(57)【要約】【課題】  ベッド上における人の存在に伴うベッドのフレームの撓み変化を非接触で測定して、トラブルや劣化が生じにくいベッド離床検知システムを提供する。【解決手段】  ベッド上での人の存在に伴い撓む第一のフレームに向けて、このフレームに対し静止と見なせる部位に配設したセンサ部１１から所定の送信波を送信し、フレームで反射した反射波を同じセンサ部１１で受信すると、センサ部１１からの信号を入力される判定処理部１２が、センサ部１１とフレームの反射面８２ａとの間隔変化に応じた信号変化より、ベッドからの人の離床の有無を判定し、ベッドから離れた管理者に離床状態を通知可能となることから、人に対し非接触で離床を検出でき、トラブルや劣化が生じにくい上、人が誤って接触したり、故意に触ることも避けられ、人が原因の破損等も回避でき、長期にわたり離床検出性能を維持できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッド上方から見て少なくともベッドの中央からずれた位置にあって、ベッド上に人が存在することに伴って微小な撓みを生じるベッドの第一のフレームに対し、ほぼ静止状態を維持するベッドの第二のフレーム又はベッド外の構造物に配設され、前記第一のフレームに向けて送信した送信波が第一のフレームにおける反射面で反射して戻った反射波を受信して、前記第一のフレームの撓みに伴う反射面との間隔の変化に対応して変化する信号を出力するセンサ部と、
当該センサ部からの信号を入力され、当該信号が所定の閾値を挟んで変化する状態から、ベッド上に人が存在する状態とベッドから人が離床した状態とをそれぞれ判定する判定処理部とを備えることを
特徴とするベッド離床検知システム。
【請求項２】
ベッド上方から見て少なくともベッドの中央からずれた位置にあって、ベッド上に人が存在することに伴って微小な撓みを生じるベッドの第一のフレームに配設され、当該第一のフレームに対しほぼ静止状態を維持するベッドの第二のフレーム又はベッド外の構造物に向けて送信した送信波が第二のフレーム又はベッド外構造物における反射面で反射して戻った反射波を受信して、第一のフレームの撓みに伴う反射面との間隔の変化に対応して変化する信号を出力するセンサ部と、
当該センサ部からの信号を入力され、当該信号が所定の閾値を挟んで変化する状態から、ベッド上に人が存在する状態とベッドから人が離床した状態とをそれぞれ判定する判定処理部とを備えることを
特徴とするベッド離床検知システム。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載のベッド離床検知システムにおいて、
前記判定処理部が、前記存在状態と離床状態を判別するための閾値を、ベッド上の人の体重に合せて調整することを
特徴とするベッド離床検知システム。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれかに記載のベッド離床検知システムにおいて、
前記判定処理部が、前記存在状態と離床状態の判定結果を、判定時刻と共に所定の記録手段に記録して蓄積し、ベッド上の人の離床パターン情報とすることを
特徴とするベッド離床検知システム。
【請求項５】
前記請求項１ないし４のいずれかに記載のベッド離床検知システムにおいて、
人がベッドに寝ている状態と、実際に離床に至った場合における離床直前の人がベッド端部に載っている状態とで、前記センサ部からの信号に生じる差異を、あらかじめ各状態と関連付けた行動情報として所定の記録手段に記録し、
前記判定処理部が、センサ部からの信号を前記行動情報と照合して、ベッド上の人が前記ベッド端部に載っている状態に信号が合致している場合には、ベッド上の人の離床が予想されると判定することを
特徴とするベッド離床検知システム。
【請求項６】
前記請求項１ないし５のいずれかに記載のベッド離床検知システムにおいて、
前記判定処理部が、前記センサ部からの信号の経時変化を人の動き情報として所定時間単位で検証し、信号に所定時間変化がない場合をベッド上の人の異常状態と判定することを
特徴とするベッド離床検知システム。
【請求項７】
前記請求項１ないし６のいずれかに記載のベッド離床検知システムにおいて、
前記センサ部が、ベッド上方から見た位置をそれぞれ異ならせて複数配設され、
人がベッド上の複数の位置に載った各状態で各センサ部からの信号に生じる差異を、あらかじめ各位置と関連付けた位置情報として所定の記録手段に記録し、
前記判定処理部が、各センサ部からの信号を前記位置情報と照合して、人がベッド上のどの位置にいるかを判定することを
特徴とするベッド離床検知システム。
【請求項８】
前記請求項７に記載のベッド離床検知システムにおいて、
前記判定処理部が、ベッド上の人の位置の判定結果を、判定時刻と共に所定の記録手段に記録して蓄積し、人の行動パターン情報とすることを
特徴とするベッド離床検知システム。
【請求項９】
前記請求項１ないし６のいずれかに記載のベッド離床検知システムにおいて、
ベッド上に加えられた荷重の大きさに応じてセンサ部からの信号に生じる差異を、あらかじめ荷重と関連付けた荷重情報として所定の記録手段に記録し、
前記判定処理部が、センサ部からの信号を前記荷重情報と照合して、ベッド上の人の体重を判定することを
特徴とするベッド離床検知システム。
【請求項１０】
前記請求項１ないし９のいずれかに記載のベッド離床検知システムにおいて、
前記センサ部が、ベッド上に人が存在する状態での前記第一のフレームの撓み量より１／８波長がわずかに大きくなるマイクロ波帯域の正弦波の電磁波を送信し、反射面で反射した反射波を受信して、センサ部と反射面との間隔変化に伴って変化する反射波の位相に応じて振幅の変化する信号を出力するものとされてなり、
前記センサ部の取付け過程で、センサ部と反射面との距離を変化させる際に、センサ部からの信号振幅がほぼ０となった状態を報知するセンサ部設置支援手段を備えることを
特徴とするベッド離床検知システム。
【請求項１１】
前記請求項１ないし９のいずれかに記載のベッド離床検知システムにおいて、
前記センサ部が、ベッド上に人が存在する状態での前記第一のフレームの撓み量より１／８波長がわずかに大きくなるマイクロ波帯域の正弦波の電磁波を送信し、反射面で反射した反射波を受信して、センサ部と反射面との間隔変化に伴って変化する反射波の位相に応じて振幅の変化する信号を出力するものとされてなり、
送信波の位相が９０°ずれている二つの前記センサ部の組合せを一又は複数組配設することを
特徴とするベッド離床検知システム。
【請求項１２】
前記請求項１０又は１１に記載のベッド離床検知システムにおいて、
前記センサ部が、前記第一のフレームの撓みやすさに応じて、電磁波の周波数を調整可能とされることを
特徴とするベッド離床検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベッドに寝ていた人がベッドから離床する状況を検知可能とするベッド離床検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療施設や介護・福祉施設等において、看護や介護の対象者が、通常はベッドに寝ているものの、寝たきりではなくベッドの外まで動ける身体機能を失っていない場合、看護や介護の担当者が対象者の側を離れるなど対象者への対応ができない間に、対象者が誤ってベッドから転落・転倒して怪我をする危険がある他、対象者が認知症患者の場合、担当者の対応が難しくなる夜間等にベッドを離れて徘徊するなどの事例があり、対象者のベッドからの離床あるいはその予兆を自動的に検知して担当者に報知し、転落・転倒を未然に防いだり、徘徊等にすぐに対応できるようにすることが求められている。
【０００３】
こうしたベッド上の人がベッドから離れた状態又は離れようとする状態を検知する装置は従来から多数提案されており、そうした装置の例として、ベッド上の体を支える部分にシート状のセンサ部を配設し、センサ部への体圧付加の有無から離床を検知するタイプの装置が、特開２００８−１０４６５２号公報に開示され、また、赤外線センサ部（送光部、受光部）をベッド近傍に配設し、離床しようとした人が送受される赤外線の経路を遮ることで離床を検知するタイプの装置が、特開平７−８４６２号公報に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０４６５２号公報
【特許文献２】特開平７−８４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の検知装置は前記各特許文献に示される構成とされ、前記特許文献１に示されるような装置では、人からの荷重を直接受けてセンサ部上における人の存在の有無を検知することで、離床検出を確実に行えるものの、センサ部が直接荷重を受ける構造であるため、ベッドが使用される間、センサ部部分が人から繰返し荷重を受けることで劣化、損傷しやすい上、外部の電子回路と電気的に接続するケーブルのセンサ部との連結部分には特にストレスが加わることとなり、ケーブルに断線等のトラブルが生じやすいという課題も有していた。
