JP2006230790A

JP2006230790A - Sleep condition detecting system and sleep condition detector

Info

Publication number: JP2006230790A
Application number: JP2005051435A
Authority: JP
Inventors: Takashi Katayama; 敬止片山; Hiroshi Ishibashi; 博石橋
Original assignee: MEDICAL ELECTRONIC SCIENCE INS; Medical Electronic Science Institute Co Ltd
Current assignee: MEDICAL ELECTRONIC SCIENCE INS; Medical Electronic Science Institute Co Ltd
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2006-09-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect a sleep condition by accurately grasping a change in the temperature of a subject's epidermis. <P>SOLUTION: The sleep condition detecting system comprises a sensor unit 2 for detecting the temperature of the subject's epidermis, and a center device 1 for detecting the sleep condition of the subject according to a sensing signal detected by the sensor unit 2. The center device 1 is equipped with a temperature data behavior determination processing part 113 which computes a difference between the maximum value and the minimum value by detecting the maximum and minimum of the sensing signal, so as to determine whether or not the difference exceeds a predetermined threshold, and a sleep condition determining part 114 which determines the sleep condition of the subject on the basis of the number of times when the maximum and minimum occur when it is determined that the difference exceeds the predetermined threshold. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、温度センサを用いて被検体の睡眠状態を検出する睡眠状態検出システム及び睡眠状態検出装置に関するものである。 The present invention relates to a sleep state detection system and a sleep state detection device that detect a sleep state of a subject using a temperature sensor.

被検体の睡眠状態を把握するために、被検体の体表面の所定の箇所にセンサを装着し、このセンサからの出力信号に所定の演算を行なって人体の睡眠状態を判定する装置が従来より知られている。例えば、特開平６−７０８８９号公報は、額部の表面に装着されるセンサ部の出力により額部の温度を検出し、検出した温度に演算を加えた結果により睡眠状態を判定する睡眠状態モニター装置を開示している。また、特開２００４−１８７９６１号公報は、被検体の額部に装着して眼球運動を計測する第１の計測手段と、該第１の計測手段と一体化されてなり、第１の計測手段への外乱の大きさの情報を計測する加速度センサ等の第２の計測手段とを備え、外乱の大きさの情報が所定の閾値を超えた場合に眼球電位の情報を修正する睡眠状態検出装置を開示している。
特開平６−７０８８９号公報特開２００４−１８７９６１号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, in order to grasp the sleep state of a subject, a device that attaches a sensor to a predetermined location on the body surface of the subject and performs a predetermined calculation on an output signal from the sensor to determine the sleep state of the human body has been conventionally used. Are known. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-70889 discloses a sleep state monitor that detects the temperature of the forehead part based on the output of a sensor part attached to the surface of the forehead part, and determines the sleep state based on the result of adding a calculation to the detected temperature An apparatus is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-187916 is integrated with a first measuring unit that is mounted on a forehead portion of a subject and measures eye movements, and the first measuring unit. And a second measuring means such as an acceleration sensor for measuring the magnitude of disturbance to the sleep state detecting device for correcting the information of the eyeball potential when the magnitude of the disturbance exceeds a predetermined threshold Is disclosed.
JP-A-6-70889 JP 2004-187916 A

上記した従来の技術はセンサを用いて人の睡眠状態を判定することを開示しているが、被検体の表皮温度の変化を的確に把握して睡眠状態を正確に検出することを目的としたものではなかった。 The above-described conventional technology discloses that a human sleep state is determined using a sensor, but it is intended to accurately detect a sleep state by accurately grasping a change in the skin temperature of a subject. It was not a thing.

本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で被検体の睡眠状態を的確に把握することが可能な睡眠状態検出システム及び睡眠状態検出装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such a problem, and the object of the present invention is to provide a sleep state detection system and a sleep state capable of accurately grasping the sleep state of a subject with a simple configuration. It is to provide a detection device.

上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様は、睡眠状態検出システムであって、被検体の体表面の所定の箇所に装着されたセンサユニットと、このセンサユニットと通信可能に接続され、前記センサユニットからのセンシング信号に基づいて前記被検体の睡眠状態を検出するセンタ装置と、を具備し、前記センサユニットは、該被検体の表皮温度を検出する温度センサと、前記温度センサにより取得された温度データをセンシング信号として送信する送信部と、を具備し、前記センタ装置は、前記センサユニットから送信されたセンシング信号を受信する受信部と、前記受信部を介して受信したセンシング信号の極大と極小を検出する極大極小検出部と、前記検出された極大値と極小値の差分を算出する差分算出部と、前記算出された極大値と極小値間の差分に基づいて、前記被検体の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部と、を具備する。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a sleep state detection system, which is communicable with a sensor unit mounted at a predetermined location on the body surface of a subject. A center device that is connected and detects a sleep state of the subject based on a sensing signal from the sensor unit, the sensor unit detecting a skin temperature of the subject, and the temperature A transmission unit that transmits temperature data acquired by the sensor as a sensing signal, and the center device receives the sensing signal transmitted from the sensor unit and the reception unit via the reception unit. A maximum / minimum detection unit for detecting a maximum and minimum of a sensing signal; a difference calculation unit for calculating a difference between the detected maximum value and minimum value; Based on the difference between the maximum value and the minimum value, anda determining sleep state determining unit sleep state of the subject.

また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記極大値と極小値間の差分が所定の閾値を超えているか否かを判定する閾値判定部をさらに具備し、前記睡眠状態判定部は、前記差分が所定の閾値を超えると判断された場合における極大と極小の発生回数に基づいて前記被検体の睡眠状態を判定する。 Moreover, the 2nd aspect of this invention further comprises the threshold value determination part which determines whether the difference between the said maximum value and minimum value exceeds the predetermined threshold value in the 1st aspect, The said sleep state The determination unit determines the sleep state of the subject based on the number of occurrences of a maximum and a minimum when it is determined that the difference exceeds a predetermined threshold.

