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JP2016140553A - Respiration determination device, respiration determination method, respiration determination program, and determination system - Google Patents

Respiration determination device, respiration determination method, respiration determination program, and determination system Download PDF

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JP2016140553A
JP2016140553A JP2015018188A JP2015018188A JP2016140553A JP 2016140553 A JP2016140553 A JP 2016140553A JP 2015018188 A JP2015018188 A JP 2015018188A JP 2015018188 A JP2015018188 A JP 2015018188A JP 2016140553 A JP2016140553 A JP 2016140553A
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JP
Japan
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breathing
pulse wave
determination
respiratory
wave signal
Prior art date
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Application number
JP2015018188A
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Japanese (ja)
Inventor
英三 ▲高▼橋
英三 ▲高▼橋
Eizo Takahashi
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】個人間の変動を除外して脈拍間隔から呼吸停止状態を精度良く判定する呼吸判定装置を提供する。【解決手段】呼吸判定装置10は、脈波信号を検出する生体情報検出手段40と、検出した脈波信号に基づいて睡眠時の呼吸状態を解析し、解析した結果に基づいて睡眠時の呼吸状態を示す呼吸情報を生成する制御手段20と、を備え、制御手段20は、覚醒中に呼吸を所定時間に亘り停止させて、呼吸を再開させた場合に検出した脈波信号に基づいて呼吸停止を判定するための判定基準を設定し、判定基準と、睡眠中に検出した脈波信号に基づいて呼吸情報を生成する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a respiratory determination device for accurately determining a respiratory arrest state from a pulse interval excluding fluctuations between individuals. SOLUTION: A breathing determination device 10 analyzes a biological information detecting means 40 for detecting a pulse wave signal and a breathing state during sleep based on the detected pulse wave signal, and breathing during sleep based on the analysis result. The control means 20 includes a control means 20 for generating breathing information indicating a state, and the control means 20 breathes based on a pulse wave signal detected when the breathing is stopped for a predetermined time during awakening and the breathing is resumed. Criteria for determining stop are set, and respiratory information is generated based on the criteria and the pulse wave signal detected during sleep. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、呼吸判定装置、呼吸判定方法、呼吸判定プログラムおよび判定システムに関する。   The present invention relates to a breath determination apparatus, a breath determination method, a breath determination program, and a determination system.

従来、睡眠時における無呼吸状態や低呼吸状態の判定は、下記特許文献1に示すように、心拍変動、脈拍変動、脳波解析、眼球運動、筋電図等の生体信号に基づいて判定している。この中で、脳波解析、眼球運動および筋電図の生体信号を取得するためには、医療現場等において複雑な装置や設備が必要であるが、心拍変動や脈拍変動は、他の生体信号と比較して容易に検出できるため、心拍変動や脈拍変動を検出して容易に睡眠時の呼吸状態を判定するウエアラブル装置が期待されている。   Conventionally, the determination of an apnea state or a hypopnea state during sleep is performed based on biological signals such as heart rate variability, pulse variability, electroencephalogram analysis, eye movement, and electromyogram as shown in Patent Document 1 below. Yes. Among them, in order to acquire EEG analysis, eye movement and electromyogram biosignals, complicated devices and equipment are required in the medical field etc., but heart rate variability and pulse variability are different from other biosignals. Since it can be easily detected by comparison, a wearable device that detects heartbeat fluctuations and pulse fluctuations to easily determine a respiratory state during sleep is expected.

特開2010−51387号公報JP 2010-51387 A

しかしながら、心拍変動や脈拍変動は、高次機能(脳活動、体動)の生体活動や自律神経活動等の影響を受け易く、個人間の変動を含めると測定精度が低下するという問題を有した。   However, heart rate variability and pulse variability are susceptible to high-order functions (brain activity, body movement), biological activity, autonomic nervous activity, etc., and there is a problem that measurement accuracy decreases when inter-individual variation is included. .

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]
本適用例にかかる呼吸判定装置は、脈波信号を検出する脈波検出手段と、前記脈波検出手段が検出した前記脈波信号に基づいて睡眠時における呼吸状態を解析し、解析結果に基づいて睡眠時の呼吸状態を示す呼吸情報を生成する解析手段と、を備え、前記解析手段は、覚醒中に呼吸を所定時間に亘り停止させて、前記呼吸を再開させた場合に検出した前記脈波信号に基づいて呼吸停止を判定するための判定基準を設定し、前記判定基準と、睡眠中に検出した前記脈波信号に基づいて前記呼吸情報を生成することを特徴とする。
[Application Example 1]
The respiratory determination device according to this application example analyzes a respiratory state during sleep based on a pulse wave detection unit that detects a pulse wave signal, and the pulse wave signal detected by the pulse wave detection unit, and based on the analysis result And analyzing means for generating respiratory information indicating a respiratory state during sleep, wherein the analyzing means stops the breathing for a predetermined time during awakening and detects the pulse detected when the breathing is resumed. A determination criterion for determining respiratory stop is set based on a wave signal, and the respiratory information is generated based on the determination criterion and the pulse wave signal detected during sleep.

このような構成によれば、覚醒中に呼吸を所定時間に亘り停止させて再開させた場合に検出した脈波信号を解析して呼吸停止を判定するための判定基準を生成し、作成した判定基準と、睡眠中に検出した脈波信号に基づいて呼吸情報を生成するため、個人毎に判定基準を生成することから、個人間の変動を除外できるため、呼吸停止状態の出現を精度良く判定できる。   According to such a configuration, a determination criterion for analyzing the pulse wave signal detected when the breathing is stopped for a predetermined time during the awakening and restarting is generated to determine the respiratory stop, and the created determination Since the respiratory information is generated based on the reference and the pulse wave signal detected during sleep, since the determination reference is generated for each individual, the variation between individuals can be excluded, so the appearance of the respiratory stop state can be accurately determined. it can.

[適用例2]
上記適用例にかかる呼吸判定装置において、前記解析手段は、前記呼吸を再開したときに検出された前記脈波信号から算出された脈拍間隔に基づいて前記判定基準を決定することが好ましい。
[Application Example 2]
In the respiratory determination device according to the application example, it is preferable that the analysis unit determines the determination criterion based on a pulse interval calculated from the pulse wave signal detected when the breathing is resumed.

このような構成によれば、呼吸再開を起点に検出する脈波信号から脈拍間隔を算出し、算出した脈拍間隔に基づいて判定基準を決定するため、呼吸再開時の脈拍間隔の変動特性に応じた判定基準を決定できる。   According to such a configuration, the pulse interval is calculated from the pulse wave signal detected from the resumption of breathing, and the determination criterion is determined based on the calculated pulse interval. Therefore, according to the fluctuation characteristics of the pulse interval at the time of resuming breathing. Judgment criteria can be determined.

[適用例3]
上記適用例にかかる呼吸判定装置において、前記判定基準は、前記呼吸を再開したときの前記脈拍間隔を基準値とし、前記脈拍間隔が時間経過に伴い変動する変動量、および、変動した前記脈拍間隔が前記基準値に復元するまでに要する時間情報に基づいて決定されることが好ましい。
[Application Example 3]
In the respiratory determination device according to the application example described above, the determination criterion is based on the pulse interval when the breathing is resumed as a reference value, the amount of fluctuation that the pulse interval varies with time, and the pulse interval that has changed. Is preferably determined based on time information required to restore the reference value.

このような構成によれば、判定基準を脈拍間隔が時間経過に伴い変動する変動量、および変動した脈拍間隔が基準値に復元するまでに要する時間情報で規定できる。   According to such a configuration, the determination reference can be defined by the amount of change in which the pulse interval varies with time and the time information required for the changed pulse interval to be restored to the reference value.

[適用例4]
上記適用例にかかる呼吸判定装置において、前記判定基準は、前記脈拍間隔が時間経過に伴い変動する変動波形、または、前記変動波形を周波数解析した結果に基づいて決定されても良い。
[Application Example 4]
In the respiratory determination device according to the application example, the determination criterion may be determined based on a variation waveform in which the pulse interval varies with time, or a result of frequency analysis of the variation waveform.

[適用例5]
上記適用例にかかる呼吸判定装置において、前記解析手段は、呼吸停止中および呼吸再開以降に検出する前記脈波信号から脈拍間隔を算出し、算出した前記脈拍間隔に基づいて前記判定基準を決定しても良い。
[Application Example 5]
In the respiratory determination device according to the application example, the analysis unit calculates a pulse interval from the pulse wave signal detected during respiratory stop and after resumption of breathing, and determines the determination criterion based on the calculated pulse interval. May be.

