JP2010253019A - Snore detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、いびきを検出するためのいびき検出装置に関するものである。 The present invention relates to a snoring detection apparatus for detecting snoring.
従来より、いびきを検出するためのいびき検出装置が知られている。例えば、特許文献１には、センサが検出する音の有無と、その音の周期とで、いびきであるか否かを判定するように構成されたいびき検出装置が記載されている。このいびき検出装置では、音を検出するためのセンサとして、マイクロフォンなどが用いられている。 Conventionally, a snoring detection apparatus for detecting snoring is known. For example, Patent Literature 1 describes a snoring detection device configured to determine whether snoring is based on the presence or absence of sound detected by a sensor and the cycle of the sound. In this snoring detection device, a microphone or the like is used as a sensor for detecting sound.
ところで、いびきの検出に音センサを用いるいびき検出装置では、音センサの出力信号に、いびき以外の雑音が含まれてしまう場合がある。そして、従来のいびき検出装置のように、音センサの出力信号をフィルタ処理したとしても、いびき以外の雑音を除去することができない場合がある。 By the way, in a snoring detection apparatus using a sound sensor for snoring detection, noise other than snoring may be included in the output signal of the sound sensor. And even if it filters the output signal of a sound sensor like the conventional snoring detection apparatus, noise other than snoring may be unable to be removed.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、いびきだけに起因する信号を抽出することができるいびき検出装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of this point, The objective is to provide the snoring detection apparatus which can extract the signal resulting from only snoring.
第１の発明は、就寝者が居る空間に設けられる音センサ（15）と、上記就寝者の体動を検出するための体動センサ（20）と、上記体動センサ（20）の出力信号から呼吸信号を抽出する呼吸抽出手段（33）と、上記音センサ（15）の出力信号から上記呼吸信号と同期する成分をいびきの音を示すいびき信号として抽出するいびき抽出手段（32,40）とを備えたいびき検出装置（10）である。 The first invention is a sound sensor (15) provided in a space where a sleeping person is present, a body movement sensor (20) for detecting the body movement of the sleeping person, and an output signal of the body movement sensor (20). Respiration extraction means (33) for extracting a respiration signal from the sound signal, and snoring extraction means (32,40) for extracting a component synchronized with the respiration signal from the output signal of the sound sensor (15) as a snore signal indicating a snore sound A snoring detection device (10).
第１の発明では、音センサ（15）が、就寝者のいびきを感知して信号を出力する。他方、体動センサ（20）は、就寝者の体動を感知して信号を出力する。そして、呼吸抽出手段（33）が、体動センサ（20）の出力信号から呼吸信号を抽出する。さらに、いびき抽出手段（32,40）が、音センサ（15）の出力信号から呼吸信号と同期する成分をいびき信号として抽出する。ここで、いびきは呼吸に伴って発せられるので、いびきは呼吸に必ず同期している。従って、音センサ（15）の出力信号から呼吸信号に同期する成分として抽出されたデータは、いきびを示すいびき信号となる。いびき信号は、いびきに同期しない成分を含まないデータとなる。このように、この第１の発明では、いびき抽出手段（32,40）によって、いびきに同期しない成分を含まないいびき信号が抽出される。 In the first invention, the sound sensor (15) senses snoring of the sleeper and outputs a signal. On the other hand, the body motion sensor (20) senses the body motion of the sleeping person and outputs a signal. The breath extraction means (33) extracts a breath signal from the output signal of the body motion sensor (20). Further, the snoring extraction means (32, 40) extracts a component synchronized with the respiratory signal from the output signal of the sound sensor (15) as a snoring signal. Here, since snoring occurs with breathing, snoring is always synchronized with breathing. Therefore, the data extracted from the output signal of the sound sensor (15) as a component synchronized with the respiratory signal is a snoring signal that indicates a snoring. The snoring signal is data that does not include a component that is not synchronized with snoring. Thus, in the first aspect of the invention, the snoring signal is extracted by the snoring extraction means (32, 40), which does not contain a component that is not synchronized with snoring.
第２の発明は、上記第１の発明において、上記いびき抽出手段（32,40）が、上記音センサ（15）の出力信号からいびきに対応する周波数帯域の信号を抽出することによっていびき帯域信号を作成した後に、上記呼吸信号を用いて上記いびき帯域信号から上記いびき信号を抽出する。 According to a second invention, in the first invention, the snoring extraction means (32, 40) extracts a snoring band signal by extracting a signal in a frequency band corresponding to snoring from the output signal of the sound sensor (15). , The snoring signal is extracted from the snoring band signal using the respiration signal.
第２の発明では、音センサ（15）の出力信号からいびきに対応する周波数帯域の信号を抽出することによっていびき帯域信号が作成される。そして、呼吸信号を用いていびき帯域信号からいびき信号が抽出される。この第２の発明では、音センサ（15）の出力信号からいびきに対応する周波数帯域の信号が抽出された後に、呼吸信号と同期する成分のいびき信号が抽出される。 In the second invention, a snoring band signal is created by extracting a signal in a frequency band corresponding to snoring from the output signal of the sound sensor (15). Then, the snoring signal is extracted from the snoring band signal using the respiration signal. In the second aspect of the invention, after a signal in the frequency band corresponding to snoring is extracted from the output signal of the sound sensor (15), a snoring signal having a component synchronized with the respiration signal is extracted.
第３の発明は、上記第２の発明において、上記いびき抽出手段（32,40）が、上記呼吸信号を用いて上記いびき帯域信号を同期検波することによって上記いびき信号を抽出する。 In a third aspect based on the second aspect, the snoring extraction means (32, 40) extracts the snore signal by synchronously detecting the snore band signal using the respiratory signal.
第３の発明では、呼吸信号を用いていびき帯域信号を同期検波する動作が行われる。ここで、ラジオのＡＭ放送等で利用されている同期検波では、同期検波する対象の信号の周波数が予め分かっている。このため、同期検波する対象の信号に乗算する基準位相信号を容易に作成することが可能である。他方、いびきは呼吸に必ず同期しているため、いびき帯域信号は呼吸信号に同期する。このため、同期検波する対象のいびき帯域信号の周波数が分からなくても、同じ周波数の呼吸信号を用いることで、いびき帯域信号を同期検波することが可能である。この第３の発明では、そのような点に着目して、呼吸信号を用いていびき帯域信号を同期検波している。 In 3rd invention, the operation | movement which carries out the synchronous detection of the snoring band signal using a respiration signal is performed. Here, in the synchronous detection used in radio AM broadcasting or the like, the frequency of a signal to be synchronously detected is known in advance. For this reason, it is possible to easily create a reference phase signal for multiplying a signal to be subjected to synchronous detection. On the other hand, since snoring is always synchronized with respiration, the snore band signal is synchronized with the respiration signal. Therefore, even if the frequency of the snoring band signal to be synchronously detected is not known, the snoring band signal can be synchronously detected by using the respiration signal having the same frequency. In the third invention, paying attention to such a point, the snoring band signal is synchronously detected using the respiratory signal.
