態の基台の斜視図(a) to (e) perspective views of the base of the embodiment 実施の形態の複数種類のアンテナ部を複数種類の基台上に、それぞれ乗せた場合の静電容量を示す図FIG. 4 is a diagram showing capacitance when multiple types of antenna units according to the embodiment are placed on multiple types of bases;

(実施の形態1)
<構造>
図1(a)は、睡眠姿勢測定装置22の構成図である。睡眠姿勢測定装置22は、センサユニット20と制御ユニット21とを含む。図1(a)では、センサユニット20の構成と、制御ユニット21の構成とを示している。制御ユニット21では、各要素が電気回路で繋がっている。図1(b)は、睡眠姿勢測定装置22の外観図である。
(Embodiment 1)
<Structure>
FIG. 1(a) is a configuration diagram of the sleeping posture measuring device 22. FIG. Sleeping posture measurement device 22 includes sensor unit 20 and control unit 21 . FIG. 1A shows the configuration of the sensor unit 20 and the configuration of the control unit 21. FIG. In the control unit 21, each element is connected by an electric circuit. FIG. 1(b) is an external view of the sleeping posture measuring device 22. FIG.

センサユニット20は、人の睡眠姿勢を測定するセンサを有する部分である。
制御ユニット21は、センサユニット20を制御する部分である。
センサユニット20は、絶縁性があり、防水性があるカバー41で覆われている。
The sensor unit 20 is a part having a sensor that measures a person's sleeping posture.
The control unit 21 is a part that controls the sensor unit 20 .
The sensor unit 20 is covered with an insulating and waterproof cover 41 .

<センサユニット20>
センサユニット20は、基材25、アンテナ部10、アンテナ接続部11、信号線12、接続部13を含む。
基材25は、柔軟な絶縁シートであり、その上にアンテナ部10、アンテナ接続部11、信号線12を有する。基材25は、例えば、樹脂フィルム、布、紙などである。
<Sensor unit 20>
The sensor unit 20 includes a substrate 25 , an antenna section 10 , an antenna connection section 11 , a signal line 12 and a connection section 13 .
The base material 25 is a flexible insulating sheet, and has the antenna section 10, the antenna connecting section 11, and the signal line 12 thereon. The base material 25 is, for example, a resin film, cloth, paper, or the like.

アンテナ部10は、自己容量式静電容量測定用の測定IC部14により、アンテナ部10と人31の間の静電容量を測定することで両者の接近度合いを測定する。アンテナ部10に人31が接近すると測定される静電容量は増加する。
アンテナ接続部11は、アンテナ部10と信号線12とを接続する部分である。
信号線12は、接続部13を介して、アンテナ部10と測定IC部14とを電気的に接続する。
The antenna unit 10 measures the degree of proximity between the antenna unit 10 and the person 31 by measuring the capacitance between the antenna unit 10 and the person 31 using the measurement IC unit 14 for self-capacitance capacitance measurement. When the person 31 approaches the antenna section 10, the measured capacitance increases.
The antenna connection portion 11 is a portion that connects the antenna portion 10 and the signal line 12 .
The signal line 12 electrically connects the antenna section 10 and the measurement IC section 14 via the connection section 13 .

接続部13は、センサユニット20の一部で、制御ユニット21と接続する部分である。接続部13は、ワンタッチで制御ユニット21に接続できるのが好ましく、ピンコネクタ方式などが好ましい。
センサユニット20は、柔軟性材料で作製され、全体として薄く、軽量で、柔軟性がある。
The connection part 13 is a part of the sensor unit 20 and is a part connected to the control unit 21 . It is preferable that the connecting portion 13 can be connected to the control unit 21 with one touch, and a pin connector method or the like is preferable.
The sensor unit 20 is made of flexible material and is thin, lightweight and flexible as a whole.

<制御ユニット21>
制御ユニット21は、測定IC部14と、制御部15と、記録部16と、表示部17と、通信部18と、電源部19とを含む。
測定IC部14は、複数のアンテナ部10の信号から、アンテナ部10の各々での静電容量を測定する部分である。
<Control unit 21>
Control unit 21 includes measurement IC section 14 , control section 15 , recording section 16 , display section 17 , communication section 18 and power supply section 19 .
The measurement IC section 14 is a section that measures the capacitance of each of the antenna sections 10 from the signals of the plurality of antenna sections 10 .