また、本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、前記センサユニットは、前記センタ装置からの指令に基づいて制御される。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the sensor unit is controlled based on a command from the center device.

また、本発明の第４の態様は、睡眠状態判定装置であって、被検体の体表面の所定の箇所に装着され、該被検体の表皮温度をセンシング信号として検出する温度センサと、前記温度センサにより得られたセンシング信号の極大と極小を検出する極大極小検出部と、前記検出された極大値と極小値の差分を算出する差分算出部と、前記算出された極大値と極小値間の差分に基づいて、前記被検体の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部と、を具備する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a sleep state determination apparatus, a temperature sensor that is attached to a predetermined location on the body surface of the subject and detects the epidermis temperature of the subject as a sensing signal, and the temperature A maximum / minimum detection unit for detecting the maximum and minimum of the sensing signal obtained by the sensor; a difference calculation unit for calculating a difference between the detected maximum value and the minimum value; and between the calculated maximum value and the minimum value A sleep state determination unit that determines a sleep state of the subject based on the difference.

また、本発明の第５の態様は、第４の態様において、前記極大値と極小値間の差分が所定の閾値を超えているか否かを判定する閾値判定部をさらに具備し、前記睡眠状態判定部は、前記差分が所定の閾値を超えると判断された場合における極大と極小の発生回数に基づいて前記被検体の睡眠状態を判定する。 Moreover, the 5th aspect of this invention further comprises the threshold value determination part which determines whether the difference between the said maximum value and a minimum value exceeds the predetermined threshold value in the 4th aspect, The said sleep state The determination unit determines the sleep state of the subject based on the number of occurrences of a maximum and a minimum when it is determined that the difference exceeds a predetermined threshold.

また、本発明の第６の態様は、睡眠状態判定装置であって、被検体の体表面の所定の箇所に装着され、該被検体の動きに伴って生ずる加速度を検出する加速度センサと、前記加速度センサにより検出されたセンシング信号を蓄積するセンシング信号蓄積部と、を備えたセンサユニットと、前記センサユニットとは別個に設けられたセンタ装置であって、前記センシング信号蓄積部に蓄積されたセンシング信号を取り込んで、当該センシング信号の極大と極小を検出する極大極小検出部と、前記検出された極大値と極小値の差分を算出する差分算出部と、前記算出された極大値と極小値間の差分に基づいて、前記被検体の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部と、を具備する。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a sleep state determination apparatus, which is attached to a predetermined location on a body surface of a subject and detects an acceleration caused by the movement of the subject, A sensor unit comprising a sensing signal accumulation unit for accumulating a sensing signal detected by an acceleration sensor, and a center device provided separately from the sensor unit, the sensing unit accumulating in the sensing signal accumulation unit A local maximum / minimum detection unit that captures a signal and detects the maximum and minimum of the sensing signal; a difference calculation unit that calculates a difference between the detected maximum value and the minimum value; and between the calculated maximum value and the minimum value A sleep state determination unit that determines the sleep state of the subject based on the difference between the two.

本発明によれば、被検体の表皮温度の変化を的確に把握することができ、これによって被検体の睡眠状態を正確に検出することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to accurately grasp a change in the epidermis temperature of a subject, and thereby it is possible to accurately detect the sleep state of the subject.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態にかかる睡眠状態検出システムの概略構成を示す図である。本実施形態において「睡眠状態」とは、被検体が睡眠をとる意思で横たわっている状態を意味し、実際に睡眠中にある場合のみならず、寝つかれなくて横たわっている場合も含むものとする。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a sleep state detection system according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the “sleep state” means a state in which the subject is lying with the intention to sleep, and includes not only when the subject is actually sleeping but also when lying unsleeping.

センサユニット２はモジュール化されており、監視対象としての被検体４の体表面の所定の箇所（ここでは右胸）に装着される。装着の一例としてここではアクリル系の両面接着テープ等により接着貼付される。アクリル系両面接着テープは、被検体４の皮膚にかぶれ等の炎症が起きにくい、センサユニット２を被検体４からはがした時にセンサユニット２や被検体４の表面に接着のりが付着しにくい、接着層を薄くできるなどの利点を有する。 The sensor unit 2 is modularized and attached to a predetermined location (here, the right breast) on the body surface of the subject 4 to be monitored. Here, as an example of the mounting, an adhesive double-sided adhesive tape is used. The acrylic double-sided adhesive tape is less prone to irritation such as rash on the skin of the subject 4, and when the sensor unit 2 is peeled off from the subject 4, the adhesive glue is less likely to adhere to the surface of the sensor unit 2 or the subject 4. It has the advantage that the adhesive layer can be made thin.

センサユニット２は後述する温度センサを備えており、この温度センサにより睡眠状態にある被検体４の表皮温度を検出する。温度センサにより取得された温度データはセンシング信号として無線ネットワーク３を介して、医療施設や介護施設などに設置されるセンタ装置１に送信される。 The sensor unit 2 includes a temperature sensor, which will be described later, and detects the epidermis temperature of the subject 4 in a sleep state using this temperature sensor. The temperature data acquired by the temperature sensor is transmitted as a sensing signal to the center apparatus 1 installed in a medical facility or a nursing facility via the wireless network 3.

