(57)【要約】【課題】対象者の行動状態の判断を、簡易に精度よく、より詳細に実施することを解決すべき課題とする。【解決手段】対象者の行動状態を判定する為の行動状態判定システムであって、寝具上で臥床状態の対象者の上体により押圧される領域に設置されたマットレスと、前記マットレスを介して対象者の直流成分生体信号を取得する為の第１のセンサと、交流成分生体信号を取得する為の第２のセンサと、前記センサで取得したセンサ値に基づいて情報処理を行う情報処理装置と、を備え、前記情報処理装置は、前記直流成分生体信号及び、前記交流成分生体信号についての１又は複数の閾値の設定を受け付け、前記直流成分生体信号、交流成分生体信号及び、閾値に基づき、所定時間単位の行動状態の判断処理を行い、複数の前記閾値は、離床状態の前記センサ値又は、臥床状態かつ体動がない状態における前記センサ値を用いて、設定される。【選択図】図１
2020114292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者の行動状態を判定する為の行動状態判定システムであって、
寝具上で臥床状態の対象者の上体により押圧される領域に設置されたマットレスと、
前記マットレスを介して対象者の直流成分生体信号を取得する為の第１のセンサと、
前記対象者の交流成分生体信号を取得する為の第２のセンサと、
前記センサで取得したセンサ値に基づいて情報処理を行う情報処理装置と、を備え、
前記情報処理装置は、前記直流成分生体信号についての１又は複数の閾値及び、前記交流成分生体信号についての１又は複数の閾値の設定を受け付ける手段と、
前記直流成分生体信号、交流成分生体信号及び、閾値に基づき、所定時間単位の行動状態の判断処理を行う手段と、を有し、
複数の前記閾値は、離床状態の前記センサ値又は、臥床状態かつ体動がない状態における前記センサ値を用いて、設定される行動状態判定システム。
【請求項２】
前記閾値は、離床状態の前記センサ値を用いて設定された閾値及び、臥床状態かつ体動がない状態における前記センサ値を用いて設定された閾値からなる請求項１に記載の行動状態判定システム。
【請求項３】
前記第１のセンサは、気圧センサ又は、電気抵抗センサである請求項１又は請求項２に記載の行動状態判定システム。
【請求項４】
前記第２のセンサは、マイクロフォンセンサ又は、圧電センサである請求項１〜３の何れかに記載の行動状態判定システム。
【請求項５】
前記マットレスと中空筒部材を介して接続されたセンサユニットであって、前記中空筒部材との接続口を備えた筐体と、前記筐体内に収容され、前記第１のセンサとしての気圧センサ及び、前記第２のセンサとしてのマイクロフォンセンサを同一面に配置した基材と、を有するセンサユニットを備え、
前記接続口は、前記基材のセンサが配置された面側であって、前記マイクロフォンセンサ近傍に位置する請求項１〜４の何れかに記載の行動状態判定システム。
【請求項６】
前記判断処理は、前記離床状態のセンサ値を用いて設定された前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たすと共に、
前記臥床状態かつ体動がない状態のセンサ値を用いて設定された前記交流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たさない場合、弱生体状態を前記対象者の行動状態として決定する請求項１〜５の何れかに記載の行動状態判定システム。
【請求項７】
前記判断処理は、前記臥床状態かつ体動がない状態のセンサ値を用いて設定された前記交流成分生体信号についての第２の閾値に基づく判断条件を満たすと共に、
前記離床状態のセンサ値を用いて設定された前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たさない場合、起き上がり段階体動状態を前記対象者の行動状態として決定し、
前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たす場合、臥床段階体動状態を前記対象者の行動状態として決定する請求項１〜６の何れかに記載の行動状態判定システム。
【請求項８】
前記判断処理は、前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たさないと共に、
前記交流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たさない場合、離床状態を前記対象者の行動状態として決定する請求項６又は請求項７に記載の行動状態判定システム。
【請求項９】
前記判断処理は、前記交流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たすと共に、第２の閾値に基づく判断条件を満たさず、尚且つ、
前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たさない場合、起き上がり状態を前記対象者の行動状態として決定し、
前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たす場合、臥床状態を前記対象者の行動状態として決定する請求項６〜８の何れかに記載の行動状態判定システム。
【請求項１０】
対象者の行動状態を判定する為の行動状態判定方法であって、
寝具上で臥床状態の対象者の上体により押圧される領域に設置されたマットレス介して、第１のセンサにより対象者の直流成分生体信号を取得するステップと、
第２のセンサにより前記対象者の交流成分生体信号を取得するステップと、