制御部15は、睡眠姿勢測定装置22の各構成要素を制御するICなどである。
記録部16は、測定IC部14での測定結果や各構成要素の設定値などを保存するICメモリなどである。外部へデータ送信を行わない場合、記録部16はSDカード、USBメモリなどの取外し可能な記録媒体としても良い。
表示部17は、液晶、ELなどのデイスプレイやLEDなどのインジケータである。操作ボタンなどがあり、睡眠姿勢測定装置22への稼働の指示などが入力される。また、測定結果の表示もできる。その他、表示部17は、構成要素の設定、指示をする部分である。
The control unit 15 is an IC or the like that controls each component of the sleeping posture measurement device 22 .
The recording unit 16 is an IC memory or the like that stores the measurement result of the measurement IC unit 14 and the set values of each component. When data is not transmitted to the outside, the recording unit 16 may be a removable recording medium such as an SD card or a USB memory.
The display unit 17 is a display such as liquid crystal or EL, or an indicator such as LED. There are operation buttons and the like, and an instruction to operate the sleeping posture measuring device 22 and the like are input. It can also display measurement results. In addition, the display section 17 is a section for setting and instructing components.

通信部18は、記録部16のデータなどを外部へ送る部分である。Bluetooth(登録商標)、無線LANなどでパーソナルコンピュータ、スマートホン、携帯機器などへデータを無線で送れる。有線の場合は、通信部18は、コネクタ部分となる。 The communication section 18 is a section for sending data of the recording section 16 to the outside. Data can be sent wirelessly to personal computers, smart phones, mobile devices, etc. via Bluetooth (registered trademark) or wireless LAN. In the case of a wired connection, the communication section 18 serves as a connector section.

<動作>
図2で、睡眠姿勢測定装置22の使用方法を説明する。
図2は、ベッド30上に、睡眠姿勢測定装置22を配置し、その上に人31が睡眠している状態を示す平面図である。
<Action>
A method of using the sleeping posture measuring device 22 will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a plan view showing a sleeping posture measuring device 22 placed on a bed 30 and a person 31 sleeping thereon.

睡眠姿勢測定装置22は、センサユニット20が、12個のアンテナ部10を有する。図2では、それぞれのアンテナ部10にアンテナ部の番号23を表示している。制御ユニット21は、センサユニット20を制御し、各々のアンテナ部10のデータを記録部16に保存する。データの例を下記で説明する。制御ユニット21はセンサユニット20内の複数のアンテナ部10を制御する。 In the sleeping posture measuring device 22 , the sensor unit 20 has 12 antenna units 10 . In FIG. 2, each antenna unit 10 is labeled with the antenna unit number 23 . The control unit 21 controls the sensor unit 20 and stores data of each antenna section 10 in the recording section 16 . Examples of data are described below. A control unit 21 controls a plurality of antenna units 10 within the sensor unit 20 .

<アンテナ部10>
図3にアンテナ部10周辺の断面図を示す。アンテナ部10は、平板状の基材10c上に電極10aが形成され、その上にカバー10bが配置されている。
なお、基材10cを、全体の基材25(図1(a))とし、直接、基材25に、電極10aを形成してもよい。同様に、カバー10bも、全体のカバー41(図1(b))としてもよい。
アンテナ部10への対象物10d(人31)の接近度合いを電極10aでの静電容量の変化によって測定する。
<Antenna section 10>
FIG. 3 shows a sectional view around the antenna section 10. As shown in FIG. The antenna part 10 has an electrode 10a formed on a plate-shaped base material 10c, and a cover 10b is arranged thereon.
The base material 10c may be used as the entire base material 25 (FIG. 1(a)), and the electrodes 10a may be formed directly on the base material 25. FIG. Similarly, the cover 10b may also be the overall cover 41 (FIG. 1(b)).
The degree of approach of the target object 10d (person 31) to the antenna section 10 is measured by the change in capacitance at the electrode 10a.

電極10aは、例えば、金属箔である。金属箔は、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、カーボンなどの箔体であり、軽量で薄く柔軟性がある。金属箔は、スパッタ、蒸着など薄膜工法で形成してもよく、別途作製したものを接着してもよい。
または、電極10aは、導電ペーストを用いて、印刷工法、スピンコートなどで形成されてもよい。
The electrode 10a is, for example, a metal foil. A metal foil is, for example, a gold, silver, copper, aluminum, or carbon foil, and is lightweight, thin, and flexible. The metal foil may be formed by a thin film method such as sputtering or vapor deposition, or may be separately prepared and adhered.
Alternatively, the electrode 10a may be formed by a printing method, spin coating, or the like using a conductive paste.