[適用例6]
上記適用例にかかる呼吸判定装置において、前記解析手段は、呼吸停止前、呼吸停止中および呼吸再開以降に検出する前記脈波信号から脈拍間隔を算出し、算出した前記脈拍間隔に基づいて前記判定基準を決定しても良い。
[Application Example 6]
In the respiratory determination device according to the application example, the analysis unit calculates a pulse interval from the pulse wave signal detected before breathing is stopped, during breathing is stopped, and after breathing is resumed, and the determination is performed based on the calculated pulse interval. A standard may be determined.

[適用例7]
上記適用例にかかる呼吸判定装置において、前記所定時間は複数の期間であり、前記解析手段は、前記複数の期間のうち少なくとも1つに基づいて前記判定基準を生成することが好ましい。
[Application Example 7]
In the respiratory determination device according to the application example, it is preferable that the predetermined time is a plurality of periods, and the analysis unit generates the determination criterion based on at least one of the plurality of periods.

このような構成によれば、一定時間毎に判定基準を生成することで、睡眠時の生じる呼吸停止時間に応じた判定基準を生成できる。   According to such a configuration, it is possible to generate a determination criterion according to the respiratory stop time that occurs during sleep by generating the determination criterion at regular intervals.

[適用例8]
上記適用例にかかる呼吸判定装置において、前記呼吸情報を報知する報知手段を備え、前記報知手段は、前記判定基準を報知することが好ましい。
[Application Example 8]
In the respiratory determination device according to the application example described above, it is preferable that notification means for notifying the respiratory information is provided, and the notification means notifies the determination criterion.

このような構成によれば、ユーザーに判定基準が生成できたことを通知できる。   According to such a configuration, it is possible to notify the user that the determination criterion has been generated.

[適用例9]
上記適用例にかかる呼吸判定装置において、前記解析手段は、睡眠時に検出した前記脈波信号から前記脈拍間隔が時間経過に伴う変動パターンを算出し、前記変動パターンにおいて前記判定基準が合致する場合、前記呼吸停止状態であると判定することが好ましい。
[Application Example 9]
In the respiratory determination device according to the application example, the analysis unit calculates a variation pattern of the pulse interval over time from the pulse wave signal detected at the time of sleep, and when the determination criterion matches in the variation pattern, It is preferable to determine that the breathing is stopped.

このような構成によれば、睡眠中に検出した脈拍間隔の変動パターンにおける判定基準との合致を判定することで、判定基準に基づいて呼吸停止状態を判定できる。   According to such a configuration, it is possible to determine the breathing stop state based on the determination criterion by determining a match with the determination criterion in the fluctuation pattern of the pulse interval detected during sleep.

[適用例10]
上記適用例にかかる呼吸判定装置において、前記呼吸情報は、前記呼吸停止状態の出現回数、前記呼吸停止状態の継続時間および単位時間当たりの前記呼吸停止状態の出現回数の少なくとも1つを示すことが好ましい。
[Application Example 10]
In the breath determination apparatus according to the application example, the breath information may indicate at least one of the number of appearances of the breathing stop state, the duration of the breathing stop state, and the number of appearances of the breathing stop state per unit time. preferable.

[適用例11]
上記適用例にかかる呼吸判定装置において、体動を検出する体動検出手段を備え、前記解析手段は、前記呼吸を停止させているときに、前記体動検出手段が所定の範囲を超える前記体動を検出した場合、または、前記脈波信号が示す脈拍数が所定の範囲を超えた場合、前記呼吸の停止からやり直させることが好ましい。
[Application Example 11]
The respiratory determination device according to the application example includes body movement detection means for detecting body movement, and the analysis means has the body movement detection means exceeding a predetermined range when the breathing is stopped. When motion is detected, or when the pulse rate indicated by the pulse wave signal exceeds a predetermined range, it is preferable to restart from the stop of the breathing.

このような構成によれば、体動検出手段が所定の範囲を超える体動を検出した場合、または、脈波信号が示す脈拍数が所定の範囲を超えた場合、ユーザーにやり直させるため、信頼性が高い判定基準を生成できる。   According to such a configuration, when the body motion detection unit detects body motion exceeding a predetermined range, or when the pulse rate indicated by the pulse wave signal exceeds the predetermined range, the user is allowed to try again. It is possible to generate a judgment criterion having high characteristics.

[適用例12]
本適用例にかかる呼吸判定方法は、脈波信号を検出する脈波検出工程と、覚醒中に呼吸を所定時間に亘り停止させて、前記呼吸を再開させた場合に検出した前記脈波信号を解析して呼吸停止を判定するための判定基準を生成する判定基準生成工程と、前記判定基準と、睡眠中に検出した前記脈波信号と、に基づいて呼吸情報を生成する呼吸情報生成工程と、を有することを特徴とする。
[Application Example 12]
The respiratory determination method according to this application example includes a pulse wave detection step for detecting a pulse wave signal, and the pulse wave signal detected when the breathing is stopped after being stopped for a predetermined time during awakening. A determination criterion generation step for analyzing and generating a determination criterion for determining breathing stop; a respiration information generation step for generating respiration information based on the determination criterion and the pulse wave signal detected during sleep; It is characterized by having.

このような方法によれば、覚醒中に呼吸を所定時間に亘り停止させて再開させた場合に検出した脈波信号を解析して呼吸停止を判定するための判定基準を生成し、作成した判定基準と、睡眠中に検出した脈波信号に基づいて呼吸情報を生成するため、個人毎に判定基準を生成することから、個人間の変動を除外できるため、呼吸停止状態の出現を精度良く判定できる。   According to such a method, a determination criterion for determining a respiratory stop is generated by analyzing a pulse wave signal detected when breathing is stopped and resumed for a predetermined time during awakening, and the created determination Since the respiratory information is generated based on the reference and the pulse wave signal detected during sleep, since the determination reference is generated for each individual, the variation between individuals can be excluded, so the appearance of the respiratory stop state can be accurately determined. it can.

[適用例13]
本適用例にかかる呼吸判定プログラムは、脈波信号を検出する脈波検出機能と、前記脈波検出手段が検出した前記脈波信号に基づいて睡眠時における呼吸状態を解析し、解析結果に基づいて睡眠時の呼吸状態を示す呼吸情報を生成する解析機能と、をコンピューターに実現させ、前記解析機能は、覚醒中に呼吸を所定時間に亘り停止させて、前記呼吸を再開させた場合に検出した前記脈波信号に基づいて呼吸停止を判定するための判定基準を設定し、前記判定基準と、睡眠中に検出した前記脈波信号に基づいて前記呼吸情報を生成することを特徴とする。
[Application Example 13]
The respiratory determination program according to this application example analyzes a respiratory state during sleep based on a pulse wave detection function for detecting a pulse wave signal and the pulse wave signal detected by the pulse wave detection means, and based on the analysis result An analysis function for generating breathing information indicating a respiratory state during sleep, and the analysis function is detected when the breathing is stopped after being stopped for a predetermined time during awakening. A determination criterion for determining respiratory stop is set based on the pulse wave signal, and the respiratory information is generated based on the determination criterion and the pulse wave signal detected during sleep.

このような構成によれば、覚醒中に呼吸を所定時間に亘り停止させて再開させた場合に検出した脈波信号を解析して呼吸停止を判定するための判定基準を生成し、作成した判定基準と、睡眠中に検出した脈波信号に基づいて呼吸情報を生成するため、個人毎に判定基準を生成することから、個人間の変動を除外できるため、呼吸停止状態の出現を精度良く判定できる。   According to such a configuration, a determination criterion for analyzing the pulse wave signal detected when the breathing is stopped for a predetermined time during the awakening and restarting is generated to determine the respiratory stop, and the created determination Since the respiratory information is generated based on the reference and the pulse wave signal detected during sleep, since the determination reference is generated for each individual, the variation between individuals can be excluded, so the appearance of the respiratory stop state can be accurately determined. it can.