第４の発明は、上記第３の発明において、上記いびき抽出手段（32,40）が、上記呼吸信号を用いて上記いびき帯域信号を同期検波する第１動作と、上記呼吸信号と位相が９０度異なる信号を用いて上記いびき帯域信号を同期検波する第２動作とをそれぞれ行う一方、上記第１動作によって抽出されたいびき信号と上記第２動作によって抽出されたいびき信号とに基づいて、上記就寝者のいびきの音量を検出する音量検出手段（39）を備えている。 In a fourth aspect based on the third aspect, the snoring extraction means (32, 40) performs a first operation in which the snoring band signal is synchronously detected using the respiratory signal, and the phase of the respiratory signal is 90. A second operation of synchronously detecting the snore band signal using different signals, respectively, while the snore signal extracted by the first operation and the snore signal extracted by the second operation are Volume detection means (39) for detecting the volume of snoring of the sleeper is provided.
第４の発明では、呼吸信号を用いていびき帯域信号を同期検波する第１動作と、呼吸信号と位相が９０度異なる信号を用いていびき帯域信号を同期検波する第２動作とがそれぞれ行われる。そして、第１動作によって抽出されたいびき信号と第２動作によって抽出されたいびき信号とに基づいて、就寝者のいびきの音量が検出される。ここで、いびきだけに起因する信号を、Ａｓｉｎωｔ（Ａはいびきの振幅、ωはいびきの周波数をそれぞれ表している。）と表す。就寝者がいびきをかいていれば、第１動作では、例えば（Ａ／２）ｃｏｓψがいびき信号として得られ、第２動作では、例えば（Ａ／２）ｓｉｎψがいびき信号として得られる。ψは、いびき帯域信号と呼吸信号の位相差を表している。そして、ｃｏｓ２ψ＋ｓｉｎ２ψ＝１の関係を利用すれば、第１動作のいびき信号と第２動作のいびき信号とから三角関数が消去される。このため、上記位相差ψが分からなくても、いびきの音量を表すいびきの振幅Ａを検出することができる。 In the fourth aspect of the invention, a first operation for synchronously detecting a snoring band signal using a respiratory signal and a second operation for synchronously detecting a snoring band signal using a signal that is 90 degrees out of phase with the respiratory signal are performed. . Then, based on the snoring signal extracted by the first action and the snoring signal extracted by the second action, the snoring volume of the sleeper is detected. Here, a signal caused only by snoring is expressed as Asin ωt (A represents the amplitude of snoring and ω represents the frequency of snoring). If the sleeper is snoring, for example, (A / 2) cos ψ is obtained as a snoring signal in the first operation, and (A / 2) sin ψ is obtained as a snoring signal in the second operation. ψ represents the phase difference between the snore band signal and the respiratory signal. If the relationship of cos 2 ψ + sin 2 ψ = 1 is used, the trigonometric function is eliminated from the snoring signal of the first operation and the snoring signal of the second operation. For this reason, even if the phase difference ψ is not known, the snore amplitude A representing the snore volume can be detected.
本発明では、いびき抽出手段（32,40）によって、いびきに同期しない成分を含まないいびき信号が抽出される。音センサ（15）の出力信号にいびき以外の雑音が含まれたとしても、いびき抽出手段（32,40）において呼吸信号と同期する成分を抽出する過程で、雑音は除去される。従って、いびきだけに起因する信号を抽出することができる。 In the present invention, a snoring signal that does not contain a component that is not synchronized with snoring is extracted by the snoring extraction means (32, 40). Even if noise other than snoring is included in the output signal of the sound sensor (15), the noise is removed in the process of extracting the component synchronized with the respiratory signal in the snoring extraction means (32, 40). Therefore, a signal caused only by snoring can be extracted.
また、上記第３の発明では、呼吸信号がいびき帯域信号と同じ周波数であることに着目して、呼吸信号を用いていびき帯域信号を同期検波している。同期検波によれば、いびき帯域信号の周波数が分からなくても、いびきに同期しない成分を含まないいびき信号が抽出される。このため、いびきだけに起因する信号を容易に抽出することができる。 In the third aspect of the invention, focusing on the fact that the respiratory signal has the same frequency as the snoring band signal, the snoring band signal is synchronously detected using the respiratory signal. According to the synchronous detection, even if the frequency of the snoring band signal is not known, a snoring signal that does not include a component that is not synchronized with snoring is extracted. For this reason, the signal resulting only from snoring can be extracted easily.
また、上記第４の発明では、いびき帯域信号と呼吸信号の位相差ψが分からなくても、いびきの音量を検出できるように、第１動作と第２動作の両方が行われる。従って、いびき帯域信号と呼吸信号の位相差ψが分からなくても、いびきの音量を検出することができる。 In the fourth aspect of the invention, both the first operation and the second operation are performed so that the volume of snoring can be detected without knowing the phase difference ψ between the snoring band signal and the respiration signal. Accordingly, the volume of snoring can be detected without knowing the phase difference ψ between the snore band signal and the respiratory signal.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態は、本発明に係るいびき検出装置（10）の一例である。いびき検出装置（10）は、音センサ（15）と体動センサ（20）と回路ユニット（30）とを備えている。音センサ（15）と回路ユニット（30）は、電源等の操作ボタンが設けられた本体ユニット（11）に設けられている。音センサ（15）は、就寝者の居る空間に設けられる。 This embodiment is an example of a snoring detection device (10) according to the present invention. The snoring detection device (10) includes a sound sensor (15), a body motion sensor (20), and a circuit unit (30). The sound sensor (15) and the circuit unit (30) are provided in the main unit (11) provided with operation buttons such as a power source. The sound sensor (15) is provided in a space where a sleeping person is present.
音センサ（15）は、マイクロフォンにより構成されている。音センサ（15）は、就寝者のいびきを感知するために設けられている。音センサ（15）は、感知した音を音信号として出力する。音センサ（15）には、無指向性のエレクトレットコンデンサマイクが用いられている。 The sound sensor (15) is constituted by a microphone. The sound sensor (15) is provided to detect the snoring of the sleeping person. The sound sensor (15) outputs the detected sound as a sound signal. A non-directional electret condenser microphone is used for the sound sensor (15).
体動センサ（20）は、就寝者の体動に伴う体動信号を出力するように構成されている。体動センサ（20）は、図１及び図２に示すように、感圧部（21）と受圧部（22）とを備えている。 The body motion sensor (20) is configured to output a body motion signal accompanying the body motion of the sleeping person. As shown in FIGS. 1 and 2, the body motion sensor (20) includes a pressure sensing part (21) and a pressure receiving part (22).
感圧部（21）は、図１に示すように、ベッドなどの寝具の寝台に敷かれたマットレス上に敷設される。この感圧部（21）は、細長で中空状のチューブで構成され、その内側に空間が形成されている。そして、就寝者がベッドに横臥すると、就寝者の体動に伴い感圧部（21）に圧力・振動が伝達され、感圧部（21）の内圧が受圧部（22）に作用する。 As shown in FIG. 1, the pressure-sensitive part (21) is laid on a mattress laid on a bed of a bedding such as a bed. This pressure-sensitive part (21) is comprised by the elongate and hollow tube, and the space is formed in the inner side. When the sleeping person lies on the bed, pressure / vibration is transmitted to the pressure sensing part (21) along with the body movement of the sleeping person, and the internal pressure of the pressure sensing part (21) acts on the pressure receiving part (22).