または、電極10aは、一部もしくは全部が導電糸で形成されてもよい。金糸、銀糸、銅糸、アルミニウム糸、カーボン糸などの導電性糸を用いて、平板状に形成してもよい。導電糸は、樹脂繊維に各金属を被覆したものでもよい。導電糸を用いた電極10aは、軽量で薄く柔軟性があり、耐久性が優れていて好ましい。
金属箔、導電性糸、導電ペーストを組み合わせて、電極10aを形成してもよい。
Alternatively, the electrode 10a may be partially or wholly made of conductive thread. A flat plate may be formed using conductive threads such as gold threads, silver threads, copper threads, aluminum threads, and carbon threads. The conductive thread may be a resin fiber coated with each metal. The electrode 10a using the conductive thread is preferable because it is lightweight, thin, flexible, and excellent in durability.
The electrode 10a may be formed by combining metal foil, conductive thread, and conductive paste.

カバー10bは、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PEI(ポリエーテルイミド)、PI(ポリイミド)など絶縁性かつ防水性の樹脂シートである。また、絶縁性があり、防水処理が施された布や紙を用いてもよい。基材10cもカバー10bと同様の材質でよい。
電極10aを含むアンテナ部10の形状は、図1(a)および図2では方形であるが、円形、台形、多角形、線形状などでもよい。細いライン形状、または、線形状の場合、複数平行に配置できよい。形状を三角形状、または、配置を三角形状とすれば、高い密度に配置できる。実施の形態2でアンテナ部10のより好ましい形状を説明する。
The cover 10b is an insulating and waterproof resin sheet such as PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PEI (polyetherimide), or PI (polyimide). Alternatively, cloth or paper having insulating properties and being waterproofed may be used. The base material 10c may also be made of the same material as the cover 10b.
The shape of the antenna section 10 including the electrode 10a is rectangular in FIGS. 1A and 2, but may be circular, trapezoidal, polygonal, linear, or the like. In the case of a thin line shape or linear shape, a plurality of them may be arranged in parallel. If the shape is triangular or the arrangement is triangular, they can be arranged at high density. A more preferable shape of the antenna section 10 will be described in Embodiment 2. FIG.

アンテナ部10は、複数あり、制御ユニット21によって、それぞれのアンテナ部10への対象物10d(人31)の接近度合いを測定できる。 There are a plurality of antenna units 10 , and the control unit 21 can measure the degree of approach of the object 10 d (person 31 ) to each antenna unit 10 .

<信号線12>
信号線12は、アンテナ接続部11と接続部13とを電気的に接続する。信号線12は、基材25上に印刷工法などによりパターン形成された金属材料、または、導電性ワイヤー、導電糸などでもよい。
<Signal line 12>
The signal line 12 electrically connects the antenna connection portion 11 and the connection portion 13 . The signal line 12 may be a metal material patterned on the base material 25 by a printing method or the like, or may be a conductive wire, a conductive thread, or the like.

<自己容量式静電容量センサ>
静電容量の測定方式が自己容量式であるため、アンテナ部10の構造は、図3のように電極10aが複極でなく単極で、電極間の中間層を必要としない単層の簡易な構造である。アンテナ部10への対象物10dの接近度合いはアンテナ部10での静電容量の変化によって測定される。この静電容量の変化を、信号線12を介して、制御ユニット21で測定する。
さらに、信号線12に被覆33(図3)を設けるのが好ましい。この被覆33は導電性があり、被覆33を制御ユニット21に接地接続することで外部からの電磁ノイズを遮断できる。信号線12と被覆33が同軸構造となっているいわゆるシールド線を用いることもできる。
<Self-capacitance type capacitance sensor>
Since the capacitance measurement method is the self-capacitance method, the structure of the antenna section 10 is a single-layer simple structure in which the electrode 10a is not a bipolar electrode but a single-polar electrode as shown in FIG. structure. The degree of approach of the target object 10 d to the antenna section 10 is measured by the change in capacitance at the antenna section 10 . This capacitance change is measured by the control unit 21 via the signal line 12 .
Furthermore, it is preferable to provide the signal line 12 with a coating 33 (FIG. 3). The coating 33 is conductive, and by grounding the coating 33 to the control unit 21, electromagnetic noise from the outside can be blocked. A so-called shielded line in which the signal line 12 and the coating 33 are coaxial can also be used.