[適用例14]
本適用例にかかる呼吸判定システムは、脈波信号を検出する脈波検出手段と、前記脈波検出手段が検出した前記脈波信号に基づいて睡眠時における呼吸状態を解析し、解析結果に基づいて睡眠時の呼吸状態を示す呼吸情報を生成する解析手段と、を備え、前記解析手段は、覚醒中に呼吸を所定時間に亘り停止させて、前記呼吸を再開させた場合に検出した前記脈波信号に基づいて呼吸停止を判定するための判定基準を設定し、前記判定基準と、睡眠中に検出した前記脈波信号に基づいて前記呼吸情報を生成することを特徴とする。
[Application Example 14]
The respiratory determination system according to this application example analyzes a respiratory state during sleep based on a pulse wave detection unit that detects a pulse wave signal, and the pulse wave signal detected by the pulse wave detection unit, and based on the analysis result And analyzing means for generating respiratory information indicating a respiratory state during sleep, wherein the analyzing means stops the breathing for a predetermined time during awakening and detects the pulse detected when the breathing is resumed. A determination criterion for determining respiratory stop is set based on a wave signal, and the respiratory information is generated based on the determination criterion and the pulse wave signal detected during sleep.

このような構成によれば、覚醒中に呼吸を所定時間に亘り停止させて再開させた場合に検出した脈波信号を解析して呼吸停止を判定するための判定基準を生成し、作成した判定基準と、睡眠中に検出した脈波信号に基づいて呼吸情報を生成するため、個人毎に判定基準を生成することから、個人間の変動を除外できるため、呼吸停止状態の出現を精度良く判定できる。   According to such a configuration, a determination criterion for analyzing the pulse wave signal detected when the breathing is stopped for a predetermined time during the awakening and restarting is generated to determine the respiratory stop, and the created determination Since the respiratory information is generated based on the reference and the pulse wave signal detected during sleep, since the determination reference is generated for each individual, the variation between individuals can be excluded, so the appearance of the respiratory stop state can be accurately determined. it can.

本発明の実施形態1に係る呼吸判定装置の機能構成を示すブロック図。The block diagram which shows the function structure of the respiration determination apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 呼吸判定装置の外観図。FIG. 呼吸判定装置のハードウェア構成を示す図。The figure which shows the hardware constitutions of a respiration determination apparatus. テンプレートを説明するための脈拍間隔の出力例を示す図。The figure which shows the output example of the pulse interval for demonstrating a template. テンプレートを設定する場合、表示部に表示される画面遷移を示す図。The figure which shows the screen transition displayed on a display part, when setting a template. 睡眠中に記憶された脈拍間隔を時間の経過に応じて表示した一例を示す図。The figure which shows an example which displayed the pulse interval memorize | stored during sleep according to progress of time. ユーザーが呼吸判定装置を装着して就寝する場合の画面遷移を示す図。The figure which shows the screen transition in case a user wears a respiration determination apparatus and sleeps. 本発明の実施形態2に係る判定システムの機能構成を示すブロック図。The block diagram which shows the function structure of the determination system which concerns on Embodiment 2 of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は、呼吸判定装置10の機能構成を示すブロック図である。また、図2は、呼吸判定装置10の外観図である。更に、図3は、呼吸判定装置10のハードウェア構成を示す図である。
本実施形態1では、呼吸判定装置10は腕時計のようにユーザーの体に装着して使用する態様を想定し、本体部12がベルト14を介してユーザーの手首BDに装着される。尚、装着する体の部位は、上腕部や胸部であっても良い。
図1に示すように、呼吸判定装置10は、生体情報検出手段40、体動検出手段42、操作手段44、報知手段46、通信手段48、制御手段20および記憶手段50を備える。
また、制御手段20は、呼吸判定装置10を制御する機能を有し、脈拍間隔算出手段22、テンプレート生成手段24および睡眠状態解析手段32を備える。尚、制御手段20は解析手段に相当する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of the breath determination apparatus 10. FIG. 2 is an external view of the breath determination apparatus 10. Further, FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration of the breath determination apparatus 10.
In the first embodiment, it is assumed that the breathing determination apparatus 10 is used by being worn on the user's body like a wristwatch, and the main body 12 is attached to the user's wrist BD via the belt 14. The body part to be worn may be the upper arm or the chest.
As shown in FIG. 1, the respiratory determination device 10 includes a biological information detection unit 40, a body motion detection unit 42, an operation unit 44, a notification unit 46, a communication unit 48, a control unit 20, and a storage unit 50.
The control unit 20 has a function of controlling the breathing determination apparatus 10 and includes a pulse interval calculation unit 22, a template generation unit 24, and a sleep state analysis unit 32. The control means 20 corresponds to analysis means.

更に、テンプレート生成手段24は、判定基準生成機能を有する判定基準生成手段に相当し、呼吸停止を判定するための判定基準(テンプレート)を生成する機能を有し、動作指示手段26、有効判定手段28およびテンプレート設定手段30を備える。また、睡眠状態解析手段32は、呼吸情報生成機能を有する呼吸情報生成手段に相当し、ユーザーの睡眠状態や呼吸状態を解析する機能を有し、睡眠判定手段34および呼吸判定手段36を備える。
また、図3に示すように、呼吸判定装置10は、A/D回路150、CPU(Central Processing Unit)154、ROM(Read Only Memory)156、通信回路158、液晶表示回路162、RAM(Random Access Memory)164およびフラッシュメモリー166を備える。これらのハードウェアはバス168を介して接続され、一種のコンピューターとして機能する。更に、アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D回路150には、脈波センサー170と、体動センサー175と、が接続されている。また、液晶表示回路162には、液晶パネル180が接続されている。
Further, the template generation means 24 corresponds to a determination reference generation means having a determination reference generation function, and has a function of generating a determination reference (template) for determining breathing stop, an operation instruction means 26, an effective determination means. 28 and a template setting means 30. The sleep state analysis unit 32 corresponds to a respiratory information generation unit having a respiratory information generation function, has a function of analyzing a user's sleep state and respiratory state, and includes a sleep determination unit 34 and a breath determination unit 36.
As shown in FIG. 3, the breath determination apparatus 10 includes an A / D circuit 150, a CPU (Central Processing Unit) 154, a ROM (Read Only Memory) 156, a communication circuit 158, a liquid crystal display circuit 162, a RAM (Random Access). Memory) 164 and flash memory 166. These pieces of hardware are connected via a bus 168 and function as a kind of computer. Further, a pulse wave sensor 170 and a body motion sensor 175 are connected to the A / D circuit 150 that converts an analog signal into a digital signal. A liquid crystal panel 180 is connected to the liquid crystal display circuit 162.

図1に示した各機能部は、図3に示したハードウェアと、ROM156、RAM164およびフラッシュメモリー166に記憶されたソフトウェアと、が協働することにより各機能を実現している。
生体情報検出手段40は、脈波検出機能を有し、呼吸判定装置10を装着したユーザーの脈波を示す脈波信号を検出し、検出した脈波信号に基づく脈波情報を制御手段20に送る。
本実施形態1では、脈波信号は脈波センサー170が検出する。脈波センサー170は、光電脈波センサー及びその原理に基づく脈波センサーであり、本体部12の裏面、即ち、手首BDと対向する側に埋設されている。脈波センサー170は、図示は略すが、LED等の光源と、光源の出力光が、ユーザーの手首BDの血管で反射して生じる反射光を受光して脈波信号に応じた電気信号に変換する機能と、電気信号を増幅する機能等を備えている。
Each function unit illustrated in FIG. 1 realizes each function by the cooperation of the hardware illustrated in FIG. 3 and the software stored in the ROM 156, the RAM 164, and the flash memory 166.
The biological information detection means 40 has a pulse wave detection function, detects a pulse wave signal indicating the pulse wave of the user wearing the respiration determination device 10, and sends the pulse wave information based on the detected pulse wave signal to the control means 20. send.
In the first embodiment, the pulse wave signal is detected by the pulse wave sensor 170. The pulse wave sensor 170 is a photoelectric pulse wave sensor and a pulse wave sensor based on the principle thereof, and is embedded on the back surface of the main body 12, that is, on the side facing the wrist BD. Although not shown, the pulse wave sensor 170 receives light reflected from the light source such as an LED and the light output from the light source by the blood vessel of the user's wrist BD and converts it into an electrical signal corresponding to the pulse wave signal. And a function of amplifying an electric signal.