ここで、無線ネットワーク３としては、例えばＢＴ(BlueTooth)(登録商標)等の近距離データ通信システムや、無線ＬＡＮ(Local Area Network)、ＰＨＳ(Personal Handyphone System)(登録商標)、携帯電話システム等が使用される。 Here, as the wireless network 3, for example, a short-range data communication system such as BT (BlueTooth) (registered trademark), a wireless LAN (Local Area Network), a PHS (Personal Handyphone System) (registered trademark), a mobile phone system, or the like. Is used.

なお、センタ装置１とセンサユニット２との間は必ずしも直接接続する必要はなく、無線中継器を介して接続するようにしてもよい。この場合、センサユニット２と無線中継器との問の無線通信方式としてはＢＴや無線ＬＡＮ等の微弱又は小電力型の方式が、一方、無線中継器とセンタ装置１との問の無線通信方式として携帯電話システム等の長距離通信が可能な方式がそれぞれ使用される。 Note that the center device 1 and the sensor unit 2 are not necessarily connected directly, and may be connected via a wireless repeater. In this case, as a wireless communication method for the question between the sensor unit 2 and the wireless repeater, a weak or low power type method such as BT or wireless LAN is used. As the mobile phone system, a method capable of long-distance communication is used.

センタ装置１は、アンテナ部１１と、信号分配部１２と、受信部１３と、送信部１４と、センサデータ収集処理部１５と、センサ制御部１６とから構成される。アンテナ部１１は、センサ制御部１６からの制御信号を送信する送信アンテナ機能と、センサユニット２からのセンシング信号を受信する受信アンテナ機能とを有し、この機能の切替はアンテナ部１１に接続されたサーキュレータ等の信号分配部１２により行われる。 The center device 1 includes an antenna unit 11, a signal distribution unit 12, a reception unit 13, a transmission unit 14, a sensor data collection processing unit 15, and a sensor control unit 16. The antenna unit 11 has a transmission antenna function for transmitting a control signal from the sensor control unit 16 and a reception antenna function for receiving a sensing signal from the sensor unit 2, and switching of this function is connected to the antenna unit 11. This is performed by the signal distributor 12 such as a circulator.

受信部１３は、センサユニット２から無線ネットワーク３、アンテナ部１１を介して送信された無線信号を受信したのち復調し、この復調により得られるセンシング信号をセンサデータ収集処理部１５へ出力する。送信部１４は、センサ制御部１６から出力された制御信号を変調したのち無線信号に変換し、この無線信号をアンテナ部１１からセンサユニット２に向けて送信する。 The receiving unit 13 receives and demodulates a radio signal transmitted from the sensor unit 2 via the wireless network 3 and the antenna unit 11, and outputs a sensing signal obtained by this demodulation to the sensor data collection processing unit 15. The transmission unit 14 modulates the control signal output from the sensor control unit 16 and converts it into a radio signal, and transmits the radio signal from the antenna unit 11 toward the sensor unit 2.

センサ制御部１６は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)やＤＳＰ(Digital Signal Processor)を備えたもので、センサユニット２によるセンシング開始やセンシング周期に関する指令を含む制御信号を出力する。 The sensor control unit 16 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) and a DSP (Digital Signal Processor), and outputs a control signal including a command related to the start of sensing by the sensor unit 2 and the sensing cycle.

センサデータ収集処理部１５は、センサユニット２から送信されたセンシング信号から後述する手順により被検体４が寝返りを打った回数を求め、被検体４の睡眠状態を判定する部分であるが、詳細な機能については後述する。 The sensor data collection processing unit 15 is a part for determining the sleep state of the subject 4 by obtaining the number of times the subject 4 has turned over from the sensing signal transmitted from the sensor unit 2 according to the procedure described later. The function will be described later.

図２は、ベッド５に仰向けに横たわって睡眠状態にある被検体４を示しており、被検体４の右胸にはセンサユニット２が貼付されている。この状態においてセンサユニット２の本体部は水平状態に維持される。ここでのセンサユニット２は温度センサを備え、被検体４の表皮温度が継続的に計測される。 FIG. 2 shows the subject 4 lying on his / her back on the bed 5 and sleeping, and the sensor unit 2 is attached to the right chest of the subject 4. In this state, the main body of the sensor unit 2 is maintained in a horizontal state. The sensor unit 2 here includes a temperature sensor, and the skin temperature of the subject 4 is continuously measured.

図３はセンサユニット２の概略構成を示しており、アンテナ部２１と、センシング信号送信部２２と、センサ駆動信号受信部２３と、センサ駆動制御部２４と、センサ本体２５と、バッテリ２６とを備えている。図４は、図３に示すセンサユニット２のセンサ本体２５とセンサ駆動制御部２４の構成を示し、図５は、図３に示すセンサユニット２のセンシング信号送信部２２とセンサ駆動信号受信部２３の構成を示している。 FIG. 3 shows a schematic configuration of the sensor unit 2. The antenna unit 21, the sensing signal transmission unit 22, the sensor drive signal reception unit 23, the sensor drive control unit 24, the sensor main body 25, and the battery 26 are illustrated in FIG. I have. 4 shows the configuration of the sensor body 25 and sensor drive control unit 24 of the sensor unit 2 shown in FIG. 3, and FIG. 5 shows the sensing signal transmission unit 22 and sensor drive signal reception unit 23 of the sensor unit 2 shown in FIG. The structure of is shown.

図４に示すように、センサ本体２５は被検体４の表皮温度を検出する温度センサ２５１を備えている。また、センサ駆動制御部２４は、中央処理装置（ＣＰＵ）２４３と、記憶部２４２と、クロック信号発生部２４５と、ＡＤ変換部２４１と、サーバ・プログラミング・インターフェース（ＳＰＩ）２４４とを備えている。 As shown in FIG. 4, the sensor body 25 includes a temperature sensor 251 that detects the skin temperature of the subject 4. The sensor drive control unit 24 includes a central processing unit (CPU) 243, a storage unit 242, a clock signal generation unit 245, an AD conversion unit 241, and a server programming interface (SPI) 244. .