【０００６】
一方、前記特許文献２に示されるような装置は、人から荷重を受けること無く離床を検知でき、荷重を受けることによるトラブルは回避できるものの、人の離床に係る動きを直接検出するものであり、ベッド上面より上側で且つ人と直接面する箇所に赤外線の送光部と受光部をそれぞれ配置する必要があることから、それらは結果的に人の手が届きやすく且つ人目につきやすい箇所に配設されることとなり、誤って人が接触して破損に至らしめる危険性がある上、特に認知症の人の場合には故意に触って取外したり壊してしまうこともあるという課題を有していた。また、人が赤外線の経路を横切る動きではじめて離床を検出する仕組みであり、ベッド上の人のベッド外に出ようとする以外の動きを捉えることはできないことから、寝返り等のベッド上における人の動きを検知して解析するなどの、離床検出以外への応用は難しいという課題を有していた。
【０００７】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、ベッド上における人の存在に伴うベッドのフレームの微小な撓み変化を非接触で測定して、荷重を受けずトラブルや劣化が生じにくく、また人の手の届かない安全な箇所に配設でき、人との接触を防いで長期にわたり機能を維持できるベッド離床検知システム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】
【０００８】
本発明に係るベッド離床検知システムは、ベッド上方から見て少なくともベッドの中央からずれた位置にあって、ベッド上に人が存在することに伴って微小な撓みを生じるベッドの第一のフレームに対し、ほぼ静止状態を維持するベッドの第二のフレーム又はベッド外の構造物に配設され、前記第一のフレームに向けて送信した送信波が第一のフレームにおける反射面で反射して戻った反射波を受信して、前記第一のフレームの撓みに伴う反射面との間隔の変化に対応して変化する信号を出力するセンサ部と、当該センサ部からの信号を入力され、当該信号が所定の閾値を挟んで変化する状態から、ベッド上に人が存在する状態とベッドから人が離床した状態とをそれぞれ判定する判定処理部とを備えるものである。
【０００９】
このように本発明によれば、ベッド上での人の存在に伴い撓みの変化が生じるベッドの第一のフレームに向けて、この第一のフレームに対して静止しているか静止していると見なせる部位に配設したセンサ部から所定の送信波を送信し、第一のフレームで反射した反射波を同じセンサ部で受信すると、このセンサ部からの信号を入力される判定処理部が、第一のフレームの撓みによるセンサ部と反射面との間隔変化に応じて変わる信号の、所定の閾値を超える変化からベッド上の人の離床の有無を判定し、ベッドから離れた箇所の管理者等に離床状態を通知可能となることにより、ベッド上の人に対し非接触で離床を検出でき、また離床検出のために荷重を受けて動くような可動部分も存在せず、検出機構のトラブルや劣化が生じにくい上、ベッド下部にあるフレームやその近傍にセンサ部が取付けられることでベッド上の人が誤って接触することもなく、また人目につきにくく人が故意に触ることも避けられ、人が原因となる破損等のトラブルも回避でき、長期にわたり離床検出性能を維持できる。さらに、第一のフレームの撓みに応じて変化するセンサ部からの信号を継続的に入力されることで、判定処理部で信号変化を監視すれば、ベッド上に人が存在して活動している状態を捉えることができ、離床検出以外への応用も図れる。
【００１０】
また、本発明に係るベッド離床検知システムは、ベッド上方から見て少なくともベッドの中央からずれた位置にあって、ベッド上に人が存在することに伴って微小な撓みを生じるベッドの第一のフレームに配設され、当該第一のフレームに対しほぼ静止状態を維持するベッドの第二のフレーム又はベッド外の構造物に向けて送信した送信波が第二のフレーム又はベッド外構造物における反射面で反射して戻った反射波を受信して、第一のフレームの撓みに伴う反射面との間隔の変化に対応して変化する信号を出力するセンサ部と、当該センサ部からの信号を入力され、当該信号が所定の閾値を挟んで変化する状態から、ベッド上に人が存在する状態とベッドから人が離床した状態とをそれぞれ判定する判定処理部とを備えるものである。
【００１１】
このように本発明によれば、ベッド上での人の存在に伴い撓みの変化が生じるベッドの第一のフレームにセンサ部を配設し、このセンサ部から静止しているか静止していると見なせる部位に向けて所定の送信波を送信し、反射面で反射した反射波を同じセンサ部で受信すると、このセンサ部からの信号を入力される判定処理部が、第一のフレームの撓みに伴って変化する信号の、所定の閾値を超えた変化からベッド上の人の離床の有無を判定し、ベッドから離れた箇所の管理者等に離床状態を通知可能となることにより、ベッド上の人に対し非接触で離床を検出でき、また離床検出のために荷重を受けて動くような可動部分も存在せず、検出機構のトラブルや劣化が生じにくい上、ベッド下部にある第一のフレームにセンサ部が取付けられることでベッド上の人が誤って接触することもなく、また人目につきにくく人が故意に触ることも避けられ、人が原因となる破損等のトラブルも回避でき、長期にわたり離床検出性能を維持できる。さらに、第一のフレームの撓みに応じて変化するセンサ部からの信号を継続的に入力されることで、判定処理部で信号変化を監視すれば、ベッド上に人が存在して活動している状態を捉えることができ、離床検出以外への応用も図れる。
【００１２】
また、本発明に係るベッド離床検知システムは必要に応じて、前記判定処理部が、前記存在状態と離床状態を判別するための閾値を、ベッド上の人の体重に合せて調整するものである。
【００１３】
このように本発明によれば、ベッド上に人が存在する状態での第一のフレームの撓み量が、人の体重の差異に伴って変化するのに対応させて、センサ部から出力される信号について、判定処理部で離床と判定する閾値をベッド上の人の体重に合せて変化させ、ベッド上の人に合った離床状態の検出感度を得ることにより、ベッドを利用する人が変っても、閾値の調整を経て高精度な離床状態の判定が行え、ベッド利用者の体重の相違に基づく誤った離床検出を防止できる。
【００１４】
また、本発明に係るベッド離床検知システムは必要に応じて、前記判定処理部が、前記存在状態と離床状態の判定結果を、判定時刻と共に所定の記録手段に記録して蓄積し、ベッド上の人の離床パターン情報とするものである。
【００１５】
このように本発明によれば、判定処理部におけるベッド上の人の存在状態と離床状態の判定結果をその判定時刻と合せて記録、蓄積し、離床パターン情報としてベッド上の人の行動の把握に利用可能とすることにより、人が平常状態で行うパターン化された離床行動、すなわち、ほぼ一定の時刻や時間間隔で行われる離床行動を把握でき、これと徘徊等の突発的な離床行動とを区別して取扱えることとなり、人の離床行動のうち徘徊につながる危険性の高いものに対して十分な対応が可能になると共に、徘徊に該当しない行動を適切に識別して管理者の管理負担を軽減できる。
【００１６】
また、本発明に係るベッド離床検知システムは必要に応じて、人がベッドに寝ている状態と、実際に離床に至った場合における離床直前の人がベッド端部に載っている状態とで、前記センサ部からの信号に生じる差異を、あらかじめ各状態と関連付けた行動情報として所定の記録手段に記録し、前記判定処理部が、センサ部からの信号を前記行動情報と照合して、ベッド上の人が前記ベッド端部に載っている状態に信号が合致している場合には、ベッド上の人の離床が予想されると判定するものである。
【００１７】
このように本発明によれば、ベッド上の人がベッドに寝ている状態と離床直前のベッド端部に載っている状態との、フレーム撓み量の相違に基づくセンサ部からの信号の差異を前記各状態と関連付けて記録し、この記録された行動情報のうち、特に離床直前の状態を示すものに、センサ部からの信号が合致すると、判定処理部が人の離床が予想される状態であると判定し、ベッドから離れた箇所の管理者等にこうした状態を通知可能とすることにより、ベッド上の人の状態変化が離床の前兆か否かを適切に判別して離床の予想が行え、離床を予想した時点で管理者等への通知を実行すれば、離床の前に何らかの対策が可能となり、より迅速な対応で離床に伴う転倒等の事故や徘徊を確実に防止できる。
【００１８】
また、本発明に係るベッド離床検知システムは必要に応じて、前記判定処理部が、前記センサ部からの信号の経時変化を人の動き情報として所定時間単位で検証し、信号に所定時間変化がない場合をベッド上の人の異常状態と判定するものである。
【００１９】
このように本発明によれば、ベッド上における人の動きが反映されるセンサ部からの信号を判定処理部で継続的に監視し、信号が所定時間 (例えば一日など)変化しない場合には、判定処理部はベッド上の人が動いていない異常状態と判定し、ベッドから離れた箇所の管理者等にこうした状態を通知可能とすることにより、人はベッドに寝た状態でも何らかの動きを生じることを利用して、ベッド上の人が体調の異常により動かなくなった状態を確実に検知して早期に対策をとることができ、人が全く動かない異常状態のままベッド上に放置される事態を防止できる。
