▶ 住友理工株式会社の特許一覧 ▶ 国立大学法人浜松医科大学の特許一覧
(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】P2024100506
(43)【公開日】2024-07-26
(54)【発明の名称】呼吸数測定装置
(51)【国際特許分類】
A61B 5/08 20060101AFI20240719BHJP
A61B 5/113 20060101ALI20240719BHJP
A61B 5/11 20060101ALI20240719BHJP
【ＦＩ】
A61B5/08
A61B5/113
A61B5/11 100
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023004549
(22)【出願日】2023-01-16
(71)【出願人】
【識別番号】000219602
【氏名又は名称】住友理工株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】504300181
【氏名又は名称】国立大学法人浜松医科大学
(74)【代理人】
【識別番号】110001966
【氏名又は名称】弁理士法人笠井中根国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100103252
【弁理士】
【氏名又は名称】笠井 美孝
(74)【代理人】
【識別番号】100147717
【弁理士】
【氏名又は名称】中根 美枝
(72)【発明者】
【氏名】清水 厚輝
(72)【発明者】
【氏名】糸魚川 喜之
(72)【発明者】
【氏名】宗 修平
【テーマコード（参考）】
4C038
【Ｆターム（参考）】
4C038SS09
4C038SV01
4C038VA04
4C038VB33
(57)【要約】
【課題】呼吸による波形と呼吸以外の動作による波形とを含む波形データに基づいて、簡単な処理によって短時間の安静状態から呼吸数を測定することができる、新規な呼吸数測定装置を提供する。
【解決手段】測定対象Ｐの呼吸数を測定する呼吸数測定装置１０であって、測定対象Ｐの体動による入力を経時的に示す波形データを取得する波形取得部３２と、波形取得部３２が取得した波形データにおいて周期間の振幅及び波長のばらつきが小さい類似波形が予め設定された連続回数閾値以上に連続することをもって類似波形を呼吸波形と判定する呼吸波形判定部４２と、呼吸波形の波長に基づいて単位時間当たりの呼吸数を算出する呼吸数算出部４４とを、備える。
【選択図】図２
【解決手段】測定対象Ｐの呼吸数を測定する呼吸数測定装置１０であって、測定対象Ｐの体動による入力を経時的に示す波形データを取得する波形取得部３２と、波形取得部３２が取得した波形データにおいて周期間の振幅及び波長のばらつきが小さい類似波形が予め設定された連続回数閾値以上に連続することをもって類似波形を呼吸波形と判定する呼吸波形判定部４２と、呼吸波形の波長に基づいて単位時間当たりの呼吸数を算出する呼吸数算出部４４とを、備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定対象の体動による入力を経時的に示す波形データを取得する波形取得部と、
該波形取得部が取得した該波形データにおいて周期間の振幅及び波長のばらつきが小さい類似波形が予め設定された連続回数閾値以上に連続することをもって該類似波形を呼吸波形と判定する呼吸波形判定部と、
該呼吸波形の波長に基づいて単位時間当たりの呼吸数を算出する呼吸数算出部と
を、備える呼吸数測定装置。
該波形取得部が取得した該波形データにおいて周期間の振幅及び波長のばらつきが小さい類似波形が予め設定された連続回数閾値以上に連続することをもって該類似波形を呼吸波形と判定する呼吸波形判定部と、
該呼吸波形の波長に基づいて単位時間当たりの呼吸数を算出する呼吸数算出部と
を、備える呼吸数測定装置。
【請求項2】
前記連続回数閾値は３以上に設定されている請求項１に記載の呼吸数測定装置。
【請求項3】
前記連続回数閾値は１０以下に設定されている請求項１又は２に記載の呼吸数測定装置。
【請求項4】
前記波形データにおいて前記類似波形であるか否かを前記呼吸波形判定部によって判定される判定波形の振幅のばらつきの判定閾値が、基準となる該判定波形の振幅に対して５０％以下の範囲内で設定されており、且つ、該判定波形の波長のばらつきの判定閾値が、基準となる該判定波形の波長に対して５０％以下の範囲内で設定されている請求項１又は２に記載の呼吸数測定装置。
【請求項5】
前記呼吸波形判定部による前記類似波形であるか否かの判定における振幅のばらつきの閾値が、前記波形取得部が取得する前記波形データに基づいて動的に変更設定される動的閾値とされている請求項１又は２に記載の呼吸数測定装置。
【請求項6】
前記呼吸波形判定部は、前記波形データにおいて時系列で隣り合う周期間で波形の振幅及び波長を比較して、それら波形の振幅及び波長のばらつきが小さいことをもってそれら波形を前記類似波形と判定する請求項１又は２に記載の呼吸数測定装置。
【請求項7】
前記呼吸波形判定部は、前記波形データにおいて選択された１周期の波形の振幅及び波長を他の周期の波形の振幅及び波長と比較して、それら波形の振幅及び波長のばらつきが小さいことをもってそれら波形を前記類似波形と判定する請求項１又は２に記載の呼吸数測定装置。
【請求項8】
前記呼吸波形判定部は、前記波形データにおいて選択された複数周期の波形の相互間で振幅及び波長を比較して、それら波形の振幅及び波長のばらつきが小さいことをもってそれら波形を前記類似波形と判定する請求項１又は２に記載の呼吸数測定装置。
【請求項9】
前記波形取得部は、前記測定対象の下方に敷かれて該測定対象の体動による作用面圧を検出する面圧センサの検出結果に基づいて前記波形データを取得する請求項１又は２に記載の呼吸数測定装置。
【請求項10】
前記面圧センサは、可撓性を有するシート状とされている請求項９に記載の呼吸数測定装置。
【請求項11】