前記直流成分生体信号についての１又は複数の閾値及び、前記交流成分生体信号についての１又は複数の閾値の設定を受け付けるステップと、
前記直流成分生体信号、交流成分生体信号及び、閾値に基づき、所定時間単位の行動状態の判断処理を行うステップと、を有し、
複数の前記閾値は、離床状態のセンサ値又は、臥床状態かつ体動がない状態におけるセンサ値を用いて、設定される行動状態判定方法。
【請求項１１】
寝具上で臥床状態の対象者の上体により押圧される領域に設置されたマットレスと、
前記マットレスを介して対象者の直流成分生体信号を取得する為の第１のセンサと、
前記対象者の交流成分生体信号を取得する為の第２のセンサと、
前記センサで取得したセンサ値に基づいて情報処理を行う情報処理装置と、を備えた行動状態判定システムによって対象者の行動状態を判定する為の行動状態判定方法であって、
前記情報処理装置が、前記直流成分生体信号についての１又は複数の閾値及び、前記交流成分生体信号についての１又は複数の閾値の設定を受け付けるステップと、
前記直流成分生体信号、交流成分生体信号及び、閾値に基づき、所定時間単位の行動状態の判断処理を行うステップと、を有し、
複数の前記閾値は、離床状態の前記センサ値又は、臥床状態かつ体動がない状態における前記センサ値を用いて、設定される行動状態判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、行動状態判定システムおよび、行動状態判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高齢者の介護等に際して、臥床中の対象者が離床する際に転倒してしまったり、対象者が離床して徘徊してしまったりする場合がある。そのため、対象者の寝具上での動作を検知して、報知や行動分析を行う為の処理装置が提案されてきた。
【０００３】
例えば、寝具上の対象者の体動及び荷重の時系列変化に基づいて、ユーザの離床を判定する技術が知られている（特許文献１）。また、寝具の各端部それぞれに掛かる荷重を検出し、寝具上の対象者の在床状況を検知する技術が知られている（特許文献２）。また、睡眠指標測定装置用の圧力検出装置に係る技術が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１９６２８６号公報
【特許文献２】特開２０１６−１２９５６９号公報
【特許文献３】特開２０１１−２４７７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば、特許文献１に記載の発明においては、対象者の行動状態として、離床状態及び、在床状態（睡眠状態及び、覚醒状態）といった、一部の行動状態の判断を可能とするにとどまっており、そのほかの行動状態対象者のその他の在床時の状態判断を、精度よくかつ全面で行動状態の判断は行われていない。
【０００６】
また、特許文献２に記載の発明においては、対象者の行動状態として、離床状態、臥床状態、起き上がり（座床）状態、臥床段階体動状態及び、起き上がり段階体動状態といった、一部の行動状態の判断を可能とするにとどまっており、そのほかの行動状態対象者のその他の在床時の状態判断を、精度よくかつ全面的に行動状態の判断は行われていない。更に、寝具（ベッド）の四方のそれぞれの脚部でセンサ装置を挟みこむ必要があり、行動状態の判断の為の前準備が大掛かりになってしまう。
【０００７】
本発明は、上記のような実状に鑑みてなされたものであり、対象者の行動状態の判断を、簡易に精度よく、より詳細に実施することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、対象者の行動状態を判定する為の行動状態判定システムであって、
寝具上で臥床状態の対象者の上体により押圧される領域に設置されたマットレスと、
前記マットレスを介して対象者の直流成分生体信号を取得する為の第１のセンサと、
前記対象者の交流成分生体信号を取得する為の第２のセンサと、
前記センサで取得したセンサ値に基づいて情報処理を行う情報処理装置と、を備え、
前記情報処理装置は、前記直流成分生体信号についての１又は複数の閾値及び、前記交流成分生体信号についての１又は複数の閾値の設定を受け付ける手段と、
前記直流成分生体信号、交流成分生体信号及び、閾値に基づき、所定時間単位の行動状態の判断処理を行う手段と、を有し、
複数の前記閾値は、離床状態の前記センサ値又は、臥床状態かつ体動がない状態における前記センサ値を用いて、設定される。
【０００９】
また、本発明は、対象者の行動状態を判定する為の行動状態判定方法であって、
寝具上で臥床状態の対象者の上体により押圧される領域に設置されたマットレス介して、第１のセンサにより対象者の直流成分生体信号を取得するステップと、
第２のセンサにより前記対象者の交流成分生体信号を取得するステップと、
前記直流成分生体信号についての１又は複数の閾値及び、前記交流成分生体信号についての１又は複数の閾値の設定を受け付けるステップと、
前記直流成分生体信号、交流成分生体信号及び、閾値に基づき、所定時間単位の行動状態の判断処理を行うステップと、を有し、
複数の前記閾値は、離床状態のセンサ値又は、臥床状態かつ体動がない状態におけるセンサ値を用いて、設定される。
【００１０】
また、本発明は、寝具上で臥床状態の対象者の上体により押圧される領域に設置されたマットレスと、
前記マットレスを介して対象者の直流成分生体信号を取得する為の第１のセンサと、
前記対象者の交流成分生体信号を取得する為の第２のセンサと、