クロック信号発生部２４５は、ＣＰＵ２４３のクロック制御信号に基づいて所定周期のクロック信号を発生する。記憶部２４２は、ＣＰＵ２４３により実行されるプログラムを記憶している。ＣＰＵ２４３は、センサ本体２５の温度センサ２５１を始めとして、図３のセンシング信号送信部２２、センサ駆動信号受信部２３を駆動制御するもので、上述したセンタ装置１から送られてくるセンシング開始やセンシング周期等の指令の内容を図示せぬメモリに記憶する。そして、以後この保存された指令と記憶部２４２に記憶された設定データに基づいてクロック制御信号を生成してクロック信号発生部２４５に出力する。クロック信号発生部２４５より発生されるクロック信号により、駆動信号として、センシング開始及びセンシング周期に関する信号を生成する。 The clock signal generator 245 generates a clock signal having a predetermined period based on the clock control signal of the CPU 243. The storage unit 242 stores a program executed by the CPU 243. The CPU 243 drives and controls the sensing signal transmission unit 22 and the sensor drive signal reception unit 23 of FIG. 3 including the temperature sensor 251 of the sensor body 25. The CPU 243 starts the sensing and the sensing sent from the center device 1 described above. The contents of the command such as the cycle are stored in a memory (not shown). Thereafter, a clock control signal is generated based on the stored command and the setting data stored in the storage unit 242 and output to the clock signal generation unit 245. Based on the clock signal generated by the clock signal generator 245, a signal related to the sensing start and sensing cycle is generated as a drive signal.

ＡＤ変換部２４１は、ＣＰＵ２４３からの制御信号により駆動される温度センサ２５１からの検出データをデジタル信号に変換するもので、ＣＰＵ２４３よりＳＰＩ２４４を介してセンシング信号として出力する。 The AD conversion unit 241 converts detection data from the temperature sensor 251 driven by a control signal from the CPU 243 into a digital signal, and outputs it as a sensing signal from the CPU 243 via the SPI 244.

なお、ＣＰＵ２４３から温度センサ２５１に供給する駆動信号としてはスタンバイ信号が用いられる。温度センサ２５１は、スタンバイ信号が“Ｈ”レベルになるとセンシングを行う動作状態となり、”Ｌ“レベルになると非動作状態、つまり電力消費量の少ないスタンバイ状態となる。 Note that a standby signal is used as a drive signal supplied from the CPU 243 to the temperature sensor 251. When the standby signal becomes “H” level, the temperature sensor 251 enters an operation state in which sensing is performed, and when the standby signal becomes “L” level, it enters a non-operation state, that is, a standby state with less power consumption.

バッテリ２６は、例えばボタン型リチウム電池からなるもので、このバッテリ２６から発生するＤＣ電圧を、センサ本体２５、センサ駆動制御部２４、センシング信号送信部２２およびセンサ駆動信号受信部２３に駆動電源として供給するようになっている。 The battery 26 is made of, for example, a button-type lithium battery, and a DC voltage generated from the battery 26 is supplied to the sensor body 25, the sensor drive control unit 24, the sensing signal transmission unit 22 and the sensor drive signal reception unit 23 as a drive power source. It comes to supply.

また、図５に示すように、センシング信号送信部２２は、ＳＰＩ２２１と、デジタル信号制御部２２２と、信号変調部２２３と、混合部２２４と、電力増幅部２２５と、送受信信号分配部２２６とを備えている。また、センサ駆動信号受信部２３は、水晶発振器２３２と、位相安定化回路２３４と、電圧制御形発振器２３６と、低雑音増幅部２３８と、混合部２３７と、信号復調部２３５と、デジタル信号制御部２３３と、ＳＰＩ２３１とを備えている。 As shown in FIG. 5, the sensing signal transmission unit 22 includes an SPI 221, a digital signal control unit 222, a signal modulation unit 223, a mixing unit 224, a power amplification unit 225, and a transmission / reception signal distribution unit 226. I have. The sensor drive signal receiving unit 23 includes a crystal oscillator 232, a phase stabilization circuit 234, a voltage control type oscillator 236, a low noise amplification unit 238, a mixing unit 237, a signal demodulation unit 235, and digital signal control. Part 233 and SPI 231.

センシング信号送信部２２は、センサ駆動制御部２４からのセンシング信号をＳＰＩ２２１を介してデジタル信号制御部２２２に取り込み、さらに信号変調部２２３でデジタル変調、例えばＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調し、混合部２２４を介して所定のフォーマットに変換してセンシングデータを作成し、この作成されたセンシングデータを電力増幅部２２５で電力増幅し、送受信信号分配部２２６よりアンテナ部２１を介して、センタ装置１に向け送信させる。 The sensing signal transmission unit 22 takes the sensing signal from the sensor drive control unit 24 into the digital signal control unit 222 via the SPI 221, and further performs digital modulation, for example, QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) modulation, and mixing with the signal modulation unit 223. Sensing data is created by converting the data into a predetermined format via the unit 224, the created sensing data is power amplified by the power amplifying unit 225, and the center device 1 from the transmission / reception signal distribution unit 226 via the antenna unit 21 To send to.