受圧部（22）は、ケーシング（23）と、このケーシング（23）に収納されるセンサ部（24）とで構成されている。センサ部（24）は、マイクロフォンや圧力センサなどで構成される。このセンサ部（24）は、上記感圧部（21）より作用した内圧を受け、この内圧を体動信号として、リード線（25）を介して回路ユニット（30）の前処理部（図示省略）に出力する。 The pressure receiving part (22) includes a casing (23) and a sensor part (24) accommodated in the casing (23). A sensor part (24) is comprised by a microphone, a pressure sensor, etc. The sensor unit (24) receives an internal pressure applied from the pressure-sensitive unit (21), and uses the internal pressure as a body motion signal, via a lead wire (25), a pre-processing unit (not shown) of the circuit unit (30). ).
なお、本実施形態では、感圧部（21）と受圧部（22）との接続位置に微小なリーク溝（26）が形成されている。このため、例えば就寝者が感圧部（21）に強い衝撃を与えた際、センサ部（24）に対して急激に上昇した内圧が作用することが抑制され、センサ部（24）が故障してしまったり、体動信号が飽和状態となってしまったりすることが抑制される。 In the present embodiment, a minute leak groove (26) is formed at the connection position between the pressure sensitive part (21) and the pressure receiving part (22). For this reason, for example, when a sleeping person gives a strong impact to the pressure-sensitive part (21), the sudden increase of internal pressure is suppressed from acting on the sensor part (24), and the sensor part (24) breaks down. Or the body motion signal is suppressed from being saturated.
回路ユニット（30）は、図３に示すように、前置増幅部（31）と、いびき帯域抽出部（32）と、呼吸帯域抽出部（33）と、信号整形部（34）と、同期検波部（40）と、音量検出部（39）とを備えている。呼吸帯域抽出部（33）は、体動センサ（20）の出力信号から呼吸信号を抽出する呼吸抽出手段（33）を構成している。いびき帯域抽出部（32）と同期検波部（40）とは、音センサ（15）の出力信号から呼吸信号と同期する成分をいびきの音を示すいびき信号として抽出するいびき抽出手段（32,40）を構成している。 As shown in FIG. 3, the circuit unit (30) is synchronized with the preamplifier (31), the snore band extractor (32), the breath band extractor (33), and the signal shaping unit (34). A detection unit (40) and a sound volume detection unit (39) are provided. The breathing band extraction unit (33) constitutes a breathing extraction means (33) that extracts a breathing signal from the output signal of the body motion sensor (20). The snore band extraction unit (32) and the synchronous detection unit (40) are a snore extraction means (32, 40) that extracts a component synchronized with the respiratory signal from the output signal of the sound sensor (15) as a snoring signal indicating the sound of snoring. ).
前置増幅部（31）は、２次帯域通過フィルタ（ローパスフィルタ）により構成されている。前置増幅部（31）では、音センサ（15）から出力された音信号から直流成分が除去されると共に、音信号に対してアンチエイリアス処理（アンチエイリアシング）が行われる。 The preamplifier (31) is composed of a secondary band pass filter (low pass filter). In the preamplifier (31), the DC component is removed from the sound signal output from the sound sensor (15), and antialiasing (antialiasing) is performed on the sound signal.
いびき帯域抽出部（32）は、音センサ（15）の出力信号からいびきに対応する周波数帯域の信号を抽出することによっていびき帯域信号を作成するように構成されている。いびき帯域抽出部（32）には、音センサ（15）の出力信号が前置増幅部（31）を介して入力される。いびき帯域抽出部（32）は、図４に示すように、第１抽出フィルタ（41）と第２抽出フィルタ（43）と第１包絡線検波回路（42）と第２包絡線検波回路（44）とを備えている。いびき帯域抽出部（32）では、第１抽出フィルタ（41）、第１包絡線検波回路（42）、第２抽出フィルタ（43）、第２包絡線検波回路（44）の順番に、入力信号が処理される。 The snore band extraction unit (32) is configured to create a snore band signal by extracting a signal in a frequency band corresponding to snoring from the output signal of the sound sensor (15). The output signal of the sound sensor (15) is input to the snore band extraction unit (32) via the preamplification unit (31). As shown in FIG. 4, the snoring band extraction unit (32) includes a first extraction filter (41), a second extraction filter (43), a first envelope detection circuit (42), and a second envelope detection circuit (44). ). In the snoring band extraction unit (32), the first extraction filter (41), the first envelope detection circuit (42), the second extraction filter (43), and the second envelope detection circuit (44) are input in this order. Is processed.
第１抽出フィルタ（41）は、４次帯域通過フィルタにより構成されている。第１抽出フィルタ（41）は、いびき周波数帯成分を抽出するためのフィルタである。具体的に、第１抽出フィルタ（41）には、中心周波数が４００Ｈｚで通過帯域幅が±３００Ｈｚのチェビシェフフィルタ（リップルチャンネル０．２５ｄＢ）が用いられている。 The first extraction filter (41) is configured by a fourth-order bandpass filter. The first extraction filter (41) is a filter for extracting a snore frequency band component. Specifically, a Chebyshev filter (ripple channel 0.25 dB) having a center frequency of 400 Hz and a pass bandwidth of ± 300 Hz is used for the first extraction filter (41).
また、第２抽出フィルタ（43）は、８次帯域通過フィルタ（狭帯域フィルタ）により構成されている。第２抽出フィルタ（43）は、呼吸周波数帯成分を抽出するためのフィルタである。具体的に、第２抽出フィルタ（43）には、中心周波数が０．２５Ｈｚで通過帯域幅が±０．１Ｈｚのチェビシェフフィルタ（リップルチャンネル０．２５ｄＢ）が用いられている。 The second extraction filter (43) is configured by an eighth-order bandpass filter (narrowband filter). The second extraction filter (43) is a filter for extracting a respiratory frequency band component. Specifically, a Chebyshev filter (ripple channel 0.25 dB) having a center frequency of 0.25 Hz and a pass bandwidth of ± 0.1 Hz is used for the second extraction filter (43).
第１包絡線検波回路（42）及び第２包絡線検波回路（44）は、共に、入力信号を全波整流した後に、その全波整流後の信号を包絡線検波するように構成されている。第１包絡線検波回路（42）の時定数τ１（例えば、τ１＝０．１ｓｅｃ）は、第２包絡線検波回路（44）の時定数τ２（例えば、τ２＝２０ｓｅｃ）よりも小さな値になっている。第１包絡線検波回路（42）は、時定数τ１の１次低域通過フィルタによって包絡線検波を行う。第２包絡線検波回路（44）は、時定数τ２の１次低域通過フィルタによって包絡線検波を行う。いびき帯域抽出部（32）では、第２包絡線検波回路（44）の出力信号がいびき帯域信号になる。 Both the first envelope detection circuit (42) and the second envelope detection circuit (44) are configured to envelope detect the signal after full-wave rectification after full-wave rectification of the input signal. . The time constant τ1 (for example, τ1 = 0.1 sec) of the first envelope detection circuit (42) is smaller than the time constant τ2 (for example, τ2 = 20 sec) of the second envelope detection circuit (44). ing. The first envelope detection circuit (42) performs envelope detection using a first-order low-pass filter having a time constant τ1. The second envelope detection circuit (44) performs envelope detection using a first-order low-pass filter having a time constant τ2. In the snore band extraction unit (32), the output signal of the second envelope detection circuit (44) becomes a snore band signal.