【００２０】
また、本発明に係るベッド離床検知システムは必要に応じて、前記センサ部が、ベッド上方から見た位置をそれぞれ異ならせて複数配設され、人がベッド上の複数の位置に載った各状態で各センサ部からの信号に生じる差異を、あらかじめ各位置と関連付けた位置情報として所定の記録手段に記録し、前記判定処理部が、各センサ部からの信号を前記位置情報と照合して、人がベッド上のどの位置にいるかを判定するものである。
【００２１】
このように本発明によれば、複数のセンサ部をそれぞれ異なる位置に複数配設して、ベッド上における人の位置により各センサ部からの信号がそれぞれ異なる変化を示すようにすると共に、あらかじめベッド上の複数の位置に人が載った各状態における各センサ部からの信号を前記各状態と関連付けて位置情報とし、実際のベッド使用状態でこの位置情報と各センサ部からの信号とを随時照合して一致する情報が存在する場合は、判定処理部がこの一致する位置情報に該当するベッド上の位置に人が載っている状態であると判定して、ベッド上における人の位置を識別できることにより、人が離床しようとベッドの端に載っている状態を正確に判別して、離床行動に対する適切な管理対応が可能になると共に、離床に係る行動以外で、ベッドの中央に寝ている問題のない状態や、ベッドの中央以外の位置に人が載っている不自然な状態も検知でき、ベッド上の人の状況をベッドの側以外でも正しく認識してその状況に応じた迅速な対応を可能にする。
【００２２】
また、本発明に係るベッド離床検知システムは必要に応じて、前記判定処理部が、ベッド上の人の位置の判定結果を、判定時刻と共に所定の記録手段に記録して蓄積し、人の行動パターン情報とするものである。
【００２３】
このように本発明によれば、判定処理部がセンサ部からの信号と位置情報とを照合して、ベッド上の人の位置を判定した結果を、行動パターン情報として継続的に記録し、ベッド上における人の時間経過に伴う位置変化を把握することにより、ベッド上での人の行動、すなわち、人の睡眠時の挙動や離床に至るまでの一連の行動をデータとして得られることとなり、徘徊につながる離床やその予兆となる行動を寝返り等の問題のない行動と確実に区別して捉えることができ、離床につながる状況を適切に認識して、離床予測の精度を向上させられると共に、問題なく寝ている状況でも寝返りの回数等睡眠中の行動を把握して、人の睡眠状態の詳細な解析も可能となり、睡眠の質の向上に繋げられる。
【００２４】
また、本発明に係るベッド離床検知システムは必要に応じて、ベッド上に加えられた荷重の大きさに応じてセンサ部からの信号に生じる差異を、あらかじめ荷重と関連付けた荷重情報として所定の記録手段に記録し、前記判定処理部が、センサ部からの信号を前記荷重情報と照合して、ベッド上の人の体重を判定するものである。
【００２５】
このように本発明によれば、あらかじめベッド上での荷重の変化と各センサ部からの信号変化を関連付けて荷重情報とし、実際のベッド使用状態でこの荷重情報と各センサ部からの信号とを随時照合して、判定処理部が信号に対応する荷重の大きさをベッド上の人の体重として判定して、ベッド上における人の体重を識別できることにより、ベッド上の人の体重を必要に応じて測定して人の健康管理に活用できる他、継続して体重を取得していけば、ベッド上における人の体重変化状態を把握することができ、急激な荷重増加や減少が生じた際には、ベッド上の人以外に荷物や他の人、小動物がベッド上に載ったりベッドから離れたりしたものと判断でき、信号変化を誤ってベッド上の人の離床に係る行動と判定することを防止して、離床状態の判定をより高精度に行える。
【００２６】
また、本発明に係るベッド離床検知システムは必要に応じて、前記センサ部が、ベッド上に人が存在する状態での前記第一のフレームの撓み量より１／８波長がわずかに大きくなるマイクロ波帯域の正弦波の電磁波を送信し、反射面で反射した反射波を受信して、センサ部と反射面との間隔変化に伴って変化する反射波の位相に応じて振幅の変化する信号を出力するものとされてなり、前記センサ部の取付け過程で、センサ部と反射面との距離を変化させる際に、センサ部からの信号振幅がほぼ０となった状態を報知するセンサ部設置支援手段を備えるものである。
【００２７】
このように本発明によれば、センサ部が正弦波の電磁波を送信して反射面で反射した反射波を受信する中で、電磁波の１／８波長より小さい範囲でのセンサ部と反射面との間隔変化が生じると、センサ部から反射面を経て再びセンサ部に達する電磁波の行程が電磁波の１／４波長より小さい範囲で変化するのに対応して、受信される反射波の位相が特定可能な９０°以内の範囲でずれることを用いて、第一のフレームの撓み量より１／８波長がわずかに大きい電磁波を送信し、且つ反射波のずれた位相に対応して信号の振幅を変化させて出力するセンサ部を採用すると共に、このセンサ部で受信する反射波の信号振幅がほぼ０となった状態を、センサ部設置支援手段によりセンサ部の取付位置調整過程で認識可能とすることにより、センサ部からの信号の振幅変化は、反射波の位相のずれをもたらすセンサ部と反射面との間隔の変化量を求めるのに使用でき、ベッドに人が載っていない状態における反射面に対してのセンサ部の位置を、センサ部設置支援手段の報知に従ってセンサ部で受信する反射波の信号振幅がほぼ０となる位置に決定すると、この状態からセンサ部と反射面との間隔変化が生じた際に反射波の振幅がほぼ０から大きく変化することとなり、この振幅の変化からセンサ部と反射面との間隔変化、すなわち第一のフレームの撓み量変化を容易に検知でき、ベッド上の人の動きに伴う撓み量変化をセンサ部からの信号振幅の変化として確実に捉えられ、センサ部設置数が少なくてもその位置を最適化して、わずかな撓み量変化でも確実にセンサ部からの信号の変化として取得でき、離床をはじめとするベッド上の人の動きの検出精度を高められる。
【００２８】
また、本発明に係るベッド離床検知システムは必要に応じて、前記センサ部が、ベッド上に人が存在する状態での前記第一のフレームの撓み量より１／８波長がわずかに大きくなるマイクロ波帯域の正弦波の電磁波を送信し、反射面で反射した反射波を受信して、センサ部と反射面との間隔変化に伴って変化する反射波の位相に応じて振幅の変化する信号を出力するものとされてなり、送信波の位相が９０°ずれている二つの前記センサ部の組合せを一又は複数組配設するものである。
【００２９】
このように本発明によれば、センサ部が正弦波の電磁波を送信して反射面で反射した反射波を受信する中で、電磁波の１／８波長より小さい範囲でのセンサ部と反射面との間隔変化が生じると、センサ部から反射面を経て再びセンサ部に達する電磁波の行程が電磁波の１／４波長より小さい範囲で変化するのに対応して、受信される反射波の位相が特定可能な９０°以内の範囲でずれることを用いて、第一のフレームの撓み量より１／８波長がわずかに大きい電磁波を送信し、且つ反射波のずれた位相に対応して信号の振幅を変化させて出力するセンサ部を採用すると共に、送信波の位相を９０°ずらした二つのセンサ部を一組とし、各センサ部で受信する反射波に基づき出力される信号振幅を、位相を９０°ずらした分異ならせることにより、反射面に対しての各センサ部の位置を適宜決定して配設し、実際の使用時における反射面位置の相対変化に伴って、一方のセンサ部で受信する反射波の信号振幅が仮に最大値近くでほとんど変化しない状態であったとしても、位相をずらした他方のセンサ部では反射波の信号振幅の大きく変化する状態が得られることとなり、この振幅の変化からセンサ部と反射面との間隔変化、すなわち第一のフレームの撓み量変化を容易に検知でき、ベッド上の人の動きに伴う撓み量変化をセンサ部からの信号振幅の変化として確実に捉えられ、センサ部位置を適宜設定しても、いずれかのセンサ部で常に撓み量変化に応じたセンサ部からの信号の変化を取得でき、初期設定の手間をかけずに、離床をはじめとするベッド上の人の動きを高い精度で検出できる。
また、本発明に係るベッド離床検知システムは必要に応じて、前記センサ部が、前記第一のフレームの撓みやすさに応じて、電磁波の周波数を調整可能とされるものである。
【００３０】