体動検出手段42は、呼吸判定装置10を手首BDに装着したユーザーの体動を示す体動信号を検出し、検出した体動信号に基づく体動情報を制御手段20に送る。
本実施形態1では、体動信号は体動センサー175が検出する。体動センサー175は、加速度センサーやジャイロセンサーを想定し、ユーザーの体動を検出し、体動に由来する電気信号を出力する機能を備える。
脈波センサー170や体動センサー175が出力する電気信号は、A/D回路150でデジタル信号に変換され、CPU154やフラッシュメモリー166に送られる。
操作手段44は、ユーザーが呼吸判定装置10を操作するための機能を有する。本実施形態1では、本体部12の側部に設けられた操作ボタン45A,45Bを想定する。
The body motion detection unit 42 detects a body motion signal indicating the body motion of the user who wears the respiratory determination device 10 on the wrist BD, and sends body motion information based on the detected body motion signal to the control unit 20.
In the first embodiment, the body motion signal is detected by the body motion sensor 175. The body motion sensor 175 is assumed to be an acceleration sensor or a gyro sensor, and has a function of detecting a user's body motion and outputting an electrical signal derived from the body motion.
The electrical signals output from the pulse wave sensor 170 and the body motion sensor 175 are converted into digital signals by the A / D circuit 150 and sent to the CPU 154 and the flash memory 166.
The operation means 44 has a function for the user to operate the breath determination apparatus 10. In the first embodiment, operation buttons 45A and 45B provided on the side of the main body 12 are assumed.

報知手段46は、報知機能を有し、呼吸判定装置10がユーザーに対して報知する機能を有する。本実施形態1では、本体部12の表面、即ち、呼吸判定装置10を手首BDに装着した場合にユーザーが視認可能な側に埋設された表示部47を想定する。この表示部47には液晶パネル180が実装されており、ユーザーは液晶パネル180に表示される種々の情報を視認できる。
尚、報知手段46は、表示部47での表示には限定されるものではなく、例えば、スピーカーやブザー等が呼吸判定装置10に実装され、音声等の鳴動や振動によりユーザーに報知する態様も想定できる。
The notification means 46 has a notification function and a function that the breath determination apparatus 10 notifies the user. In the first embodiment, it is assumed that the display unit 47 is embedded on the surface of the main body 12, that is, on the side that can be visually recognized by the user when the respiratory determination device 10 is attached to the wrist BD. A liquid crystal panel 180 is mounted on the display unit 47, and the user can visually recognize various information displayed on the liquid crystal panel 180.
The notification unit 46 is not limited to display on the display unit 47. For example, a speaker, a buzzer, or the like is mounted on the breathing determination device 10, and a mode of notifying the user by sound or vibration of voice or the like is also possible. Can be assumed.

通信手段48は、外部の情報装置と種々の情報を授受する機能を有する。本実施形態1では、呼吸判定装置10に実装された通信回路158が、例えば、WiFi(登録商標)や、Bluetooth(登録商標)のような近距離無線通信規格のプロトコルに従い、無線を介して通信する。例えば、通信手段48は、呼吸判定装置10が判定した睡眠状態の情報を外部の情報処理端末やサーバー等に送信する態様が想定できる。
記憶手段50は、RAM164やフラッシュメモリー166を想定し、制御手段20が処理した種々のデータを記憶する機能を有する。
脈拍間隔算出手段22は、テンプレート生成手段24および睡眠状態解析手段32からの動作指示に基づいて、生体情報検出手段40が出力する脈波情報から時間経過に伴い変化する脈波信号の極値を抽出し、抽出した極値間の時間間隔、即ち、脈波の周期を示す脈拍間隔を算出する。算出した脈拍間隔は、算出を開始してから経過した時間情報と関連付けて記憶手段50に順次記憶する。
The communication means 48 has a function of exchanging various information with an external information device. In the first embodiment, the communication circuit 158 implemented in the respiration determining device 10 communicates via wireless according to a short-range wireless communication standard protocol such as WiFi (registered trademark) or Bluetooth (registered trademark). To do. For example, the communication means 48 can assume a mode in which the sleep state information determined by the respiration determination device 10 is transmitted to an external information processing terminal, server, or the like.
The storage unit 50 has a function of storing various data processed by the control unit 20 assuming the RAM 164 and the flash memory 166.
Based on the operation instructions from the template generation unit 24 and the sleep state analysis unit 32, the pulse interval calculation unit 22 calculates the extreme value of the pulse wave signal that changes with the passage of time from the pulse wave information output from the biological information detection unit 40. The time interval between the extracted extreme values, that is, the pulse interval indicating the period of the pulse wave is calculated. The calculated pulse interval is sequentially stored in the storage means 50 in association with time information that has elapsed since the calculation was started.

動作指示手段26は、テンプレートを生成する場合、覚醒中のユーザーに対して所定の動作指示を行う機能を有する。所定の動作指示は、例えば、安静状態において5秒間や10秒間の所定時間に亘る呼吸停止指示や呼吸指示であり、動作指示手段26は、制御手段20からの指示に基づいて、ユーザーに対する動作指示を報知手段46から報知する。また、動作指示手段26は、テンプレートを生成する場合、脈拍間隔算出手段22に対して脈拍間隔の算出を指示する。
有効判定手段28は、テンプレートを生成する場合、動作指示手段26が指示した動作状態において算出した脈拍間隔が有効であるか、否かを判定する。本実施形態1では、体動検出手段42が出力する体動情報を解析し、動作指示手段26が指示した動作状態において所定基準を超える体動、即ち、非安静状態を検知した場合や、呼吸停止前の脈拍数の変動が所定範囲を超える場合、脈拍間隔の算出は無効であると判定する。
The operation instruction means 26 has a function of giving a predetermined operation instruction to an awakening user when generating a template. The predetermined operation instruction is, for example, a breathing stop instruction or a breathing instruction over a predetermined time of 5 seconds or 10 seconds in a resting state, and the operation instruction unit 26 performs an operation instruction to the user based on an instruction from the control unit 20. Is notified from the notification means 46. Further, when generating the template, the operation instruction unit 26 instructs the pulse interval calculation unit 22 to calculate the pulse interval.
When the template is generated, the validity determination unit 28 determines whether or not the pulse interval calculated in the operation state instructed by the operation instruction unit 26 is valid. In the first embodiment, body motion information output by the body motion detection unit 42 is analyzed, and when a body motion exceeding a predetermined standard in the motion state instructed by the motion instruction unit 26, that is, when a non-resting state is detected, When the fluctuation of the pulse rate before the stop exceeds a predetermined range, it is determined that the calculation of the pulse interval is invalid.

有効判定手段28は、脈拍間隔の算出に対して無効を判定した場合、ユーザーに対して脈拍間隔を正しく算出できない旨の情報を報知手段46から報知する。
テンプレート設定手段30は、動作指示手段26が指示した動作状態において算出した脈拍間隔に基づいて、テンプレートを設定する。
ここで、テンプレートの設定に関して図4および図5を参照して説明する。図4は、テンプレートを説明するための脈拍間隔の出力例である。下段は、時刻経過に伴うユーザーの呼吸状態の変化を示し、上段は、下段における時刻の経過に合わせて算出したユーザーの脈拍間隔の変化を示している。また、図5は、複数の呼吸停止時間に対応するテンプレートを設定する場合、動作指示手段26が表示部47に表示する画面の遷移を示す図であり、判定基準生成工程を示している。
When the validity determination unit 28 determines invalidity for the calculation of the pulse interval, the notification unit 46 notifies the user that the pulse interval cannot be calculated correctly.
The template setting unit 30 sets a template based on the pulse interval calculated in the operation state instructed by the operation instruction unit 26.
Here, template setting will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. FIG. 4 is an output example of a pulse interval for explaining the template. The lower row shows changes in the user's respiratory state over time, and the upper row shows changes in the user's pulse interval calculated in accordance with the passage of time in the lower row. FIG. 5 is a diagram showing the transition of the screen displayed on the display unit 47 by the operation instruction means 26 when setting templates corresponding to a plurality of breathing stop times, and shows a determination criterion generation step.