呼吸帯域抽出部（33）は、体動センサ（20）の出力信号から呼吸に対応する周波数帯域の信号を抽出することによって呼吸信号を作成するように構成されている。呼吸帯域抽出部（33）には、体動センサ（20）の出力信号が前処理部を介して入力される。呼吸帯域抽出部（33）は、例えば、４次帯域通過フィルタにより構成されている。呼吸帯域抽出部（33）には、例えば、中心周波数が０．６Ｈｚで通過帯域幅が±０．６Ｈｚのチェビシェフフィルタ（リップルチャンネル０．２５ｄＢ）が用いられている。呼吸帯域抽出部（33）の出力データは、呼吸信号となる。 The breathing band extracting unit (33) is configured to create a breathing signal by extracting a signal in a frequency band corresponding to breathing from the output signal of the body motion sensor (20). An output signal of the body motion sensor (20) is input to the respiratory band extraction unit (33) via the preprocessing unit. The breathing band extraction unit (33) is configured by, for example, a fourth-order bandpass filter. For example, a Chebyshev filter (ripple channel 0.25 dB) having a center frequency of 0.6 Hz and a passband width of ± 0.6 Hz is used for the breathing band extraction unit (33). The output data of the breathing band extraction unit (33) is a breathing signal.
信号整形部（34）は、呼吸帯域抽出部（33）の出力信号（呼吸信号）を整形するように構成されている。信号整形部（34）は、呼吸帯域抽出部（33）から出力された呼吸信号を矩形波に整形した第１整形信号と、第１整形信号と位相が９０度異なるように第１整形信号を整形した第２整形信号とを作成する。第１整形信号は、呼吸信号に対して、波の谷と山の位置が概ね対応するように作成される。 The signal shaping unit (34) is configured to shape the output signal (breathing signal) of the breathing band extracting unit (33). The signal shaping unit (34) converts the first shaped signal obtained by shaping the respiratory signal output from the respiratory band extracting unit (33) into a rectangular wave, and the first shaped signal so that the phase of the first shaped signal is 90 degrees different from the first shaped signal. A shaped second shaped signal is created. The first shaping signal is created so that the positions of the wave troughs and the peaks generally correspond to the respiratory signal.
同期検波部（40）は、信号整形部（34）で整形後の呼吸信号を用いて、呼吸信号と同期する成分をいびき信号としていびき帯域信号から抽出する抽出動作を行うように構成されている。抽出動作では、いびきの振幅を表すデータが抽出される。同期検波部（40）は、抽出動作として、第１動作と第２動作とを行う。第１動作と第２動作とは、共に、いびき帯域信号を同期検波する動作である。第１動作では、基準位相信号（同期信号）として、第１整形信号が用いられる。第２動作では、基準位相信号（同期信号）として、第２整形信号が用いられる。第１動作と第２動作では、それぞれいびき信号が抽出される。なお、同期検波部（40）は、第１動作と第２動作の片方だけを行うように構成されていてもよい。 The synchronous detection unit (40) is configured to perform an extraction operation of extracting a component synchronized with the respiration signal from the snore band signal as a snore signal using the respiration signal shaped by the signal shaping unit (34). . In the extraction operation, data representing the snore amplitude is extracted. The synchronous detector (40) performs the first operation and the second operation as the extraction operation. Both the first operation and the second operation are operations for synchronously detecting a snore band signal. In the first operation, the first shaped signal is used as the reference phase signal (synchronization signal). In the second operation, the second shaped signal is used as the reference phase signal (synchronization signal). A snore signal is extracted in each of the first operation and the second operation. The synchronous detection unit (40) may be configured to perform only one of the first operation and the second operation.
具体的に、同期検波部（40）は、第１乗算部（35）と第２乗算部（36）と第１フィルタ部（37）と第２フィルタ部（38）とを備えている。第１乗算部（35）は、いびき帯域信号に第１整形信号を掛ける乗算処理を行う。第２乗算部（36）は、いびき帯域信号に第２整形信号を掛ける乗算処理を行う。第１フィルタ部（37）は、低域通過フィルタによるフィルタリング又は積分処理によって、第１乗算部（35）の出力信号から交流成分等を除去する。第２フィルタ部（38）は、低域通過フィルタによるフィルタリング又は積分処理によって、第２乗算部（36）の出力信号から交流成分等を除去する。同期検波部（40）では、第１乗算部（35）及び第１フィルタ部（37）によって第１動作が行われ、第２乗算部（36）及び第２フィルタ部（38）によって第２動作が行われる。 Specifically, the synchronous detection unit (40) includes a first multiplication unit (35), a second multiplication unit (36), a first filter unit (37), and a second filter unit (38). The first multiplication unit (35) performs multiplication processing for multiplying the snore band signal by the first shaped signal. The second multiplication unit (36) performs multiplication processing for multiplying the snore band signal by the second shaped signal. The first filter unit (37) removes an AC component or the like from the output signal of the first multiplication unit (35) by filtering or integration processing using a low-pass filter. The second filter unit (38) removes an AC component or the like from the output signal of the second multiplication unit (36) by filtering or integration processing using a low-pass filter. In the synchronous detection unit (40), the first operation is performed by the first multiplication unit (35) and the first filter unit (37), and the second operation is performed by the second multiplication unit (36) and the second filter unit (38). Is done.
音量検出部（39）は、就寝者のいびきの音量を検出する音量検出手段（39）を構成している。音量検出部（39）は、第１フィルタ部（37）で抽出されたいびき信号と第２フィルタ部（38）で抽出されたいびき信号とを用いて、就寝者のいびき音量を検出するように構成されている。音量検出部（39）は、所定の時間毎（例えば、１分毎）に、就寝者のいびき音量をデシベルに換算して記憶する。本実施形態では、本体ユニット（11）に、就寝者のいびき音量を表示するためのモニターが設けられている。回路ユニット（30）は、就寝者が起床したと判断すると、音量検出部（39）が検出したいびき音量をモニターに表示させる。
The volume detector (39) constitutes a volume detector (39) that detects the volume of snoring of the sleeper. The volume detection unit (39) detects the snoring volume of the sleeper using the snoring signal extracted by the first filter unit (37) and the snoring signal extracted by the second filter unit (38). It is configured. The volume detector (39) converts the snoring volume of the sleeping person into a decibel and stores it at predetermined time intervals (for example, every minute). In the present embodiment, the main unit (11) is provided with a monitor for displaying the sleeper's snoring volume. When the circuit unit (30) determines that the sleeper has woken up, the circuit unit (30) displays the snoring volume detected by the volume detection unit (39) on the monitor.
−回路ユニットの動作−
回路ユニット（30）の動作について説明する。
-Circuit unit operation-
The operation of the circuit unit (30) will be described.
本実施形態のいびき検出装置（10）では、電源が「ＯＮ」に設定されると、音センサ（15）の出力信号と体動センサ（20）の出力信号とが回路ユニット（30）にそれぞれ入力される。 In the snoring detection device (10) of this embodiment, when the power is set to “ON”, the output signal of the sound sensor (15) and the output signal of the body motion sensor (20) are respectively sent to the circuit unit (30). Entered.
まず、音センサ（15）の出力信号の処理について説明する。音センサ（15）の出力信号（音信号）は、前置増幅部（31）に入力される。前置増幅部（31）は、音センサ（15）の出力信号から直流成分を除去すると共に、音センサ（15）の出力信号に対してアンチエイリアス処理（アンチエイリアシング）を行う。前置増幅部（31）の出力信号は、いびき帯域抽出部（32）に入力される。 First, the processing of the output signal of the sound sensor (15) will be described. The output signal (sound signal) of the sound sensor (15) is input to the preamplifier (31). The preamplifier (31) removes a direct current component from the output signal of the sound sensor (15) and performs antialiasing (antialiasing) on the output signal of the sound sensor (15). The output signal of the preamplifier (31) is input to the snore band extractor (32).
いびき帯域抽出部（32）では、まず第１抽出フィルタ（41）が、前置増幅部（31）の出力信号からいびきに対応する周波数帯域の信号を抽出する。続いて、第１包絡線検波回路（42）が、第１抽出フィルタ（41）の出力信号を全波整流し、全波整流後の信号を包絡線検波する。続いて、第２抽出フィルタ（43）が、第１包絡線検波回路（42）の出力信号から呼吸に対応する周波数帯域の信号を抽出する。続いて、第２包絡線検波回路（44）が、第２抽出フィルタ（43）の出力信号を全波整流し、全波整流後の信号を包絡線検波する。第２包絡線検波回路（44）の出力信号は、いびき帯域信号として、第１乗算部（35）及び第２乗算部（36）にそれぞれ入力される。 In the snoring band extraction unit (32), the first extraction filter (41) first extracts a signal in a frequency band corresponding to snoring from the output signal of the preamplification unit (31). Subsequently, the first envelope detection circuit (42) performs full-wave rectification on the output signal of the first extraction filter (41), and envelope-detects the signal after full-wave rectification. Subsequently, the second extraction filter (43) extracts a signal in a frequency band corresponding to respiration from the output signal of the first envelope detection circuit (42). Subsequently, the second envelope detection circuit (44) performs full-wave rectification on the output signal of the second extraction filter (43), and envelope-detects the signal after full-wave rectification. The output signal of the second envelope detection circuit (44) is input to the first multiplier (35) and the second multiplier (36) as a snore band signal.
なお、第２抽出フィルタ（43）と第１包絡線検波回路（42）と第２包絡線検波回路（44）とを設けずに、第１抽出フィルタ（41）の出力信号をいびき帯域信号としてもよい。また、第１包絡線検波回路（42）と第２包絡線検波回路（44）とを設けずに、第１包絡線検波回路（42）の出力信号をいびき帯域信号としてもよい。 The output signal of the first extraction filter (41) is used as a snore band signal without providing the second extraction filter (43), the first envelope detection circuit (42), and the second envelope detection circuit (44). Also good. Further, the output signal of the first envelope detection circuit (42) may be a snore band signal without providing the first envelope detection circuit (42) and the second envelope detection circuit (44).
続いて、体動センサ（20）の出力信号の処理について説明する。センサ部（24）の出力信号（体動信号）は、前処理部に入力される。前処理部は、高周波数成分を除いた後に体動信号を増幅する。さらに、前処理部は、増幅後の体動信号を６４倍のオーバーサンプリングで読み取った後に、１０ｍｓｅｃで積算・平均して等価サンプリングする。前処理部では、センサ部（24）の出力信号からノイズが除去される。前処理部の出力信号は、呼吸帯域抽出部（33）に入力される。前処理部の出力信号は、図５において細い方の実線で示すような波形となる。 Subsequently, processing of an output signal of the body motion sensor (20) will be described. The output signal (body motion signal) of the sensor unit (24) is input to the preprocessing unit. The preprocessing unit amplifies the body motion signal after removing the high frequency component. Further, the pre-processing unit reads the amplified body motion signal with 64 times oversampling, and then integrates and averages it for 10 msec to perform equivalent sampling. In the pre-processing unit, noise is removed from the output signal of the sensor unit (24). The output signal of the preprocessing unit is input to the breathing band extraction unit (33). The output signal of the preprocessing unit has a waveform as shown by a thin solid line in FIG.
呼吸帯域抽出部（33）は、前処理部の出力信号から呼吸に対応する周波数帯域の信号を抽出する。呼吸帯域抽出部（33）は、抽出した信号を呼吸信号として信号整形部（34）に出力する。呼吸帯域抽出部（33）の出力信号は、図５において太い方の実線で示すような波形となる。なお、前処理方法や信号の抽出方法は、上述以外の方法であってもよい。 The breathing band extracting unit (33) extracts a signal in a frequency band corresponding to breathing from the output signal of the preprocessing unit. The breathing band extracting unit (33) outputs the extracted signal as a breathing signal to the signal shaping unit (34). The output signal of the breathing band extraction unit (33) has a waveform as shown by the thicker solid line in FIG. Note that the preprocessing method and the signal extraction method may be methods other than those described above.
信号整形部（34）は、呼吸帯域抽出部（33）の出力信号（呼吸信号）を矩形波に整形した第１整形信号を作成する。信号整形部（34）は、整形前の呼吸信号に対して波の谷と山の位置が概ね一致するように第１整形信号を作成する。また、信号整形部（34）は、第１整形信号に−９０度の位相を加えることによって第２整形信号を作成する。そして、信号整形部（34）は、第１整形信号を第１乗算部（35）に出力し、第２整形信号を第２乗算部（36）に出力する。 The signal shaping unit (34) creates a first shaped signal obtained by shaping the output signal (breathing signal) of the breathing band extracting unit (33) into a rectangular wave. The signal shaping unit (34) creates the first shaped signal so that the positions of the wave troughs and the peaks substantially match the respiration signal before shaping. The signal shaping unit (34) creates a second shaped signal by adding a phase of −90 degrees to the first shaped signal. Then, the signal shaping unit (34) outputs the first shaped signal to the first multiplication unit (35), and outputs the second shaped signal to the second multiplication unit (36).
例えば、第１整形信号ｆ１（ｔ）を下記の式１によって表す場合は、第２整形信号ｆ２（ｔ）は下記の式２によって表される。下記の式１及び式２において、ω０は呼吸信号の周波数、ψは呼吸信号といびき帯域信号との位相差をそれぞれ表している。
For example, when the first shaped signal f1 (t) is represented by the following expression 1, the second shaped signal f2 (t) is represented by the following
式１：ｆ１（ｔ）＝ｓｉｎ（ω０ｔ＋ψ）
式２：ｆ２（ｔ）＝ｓｉｎ（ω０ｔ＋ψ−π／２）
ここで、第１整形信号の作成方法について具体的に説明する。信号整形部（34）は、呼吸帯域抽出部（33）の出力信号の立ち上がり側のゼロクロス点（負から正に変化する際のゼロクロス点）が凸波の開始点（凹波の終了点）となり、呼吸帯域抽出部（33）の出力信号の立ち下がり側のゼロクロス点（正から負に変化する際のゼロクロス点）が凹波の開始点（凸波の終了点）となるように、呼吸帯域抽出部（33）の出力信号を矩形波に整形する第１整形動作を行う。第１整形動作後の呼吸信号の矩形波は、図５に破線で示すような波形となる。なお、第１整形動作では、ゼロクロス点と認識されても、そのゼロクロス点の前後の波形のピーク値と、隣りのゼロクロス点までの間隔とを考慮した所定の判定条件に合致しないゼロクロス点（例えば、図５において矢印が指すゼロクロス点）は、矩形波の作成に用いない。
Formula 1: f1 (t) = sin (ω 0 t + ψ)
Formula 2: f2 (t) = sin (ω 0 t + ψ−π / 2)
Here, a method of creating the first shaped signal will be specifically described. In the signal shaping unit (34), the zero-cross point on the rising side of the output signal of the breathing band extraction unit (33) (the zero-cross point when changing from negative to positive) becomes the start point of the convex wave (end point of the concave wave) The respiratory band so that the zero-crossing point (zero-crossing point when changing from positive to negative) of the output signal of the respiratory band extraction unit (33) becomes the start point of the concave wave (end point of the convex wave) A first shaping operation for shaping the output signal of the extraction unit (33) into a rectangular wave is performed. The rectangular wave of the respiratory signal after the first shaping operation has a waveform as shown by a broken line in FIG. In the first shaping operation, even if a zero-cross point is recognized, a zero-cross point that does not meet a predetermined determination condition considering the peak value of the waveform before and after the zero-cross point and the interval to the adjacent zero-cross point (for example, The zero cross point indicated by the arrow in FIG. 5 is not used to create a rectangular wave.
さらに、信号整形部（34）は、デューティー比が５０％になるように、第１整形動作後の呼吸信号の矩形波をさらに整形する第２整形動作を行う。第２整形動作では、第２整形動作後の矩形波のゼロクロス点の時間間隔が呼吸信号の半周期の時間になるように、第１整形動作後の矩形波が整形される。 Further, the signal shaping unit (34) performs a second shaping operation for further shaping the rectangular wave of the respiratory signal after the first shaping operation so that the duty ratio becomes 50%. In the second shaping operation, the rectangular wave after the first shaping operation is shaped so that the time interval between the zero-cross points of the rectangular wave after the second shaping operation is a half cycle time of the respiratory signal.
第２整形動作では、まず、第１整形動作後の呼吸信号の矩形波の立ち下がり側のゼロクロス点の間隔に基づいて、呼吸信号の周期を求める周期算出動作が行われる。周期算出動作では、１つの波毎に、呼吸信号の周期が求められる。周期算出動作において、立ち下がり側のゼロクロス点から呼吸信号の周期を求めるのは、呼吸信号は立ち下がり側の方が立ち上がり側よりも変化が急峻なので、実際の呼吸の周期との誤差が少なくなるためである。続いて、第２整形動作では、周期算出動作で求めた呼吸信号の周期になるように、立ち下がり側のゼロクロス点を固定して、立ち上がり側のゼロクロス点の位置を調節する位置調節動作が行われる。位置調節動作では、立ち上がり側のゼロクロス点の位置を調節する波に対して、直前の波から求められた呼吸信号の周期が用いられる。本実施形態では、位置調節動作後の呼吸信号の矩形波が、図５に一点鎖線で示すような波形になり、これが第１整形信号となる。但し、第２整形動作を行わずに、第１整形動作後の呼吸信号の矩形波を第１整形信号としてもよい。また、位置調節動作において、直前の波から求めた呼吸信号の周期を用いずに、所定周期分の波から求めた呼吸信号の周期の平均値を用いてもよい。この場合、信号整形部（34）は、所定周期分の呼吸信号を保存可能に構成される。 In the second shaping operation, first, a cycle calculating operation for obtaining the cycle of the respiratory signal is performed based on the interval of the zero cross points on the falling side of the rectangular wave of the respiratory signal after the first shaping operation. In the cycle calculation operation, the cycle of the respiratory signal is obtained for each wave. In the cycle calculation operation, the respiratory signal cycle is calculated from the falling zero cross point because the change in the respiratory signal is steeper on the falling side than on the rising side, so there is less error with the actual respiratory cycle. Because. Subsequently, in the second shaping operation, a position adjustment operation is performed in which the falling-side zero-cross point is fixed and the rising-side zero-cross point is adjusted so that the period of the respiratory signal obtained in the cycle calculation operation is the same. Is called. In the position adjustment operation, the period of the respiratory signal obtained from the immediately preceding wave is used for the wave that adjusts the position of the rising zero-cross point. In the present embodiment, the rectangular wave of the respiration signal after the position adjustment operation has a waveform as shown by a one-dot chain line in FIG. 5, and this is the first shaped signal. However, the rectangular wave of the respiratory signal after the first shaping operation may be used as the first shaping signal without performing the second shaping operation. Further, in the position adjustment operation, an average value of the period of the respiratory signal obtained from the wave of a predetermined period may be used without using the period of the respiratory signal obtained from the immediately preceding wave. In this case, the signal shaping unit (34) is configured to be able to store a respiratory signal for a predetermined period.
続いて、同期検波部（40）の動作について説明する。同期検波部（40）では、第１乗算部（35）に、いびき帯域抽出部（32）から出力されたいびき帯域信号と、信号整形部（34）から出力された第１整形信号とが入力される。同期検波部（40）では、第１乗算部（35）及び第１フィルタ部（37）によって、第１整形信号を基準位相信号としていびき帯域信号を同期検波する第１動作が行われる。第１動作では、第１乗算部（35）が、いびき帯域信号と第１整形信号との乗算処理を行う。そして、第１フィルタ部（37）が、低域通過フィルタによるフィルタリング又は積分処理によって、第１乗算部（35）の出力信号から交流成分等を除去する。第１フィルタ部（37）の出力信号は、第１動作で抽出された第１いびき信号として、音量検出部（39）に入力される。 Next, the operation of the synchronous detection unit (40) will be described. In the synchronous detector (40), the snore band signal output from the snore band extractor (32) and the first shaped signal output from the signal shaper (34) are input to the first multiplier (35). Is done. In the synchronous detection unit (40), the first operation of performing the synchronous detection of the snoring band signal by using the first shaped signal as the reference phase signal is performed by the first multiplication unit (35) and the first filter unit (37). In the first operation, the first multiplier (35) performs a multiplication process of the snore band signal and the first shaped signal. Then, the first filter unit (37) removes an AC component or the like from the output signal of the first multiplication unit (35) by filtering or integration processing using a low-pass filter. The output signal of the first filter unit (37) is input to the volume detection unit (39) as the first snore signal extracted in the first operation.
また、同期検波部（40）では、第２乗算部（36）に、いびき帯域抽出部（32）から出力されたいびき帯域信号と、信号整形部（34）から出力された第２整形信号とが入力される。同期検波部（40）では、第２乗算部（36）及び第２フィルタ部（38）によって、第２整形信号を基準位相信号としていびき帯域信号を同期検波する第２動作が行われる。第２動作では、第２乗算部（36）が、いびき帯域信号と第２整形信号との乗算処理を行う。そして、第２フィルタ部（38）が、低域通過フィルタによるフィルタリング又は積分処理によって、第２乗算部（36）の出力信号から交流成分等を除去する。第２フィルタ部（38）の出力信号は、第２動作で抽出された第２いびき信号として、音量検出部（39）に入力される。 In the synchronous detector (40), the second multiplier (36) sends the snore band signal output from the snore band extractor (32) and the second shaped signal output from the signal shaping unit (34). Is entered. In the synchronous detection unit (40), the second operation of performing the synchronous detection of the snoring band signal using the second shaped signal as the reference phase signal is performed by the second multiplication unit (36) and the second filter unit (38). In the second operation, the second multiplication unit (36) performs multiplication processing of the snore band signal and the second shaped signal. Then, the second filter unit (38) removes an AC component or the like from the output signal of the second multiplication unit (36) by filtering or integration processing using a low-pass filter. The output signal of the second filter unit (38) is input to the volume detection unit (39) as the second snore signal extracted in the second operation.
ここで、本実施形態における同期検波について説明する。 Here, the synchronous detection in this embodiment is demonstrated.
いびきだけに起因する信号ｆ３（ｔ）は、例えば、下記の式３のように表すことができる。ユーザーが就寝中にいびきをかいている場合は、いびき帯域信号（いびき帯域抽出部（32）の出力信号）に、下記の式３の信号が含まれることになる。そして、第１動作における第１乗算部（35）の乗算結果には、下記の式４の信号が含まれる。下記の式３において、Ａはいびきの振幅、ωはいびき帯域信号の周波数をそれぞれ表している。なお、ユーザーの就寝中にいびき以外の雑音が発生していれば、いびき帯域信号には、雑音に起因する信号も含まれている。 The signal f3 (t) resulting from snoring alone can be expressed as, for example, Equation 3 below. When the user is snoring while sleeping, the snore band signal (the output signal of the snoring band extraction unit (32)) includes a signal of the following equation (3). Then, the multiplication result of the first multiplication unit (35) in the first operation includes a signal of the following Expression 4. In Equation 3 below, A represents the snore amplitude, and ω represents the frequency of the snore band signal. If noise other than snoring occurs while the user is sleeping, the snore band signal includes a signal due to the noise.
式３：ｆ３（ｔ）＝Ａｓｉｎ(ωｔ)
式４：Ａｓｉｎ(ωｔ)×ｓｉｎ(ω０ｔ＋ψ)＝(Ａ／２)［ｃｏｓ｛(ω０−ω)ｔ＋ψ｝−ｃｏｓ｛(ω０＋ω)ｔ＋ψ｝］
そして、第１フィルタ部（37）において、式４から交流成分が除去されると、式４のｃｏｓ｛(ω０＋ω)ｔ＋ψ｝が消去される。さらに、いびき帯域信号の周波数ωは呼吸信号の周波数ω０に等しいため、ｃｏｓ｛(ω０−ω)ｔ＋ψ｝＝ｃｏｓψとなり、最終的に式４から（Ａ／２）ｃｏｓψが残る。いびき帯域信号に、いびき以外の雑音に起因する信号が含まれていたとしても、その信号の周波数が呼吸信号の周波数に等しくない限りは、第１フィルタ部（37）で除去される。第１動作で抽出された第１いびき信号は、（Ａ／２）ｃｏｓψとなる。同様に、第２動作で抽出された第２いびき信号は、（Ａ／２）ｓｉｎψとなる。
Formula 3: f3 (t) = Asin (ωt)
Formula 4: Asin (ωt) × sin (ω 0 t + ψ) = (A / 2) [cos {(ω 0 −ω) t + ψ} −cos {(ω 0 + ω) t + ψ}]
Then, in the first filter section (37), when the AC component is removed from Equation 4, cos {(ω 0 + ω) t + ψ} in Equation 4 is deleted. Furthermore, since the frequency ω of the snore band signal is equal to the frequency ω 0 of the respiration signal, cos {(ω 0 −ω) t + ψ} = cos ψ, and finally (A / 2) cos ψ remains from Equation 4. Even if the snoring band signal includes a signal caused by noise other than snoring, as long as the frequency of the signal is not equal to the frequency of the respiration signal, the signal is removed by the first filter unit (37). The first snore signal extracted in the first operation is (A / 2) cos ψ. Similarly, the second snore signal extracted in the second operation is (A / 2) sinψ.
続いて、いびき音の検出について説明する。音量検出部（39）には、第１いびき信号(Ａ／２)ｃｏｓψと、第２いびき信号(Ａ／２)ｓｉｎψとが入力される。音量検出部（39）は、ｃｏｓ２ψ＋ｓｉｎ２ψ＝１の関係を利用して位相差ψを消去することによって、就寝者のいびきの振幅Ａを検出する。音量検出部（39）は、所定の時間毎（例えば、１分毎）に、いびきの振幅Ａをデシベルに換算し、デシベルに換算した値をいびき音量として記録する。回路ユニット（30）は、就寝者が起床したと判断すると、音量検出部（39）が検出したいびき音量をモニターに表示させる。 Next, snoring sound detection will be described. The volume detector (39) receives the first snore signal (A / 2) cos ψ and the second snore signal (A / 2) sin ψ. The volume detector (39) detects the snoring amplitude A of the sleeper by erasing the phase difference ψ using the relationship of cos 2 ψ + sin 2 ψ = 1. The volume detection unit (39) converts the snore amplitude A into decibels every predetermined time (for example, every minute), and records the value converted into decibels as the snoring volume. When the circuit unit (30) determines that the sleeper has woken up, the circuit unit (30) displays the snoring volume detected by the volume detection unit (39) on the monitor.
−実施形態の効果−
本実施形態では、いびき帯域抽出部（32）と同期検波部（40）によって、いびきに同期しない成分を含まないいびき信号が抽出される。音センサ（15）の出力信号にいびき以外の雑音が含まれたとしても、同期検波部（40）において呼吸信号と同期する成分を抽出する過程で、雑音は除去される。従って、いびきだけに起因するいびき信号を抽出することができる。そして、いびき信号を用いていびきの音量を検出するので、いびきの音量を正確に検出することができる。
-Effect of the embodiment-
In the present embodiment, the snoring band extraction unit (32) and the synchronous detection unit (40) extract a snoring signal that does not include a component that is not synchronized with snoring. Even if noise other than snoring is included in the output signal of the sound sensor (15), the noise is removed in the process of extracting the component synchronized with the respiratory signal in the synchronous detector (40). Therefore, it is possible to extract a snoring signal caused only by snoring. Since the snore volume is detected using the snore signal, the snore volume can be accurately detected.