前記呼吸数算出部が算出する乳児の単位時間当たりの呼吸数が予め設定された下限値未満となることで該乳児が無呼吸状態であると判定する乳児用無呼吸判定部を備えている請求項１又は２に記載の呼吸数測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、就寝時等に測定対象の呼吸数を測定する呼吸数測定装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、寝床において測定対象の呼吸数を呼吸に起因する体動に基づいて測定する呼吸数測定装置が、例えば特開２０１９－０９７８２９号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１では、体動による入力を検出するシート状の検出装置が寝床の上面に敷かれることにより、測定対象の呼吸に起因する体動によって検出装置に及ぼされる入力に基づいて呼吸数を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－０９７８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献１の呼吸数測定装置は、例えば測定対象が寝床の上で寝返りを打つなどして体を動かすと、検出装置には、呼吸による入力だけでなく、寝返り等の体動に基づく入力も作用することから、呼吸以外の体動に基づく入力がノイズとなって、呼吸数の測定を行うことができない。従って、特許文献１の特定装置が呼吸数の測定を行うためには、測定対象が寝床の上で静止している必要がある。
【0005】
しかしながら、例えば、長時間にわたって測定を継続する場合に、測定対象の体動は避けられないことから、呼吸による波形と、寝返り等の体動による波形とを、判別する必要がある。このような波形の判別は、測定担当者が検出装置に対する入力の波形を確認して行うことも可能ではあるが、特に長時間にわたる測定において現実的ではないことから、呼吸による波形と呼吸以外の体動を含む波形とを簡単且つ速やかに判別可能な呼吸数測定装置が求められていた。
【0006】
本発明の解決課題は、呼吸による波形と呼吸以外の動作による波形とを含む波形データに基づいて、簡単な処理によって短時間の安静状態から呼吸数を測定することができる、新規な呼吸数測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
以下、本発明を把握するための好ましい態様について記載するが、以下に記載の各態様は、例示的に記載したものであって、適宜に互いに組み合わせて採用され得るだけでなく、各態様に記載の複数の構成要素についても、可能な限り独立して認識及び採用することができ、適宜に別の態様に記載の何れかの構成要素と組み合わせて採用することもできる。それによって、本発明では、以下に記載の態様に限定されることなく、種々の別態様が実現され得る。
【0008】
第一の態様は、呼吸数測定装置であって、測定対象の体動による入力を経時的に示す波形データを取得する波形取得部と、該波形取得部が取得した該波形データにおいて周期間の振幅及び波長のばらつきが小さい類似波形が予め設定された連続回数閾値以上に連続することをもって該類似波形を呼吸波形と判定する呼吸波形判定部と、該呼吸波形の波長に基づいて単位時間当たりの呼吸数を算出する呼吸数算出部とを、備えるものである。
【0009】
本態様に従う構造とされた呼吸数測定装置によれば、波形データにおいて振幅及び波長のばらつきが小さい類似波形が複数連続していることに基づいて、寝返り等の動作による入力の影響が小さい安静状態での呼吸波形を、寝返り等の動作による入力の影響が大きい他の波形に対して判別する。このように、連続波形において振幅及び波長のばらつきを判定する簡単な判定処理によって、呼吸以外の動作を含む体動による入力を測定した測定結果（波形データ）から安静状態での呼吸波形を安定して抽出することができて、呼吸波形の波長に基づいて単位時間当たりの呼吸数をより正確に算出することができる。
【0010】
連続する類似波形が呼吸波形か否かを判定するための連続回数閾値は、複数であれば数値が限定されるものではなく、数値が大きくなるに従って呼吸以外の動作の影響が大きい波形を高い確率で排除可能となるが、連続回数閾値を例えば３～６等の比較的に小さい数値に設定しても有効な判定精度が実現されることが確認されている。従って、例えば、呼吸以外の動作が多い測定対象で、呼吸以外の動作が波形に影響し難い安静状態が短時間しか持続しない場合であっても、波形データから呼吸波形を有効に得ることができて、呼吸数の測定を行うことができる。
【0011】
第二の態様は、第一の態様に記載された呼吸数測定装置において、前記連続回数閾値は３以上に設定されているものである。
【0012】
本態様に従う構造とされた呼吸数測定装置によれば、呼吸以外の動作による入力の影響の大きい波形が呼吸波形であると誤判定され難くなって、呼吸波形の判定精度の向上が図られることから、呼吸数をより精度よく測定することができる。
【0013】
第三の態様は、第一又は第二の態様に記載された呼吸数測定装置において、前記連続回数閾値は１０以下に設定されているものである。
【0014】
本態様に従う構造とされた呼吸数測定装置によれば、波形データから呼吸波形を取得できない場合が少なくなって、呼吸数の安定した測定が可能になる。
【0015】
第四の態様は、第一～第三の何れか１つの態様に記載された呼吸数測定装置において、前記波形データにおいて前記類似波形であるか否かを前記呼吸波形判定部によって判定される判定波形の振幅のばらつきの判定閾値が、基準となる該判定波形の振幅に対して５０％以下の範囲内で設定されており、且つ、該判定波形の波長のばらつきの判定閾値が、基準となる該判定波形の波長に対して５０％以下の範囲内で設定されているものである。
【0016】
本態様に従う構造とされた呼吸数測定装置によれば、判定波形が類似波形か否かの判定に用いられる振幅と波長のばらつきの判定閾値が、基準となる判定波形の５０％以下の範囲内で設定されることにより、呼吸以外の影響が大きい呼吸波形以外の波形に対して呼吸波形を有効に判別することができる。
【0017】
なお、呼吸波形判定部が類似波形の判定に用いる振幅及び波長のばらつきの判定閾値は、好適には、基準となる判定波形の振幅及び波長に対して１０％～５０％の範囲内で設定される。これにより、呼吸以外の影響が大きく振幅及び波長の変化が大きい波形に対して、呼吸波形をより有効に判別することができる。また、呼吸以外の動作の影響が小さい呼吸波形と判定されるべき波形が、過度に小さな判定閾値によって誤って呼吸波形ではないと判定されるのを防いで、波形データから呼吸波形をより精度よく抽出することができる。