電極10aでの静電容量の変化に基づく対象物10dの接近度合いを定量的に測定するため、複数の信号線12の長さを合わせる。
図4(a)に、センサユニット20の拡大構成図を示す。図4(a)では複数のアンテナ部10に接続されたそれぞれの信号線12の長さが、等しくになるように構成してあり、信号線12の長さに依存する静電容量の差異を緩和している。
In order to quantitatively measure the degree of approach of the object 10d based on the change in capacitance of the electrode 10a, the lengths of the plurality of signal lines 12 are matched.
FIG. 4A shows an enlarged configuration diagram of the sensor unit 20. As shown in FIG. In FIG. 4A, the signal lines 12 connected to a plurality of antenna units 10 are configured to have the same length. Relaxing.

また、信号線12の長さに依存する静電容量の差異を緩和するよう、それぞれの信号線12の太さを調整する、あるいは、それぞれの信号線12に調整用コンデンサなどを追加する、などとしてもよい。
また、信号線12の長さに依存する静電容量の差異を制御ユニット21でオフセット処理することで、その差異を緩和してもよい。
さらに、センサユニット20の拡大構成図である図4(b)の記載のとおり、センサユニット20の被覆接続部26および被覆接続線27によりアンテナ部10の近傍でそれぞれの被覆33が接続されていてもよい。なお、図1(a)のような信号線12の場合でも、同様に被覆接続部26および被覆接続線27を設けることが好ましい。
In addition, the thickness of each signal line 12 is adjusted so as to alleviate the difference in capacitance depending on the length of the signal line 12, or an adjustment capacitor or the like is added to each signal line 12. may be
Also, the control unit 21 may offset the difference in capacitance depending on the length of the signal line 12 to reduce the difference.
Further, as shown in FIG. 4B, which is an enlarged configuration diagram of the sensor unit 20, the coatings 33 are connected near the antenna section 10 by the coating connection portion 26 and the coating connection wire 27 of the sensor unit 20. good too. It should be noted that, even in the case of the signal line 12 as shown in FIG. 1A, it is preferable to similarly provide the covering connection portion 26 and the covering connection line 27 .

<静電容量の変化の測定方法>
実施の形態1のアンテナ部10は、電極10aが単極構造であるため、以下の2つの測定方法がある。
(1) 絶対値で測定する。
電極10aでの静電容量の絶対値の経時変化によって対象物10dの、アンテナ部10への接近度合いを測定する。アンテナ部10と対象物10dが接近するほど、静電容量の絶対値が増える。
対象物10dが接近していない状態のそれぞれの電極10aでの初期静電容量を等しくし、予め、静電容量の絶対値をレベル分けし、そのレベルで接近度合いを測定する。たとえば、上記信号線12の被覆33、複数の信号線12の長さを合わせることで、それぞれの電極10aでの初期静電容量を等しくできる。
結果、この方法では、定量的に、対象物10dの、アンテナ部10への接近度合いを測定できる。
<Method for measuring change in capacitance>
Since the electrode 10a of the antenna section 10 of Embodiment 1 has a unipolar structure, there are the following two measurement methods.
(1) Measured in absolute value.
The degree of proximity of the target object 10d to the antenna section 10 is measured based on the time-dependent change in the absolute value of the capacitance of the electrode 10a. The closer the antenna unit 10 and the object 10d are, the more the absolute value of the capacitance increases.
The initial capacitances of the respective electrodes 10a are made equal when the object 10d is not approaching, the absolute values of the capacitances are divided into levels in advance, and the degree of approach is measured at each level. For example, by matching the lengths of the coating 33 of the signal line 12 and the lengths of the plurality of signal lines 12, the initial capacitances of the respective electrodes 10a can be made equal.
As a result, with this method, the degree of proximity of the object 10d to the antenna section 10 can be quantitatively measured.

(2) 差分を測定する。
電極10aでの初期静電容量を等しくしない場合、電極10aでの静電容量の変化量の経時変化によって対象物10dの、アンテナ部10への接近度合いを測定する。アンテナ部10と対象物10dが接近するほど、静電容量の変化量が増える。
それぞれの電極10aでの初期静電容量が等しくないため、測定前のそれぞれの電極10aでの静電容量(測定前の一定時間の平均)を基準に、その基準に対して、静電容量がどれだけ変化したか(経時変化)をそれぞれの電極に対して計算し、その変化量を閾値判定し、その判定で接近を検出する。
結果、この方法では、定性的に、対象物10dの、アンテナ部10への接近を検出できる。
(2) Measure the difference.
When the initial capacitances of the electrodes 10a are not equal, the degree of proximity of the object 10d to the antenna section 10 is measured based on the change over time of the capacitance variation of the electrodes 10a. The closer the antenna unit 10 and the object 10d are, the more the amount of change in capacitance increases.
Since the initial capacitance at each electrode 10a is not equal, the capacitance at each electrode 10a before measurement (average for a certain period of time before measurement) is used as a reference, and the capacitance is The amount of change (change over time) is calculated for each electrode, the amount of change is threshold-determined, and approach is detected by the determination.
As a result, this method can qualitatively detect the approach of the target object 10d to the antenna section 10 .