また、本実施形態では、呼吸信号がいびき帯域信号と同じ周波数であることに着目して、呼吸信号を用いていびき帯域信号を同期検波している。同期検波によれば、いびき帯域信号の周波数が分からなくても、いびきに同期しない成分を含まないいびき信号が抽出される。このため、いびきだけに起因するいびき信号を容易に抽出することができる。 In this embodiment, focusing on the fact that the respiratory signal has the same frequency as the snoring band signal, the snoring band signal is synchronously detected using the respiratory signal. According to the synchronous detection, even if the frequency of the snoring band signal is not known, a snoring signal that does not include a component that is not synchronized with snoring is extracted. For this reason, the snoring signal resulting from only snoring can be easily extracted.
また、本実施形態では、いびき信号と呼吸信号の位相差ψが分からなくても、いびきの音量を検出できるように、第１動作と第２動作の両方が行われる。従って、いびき信号と呼吸信号の位相差ψが分からなくても、いびきの音量を正確に検出することができる。 In the present embodiment, both the first operation and the second operation are performed so that the snore volume can be detected without knowing the phase difference ψ between the snore signal and the respiratory signal. Therefore, even if the phase difference ψ between the snoring signal and the breathing signal is not known, the snoring volume can be accurately detected.
ここで、いびきは、息を吸うときに生じる場合が多いが、息を吐くときに生じる場合もある。吸気に伴ういびきと呼気に伴ういびきとの片方を対象として、いびきの音量を検出する場合は、上記位相差ψが分かる。このため、第１動作と第２動作の片方を行うだけで、いびきの音量を検出することができる。しかし、吸気に伴ういびきと呼気に伴ういびきの両方を対象として、いびきの音量を検出する場合は、上記位相差ψが分からない、又は上記位相差ψが分かったとしても該位相差ψが変化する。本実施形態では、位相差ψが分からなくても、いびきの振幅を検出することができるように、第１動作と第２動作の両方が行われる。従って、吸気に伴ういびきと呼気に伴ういびきの両方を対象として、いびきの音量を検出することができる。 Here, snoring often occurs when inhaling, but it may also occur when exhaling. When the snoring volume is detected for one of snoring associated with inspiration and snoring associated with expiration, the phase difference ψ is known. For this reason, the volume of snoring can be detected only by performing one of the first operation and the second operation. However, when detecting the snoring volume for both snoring due to inspiration and snoring due to expiration, the phase difference ψ does not know or the phase difference ψ changes even if the phase difference ψ is known. To do. In the present embodiment, both the first operation and the second operation are performed so that the snore amplitude can be detected without knowing the phase difference ψ. Therefore, the snoring volume can be detected for both snoring associated with inspiration and snoring associated with expiration.
なお、回路ユニット（30）は、吸気に伴ういびきだけを対象としていびきの音量を検出するように構成されていてもよい。その場合は、回路ユニット（30）は、第１乗算部（35）と第１フィルタ部（37）とにより構成される。 The circuit unit (30) may be configured to detect the volume of snoring only for snoring associated with inspiration. In that case, the circuit unit (30) includes a first multiplication unit (35) and a first filter unit (37).
また、本実施形態では、呼吸帯域抽出部（33）において、いびきに対応する周波数帯域の信号を第１抽出フィルタ（41）によって抽出した後に、第２抽出フィルタ（43）によって呼吸に対応する周波数帯域の信号を抽出している。このため、いびきに対応する周波数帯域の信号から、呼吸に同期する波形だけを取り出すことができる。従って、不要な部分が除かれるので、正確にいびきの音量を検出できる。 In the present embodiment, in the breathing band extraction unit (33), after the signal in the frequency band corresponding to snoring is extracted by the first extraction filter (41), the frequency corresponding to breathing by the second extraction filter (43). Band signal is extracted. For this reason, only a waveform synchronized with respiration can be extracted from a signal in a frequency band corresponding to snoring. Therefore, unnecessary portions are removed, so that the volume of snoring can be accurately detected.
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、いびきを検出するためのいびき検出装置について有用である。 As described above, the present invention is useful for a snoring detection apparatus for detecting snoring.
１５ 音センサ
２０ 体動センサ
３０ 回路ユニット
３１ 前置増幅部
３２ いびき帯域抽出部（いびき抽出手段）
３３ 呼吸帯域抽出部（呼吸抽出手段）
３４ 信号整形部
３５ 第１乗算部
３６ 第２乗算部
３７ 第１フィルタ部
３８ 第２フィルタ部
３９ 音量検出部（音量検出手段）
４０ 同期検波部（いびき抽出手段）
DESCRIPTION OF
33 Respiratory band extraction unit (respiration extraction means)
34
40 Synchronous detection unit (snoring extraction means)
Claims (4)
上記就寝者の体動を検出するための体動センサ（20）と、
上記体動センサ（20）の出力信号から呼吸信号を抽出する呼吸抽出手段（33）と、
上記音センサ（15）の出力信号から上記呼吸信号と同期する成分をいびきの音を示すいびき信号として抽出するいびき抽出手段（32,40）とを備えていることを特徴とするいびき検出装置。 A sound sensor (15) installed in the space where the sleeper is,
A body motion sensor (20) for detecting the body motion of the sleeper,
Respiration extraction means (33) for extracting a respiration signal from the output signal of the body motion sensor (20);
A snoring detection device comprising snoring extraction means (32, 40) for extracting a component synchronized with the respiration signal from the output signal of the sound sensor (15) as a snoring signal indicating snoring sound.
上記いびき抽出手段（32,40）は、上記音センサ（15）の出力信号からいびきに対応する周波数帯域の信号を抽出することによっていびき帯域信号を作成した後に、上記呼吸信号を用いて上記いびき帯域信号から上記いびき信号を抽出することを特徴とするいびき検出装置。 In claim 1,
The snoring extraction means (32, 40) generates a snoring band signal by extracting a signal in the frequency band corresponding to snoring from the output signal of the sound sensor (15), and then uses the breathing signal to generate the snoring band signal. A snoring detection apparatus that extracts the snoring signal from a band signal.
上記いびき抽出手段（32,40）は、上記呼吸信号を用いて上記いびき帯域信号を同期検波することによって上記いびき信号を抽出することを特徴とするいびき検出装置。 In claim 2,
The snoring detection device (32, 40) extracts the snoring signal by synchronously detecting the snoring band signal using the respiration signal.
上記いびき抽出手段（32,40）は、上記呼吸信号を用いて上記いびき帯域信号を同期検波する第１動作と、上記呼吸信号と位相が９０度異なる信号を用いて上記いびき帯域信号を同期検波する第２動作とをそれぞれ行う一方、
上記第１動作によって抽出されたいびき信号と上記第２動作によって抽出されたいびき信号とに基づいて、上記就寝者のいびきの音量を検出する音量検出手段（39）を備えていることを特徴とするいびき検出装置。 In claim 3,
The snoring extraction means (32, 40) synchronously detects the snoring band signal using a first operation for synchronously detecting the snoring band signal using the respiration signal and a signal whose phase is 90 degrees different from the respiration signal. While performing each of the second movements,
Volume detection means (39) is provided for detecting the volume of snoring of the sleeper based on the snore signal extracted by the first action and the snore signal extracted by the second action. Snoring detection device.
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