このように本発明によれば、センサ部の送信する電磁波の１／８波長より小さい範囲でのセンサ部に対する反射面位置の相対変化が生じた場合のみ、センサ部で受信される反射波の位相が特定可能な９０°以内の範囲でずれることを用いて、第一のフレームの撓み量が取り得る範囲の大小に応じて、センサ部の送信する電磁波の周波数を調整し、電磁波の１／８波長をフレームの撓みに伴うセンサ部と反射面との間隔変化量に適応したものとすることにより、ベッド上の人の動きによる第一のフレームの最大の撓み量より、電磁波の１／８波長がわずかに大きくなるよう調整すれば、実際のベッド使用時におけるセンサ部と反射面との間隔変化にちょうど対応した形で、センサ部から出力する信号の振幅が変化する状態を確実に得られ、判定処理部で信号の振幅を用いて正確な判定が行え、離床をはじめとするベッド上の人の動きを精度よく検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るベッド離床検知システムのブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るベッド離床検知システムを用いるベッドの平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るベッド離床検知システムを用いるベッドの左側面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るベッド離床検知システムにおけるセンサ部の配置状態説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るベッド離床検知システムにおけるセンサ部からの信号の振幅変化状態説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るベッド離床検知システムにおけるセンサ部の床面配設状態説明図である。
【図７】図６におけるセンサ部の配置状態拡大図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係るベッド離床検知システムにおける他のセンサ部配置状態説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係るベッド離床検知システムにおける二つのセンサ部配置状態説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るベッド離床検知システムにおけるセンサ部からの信号とベッド上の人の体重との関係の説明図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係るベッド離床検知システムにおけるセンサ部からの信号の変化状態説明図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係るベッド離床検知システムのブロック図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係るベッド離床検知システムを用いるベッドの左側面図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係るベッド離床検知システムにおけるセンサ部の配置状態説明図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態に係るベッド離床検知システムにおける他のセンサ部取付状態説明図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係るベッド離床検知システムにおける別のセンサ部取付状態説明図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態に係るベッド離床検知システムのブロック図である。
【図１８】本発明の第５の実施形態に係るベッド離床検知システムを用いるベッドの平面図である。
【図１９】本発明の第５の実施形態に係るベッド離床検知システムにおけるベッド上の人が載る位置とセンサ部からの各信号との関係の説明図である。
【図２０】本発明のベッド離床検知システムにおける各センサ部からの信号を測定した際のベッド上での人の行動状態説明図である。
【図２１】本発明のベッド離床検知システムにおける右側センサ部及び左側センサ部からの信号の変化を示す各グラフである。
【図２２】本発明のベッド離床検知システムにおける各センサ部からの信号を測定した際のベッド上での人の移動状態説明図である。
【図２３】本発明のベッド離床検知システムにおける右側センサ部からの信号のベッド上での人の移動に伴う変化を示すグラフである。
【図２４】本発明のベッド離床検知システムにおける左側センサ部からの信号のベッド上での人の移動に伴う変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るベッド離床検知システムを前記図１ないし図５に基づいて説明する。
前記各図において本実施形態に係るベッド離床検知システム１は、ベッド８０下部の台車フレーム８１に配設されるセンサ部１１と、このセンサ部１１からの信号を入力されて、ベッド８０上における人の存在状態と離床状態とを判別する判定処理部１２と、この判定処理部１２でベッドから人が離床した状態であると判定された場合に、所定の管理者に離床を通知する報知手段１３と、センサ部１１の取付け過程で、センサ部１１からの信号の振幅がほぼ０となった状態を報知するセンサ部設置支援手段１４とを備える構成である。
【００３３】
前記センサ部１１は、ベッド８０上方から見てベッド８０の中央からずれた端部位置（図２参照）にあって、ベッド８０上に人が存在することに伴って微小な撓みを生じる前記第一のフレームとしての昇降フレーム８２に対し、ベッド８０上に人が存在することに伴う絶対的位置変化が小さくほぼ静止状態を維持する前記第二のフレームとしての台車フレーム８１に配設され、この台車フレーム８１の上側に位置する昇降フレーム８２に向けてマイクロ波帯域の電磁波を送信し、送信波としての電磁波が昇降フレーム８２の下面である反射面８２ａで反射して戻った反射波を受信して、昇降フレーム８２の撓みに伴う反射面８２ａとの間隔の変化に対応して変化する信号を出力する構成である。
【００３４】
このセンサ部１１は、ベッド８０上に人が存在する状態での昇降フレーム８２の撓み量（数ミリ程度）より１／８波長がわずかに大きくなる電磁波（例えば周波数約１０ＧＨｚ、波長約３ｃｍ）を送信し、反射面８２ａで反射した反射波を受信して、センサ部１１と反射面８２ａとの間隔変化に伴って変化する反射波の位相に応じて、振幅の変化する信号を出力するものである。
【００３５】
詳細には、このセンサ部１１は、図１に示すように、昇降フレーム８２に向けて電磁波を送信する送信アンテナ部１１ａと、この送信アンテナ部１１ａから送信される電磁波を発生させる発振部１１ｂと、反射波を受信する受信アンテナ部１１ｃと、発振部１１ｂで発生したマイクロ波を送信波と参照波成分に分離するカプラー１１ｄと、受信アンテナ部１１ｃで受信した反射波とカプラー１１ｄを経た参照波とから差周波数（中間周波数）の信号を得るミキサ部１１ｅとを備える構成である。中間周波数の信号では、反射波と参照波との干渉（ホモダイン干渉）により、反射波の位相ずれ量に応じた振幅（位相ずれ量Δφに対し、振幅はｃｏｓΔφ又はｓｉｎΔφに比例した値となる）が生じることとなる。
【００３６】
センサ部１１は、送信波の１／８波長より小さい範囲での反射面８２ａの移動に伴って反射波の位相がずれる中で、この位相ずれに対応して、出力される信号の振幅の大きさが変化するものであればよく、例えば送信される電磁波の１／８波長が昇降フレーム８２の撓み量変化の範囲（数ミリレベル）に相当するマイクロ波帯域のドップラセンサ等をそのまま流用することができる。
【００３７】
なお、センサ部１１から出力される中間周波数の信号の振幅は、送信波の位相やセンサ部１１と反射面８２ａの間隔により、昇降フレーム８２の撓みが大きくなるにつれて小さくなる場合と大きくなる場合とのいずれかとなる。
【００３８】
こうしたセンサ部１１として、ドップラセンサのような干渉で位相変化を振幅変化に変換して出力するものを用いているが、これに限られるものではなく、直接変位（距離）を信号強度に変換できるものを用いてもよい。また、位相変化を信号の振幅の変化として出力するものに限らず、信号の周波数を変化させて出力するものとし、これに対応した判定処理部を用いる構成とすることもできる。
【００３９】
センサ部１１は、ベッド下部にある台車フレーム８１に取付けられる（図３参照）ことでベッド８０上の人が誤って接触することもなく、また人目につきにくく人が故意に触ることも避けられ、人が原因となる破損等のトラブルを回避できることに加え、離床検出のための可動部分は存在せず、且つ検出に際しベッド８０上の人に対し非接触状態を保つことから、長期にわたり離床検出性能を維持できる。
【００４０】
なお、各アンテナ部が上向きとなるセンサ部１１の上面には、上方から水等の液体がかかっても各アンテナ部をはじめとするセンサ部１１の動作に悪影響を与えないようにする、シート状やフィルム状等のカバーを配設する構成とすることもできる。こうしたカバーとしては、送受信される電磁波の減衰量が小さく、且つ疎水性の高いフッ素樹脂等のフィルム材を用いるのが好ましい。
【００４１】
前記判定処理部１２は、センサ部１１からの信号を入力され、この信号が所定の閾値を挟んで変化する状態（図５参照）から、ベッド上に人が存在する状態とベッドから人が離床した状態とを判別するものである。
【００４２】
詳細には、判定処理部１２は、昇降フレーム８２の撓みに伴うセンサ部１１と反射面８２ａとの間隔の変化に対応して変化する信号の振幅を監視し、ベッド８０上に人が存在する状態とベッド８０から人が離床した状態とで大きく異なる振幅値に基づいて設定された閾値を用いて、この閾値を超える信号振幅の変化からベッド上の人の離床の有無を判定し、離床状態と判定した場合は報知手段１３を作動させて、ベッドから離れた箇所の管理者等に離床状態を通知可能とする仕組みである。