一方、センサ駆動信号受信部２３は、センタ装置１から送られた無線信号をアンテナ部２１で受信すると、送受信信号分配部２２６、低雑音増幅部２３８を介して混合部２３７に取り込む。ここで無線信号を電圧制御形発振器２３６の出力と混合した所定周波数に変換した後、信号復調部２３５でデジタル復調し、このデジタル復調により得られた制御信号をデジタル信号制御部２３３よりＳＰＩ２３１を介してセンサ駆動制御部２４に供給する。 On the other hand, when the sensor drive signal receiving unit 23 receives the radio signal transmitted from the center device 1 by the antenna unit 21, the sensor drive signal receiving unit 23 takes in the mixing unit 237 via the transmission / reception signal distribution unit 226 and the low noise amplification unit 238. Here, after the radio signal is converted to a predetermined frequency mixed with the output of the voltage controlled oscillator 236, it is digitally demodulated by the signal demodulator 235, and the control signal obtained by this digital demodulation is transmitted from the digital signal controller 233 via the SPI 231. To the sensor drive control unit 24.

図６は、センタ装置１において、特にセンサデータ収集処理部１５の構成を示す図であり、温度データ記憶部１１１と、データ平均化処理部１１２と、温度データ挙動判定処理部１１３と、睡眠状態判定部１１４とから構成される。ここで、温度データ挙動判定処理部１１３は、受信したセンシング信号の極大と極小を検出する極大極小検出部と、検出された極大値と極小値の差分を算出する差分算出部と、極大値と極小値間の差分が所定の閾値を超えているか否かを判定する閾値判定部としての機能を備えている。 FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the sensor data collection processing unit 15 in the center device 1 in particular, and includes a temperature data storage unit 111, a data averaging processing unit 112, a temperature data behavior determination processing unit 113, and a sleep state. And a determination unit 114. Here, the temperature data behavior determination processing unit 113 includes a maximum / minimum detection unit that detects the maximum and minimum of the received sensing signal, a difference calculation unit that calculates a difference between the detected maximum value and the minimum value, a maximum value, It has a function as a threshold determination unit that determines whether or not the difference between the minimum values exceeds a predetermined threshold.

以下に、センサデータ収集処理部１５の動作を図７のフローチャートを参照して説明する。ここでは、被検体４の表皮温度の変化を検出することが目的なので、センタ装置１は、被検体４が睡眠状態に入ったときから覚醒に至るまでの間、センサユニット２からのセンシング信号を継続して受信するものとする。 The operation of the sensor data collection processing unit 15 will be described below with reference to the flowchart of FIG. Here, since the purpose is to detect a change in the epidermis temperature of the subject 4, the center apparatus 1 receives the sensing signal from the sensor unit 2 during the period from when the subject 4 enters the sleep state until the awakening. It shall be received continuously.

まず、被検体４の寝返りの回数を表わす変数Ｎに０を代入する（ステップＳ１）。次に、受信部１３から温度データとしてのセンシング信号を受信したならば、この温度データを温度データ記憶部１１１にいったん記憶する。次に、記憶されている温度データを適宜読み出し、データ平均化処理部１１２において移動平均などの手法によりデータの平均化を行う（ステップＳ２）。なお、ここでの平均化処理は不要な成分を除外するために行われるものであり、睡眠状態の検出に必須の処理ではない。 First, 0 is substituted into a variable N representing the number of times the subject 4 has been turned over (step S1). Next, when a sensing signal as temperature data is received from the receiving unit 13, the temperature data is temporarily stored in the temperature data storage unit 111. Next, the stored temperature data is read out as appropriate, and the data averaging processor 112 averages the data by a method such as moving average (step S2). Note that the averaging process here is performed to exclude unnecessary components, and is not an essential process for detecting a sleep state.

次に、極大極小検出部では、平均化された温度データを取り込んで当該温度データが極大か極小かを判断する（ステップＳ３）。ここで、極大及び極小のいずれかが検出されるまではステップＳ２の処理を繰り返し実行する。そして、ステップＳ３において極大が検出されたならばステップＳ４に進んで当該極大値を図示せぬメモリに記憶する。ステップＳ４の後は、ステップＳ２と同様の処理、すなわち、温度データの受信、記憶、平均化処理を実行する（ステップＳ５）。次に、平均化された温度データが極小であるか否かを判断し（ステップＳ６）、極小でない場合にはステップＳ５に戻って温度データの受信、記憶、平均化処理を実行し、ステップＳ６において温度データが極小か否かを再度判断する。ステップＳ５、Ｓ６の処理を繰返して行い、ステップＳ６において極小であると判断されたときに当該極小値を図示せぬメモリに記憶する（ステップＳ７）。 Next, the maximum / minimum detection unit takes in the averaged temperature data and determines whether the temperature data is maximum or minimum (step S3). Here, the process of step S2 is repeatedly performed until either maximum or minimum is detected. If a local maximum is detected in step S3, the process proceeds to step S4 and the local maximum is stored in a memory (not shown). After step S4, processing similar to step S2, that is, temperature data reception, storage, and averaging processing is executed (step S5). Next, it is determined whether or not the averaged temperature data is minimal (step S6). If not, the process returns to step S5 to receive, store, and average the temperature data, and then execute step S6. It is again determined whether or not the temperature data is minimal. The processes in steps S5 and S6 are repeated, and when it is determined in step S6 that the value is minimal, the minimal value is stored in a memory (not shown) (step S7).

次に、差分算出部において、ステップＳ４で記憶した極大値と、ステップＳ７で記憶した極小値とを比較して両者の差分を求め、閾値判定部において当該差分が閾値を超えているか否かを判断する（ステップＳ８）。ここでの判断がＹＥＳの場合には変数Ｎを２インクリメントし（ステップＳ９）、その後、ステップＳ２に戻る。ここで、変数Ｎを２インクリメントするのは、極大値と極小値との両方を寝返り回数に含めるためである。ステップＳ８での判断がＮＯの場合には直ちにステップＳ２に戻る。 Next, in the difference calculation unit, the local maximum value stored in step S4 and the local minimum value stored in step S7 are compared to determine the difference between the two, and the threshold determination unit determines whether the difference exceeds the threshold value. Judgment is made (step S8). If the determination here is YES, the variable N is incremented by 2 (step S9), and then the process returns to step S2. Here, the reason why the variable N is incremented by 2 is to include both the maximum value and the minimum value in the number of turns. If the determination in step S8 is no, the process immediately returns to step S2.