図5に示すように、テンプレートを設定する処理が開始されると、生体情報検出手段40が脈波信号を検出する脈波検出工程が実行され、動作指示手段26は、通常画面60Aに替えて呼吸停止を予告する予告画面60Bを表示部47に表示し(時刻t1)、通常の呼吸状態を指示する。また、脈拍間隔算出手段22は、テンプレート生成手段24からの動作開始指示を受け、算出した脈拍間隔を記憶手段50に順次記憶する。
時刻t2において、動作指示手段26は、5秒間の呼吸停止を指示する呼吸停止指示画面60Cを表示部47に表示する。
時刻t2から5秒経過した時刻t3において、動作指示手段26は、呼吸再開を指示する呼吸再開指示画面60Dを表示部47に表示する。
As shown in FIG. 5, when the process of setting a template is started, a pulse wave detection step in which the biological information detection means 40 detects a pulse wave signal is executed, and the operation instruction means 26 is replaced with the normal screen 60A. A notice screen 60B for announcing the stoppage of breathing is displayed on the display unit 47 (time t1), and a normal breathing state is instructed. The pulse interval calculation unit 22 receives an operation start instruction from the template generation unit 24 and sequentially stores the calculated pulse intervals in the storage unit 50.
At time t <b> 2, the operation instruction unit 26 displays on the display unit 47 a breathing stop instruction screen 60 </ b> C that instructs to stop breathing for 5 seconds.
At time t3 when 5 seconds have elapsed from time t2, the operation instruction unit 26 displays a respiration resumption instruction screen 60D instructing resumption of respiration on the display unit 47.

脈拍間隔算出手段22は、呼吸を再開した後、所定時間が経過するまで脈拍間隔の記憶を継続し、時刻t5において脈拍間隔の記憶を終了する。一連の処理で記憶した脈拍間隔の情報は、5秒間の呼吸停止に伴う脈拍間隔の変動として記憶される。
続いて、動作指示手段26は、10秒間の呼吸停止に伴う脈拍間隔の変動を取得する。即ち、動作指示手段26は、呼吸停止を予告する予告画面60Eを表示部47に表示し、通常の呼吸状態を指示する。また、脈拍間隔算出手段22は、算出した脈拍間隔を記憶手段50に順次記憶する。
続いて、動作指示手段26は、10秒間の呼吸停止を指示する呼吸停止指示画面60Fを表示部47に表示する。
The pulse interval calculation means 22 continues storing the pulse interval until a predetermined time elapses after resuming breathing, and ends the storage of the pulse interval at time t5. The information of the pulse interval memorized by a series of processings is memorized as change of the pulse interval accompanying the breathing stop for 5 seconds.
Subsequently, the operation instruction unit 26 acquires the fluctuation of the pulse interval associated with the breathing stop for 10 seconds. That is, the operation instruction unit 26 displays a notice screen 60E for notifying the stop of breathing on the display unit 47 and instructs a normal breathing state. Further, the pulse interval calculation unit 22 sequentially stores the calculated pulse intervals in the storage unit 50.
Subsequently, the operation instruction unit 26 displays a breath stop instruction screen 60 </ b> F on the display unit 47 for instructing to stop breathing for 10 seconds.

続いて、10秒経過した後、動作指示手段26は、呼吸再開を指示する呼吸再開指示画面60Gを表示部47に表示する。
脈拍間隔算出手段22は、呼吸を再開した後、所定時間が経過するまで脈拍間隔の記憶を継続し、脈拍間隔の記憶を終了する。一連の処理で記憶した脈拍間隔の情報は、10秒間の呼吸停止に伴う脈拍間隔の変動として記憶される。
テンプレート生成手段24は、一連の処理中に有効判定手段28が脈拍間隔の算出の無効を判定しなかった場合、テンプレートを設定するための計測が終了したことを示す終了画面60Hを表示部47に表示する。
続いて、テンプレート設定手段30は、記憶手段50に記憶した脈拍間隔の解析を開始する。最初に、テンプレート設定手段30は、呼吸を再開した時刻を起点とする脈拍間隔の変化、即ち、呼吸再開時に体内の血中酸素飽和濃度が補充されるべく脈拍間隔が急激に低下する現象に着目する。
Subsequently, after 10 seconds have elapsed, the operation instruction unit 26 displays a respiration resumption instruction screen 60 </ b> G for instructing resumption of respiration on the display unit 47.
The pulse interval calculation means 22 continues storing the pulse interval until a predetermined time elapses after resuming breathing, and ends the storage of the pulse interval. The information of the pulse interval memorized by a series of processings is memorized as change of the pulse interval accompanying 10 seconds of breathing stop.
If the validity determination means 28 does not determine invalidity of the pulse interval calculation during a series of processing, the template generation means 24 displays an end screen 60H on the display unit 47 indicating that the measurement for setting the template has ended. indicate.
Subsequently, the template setting unit 30 starts analyzing the pulse interval stored in the storage unit 50. First, the template setting means 30 pays attention to a change in the pulse interval starting from the time when respiration is resumed, that is, a phenomenon in which the pulse interval rapidly decreases so that the blood oxygen saturation concentration in the body is replenished when resuming respiration. To do.

本実施形態1では、テンプレート設定手段30は、5秒間、10秒間、20秒間のような複数の異なる一定時間を呼吸停止時間に設定し、呼吸再開後に時間変動に伴い現れる変動量、即ち、脈拍間隔の低下値IP、および、低下した脈拍間隔が呼吸再開時における脈拍間隔に復元するまでの復帰所要時間DWをそれぞれ取得し、これらをテンプレートとして決定する。即ち、テンプレートは、脈拍間隔の低下値IPおよび復帰所要時間DWを規定している。テンプレート設定手段30は、このように決定したテンプレートを記憶手段50に記憶する。尚、脈拍間隔の低下値IPは、脈拍間隔の平均値からの変化値を示す。
また、テンプレートは、上記した呼吸再開時における脈拍間隔の低下値IPおよび復帰所要時間DWに限定されず、呼吸停止時DSにおける脈拍間隔の変化特性を更に含めてテンプレートを設定しても良く、更に、呼吸停止前の所定時間DBにおける脈拍間隔の変化特性を含めてテンプレートを設定しても良い。
In the first embodiment, the template setting unit 30 sets a plurality of different fixed times, such as 5 seconds, 10 seconds, and 20 seconds, as the respiratory stop time, and the amount of fluctuation that appears with the time fluctuation after resuming breathing, that is, the pulse The decrease value IP of the interval and the return required time DW until the decreased pulse interval is restored to the pulse interval at the time of resumption of breathing are respectively acquired and determined as templates. That is, the template defines the pulse interval decrease value IP and the return required time DW. The template setting unit 30 stores the template thus determined in the storage unit 50. The pulse interval decrease value IP indicates a change value from the average value of the pulse interval.
In addition, the template is not limited to the above-described decrease value IP of the pulse interval at the time of resuming breathing and the required recovery time DW, and the template may further include a change characteristic of the pulse interval at the time of breathing stop DS. A template may be set including the change characteristics of the pulse interval in the predetermined time DB before stopping breathing.

テンプレート設定手段30は、テンプレートが正しく設定できた場合、報知手段46を介してユーザーに報知する。また、テンプレート設定手段30は、テンプレートが正しく設定できない場合、ユーザーにテンプレートの再生成処理を要求しても良い。
また、記憶手段50に記憶されたテンプレートは、ユーザー毎に管理されても良く、また、所定の期間に亘り有効なテンプレートとして記憶されても良い。
図1に戻り、睡眠判定手段34は、睡眠中の呼吸判定を行うように指示されている場合、生体情報検出手段40が出力する脈波信号や、体動検出手段42が出力する体動信号に基づいて、ユーザーが睡眠状態であるか、否かを判定する。
脈波信号や体動信号を解析して、睡眠状態であるか、または、覚醒状態であるかを判定するための方法は、例えば、特開2005−198829号公報に公開されている技術を適用できる。
The template setting unit 30 notifies the user via the notification unit 46 when the template is correctly set. Moreover, the template setting means 30 may request the user to regenerate the template when the template cannot be set correctly.
Moreover, the template memorize | stored in the memory | storage means 50 may be managed for every user, and may be memorize | stored as a template effective over a predetermined period.
Returning to FIG. 1, when the sleep determination unit 34 is instructed to perform a breath determination during sleep, the pulse wave signal output from the biological information detection unit 40 or the body movement signal output from the body movement detection unit 42. Based on the above, it is determined whether or not the user is in a sleep state.
For example, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-198829 is applied as a method for analyzing a pulse wave signal or a body motion signal to determine whether it is a sleep state or an awake state. it can.