前記センサで取得したセンサ値に基づいて情報処理を行う情報処理装置と、を備えた行動状態判定システムによって対象者の行動状態を判定する為の行動状態判定方法であって、
前記情報処理装置が、前記直流成分生体信号についての１又は複数の閾値及び、前記交流成分生体信号についての１又は複数の閾値の設定を受け付けるステップと、
前記直流成分生体信号、交流成分生体信号及び、閾値に基づき、所定時間単位の行動状態の判断処理を行うステップと、を有し、
複数の前記閾値は、離床状態の前記センサ値又は、臥床状態かつ体動がない状態における前記センサ値を用いて、設定される。
【００１１】
本発明の好ましい形態では、前記閾値は、離床状態の前記センサ値を用いて設定された閾値及び、臥床状態かつ体動がない状態における前記センサ値を用いて設定された閾値からなる。
【００１２】
このような構成とすることで、簡易な装置構成によって、より精度よく、対象者の行動状態を分析することができる。
【００１３】
本発明の好ましい形態では、前記第１のセンサは、気圧センサ又は、電気抵抗センサである。
【００１４】
本発明の好ましい形態では、前記第２のセンサは、マイクロフォンセンサ又は、圧電センサである。
【００１５】
このような構成とすることで、簡易な装置構成によって、より精度よく、対象者の行動状態を分析することができる。
【００１６】
本発明の好ましい形態では、前記マットレスと中空筒部材を介して接続されたセンサユニットであって、前記中空筒部材との接続口を備えた筐体と、前記筐体内に収容され、前記第１のセンサとしての気圧センサ及び、前記第２のセンサとしてのマイクロフォンセンサを同一面に配置した基材と、を有するセンサユニットを備え、
前記接続口は、前記基材のセンサが配置された面側であって、前記マイクロフォンセンサ近傍に位置する。
【００１７】
このような構成とすることで、簡易な装置構成によって、より精度よく、対象者の行動状態を分析することができる。
【００１８】
本発明の好ましい形態では、前記判断処理は、前記離床状態のセンサ値を用いて設定された前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たすと共に、
前記臥床状態かつ体動がない状態のセンサ値を用いて設定された前記交流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たさない場合、弱生体状態を前記対象者の行動状態として決定する。
このような構成とすることで、行動状態として弱生体状態を判断することができ、通報などに利用することができる。
【００１９】
本発明の好ましい形態では、前記判断処理は、前記臥床状態かつ体動がない状態のセンサ値を用いて設定された前記交流成分生体信号についての第２の閾値に基づく判断条件を満たすと共に、
前記離床状態のセンサ値を用いて設定された前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たさない場合、起き上がり段階体動状態を前記対象者の行動状態として決定し、
前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たす場合、臥床段階体動状態を前記対象者の行動状態として決定する。
このような構成とすることで、簡易な構成によって、対象者が起き上がった状態での体動（起き上がり段階体動状態）及び、対象者が臥床状態での体動（臥床段階体動状態）を判断することができる。
【００２０】
本発明の好ましい形態では、前記判断処理は、前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たさないと共に、
前記交流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たさない場合、離床状態を前記対象者の行動状態として決定する。
【００２１】
また、本発明の好ましい形態では、前記判断処理は、前記交流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たすと共に、第２の閾値に基づく判断条件を満たさず、尚且つ、
前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たさない場合、起き上がり状態を前記対象者の行動状態として決定し、
前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たす場合、臥床状態を前記対象者の行動状態として決定する。
このような構成とすることで、直流成分生体信号及び交流成分生体信号の２種類の信号を用いて、精度よくかつ全面的に、複数の行動状態を判断することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、対象者の行動状態の判断を、簡易に精度よく、より詳細に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る行動状態判定システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係るセンサ装置の詳細を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る行動状態判定システムの機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る閾値の設定方法を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る行動状態及び、判断結果の画面表示例である。