【００４３】
この判定処理部１２では、ベッド８０上に人が存在する状態での昇降フレーム８２の撓み量が、人の体重の差異に伴って変化するのに対応させて、センサ部１１から入力される信号について、ベッド８０に対する人の存在状態と離床状態を判別するための閾値を、ベッド８０上の人の体重に合せて調整している。例えば、体重が重く、ベッド上に人が存在する状態での昇降フレーム８２の撓みが大きい場合には、閾値も離床状態における信号の振幅値との差が大きくなるようにし、逆に体重が軽く、存在状態での昇降フレーム８２の撓みが小さい場合には、閾値も離床状態における信号の振幅値との差が小さくなるようにして、ベッド８０上の人に合った離床状態の検出感度を得ている。これにより、ベッド８０を利用する人が変っても、閾値の調整を経て高精度な離床状態の判定が行え、ベッド利用者の変化の前後で体重が異なることに基づく誤った離床検出を防止できる。
【００４４】
この判定処理部１２は、そのハードウェア構成として、ＣＰＵやメモリ、入出力インターフェース等を備えるコンピュータとなっており、メモリ等に格納されるプログラムにより、コンピュータを判定処理部１２として動作させる仕組みである。この判定処理部１２をなすコンピュータは、ＣＰＵやメモリ、ＲＯＭ等を一体的に形成されたマイクロコンピュータとしてもかまわない。
【００４５】
なお、センサ部１１からの電磁波を反射させる反射面８２ａの位置における昇降フレーム８２の撓みは、ベッド８０上における人の存在状態と離床状態とで大きく異なり、これに基づいてセンサ部１１からの信号を変化させる仕組みであるが、センサ部１１がベッド８０の中央からずれた位置に配設される関係で、反射面８２ａの位置における昇降フレーム８２の撓みは、ベッド８０上で人が載った位置を変えてもわずかに変化し、これに伴ってセンサ部１１からの信号にも変化が生じることとなる。この信号変化を判定処理部１２で監視すれば、ベッド上で人が動いて左右や頭・足方向などへ位置を変えた状態も捉えることができるなど、離床検出以外への応用に繋げられる。
【００４６】
前記報知手段１３は、判定処理部１２での離床状態の判定を受けて、ベッドからの人の離床状態をベッドから離れた箇所の管理者等に報知するものであり、光や画像表示、警報音、音声等を出力して報知対象者の視覚や聴覚等に訴えて状態変化の通知を行う公知の装置であり、詳細な説明を省略する。
【００４７】
前記センサ部設置支援手段１４は、センサ部１１の取付け過程で、センサ部１１と昇降フレーム８２の反射面８２ａとの間隔を変化させる際に、センサ部１１からの信号の振幅がほぼ０となった状態を報知するものである。
【００４８】
センサ部１１の台車フレーム８１への取付けの際には、センサ部１１と昇降フレーム８２の反射面８２ａとの間隔が重要となり、まずセンサ部１１に反射波が適切に到来可能な間隔が設定される。例えば、ベッド上に人が存在する状態での昇降フレーム８２の撓み量が数ミリで、センサ部１１からの送信波の周波数が約１０ＧＨｚの場合、対向配置されるセンサ部１１と反射面８２ａの間隔は約２．５ｃｍとされる。この大まかな間隔の設定後、センサ部１１の取付位置はさらに送信波や反射波の進行方向へ微調整されることとなる。これは、センサ部１１からの信号の振幅が最大値付近となった状態（反射波と参照波との位相のずれがほぼ０の状態）が初期値になると、昇降フレーム８２の撓みに伴うセンサ部１１と反射面８２ａとの間隔変化により反射波の位相が変化しても、これに基づく振幅変化が極わずかなものにとどまり、振幅変化がセンサ部１１と反射面８２ａとの間隔変化に正確に対応したものとならないことによる。
【００４９】
このセンサ部設置支援手段１４を作動させながら、ベッド８０に人が載っていない状態とした上で、センサ部１１と反射面８２ａとの間隔を細かく調整し、センサ部設置支援手段１４がセンサ部１１からの信号振幅のほぼ０となった状態（反射波と参照波との位相のずれがほぼ９０°の状態）を報知したら、それに従ってセンサ部１１の位置を固定する。
【００５０】
こうしてセンサ部１１の位置を、センサ部設置支援手段１４の報知に従って、センサ部１１からの信号振幅がほぼ０となる位置に固定することで、この状態からのセンサ部１１と反射面８２ａとの間隔変化により反射波の位相が変化すると、信号振幅がほぼ０から大きく変化し、この振幅の変化からセンサ部１１と反射面８２ａとの間隔変化を容易且つ正確に検知でき、ベッド８０上の人の動きに伴う撓み量変化をセンサ部１１からの信号振幅の変化として確実に捉えられる。
【００５１】
このようにセンサ部設置支援手段１４でセンサ部１１の位置を最適化することで、センサ部の数が少なくてもわずかな撓み量変化でも確実にセンサ部からの信号の変化として取得でき、ベッド上の人の動きの検出精度を確保できる。
【００５２】
なお、昇降フレーム８２は台車フレーム８１に対し、介護の際等は上昇させるなど上下方向の位置を昇降調整されるが、離床の検出を行う際は人がベッド８０で睡眠するのに対応させて昇降フレーム８２を台車フレーム８１に対し最も下げた位置とすることから、センサ部設置支援手段１４を利用したセンサ部１１の取付位置の設定は、この昇降フレーム８２を最も下げた位置で行えば、本システムで離床を適切に検出できる位置が得られる。
【００５３】
次に、本実施形態に係るベッド離床検知システムの動作について説明する。前提として、センサ部１１は、ベッド８０に人が載っていない状態でセンサ部設置支援手段１４を使用して、センサ部１１と反射面８２ａの間隔をセンサ部１１からの信号の振幅がほぼ０となるようにして台車フレーム８１に取付けられているものとする。
【００５４】
システムが起動すると、センサ部１１が、発振部１１ｂで発生させたマイクロ波帯域の連続する正弦波である電磁波を送信アンテナ部１１ａから昇降フレーム８２の反射面に対し送信すると共に、この送信波が反射面８２ａで反射した反射波を受信アンテナ部１１ｃで受信する。
【００５５】
ベッド８０上に介護対象者等の人が載り、寝た姿勢をとると、人の重みにより昇降フレーム８２が撓み、ほとんど動かない台車フレーム８１に取付けられたセンサ部１１に対し、昇降フレーム８２の反射面８２ａが位置変化してセンサ部１１と反射面８２ａとの間隔が狭く変化する。昇降フレーム８２の撓みが電磁波の１／８波長より小さい範囲に収るように電磁波の周波数は設定されているので、この電磁波の１／８波長より小さい範囲でのセンサ部１１と反射面８２ａの間隔変化により、センサ部１１から反射面８２ａに至り再びセンサ部１１に達する電磁波の行程は１／４波長より小さい範囲で変化し、受信される反射波の位相が特定可能な範囲（９０°以内）でずれる。
【００５６】
センサ部１１では、受信アンテナ部１１ｃで受信した反射波と、発振部１１ｂで発生しカプラー１１ｄを経た、送信波と同じマイクロ波（参照波）とから、ミキサ部１１ｅで中間周波数の信号が得られる。ここで得られた信号は、反射波と参照波との干渉により、反射波の位相のずれに応じて振幅の変化する信号となっており、信号の振幅変化はセンサ部１１と反射面８２ａの間隔変化をあらわすものとなる。こうして得られた振幅の変化する信号が判定処理部１２へ出力される。
【００５７】
判定処理部１２では、センサ部１１から入力された信号の振幅が、閾値を超えて人の存在状態と見なせる範囲にあることから、ベッド上に人が存在する状態と判定し、そのままセンサ部１１からの信号の監視を継続する。
【００５８】
なお、昇降フレーム８２の撓みを電磁波の反射波により検出しているので、ベッド８０の上部の背上げ部８３や脚上げ部８４（図３参照）を動作させても、センサ部１１の動作に影響はない。
【００５９】
その後、ベッド８０上に寝ていた人がベッド８０を離れると、人の重みが加わらなくなることで昇降フレーム８２の撓みが減少し、昇降フレーム８２に対しほとんど動かない台車フレーム８１に取付けられたセンサ部１１に対し、昇降フレーム８２の反射面８２ａが位置変化してセンサ部１１と反射面８２ａとの間隔が広く変化する。この場合も、センサ部１１と反射面８２ａの間隔の変化は電磁波の波長より小さい範囲にとどまっており、センサ部１１で受信される反射波の位相はずれ量を特定可能な範囲（９０°以内）でずれる。センサ部１１では、上記同様に反射波と参照波から中間周波数の振幅の変化する信号が得られ、これが判定処理部１２へ出力される。
【００６０】
判定処理部１２では、センサ部１１から入力された信号の振幅が、人の存在状態と見なせる範囲から閾値を超えて人の離床状態と見なせる範囲に変化することを受けて、ベッド８０から人が離床した状態と判定し、報知手段１３を作動させる。こうして、報知手段１３が、ベッド８０からの人の離床状態をベッド８０から離れた箇所の管理者等に光や警報音等で通知することで、管理者等は人の離床状態を認識して何らかの対応が可能となる。
【００６１】