睡眠判定手段34は、ユーザーが睡眠状態であると判定した場合、脈拍間隔算出手段22に対して脈拍間隔の算出を指示する。また、睡眠判定手段34は、ユーザーが睡眠状態から覚醒状態に遷移したと判定した場合、脈拍間隔算出手段22に対して脈拍間隔の算出終了を指示する。
呼吸判定手段36は、記憶手段50に記憶した脈拍間隔とテンプレートと、を読み出し、脈拍間隔の変動パターンがテンプレートと合致する箇所を探索することにより、睡眠中における無呼吸状態(呼吸停止状態)の出現を判定する。
When it is determined that the user is in the sleep state, the sleep determination unit 34 instructs the pulse interval calculation unit 22 to calculate the pulse interval. In addition, when it is determined that the user has transitioned from the sleep state to the awake state, the sleep determination unit 34 instructs the pulse interval calculation unit 22 to end the calculation of the pulse interval.
The breath determination unit 36 reads out the pulse interval and the template stored in the storage unit 50, and searches for a portion where the fluctuation pattern of the pulse interval matches the template, so that the apnea state (respiration stop state) during sleep can be obtained. Determine the appearance.

ここで、睡眠中における睡眠状態の判定に関して、図6および図7を参照して説明する。図6は、睡眠中に記憶された脈拍間隔を時間の経過に応じて表示した一例である。また、図7は、ユーザーが呼吸判定装置10を装着してテンプレートを設定し、就寝する場合の画面遷移の一例を示す。
ユーザーが睡眠判定を指示すると、睡眠状態解析手段32は通常画面70Aを表示部47に表示する。
睡眠判定手段34がユーザーの入眠を判定すると、睡眠状態解析手段32は睡眠状態画面70Bを表示部47に表示する。ここで、睡眠中に検出した脈波信号を解析して呼吸停止状態の出現を判定し、判定した結果に基づいて呼吸情報を生成する呼吸情報生成工程が実行される。
Here, the determination of the sleep state during sleep will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is an example in which the pulse interval stored during sleep is displayed as time elapses. FIG. 7 shows an example of screen transition when the user wears the breathing determination apparatus 10 to set a template and goes to bed.
When the user instructs sleep determination, the sleep state analysis unit 32 displays the normal screen 70 </ b> A on the display unit 47.
When the sleep determination unit 34 determines the user's sleep, the sleep state analysis unit 32 displays the sleep state screen 70 </ b> B on the display unit 47. Here, a respiratory information generation step is performed in which a pulse wave signal detected during sleep is analyzed to determine the appearance of a respiratory stop state, and respiratory information is generated based on the determined result.

その後、睡眠判定手段34がユーザーの覚醒を判定すると、睡眠状態解析手段32は覚醒状態画面70Cを表示部47に表示する。
この後、呼吸判定手段36は、時間の経過に従い変動する脈拍間隔の解析を開始し、テンプレートと合致する箇所を抽出する。
本実施形態1では、呼吸判定手段36は、最初に、脈拍間隔の低下値が低下値IPと所定範囲内で近似する着目箇所を抽出し、次に、抽出した着目箇所において復帰するまでの所要時間と、復帰所要時間DWと、が所定範囲内で近似するか、否かを判定するが、これには限定されない。呼吸判定手段36は、このようにして得られた判定結果に基づいて、着目箇所が無呼吸状態を示しているか、否かを判定する。
Thereafter, when the sleep determination unit 34 determines the user's awakening, the sleep state analyzing unit 32 displays the awakening state screen 70 </ b> C on the display unit 47.
Thereafter, the breath determination unit 36 starts to analyze the pulse interval that fluctuates over time, and extracts a portion that matches the template.
In the first embodiment, the breath determination unit 36 first extracts a point of interest in which the decrease value of the pulse interval approximates the decrease value IP within a predetermined range, and then the required time until returning at the extracted point of interest. It is determined whether or not the time and the return required time DW are approximated within a predetermined range, but the present invention is not limited to this. The breath determination means 36 determines whether or not the point of interest indicates an apnea state based on the determination result thus obtained.

例えば、図6においては、脈拍間隔の変動パターンの中から、NB1〜NB4の4箇所が無呼吸状態であると判定される。呼吸判定手段36は、無呼吸状態であると判定した箇所の情報を記憶手段50に記憶する。
睡眠状態解析手段32は、呼吸判定手段36が脈拍間隔の解析を終了した場合、記憶手段50に記憶した無呼吸状態の箇所の情報に基づいて解析結果(呼吸情報)を作成し、作成した解析結果を示す解析画面70Dを表示部47に表示する報知工程が実行される。
本実施形態1では、解析結果は、無呼吸状態が出現した出現回数、無呼吸状態の累積時間(継続時間)や、1時間あたりに無呼吸状態が発生した平均回数(AHI)等を想定する。
For example, in FIG. 6, it is determined that four locations NB1 to NB4 are in an apnea state from the variation pattern of the pulse interval. The breath determination unit 36 stores information on the location determined to be an apnea state in the storage unit 50.
When the breath determination unit 36 ends the analysis of the pulse interval, the sleep state analysis unit 32 creates an analysis result (respiration information) based on the information on the apnea state stored in the storage unit 50, and the created analysis. A notification process for displaying the analysis screen 70D showing the result on the display unit 47 is executed.
In the first embodiment, the analysis result assumes the number of appearances of apnea, the accumulated time (duration) of the apnea, the average number of occurrence of the apnea per hour (AHI), and the like. .

尚、本実施形態1では、ユーザーが覚醒した状態で、睡眠状態における呼吸状態を解析したが、睡眠中にリアルタイムで解析する態様も想定できる。   In the first embodiment, the respiratory state in the sleep state is analyzed in the state where the user has awakened, but an aspect in which the analysis is performed in real time during sleep can be assumed.

以上述べた実施形態1によれば、以下のような効果を奏する。
(1)睡眠時の呼吸状態を脈波に基づいて判定するため、睡眠時の無呼吸状態の出現を容易かつ安価に取得できる。
(2)無呼吸状態を検出するためのテンプレートは、ユーザー毎に複数の呼吸停止時間に基づいて設定されるため、個人差を除外して睡眠中の無呼吸状態を精度良く判定できる。
According to Embodiment 1 described above, there exist the following effects.
(1) Since the respiratory state during sleep is determined based on the pulse wave, the appearance of the apnea state during sleep can be acquired easily and inexpensively.
(2) Since the template for detecting an apnea state is set for each user based on a plurality of breathing stop times, the apnea state during sleep can be accurately determined by excluding individual differences.

(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2について、図8を参照して説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同じ部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
実施形態1では、呼吸判定装置10は、脈波の検出から睡眠時の無呼吸判定までを単独で行ったが、本実施形態2では、呼吸判定装置10と、情報処理装置100と、が分業する判定システム5を構成する。
ここで、情報処理装置100は、スマートフォンのような高機能携帯型電子機器でも良いし、ネットワーク上のサーバー装置でも良く、呼吸判定装置10と有線あるいは無線により、直接あるいは間接的に通信が可能であり、呼吸判定装置10から取得した情報に基づいて、呼吸判定を行う装置であればよい。
本実施形態では、説明を単純化するために、この判定システム5は、呼吸判定装置10と、情報処理装置100とが、ネットワーク120を介して通信により接続された判定システム5を例示する。
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. In the following description, the same parts as those already described are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In the first embodiment, the breath determination apparatus 10 performs the steps from the detection of the pulse wave to the apnea determination during sleep alone. However, in the second embodiment, the breath determination apparatus 10 and the information processing apparatus 100 are divided. The determination system 5 is configured.
Here, the information processing apparatus 100 may be a high-functional portable electronic device such as a smartphone or a server device on a network, and can directly or indirectly communicate with the breath determination apparatus 10 by wire or wireless. Yes, any device that performs breathing determination based on information acquired from the breathing determination device 10 may be used.
In this embodiment, in order to simplify the description, the determination system 5 exemplifies the determination system 5 in which the breath determination apparatus 10 and the information processing apparatus 100 are connected via a network 120 by communication.

情報処理装置100は、ネットワーク120と通信する通信手段102、記憶手段50および制御手段110を備える。制御手段110は、テンプレート設定手段30および呼吸判定手段36を備える。
この判定システム5でテンプレートを生成する場合、呼吸判定装置10は、テンプレートを生成するための動作指示と、算出した脈拍間隔の有効判定を行い、テンプレートの設定は情報処理装置100のテンプレート設定手段30が行う。テンプレート設定手段30が設定したテンプレートは記憶手段50に記憶される。
また、この判定システム5で睡眠状態を解析する場合、呼吸判定装置10は、ユーザーの睡眠判定を行い、無呼吸状態の判定は情報処理装置100の呼吸判定手段36が行う。睡眠時における呼吸状態の解析結果は、情報処理装置100から呼吸判定装置10に送信され、表示部47に表示される。
The information processing apparatus 100 includes a communication unit 102 that communicates with a network 120, a storage unit 50, and a control unit 110. The control unit 110 includes a template setting unit 30 and a breath determination unit 36.
When the determination system 5 generates a template, the breath determination apparatus 10 performs an operation instruction for generating a template and determines whether the calculated pulse interval is valid. The template is set by the template setting unit 30 of the information processing apparatus 100. Do. The template set by the template setting unit 30 is stored in the storage unit 50.
When the sleep state is analyzed by the determination system 5, the respiration determination device 10 determines the user's sleep, and the respiration determination unit 36 of the information processing device 100 determines the apnea state. The analysis result of the respiratory state during sleep is transmitted from the information processing apparatus 100 to the respiratory determination apparatus 10 and displayed on the display unit 47.