【0018】
第五の態様は、第一～第三の何れか１つの態様に記載された呼吸数測定装置において、前記呼吸波形判定部による前記類似波形であるか否かの判定における振幅のばらつきの閾値が、前記波形取得部が取得する前記波形データに基づいて動的に変更設定される動的閾値とされているものである。
【0019】
本態様に従う構造とされた呼吸数測定装置によれば、例えば、複数の波形が類似波形であるか否かを判定するための閾値が、測定結果である波形データに基づいて動的に変更設定されることから、呼吸波形を判定するための閾値が一定の値である場合に比して、測定対象の個別の特性に応じた閾値が設定されて、呼吸波形の判定精度の向上が図られ得る。
【0020】
第六の態様は、第一～第五の何れか１つの態様に記載された呼吸数測定装置において、前記呼吸波形判定部は、前記波形データにおいて時系列で隣り合う周期間で波形の振幅及び波長を比較して、それら波形の振幅及び波長のばらつきが小さいことをもってそれら波形を前記類似波形と判定するものである。
【0021】
本態様に従う構造とされた呼吸数測定装置によれば、時系列的に隣り合う周期間での振幅及び波長を比較して呼吸波形か否かを判定することから、例えばチェーンストークス呼吸のように振幅が徐々に変化したり、新生児のように波長が徐々に変化する特殊な呼吸態様であっても、何れも類似波形と判定され得る。それゆえ、上述のような特殊な呼吸の波形も、呼吸波形と判定されて呼吸数の測定に採用される可能性がある。また、時系列で隣り合う波形間に振幅及び波長の急激な変化がない場合に類似波形と判定されることから、類似波形と判定され易く、例えば測定時間が短く波形データが少ない場合にも比較的に呼吸波形を得易い。
【0022】
第七の態様は、第一～第五の何れか１つの態様に記載された呼吸数測定装置において、前記呼吸波形判定部は、前記波形データにおいて選択された１周期の波形の振幅及び波長を他の周期の波形の振幅及び波長と比較して、それら波形の振幅及び波長のばらつきが小さいことをもってそれら波形を前記類似波形と判定するものである。
【0023】
本態様に従う構造とされた呼吸数測定装置によれば、波形データにおいて選択された１周期の波形を振幅及び波長のばらつきの判定基準とすることで、類似波形の判定処理が簡単になると共に、判定精度の向上が図られ得る。
【0024】
第八の態様は、第一～第五の何れか１つの態様に記載された呼吸数測定装置において、前記呼吸波形判定部は、前記波形データにおいて選択された複数周期の波形の相互間で振幅及び波長を比較して、それら波形の振幅及び波長のばらつきが小さいことをもってそれら波形を前記類似波形と判定するものである。
【0025】
本態様に従う構造とされた呼吸数測定装置によれば、波形データから選択された複数周期の波形について、振幅及び波長を２周期ずつ全ての組み合わせで比較することによって、それら複数周期の波形が類似波形か否かが判定されることから、呼吸以外の動作の影響の大きい波形が呼吸波形であると誤判定され難く、呼吸波形を精度よく検出することができる。
【0026】
第九の態様は、第一～第八の何れか１つの態様に記載された呼吸数測定装置において、前記波形取得部は、前記測定対象の下方に敷かれて該測定対象の体動による作用面圧を検出する面圧センサの検出結果に基づいて前記波形データを取得するものである。
【0027】
本態様に従う構造とされた呼吸数測定装置によれば、測定対象の下方に敷かれる面圧センサによって呼吸を含む体動による入力を精度よく検出することができる。また、測定対象の体にセンサを取り付ける必要がなく、測定対象の負担を少なくすることができる。
【0028】
第十の態様は、第九の態様に記載された呼吸数測定装置において、前記面圧センサは、可撓性を有するシート状とされているものである。
【0029】
本態様に従う構造とされた呼吸数測定装置によれば、面圧センサが可撓性を有するシート状とされていることにより、測定対象が面圧センサに直接的又は間接的に触れても違和感が少なく、例えばベッドのマットレス上に面圧センサを敷く等しても寝心地に影響し難い。
【0030】
第十一の態様は、第一～第十の何れか１つの態様に記載された呼吸数測定装置において、前記呼吸数算出部が算出する乳児の単位時間当たりの呼吸数が予め設定された下限値未満となることで該乳児が無呼吸状態であると判定する乳児用無呼吸判定部を備えているものである。
【0031】
本態様に従う構造とされた呼吸数測定装置によれば、乳児の無呼吸状態を単位時間当たりの呼吸数に基づいて把握することで、乳児の無呼吸状態をより正確に把握して速やかに対応することが可能となる。
【発明の効果】
【0032】
本発明によれば、呼吸による波形と呼吸以外の動作による波形とを含む波形データに基づいて、簡単な処理によって短時間の安静状態から呼吸数を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0035】
図１には、本発明の第一の実施形態としての呼吸数測定装置１０が使用状態で示されている。呼吸数測定装置１０は、図２も示すように、測定対象Ｐの身体の体動（振動）が入力されて当該体動に応じた検出信号を出力する圧電型の面圧センサ１２と、面圧センサ１２から出力された検出信号を解析処理する処理装置１４とを含んで構成されている。以下の説明において、原則として、上下方向とは、使用状態でセンサシート１６の厚さ方向である鉛直上下方向となる図１中の紙面直交方向を言う。
【0036】
面圧センサ１２は、図３にも示すように、センサシート１６を備えている。センサシート１６は、可撓性を有する柔軟な略矩形シート状とされており、本実施形態では細長い帯状とされている。センサシート１６は、図４に示すように、圧電層１８と、圧電層１８の感圧方向の両側面に重ね合わせ状態で配された一対の電極層２０ａ，２０ｂと、一対の保護層２２ａ，２２ｂとを備えている。
【0037】