一方、ステップＳ３において極小が検出された場合には、ステップＳ１０に進んで当該極小値を図示せぬメモリに記憶する。ステップＳ１０の後は、ステップＳ２と同様の処理、すなわち、温度データの受信、記憶、平均化処理を実行する（ステップＳ１１）。次に、平均化された温度データが極大であるか否かを判断し（ステップＳ１２）、極大でない場合にはステップＳ１１に戻って温度データの受信、記憶、平均化処理を実行し、ステップＳ１２において温度データが極大か否かを再度判断する。ステップＳ１１、Ｓ１２の処理を繰返して行い、ステップＳ１２において極大であると判断されたときに当該極大値を図示せぬメモリに記憶する（ステップＳ１３）。 On the other hand, if a local minimum is detected in step S3, the process proceeds to step S10 and the local minimum is stored in a memory (not shown). After step S10, processing similar to step S2, that is, temperature data reception, storage, and averaging processing is executed (step S11). Next, it is determined whether or not the averaged temperature data is maximal (step S12). If it is not maximal, the process returns to step S11 to receive, store, and average the temperature data, and then execute step S12. It is determined again whether or not the temperature data is maximum. The processes of steps S11 and S12 are repeated, and when it is determined that the maximum value is obtained in step S12, the maximum value is stored in a memory (not shown) (step S13).

次に、差分算出部において、ステップＳ１０で記憶した極大値と、ステップＳ１３で記憶した極小値とを比較して両者の差分を求め、閾値判定部において当該差分が閾値を超えているか否かを判断する（ステップＳ１４）。ここでの判断がＹＥＳの場合には変数Ｎを２インクリメントし（ステップＳ１５）、その後、ステップＳ２に戻る。また、ステップＳ１４での判断がＮＯの場合には直ちにステップＳ２に戻る。温度データ挙動判定処理部１１３は、センサユニット２からの温度データの受信を終了した後の変数Ｎの値を調べることにより、被検体４が睡眠中に何回寝返りを打ったかを検出することができる。 Next, in the difference calculation unit, the local maximum value stored in step S10 and the local minimum value stored in step S13 are compared to obtain a difference between the two, and the threshold determination unit determines whether or not the difference exceeds the threshold value. Judgment is made (step S14). If the determination here is YES, the variable N is incremented by 2 (step S15), and then the process returns to step S2. If the determination in step S14 is no, the process immediately returns to step S2. The temperature data behavior determination processing unit 113 can detect how many times the subject 4 has turned over during sleep by examining the value of the variable N after the reception of the temperature data from the sensor unit 2 is completed. it can.

睡眠状態判定部１１４は、温度データ挙動判定処理部１１３にて検出された寝返りの回数に基づいて被検体４の睡眠状態を判定する。睡眠状態判定部１１４では、例えば寝返りの回数が多い場合に被検体４の睡眠状態が良くないと判定することができる。 The sleep state determination unit 114 determines the sleep state of the subject 4 based on the number of times of turning detected by the temperature data behavior determination processing unit 113. The sleep state determination unit 114 can determine that the sleep state of the subject 4 is not good, for example, when the number of times of turning over is large.

図８は、被検体４が睡眠状態に入ったときから覚醒に至るまでにセンサユニット２から送られてきたセンシング信号をグラフに表わした図であり、縦軸は表皮温度（℃）、横軸は時間（任意目盛）である。このグラフは温度データに対する平均化処理を行った後のデータを示している。Ａ〜Ｇで示されている箇所は、上記の手順で検出された極大あるいは極小の中で極大値あるいは極小値の差異が閾値を超えることにより寝返りを打ったと判定された部分である。これらの箇所は、例えばビデオカメラ等の撮影の結果、被検体４が実際に寝返りを打ったと認められた時間帯とほぼ一致していることがわかった。 FIG. 8 is a graph showing the sensing signal sent from the sensor unit 2 from when the subject 4 enters the sleep state to when the subject 4 awakes. The vertical axis represents the epidermis temperature (° C.), and the horizontal axis. Is time (arbitrary scale). This graph shows the data after performing the averaging process on the temperature data. A portion indicated by A to G is a portion determined to be turned over when the difference between the maximum value or the minimum value exceeds the threshold value among the maximum values or the minimum values detected by the above procedure. As a result of photographing with a video camera or the like, for example, it was found that these portions almost coincided with a time zone in which the subject 4 was actually recognized to turn over.

上記した実施形態によれば、被検体の表皮温度の変化を的確に把握することができ、これによって被検体の睡眠状態を正確に検出することが可能になる。 According to the above-described embodiment, it is possible to accurately grasp the change in the epidermis temperature of the subject, thereby accurately detecting the sleep state of the subject.