【図７】本発明の実施形態に係る帯状グラフを表示した場合の画面表示例である。
【図８】本発明の実施形態に係る帯状グラフによる画面表示例並びに、その際の交流成分生体信号のセンサ値及び、直流成分生体信号のセンサ値についての例示である。
【図９】本発明の実施形態に係る帯状グラフによる画面表示例並びに、その際の交流成分生体信号のセンサ値及び、直流成分生体信号のセンサ値についての例示である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態に関する行動状態判定システムについて説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明の一例であり、本発明を以下の実施形態に限定するものではなく、様々な構成を採用することもできる。
【００２５】
本実施形態では、センサ装置及び情報処理装置を含む行動状態判定システムの構成、動作等について説明するが、同様の構成の方法、コンピュータプログラム、記録媒体等も、同様の作用効果を奏することができる。この記録媒体を用いれば、例えばコンピュータに前記プログラムをインストールすることができる。ここで、前記プログラムを記憶した記録媒体は、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であっても良い。
【００２６】
一実施の形態におけるシステム構成を示す図１を参照すると、行動状態判定システムは行動状態判定システム１として具体化されている。
【００２７】
この行動状態判定システム１は、センサ装置２、情報処理装置３及び、マットレス１０を備える。情報処理装置３は、センサ装置２と接続ケーブル５７を介して接続され、連携する。情報処理装置３及びセンサ装置２は、無線を介して接続されてもよい。
【００２８】
マットレス１０は、対象者Ｕが臥床状態となる寝具において、臥床状態の対象者Ｕの上体により押圧される領域に設置される。本実施形態では、マットレス１０はベッドフレームＢＦ上に配置され、その上からベッドマットＢＭがマットレス１０に覆いかぶさるように設置される。
【００２９】
更に詳述すると、行動状態判定システム１における情報処理装置３は、図２に例示するように、ハードウェア構成要素を含んでいる。つまり、情報処理装置３は、ハードウェア構成要素として、演算装置（ＣＰＵ（Central Processing Unit））１１と、作業用メモリとしての主記憶装置（ＲＡＭ（Random Access Memory））１２とを備える。また、情報処理装置３は、ＯＳ（Operating System）、アプリケーションプログラム、及び各種情報（データを含む）を書換え可能に格納するＨＤＤやＳＳＤ、フラッシュメモリ等の補助記憶装置１３と、通信制御部１４と、ＮＩＣ（Network Interface Card）などの通信インタフェース（ＩＦ）部１５と、表示制御部１６と、表示部１７と、情報入力・指定部１８などとを、更に備える。
【００３０】
情報処理装置３の補助記憶装置１３に、後に詳述する機能構成要素を論理的に実現する為の行動状態判定プログラム、端末制御プログラムなどをアプリケーションプログラムとしてインストールしておく。そして、情報処理装置３においては、電源投入または利用者（ユーザ）による指示を契機に、演算装置（ＣＰＵ）１１がアプリケーションプログラムを主記憶装置（ＲＡＭ）１２に展開して実行する。
【００３１】
なお、例えば、情報処理装置３とＩＰネットワーク等を介して通信可能に構成された行動状態判定装置に行動状態判定プログラムをインストールすると共に、情報処理装置３に、ウェブブラウザや行動状態判定装置の処理結果を表示する為のアプリケーションプログラムをインストールし、利用者が、情報処理装置３を介して、行動状態判定プログラムによる表示処理結果を閲覧する構成としてもよい。また、情報処理装置３及び／又は図示しない端末装置は、後述する行動状態判定の結果について通知を受け取り可能に構成されてよい。
【００３２】
図３は、センサ装置２の詳細を示す図である。図３（ａ）は、センサ装置２及び、マットレス１０の接続例を示す図である。センサ装置２は、装置本体２１及び、接続部材２２を備える。装置本体２１内には、センサユニット５が設けられ、センサユニット５及び、マットレス１０が、ホース状の中空筒部材Ｈ１、接続部材２２及び、ホース状の中空筒部材Ｈ２を介して接続される。
【００３３】
図３（ｂ）は、センサユニット５の断面図である。センサユニット５は、筐体５１、接続部材５２、基材５３、第１のセンサ５４、第２のセンサ５５、コネクタ５６、接続ケーブル５７及び、パネル部材５８を備える。
【００３４】
第１のセンサ５４は、マットレス１０を介して対象者Ｕの直流成分生体信号を取得する為のセンサとして利用される。ここで、直流成分生体信号とは、直線のような変化しない信号、もしくはゆっくり変化する信号であり、本実施形態では、周波数帯域は０．２Ｈｚ以下であって、１秒以内に信号の変化を見られない生体信号である。第１のセンサ５４の具体例として、気圧センサ、電気抵抗センサ等を用いることができる。本実施形態では、寝具上にて臥床状態の対象者Ｕの上体によって押圧されるマットレス１０より、マットレス１０にかかる圧力を直流成分生体信号として取得する圧力センサを、第１のセンサ５４として用いる。
【００３５】