このように、本実施形態に係るベッド離床検知システムは、ベッド８０上での人の存在に伴い撓みの変化が生じるベッドの昇降フレーム８２に向けて、この昇降フレーム８２に対して静止していると見なせる台車フレーム８１に配設したセンサ部１１から電磁波を送信し、昇降フレーム８２で反射した反射波を同じセンサ部１１で受信すると、このセンサ部１１からの信号を入力される判定処理部１２が、昇降フレーム８２の撓みによるセンサ部１１と反射面８２ａとの間隔変化に応じて変わる信号の、閾値を超える変化からベッド８０上の人の離床の有無を判定し、ベッド８０から離れた箇所の管理者等に離床状態を通知可能となることから、ベッド８０上の人に対し非接触で離床を検出でき、また離床検出のために荷重を受けて動くような可動部分も存在せず、検出機構のトラブルや劣化が生じにくい上、ベッド８０下部にある台車フレーム８１にセンサ部１１が取付けられることでベッド８０上の人が誤って接触することもなく、また人目につきにくく人が故意に触ることも避けられ、人が原因となる破損等のトラブルも回避でき、長期にわたり離床検出性能を維持できる。
【００６２】
なお、前記実施形態に係るベッド離床検知システムにおいては、センサ部１１から送信する電磁波を、ベッド上に人が存在する状態での昇降フレーム８２の数ミリ程度の撓みに合せたマイクロ波帯域として用いる構成としているが、これに限らず、センサ部と反射面との間隔変化をもたらすベッドのフレームの撓みやすさに応じて、電磁波の周波数を調整する構成とすることもでき、例えば、ベッド上に人が存在する状態でのフレームの撓みが極めて小さくしか生じない場合には、センサ部と反射面との間隔変化も小さくなるのに合せて、送信する電磁波の周波数を高め、電磁波の１／８波長より小さい範囲でセンサ部と反射面の間隔変化が生じるようにすることで、前記実施形態同様に適切に離床状態の検出が行える。
【００６３】
また、前記実施形態に係るベッド離床検知システムにおいては、センサ部１１を、送信した電磁波を反射させる対象である昇降フレーム８２と同じベッドの台車フレーム８１に取付ける構成としているが、これに限らず、図６、図７に示すように、センサ部１５をベッド外の構造物、例えばベッド下方の床面９０に配設する構成とすることもでき、台車フレーム８１よりもベッド８０上の人の動きによる影響が小さく、常に静止状態と見なせる床面９０に取付けることで、昇降フレーム８２の撓みを確実にセンサ部１５と反射面８２ａとの間隔変化に反映させて離床状態の検出精度を高められる。さらに、前記同様に床面９０にセンサ部を取付ける場合で、昇降フレーム８２ではなく、昇降フレーム８２に比べて人の動きに伴う撓みが極めて小さいものの、わずかながら撓みを生じる台車フレーム８１に向けて電磁波を送信して反射波を得る構成（図８参照）とすることもでき、この場合、センサ部１６と台車フレーム８１の反射面８１ａとの間隔変化が小さくなるのに合せて、送信する電磁波の周波数を高め、電磁波の１／８波長よりわずかに小さい範囲でセンサ部１６と反射面８１ａの間隔変化が生じるようにするのが好ましい。
【００６４】
また、前記実施形態に係るベッド離床検知システムにおいて、センサ部１１は送信した電磁波を昇降フレーム８２で反射させ、反射波を受信するものとしているが、これに限らず、センサ部と反射面との間隔変化に対応して、出力する信号を変化させるものであれば、電磁波の代りに超音波を送受信するセンサ部を用いる構成とすることもできる。
【００６５】
また、前記実施形態に係るベッド離床検知システムにおいては、センサ部１１の台車フレーム８１への取付に際し、センサ部設置支援手段１４を用いて昇降フレーム８２に対するセンサ部１１の位置を厳密に設定する構成としているが、これに限らず、図９に示すように、位相ずれに対応して信号の振幅を変化させて出力するセンサ部１７、１８を、送信波の位相を９０°ずらした二つを一組として、ベッド８０上に人が存在する状態でのフレームの撓みによる反射波の位相ずれがほぼ同様となるような箇所にそれぞれ配設し、各センサ部１７、１８で受信する反射波に基づき出力される信号振幅を、位相を９０°ずらした分異ならせる構成とすることもでき、実際の使用時における反射面位置の相対変化に伴って、一方のセンサ部１７からの信号振幅が仮に最大値近くでほとんど変化しない状態であったとしても、位相を９０°ずらした他方のセンサ部１８では信号振幅の大きく変化する状態が得られることとなり、この振幅の変化からセンサ部１８と反射面８２ａとの間隔変化、すなわちフレームの撓み量変化を容易に検知でき、ベッド上の人の動きに伴う撓み量変化をセンサ部１７、１８からの信号振幅の変化として確実に捉えられ、各センサ部１７、１８の位置を適宜設定しても、いずれかのセンサ部で常に撓み量変化に応じたセンサ部からの信号の変化を取得でき、初期設定の手間をかけずに、離床をはじめとするベッド上の人の動きを高い精度で検出できる。
【００６６】
また、前記実施形態に係るベッド離床検知システムにおいて、判定処理部１２では、ベッド上での人の存在する状態と離床状態とを判別するのみとしているが、これに限らず、判定処理部が、ベッド上における人の存在状態と離床状態の判別結果を、時間経過と共に所定の記録手段に記録して蓄積し、ベッド上の人の離床パターン情報として取扱う構成とすることもでき、離床パターン情報の解析で、人が平常状態で行うパターン化された離床行動、すなわち、ほぼ一定の時刻や時間間隔で行われる問題のない離床行動を把握でき、これと徘徊等の突発的な離床行動とを区別して取扱えることとなり、センサ部からの信号変化をこうした離床パターン情報も参照して評価するようにすれば、人の離床行動のうち徘徊につながる危険性の高いものに対して十分な対応が可能になると共に、徘徊に該当しない行動を適切に識別して管理者の管理負担を軽減できる。
【００６７】
（本発明の第２の実施形態）
前記第１の実施形態において、判定処理部１２は、センサ部１１から入力された信号の閾値を挟んだ変化から、ベッド上の人の存在状態と離床状態とを判別するにあたって、昇降フレーム８２の撓み量がベッド８０上の人の体重の差異に伴って変化する点に対し、前記閾値をベッド８０上の人の体重に合せて調整する処理以外は特に対応することはないが、この昇降フレーム８２の撓み量が人の体重の差異に伴って変化し、これに合せてセンサ部１１からの信号振幅もまた変化することを利用して、人の体重の差異、すなわちベッド８０上に加えられる荷重の大きさと、センサ部１１からの信号振幅の大きさとの関係（図１０参照）をあらかじめ取得して所定の記録手段に格納し、人がベッド８０上に寝た状態で、判定処理部１２が各センサ部１１からの信号振幅に対応する荷重の大きさを読出し、ベッド８０上の人の体重情報として出力し、液晶ディスプレイ等の表示手段に表示させるようにすることもできる。
【００６８】
これにより、ベッド８０上における人の体重を容易に測定できることから、ベッド８０上の人の体重を必要に応じて測定し、また定期的に体重測定を繰返してベッド８０の人の体重変化状態を取得して、それぞれ健康管理に活用できる他、ベッド８０上の人の体重をデータとして判定処理部１２で把握することができ、ベッド８０上の人以外に荷物や他の人、小動物がベッド８０上に載ったりベッド８０から離れたりすることで、急激な荷重増加や減少が生じた際には、判定処理部１２がこうした体重に相当しない荷重変化状態をベッド８０上の人の離床とは異なるものとして適切に判別でき、センサ部１１からの信号の変化を誤ってベッド８０上の人の離床状態と判定することを防止して、離床状態の判定をより高精度に行える。
【００６９】
（本発明の第３の実施形態）
前記第１の実施形態では、判定処理部１２はセンサ部１１からの信号を監視し、閾値を超える信号振幅の変化から、ベッド上の人の存在状態と離床状態を判別するのみとなっていたが、ベッド８０上に人が存在することに伴う昇降フレーム８２の撓みは、ベッド８０上の人が動いてベッド上での位置を変える、すなわちベッドへの荷重の加わる位置が変ることによっても変化し、この昇降フレーム８２の撓みの変化に対応してセンサ部１１は変化する信号を出力する。
【００７０】
このため、このセンサ部１１からの信号を入力される判定処理部１２で、この信号を継続的に監視し、閾値を超える信号振幅の変化からベッド上の人の離床の有無を判定するのと並行して、信号の経時変化を人の動き情報として所定時間（例えば、１日）単位で検証し、人はベッドに寝た姿勢でも正常な活動状態であれば何らかの動きを生じることに基づいて、信号に所定時間変化がない場合（図１１参照）には、判定処理部１２がベッド上の人に動きの見られない異常状態と判定し、報知手段１３を作動させるようにすることもできる。
【００７１】
この場合、離床の際と同様に、報知手段１３が、ベッド８０上の人の異常状態をベッド８０から離れた箇所の管理者に光や警報音等で通知することで、管理者はベッド８０上の人が体調の異常等により動かなくなった状態を確実に知って、早期に何らかの対応をとることができ、人が全く動かない異常状態のまま誰にも知られずベッド上に放置される事態を防止できる。
【００７２】
（本発明の第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係るベッド離床検知システムを前記図１２ないし図１４に基づいて説明する。