尚、制御手段20の各機能部は、情報処理装置100、即ち、スマートフォンやサーバー装置が具備する態様も想定できる。また、報知手段46の1つである表示部47は、更に、情報処理装置100にあっても良い。   In addition, the function unit of the control unit 20 can also be assumed to be an aspect of the information processing apparatus 100, that is, a smartphone or a server apparatus. In addition, the display unit 47 that is one of the notification units 46 may be provided in the information processing apparatus 100.

以上述べた実施形態2によれば、実施形態1で述べた効果に加えて、以下のような効果を奏する。
(3)情報処理装置100がテンプレートの設定処理や呼吸判定処理を担当するため、呼吸判定装置10で処理する処理量が軽減し、呼吸判定装置10の小型化や軽量化を図れる。
According to the second embodiment described above, in addition to the effects described in the first embodiment, the following effects can be obtained.
(3) Since the information processing apparatus 100 takes charge of the template setting process and the breath determination process, the processing amount processed by the breath determination apparatus 10 can be reduced, and the breath determination apparatus 10 can be reduced in size and weight.

本発明の実施形態について、図面を参照して説明したが、具体的な構成は、この実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、呼吸判定装置10は、テンプレートを生成する場合に、呼吸停止の指示に従ったか、否かを判定するためのデバイスを備えても良い。このようなデバイスは、熱電対やサーミスタを利用した流量センサー、気圧センサー、マイクロフォン等が想定できる。
また、呼吸判定装置10は、赤色光と赤外光とを使用してSpO2を検出し、血中の酸素濃度の低下を検知する機能を採用することにより、より高精度に無呼吸状態を検出する態様も想定できる。
Although the embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention. For example, the breath determination apparatus 10 may include a device for determining whether or not an instruction to stop breathing is followed when generating a template. As such a device, a flow sensor, a pressure sensor, a microphone, or the like using a thermocouple or a thermistor can be assumed.
In addition, the breath determination apparatus 10 detects SpO 2 using red light and infrared light, and adopts a function of detecting a decrease in the oxygen concentration in the blood, so that the apnea state can be more accurately detected. A mode of detection can also be assumed.

また、テンプレートは、脈拍間隔が時間経過に伴い変動する変動波形、または、その変動波形を周波数解析した結果に基づいて決定されても良い。
また、生体情報検出手段40は、心電波形検出機能を有し、図5のような処理を実行することで、呼吸判定しても良い。
また、図1に示した制御手段20、および図8に示した制御手段110の各機能部は、前述したハードウェアと、例えば、呼吸判定プログラムのようなソフトウェアとの協働により実現される機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。従って、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。
また、ソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。また、他の各部の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
Further, the template may be determined based on a fluctuation waveform in which the pulse interval changes with time, or a result of frequency analysis of the fluctuation waveform.
Moreover, the biological information detection means 40 has an electrocardiogram waveform detection function, and may perform a breathing determination by executing a process as shown in FIG.
Moreover, each function part of the control means 20 shown in FIG. 1 and the control means 110 shown in FIG. 8 is a function implement | achieved by cooperation with the hardware mentioned above and software, for example, a breath determination program, for example. The specific configuration is not particularly limited. Therefore, it is not always necessary to mount hardware corresponding to each function unit individually, and it is of course possible to realize a function of a plurality of function units by one processor executing a program.
Also, some of the functions realized by software may be realized by hardware, or some of the functions realized by hardware may be realized by software. In addition, specific detailed configurations of other parts can be arbitrarily changed without departing from the gist of the present invention.

5…判定システム、10…呼吸判定装置、12…本体部、14…ベルト、20…制御手段、22…脈拍間隔算出手段、24…テンプレート生成手段、26…動作指示手段、28…有効判定手段、30…テンプレート設定手段、32…睡眠状態解析手段、34…睡眠判定手段、36…呼吸判定手段、40…生体情報検出手段、42…体動検出手段、44…操作手段、45A,45B…操作ボタン、46…報知手段、47…表示部、48…通信手段、50…記憶手段、60A…通常画面、60B…予告画面、60C…呼吸停止指示画面、60D…呼吸再開指示画面、60E…予告画面、60F…呼吸停止指示画面、60G…呼吸再開指示画面、60H…終了画面、70A…通常画面、70B…睡眠状態画面、70C…覚醒状態画面、70D…解析画面、100…情報処理装置、102…通信手段、110…制御手段、120…ネットワーク、150…A/D回路、154…CPU、156…ROM、158…通信回路、162…液晶表示回路、164…RAM、166…フラッシュメモリー、168…バス、170…脈波センサー、175…体動センサー、180…液晶パネル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Determination system, 10 ... Respiration determination apparatus, 12 ... Main-body part, 14 ... Belt, 20 ... Control means, 22 ... Pulse interval calculation means, 24 ... Template generation means, 26 ... Operation instruction means, 28 ... Validity determination means, DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Template setting means, 32 ... Sleep state analysis means, 34 ... Sleep determination means, 36 ... Respiration determination means, 40 ... Biological information detection means, 42 ... Body motion detection means, 44 ... Operation means, 45A, 45B ... Operation button 46 ... notification unit, 47 ... display unit, 48 ... communication unit, 50 ... storage unit, 60A ... normal screen, 60B ... notification screen, 60C ... breathing stop instruction screen, 60D ... respiration resumption instruction screen, 60E ... notification screen, 60F ... Respiration stop instruction screen, 60G ... Respiration resumption instruction screen, 60H ... End screen, 70A ... Normal screen, 70B ... Sleep state screen, 70C ... Awake state screen, 70D ... Analysis 100: Information processing apparatus, 102: Communication means, 110: Control means, 120 ... Network, 150 ... A / D circuit, 154 ... CPU, 156 ... ROM, 158 ... Communication circuit, 162 ... Liquid crystal display circuit, 164 ... RAM, 166, flash memory, 168, bus, 170, pulse wave sensor, 175, body motion sensor, 180, liquid crystal panel.

Claims (14)