第２のセンサ５５は、対象者Ｕの交流成分生体信号を取得する為のセンサとして利用される。ここで、交流成分生体信号とは、振動のような快速変化する信号であり、本実施形態では、周波数帯域は０．２Ｈｚ以上で１秒以内にも信号の変化を見られ生体信号である。第２のセンサ５５の具体例として、マイクロフォンセンサ、圧電素子を用いた圧電センサ等を用いることができる。本実施形態では、主として、寝具上にて臥床状態の対象者Ｕの上体によって押圧されるマットレス１０より発生する信号を交流成分生体信号として取得するマイクロフォンセンサを、第２のセンサ５５として用いる。
【００３６】
図３（ｃ）に示すように、センサユニット５において、基材５３の同一面には気圧センサ（第１のセンサ５４）及び、マイクロフォンセンサ（第２のセンサ５５）が配置され、基材５３のセンサが配置された面が接続部材５２に向けて配置されると共に、接続部材５２の開口部分である接続口５２１近傍に、マイクロフォンセンサ（第２のセンサ５５）が配置されている。そして、基材５３等を収容した筐体５１が、パネル部材５８により蓋される。
【００３７】
次に、図１及び関連図（図４〜図９）を参照して、行動状態判定システム１における処理ついて更に詳述する。
【００３８】
図４は、行動状態判定システム１の機能ブロック図である。情報処理装置３は、気圧センサ（第１のセンサ５４）及び、マイクロフォンセンサ（第２のセンサ５５）より受け取ったアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ（analog to digital converter）３１、ＡＤＣ３２と、信号処理手段３３と、閾値設定手段３４と、記憶手段３５と、判断処理手段３６と、表示処理手段３７と、通知処理手段３８と、を備える。
【００３９】
信号処理手段３３は、気圧センサ（第１のセンサ５４）及び、マイクロフォンセンサ（第２のセンサ５５）から、ＡＤＣ３１、ＡＤＣ３２を介して得た所定サンプリング周波数の離散的時系列データを用いて、所定の時間単位の信号レベル（センサ値）を算出し、記憶手段３５に受け渡す。記憶手段３５は、信号処理手段３３が生成したセンサ値及び、時刻情報を対応付けて、記憶部（補助記憶装置１３）に格納する。
【００４０】
まず、マイクロフォンセンサ（第２のセンサ５５）によって取得される交流成分生体信号のセンサ値Ａｌｅｖｅｌの算出方法を説明する。マイクロフォンセンサ（第２のセンサ５５）によって取得した交流成分生体信号を、ＡＤＣ３２は、Ａ／Ｄ変換して所定のサンプリング周波数の離散的時系列データを信号処理手段３３に受け渡す。信号処理手段３３は、受け取った離散的時系列データに対してＨｉｇｈ  Ｐａｓｓフィルタをかけ、高周波交流生体信号Ａｉ（ｉ＝１，２，３，・・・，ｎ）を得る。
【００４１】
信号処理手段３３は、所定の時間単位に含まれるＡｐ〜Ａｑを以下式（１）に代入し、標準偏差Ｓとしての信号レベルＡｌｅｖｅｌ（センサ値）を算出する。式（１）において、ｎは時系列データの数を示す。
【００４２】
【数１】
2020114292.tif 000003
【００４３】
次いで、気圧センサ（第１のセンサ５４）によって取得される直流成分生体信号のセンサ値Ｄｌｅｖｅｌの算出方法を説明する。気圧センサ（第１のセンサ５４）によって取得した直流成分生体信号を、ＡＤＣ３１は、Ａ／Ｄ変換して所定のサンプリング周波数の離散的時系列データを信号処理手段３３に受け渡す。信号処理手段３３は、直流生体信号Ｄｉ（ｉ＝１，２，３，・・・，ｎ）を得る。
【００４４】
信号処理手段３３は、所定の時間単位に含まれるＤｐ〜Ｄｑを以下式（２）に代入し、信号の絶対値の平均値を算出して、信号レベルＤｌｅｖｅｌ（センサ値）を得る。式（２）において、ｎは時系列データの数を示す。
【００４５】
【数２】
2020114292.tif 000004
【００４６】
閾値設定手段３４は、直流成分生体信号についての１又は複数の閾値及び、交流成分生体信号についての１又は複数の閾値の設定を受け付ける。本実施形態では、直流成分生体信号のセンサ値を基に設定された閾値Ｄ１と、交流成分生体信号のセンサ値を基に設定された閾値Ａ１、Ａ２とが、閾値設定手段３４を介して設定される。記憶手段３５は、閾値設定手段３４が処理した閾値を、記憶部（補助記憶装置１３）に格納する。
【００４７】
図５を用いて、本実施形態における閾値の設定方法について説明する。まず、図５（ａ）を用いて、交流成分生体信号のセンサ値を基に、閾値Ａ１、Ａ２を設定する方法について説明する。
【００４８】
図５（ａ）は、閾値の設定を行う為のテスト計測時における交流成分生体信号のセンサ値である。信号処理手段３３によって算出された信号レベルＡｌｅｖｅｌ（センサ値）を縦軸、時間軸を横軸として、センサ値がプロットされている。ここで、ＴＡ１は、対象者が寝具に不在の状態、即ち離床状態でのセンサ値と対応する時間を示す。ＴＡ２は、対象者が寝具に乗り、臥床状態に移行しようとする状態でのセンサ値と対応する時間を示す。ＴＡ３は、対象者が寝具に寝た状態、即ち臥床状態で、信号レベルＡｌｅｖｅｌ（センサ値）が安定した際のセンサ値と対応する時間を示す。
【００４９】
まず、臥床状態（ＴＡ３）のセンサ値、即ち臥床状態かつ体動がない状態におけるセンサ値の平均を値Ａ０とする。そして、Ａ１＝Ａ０／Ｐとして、閾値Ａ１を得る。また、Ａ２＝Ａ０＊Ｑとして、閾値Ａ２を得る。ここで、値Ｐ、Ｑは、事前に定めた静的な数値であってもよいし、例えばＴＡ１〜ＴＡ３のタイミングにおける信号レベルＡｌｅｖｅｌ（センサ値）を用いて、動的に設定されるものであってもよい。
【００５０】
次いで、図５（ｂ）を用いて、直流成分生体信号のセンサ値を基に、閾値Ｄ１を設定する方法について説明する。
【００５１】
図５（ｂ）は、閾値の設定を行う為のテスト計測時における直流成分生体信号のセンサ値である。信号処理手段３３によって算出された信号レベルＤｌｅｖｅｌ（センサ値）を縦軸、時間軸を横軸として、センサ値がプロットされている。ここで、ＴＤ１は離床状態でのセンサ値と対応する時間を示す。ＴＤ２は、対象者が寝具に乗り、臥床状態に移行しようとする状態でのセンサ値を示す。ＴＤ３は臥床状態で、信号レベルＡｌｅｖｅｌ（センサ値）が安定した際のセンサ値と対応する時間を示す。
【００５２】
まず、離床状態（ＴＤ１）のセンサ値の平均を値Ｄ０とする。そして、Ｄ１＝Ｄ０＋ΔＤとして、閾値Ｄ１を得る。ここで、ΔＤは、事前に定めた静的な数値であってもよいし、例えばＴＤ１〜ＴＤ３のタイミングにおける信号レベルＤｌｅｖｅｌ（センサ値）を用いて、動的に設定されるものであってもよい。
【００５３】
判断処理手段３６は、直流成分生体信号についての１又は複数の閾値及び、交流成分生体信号についての１又は複数の閾値の組み合わせに基づいて、対象者Ｕの在床行動を複数種類の行動状態として分類する。本実施形態では、閾値Ｄ１、Ａ１、Ａ２を用いて、６種類の行動状態を分類し、対象者の行動状態をモニタリングする。記憶手段３５は、判断処理手段３６が分類した各センサ値の行動状態を、センサ値及び、時刻情報と対応付けて、記憶部（補助記憶装置１３）に格納する。
【００５４】
図６（ａ）は、行動状態の２次元プロットについての概念図である。図６（ａ）に示すように、本実施形態では、信号レベルＤｌｅｖｅｌ（センサ値）及び、信号レベルＡｌｅｖｅｌ（センサ値）をｘ−ｙ軸とし、閾値Ｄ１、Ａ１、Ａ２を用いて分類される６種類の行動状態を６象限に分ける２次元プロットにより、対象者の行動状態を表示する。行動状態として、離床状態、弱生体レベル状態、起き上がり状態、臥床状態、起き上がり段階体動状態、臥床段階体動状態、の６状態に対象者の行動状態を分類する。
【００５５】
図示例に示すように、判断処理手段３６は、記憶部に格納されたセンサ値及び閾値を用いて、行動状態の分類を行う。具体的には、判断処理手段３６は、離床状態のセンサ値を用いて設定された直流成分生体信号についての第１の閾値Ｄ１に基づく判断条件を満たす場合、臥床状態かつ体動がない状態のセンサ値を用いて設定された交流成分生体信号についての第１の閾値Ａ１に基づく判断条件を満たさないのであれば、弱生体状態を対象者の行動状態として判断し、閾値Ａ１に基づく判断条件を満たし、かつ、交流成分生体信号についての第２の閾値Ａ２（Ａ１＜Ａ２）に基づく判断条件を満たさないのであれば、臥床状態を対象者の行動状態として判断し、閾値Ａ２に基づく判断条件を満たすのであれば、臥床段階体動状態を対象者の行動状態として判断する。
【００５６】
また、判断処理手段３６は、離床状態のセンサ値を用いて設定された直流成分生体信号についての第１の閾値Ｄ１に基づく判断条件を満たさない場合、交流成分生体信号についての第１の閾値Ａ１に基づく判断条件を満たさないのであれば、離床状態を対象者の行動状態として判断し、閾値Ａ１に基づく判断条件を満たし、かつ、交流成分生体信号についての第２の閾値Ａ２に基づく判断条件を満たさないのであれば、起き上がり状態を対象者の行動状態として判断し、閾値Ａ２に基づく判断条件を満たすのであれば、起き上がり段階体動状態を対象者の行動状態として判断する。
【００５７】
表示処理手段３７は、記憶部に格納されたセンサ値及び、時間情報に基づいて、判断処理手段３６による分類結果を表示処理し、表示処理結果を出力する。図６（ｂ）は、測定したセンサ値を表示処理し、２次元プロットを表示した場合の画面表示例である。本実施形態では、情報処理装置３の表示部１７に、表示処理手段３７による表示処理結果が出力され、画面表示が行われる。図６（ｃ）は、測定したセンサ値を集計して表示処理し、棒グラフを表示した場合の画面表示例である。
【００５８】
また、表示処理手段３７は、既述の表示形式に加えて、又は代えて、更に別の形式にて表示処理を行ってもよい。図７は、測定したセンサ値を集計して表示処理し、帯状グラフを表示した場合の画面表示例である。
【００５９】
図７（ａ）は、センサ装置２がリアルタイムで測定しているセンサ値に基づいて、情報処理装置３において帯状グラフによる行動状態のモニタリングを行う場合の画面表示例である。図示例のグラフは、横軸が時間軸であり、時間ごとの行動状態の判断結果が帯状グラフで塗り分けられることで、ある時点から現在に至るまでの行動状態が一目瞭然となる。
【００６０】
図７（ｂ）は、センサ装置２が過去に測定したセンサ値に基づいて、情報処理装置３において、ある期間の行動状態のモニタリングを行う場合の画面表示例である。ここで、横軸の基端及び他端は、予め設定されたモニタリングの開始時間及び終了時間であり、その間の行動状態の判断結果が、帯状グラフにおいて塗り分けられることで、開始時間から終了時間に至るまでの行動状態が一目瞭然となる。図示例では、ＸＸ月ＸＸ日の２１：００から翌９：００までの行動状態について、帯状グラフにより表示している。
【００６１】
通知処理手段３８は、特定の行動状態が判断処理手段３６により判断された場合に、通知処理を行う。ここで、特定の行動状態とは、例えば、弱生体状態や、他所への移動の予備動作となる起き上がり段階体動状態であり、判断処理手段３６によってこれらの行動状態が判断された場合には、通知処理手段３８は、利用者に対する通知処理を行う。
【００６２】
なお、通知処理は、情報処理装置３を介して利用者に警告を行うものであってもよいし、メールアドレスや電話番号、プッシュＩＤ等によって、図示しない端末装置に行われるものであってもよい。また、判断結果の内容を通知内容の生成に利用して、通知処理を行ってもよい。
【００６３】
図８、９を用いて、帯状グラフによる画面表示例並びに、その際の交流成分生体信号のセンサ値及び、直流成分生体信号のセンサ値について、例示する。図８、９は、ある対象者について測定した、交流成分生体信号のセンサ値の二次元グラフと、直流成分生体信号のセンサ値の二次元グラフと、その際の判断結果に基づいて、表示処理手段３７が表示処理する帯状グラフの表示内容を示す図である。
【００６４】
まず、図８のケースについて説明する。図示例におけるＴ１、Ｔ３の時間帯において、交流成分生体信号のセンサ値は、閾値Ａ１を上回り、Ａ２を下回っている。同様にＴ１、Ｔ３の時間帯において、直流成分生体信号のセンサ値は、閾値Ｄ１を上回っている。そのため、判断処理手段３６は、Ｔ１の時間帯における行動状態を、臥床状態（図示例における「ＩｎＢｅｄ」）と判断する。
【００６５】
図示例におけるＴ２の時間帯において、交流成分生体信号のセンサ値は、閾値Ａ１を上回り、更にＡ２を上回っている。同様にＴ２の時間帯において、直流成分生体信号のセンサ値は、閾値Ｄ１を上回っている。そのため、判断処理手段３６は、Ｔ２の時間帯における行動状態を、臥床段階体動状態（図示例における「ＩｎＭｏｖｅ」）と判断する。
【００６６】
次いで、図９のケースについて説明する。図示例におけるＴ１の時間帯において、交流成分生体信号のセンサ値は、閾値Ａ１を上回り、Ａ２を下回っている。同様にＴ１の時間帯において、直流成分生体信号のセンサ値は、閾値Ｄ１を上回っている。そのため、判断処理手段３６は、Ｔ１の時間帯における行動状態を、臥床状態（図示例における「ＩｎＢｅｄ」）と判断する。
【００６７】
図示例におけるＴ２の時間帯において、交流成分生体信号のセンサ値は、閾値Ａ１を上回り、更にＡ２を上回っている。同様にＴ２の時間帯において、直流成分生体信号のセンサ値は、閾値Ｄ１を上回っている。そのため、判断処理手段３６は、Ｔ２の時間帯における行動状態を、臥床段階体動状態（図示例における「ＩｎＭｏｖｅ」）と判断する。
【００６８】
図示例におけるＴ３、Ｔ５の時間帯において、交流成分生体信号のセンサ値は、閾値Ａ１を上回り、更にＡ２を上回っている。同様にＴ３、Ｔ５の時間帯において、直流成分生体信号のセンサ値は、閾値Ｄ１を下回っている。そのため、判断処理手段３６は、Ｔ３、Ｔ５の時間帯における行動状態を、起き上がり段階体動状態（図示例における「ＵｐＭｏｖｅ」）と判断する。
【００６９】
図示例におけるＴ４の時間帯において、交流成分生体信号のセンサ値は、閾値Ａ１を上回り、Ａ２を下回っている。同様にＴ４の時間帯において、直流成分生体信号のセンサ値は、閾値Ｄ１を下回っている。そのため、判断処理手段３６は、Ｔ４の時間帯における行動状態を、起き上がり状態（図示例における「ＧｅｔＵｐ」）と判断する。
【００７０】
図示例におけるＴ６時間帯において、交流成分生体信号のセンサ値は、閾値Ａ２を下回り、更にＡ１を下回っている。同様にＴ６の時間帯において、直流成分生体信号のセンサ値は、閾値Ｄ１を下回っている。そのため、判断処理手段３６は、Ｔ６の時間帯における行動状態を、離床状態（図示例における「ＯｕｔＢｅｄ」）と判断する。
【符号の説明】
【００７１】
１  行動状態判定システム
１０  マットレス
１１  演算装置（ＣＰＵ）
１２  主記憶装置（ＲＡＭ）
１３  補助記憶装置
１４  通信制御部
１５  通信インタフェース（ＩＦ）部
１６  表示制御部
１７  表示部
１８  情報入力・指定部
２  センサ装置
２１  装置本体
２２  接続部材
３  情報処理装置
３１、３２  ＡＤＣ
３３  信号処理手段
３４  閾値設定手段
３５  記憶手段
３６  判断処理手段
３７  表示処理手段
３８  通知処理手段
４  通信ネットワーク
５  センサユニット
５１  筐体
５２  接続部材
５３  基材
５４  第１のセンサ
５５  第２のセンサ
５６  コネクタ
５７  接続ケーブル
５８  パネル部材
Ａ１、Ａ２、Ｄ１  閾値
Ｕ  対象者
ＢＦ  ベッドフレーム
ＢＭ  ベッドマット
Ｈ１、Ｈ２  中空筒部材
【図１】
2020114292.tif 000005
【図２】
2020114292.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020114292.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月3日(2019.10.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者の行動状態を判定する為の行動状態判定システムであって、
寝具上で臥床状態の対象者の上体により押圧される領域に設置されたマットレスと、
前記マットレスと中空筒部材を介して接続されたセンサユニットであって、前記中空筒部材との接続口を備えた筐体と、前記筐体内に収容され、前記マットレスを介して対象者の直流成分生体信号を取得する為の第１のセンサとしての気圧センサ及び、前記対象者の交流成分生体信号を取得する為の第２のセンサとしてのマイクロフォンセンサを同一面に配置した基材と、を有するセンサユニットと、
前記センサで取得したセンサ値に基づいて情報処理を行う情報処理装置と、を備え、
前記情報処理装置は、前記直流成分生体信号についての１又は複数の閾値及び、前記交流成分生体信号についての１又は複数の閾値の設定を受け付ける手段と、
前記直流成分生体信号、交流成分生体信号及び、閾値に基づき、所定時間単位の行動状態の判断処理を行う手段と、を有し、
複数の前記閾値は、離床状態の前記センサ値又は、臥床状態かつ体動がない状態における前記センサ値を用いて、設定され、
前記接続口は、前記基材のセンサが配置された面側であって、前記マイクロフォンセンサ近傍に位置する行動状態判定システム。
【請求項２】
前記閾値は、離床状態の前記センサ値を用いて設定された閾値及び、臥床状態かつ体動がない状態における前記センサ値を用いて設定された閾値からなる請求項１に記載の行動状態判定システム。
【請求項３】
前記判断処理は、前記離床状態のセンサ値を用いて設定された前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たすと共に、
前記臥床状態かつ体動がない状態のセンサ値を用いて設定された前記交流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たさない場合、弱生体状態を前記対象者の行動状態として決定する請求項１又は請求項２に記載の行動状態判定システム。
【請求項４】
前記判断処理は、前記臥床状態かつ体動がない状態のセンサ値を用いて設定された前記交流成分生体信号についての第２の閾値に基づく判断条件を満たすと共に、
前記離床状態のセンサ値を用いて設定された前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たさない場合、起き上がり段階体動状態を前記対象者の行動状態として決定し、
前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たす場合、臥床段階体動状態を前記対象者の行動状態として決定する請求項１〜３の何れかに記載の行動状態判定システム。
【請求項５】
前記判断処理は、前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たさないと共に、
前記交流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たさない場合、離床状態を前記対象者の行動状態として決定する請求項３又は請求項４に記載の行動状態判定システム。
【請求項６】
前記判断処理は、前記交流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たすと共に、第２の閾値に基づく判断条件を満たさず、尚且つ、
前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たさない場合、起き上がり状態を前記対象者の行動状態として決定し、
前記直流成分生体信号についての第１の閾値に基づく判断条件を満たす場合、臥床状態を前記対象者の行動状態として決定する請求項３〜５の何れかに記載の行動状態判定システム。
【請求項７】
対象者の行動状態を判定する為の行動状態判定方法であって、
寝具上で臥床状態の対象者の上体により押圧される領域に設置されたマットレス介して、前記マットレスと中空筒部材を介して接続されたセンサユニットであって、前記中空筒部材との接続口を備えた筐体と、前記筐体内に収容され、前記マットレスを介して対象者の直流成分生体信号を取得する為の第１のセンサとしての気圧センサ及び、前記対象者の交流成分生体信号を取得する為の第２のセンサとしてのマイクロフォンセンサを同一面に配置した基材と、を有するセンサユニットが、第１のセンサにより対象者の直流成分生体信号を取得するステップと、
前記センサユニットが、第２のセンサにより前記対象者の交流成分生体信号を取得するステップと、
前記直流成分生体信号についての１又は複数の閾値及び、前記交流成分生体信号についての１又は複数の閾値の設定を受け付けるステップと、
前記直流成分生体信号、交流成分生体信号及び、閾値に基づき、所定時間単位の行動状態の判断処理を行うステップと、を有し、
複数の前記閾値は、離床状態のセンサ値又は、臥床状態かつ体動がない状態におけるセンサ値を用いて、設定され、
前記接続口は、前記基材のセンサが配置された面側であって、前記マイクロフォンセンサ近傍に位置する行動状態判定方法。
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月31日(2020.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
対象者の行動状態を判定する為の行動状態判定方法であって、
寝具上で臥床状態の対象者の上体により押圧される領域に設置されたマットレスと中空筒部材を介して接続されたセンサユニットであって、前記中空筒部材との接続口を備えた筐体と、前記筐体内に収容され、前記マットレスを介して対象者の直流成分生体信号を取得する為の第１のセンサとしての気圧センサ及び、前記対象者の交流成分生体信号を取得する為の第２のセンサとしてのマイクロフォンセンサを同一面に配置した基材と、を有するセンサユニットが、第１のセンサにより対象者の直流成分生体信号を取得するステップと、
前記センサユニットが、第２のセンサにより前記対象者の交流成分生体信号を取得するステップと、
前記直流成分生体信号についての１又は複数の閾値及び、前記交流成分生体信号についての１又は複数の閾値の設定を受け付けるステップと、
前記直流成分生体信号、交流成分生体信号及び、閾値に基づき、所定時間単位の行動状態の判断処理を行うステップと、を有し、
複数の前記閾値は、離床状態のセンサ値又は、臥床状態かつ体動がない状態におけるセンサ値を用いて、設定され、
前記接続口は、前記基材のセンサが配置された面側であって、前記マイクロフォンセンサ近傍に位置する行動状態判定方法。