<測定結果>
図5に、図2の配置で、上記(1)の絶対値で測定する方法で測定した結果を示す。縦軸の番号は、図2のアンテナ部の番号23を意味する。横軸の数値は、時間に相当し、人31が、睡眠してからの時間に相当する。模様は、アンテナ部10と人31の接近度合いを意味する。
<Measurement result>
FIG. 5 shows the results of measurement by the method (1) of absolute value measurement in the arrangement of FIG. The number on the vertical axis means the number 23 of the antenna section in FIG. The numerical value on the horizontal axis corresponds to time, and corresponds to the time after the person 31 fell asleep. The pattern means the degree of proximity between the antenna section 10 and the person 31 .

アンテナ部10の番号0~5は、人31の胸の部分にある。アンテナ部10の番号6~11は、人31の膝の部分にある。
図5から、この人31は、点線で示されたところで睡眠中の体動などで大きく姿勢が変化している。
睡眠時の姿勢という比較的遅い変化を測定するため、分解能は1秒程度以上でよい。呼吸や心拍などのバイタルデータと比較すると分解能が低くてよいため、測定データの量を少なくすることができる。
1つのアンテナ部10から1つの信号線12のみの簡単な構造で、しかも、アンテナ10の構造も簡単であるが、睡眠中の姿勢を十分に測定できている。
Numbers 0 to 5 of the antenna section 10 are located on the chest of the person 31 . Numbers 6 to 11 of the antenna section 10 are located at the knees of the person 31 .
As can be seen from FIG. 5, the posture of this person 31 has changed significantly due to body movements during sleep, etc. at the point indicated by the dotted line.
In order to measure a relatively slow change in sleeping posture, a resolution of about 1 second or more is sufficient. Compared to vital data such as respiration and heartbeat, resolution may be lower, so the amount of measurement data can be reduced.
With a simple structure consisting of only one signal line 12 from one antenna section 10, and the structure of the antenna 10 is also simple, the posture during sleep can be sufficiently measured.

この方法で、寝返りなどの体動の頻度を算出することで、睡眠の質を測定することができる可能性がある。
また、この方法で、寝返りなどの体動の頻度を算出することで、病床者の褥瘡の予防、乳幼児突然死症候群の予防を行える可能性がある。
By calculating the frequency of body movements such as tossing and turning by this method, it may be possible to measure the quality of sleep.
In addition, by calculating the frequency of body movements such as rolling over using this method, it may be possible to prevent bed sores and sudden infant death syndrome.

(実施の形態2)
実施の形態2を図6(a)~図8を用いて説明する。説明しない事項は、実施の形態1と同様である。
センサユニット20を使用する場合、下部が平坦とはかぎらず、凹凸がある場合が多い。又は、ベッド30などの上でセンサユニット20を使用する場合、人がその上に乗ると、センサユニット20が変形する。
(Embodiment 2)
Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. 6(a) to 8. FIG. Matters not explained are the same as in the first embodiment.
When the sensor unit 20 is used, the lower part is not necessarily flat, and often has unevenness. Alternatively, when the sensor unit 20 is used on the bed 30 or the like, the sensor unit 20 is deformed when a person steps on it.

この場合にも、睡眠姿勢測定装置22をより安定して使用するため、アンテナ部10の電極10aの形状を以下で検討する。
図6(a)~図6(d)は、アンテナ部10の斜視図である。
図6(a)では、電極10aが、ベタ、つまり、ソリッド、全面に形成されている。
図6(b)では、電極10aが、ヘビのように、スネーク状にて形成されている。
図6(c)では、電極10aが、渦巻形状に形成されている。
図6(d)では、電極10aが、碁盤の目状に形成されている。
Also in this case, in order to use the sleeping posture measuring device 22 more stably, the shape of the electrode 10a of the antenna section 10 will be examined below.
6A to 6D are perspective views of the antenna section 10. FIG.
In FIG. 6A, the electrode 10a is solid, that is, formed over the entire surface.
In FIG. 6B, the electrode 10a is formed in a snake shape like a snake.
In FIG. 6(c), the electrode 10a is formed in a spiral shape.
In FIG. 6D, the electrodes 10a are formed in a grid pattern.