脈波信号を検出する脈波検出手段と、
前記脈波検出手段が検出した前記脈波信号に基づいて睡眠時における呼吸状態を解析し、解析結果に基づいて睡眠時の呼吸状態を示す呼吸情報を生成する解析手段と、を備え、
前記解析手段は、覚醒中に呼吸を所定時間に亘り停止させて、前記呼吸を再開させた場合に検出した前記脈波信号に基づいて呼吸停止を判定するための判定基準を設定し、前記判定基準と、睡眠中に検出した前記脈波信号に基づいて前記呼吸情報を生成することを特徴とする呼吸判定装置。
Pulse wave detection means for detecting a pulse wave signal;
Analyzing the respiratory state during sleep based on the pulse wave signal detected by the pulse wave detecting unit, and generating respiratory information indicating the respiratory state during sleep based on the analysis result,
The analysis means sets a determination criterion for determining breathing stop based on the pulse wave signal detected when the breathing is stopped for a predetermined time during awakening and the breathing is resumed. A respiration determination device that generates the respiration information based on a reference and the pulse wave signal detected during sleep.
請求項1に記載の呼吸判定装置において、
前記解析手段は、前記呼吸を再開したときに検出された前記脈波信号から算出された脈拍間隔に基づいて前記判定基準を決定することを特徴とする呼吸判定装置。
In the respiratory determination device according to claim 1,
The respiration determination device, wherein the analysis means determines the determination criterion based on a pulse interval calculated from the pulse wave signal detected when the respiration is resumed.
請求項2に記載の呼吸判定装置において、
前記判定基準は、前記呼吸を再開したときの前記脈拍間隔を基準値とし、前記脈拍間隔が時間経過に伴い変動する変動量、および、変動した前記脈拍間隔が前記基準値に復元するまでに要する時間情報に基づいて決定されることを特徴とする呼吸判定装置。
In the respiratory determination device according to claim 2,
The determination criterion is based on the pulse interval when the breathing is resumed as a reference value, and the amount of fluctuation that the pulse interval varies with time, and the fluctuation pulse interval required to restore the reference value. A respiration determination device characterized by being determined based on time information.
請求項2に記載の呼吸判定装置において、
前記判定基準は、前記脈拍間隔が時間経過に伴い変動する変動波形、または、前記変動波形を周波数解析した結果に基づいて決定されることを特徴とする呼吸判定装置。
In the respiratory determination device according to claim 2,
The determination criterion is determined based on a fluctuation waveform in which the pulse interval varies with time, or a result of frequency analysis of the fluctuation waveform.
請求項1に記載の呼吸判定装置において、
前記解析手段は、呼吸停止中および呼吸再開以降に検出する前記脈波信号から脈拍間隔を算出し、算出した前記脈拍間隔に基づいて前記判定基準を決定することを特徴とする呼吸判定装置。
In the respiratory determination device according to claim 1,
The respiration determination device, wherein the analysis means calculates a pulse interval from the pulse wave signal detected during respiration stop and after resumption of respiration, and determines the determination criterion based on the calculated pulse interval.
請求項1に記載の呼吸判定装置において、
前記解析手段は、呼吸停止前、呼吸停止中および呼吸再開以降に検出する前記脈波信号から脈拍間隔を算出し、算出した前記脈拍間隔に基づいて前記判定基準を決定することを特徴とする呼吸判定装置。
In the respiratory determination device according to claim 1,
The analyzing means calculates a pulse interval from the pulse wave signal detected before breathing is stopped, during breathing is stopped, and after breathing is resumed, and the determination criterion is determined based on the calculated pulse interval. Judgment device.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の呼吸判定装置において、
前記所定時間は複数の期間であり、
前記解析手段は、前記複数の期間のうち少なくとも1つに基づいて前記判定基準を生成することを特徴とする呼吸判定装置。
In the respiratory determination device according to any one of claims 1 to 6,
The predetermined time is a plurality of periods;
The respiration determination device, wherein the analysis unit generates the determination criterion based on at least one of the plurality of periods.
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の呼吸判定装置において、
前記呼吸情報を報知する報知手段を備え、
前記報知手段は、前記判定基準を報知することを特徴とする呼吸判定装置。
The respiratory determination apparatus according to any one of claims 1 to 7,
Informing means for informing the breathing information,
The said notification means alert | reports the said determination criteria, The respiration determination apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項2乃至8のいずれか1項に記載の呼吸判定装置において、
前記解析手段は、睡眠時に検出した前記脈波信号から前記脈拍間隔が時間経過に伴う変動パターンを算出し、前記変動パターンにおいて前記判定基準が合致する場合、前記呼吸停止状態であると判定することを特徴とする呼吸判定装置。
In the respiratory determination device according to any one of claims 2 to 8,
The analysis means calculates a variation pattern of the pulse interval over time from the pulse wave signal detected during sleep, and determines that the respiratory stop state is satisfied when the determination criteria match in the variation pattern. Respiratory judgment device characterized by the above.
請求項1乃至9のいずれか1項に記載の呼吸判定装置において、
前記呼吸情報は、前記呼吸停止状態の出現回数、前記呼吸停止状態の継続時間および単位時間当たりの前記呼吸停止状態の出現回数の少なくとも1つを示すことを特徴とする呼吸判定装置。
In the respiratory determination device according to any one of claims 1 to 9,
The breathing determination apparatus, wherein the breathing information indicates at least one of the number of appearances of the breathing stop state, the duration of the breathing stop state, and the number of appearances of the breathing stop state per unit time.
請求項1乃至10のいずれか1項に記載の呼吸判定装置において、
体動を検出する体動検出手段を備え、
前記解析手段は、前記呼吸を停止させているときに、前記体動検出手段が所定の範囲を超える前記体動を検出した場合、または、前記脈波信号が示す脈拍数が所定の範囲を超えた場合、前記呼吸の停止からやり直させることを特徴とする呼吸判定装置。
In the respiratory determination device according to any one of claims 1 to 10,
Body movement detecting means for detecting body movement,
When the body motion detection unit detects the body motion exceeding a predetermined range when the breathing is stopped, or the pulse rate indicated by the pulse wave signal exceeds the predetermined range. A respiration determination device that restarts the operation after the respiration stops.
脈波信号を検出する脈波検出工程と、
覚醒中に呼吸を所定時間に亘り停止させて、前記呼吸を再開させた場合に検出した前記脈波信号を解析して呼吸停止を判定するための判定基準を生成する判定基準生成工程と、
前記判定基準と、睡眠中に検出した前記脈波信号と、に基づいて呼吸情報を生成する呼吸情報生成工程と、を有することを特徴とする呼吸判定方法。
A pulse wave detection step for detecting a pulse wave signal;
A criterion generation step for generating a criterion for determining breathing stop by analyzing the pulse wave signal detected when the breathing is stopped for a predetermined time during awakening and the breathing is resumed;
A respiration determination method, comprising: a respiration information generation step of generating respiration information based on the determination criterion and the pulse wave signal detected during sleep.
脈波信号を検出する脈波検出機能と、
前記脈波検出手段が検出した前記脈波信号に基づいて睡眠時における呼吸状態を解析し、解析結果に基づいて睡眠時の呼吸状態を示す呼吸情報を生成する解析機能と、をコンピューターに実現させ、
前記解析機能は、覚醒中に呼吸を所定時間に亘り停止させて、前記呼吸を再開させた場合に検出した前記脈波信号に基づいて呼吸停止を判定するための判定基準を設定し、前記判定基準と、睡眠中に検出した前記脈波信号に基づいて前記呼吸情報を生成することを特徴とする呼吸判定プログラム。
A pulse wave detection function for detecting a pulse wave signal;
An analysis function for analyzing a respiratory state during sleep based on the pulse wave signal detected by the pulse wave detection unit and generating respiratory information indicating a respiratory state during sleep based on the analysis result is realized by a computer. ,
The analysis function sets a criterion for determining breathing stop based on the pulse wave signal detected when the breathing is stopped for a predetermined time during awakening and the breathing is resumed. A respiration determination program that generates the respiration information based on a reference and the pulse wave signal detected during sleep.
脈波信号を検出する脈波検出手段と、
前記脈波検出手段が検出した前記脈波信号に基づいて睡眠時における呼吸状態を解析し、解析結果に基づいて睡眠時の呼吸状態を示す呼吸情報を生成する解析手段と、を備え、
前記解析手段は、覚醒中に呼吸を所定時間に亘り停止させて、前記呼吸を再開させた場合に検出した前記脈波信号に基づいて呼吸停止を判定するための判定基準を設定し、前記判定基準と、睡眠中に検出した前記脈波信号に基づいて前記呼吸情報を生成することを特徴とする呼吸判定システム。
Pulse wave detection means for detecting a pulse wave signal;
Analyzing the respiratory state during sleep based on the pulse wave signal detected by the pulse wave detecting unit, and generating respiratory information indicating the respiratory state during sleep based on the analysis result,
The analysis means sets a determination criterion for determining breathing stop based on the pulse wave signal detected when the breathing is stopped for a predetermined time during awakening and the breathing is resumed. A respiration determination system characterized by generating the respiration information based on a reference and the pulse wave signal detected during sleep.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019181227A1 (en) * 2018-03-23 2019-09-26 富士ゼロックス株式会社 Biological information measurement device, biological information measurement program, and storage medium
JP2019166148A (en) * 2018-03-23 2019-10-03 富士ゼロックス株式会社 Biological information measurement device and biological information measurement program

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019181227A1 (en) * 2018-03-23 2019-09-26 富士ゼロックス株式会社 Biological information measurement device, biological information measurement program, and storage medium
JP2019166148A (en) * 2018-03-23 2019-10-03 富士ゼロックス株式会社 Biological information measurement device and biological information measurement program
JP2019166147A (en) * 2018-03-23 2019-10-03 富士ゼロックス株式会社 Biological information measurement device and biological information measurement program
JP7069920B2 (en) 2018-03-23 2022-05-18 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Biometric information measuring device and biometric information measuring program
JP7119482B2 (en) 2018-03-23 2022-08-17 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Biological information measuring device and biological information measuring program

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