圧電層１８の材質としては、セラミックスや合成樹脂、ゴム弾性体（エラストマを含む）等が採用され得るが、本実施形態では、セラミックスや合成樹脂よりも比較的、体積抵抗率ρｖの小さいゴム弾性体により構成されている。体積抵抗率が小さいとカットオフ周波数が、例えば呼吸に起因する振動周波数の下限の周波数よりも高周波側で、呼吸に起因する振動周波数帯における低周波側の周波数になってしまうことから、呼吸信号の一次周波数成分の検出に支障が出るおそれがある。このことから、ゴム弾性体の抵抗値を大きくして、カットオフ周波数を、例えば呼吸に起因する振動周波数の下限の周波数よりも低周波側とすることが望ましい。具体的には、圧電層１８の体積抵抗率ρｖは、１０９Ω・ｃｍ以上とされることが好適であり、１０１０Ω・ｃｍ以上とされることがより好適である。
【0038】
圧電層１８として採用されるゴム弾性体は、限定されるものでないが、例えば架橋ゴム及び熱可塑性エラストマから選ばれる一種以上を用いることが好適であり、例えばウレタンゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ－ＮＢＲ）、アクリルゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－酢酸ビニル－アクリル酸エステル共重合体、ブチルゴム、スチレン－ブタジエンゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム等が挙げられる。また、官能基を導入する等して変性したエラストマを用いてもよい。変性エラストマとしては、例えばカルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基から選ばれる一つ以上を有する水素化ニトリルゴムが好ましい。
【0039】
また、圧電層１８は、圧電粒子を含んでいる。圧電粒子は、圧電性を有する化合物の粒子である。圧電性を有する化合物としては、ペロブスカイト型の結晶構造を有する強誘電体が知られており、例えばチタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸ナトリウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムナトリウム、ニオブ酸カリウムナトリウムリチウム、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）、チタン酸ビスマスランタン（ＢＬＴ）、タンタル酸ビスマスストロンチウム（ＳＢＴ）のうちの一種類又は二種類以上の混合物が好適に採用され得る。
【0040】
電極層２０ａ，２０ｂは、圧電層１８に追従して変形し得る柔軟性を有することが好ましい。このような電極層２０ａ，２０ｂは、例えばバインダーに導電材を配合した導電材料、導電性繊維等から形成することができる。バインダーとしては、上述の圧電層１８を構成する架橋ゴム及び熱可塑性エラストマと同様の材質が採用され得る。
【0041】
また、電極層２０ａ，２０ｂに配合される導電材は、限定されるものではないが、例えば銀、金、銅、ニッケル、ロジウム、パラジウム、クロム、チタン、白金、鉄、及びこれらの合金等からなる金属粒子、酸化亜鉛、酸化チタン等からなる金属酸化物粒子、チタンカーボネート等からなる金属炭化物粒子、銀、金、銅、白金、及びニッケル等からなる金属ナノワイヤ、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、黒鉛、薄層黒鉛、グラフェン等の導電性炭素材料の中から適宜選択され得る。
【0042】
保護層２２ａ，２２ｂは、材質を限定されるものでないが、柔軟性に加えて電気絶縁性や耐久性、生体親和性を有することが望ましい。
【0043】
本実施形態では、圧電層１８、電極層２０ａ，２０ｂ、保護層２２ａ，２２ｂが何れも薄肉の矩形板状とされており、圧電層１８の厚さ方向両側に電極層２０ａ，２０ｂが固着されていると共に、これら圧電層１８及び電極層２０ａ，２０ｂの厚さ方向両側に保護層２２ａ，２２ｂが固着されている。これにより、圧電層１８及び電極層２０ａ，２０ｂが外部に露出することなく、保護層２２ａ，２２ｂの内部に埋設されている。かかる構造をもって、センサシート１６が薄肉の略矩形シート状として形成されている。
【0044】
そして、センサシート１６の幅方向中央部分において、圧電層１８と電極層２０ａ，２０ｂとが厚さ方向で重なる領域が、感圧部２４とされており、当該感圧部２４に荷重が及ぼされることにより電荷が発生するようになっている。なお、感圧部２４は、全体に亘って一つの構造体とされていても良いし、面方向において複数の感圧部に分割されたセル構造体とされていても良い。
【0045】
制御装置２６は、センサシート１６の長手方向一方の端部に取り付けられたハウジング２８を備えている。制御装置２６は、図２に示すように、計測回路３０と、波形取得部としての波形データ生成回路３２と、フィルタ３４と、電源回路３６とを、備えている。計測回路３０と、波形データ生成回路３２と、フィルタ３４と、電源回路３６は、例えば、電子基板上に実装されるチップ等によって構成されており、当該電子基板がハウジング２８に収容されている。
【0046】
計測回路３０は、センサシート１６の電極層２０ａ，２０ｂと電気的に接続されている。そして、センサシート１６に対する厚さ方向の圧縮力の作用時に、圧電層１８において生じる電荷（圧電気）が電極層２０ａ，２０ｂによって計測回路３０に伝達されて、当該電荷に対応する電圧の大きさが計測回路３０によって計測される。計測回路３０は、センサシート１６において発生する電荷を電圧に変換するチャージアンプや、チャージアンプで変換された電圧出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部を備えている。また、計測回路３０は信号増幅部を備えており、例えばセンサシート１６において発生した電荷、チャージアンプにより変換された電圧、Ａ／Ｄ変換部により変換されたデジタル信号等が適宜増幅され得る。
【0047】
波形データ生成回路３２は、計測回路３０によって計測された圧電気の大きさに基づいてセンサシート１６に対する入力の大きさを算出し、入力の経時変化を示す波形データを生成する。波形データ生成回路３２によって得られた波形データは、フィルタ３４によって波形を整えられて、図５に例示するような呼吸数の測定に用いられる波形データとされる。フィルタ３４は、デジタルフィルタであって、例えば、波形データから高周波成分又は低周波成分を除去するローパスフィルタ又はハイパスフィルタ、特定の周波数成分を抽出するバンドパスフィルタ等とされる。
【0048】