なお、アンテナ部10は、電極10aの外寸がおおむね50mm角の大きさのもの使用した。図6(a)の電極10aには、アルミニウム箔を、図6(b)~(d)の電極10aには、印刷された銀膜をそれぞれ用いた。カバー10b、基材10cは、PENシートを用いた。図6(b)~図6(d)の各々の電極10aの外寸に対する金属領域の割合は約50%である。 For the antenna section 10, an electrode 10a having an outer dimension of approximately 50 mm square was used. An aluminum foil was used for the electrode 10a in FIG. 6(a), and a printed silver film was used for the electrode 10a in FIGS. 6(b) to 6(d). A PEN sheet was used for the cover 10b and the base material 10c. The ratio of the metal area to the outer dimension of each electrode 10a in FIGS. 6(b) to 6(d) is about 50%.

これらのアンテナ部10を、人31がアンテナ部10の上に乗ったときを模して、図7(a)~図7(e)に示す表面が一方向にくぼんだ基台32上に配置する。なお、この場合、基台32は、変形しない。
図7(a)では、基台32の表面が平坦である。
図7(b)~図7(e)では、基台32の表面に、それぞれ200、100、50、30mmの半径の凹部がある。
図7(a)~図7(e)の基台32上に、図6(a)~図6(d)のアンテナ部10を配置し、人31がアンテナ部10の上に乗ったときを模して、接地接続された導電体をアンテナ部10の近傍に配置したときの静電容量値を測定した。静電容量値は、Keysight社LCRメータにより測定した。測定時の印加電圧は1V、100kHzとした。
These antenna units 10 are arranged on a base 32 whose surface is concave in one direction as shown in FIGS. do. In this case, the base 32 does not deform.
In FIG. 7A, the surface of the base 32 is flat.
7(b)-7(e), the surface of the base 32 has recesses with radii of 200, 100, 50 and 30 mm respectively.
6(a) to 6(d) are arranged on the base 32 of FIGS. 7(a) to 7(e), and when the person 31 gets on the antenna part 10, By simulating, the capacitance value was measured when a grounded conductor was placed near the antenna section 10 . The capacitance value was measured by a Keysight LCR meter. The applied voltage during measurement was 1 V and 100 kHz.

結果を、図8に示す。縦軸は、静電容量値を示す。横軸は、図7(a)~図7(e)の各基台32での、各図6(a)~図6(d)の各々のアンテナ部10毎に、並べている。なお、X、Yの表記は、それぞれアンテナ部10のX方向、Y方向(図6)に、基台32のR形状が設けられていることを示す。 Results are shown in FIG. The vertical axis indicates the capacitance value. The horizontal axis is arranged for each antenna unit 10 in each of FIGS. 6(a) to 6(d) on each base 32 in FIGS. 7(a) to 7(e). Note that the notations of X and Y indicate that the base 32 is provided with an R shape in the X direction and the Y direction (FIG. 6) of the antenna section 10, respectively.

アンテナ部10は、基台32のR形状の方向に対し依存性を持たない方が好ましい。そのため、X方向とY方向とで差がないのが好ましい。
図8で、*印は、X方向とY方向に基台32のR形状が設けられたときの測定結果に有意差があることを示す。*印があるのは、すべて図6(b)のアンテナ部10である。図6(b)のアンテナ部10は、1つの方向に向けて偏って電極10aが形成されている。このため、R形状の方向(アンテナ部10が曲がる方向)により測定値に差が生じる。
The antenna section 10 preferably has no dependence on the direction of the R shape of the base 32 . Therefore, it is preferable that there is no difference between the X direction and the Y direction.
In FIG. 8, the * mark indicates that there is a significant difference in the measurement results when the base 32 is provided with an R shape in the X direction and the Y direction. All the antennas marked with * are the antenna units 10 in FIG. 6(b). In the antenna section 10 of FIG. 6B, the electrodes 10a are formed so as to be biased in one direction. Therefore, a difference occurs in the measured value depending on the direction of the R shape (the direction in which the antenna section 10 bends).

結果、電極10aとして図6(b)は好ましくなく、図6(a)、図6(c)、図6(d)が好ましい。後者の電極10aは、ほぼ点対称な等方的な形状である。等方的な形状であると、アンテナ部10の湾曲方向に依存しにくく、安定して測定ができる。ここで、等方的な形状であれば、図6(a)、図6(c)、図6(d)以外でもよく、たとえば、図6(c)で円形状の渦巻でもよい。また、図6(b)、図6(c)の電極10aを作製する方法として、印刷法やスパッタ法などによるパターニング方法以外に、薄膜形状の導電材料を打ち抜いて成形する方法、導電線もしくは電磁シールド線の電磁シールド被覆部を除去した導電線を配置するなどが考えられる。
(全体として)
実施の形態1、2とは組み合わせができる。
As a result, FIG.6(b) is not preferable as an electrode 10a, and FIG.6(a), FIG.6(c), FIG.6(d) is preferable. The latter electrode 10a has an isotropic shape that is substantially point-symmetrical. With an isotropic shape, it is difficult to depend on the bending direction of the antenna section 10, and stable measurement can be performed. Here, as long as it is an isotropic shape, it may be in a shape other than those shown in FIGS. 6(a), 6(c), and 6(d). 6(b) and 6(c), the electrodes 10a shown in FIGS. 6(b) and 6(c) can be produced by a patterning method such as a printing method or a sputtering method. It is conceivable to dispose a conductive wire obtained by removing the electromagnetic shield covering portion of the shielded wire.
(as a whole)
It can be combined with the first and second embodiments.

本願発明の睡眠姿勢測定装置は、人の睡眠時の姿勢を測定できる。この睡眠姿勢測定装置は、簡素化された装置のため、病院、介護施設だけでなく、自宅、宿泊施設などでも使用できる。 The sleeping posture measuring device of the present invention can measure a person's sleeping posture. Since this sleeping posture measuring device is a simplified device, it can be used not only in hospitals and nursing homes, but also in homes and lodging facilities.

10 アンテナ部
10a 電極
10b カバー
10c 基材
10d 対象物
11 アンテナ接続部
12 信号線
13 接続部
14 測定IC部
15 制御部
16 記録部
17 表示部
18 通信部
19 電源部
20 センサユニット
21 制御ユニット
22 睡眠姿勢測定装置
23 アンテナ部の番号
25 基材
26 被覆接続部
27 被覆接続線
30 ベッド
31 人
32 基台
33 被覆
41 カバー


10 antenna section 10a electrode 10b cover 10c base material 10d object 11 antenna connection section 12 signal line 13 connection section 14 measurement IC section 15 control section 16 recording section 17 display section 18 communication section 19 power supply section 20 sensor unit 21 control unit 22 sleep Posture measuring device 23 Antenna part number 25 Base material 26 Coated connection part 27 Covered connection wire 30 Bed 31 Person 32 Base 33 Cover 41 Cover


Claims (14)