（第２実施形態）
以下に、本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態では、センシング開始のタイミングやセンシング周期はセンタ装置１からの指令により与えられたが、このような方法に限定されることはない。図９は、センシング開始のタイミングやセンシング周期に関する設定機能をセンサユニット２内のセンサ駆動制御部２４に設けた場合の実施形態を示している。この場合、センサ本体２５内の温度センサは、センサ駆動制御部２４からの指令に従って、センシング動作を開始し、検出された温度データはセンシング信号としてアンテナ部２１を介してセンタ装置１に送信される。このような構成によれば、センサユニット２内部のセンサ駆動信号受信部２３を省略することができる。さらに、センタ装置１内部の信号分配部１２、送信部１４、センサ制御部１６を省略することができる。 (Second Embodiment)
The second embodiment of the present invention will be described below. In the first embodiment, the sensing start timing and sensing cycle are given by a command from the center apparatus 1, but the present invention is not limited to such a method. FIG. 9 shows an embodiment in which a setting function related to sensing start timing and sensing cycle is provided in the sensor drive control unit 24 in the sensor unit 2. In this case, the temperature sensor in the sensor body 25 starts a sensing operation in accordance with a command from the sensor drive control unit 24, and the detected temperature data is transmitted to the center device 1 through the antenna unit 21 as a sensing signal. . According to such a configuration, the sensor drive signal receiving unit 23 inside the sensor unit 2 can be omitted. Furthermore, the signal distribution unit 12, the transmission unit 14, and the sensor control unit 16 in the center device 1 can be omitted.

図１０は、本発明の第２実施形態の変形例の構成である。ここでは、センサ駆動制御部２４からの指定に基づいて温度センサにより検出された温度データはセンシングデータとしてセンシング信号蓄積部２７にいったん蓄積される。その後、センシングデータは記録媒体等に格納されてセンタ装置１に届けられる。このような構成によれば、センサユニット２内部のセンシング信号送信部２２及びセンサ駆動信号受信部２３を省略することができる。さらに、センタ装置１内部のアンテナ部１１、信号分配器１２、受信部１３、送信部１４、センサ制御部１６を省略することができる。 FIG. 10 shows a configuration of a modification of the second embodiment of the present invention. Here, the temperature data detected by the temperature sensor based on the designation from the sensor drive control unit 24 is temporarily stored in the sensing signal storage unit 27 as sensing data. Thereafter, the sensing data is stored in a recording medium or the like and delivered to the center device 1. According to such a configuration, the sensing signal transmitter 22 and the sensor drive signal receiver 23 in the sensor unit 2 can be omitted. Furthermore, the antenna unit 11, the signal distributor 12, the receiving unit 13, the transmitting unit 14, and the sensor control unit 16 in the center device 1 can be omitted.

なお、上記した第１、第２実施形態では、温度センサにより検出されたセンシング信号を通信回線を介してセンタ装置に送信し、該センタ装置において、当該センシング信号に基づいて被検体の睡眠状態を検出するようにしたが、必ずしも通信回線を介した構成に限定されることはない。すなわち、被検体４からセンシング信号を取得する機能と、当該センシング信号に基づいて被検体４の睡眠状態を判定する機能とが睡眠状態検出装置として１つの筐体に収納されていてもよいし、２つの筐体に別々に収納されていてもよいことは勿論である。 In the first and second embodiments described above, the sensing signal detected by the temperature sensor is transmitted to the center device via the communication line, and the sleep state of the subject is determined based on the sensing signal in the center device. However, the present invention is not necessarily limited to the configuration via the communication line. That is, the function of acquiring a sensing signal from the subject 4 and the function of determining the sleep state of the subject 4 based on the sensing signal may be housed in one housing as a sleep state detection device. Of course, it may be separately stored in the two housings.

その他、センタ装置１及びセンサユニット２の構成、センシング対象物の種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。要するに本発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。 In addition, the configurations of the center device 1 and the sensor unit 2, the types of sensing objects, and the like can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention. In short, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage.

さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。 Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and is described in the column of the effect of the invention. If the above effect is obtained, a configuration from which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.

本発明の一実施形態形態にかかる睡眠状態検出システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the sleep state detection system concerning one Embodiment of this invention. ベッド５に仰向けに横たわって睡眠状態にある被検体４を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a subject 4 lying on his / her back on a bed 5 and sleeping. センサユニット２の概略構成を示す図である。2 is a diagram showing a schematic configuration of a sensor unit 2. FIG. 図３に示すセンサユニット２のセンサ本体２５とセンサ駆動制御部２４の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the sensor main body 25 and the sensor drive control part 24 of the sensor unit 2 shown in FIG. 図３に示すセンサユニット２におけるセンシング信号送信部２２とセンサ駆動信号受信部２３の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the sensing signal transmission part 22 and the sensor drive signal receiving part 23 in the sensor unit 2 shown in FIG. センタ装置１において、特にセンサデータ収集処理部１５の構成を示す図である。In the center apparatus 1, it is a figure which shows the structure of the sensor data collection process part 15 especially. センサデータ収集処理部１５の動作を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining the operation of a sensor data collection processing unit 15. 被検体４が睡眠状態に入ったときから覚醒に至るまでにセンサユニット２から送られてきたセンシング信号をグラフに表わした図である。It is the figure which represented the sensing signal sent from the sensor unit 2 from the time when the subject 4 enters the sleep state to the awakening. 本発明の第２実施形態に係るセンサユニット２の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the sensor unit 2 which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態の変形例に係るセンサユニット２の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the sensor unit 2 which concerns on the modification of 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１センタ装置
２センサユニット
３無線ネットワーク
４被検体
５ベッド
１１アンテナ部
１２信号分配器
１３受信部
１４送信部
１５センサデータ収集処理部
１６センサ制御部
２１アンテナ部
２２センシング信号送信部、
２３センサ駆動信号受信部
２４センサ駆動制御部
２５センサ本体
２６バッテリ
１１１温度データ記憶部
１１２データ平均化処理部
１１３温度データ挙動判定処理部
１１４睡眠状態判定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Center apparatus 2 Sensor unit 3 Wireless network 4 Subject 5 Bed 11 Antenna part 12 Signal distributor 13 Receiving part 14 Transmission part 15 Sensor data collection process part 16 Sensor control part 21 Antenna part 22 Sensing signal transmission part,
23 Sensor drive signal receiving unit 24 Sensor drive control unit 25 Sensor body 26 Battery 111 Temperature data storage unit 112 Data averaging processing unit 113 Temperature data behavior determination processing unit 114 Sleep state determination unit