前記各図において本実施形態に係るベッド離床検知システム２は、前記第１の実施形態同様、センサ部２１と、判定処理部２２と、報知手段２３と、センサ部設置支援手段２４とを備える一方、異なる点として、センサ部２１が撓みを生じる昇降フレーム８２に配設され、台車フレーム８１に向けて送信した送信波が台車フレーム８１における反射面８１ｂで反射して戻った反射波を受信して、昇降フレーム８２の撓みに伴うセンサ部２１と反射面８１ｂとの間隔変化に対応して変化する信号を判定処理部２２へ出力する構成を有するものである。
なお、ベッド離床検知システム２におけるセンサ部２１の配設箇所に係る点以外の各部の構成は、前記第１の実施形態と同様のものであり、説明を省略する。
【００７３】
前記センサ部２１は、ベッド８０上方から見てベッド８０の中央からずれた端部位置にあって、ベッド８０上に人が存在することに伴って微小な撓みを生じる前記第一のフレームとしての昇降フレーム８２に配設され、昇降フレーム８２に対しほぼ静止状態を維持する前記第二のフレームとしての台車フレーム８１に向けてマイクロ波帯域の電磁波を送信し、送信波としての電磁波が台車フレーム８１の上面である反射面８１ｂで反射して戻った反射波を受信して、昇降フレーム８２の撓みに伴う反射面８１ｂとの間隔の変化に対応して変化する信号を出力する構成である。センサ部２１が昇降フレーム８２に配設される関係上、センサ部２１は下向きとされ、下方の台車フレーム８１に対し電磁波を送受信することとなる（図１４参照）。
【００７４】
このセンサ部２１の昇降フレーム８２への取付けは、前記第１の実施形態と同様の手順となり、センサ部２１と台車フレーム８１の反射面８１ｂとの間隔を大まかに設定した後、センサ部設置支援手段２４を作動させながら、ベッド８０に人が載っていない状態とした上で、センサ部２１と反射面８１ｂとの間隔を細かく調整し、センサ部設置支援手段２４がセンサ部２１からの信号振幅のほぼ０となった状態を報知したら、それに従ってセンサ部２１の昇降フレーム８２における位置を固定することとなる。
【００７５】
センサ部２１が、ベッド８０下部にある昇降フレーム８２に取付けられる（図１３参照）ことで、前記第１の実施形態同様、ベッド８０上の人が誤って接触することもなく、また人目につきにくく人が故意に触ることも避けられ、人が原因となる破損等のトラブルを回避できることに加え、離床検出のための可動部分は存在せず、且つ検出に際しベッド上の人に対し非接触状態を保持することから、長期にわたり離床検出性能を維持できる。
【００７６】
次に、本実施形態に係るベッド離床検知システムの動作について説明する。前提として、センサ部２１は、ベッド８０に人が載っていない状態でセンサ部設置支援手段２４を使用して、センサ部２１と反射面８１ｂの間隔をセンサ部２１からの信号の振幅がほぼ０となるようにして昇降フレーム８２に取付けられているものとする。
【００７７】
システムが起動すると、センサ部２１が、発振部２１ｂで発生させたマイクロ波帯域の連続する正弦波である電磁波を送信アンテナ部２１ａから台車フレーム８１の反射面に対し送信すると共に、この送信波が反射面で反射した反射波を受信アンテナ部２１ｃで受信する。
【００７８】
ベッド８０上に介護対象者等の人が載り、寝た姿勢をとると、人の重みにより昇降フレーム８２が撓み、これに取付けられたセンサ部２１が下降し、このセンサ部２１に対し、ほとんど動かない台車フレーム８１の反射面８１ｂが相対位置変化して、センサ部２１と反射面８１ｂとの間隔が狭く変化する。昇降フレーム８２の撓みが電磁波の１／８波長より小さい範囲に収るように電磁波の周波数は設定されているので、センサ部２１と反射面８１ｂの間隔の変化は電磁波の１／８波長より小さい範囲にとどまり、センサ部２１で受信される反射波の位相は、ずれ量を特定可能な範囲（９０°以内）でずれる。
【００７９】
センサ部２１では、前記第１の実施形態同様、反射波とカプラー２１ｄを経た参照波からミキサ部２１ｅで中間周波数の振幅の変化する信号が得られ、これが判定処理部２２へ出力される。
【００８０】
判定処理部２２では、センサ部２１から入力された信号の振幅が、閾値を超えて人の存在状態と見なせる範囲にあることから、ベッド上に人が存在する状態と判定し、そのままセンサ部２１からの信号の監視を継続する。
【００８１】
その後、ベッド８０上に寝ていた人がベッド８０を離れると、人の重みが加わらなくなることで昇降フレーム８２の撓みが減少して、センサ部２１が上昇し、昇降フレーム８２に取付けられたセンサ部２１に対し、ほとんど動かない台車フレーム８１の反射面８１ｂが相対位置変化することとなり、センサ部２１と反射面との間隔が広く変化する。この場合も、センサ部２１と反射面８１ｂの間隔の変化は電磁波の１／８波長より小さい範囲にとどまっており、センサ部２１で受信される反射波の位相はずれ量を特定可能な範囲（９０°以内）でずれる。センサ部２１では、上記同様に反射波と参照波から中間周波数の振幅の変化する信号が得られ、これが判定処理部２２へ出力される。
【００８２】
判定処理部２２では、センサ部２１から入力された信号の振幅が、人の存在状態と見なせる範囲から閾値を超えて人の離床状態と見なせる範囲に変化したことを受けて、ベッド８０から人が離床した状態と判定し、報知手段２３を作動させる。こうして、報知手段２３が、ベッド８０からの人の離床状態をベッド８０から離れた箇所の管理者等に通知することで、管理者等は人の離床状態を認識して何らかの対応が可能となる。
【００８３】
このように、本実施形態に係るベッド離床検知システムは、ベッド上での人の存在に伴い撓みの変化が生じるベッド８０の昇降フレーム８２にセンサ部２１を配設し、このセンサ部２１から静止していると見なせる台車フレーム８１に向けて所定の送信波を送信し、反射面８１ｂで反射した反射波を同じセンサ部２１で受信すると、このセンサ部２１からの信号を入力される判定処理部２２が、昇降フレーム８２の撓みに伴って変化する信号の、所定の閾値を超えた変化からベッド８０上の人の離床の有無を判定し、ベッド８０から離れた箇所の管理者等に離床状態を通知可能となることにより、ベッド８０上の人に対し非接触で離床を検出でき、また離床検出のために荷重を受けて動くような可動部分も存在せず、検出機構のトラブルや劣化が生じにくい上、ベッド８０下部にある昇降フレーム８２にセンサ部２１が取付けられることでベッド上の人が誤って接触することもなく、また人目につきにくく人が故意に触ることも避けられ、人が原因となる破損等のトラブルも回避でき、長期にわたり離床検出性能を維持できる。
【００８４】
なお、前記実施形態に係るベッド離床検知システムにおいては、センサ部２１をベッド８０の昇降フレーム８２に取付け、電磁波を送信し反射させる対象を下部の台車フレーム８１にする構成としているが、これに限らず、図１５に示すように、センサ部２５から電磁波を送信し反射させる対象をベッド外の構造物、例えばベッド下方の床面９０に設定する構成とすることもでき、台車フレーム８１よりもベッド８０上の人の動きによる影響が小さく、常に静止状態と見なせる床面９０に電磁波を送信し、この床面９０からの反射波を受信することで、昇降フレーム８２の撓みを確実にセンサ部２５と反射面との間隔変化に反映させて離床状態の検出精度を高められる。さらに、前記同様に床面９０に向けて電磁波を送信して反射波を得る場合で、センサ部２６を昇降フレーム８２ではなく、昇降フレーム８２に比べて人の動きに伴う撓みが極めて小さいものの、わずかながら撓みを生じる台車フレーム８１に取付ける構成（図１６参照）とすることもでき、この場合、台車フレーム８１側のセンサ部２６と床面９０の反射面との間隔変化が小さくなるのに合せて、送信する電磁波の周波数を高め、電磁波の１／８波長よりわずかに小さい範囲でセンサ部２６と反射面との間隔変化が生じるようにするのが好ましい。
【００８５】
（本発明の第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係るベッド離床検知システムを前記図１７ないし図１９に基づいて説明する。
前記各図において本実施形態に係るベッド離床検知システム３は、前記第１の実施形態同様、センサ部３１、３２と、判定処理部３３と、報知手段３４と、センサ部設置支援手段３５とを備える一方、異なる点として、二つのセンサ部３１、３２が配設されると共に、人がベッド上の複数の位置に載った各状態で各センサ部３１、３２からの信号に生じる差異を各位置と関連付けた位置情報としてあらかじめ記録する記録手段３６を備え、判定処理部３３が、各センサ部３１、３２からの信号を位置情報と照合して、人がベッド上のどの位置にいるかを判定し、且つこの位置の判定結果を、時間経過と共に記録手段３６に記録して蓄積し、ベッド上の人の行動パターン情報として取扱う構成を有するものである。
なお、ベッド離床検知システム３における判定処理部３３の処理内容に係る点や記録手段３６以外の各部の構成は、前記第１の実施形態と同様のものであり、説明を省略する。
【００８６】
