特開 2017-64243 生体監視システム及び生体監視方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-64243(P2017-64243A)

(43)【公開日】2017年4月6日

(54)【発明の名称】生体監視システム及び生体監視方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/11 20060101AFI20170317BHJP

   A61B 5/00 20060101ALI20170317BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/10 310A

   A61B5/00 102A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-195770(P2015-195770)

(22)【出願日】2015年10月1日

(71)【出願人】

【識別番号】516355667

【氏名又は名称】澤田 栄夫

(74)【代理人】

【識別番号】110001689

【氏名又は名称】青稜特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】澤田 栄夫

【テーマコード（参考）】

4C038

4C117

【Ｆターム（参考）】

4C038VA04

4C038VB31

4C038VC20

4C117XA01

4C117XB02

4C117XD22

4C117XD23

4C117XD24

4C117XD26

4C117XE26

4C117XE52

(57)【要約】

【課題】処理回路（プロセッサ）の負担を軽減して消費電力の低減を図り、かつ、監視対象の状態を迅速に把握することができる生体監視システム及び生体監視方法を提供する。
【解決手段】監視空間に電波センサ１０を設置し、その検出信号に基づいて監視対象が活発に動いているか否かを判断する。肯定結果であれば監視対象は正常な状態であると判定する。否定結果であれば検出信号に基づいて監視対象が呼吸しているか、又は呼吸が極めて穏やかかを判断する。前者であれば監視対象は正常な状態と判定し、呼吸数を計測する。後者であれば検出信号に基づいて監視対処の心拍が動いているか否かを判定する。肯定結果であれば監視対象が正常な状態であり、否定結果であれば監視対象が異常な状態であると判定して、異常である旨を通報する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電波を生体に照射し、その反射波を利用して生体の動きを感知する電波センサと、
前記電波センサから出力された検出信号を処理する信号処理装置と、を備え、
前記信号処理装置は、
前記電波センサから出力された前記検出信号の振幅が、解析しようとする対象部位に基づく体動信号より、１０倍〜１００倍以上大きい値を示す場合には、当該対象部位の体動信号を解析することなく監視対象が正常であると判定する生体監視システム。

【請求項2】

電波を生体に照射し、その反射波を利用して生体の動きを感知する電波センサと、
前記電波センサから出力された検出信号を処理する信号処理装置と、を備え、
前記信号処理装置は、
前記電波センサから出力された前記検出信号の振幅が、微小な心拍に基づく体動より、１０倍〜１００倍以上大きな呼吸に基づく体動を示す場合には、心拍に基づく体動を解析することなく監視対象が正常であると判定する生体監視システム。

【請求項3】

請求項１あるいは請求項２に基づく簡素化監視処理により、微細で詳細な生体情報の解析に要する処理回路の負荷を軽減する生体監視システム。

【請求項4】

請求項３に基づき、軽減された処理回路の負荷を他の電波センサ、あるいは他の日常生活監視センサの処理に振り向ける生体監視システム。

【請求項5】

請求項４に基づき、軽減された処理回路の負荷を監視対象者の行動監視ないし状態確認が可能な他のセンサ処理に振り向けて、前記センサから得られる情報により監視対象者の状態の再確認を行うことにより、単一の電波センサによる生体監視での過剰検出や誤検出の割合を低減し、精密な監視情報を提供する生体監視システム。

【請求項6】

電波を生体に照射し、その反射波を利用して生体の動きを感知する電波センサと、
前記電波センサから出力された検出信号を処理する信号処理装置と、を備えた生体監視システムにおける生体監視方法であって、
前記信号処理装置は、
前記電波センサから出力された前記検出信号の振幅が、微小な呼吸や心拍に基づく体動より、１０倍〜１００倍以上大きな体動を示す場合には、呼吸や心拍に基づく体動を解析することなく監視対象が正常であると判定する生体監視方法。

【請求項7】

電波を生体に照射し、その反射波を利用して生体の動きを感知する電波センサと、
前記電波センサから出力された検出信号を処理する信号処理装置と、を備えた生体監視システムにおける生体監視方法であって、
前記信号処理装置は、
前記電波センサから出力された前記検出信号の振幅が、微小な心拍に基づく体動より、１０倍〜１００倍以上大きな呼吸に基づく体動を示す場合には、心拍に基づく体動を解析することなく監視対象が正常であると判定する生体監視方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は生体監視システム及び生体監視方法に係り、特に電波センサを用いて非接触により生体の状態を監視する生体監視システム及び生体監視方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、監視対象である人や動物などの生体の生体情報（呼吸、心拍等）を電波センサにより非接触により検出し、監視対象（生体）の状態を監視する生体監視装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

【0003】

電波センサは、監視対象に電波を照射してその反射波を検出し、検出した信号を解析することで監視対象の動き等を検出するものであり、特にその検出原理としてドプラ効果を利用したドプラセンサが一般的に知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３０５７４３８号公報

【特許文献2】特開２００９−０６０９８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の生体監視装置は、監視対象がどのような状態であっても、電波センサから得られた検出信号に基づいて予め決められた全ての生体情報についての解析を行うため、監視対象の状態によっては解析困難又は解析不要な生体情報の解析まで行うものとなっている。そのため、処理回路の負荷が不要に大きいことから消費電力が大きく、また、監視対象の状態の把握が遅延してしまうという問題もあった。

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、処理回路（プロセッサ）の負担を軽減して消費電力の低減を図り、かつ、監視対象の状態を迅速に把握することができる生体監視システム及び生体監視方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る生体監視システムは、電波を生体に照射し、その反射波を利用して生体の動きを感知する電波センサと、電波センサから出力された検出信号を処理する信号処理装置と、を備え、信号処理装置は、電波センサから出力された検出信号の振幅が、解析しようとする対象部位に基づく体動信号より、１０倍〜１００倍以上大きい値を示す場合には、当該対象部位の体動信号を解析することなく監視対象が正常であると判定する。

【0008】

本態様によれば、解析する生体情報をできるだけ少なくして監視対象が正常か否かを把握することができ、かつ、解析困難な生体情報の解析を行わないようにすることができる。

【0009】

即ち、検出信号の振幅が微小な呼吸や心拍に基づく体動より、１０倍〜１００倍以上大きな体動を示す場合には、監視対象の体動（全体的な動き）が大きいことから監視対象が活発に動いていると判断することができ、監視対象が正常な状態であると判定される。

【0010】

電波を生体に照射して得られる反射波の振幅は、概ね(生体)対象部の動きのある部分の表面積に比例し、一般的に活発に体を動かしている時の動きの体積は、呼吸や心拍に伴う体の動きの体積の概ね１００倍から１０万倍ほどの違いがあり、このとき、呼吸や心拍に関する生体情報については情報取得や解析が困難で、多くの処理時間を要する場合がある。また、活発に体を動かしている時には、呼吸と心拍も当然に行われていると想定され、他の部屋への移動動作の最中なども想定されることから、監視対象が正常か否かの判断等においては呼吸や心拍に関する生体情報の解析は不要である。

【0011】

このようなことから、検出信号の振幅が微小な呼吸や心拍に基づく体動より、１０倍〜１００倍以上大きな体動を示す場合には、呼吸や心拍に関する生体情報の解析が行われないため、処理回路の負担が軽減され、また、監視対象の状態が迅速に把握される。

【0012】

上記目的を達成するため、本発明の他の態様に係る生体監視システムは、電波を生体に照射し、その反射波を利用して生体の動きを感知する電波センサと、電波センサから出力された検出信号を処理する信号処理装置と、を備え、信号処理装置は、電波センサから出力された検出信号の振幅が、微小な心拍に基づく体動より、１０倍〜１００倍以上大きな呼吸に基づく体動を示す場合には、心拍に基づく体動を解析することなく監視対象が正常であると判定する。

【0013】

一般的に呼吸による体の動きの体積は、心拍に伴う体の動きの体積の概ね１００倍以上の違いがあり、このとき、心拍に関する生体情報については、情報取得に困難さが伴い解析は困難である。また、心拍も当然に行われていると想定されることから、監視対象が正常か否かの判断等においては心拍に関する生体情報の解析は不要である。

【0014】

このようなことから、検出信号の振幅が微小な心拍に基づく体動より１０倍〜１００倍以上大きな呼吸に基づく体動を示す場合には、心拍に関する生体情報の解析が行われないため、呼吸数の計測に対して、さらに平行に処理すべき次のデータ採取と解析、他センサとの通信や他の処理装置などとの連携処理に対して処理回路の処理能力の多くが割り当てられて高精度かつ迅速に呼吸数の計測を行うことができ、また、監視対象の状態が迅速に把握される。

【0015】

本発明の他の態様に係る生体監視システムにおいて、上記の簡素化監視処理により、微細で詳細な生体情報の解析に要する処理回路の負荷を軽減する態様とすることができる。

【0016】

また、本発明の他の態様に係る生体監視システムにおいて、軽減された処理回路の負荷を他の電波センサ、あるいは他の日常生活監視センサの処理に振り向ける態様とすることができる。

【0017】

また、本発明の他の態様に係る生体監視システムにおいて、軽減された処理回路の負荷を監視対象者の行動監視ないし状態確認が可能な他のセンサ処理に振り向けて、センサから得られる情報により監視対象者の状態の再確認を行うことにより、単一の電波センサによる生体監視での過剰検出や誤検出の割合を低減し、精密な監視情報を提供する態様とすることができる。

【0018】

また、上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る生体監視方法は、電波を生体に照射し、その反射波を利用して生体の動きを感知する電波センサと、電波センサから出力された検出信号を処理する信号処理装置と、を備えた生体監視システムにおける生体監視方法であって、信号処理装置は、電波センサから出力された検出信号の振幅が、微小な呼吸や心拍に基づく体動より、１０倍〜１００倍以上大きな体動を示す場合には、呼吸や心拍に基づく体動を解析することなく監視対象が正常であると判定する。

【0019】

また、上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る生体監視方法は、電波を生体に照射し、その反射波を利用して生体の動きを感知する電波センサと、電波センサから出力された検出信号を処理する信号処理装置と、を備えた生体監視システムにおける生体監視方法であって、信号処理装置は、電波センサから出力された検出信号の振幅が、微小な心拍に基づく体動より、１０倍〜１００倍以上大きな呼吸に基づく体動を示す場合には、心拍に基づく体動を解析することなく監視対象が正常であると判定する。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、処理回路（プロセッサ）の負担を軽減して消費電力の低減を図り、かつ、監視対象の状態を迅速に把握することができ、平行に処理すべき次のデータ採取と解析、他センサとの通信や他の処理装置などとの連携処理が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明が適用される生体監視システムの概略構成図

【図2】本発明が適用される生体監視システムの内部構成図

【図3】生体監視システムにおける信号処理装置が実施する処理の処理手順を示したフローチャート

【図4】生体監視システムにおける信号処理装置が実施する処理の処理手順を示したフローチャート

【図5】電波センサから得られる検出信号を周波数スペクトルで表したグラフ

【図6】電波センサから得られる検出信号を例示した図

【図7】電波センサから得られる検出信号から呼吸領域の周波数成分のみを抽出した第１抽出信号を例示した図

【図8】電波センサから得られる検出信号から心拍領域の周波数成分のみを抽出した第２抽出信号を例示した図

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

【0023】

図１は、本発明が適用される生体監視システムの概略構成図である。

【0024】

同図に示す生体監視システム１は、監視対象である人（人体）や動物等の生体の動作（移動）、生体情報（呼吸、心拍等）を監視対象の状態を示す状態情報として非接触により検出し、監視者（監視対象本人や監視対象の家族等）が監視対象の状態を監視できるようにした装置である。

【0025】

生体監視システム１は、電波を監視対象である生体に照射し、その反射波を利用して監視対象の動きを感知する電波センサ１０と、電波センサ１０からの検出信号を処理し、監視対象の状態の判別や監視者等に提供する情報の生成などを行う信号処理装置１２と、監視対象の状態に関する情報の出力等（表示、印刷等）を行う情報出力装置１４とを有する。

【0026】

電波センサ１０は、監視対象が生活する部屋などの監視空間の天井や壁などに設置される。また、図１では１つの部屋に１つの電波センサ１０が設置される形態を示すが、複数の電波センサ１０が１又は複数の部屋（監視空間）に設置され、それらが１つの信号処理装置１２に接続される形態としてもよい。

【0027】

信号処理装置１２は、監視空間や監視空間以外の所望の場所に設置され、例えば所定の部屋の設置されるパーソナルコンピュータにより構成される。

【0028】

情報出力装置１４は、監視者や監視対象の本人が所持する例えばスマートフォンのような携帯端末を示し、信号処理装置１２と通信可能に接続される。

【0029】

なお、情報出力装置１４と信号処理装置１２との接続は、インターネット、携帯電話回線等の任意の通信回線を介したものとすることができる。

【0030】

図２は、生体監視システム１の内部構成を示したブロック図である。

【0031】

本実施の形態では同図の電波センサ１０は、無変調ＣＷ（Continuous Wave）方式とＦＭＣＷ（Frequency-Modulated Continuous Wave）方式とに動作モードの切替えが可能な例えばマイクロ波センサであり、前者の動作モード（以下、無変調ＣＷモードという）時には監視対象の動きの速度に対応した周波数成分の信号を含む検出信号を出力し、後者の動作モード（以下、ＦＭＣＷモード（距離計測モード）という）時には監視対象までの距離に対応した周波数成分の信号を含む検出信号を出力する。

【0032】

その電波センサ１０は、同図に示すように所定の周波数の送信信号を生成する発振器３２と、発振器３２からの送信信号を電波である送信波に変換して監視空間に送波する送信アンテナ３４と、送信アンテナ３４から送波されて監視空間において反射された反射波を受波して電気信号である受信信号に変換する受信アンテナ３６と、受信アンテナ３６からの受信信号に発振器３２からの送信信号を混合する混合器３８と、混合器３８により得られた混合信号に基づいて電波センサ１０から出力する検出信号を生成するセンサ出力部４０と、を有する。

【0033】

発振器３２は、無変調ＣＷモード時には一定周波数ｆｃ０の正弦波信号を送信信号として出力し、ＦＭＣＷモード時には周波数ｆｃ０の正弦波信号に対して所定の周波数変調幅Δｆ、所定の周期ＴのＦＭ変調をかけたＦＭ変調信号を送信信号として出力する。

【0034】

混合器３８は、受信アンテナ３６からの受信信号に発振器３２からの送信信号を混合することにより、受信信号の周波数と送信信号の周波数との差分周波数を周波数成分として含む混合信号を生成する。

【0035】

センサ出力部４０は、例えばローパスフィルタや増幅器を含み、混合器３８により出力された混合信号からローパスフィルタにより所定の遮断周波数よりも低い低周波成分の信号を抽出し、抽出した信号を所定の倍率で増幅する。これによって、受信アンテナ３６からの受信信号と発振器３２からの送信信号との差分周波数を周波数成分とする検出信号が生成され、その検出信号が電波センサ１０の出力信号として出力される。

【0036】

従って、無変調ＣＷモードにおいて電波センサ１０から出力される検出信号は、監視対象の動く速度に応じた周波数（ドプラ周波数）で振動し、動く部分の体積が大きいほど大きな振幅になるという特性を示す。

【0037】

一方、ＦＭＣＷモードにおいて電波センサ１０から出力される検出信号は、電波センサ１０から監視対象までの距離に応じた周波数で振動するという特性を示す。

【0038】

なお、電波センサ１０は、検出信号として相互に位相が９０度異なるＩｎ−ｐｈａｓｅ（同相）のＩチャンネル信号とＱｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ（直交相）のＱチャンネル信号とをセンサ出力部４０から出力する態様のものであってもよい。その場合において、本実施の形態では監視対象の動きの方向を考慮しないことから、Ｉチャンネル信号とＱチャンネル信号の両方は不要であるため、Ｉチャンネル信号とＱチャンネル信号のいずれか一方を検出信号として用いてもよいし、Ｉチャンネル信号とＱチャンネル信号とから上記特性を有する検出信号を生成するようにしてもよい。

【0039】

また、電波センサの動作モードを切り替えるのではなく、無変調ＣＷモードで動作する電波センサとＦＭＣＷモードで動作する電波センサとを別々に備えていてもよい。

【0040】

信号処理装置１２は、電波センサ１０から出力された検出信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して取り込むＡ／Ｄ変換器５２と、Ａ／Ｄ変換器５２により取り込まれた検出信号に基づいて監視対象の状態を判別し、判別結果に応じた処理（解析）等を行う解析部５６と、電波センサ１０及び信号処理装置１２の統括的な制御を行う統括部５８と、解析部５６の解析結果や監視対象の異常の通報などの情報出力装置１４に出力する情報を生成する出力情報生成部６０と、情報出力装置１４と信号処理装置１２（出力情報生成部６０）とを通信可能に接続する通信部６２とを有する。

【0041】

また、解析部５６は、第１制御部５６Ａ〜第４制御部５６Ｄ、距離検出部５６Ｅを有し、統括部５８は、判定部５８Ａ、異常通報部５８Ｂ、モード切替部５８Ｃとを有する。

【0042】

以下において、生体監視システム１の作動中において信号処理装置１２が繰り返し実施する一連の処理の処理手順を示した図３及び図４のフローチャートを用いて信号処理装置１２の解析部５６、統括部５８等の具体的な処理内容について説明する。なお、生体監視システム１の作動中において図３及び図４の処理が終了すると、所定の条件が満たされたとき、例えば他の処理が終了したときや一定時間が経過したとき等に図３の処理が再度実施される。

【0043】

まず、ステップＳ１０では、統括部５８のモード切替部５８Ｃは、電波センサ１０の動作モードをＦＭＣＷモード（距離計測モード）に設定する。そして、解析部５６の距離検出部５６Ｅは、電波センサ１０からの検出信号に基づいて電波センサ１０から監視対象（体動重心）までの距離Ｄ１を検出（測定）する。例えば、ＦＭＣＷモードの電波センサ１０からの検出信号には、上述のように電波センサ１０から監視対象までの距離Ｄ１に応じた周波数成分の信号が含まれており、検出信号をＦＦＴ等により周波数解析することで距離Ｄ１が求められる。

【0044】

そして、距離Ｄ１の測定が終了すると、統括部５８のモード切替部５８Ｃは、電波センサ１０の動作モードを無変調ＣＷモード（ドプラセンサモード）に切り替える。

【0045】

なお、ステップＳ１０は所定時間間隔ごと（例えば５秒ごと）に実施され、最も新しく求められた距離をＤ１とすると、１回前に求められた距離Ｄ１を距離Ｄ２として記憶する。

【0046】

ステップＳ１２では、解析部５６の第１制御部５６Ａは、電波センサ１０からの検出信号が暗ノイズより大きいか否かを判定する。即ち、検出信号の振幅が所定の閾値よりもよ大きいか否かを判定する。

【0047】

その結果、ＮＯと判定した場合には、監視対象（生体）が存在しないと判定して以下の処理を実施せずに本フローチャートの処理を終了する。

【0048】

一方、ＹＥＳと判定した場合には、監視対象が存在すると判定してステップＳ１４に移行する。

【0049】

ステップＳ１４では、解析部５６の第１制御部５６Ａは、電波センサ１０からの検出信号の振幅Ｓと事前に決められた所定の第１閾値Ｔ１とを比較し、振幅Ｓが第１閾値Ｔ１より大きい（Ｓ＞Ｔ１）か否かを判定する。なお、以下において振幅という場合には一定時間内における信号の最大値と最小値との差を示すものとする。

【0050】

その結果、図６（Ａ）の検出信号のようにＳ＞Ｔ１が満たされてＹＥＳと判定した場合には、ステップＳ１６に移行し、監視対象が活発に動いている状態と判別する。そして、ステップＳ４２に移行する。

【0051】

一方、図６（Ｂ）の検出信号のようにＳ＞Ｔ１が満たされずにＮＯと判定した場合には、ステップＳ１８に移行し、監視対象の体動が穏やかな状態と判別する。そして、ステップＳ２０に移行する。

【0052】

ステップＳ２０では、解析部５６の第２制御部５６Ｂは、電波センサ１０からの検出信号を所定の増幅率（例えば１０〜１００倍程度）で増幅する。そして、検出信号から呼吸領域の周波数帯域である第１周波数帯域の信号成分を抽出して第１抽出信号を生成し、ステップＳ２２に移行する。

【0053】

ここで、検出信号の増幅は所期の増幅率となるように解析部５６において実施してもよいし、電波センサ１０のセンサ出力部４０における増幅器の利得を変更してもよい。

【0054】

また、電波センサ１０からの検出信号は、フーリエ変換によって周波数スペクトルで表すと、例えば図５のようなグラフを示す。なお、同図の横軸は周波数、縦軸は各周波数の信号の強さ（振幅）を示す。

【0055】

同図に示すように検出信号には、０（Ｈｚ）から所定周波数ｆｍａｘ（Ｈｚ）までの周波数成分の信号が含まれるとして、その周波数領域０〜ｆｍａｘにおいて、呼吸に対する胸部及び腹部の動きに起因する第１周波数領域（呼吸領域）の信号が低周波側に存在し、心拍に対する心臓付近の動きに起因する第２周波数領域（心拍領域）の信号が高周波側に存在する。

【0056】

呼吸領域の周波数帯域である第１周波数帯域をｆ１〜ｆ２とし、心拍領域の周波数帯域である第２周波数帯域をｆ３〜ｆ４とすると、０≦ｆ１＜ｆ２＜ｆ３＜ｆ４≦ｆｍａｘの関係を有する。

【0057】

ステップＳ２２では、解析部５６の第２制御部５６Ｂは、ステップＳ２０において検出信号の第１周波数帯域ｆ１〜ｆ２から抽出した第１抽出信号の振幅Ｓ１と事前に決められた所定の第２閾値Ｔ２とを比較し、振幅Ｓ１が第２閾値Ｔ２より大きい（Ｓ１＞Ｔ２）か否かを判定する。

【0058】

その結果、図７（Ａ）の第１抽出信号のようにＳ１＞Ｔ２が満たされてＹＥＳと判定した場合には、ステップＳ２４に移行し、監視対象が呼吸している状態と判別する。そして、一定時間の間、第１抽出信号に基づいて呼吸数を計測する。呼吸数の計測が終了すると、ステップＳ４２に移行する。

【0059】

一方、図７（Ｂ）の第１抽出信号のようにＳ１＞Ｔ２が満たされずにＮＯと判定した場合には、ステップＳ２６に移行し、監視対象の呼吸が極めて穏やかな状態と判別する。そして、ステップＳ２８に移行する。

【0060】

ステップＳ２８では、解析部５６の第３制御部５６Ｃは、電波センサ１０からの検出信号を所定の増幅率（例えば１０００〜１００００倍程度）で増幅する。そして、検出信号から心拍領域の周波数帯域である第２周波数帯域ｆ３〜ｆ４（図５参照）の信号成分を抽出して第２抽出信号を生成し、ステップＳ３０に移行する。

【0061】

ステップＳ３０では、解析部５６の第３制御部５６Ｃは、ステップＳ２８において抽出した第２抽出信号の振幅Ｓ２と事前に決められた所定の第３閾値Ｔ３とを比較し、振幅Ｓ２が第３閾値Ｔ３より大きい（Ｓ２＞Ｔ３）か否かを判定する。

【0062】

その結果、図８（Ａ）の第２抽出信号のようにＳ２＞Ｔ３が満たされてＹＥＳと判定した場合には、ステップＳ３２に移行し、監視対象の心拍が動いている状態と判別する。そして、一定時間の間、第２抽出信号に基づいて心拍数を計測する。心拍数の計測が終了すると、ステップＳ４２に移行する。

【0063】

一方、図８（Ｂ）の第２抽出信号のようにＳ２＞Ｔ３が満たされずにＮＯと判定した場合には、ステップＳ３４に移行し、監視対象の心拍を確認できない状態と判別する。そして、ステップＳ３６に移行する。

【0064】

ステップＳ３６では、解析部５６の第４制御部５６Ｄは、電波センサ１０からの検出信号（ステップＳ２８で増幅した全周波数領域の検出信号）を判定信号としてその判定信号の振幅Ｓ３と事前に決められた所定の第４閾値Ｔ４とを比較し、振幅Ｓ３が第４閾値Ｔ４より大きい（Ｓ３＞Ｔ４）か否かを判定する。

【0065】

その結果、ＹＥＳと判定した場合には、ステップＳ４２に移行する。

【0066】

一方、ＮＯと判定した場合には、ステップＳ３８に移行し、統括部５８の判定部５８Ａは、監視対象が異常な状態と判定する。そして、ステップＳ４０に移行する。

【0067】

なお、判定信号は、検出信号ではなく第１抽出信号であってもよい。また、第４閾値Ｔ４は、第３閾値Ｔ３と同じ値であってもよい。

【0068】

ステップＳ４０では、統括部５８の異常通報部５８Ｂは、監視対象が異常である旨を示す通報情報を出力情報生成部６０に生成させ、その通報情報を予め決められた情報出力装置１４に通信部６２を通じて送信させる。これによって監視対象の異常を事前に決められた監視者等の情報出力装置１４に通報する。そして、本フローチャートの処理を終了する。

【0069】

ステップＳ１４、ステップＳ２２、ステップＳ３０、又はステップＳ３６においてＹＥＳと判定した場合に移行したステップＳ４２では、統括部５８の判定部５８Ａは、距離Ｄ２と距離Ｄ１との差が事前に決められた所定の閾値Ｄｘより大きい（Ｄ２−Ｄ１＞Ｄｘ）か否かを判定する。即ち、監視対象が短時間の間に大きく動いたか否かを判定する。

【0070】

その結果、ＮＯと判定した場合には、ステップＳ４４に移行し、監視対象が正常な状態と判定する。そして、本フローチャートの処理を終了する。

【0071】

一方、ＹＥＳと判定した場合には、監視対象の転倒や落下が想定されるため、ステップＳ４６に移行し、他のセンサで追加確認を行う。そして、本フローチャートの処理を終了する。

【0072】

ここで、ステップＳ１４においてＹＥＳと判定してステップＳ４４において監視対象が正常な状態であると判定するような場合には、検出信号において体動を示す信号の中に呼吸や心拍を示す信号が埋没してしまい、検出信号に基づいて呼吸や心拍に関する生体情報の解析を行うことが困難である。また、ステップＳ１４においてＹＥＳと判定した場合には、呼吸と心拍も当然に行われていると想定され、他の部屋への移動なども想定されることから、監視対象が正常か否かの判断等においては呼吸や心拍に関する生体情報の解析は不要である。

【0073】

このようなことから、ステップＳ１４においてＹＥＳと判定した場合には、呼吸や心拍に関する生体情報の解析が行われないため、信号処理装置１２における処理負担を軽減することができ、また、監視対象の状態を迅速に把握することができる。

【0074】

また、ステップＳ２２においてＹＥＳと判定してステップＳ４４において監視対象が正常な状態であると判定するような場合には、検出信号において呼吸を示す信号の中に心拍を示す信号が埋没していまい、検出信号に基づいて心拍に関する生体情報の解析を行うことが困難である。また、ステップＳ２２においてＹＥＳと判定した場合には、心拍も当然に行われていると想定されることから監視対象が正常か否かの判断等においては心拍に関する生体情報の解析は不要である。

【0075】

このようなことからステップＳ２２においてＹＥＳと判定した場合には、ステップＳ２４で呼吸数の計測を行う一方、心拍に関する生体情報の解析を行わないため、呼吸数の計測に対して、さらに平行に処理すべき次のデータ採取と解析、他センサとの通信や他の処理装置などとの連携処理に対して、信号処理装置１２の処理能力の多くを割り当てて高精度かつ迅速に呼吸数の計測を行うことができ、また、監視対象の状態を迅速に把握することができる。

【0076】

更に、ステップＳ３０においてＹＥＳと判定してステップＳ４４において監視対象が正常な状態であると判定するような場合には、検出信号において体動や呼吸を示す信号が穏やかでかつ規則性を確認出来る一方で、図５に示すｆ３〜ｆ４領域の抽出により心拍に関する生体情報の解析が可能となる。

【0077】

このようなことからステップＳ３０においてＹＥＳと判定した場合には、ステップＳ３２で心拍の計測を行う一方、呼吸に関する生体情報の解析を行わないため、心拍の計測に対して信号処理装置１２の処理能力の略全てを割り当てて高精度かつ迅速に心拍の計測を行うことができ、また、監視対象の状態を迅速に把握することができる。

【0078】

また、ステップＳ３６においてＹＥＳと判定してステップＳ４４において、監視対象が正常な状態であると判定するような場合には、検出信号において体動、呼吸、心拍の何れの信号も感知できなかったときでも、弱い体動により偶然的に感知できなかった可能性があり、監視対象が異常な状態であると判定してその旨の通報を行うと誤報となる可能性がある。

【0079】

このようなことからステップＳ３６においてＹＥＳと判定した場合には、監視対象が異常であると判断しないことで、誤報を未然に防止することができ、通報の信頼性の向上を図ることができる。

【0080】

一方、ステップＳ４２においてＹＥＳと判定して場合のステップＳ４６の他のセンサでの追加確認は、例えば、画像センサによる撮影画像の解析や音センサによる収録音の解析に基づいて行う。

【0081】

撮影画像の解析は、例えば、監視対象が転倒又は落下している特殊事態の画像の有無を検出し、特殊事態の画像が有れば、ステップＳ３８、及びステップＳ４０と同様に監視対象が異常な状態と判定し、その旨を通報する。特殊事態の画像がなければステップＳ４４と同様に監視対象が正常な状態と判定する。

【0082】

また、収録音の解析は、例えば、うめき声や救助を求める声などの特殊事態の音の有無を検出し、特殊事態の音が有れば、ステップＳ３８、及びステップＳ４０と同様に監視対象が異常な状態と判定し、その旨を通報する。特殊事態の音がなければステップＳ４４と同様に監視対象が正常な状態と判定する。

【0083】

以上、上記図３及び図４のフローチャートの処理では記載されていないが、ステップＳ２４で計測された呼吸数やステップＳ３２で計測された心拍数の情報は、情報出力装置１４からの要求などにより信号処理装置１２から情報出力装置１４に送信されて情報出力装置１４により適宜確認することができる。

【0084】

また、ステップＳ１４においてＹＥＳと判定してステップＳ１６において監視対象が活発に動いている状態と判別し、ステップＳ４４において監視対象が正常な状態と判定してフローチャートの処理を終了した場合には、信号処理装置１２における処理負担が少ないため、図３及び図４のフローチャートの処理を次に開始する前に、他のセンサによるモニタ処理を行うようにしてもよい。他のセンサとして、例えば監視対象が日常生活を行う環境（温度、湿度、照度、衝撃、ドアの開閉、他の領域への移動等）を監視するセンサが考えられる。そして、図３及び図４のフローチャートの処理の非実行時においてそれらのセンサからの情報を収集することで、監視対象の生体情報だけでなく、周辺情報も含めた広範な監視を行うことができる。

【0085】

また、上記図３及び図４のフローチャートの処理において、ステップＳ２０、ステップＳ２８において検出信号の増幅率を変更しているが、検出信号の信号レベルを解析し易くするためであって、必ずしも増幅率を変更する必要はない。

【符号の説明】

【0086】

１…生体監視システム、１０…電波センサ、１２…信号処理装置、１４…情報出力装置、３２…発振器、３４…送信アンテナ、３６…受信アンテナ、３８…混合器、５２…Ａ／Ｄ変換器、５６… 解析部、５６Ａ…第１制御部、５６Ｂ…第２制御部、５６Ｃ…第３制御部、５６Ｄ…第４制御部、５６Ｅ…距離検出部、５８…統括部、５８Ａ…判定部、５８Ｂ…異常通報部、５８Ｃ…モード切替部、６０…出力情報生成部、６２…通信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】