計測回路３０と波形データ生成回路３２とフィルタ３４は、電源回路３６から電源を供給されることで作動する。電源回路３６は、外部から供給された電源を適宜に制御して、それら計測回路３０と波形データ生成回路３２とフィルタ３４とに作動電源を供給する。電源回路３６は、後述する処理装置１４を介して外部の電源装置４０に接続されている。
【0049】
制御装置２６は、外部配線３８によって処理装置１４に接続されている。処理装置１４は、例えばデスクトップ又はラップトップであって、中央演算装置（ＣＰＵ）やＲＡＭ、ＲＯＭ、ディスプレイ等の表示部（４６）、キーボード等の入力装置を含むハードウェア構成を備えている。処理装置１４は、制御装置２６と有線通信又は無線通信によって電気的に接続されており、制御装置２６の波形データを受信可能とされている。また、処理装置１４は、電源装置４０に接続されており、本実施形態では電源装置４０から供給された電源を制御装置２６の電源回路３６に供給する。処理装置１４は、呼吸波形判定部４２と、呼吸数算出部４４と、表示部４６とを、備えている。
【0050】
呼吸波形判定部４２は、制御装置２６の波形データ生成回路３２から受信した波形データにおいて、呼吸以外の動作等の影響が小さい呼吸波形を抽出する、呼吸波形判定処理を実行する。
【0051】
すなわち、呼吸に起因する体動の波形は、経時的な変化が少なく安定しており、振幅と波長の急激な変化が少ない。一方、寝返り等の呼吸以外の動作を含む体動の波形は、経時的な変化が比較的に大きく、振幅と波長の急激な変化が生じ易い。そこで、本実施形態の呼吸波形判定部４２は、波形データにおいて、振幅及び波長のばらつきが閾値よりも小さい波形（類似波形）が予め設定された連続回数閾値以上の周期数に亘って連続する図６のような場合に、それら類似波形を呼吸波形と判定する。このような呼吸波形判定処理により、呼吸波形判定部４２は、体動の波形データにおいて呼吸以外の動作の影響が小さい呼吸波形と呼吸以外の動作の影響が大きい波形とを判別して、呼吸波形だけを抽出することができる。そして、呼吸波形判定部４２は、波形データから呼吸波形を抽出して記憶し、抽出した呼吸波形のデータを呼吸波形データとして後述する呼吸数算出部４４へ送信する。
【0052】
呼吸波形判定部４２において、類似波形か否かの判定対象となる判定波形の振幅のばらつきの判定閾値は、基準となる判定波形の振幅の５０％以下の範囲内で設定されており、判定波形の波長のばらつきの判定閾値は、基準となる判定波形の波長の５０％以下の範囲内で設定されている。本実施形態では、呼吸波形判定部４２において、判定波形の振幅のばらつきの判定閾値が基準となる判定波形の振幅の２０％に設定されており、判定波形の波長のばらつきの判定閾値が基準となる判定波形の波長の２０％に設定されている。従って、呼吸波形判定部４２は、判定波形の振幅のばらつき（振幅の差）が、基準となる判定波形の振幅の２０％以下であり、且つ判定波形の波長のばらつき（波長の差）が、基準となる判定波形の振幅の２０％以下である場合に、当該判定波形が類似波形であると判定する。
【0053】
より具体的には、例えば、本実施形態の呼吸波形判定部４２は、図６に示す連続する３周期の波形からなる判定波形４８において、時系列で隣り合う第１波形５０の振幅Ａ１と第２波形５２の振幅Ａ２との差及び第２波形５２の振幅Ａ２と第３波形５４の振幅Ａ３との差が、何れも基準となる判定波形４８の振幅（例えば第１波形５０の振幅Ａ１）の２０％以下の大きさであり、且つ第１波形５０の波長λ１と第２波形５２の波長λ２との差及び第２波形５２の波長λ２と第３波形５４の波長λ３との差が、何れも基準となる判定波形４８の波長（例えば第１波形５０の波長λ１）の２０％以下の大きさである場合に、判定波形４８を構成する第１～第３波形５０，５２，５４が類似波形であると判定する。本実施形態において、第１波形５０と第２波形５２と第３波形５４は、図６中に一点鎖線で示した基準線Ｌを図中で下から上へ跨ぐ際の交点が境界となることから、何れも入力の最大値と最小値が明確で振幅を把握し易くなっている。
【0054】
もっとも、呼吸波形判定部４２による判定波形の振幅及び波長のばらつきによる呼吸波形の判定は、必ずしも時系列で連続する２波形間の比較によってのみ行われるものではない。例えば、第１波形５０の振幅Ａ１及び波長λ１を基準として、第１波形５０の振幅Ａ１及び波長λ１と第２波形５２の振幅Ａ２及び波長λ２との差と、第１波形５０の振幅Ａ１及び波長λ１と第３波形５４の振幅Ａ３及び波長λ３との差とが、何れも基準となる判定波形４８の振幅及び波長の２０％以下の大きさであることをもって、呼吸波形判定部４２が第１～第３波形５０，５２，５４を類似波形と判定するようにしてもよい。これによれば、判定波形における振幅及び波長のばらつきの許容範囲が比較的に小さくなることから、呼吸以外の動作の影響が大きい波形をより確実に排除することができる。なお、振幅及び波長のばらつきの判定基準となる波形は、必ずしも時系列で最初の波形に限定されず、例えば中間の波形や最後の波形であってもよい。振幅及び波長のばらつきの判定基準は、例えば、判定波形における最初、最後、何番目等といった時系列上での位置を特定して基準波形を設定する他、頻出値、平均値、最大や最小を除く中間値等を基準とすることなども考えられる。
【0055】
また、例えば、第１波形５０の振幅Ａ１及び波長λ１と第２波形５２の振幅Ａ２及び波長λ２との差と、第１波形５０の振幅Ａ１及び波長λ１と第３波形５４の振幅Ａ３及び波長λ３との差と、第２波形５２の振幅Ａ２及び波長λ２と第３波形５４の振幅Ａ３及び波長λ３との差とが、何れも基準となる判定波形４８の振幅及び波長の２０％以下の大きさであることをもって、呼吸波形判定部４２が第１～第３波形５０，５２，５４を類似波形と判定するようにしてもよい。要するに、判定波形を構成する全ての波形間において振幅及び波長のばらつきを参照することもできる。これによれば、第１～第３波形５０，５２，５４の振幅及び波長のばらつきがより小さい場合に呼吸波形と判定されることから、呼吸以外の動作の影響が大きい波形をより確実に排除することができる。
【0056】
呼吸波形判定部４２が判定波形を呼吸波形であると判定する振幅及び波長のばらつきの判定閾値（振幅及び波長の呼吸判定閾値）は、基準となる判定波形の振幅及び波長に対して、好適には１０～５０％の範囲内で設定され、より好適には１０～３０％の範囲内で設定される。当該振幅及び波長の呼吸判定閾値は、数値が小さくなるほど判定波形間の振幅及び波長のばらつきが小さくなることから、呼吸以外の動作の影響が大きい波形を排除し易くなる。一方、振幅及び波長の呼吸判定閾値を大きな数値に設定すれば、短時間の測定で波形データの波形数が少ない場合にも呼吸波形を取得し易くなる。
【0057】
本実施形態の呼吸波形判定部４２は、連続回数閾値が３に設定されており、波形データにおいて時系列で連続する３周期以上の波形が呼吸波形判定部４２によって類似波形であると判定された場合に、それら類似波形を呼吸波形であると判定する。呼吸波形判定部４２の呼吸波形判定処理において、呼吸波形と判定する類似波形の連続回数閾値は、２以上であれば特に限定されないが、３以上に設定されることが望ましい。また、呼吸波形と判定する類似波形の連続回数閾値は、１０以下に設定されることが望ましく、より好適には６以下に設定される。なお、例えば、図５に示す波形データでは、呼吸波形と判定される波形が測定時間中の２か所に存在している。
【0058】
呼吸波形判定部４２による呼吸波形判定処理は、波形データ上の時間を進めながら繰り返し実行される。これにより、波形データの時系列の全体にわたって呼吸波形判定処理を実行することができると共に、４回以上にわたって連続する呼吸波形も得ることができる。なお、呼吸波形判定部４２は、センサシート１６への入力に対して呼吸波形判定処理をリアルタイムで実行してもよいし、所定の測定時間に亘って波形データを蓄積した後で蓄積された波形データに対して呼吸波形判定処理を実行してもよい。
【0059】
図７は、実測によって得た波形データに対して、時系列で隣り合う波形間の振幅及び波長の差が±２０％の判定閾値内である場合に類似波形とみなす判定処理を行った結果を、類似波形の連続回数（連続周期数）ごとに分類して示した表である。図７によれば、呼吸波形と判定される３周期以上に亘って連続して類似波形と判定された波形数は、測定された波形の総数１０１３波形中の４６６波形であり、５４７波形が呼吸波形ではない（類似波形の連続数が１又は２）と判定された。このように、振幅と波長の各判定閾値を基準となる判定波形に対して２０％の大きさとして、振幅及び波長のばらつき（変化量）が判定閾値以下の類似波形が３周期以上に亘って連続する場合に呼吸波形と判定することにより、呼吸以外の動作の影響が大きい波形を十分に排除しながら、呼吸波形を安定して取得できることが、実測によって確認されている。
【0060】
呼吸波形判定部４２によって波形データから抽出された呼吸波形データは、呼吸数算出部４４へ送信される。呼吸数算出部４４は、１呼吸に要する時間を示す呼吸波形の波長に基づいて単位時間当たりの呼吸数を算出する。具体的には、例えば、呼吸波形の一波長が２秒であれば、一分間の呼吸数は３０回と推定される。
【0061】
本実施形態の処理装置１４は、ディスプレイ等の表示部４６を備えている。そして、表示部４６は、波形データ生成回路３２が生成した波形データのグラフ、呼吸波形判定部４２の判定結果、呼吸数算出部４４が算出した呼吸数等を表示可能とされている。
【0062】
本実施形態の処理装置１４は、乳児用無呼吸判定部５６を備えている。乳児用無呼吸判定部５６は、呼吸数測定装置１０が乳児の呼吸数を測定する場合において、呼吸数算出部４４が算出した単位時間当たりの呼吸数が、予め設定された下限値未満となった場合に、乳児が無呼吸状態であると判定する。具体的には、例えば、乳児の呼吸数の測定時に、呼吸数算出部４４が算出した１分間の呼吸数が２０回未満となった場合に、乳児用無呼吸判定部５６は測定対象Ｐである乳児が無呼吸状態であると判定する。
【0063】
乳児用無呼吸判定部５６は、乳児の無呼吸状態が所定の時間を越えて連続する場合に、処理装置１４のアラート部５８を制御して、警告音の発音や警告灯の点灯、医療従事者への通知メールの送信等の報知手段を実行する。なお、アラート部５８による警報の種類は、周囲の人や離れた場所にいる医療従事者等に無呼吸状態であることが伝わるものであれば、特に限定されない。また、乳児の無呼吸状態の警報手段として、乳児用無呼吸判定部５６は、例えば、表示部４６に制御信号を送信して、表示部４６に警告表示をするようにもできる。
【0064】
なお、処理装置１４は、呼吸波形の判定や呼吸数の算出などの処理を行う演算装置（ＣＰＵ等）だけでなく、受信データ、判定や算出の結果等を記憶する記憶装置（ハードディスク等）を備えており、呼吸波形判定部４２と呼吸数算出部４４と乳児用無呼吸判定部５６は、それら演算装置と記憶装置の組み合わせによって構成され得る。
【0065】
このような構造とされた呼吸数測定装置１０は、例えば、図１に示すように、面圧センサ１２のセンサシート１６がベッド６０のマットレス上に重ね合わされて、ベッド６０に横たわる測定対象Ｐの下方にセンサシート１６が敷かれた状態で、測定対象Ｐの呼吸数の測定に使用される。長手帯状とされたセンサシート１６は、好適には、ベッド６０の横方向に延びるように配されて、測定対象Ｐの胸部付近に配置される。これにより、呼吸による測定対象Ｐの胸部の動きを検出し易くなる。例えば、長さを調節可能とされたベルトが面圧センサ１２に設けられて、当該ベルトがベッド６０のマットレスに巻き付けられることにより、面圧センサ１２がベッド６０（マットレス）に固定されて、センサシート１６がマットレス上で位置決めされるようにしてもよい。
【0066】
センサシート１６は、可撓性を有する柔軟なシート状とされていることから、測定対象Ｐの体表面の凹凸に沿って変形することで、測定対象Ｐに痛みや違和感を与え難い。また、測定対象Ｐの下方に敷設されることから、測定対象Ｐに取り付けられる場合に比して、測定対象Ｐの違和感が低減される。なお、センサシート１６が重ね合わされたマットレスの上からシーツを被せることによって、測定対象Ｐがセンサシート１６に直接接触しないようにしてもよい。
【0067】
そして、センサシート１６が取り付けられたベッド６０に横たわった測定対象Ｐは、呼吸を含む体動によって、センサシート１６に対して厚さ方向の圧縮力を入力する。センサシートには、呼吸に起因する体動だけでなく、寝返り等の動作等に起因する体動も複合的に入力される。本実施形態に係る呼吸数測定装置１０は、体動による入力の面圧センサ１２による検出結果である波形データにおいて、呼吸に起因する波形の振幅及び波長が大きく変化せず安定していることに着目して、振幅及び波長が類似する類似波形が予め設定された連続回数閾値以上の周期にわたって連続する場合に、呼吸波形であると判定する。これにより、種々の体動が複合的に作用した状態の波形データにおいて、呼吸以外の動作による影響が小さい呼吸波形を精度よく抽出することができて、呼吸波形に基づいて呼吸数をより高い信頼性をもって算出することができる。
【0068】
本実施形態の呼吸波形判定部４２は、振幅及び波長のばらつきが小さい類似波形が３回以上にわたって連続する場合に、呼吸波形と判定する。これにより、呼吸以外の動作による波形の振幅と波長が偶然類似することで、それら波形が誤って呼吸波形と判定され難くなって、呼吸波形の判定精度の向上が図られる。
【0069】
また、呼吸波形判定部４２の呼吸波形判定処理に用いられる類似波形の連続回数閾値は、１０以下に設定されることが望ましい。これにより、呼吸以外の動作の影響が小さい波形が、誤って呼吸波形ではないと判定され難くなって、波形データから呼吸波形を有効に得ることができる。特に本実施形態では、類似波形の連続回数閾値が３に設定されていることから、呼吸以外の動作の影響が大きい波形を呼吸波形から十分に排除しながら、数秒乃至は十数秒の短時間の安静状態で呼吸波形を取得することができる。それゆえ、成人の人間だけでなく、静止時間が短く呼吸以外の動作が多い乳児や幼児、或いは犬等の人間以外の哺乳動物の呼吸数も、有効に測定することができる。
【0070】
なお、呼吸波形判定部４２が呼吸波形と判定する類似波形の連続回数は、多いほど要求される呼吸以外の動作の影響を排除し易くなり、少ないほど短時間で呼吸波形を得ることが可能になることから、必要な精度や測定の容易さ等を考慮して適宜に設定される。類似波形の連続回数は、好適には、上記のごとく３～１０回の範囲内で設定され、より好適には、３～６回の範囲内で設定される。
【0071】
ところで、振幅と波長の各呼吸判定閾値は、上記のように特定の数値を予め固定的に設定する他に、波形データの計測結果に基づいて動的に設定することもできる。具体的には、例えば、図８に示すフローチャートのように動的な呼吸判定閾値を用いた呼吸判定処理を行うこともできる。
【0072】
すなわち、図８に示す呼吸判定処理では、少なくとも３つの波形を測定した後、ステップ（以下、Ｓ）１において自然数ｍを１に設定し、次に、Ｓ２において、ｍ番目の波形である第ｍ波形の振幅及び波長と、ｍ＋１番目の波形である第ｍ＋１波形の振幅及び波長との差を算出し、振幅の差が基準となる波形（例えば第ｍ波形）の振幅の５０％以下であり、且つ波長の差が基準となる波形（例えば第ｍ波形）の波長の５０％以下であるか否かを判定する。
【0073】
Ｓ２において、第ｍ波形と第ｍ＋１波形の振幅の差と波長の差との少なくとも一方が、基準波形の振幅と波長の５０％を超える大きさ（Ｓ２がＮｏ）である場合には、Ｓ３でｍに１を加えてからＳ２以降の処理を実行する。
【0074】
Ｓ２において第ｍ波形と第ｍ＋１波形の振幅の差と波長の差が、何れも基準波形の振幅と波長の５０％以下の大きさ（Ｓ２がＹｅｓ）である場合には、Ｓ４において、ｍ＋１番目の波形である第ｍ＋１波形の振幅及び波長と、ｍ＋２番目の波形である第ｍ＋２波形の振幅及び波長との差を算出し、振幅の差が基準波形（例えば第ｍ＋１波形）の振幅の５０％以下であり、且つ波長の差が基準波形（例えば第ｍ＋１波形）の波長の５０％以下であるか否かを判定する。
【0075】
Ｓ４において、第ｍ＋１波形と第ｍ＋２波形の振幅の差と波長の差との少なくとも一方が、基準波形の振幅と波長の５０％を超える大きさ（Ｓ４がＮｏ）である場合には、Ｓ３でｍに１を加えてからＳ２以降の処理を実行する。
【0076】
Ｓ４において、第ｍ＋１波形と第ｍ＋２波形の振幅の差と波長の差が、何れも基準波形の振幅と波長の５０％以下の大きさ（Ｓ４がＹｅｓ）である場合には、Ｓ５において、第ｍ～第ｍ＋２波形からなる判定波形を類似波形が３周期に亘って連続する算出対象波形として記憶した後、Ｓ６において、予め設定されたデータ蓄積時間が経過したか否かの判定を実行する。Ｓ６において所定のデータ蓄積時間が経過していない（Ｓ６がＮｏ）と判定された場合には、Ｓ３でｍに１を加えてからＳ２以降の処理を実行する。
【0077】
Ｓ６において所定のデータ蓄積時間が経過した（Ｓ６がＹｅｓ）と判定された場合には、Ｓ７において、Ｓ５で記憶した算出対象波形について、振幅の標準偏差σ１と波長の標準偏差σ２とをそれぞれ算出する。次に、Ｓ８において、σ１×１００を振幅の呼吸判定閾値Ｔ１に設定し、σ２×１００を波長の呼吸判定閾値Ｔ２に設定する。
【0078】
次に、Ｓ９とＳ１１において、ｎ番目の波形である第ｎ波形と、ｎ＋１番目の波形である第ｎ＋１波形と、ｎ＋２番目の波形である第ｎ＋２波形とについて、呼吸波形判定処理を行う。即ち、Ｓ９では、第ｎ波形と第ｎ＋１波形との振幅の差が、基準波形（例えば第ｎ波形）の振幅のＴ１％以下の大きさであるか否かを判定すると共に、第ｎ波形と第ｎ＋１波形との波長の差が、基準波形の波長のＴ２％以下の大きさであるか否かを判定する。なお、ｎは、任意の自然数であって、例えば、ｎの最小値を１とすれば測定波形の全体について呼吸判定を行うことができる。また、例えば、Ｓ８までの処理が終了した時点でのｍの最大値に１を加えた数値をｎの最小値とすれば、Ｓ８までの初期の動的閾値を設定する処理に用いた波形データを含むことなく、初期の動的閾値の設定が完了した後の波形データについてのみ呼吸判定を行うことができる。
【0079】
Ｓ９において、第ｎ波形と第ｎ＋１波形の振幅の差が基準波形の振幅のＴ１％を超える大きさであるか、第ｎ波形と第ｎ＋１波形の波長の差が基準波形の波長のＴ２％を超える大きさであるかの少なくとも一方（Ｓ９がＮｏ）であれば、Ｓ１０でｎに１を加えてからＳ９以降の処理を実行する。
【0080】
Ｓ９において、第ｎ波形と第ｎ＋１波形の振幅の差が基準波形の振幅のＴ１％以下の大きさであり、且つ第ｎ波形と第ｎ＋１波形の波長の差が基準波形の波長のＴ２％以下の大きさ（Ｓ９がＹｅｓ）であれば、Ｓ１１において、第ｎ＋１波形と第ｎ＋２波形との振幅の差が基準波形（例えば第ｎ＋１波形）の振幅のＴ１％以下の大きさであるか否かを判定すると共に、第ｎ＋１波形と第ｎ＋２波形との波長の差が基準波形（例えば第ｎ＋１波形）の波長のＴ２％以下の大きさであるか否かを判定する。
【0081】
Ｓ１１において、第ｎ＋１波形と第ｎ＋２波形の振幅の差が基準波形の振幅のＴ１％を超える大きさであるか、第ｎ＋１波形と第ｎ＋２波形の波長の差が基準波形の波長のＴ２％を超える大きさであるかの少なくとも一方（Ｓ１１がＮｏ）であれば、Ｓ１０でｎに１を加えてからＳ９以降の処理を実行する。
【0082】
Ｓ１１において、第ｎ＋１波形と第ｎ＋２波形の振幅の差が基準波形の振幅のＴ１％以下の大きさであり、且つ第ｎ＋１波形と第ｎ＋２波形の波長の差が基準波形の波長のＴ２％以下の大きさ（Ｓ１１がＹｅｓ）であれば、時系列で連続する３周期の波形（第ｎ～第ｎ＋２波形）のばらつきが小さいことから、Ｓ１２において、第ｎ～第ｎ＋２波形からなる判定波形を類似波形が３周期連続した呼吸波形として記憶する。
【0083】
次に、Ｓ１３において、予め設定された測定時間を経過したか否かを判定する。Ｓ１３において測定時間を経過した（Ｓ１３がＹｅｓ）と判定された場合には、呼吸波形判定処理を終了する。
【0084】
Ｓ１３において測定時間を経過していない（Ｓ１３がＮｏ）と判定された場合には、Ｓ１４において、Ｓ５で記憶した算出対象波形とＳ１２で記憶した呼吸波形とについて、振幅の標準偏差σ１´と波長の標準偏差σ２´とをそれぞれ算出する。次に、Ｓ１５において、σ１´×１００を振幅の呼吸判定閾値Ｔ１に設定し、σ２´×１００を波長の呼吸判定閾値Ｔ２に設定する。
【0085】
Ｓ１５において呼吸判定閾値Ｔ１，Ｔ２を設定した後、Ｓ１０でｎに１を加えてからＳ９以降の処理を実行する。
【0086】
以上の処理によって、センサシート１６によって検出された体動の波形データから呼吸以外の動作の影響が小さい安静時の呼吸波形を、動的な呼吸判定閾値に基づいて判別して取り出すことができる。
【0087】
なお、図９に示すように、動的な呼吸判定閾値は、測定初期には数値の変動が大きく、測定時間が長くなって波形データの波形数が多くなるに従って数値が２０％程度の収束値で安定する。具体的には、３０分程度に亘って図８の処理を行うことにより、動的閾値が２０％程度で略一定となって安定する。それゆえ、例えば、Ｓ９以降の処理を開始してから所定の時間（例えば３０分）が経過した後の波形データだけから呼吸波形を抽出すれば、呼吸以外の動作の影響が小さい呼吸波形をより精度よく抽出することができる。また、動的な呼吸判定閾値の収束値は、実際の測定結果から２０％前後となることが確認されており、呼吸判定閾値を固定値とする場合に２０％前後の値に設定すれば、呼吸数を精度よく測定することができる。なお、図９において、（ａ）は測定対象Ｐが新生児の場合の動的な呼吸判定閾値の推移を示し、（ｂ）は測定対象Ｐが成人の場合の動的な呼吸判定閾値の推移を示す。
【0088】
また、図１０に示すように、呼吸判定閾値を固定値（２０％）とした場合と、呼吸判定閾値を動的に設定した場合との間には、平均呼吸時間やその標準偏差に大きな差がなく、何れの場合にも呼吸数を有効に測定することが可能であると考えられる。また、測定時間が長く測定される波形数が多い場合には、動的な呼吸判定閾値を採用することで、測定精度の更なる向上が期待できる。
【0089】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、体動による波形データを取得するためのセンサは、シート状の面圧センサに限定されない。また、シート状の面圧センサを採用する場合に、必ずしも長手帯状の形状に限定されず、正方形や円形などのシート状であってもよい。
【0090】
前記実施形態では、ベッド６０に横たわった測定対象Ｐの呼吸数を測定する例を示したが、測定対象Ｐは、必ずしも測定時に臥位である必要はなく、座位や立位等の臥位以外の姿勢であってもよい。例えば、椅子の座面に面圧センサ１２を敷いて、椅子に座った座位姿勢の測定対象Ｐの呼吸数を測定することもできる。なお、上記したように、測定対象Ｐは、図１に例示したような成人の人間に限定されず、例えば、新生児を含む乳児や幼児などであってもよいし、犬や猫などの人間以外の哺乳動物であってもよい。
【0091】
前記実施形態では、面圧センサ１２の制御装置２６とは別に、面圧センサ１２に接続される処理装置１４が呼吸波形の判定処理や呼吸数の算出演算を行う例を示したが、面圧センサ１２の制御装置２６にそれら判定処理や演算処理を実行する機能を持たせることもできる。また、処理装置１４が備えていた表示部４６による情報表示機能や乳児用無呼吸判定部５６による乳児の無呼吸判定機能、アラート部５８による報知機能も、何れも面圧センサ１２の制御装置２６に設定することができる。なお、前記実施形態では、処理装置１４を介して電源装置４０から制御装置２６へ電源が間接的に供給される構造を例示したが、例えば、制御装置２６が外部配線３８によって電源装置４０に直接的に接続されるようにしてもよい。
【0092】
前記実施形態では、処理装置１４の一例として、ラップトップ又はデスクトップを例示したが、例えば、処理装置としてスマートフォンやタブレット端末等のモバイルデバイスを採用することもできる。
【符号の説明】
【0093】
１０ 呼吸数測定装置（第一の実施形態）
１２ 面圧センサ
１４ 処理装置
１６ センサシート
１８ 圧電層
２０ａ，２０ｂ 電極層
２２ａ，２２ｂ 保護層
２４ 感圧部
２６ 制御装置
２８ ハウジング
３０ 計測回路
３２ 波形データ生成回路（波形取得部）
３４ フィルタ
３６ 電源回路
３８ 外部配線
４０ 電源装置
４２ 呼吸波形判定部
４４ 呼吸数算出部
４６ 表示部
４８ 判定波形
５０ 第１波形
５２ 第２波形
５４ 第３波形
５６ 乳児用無呼吸判定部
５８ アラート部
６０ ベッド
Ｐ 測定対象
１２ 面圧センサ
１４ 処理装置
１６ センサシート
１８ 圧電層
２０ａ，２０ｂ 電極層
２２ａ，２２ｂ 保護層
２４ 感圧部
２６ 制御装置
２８ ハウジング
３０ 計測回路
３２ 波形データ生成回路（波形取得部）
３４ フィルタ
３６ 電源回路
３８ 外部配線
４０ 電源装置
４２ 呼吸波形判定部
４４ 呼吸数算出部
４６ 表示部
４８ 判定波形
５０ 第１波形
５２ 第２波形
５４ 第３波形
５６ 乳児用無呼吸判定部
５８ アラート部
６０ ベッド
Ｐ 測定対象
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】