Claims

被検体の体表面の所定の箇所に装着されたセンサユニットと、このセンサユニットと通信可能に接続され、前記センサユニットからのセンシング信号に基づいて前記被検体の睡眠状態を検出するセンタ装置と、を具備し、
前記センサユニットは、
該被検体の表皮温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにより取得された温度データをセンシング信号として送信する送信部と、を具備し、
前記センタ装置は、
前記センサユニットから送信されたセンシング信号を受信する受信部と、
前記受信部を介して受信したセンシング信号の極大と極小を検出する極大極小検出部と、
前記検出された極大値と極小値の差分を算出する差分算出部と、
前記算出された極大値と極小値間の差分に基づいて、前記被検体の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部と、
を具備することを特徴とする睡眠状態検出システム。 A sensor unit mounted at a predetermined location on the body surface of the subject, and a center device that is communicably connected to the sensor unit and detects a sleep state of the subject based on a sensing signal from the sensor unit; Comprising
The sensor unit is
A temperature sensor for detecting the skin temperature of the subject;
A transmitter that transmits temperature data acquired by the temperature sensor as a sensing signal, and
The center device is
A receiver for receiving a sensing signal transmitted from the sensor unit;
A maximum / minimum detection unit for detecting a maximum and minimum of a sensing signal received via the reception unit;
A difference calculating unit for calculating a difference between the detected maximum value and minimum value;
A sleep state determination unit that determines a sleep state of the subject based on a difference between the calculated maximum value and minimum value;
A sleep state detection system comprising:

前記極大値と極小値間の差分が所定の閾値を超えているか否かを判定する閾値判定部をさらに具備し、
前記睡眠状態判定部は、前記差分が所定の閾値を超えると判断された場合における極大と極小の発生回数に基づいて前記被検体の睡眠状態を判定することを特徴とする睡眠状態検出システム。 A threshold value determination unit for determining whether or not a difference between the maximum value and the minimum value exceeds a predetermined threshold value;
The sleep state detection system, wherein the sleep state determination unit determines the sleep state of the subject based on the number of occurrences of a maximum and a minimum when it is determined that the difference exceeds a predetermined threshold.

前記センサユニットは、前記センタ装置からの指令に基づいて制御されることを特徴とする請求項１または２に記載の睡眠状態検出システム。 The sleep state detection system according to claim 1 or 2, wherein the sensor unit is controlled based on a command from the center device.

被検体の体表面の所定の箇所に装着され、該被検体の表皮温度をセンシング信号として検出する温度センサと、
前記温度センサにより得られたセンシング信号の極大と極小を検出する極大極小検出部と、
前記検出された極大値と極小値の差分を算出する差分算出部と、
前記算出された極大値と極小値間の差分に基づいて、前記被検体の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部と、
を具備することを特徴とする睡眠状態検出装置。 A temperature sensor that is attached to a predetermined portion of the body surface of the subject and detects the skin temperature of the subject as a sensing signal;
A maximum / minimum detection unit for detecting the maximum and minimum of the sensing signal obtained by the temperature sensor;
A difference calculating unit for calculating a difference between the detected maximum value and minimum value;
A sleep state determination unit that determines a sleep state of the subject based on a difference between the calculated maximum value and minimum value;
A sleep state detection apparatus comprising:

前記極大値と極小値間の差分が所定の閾値を超えているか否かを判定する閾値判定部をさらに具備し、
前記睡眠状態判定部は、前記差分が所定の閾値を超えると判断された場合における極大と極小の発生回数に基づいて前記被検体の睡眠状態を判定することを特徴とする請求項４に記載の睡眠状態検出装置。 A threshold value determination unit for determining whether or not a difference between the maximum value and the minimum value exceeds a predetermined threshold value;
The said sleep state determination part determines the sleep state of the said test object based on the frequency | count of maximum and minimum generation | occurrence | production when it is judged that the said difference exceeds a predetermined threshold value. Sleep state detection device.

被検体の体表面の所定の箇所に装着され、該被検体の動きに伴って生ずる加速度を検出する加速度センサと、前記加速度センサにより検出されたセンシング信号を蓄積するセンシング信号蓄積部と、を備えたセンサユニットと、
前記センサユニットとは別個に設けられたセンタ装置であって、前記センシング信号蓄積部に蓄積されたセンシング信号を取り込んで、当該センシング信号の極大と極小を検出する極大極小検出部と、
前記検出された極大値と極小値の差分を算出する差分算出部と、
前記算出された極大値と極小値間の差分に基づいて、前記被検体の睡眠状態を判定する睡眠状態判定部と、
を具備することを特徴とする睡眠状態検出装置。 An acceleration sensor that is mounted at a predetermined location on the body surface of the subject and detects an acceleration caused by the movement of the subject; and a sensing signal accumulation unit that accumulates a sensing signal detected by the acceleration sensor. Sensor unit,
A center device provided separately from the sensor unit, which takes in a sensing signal stored in the sensing signal storage unit, and detects a local maximum and a local minimum of the sensing signal; and
A difference calculating unit for calculating a difference between the detected maximum value and minimum value;
A sleep state determination unit that determines a sleep state of the subject based on a difference between the calculated maximum value and minimum value;
A sleep state detection apparatus comprising: