(57)【要約】【課題】既存のベッドにも容易に使用可能な荷重測定用ピンセンサを備えた見守り用ベッドを用いた見守りシステムを提供する。【解決手段】荷重測定用ピンセンサ７０を備えた見守り用ベッド（１０）と、前記荷重測定用ピンセンサ７０の出力を処理して生体信号を得る信号処理ユニット１００と、該信号処理ユニット１００の処理結果を表示する表示手段（１２０）と、を備えた見守りシステムであって、前記信号処理ユニット１００が、生体信号を増幅する生体アンプ（１０６）と、測定対象（８）の生体信号振幅に合わせて、該生体アンプ（１０６）出力のオフセットとゲインを動的に制御する生体オフセット追従処理部１１０Ｃとを含む。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重測定用ピンセンサを備えた見守り用ベッドと、
前記荷重測定用ピンセンサの出力を処理して生体信号を得る信号処理ユニットと、
該信号処理ユニットの処理結果を表示する表示手段と、
を備えた見守りシステムであって、
前記信号処理ユニットが、生体信号を増幅する生体アンプと、測定対象の生体信号振幅に合わせて、該生体アンプ出力のオフセットとゲインを動的に制御する生体オフセット追従処理部とを含むことを特徴とする見守りシステム。
【請求項２】
前記信号処理ユニットが、ある荷重測定用ピンセンサの出力に、他の荷重測定用ピンセンサの出力の逆相を加えてノイズをキャンセルするようにされていることを特徴とする請求項１に記載の見守りシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、見守りシステムに係り、特に、介護用ベッド、医療用ベッド、電動ベッド又は介護リフト等の病院又は介護施設の患者用装置又は健常者用ベッド（以下、総称してベッドという）において、荷重を測定して、重量、振動及び呼吸、心拍などの生体情報を得る際に用いるのに好適な、ベッドの所要の箇所の荷重を容易に測定でき、ベッド製造時の他、使用中のベッドに後付けで設置することも容易に可能な荷重測定用ピンセンサを備えた見守り用ベッドを用いた見守りシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、認知症の高齢者の徘徊及びベッド周りでの転倒や転落の事故が社会的な問題となっており、その対策が求められている。又、高齢者や術後間もない患者など、長期間にわたってベッドに在床している利用者のベッド上での動きをベッドの荷重情報によって監視することで、異常事態の際に、より迅速な対応ができることが期待されている。
【０００３】
この目的で、例えば特許文献１乃至３には、ベッドの脚部や脚部と床の間に荷重検出器を設けて荷重を直接測定したり、床部の昇降機構に荷重を間接的に測定するトルクセンサを設けることが記載されている。又、特許文献４、５には、荷重検出器をベッドのフレームに設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２８０７３３号公報
【特許文献２】特許第３０９３７４５号公報
【特許文献３】特許第３３２２６３２号公報
【特許文献４】特許第４８１８１６２号公報
【特許文献５】特許第４５１４７１７号公報
【特許文献６】特許第４８５７１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方近年、特許文献６に記載されているように、電動ベッドが実用化されている。しかしながら従来は、既存のベッドに容易に使用可能な荷重測定用センサが存在しなかった。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、既存のベッドにも容易に使用可能な荷重測定用ピンセンサを備えた見守り用ベッドを用いた見守りシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、荷重測定用ピンセンサを備えた見守り用ベッドと、前記荷重測定用ピンセンサの出力を処理して生体信号を得る信号処理ユニットと、該信号処理ユニットの処理結果を表示する表示手段と、を備えた見守りシステムであって、前記信号処理ユニットが、生体信号を増幅する生体アンプと、測定対象の生体信号振幅に合わせて、該生体アンプ出力のオフセットとゲインを動的に制御する生体オフセット追従処理部とを含むことにより、前記課題を解決したものである。
【０００８】
ここで、前記信号処理ユニットは、ある荷重測定用ピンセンサの出力に、他の荷重測定用ピンセンサの出力の逆相を加えてノイズをキャンセルするようにできる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ベッドの複数のフレーム、例えば上下フレーム間の連結部に連結ピンとして挿入されるピンセンサにより荷重を測定できるようにしたので、既存のベッドに対してもピンセンサを容易に使用可能であり、該ピンセンサにより検出される荷重の変化に基いて、患者の動きや呼吸、心拍に関する生体情報を容易に取得できる。
【００１０】
又、該ピンセンサをベッドに装着することにより、荷重測定機能を有する見守り用ベッドを容易に実現できる。
【００１１】
更に、該見守り用ベッドを用いることにより、見守りシステムを容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明で用いるピンセンサの実施形態が取り付けられる電動ベッドの全体構成例を斜め上方から見た斜視図
【図２】同じく斜め下方から見た斜視図
【図３】同じく電動ベッドの頭側を上から見た拡大斜視図
【図４】同じく実施形態のピンセンサ取付状態を示す図面代用写真
【図５】ピンセンサの第１実施形態の（Ａ）構成を示す斜視図及び（Ｂ）取付状態を示す断面図
【図６】同じく第２実施形態の（Ａ）構成を示す斜視図、（Ｂ）取付状態を示す断面図及び（Ｃ）ピンセンサ及びステー側のピンセンサ受入部の横断面を示す断面図
【図７】第２実施形態を採用した見守りシステムの第１実施例の全体構成を示すブロック図
【図８】同じく連結ピンとして使用されるピンセンサのベッドへの配設位置を示す平面図
【図９】同じく（Ａ）生体信号及び（Ｂ）処理中の信号変化の例を示す図
【図１０】同じく生体信号の処理手順を示す流れ図
【図１１】同じくノイズがキャンセルされた例を示す図
【図１２】同じく重心位置検出処理で用いる荷重テーブルのサンプル点の例を示す平面図
【図１３】同じく２点間重心の検出例を示す平面図
【図１４】同じく２点間重心からベッド上重心位置を検出する例を示す平面図
【図１５】カメラを加えた見守りシステムの第２実施例の全体構成を示す図
【図１６】第２実施例のモニタ画面の一例を示す図
【図１７】同じく他の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態及び実施例に記載した内容により限定されるものではない。又、以下に記載した実施形態及び実施例における構成要件には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。更に、以下に記載した実施形態及び実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせてもよいし、適宜選択して用いてもよい。
【００１４】
本発明で用いるピンセンサの実施形態が取り付けられる電動ベッド１０は、図１乃至図３に示す如く、主に、上下動可能な上フレーム２０と、移動用車輪５２を含有する下フレーム５０を備えている。
【００１５】
前記上フレーム２０上には、患者頭側から足側に向けて順に、背ボトム２２、腰ボトム２４、膝ボトム２６、足ボトム２８が設けられている。
【００１６】
前記上フレーム２０及び下フレーム５０の患者頭側及び足側には、それぞれ横方向に円筒状のパイプ（横パイプと称する）３０、３６、５４、６０が設けられている。
【００１７】
前記電動ベッド１０は、前記背ボトム２２などを支持する上フレーム２０が、アクチュエータのロッドを構成するパイプ（外パイプと称する）９２（図２参照）の動きにより上下動するようになっており、これにより、上フレーム２０の高さを調節することができるようになっている。
【００１８】
前記背ボトム２２、腰ボトム２４、膝ボトム２６、及び足ボトム２８の下方には、背ボトム２２を上げるための背上げ装置（図示省略）と、膝ボトム２６を上げるための膝上げ装置（図示省略）が設置されている。
【００１９】
前記上フレーム２０と下フレーム５０は、それぞれ上フレーム頭側横パイプ３０の両側に固定された右側ステー３２及び左側ステー３４、上フレーム足側横パイプ３６の両側に固定された右側ステー３８及び左側ステー４０、下フレーム頭側横パイプ５４の両側に固定された右側ステー５６及び左側ステー５８、下フレーム足側横パイプ６０の両側に固定された右側ステー６２及び左側ステー６４を有し、対応するステー３２と５６、３４と５８、３８と６２、４０と６４が、図４にステー３４と５８の場合を例示する如く、それぞれ連結ピン７１、７２、７３、７４で連結されている。
【００２０】
ピンセンサの第１実施形態では、これらの連結ピン７１〜７４として図５に示すようなピンセンサ７０を用いる。
【００２１】
図５に連結ピン７１の場合を例示するピンセンサ７０の第１実施形態は、上フレーム２０の荷重が例えばステー３２を介して作用する２つの力点部８０、８２と、下フレーム５０の応力が例えばステー５６を介して作用する支点部８４と、前記力点部８０、８２と支点部８４を連結する受感部８１、８３と、軸部８６及び頭部８８と、前記力点部８０と支点部８４の間の受感部８１、及び、支点部８４と力点部８２の間の受感部８３に発生する歪を電気信号に変換する歪ゲージ９０とを備えている。
【００２２】
前記力点部８０、８２及び支点部８４は円柱形状とされている。
【００２３】
前記受感部８１、８３は水平方向に長く、上下方向に必要な厚みを持たせた横長の角柱形状とされ、連結ピンとしての強度を確保するようにされている。
【００２４】
本実施形態は、既存ベッドのピン形状を維持し交換可能とする形状となっている。
【００２５】
又、荷重がかかる部分と歪ませる部分を明確に分けるためこのような形状となっている。
【００２６】
前記歪ゲージ９０は、例えばベンディング方式で、受感部８１、８３の上下の表面に貼られており、支点部８４を挟んで上下に計４枚設けた歪ゲージ９０の出力をブリッジ状に接続することにより、歪を高感度で検出することができるようにされている。ここで、歪ゲージは１枚、２枚、および４枚とすることができる。枚数が多い方が精度は上がる。本実施形態では４枚としており、４枚の歪ゲージでブリッジ回路を構成している。
【００２７】
ピンセンサ７０の第２実施形態を図６（Ａ）に示す。本実施形態は、第１実施形態の力点部８０、８２及び支点部８４のフレーム側（ここではステー３２、５６）と接触する部分を球形状とし、力を点で捉える構造としている。これにより、図６（Ｂ）に例示するように、ステー（３２）が軸方向にずれても、力点部（８０，８２）と接する位置は、ほぼ変わらない。又、ステー（５６）が軸方向にずれても支点部（８４）と接する位置はほぼ変わらない。そのため、ピンセンサ７０やフレーム（３２、５６）のずれが支点・力点に影響を与えることがなく、軸方向ずれによる荷重値のばらつきが小さくなる。
【００２８】
更に、この第２実施形態では、図６（Ｃ）（図６（Ｂ）の矢視Ｃ方向から見た横断面図）に示す如く、ピンセンサ７０の例えば中央の支点部８４の横断面を四角形状とし、対応するフレーム側（ステー５６）のピンセンサ受入部の横断面も対応する四角形状とすることで、ピンセンサ７０が回転しないようにしている。
【００２９】
この第２実施形態の受感部８１、８３は上下方向に長く、水平方向に必要な厚みを持たせた縦長の角柱形状とされ、連結ピンとしての強度を確保するようにされている。
【００３０】
本実施形態の歪ゲージ９０はせん断方式とされ、受感部８１、８３の前後両側面に斜め４５°で対称的に貼り付けられた計４枚の歪ゲージ９０の出力をブリッジ状に接続することにより、支点部８４と力点部８０、８２に加わる荷重から発生するせん断歪を高感度で検出することができる。ここで、歪ゲージは１枚、２枚、および４枚とすることができる。枚数が多い方が精度は上がる。本実施形態では４枚としており、４枚の歪ゲージでブリッジ回路を構成している。
【００３１】
第２実施形態の支点部８４と同様の構成を第１実施形態の支点部８４や力点部８０、８２に追加して、第１実施形態のピンセンサ７０の回転を防ぐことも可能である。
【００３２】
なお、第１実施形態をせん断方式、第２実施形態をベンディング方式とすることも可能である。
【００３３】
このようにして、ベッド筐体の上下フレームの連結部に加わる荷重を検出することができ、これから、該部分に加わる荷重や、その変化により、電動ベッド１０の筐体に伝わってくる、振動（波）を検出し、呼吸と心拍を含む生体情報を検出することができる。従って、電動ベッド１０の上に人が寝るだけで、非接触で、寝ている人の呼吸と心拍を検出することができる。
【００３４】
なお、ピンセンサ７０を用いる位置は、連結ピン７１〜７４の位置に限定されず、ベッドの全荷重がかかる他の４点であっても良い。ベッドの構造によっては、点数も４点に限定されない。
【００３５】
図７にピンセンサの第２実施形態を採用した本発明に係る見守りシステムの第１実施例の全体構成を示す。
【００３６】
この第１実施例において、各ピンセンサ７１〜７４は、図８に示す如く、電動ベッド１０の頭側及び足側の左右にそれぞれ配設されている。
【００３７】
ここで、呼吸や心拍などの生体情報を得るには、例えばピンセンサ７１と７４又は７２と７３のような少なくとも対角の２つのセンサを使用することで、ベッド全体での生体信号の検出が可能となる。
【００３８】
又、荷重／重心情報を得るためには、全ピンセンサ７１〜７４を使用することで、高い精度で荷重及び重心を検出できる。
【００３９】
前記ピンセンサ７１〜７４の出力は、図７に示した如く、信号処理ユニット１００の荷重用信号増幅部１０２に入力される。該荷重用信号増幅部１０２で増幅されたピンセンサ出力のうち、例えばピンセンサ７１と７４の出力は生体オフセット追従部１０４に入力される。該生体オフセット追従部１０４の出力は生体用信号増幅部１０６に入力される。該生体用信号増幅部１０６の出力は、生体用Ａ／Ｄ変換部１０８Ａ、１０８Ｂでデジタル信号に変換された後、呼吸検出部１１０Ａ、心拍検出部１１０Ｂ、生体オフセット追従処理部１１０Ｃを含む生体信号検出部１１０に入力される。
【００４０】
ピンセンサ出力信号の荷重値全体の変化範囲に対する生体信号の変化範囲は、図９（Ａ）に例示する如く非常に小さい。そこで、生体オフセット追従処理部１１０Ｃにおいて、図９（Ｂ）及び図１０に示すような追従処理を行って、生体信号を見つける。
【００４１】
具体的には、まず図１０のステップ１１００で、ピンセンサ７１と７４の出力信号を荷重用信号増幅部１０２及び生体用信号増幅部１０６により増幅する。
【００４２】
次いでステップ１１１０で、生体用Ａ／Ｄ変換部１０８Ａ、１０８Ｂに入力して、生体ＡＤ値を取得する。ここで取得した信号を時系列に並べた波形が生体信号となる。
【００４３】
この生体信号に対して、まず生体オフセットレンジ設定処理を行う。
【００４４】
具体的には、ステップ１１２０に進み、生体信号が生体ＡＤフルスケールに入っているか否かを判定する。
【００４５】
判定結果がＮｏであるときには、ステップ１１３０に進み、生体オフセットを大きく変化させ、生体ＡＤ値が生体ＡＤフルスケール範囲の中心に最も近い状態となるように調整する。
【００４６】
ステップ１１２０の判定結果がＹｅｓとなったときには、ステップ１１４０に進み、生体オフセット粗調整処理を行う。
【００４７】
具体的には、ステップ１１４０で生体オフセットレンジ処理よりも細かく生体オフセットを中程度に変化させ、生体ＡＤ値が生体ＡＤフルスケール範囲の中心に近い値となるように調整する。
【００４８】
ステップ１１５０の結果がＹｅｓとなったときには、生体オフセット微調整処理を行う。
【００４９】
具体的には、ステップ１１６０で生体信号用のゲインを微調整用に設定し、信号を増幅する。そしてステップ１１７０で生体信号のオフセットを細かく調整し、生体信号の振幅全体が微調上限から微調下限の微調範囲内に入るように調整する。
【００５０】
ステップ１１８０で、生体信号の振幅全体が微調上限から微調下限の微調範囲内に入ったと判定されば、生体信号を見つける処理は終了する。
【００５１】
一方、前記４つのピンセンサ７１〜７４の出力信号は、荷重用信号増幅部１０２により増幅した後、荷重用Ａ／Ｄ変換部１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、１１２Ｄにそれぞれ入力してＡ／Ｄ変換し、荷重用ＡＤ値を取得する。
【００５２】
ベッド上荷重値の検出は以下の流れで行う。
まず、１．電源投入直後及びリセット直後の荷重用ＡＤ値を０オフセット値とする。
次いで、２．ベッド上に荷重を加えた際の荷重用ＡＤ値から０オフセット値を減算した値に、ピンセンサごとの感度の違いを補正するための感度補正係数を乗じる。これがピンセンサごとの荷重値となる。
次いで、３．ピンセンサごとの荷重値を合計することで、ベッド上荷重値を検出することができる。
【００５３】
このようにしてベッド上のリアルタイムで得られる荷重値が、荷重／重心テーブル１１４Ａ、荷重検出部１１４Ｂ及び重心検出部１１４Ｃを備えた荷重／重心検出部１１４に入力される。
【００５４】
この際、頭側のピンセンサ７１、７２の出力信号に足側のピンセンサ７３、７４の出力信号の逆相を加えて、電気信号に重畳する床や、空気の振動による外来ノイズをキャンセルし、生体検出精度を向上することができる。足側のピンセンサ７３、７４にも生体の振動が存在するため、生体信号も減衰するが、床や、空気の振動による外来ノイズの減衰効果が高いため、Ｓ／Ｎ比は向上する。実施例では、図１１に例示する如く、振動ノイズが約５０％減少するが生体信号は約３０％の減少で済み、Ｓ／Ｎ比は１．４倍以上向上することが確認できた。
【００５５】
前記荷重検出部１１４Ｂにおけるベッド上重心位置検出は、例えば次のようにして行うことができる。
【００５６】
ここでは、先に求めたピンセンサごとのベッド上荷重値を用いて、４点のピンセンサごとの荷重値の割合により重心位置の検出を行う。
【００５７】
まず、１）ピンセンサごとのベッド上荷重値、および表１のような荷重テーブルより、４点のピンセンサ７１〜７４の中の以下の２点の組合せに対して、それぞれ２点間の重心位置を検出する。
・右頭センサ７１上と左頭センサ７２上の２点
・右頭センサ７１上と右足センサ７３上の２点
・左頭センサ７２上と左足センサ７４上の２点
・右足センサ７３上と左足センサ７４上の２点
【００５８】
例えば、右頭センサ７１上と左頭センサ７２上の２点から重心位置を算出する場合は、次のようにする。
【００５９】
まず、４点の荷重の合計に対する右頭荷重、左頭荷重の割合をそれぞれ算出する。荷重割合を算出するために表１のような荷重テーブルを用いる。
【００６０】
【表１】
2018134372.tif 000003
【００６１】
表１は図１２の各サンプル点において荷重を加えた際に４つのピンセンサに加わる荷重の割合を表す。
【００６２】
１Ａ）ベッド上で４点の合計に対して右頭荷重割合となる可能性のある重心位置を、図１３に例示する如く、荷重テーブルから線形補間により算出する。図１３では右頭荷重割合が１０％となる位置の線形補間の例を示している。
１Ｂ）ベッド上で４点の合計に対して左頭荷重割合となる可能性のある重心位置を、荷重テーブルから線形補間により算出する。図１３では左頭荷重割合が１０％となる位置の線形補間の例を示している。
１Ｃ）右頭荷重割合１０％の線形補間ラインと左頭荷重割合１０％の線形補間ラインの交点を算出する。これが右頭センサ７１上と左頭センサ７２の２点間の重心位置となる（図１３参照）。
【００６３】
２）次いで、４点のピンセンサ７１〜７４中の「２点に対する重心位置」からベッド上重心位置を検出する。即ち、１）の処理で以下の４つの「２点に対する重心位置」が検出される。
・右頭センサ７１上と左頭センサ７２上の２点
・右頭センサ７１上と右足センサ７３上の２点
・左頭センサ７２上と左足センサ７４上の２点
・右足センサ７３上と左足センサ７４上の２点
【００６４】
そこで、図１４に例示する如く、これら４つの「２点に対する重心位置」の交点からベッド上重心位置を検出する。
【００６５】
前記荷重／重心検出部１１４及び前記生体信号検出部１１０の出力は、在床検出部１１６Ａ、起床検出部１１６Ｂ及び離床検出部１１６Ｃを含む離在床検出部１１６に入力され、離在床が検出される。
【００６６】
該離在床検出部１１６の出力は、通信部１１８に入力され、荷重表示部１２０Ａ、重心表示部１２０Ｂ、呼吸数表示部１２０Ｃ及び心拍数表示部１２０Ｄを備えた表示部１２０に入力され表示される。
【００６７】
次に、図１５を参照して、更にモニタカメラを加えた見守りシステムの第２実施例について説明する。
【００６８】
この第２実施例は、図１５に示す如く、図７と同様の見守りシステムの第１実施例に加えて、更に、例えば電動ベッド１０のフットボードに設けた、足側から頭側に視野を向けたモニタカメラ２００と、患者８の人体パーツ（頭部８Ａ、胴体８Ｂ、手８Ｃ、足８Ｄ等）をオブジェクトやパーツとして認識する画像認識ユニット２１０を加えたものである。
【００６９】
なお、モニタカメラ２００の配設位置はフットボードに限定されず、ベッドの全景を撮影可能な他の位置であっても良い。
【００７０】
この第２実施例によれば、第１実施例による重心検出結果に加えて、モニタカメラ２００の画像により患者８のオブジェクトやパーツを認識し、その認識結果に応じて、更に的確な見守りを行うことができる。即ち、モニタカメラ２００によって得られる２次元画像とベッド情報を組み合わせることで信頼性の高い判断ができる。
【００７１】
例えば、図１６に示す如く、ピンセンサ７１〜７４により重心が電動ベッド１０の端部にあると検出され、更にカメラ画像認識結果により患者８が端座位にあると検出された場合には、そのまま見守りを続ける。
【００７２】
一方、図１７に示す如く、患者８が寝ていると判定されたときには、転落などの危険性があると判断して警報を発生する等、必要な行動がとれるようにする。
【００７３】
このようにしてモニタカメラ２００によって得られる、２次元画像とベッド情報を組み合わせることで信頼性の高い判断ができる。
【００７４】
又、例えば、離床や転倒・転落などのイベント発生時のみ映像データを記録することもできる。
【００７５】
更に、生体、荷重、重心、人間の行動の情報をリアルタイムにデータ化し、機械学習を行うことで危険行動を予知することもできる。
【００７６】
なお、モニタカメラ２００の配設位置や方向は、図１５の例に限定されない。
【００７７】
前記実施形態においては、本発明が電動ベッドに適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、電動化されていない介護用ベッド、医療用ベッド、介護リフト、更には健常者用ベッドにも適用可能である。
【００７８】
ピンセンサの取付対象も既存のベッドに限定されず、新品のベッドに最初から取り付けて使用することもできる。
【００７９】
フレームの関係も上下に限定されない。
【符号の説明】
【００８０】
８…患者
１０…電動ベッド
２０…上フレーム
３０、３６、５４、６０…横パイプ
３２、３４、３８、４０、５６、５８、６２、６４…ステー
５０…下フレーム
７０…ピンセンサ
７１〜７４…連結ピン
８０、８２…力点部
８１、８３…受感部
８４…支点部
８６…軸部
９０…歪ゲージ
１００…信号処理ユニット
１０２…荷重用信号増幅部
１０４…生体オフセット追従部
１０６…生体用信号増幅部
１０８Ａ、１０８Ｂ…生体用Ａ／Ｄ変換部
１１０…生体信号検出部
１１０Ａ…呼吸検出部
１１０Ｂ…心拍検出部
１１０Ｃ…生体オフセット追従処理部
１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、１１２Ｄ…荷重用Ａ／Ｄ変換部
１１４…荷重／重心検出部
１１４Ａ…荷重／重心テーブル
１１４Ｂ…荷重検出部
１１４Ｃ…重心検出部
１１６…離在床検出部
１１６Ａ…在床検出部
１１６Ｂ…起床検出部
１１６Ｃ…離床検出部
１１８…通信部
１２０…表示部
１２０Ａ…荷重表示部
１２０Ｂ…重心表示部
１２０Ｃ…呼吸数表示部
１２０Ｄ…心拍数表示部
２００…モニタカメラ
２１０…画像認識ユニット
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図１０】
2018134372.tif 000013
【図１１】
2018134372.tif 000014
【図１２】
2018134372.tif 000015
【図１３】
2018134372.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年10月27日(2017.10.27)
【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】
歪ゲージを使った荷重測定用センサを備えた見守り用ベッドと、
前記荷重測定用センサの出力を処理して生体信号、荷重及び重心位置を得る信号処理ユニットと、
該信号処理ユニットの処理結果を表示する表示手段と、
を備えた見守りシステムであって、
前記信号処理ユニットが、前記荷重測定用センサの出力を増幅する荷重用信号増幅部と、生体信号を増幅する生体用信号増幅部と、該生体用信号増幅部の出力をＡ／Ｄ変換して生体ＡＤ値を得るＡ／Ｄ変換部と、該生体ＡＤ値が生体フルスケール範囲の中心に近い値となり、且つ、振幅が所定範囲内に入るように前記生体用信号増幅部出力のオフセットとゲインを動的に制御する生体オフセット追従処理部とを含むことを特徴とする見守りシステム。
【請求項２】
前記信号処理ユニットが、ある荷重測定用センサの出力に、他の荷重測定用センサの出力の逆相を加えて、呼吸、心拍を含む生体信号のノイズをキャンセルするようにされていることを特徴とする請求項１に記載の見守りシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、見守りシステムに係り、特に、介護用ベッド、医療用ベッド、電動ベッド又は介護リフト等の病院又は介護施設の患者用装置又は健常者用ベッド（以下、総称してベッドという）において、荷重を測定して、重量、振動及び呼吸、心拍などの生体情報を得る際に用いるのに好適な、ベッドの所要の箇所の荷重を容易に測定でき、ベッド製造時の他、使用中のベッドに後付けで設置することも容易に可能な歪ゲージを使った荷重測定用センサを備えた見守り用ベッドを用いた見守りシステムに関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、既存のベッドにも容易に使用可能な歪ゲージを使った荷重測定用センサを備えた見守り用ベッドを用いた見守りシステムを提供することを課題とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、歪ゲージを使った荷重測定用センサを備えた見守り用ベッドと、前記荷重測定用センサの出力を処理して生体信号、荷重及び重心位置を得る信号処理ユニットと、該信号処理ユニットの処理結果を表示する表示手段と、を備えた見守りシステムであって、前記信号処理ユニットが、前記荷重測定用センサの出力を増幅する荷重用信号増幅部と、生体信号を増幅する生体用信号増幅部と、該生体用信号増幅部の出力をＡ／Ｄ変換して生体ＡＤ値を得るＡ／Ｄ変換部と、該生体ＡＤ値が生体フルスケール範囲の中心に近い値となり、且つ、振幅が所定範囲内に入るように前記生体用信号増幅部出力のオフセットとゲインを動的に制御する生体オフセット追従処理部とを含むことにより、前記課題を解決したものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
ここで、前記信号処理ユニットは、ある荷重測定用センサの出力に、他の荷重測定用センサの出力の逆相を加えて、呼吸、心拍を含む生体信号のノイズをキャンセルするようにできる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明によれば、例えばベッドの複数のフレーム、例えば上下フレーム間の連結部に連結ピンとして挿入される歪ゲージを使った荷重測定用センサ（例えばピンセンサ）により荷重を測定できるようにしたので、既存のベッドに対しても荷重測定用センサを容易に使用可能であり、該荷重測定用センサにより検出される荷重の変化に基いて、患者の動きや呼吸、心拍に関する生体情報を容易に取得できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
又、該荷重測定用センサをベッドに装着することにより、荷重測定機能を有する見守り用ベッドを容易に実現できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【図１】本発明で用いる例のピンセンサの実施形態が取り付けられる電動ベッドの全体構成例を斜め上方から見た斜視図
【図２】同じく斜め下方から見た斜視図
【図３】同じく電動ベッドの頭側を上から見た拡大斜視図
【図４】同じく実施形態のピンセンサ取付状態を示す図面代用写真
【図５】ピンセンサの第１実施形態の（Ａ）構成を示す斜視図及び（Ｂ）取付状態を示す断面図
【図６】同じく第２実施形態の（Ａ）構成を示す斜視図、（Ｂ）取付状態を示す断面図及び（Ｃ）ピンセンサ及びステー側のピンセンサ受入部の横断面を示す断面図
【図７】第２実施形態を採用した見守りシステムの第１実施例の全体構成を示すブロック図
【図８】同じく連結ピンとして使用されるピンセンサのベッドへの配設位置を示す平面図
【図９】同じく（Ａ）生体信号及び（Ｂ）処理中の信号変化の例を示す図
【図１０】同じく生体信号の処理手順を示す流れ図
【図１１】同じくノイズがキャンセルされた例を示す図
【図１２】同じく重心位置検出処理で用いる荷重テーブルのサンプル点の例を示す平面図
【図１３】同じく２点間重心の検出例を示す平面図
【図１４】同じく２点間重心からベッド上重心位置を検出する例を示す平面図
【図１５】カメラを加えた見守りシステムの第２実施例の全体構成を示す図
【図１６】第２実施例のモニタ画面の一例を示す図
【図１７】同じく他の例を示す図
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明で用いる例のピンセンサの実施形態が取り付けられる電動ベッド１０は、図１乃至図３に示す如く、主に、上下動可能な上フレーム２０と、移動用車輪５２を含有する下フレーム５０を備えている。
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月9日(2018.4.9)
【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】
歪ゲージを使った荷重測定用センサを備えた見守り用ベッドと、
前記荷重測定用センサの出力を処理して生体信号、荷重及び重心位置を同時に得る信号処理ユニットと、
該信号処理ユニットの処理結果を表示する表示手段と、
を備えた見守りシステムであって、
前記信号処理ユニットが、前記荷重測定用センサの出力を増幅する荷重用信号増幅部と、該荷重用信号に重畳している生体信号を抽出するための、アナログの生体オフセット追従部及び生体用信号増幅部と、該生体用信号増幅部の出力をＡ／Ｄ変換して生体ＡＤ値を得るＡ／Ｄ変換部と、該生体ＡＤ値が生体フルスケール範囲の中心に近い値となり、且つ、振幅が所定範囲内に入るように前記荷重用信号のオフセットとゲインを動的に制御する、デジタルの生体オフセット追従処理部とを含むことを特徴とする見守りシステム。
【請求項２】
前記信号処理ユニットが、ある荷重測定用センサの出力に、他の荷重測定用センサの出力の逆相を加えて、呼吸、心拍を含む生体信号に対するノイズをキャンセルするようにされていることを特徴とする請求項１に記載の見守りシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、歪ゲージを使った荷重測定用センサを備えた見守り用ベッドと、前記荷重測定用センサの出力を処理して生体信号、荷重及び重心位置を同時に得る信号処理ユニットと、該信号処理ユニットの処理結果を表示する表示手段と、を備えた見守りシステムであって、前記信号処理ユニットが、前記荷重測定用センサの出力を増幅する荷重用信号増幅部と、該荷重用信号に重畳している生体信号を抽出するための、アナログの生体オフセット追従部及び生体用信号増幅部と、該生体用信号増幅部の出力をＡ／Ｄ変換して生体ＡＤ値を得るＡ／Ｄ変換部と、該生体ＡＤ値が生体フルスケール範囲の中心に近い値となり、且つ、振幅が所定範囲内に入るように前記荷重用信号のオフセットとゲインを動的に制御する、デジタルの生体オフセット追従処理部とを含むことにより、前記課題を解決したものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
ここで、前記信号処理ユニットは、ある荷重測定用センサの出力に、他の荷重測定用センサの出力の逆相を加えて、呼吸、心拍を含む生体信号に対するノイズをキャンセルするようにできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明によれば、例えばベッドの複数のフレーム、例えば上下フレーム間の連結部に連結ピンとして挿入される歪ゲージを使った荷重測定用センサ（例えばピンセンサ）により荷重信号と生体信号を同時に取得できるようにしたので、既存のベッドに対しても荷重測定用センサを容易に使用可能であり、該荷重測定用センサにより検出される荷重の微少な変化に対応する生体信号に基いて、患者の動きや呼吸、心拍に関する生体情報を容易に取得できる。