アンテナ部と、前記アンテナ部と接続される信号線と、前記信号線と接続される接続部と、を有するセンサユニットと、
前記接続部と接続される自己容量式静電容量測定用の測定IC部と、前記測定ICを制御する制御部と、を有する制御ユニットと、を含む睡眠姿勢測定装置であり、
前記1つのセンサユニットに複数の前記アンテナ部があり、
前記アンテナ部は、基材と電極とカバーからなり、基材とカバーは絶縁性であり、電極は一部又は全部が導電性材料からなる単極構造である睡眠姿勢測定装置であり、
前記電極は、渦巻形状である睡眠姿勢測定装置。
a sensor unit having an antenna section, a signal line connected to the antenna section, and a connection section connected to the signal line;
A sleep posture measurement device including a control unit having a measurement IC unit for self-capacitance capacitance measurement connected to the connection unit, and a control unit that controls the measurement IC ,
The one sensor unit has a plurality of the antenna units,
The sleeping posture measuring device, wherein the antenna section is composed of a base material, an electrode and a cover, the base material and the cover are insulative, and the electrode has a unipolar structure in which part or all of the electrode is made of a conductive material,
The sleeping posture measuring device, wherein the electrodes are spiral-shaped.
アンテナ部と、前記アンテナ部と接続される信号線と、前記信号線と接続される接続部と、を有するセンサユニットと、
前記接続部と接続される自己容量式静電容量測定用の測定IC部と、前記測定ICを制御する制御部と、を有する制御ユニットと、を含む睡眠姿勢測定装置であり、
前記1つのセンサユニットに複数の前記アンテナ部があり、
前記アンテナ部は、基材と電極とカバーからなり、基材とカバーは絶縁性であり、電極は一部又は全部が導電性材料からなる単極構造である睡眠姿勢測定装置であり、
前記電極は、点対称で等方的な碁盤目形状である睡眠姿勢測定装置。
a sensor unit having an antenna section, a signal line connected to the antenna section, and a connection section connected to the signal line;
A sleep posture measurement device including a control unit having a measurement IC unit for self-capacitance capacitance measurement connected to the connection unit, and a control unit that controls the measurement IC ,
The one sensor unit has a plurality of the antenna units,
The sleeping posture measuring device, wherein the antenna section is composed of a base material, an electrode and a cover, the base material and the cover are insulative, and the electrode has a unipolar structure in which part or all of the electrode is made of a conductive material,
The sleeping posture measuring device, wherein the electrodes have a point-symmetrical and isotropic grid shape.
前記複数のアンテナ部は、それぞれ1本の前記信号線を有し、それぞれの前記信号線は導電性の被覆がされ、それぞれの前記被覆は前記接続部にて前記制御ユニットに接地接続されている請求項1または2に記載の睡眠姿勢測定装置。 Each of the plurality of antenna sections has one signal line, each of the signal lines is coated with a conductive coating, and each of the coatings is grounded to the control unit at the connection section. The sleeping posture measuring device according to claim 1 or 2 . 前記それぞれの被覆は、センサユニット被覆接続部にて被覆接続線により接続されている請求項に記載の睡眠姿勢測定装置。 4. The sleeping posture measuring device according to claim 3 , wherein each of the coverings is connected by a covering connecting wire at the sensor unit covering connecting portion. 前記複数のアンテナ部は、それぞれ前記信号線を有し、電極と人が接近していない状態の静電容量が同じになるよう、それぞれの前記信号線の長さが同じである請求項1~4のいずれか1項のいずれか1項に記載の睡眠姿勢測定装置。 Each of the plurality of antenna units has the signal line, and each of the signal lines has the same length so that the capacitance is the same when the electrode and the person are not close to each other. 5. The sleep posture measuring device according to any one of 4 . 前記カバーは防水性を持つ材料で構成される請求項1~5のいずれか1項に記載の睡眠姿勢測定装置。 The sleeping posture measuring device according to any one of claims 1 to 5, wherein the cover is made of a waterproof material. 前記基材は前記センサユニットの全体の基材であり、前記カバーは前記センサユニットの全体のカバーである請求項1~6のいずれか1項に記載の睡眠姿勢測定装置。 The sleeping posture measuring device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the base material is a base material for the entire sensor unit, and the cover is a cover for the entire sensor unit. 前記センサユニットは全体が柔軟性材料で構成されている請求項1~のいずれか1項に記載の睡眠姿勢測定装置。 The sleeping posture measuring device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the sensor unit is entirely made of a flexible material. 前記アンテナ部は、等方性の形状である請求項1~のいずれか1項に記載の睡眠姿勢測定装置。 The sleeping posture measuring device according to any one of claims 1 to 8 , wherein the antenna section has an isotropic shape. 前記アンテナ部は、略点対称の形状である請求項に記載の睡眠姿勢測定装置。 10. The sleeping posture measuring device according to claim 9 , wherein the antenna section has a substantially point-symmetrical shape. 請求項1~10のいずれか1項に記載の睡眠姿勢測定装置を用い、
前記アンテナ部での静電容量により、前記アンテナ部と人との接近度合いを測定する睡眠姿勢測定方法。
Using the sleeping posture measuring device according to any one of claims 1 to 10 ,
A sleeping posture measuring method for measuring a degree of proximity between the antenna unit and a person based on the capacitance of the antenna unit.
請求項1~10のいずれか1項に記載の睡眠姿勢測定装置を用い、
前記アンテナ部での静電容量の経時変化により、複数の前記アンテナ部と人との接近を検出し、睡眠時の姿勢を測定する睡眠姿勢測定方法。
Using the sleeping posture measuring device according to any one of claims 1 to 10 ,
A sleep posture measuring method for detecting proximity between a plurality of antenna units and a person based on a change in capacitance of the antenna units over time, and measuring posture during sleep.
請求項に記載の睡眠姿勢測定装置を用い、
前記アンテナ部での静電容量の経時変化により、複数の上記アンテナ部と人との接近度合いを測定し、睡眠時の姿勢を測定する睡眠姿勢測定方法。
Using the sleeping posture measuring device according to claim 5 ,
A sleeping posture measuring method for measuring a posture during sleep by measuring a degree of proximity between a plurality of the antenna units and a person based on a change in capacitance of the antenna unit over time.
複数の前記アンテナ部での静電容量にオフセット処理を施して、静電容量値の初期値を合わせる請求項11又は12に記載の睡眠姿勢測定方法。 13. The sleeping posture measuring method according to claim 11 , wherein an offset process is performed on the capacitances of the plurality of antenna units to match the initial values of the capacitance values.
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