前記二つのセンサ部３１、３２は、ベッド８０における前記第一のフレームとしての昇降フレーム８２に対し、ほぼ静止状態を維持する前記第二のフレームとしての台車フレーム８１に、ベッド上方から見た位置をそれぞれ異ならせてベッド端部寄りに配設され、各センサ部３１、３２ごとに異なる昇降フレーム８２の所定箇所に向けてマイクロ波帯域の電磁波をそれぞれ送信し、電磁波が昇降フレーム８２の各反射面である前記所定箇所で反射して戻った反射波を受信して、昇降フレーム８２の撓みに伴う反射面との間隔の変化に対応して変化する信号をそれぞれ出力する構成である。ベッド８０の上方から見て左側となる位置にセンサ部３１が、右側となる位置にセンサ部３２がそれぞれ配設され、いずれのセンサ部もベッド８０に寝た人の頭部寄りに位置することとなる（図１８参照）。各センサ部３１、３２の詳細な構成や動作は前記第１の実施形態と同様であり、詳細な説明を省略する。
【００８７】
前記判定処理部３３は、各センサ部３１、３２からの信号を入力され、これらの信号が所定の閾値を挟んで変化する状態から、ベッド上に人が存在する状態とベッドから人が離床した状態とを判別すると共に、あらかじめ記録手段３６にデータベース化された位置情報と各センサ部３１、３２から入力された各信号とを照合して、人がベッド上のどの位置にいるかを判定し、さらにこの人の位置の判定結果を、時間経過と共に記録手段３６に記録していくものである。なお、判定処理部３３におけるセンサ部３１、３２からの信号に基づくベッド上の人の離床状態の判定に係る処理は、前記第１の実施形態の場合と同様である。
【００８８】
ベッド上で人の位置が変化すると、人からの荷重が加わる位置と昇降フレーム８２における電磁波を受ける反射面との位置関係も変ることから、センサ部３１、３２と反射面との間隔も変化し、センサ部３１、３２からの信号の振幅も変化する。この信号の振幅は、ベッド上方から見た人の位置がセンサ部３１、３２に近いほど、離床状態における振幅値との差異が大きくなる傾向を示す。
【００８９】
各センサ部３１、３２からの信号は、各センサ部がベッド上方から見て異なる位置（センサ部３１は左側、センサ部３２は右側）に配設されていることで、離床状態以外ではほぼ異なった振幅を示すことから、ベッド上の所定位置に人が存在する状態での二つのセンサ部３１、３２からの各信号振幅の組合せは、ベッド上での各位置ごとにそれぞれ異なったものとなることが見込め（図１９参照）、この二つのセンサ部３１、３２からの各信号振幅の組合せをそれが唯一生じるベッド上の位置と関連付けて位置情報として記録し、あらかじめデータベースとしておけば、ベッドを使用している状況で、二つのセンサ部３１、３２からの各信号振幅の組合せに合致する位置情報から、ベッド上の人の位置を識別できることとなる。
【００９０】
この仕組みを用いて、判定処理部３３は、各センサ部３１、３２からの信号を記録手段３６の位置情報と照合し、人がベッド上のどの位置にいるかを判定することができる。
また、判定処理部３３は、ベッド上の人の位置の判定結果を、その判定された時間（時刻）と合せて記録手段３６に人の行動パターン情報として記録、蓄積する。この行動パターン情報は、ベッド上における人の位置の時間経過に伴う変化を示すもので、寝返り等の睡眠時の行動が反映されており、この情報の中からパターン化された同様の行動部分が把握できれば、それを正常な睡眠状態と判定する目安にすることができ、睡眠状態の詳細な解析が行える。
【００９１】
さらに、ベッド上の人が実際に離床する場合における、人がベッド端部位置に載っている離床直前の状態におけるセンサ部３１、３２からの信号を、この離床直前の状態と関連付けた行動情報としてあらかじめ記録手段３６に記録してデータベースとし、これも判定処理部３３で用いるようにしている。判定処理部３３は、センサ部３１、３２からの信号を位置情報に加えて行動情報とも照合し、仮にベッド上の人がベッド端部位置に載っている離床直前の状態に信号が合致している場合には、単にベッドの端部に人が位置していることを判定するだけでなく、ベッド上の人の離床が予想されるとも判定して、報知手段３４を作動させ、ベッドから離れた箇所の管理者等に人が離床しようとしている状態を通知可能である。
【００９２】
前記記録手段３６は、人がベッド上の複数の位置にそれぞれ載った各状態での各センサ部３１、３２からの信号振幅を、対応するベッド上の位置と関連付けた位置情報として、ベッドの使用に先立ってあらかじめ記録され、判定処理部３３から参照される一種のデータベースを構築すると共に、判定処理部３３によるベッド上の人の位置の判定結果を記録、蓄積するものである。また、記録手段３６は、特にベッド上の人がベッド端部位置に載っている離床直前の状態での各センサ部３１、３２からの信号振幅を、この離床直前の状態と関連付けた行動情報として、ベッドの使用に先立ってあらかじめ記録され、前記位置情報同様に判定処理部３３から参照される構成である。
【００９３】
この記録手段３６は、判定処理部３３をなすコンピュータのメモリや外部記憶装置であり、判定処理部３３として動作するコンピュータにおいて情報を記録され、且つ記録された情報を読出される中で、前記位置情報や行動情報を参照可能に提供し、また、ベッド上の人の位置の判定結果を随時記録される。判定処理部３３をなすコンピュータがマイクロコンピュータとされる場合、この記録手段３６がその一部をなすようにしてもかまわない。
【００９４】
次に、本実施形態に係るベッド離床検知システムの動作について説明する。前提として、センサ部３１、３２は、ベッド８０に人が載っていない状態でセンサ部設置支援手段３５を使用して、各センサ部３１、３２と反射面の間隔をセンサ部３１、３２からの信号の振幅がほぼ０となるようにして昇降フレーム８２に取付けられ、また、前記位置情報と行動情報がそれぞれ記録手段３６に記録されてデータベース化されているものとする。
【００９５】
システムが起動すると、各センサ部３１、３２が、マイクロ波帯域の連続する正弦波である電磁波を昇降フレーム８２の反射面に対し送信すると共に、この送信波が反射面で反射した反射波を受信する。
【００９６】
ベッド８０上に介護対象者等の人が載り、寝た姿勢をとると、人の重みにより昇降フレーム８２が撓み、ほとんど動かない台車フレーム８１に取付けられたセンサ部３１、３２に対し、昇降フレーム８２の反射面が位置変化してセンサ部３１、３２と反射面との間隔が狭く変化する。昇降フレーム８２の撓みが電磁波の１／８波長より小さい範囲に収るように電磁波の周波数は設定されているので、センサ部３１、３２と反射面の間隔の変化は電磁波の１／８波長より小さい範囲にとどまり、センサ部３１、３２で受信される反射波の位相は、ずれ量を特定可能な範囲（９０°以内）でずれる。センサ部３１、３２では、前記第１の実施形態同様、反射波と参照波から中間周波数の振幅の変化する信号が得られ、これが判定処理部３３へ出力される。
【００９７】
判定処理部３３では、センサ部３１、３２から入力された信号の振幅が、閾値を超えて人の存在状態と見なせる範囲にあることから、ベッド上に人が存在する状態と判定し、そのままセンサ部３１、３２からの信号の監視を継続する。
【００９８】
ベッド上での人の動きに伴い、人のベッド上での位置が変化すると、各センサ部３１、３２からの信号も変化するが、各センサ部３１、３２からの信号は異なった振幅を示すこととなり、判定処理部３３では、二つのセンサ部３１、３２からの各信号振幅の組合せと、記録手段３６に記録された位置情報とを照合し、信号に合致する位置情報から、ベッド上の人の位置を判定する。
【００９９】
加えて、判定処理部３３では、二つのセンサ部３１、３２からの各信号振幅の組合せと、記録手段３６に記録された行動情報とを照合し、各センサ部からの信号が離床直前の人のベッド端部位置に載っている状態を示すものに合致した場合には、判定処理部３３は人のベッドからの離床が予想される状態と判定し、報知手段３４を作動させる。こうして、報知手段３４が、人の離床が予想される状態をベッド８０から離れた箇所の管理者等に通知することで、管理者等は人の離床しようとしている状態を認識して、予防的な対応が可能となり、徘徊や転倒、転落の防止が図れる。
【０１００】
一方、ベッド８０上の人の位置の判定結果は、その時間にベッド８０上の特定箇所に人が位置していることを示す人の行動パターン情報として、判定処理部３３により記録手段３６に記録、蓄積される。この行動パターン情報が継続的に記録されていくことで、ベッド上における人の位置の時間経過に伴う変化、例えば、寝返り等の睡眠時の行動が把握できる。この行動パターン情報のうち、問題のない睡眠状態に対応して繰返しあらわれるものについては、睡眠をあらわす指標の情報として用い、判定処理部３３で各センサ部３１、３２からの信号と照合して一致が見られる場合、睡眠中で離床が生じない状況が所定時間継続すると判定することができ、その間は離床がないと見なせ、離床に対する管理者等の管理負担を軽減できる。また、問題なく寝ている状況における寝返りの回数等、睡眠中の行動を把握して、人の睡眠状態の詳細な解析も可能となり、睡眠の質の向上に繋げられる。
【０１０１】
ベッド８０上の人がベッド８０を離れる場合には、前記第１の実施形態同様、人の重みが加わらなくなる昇降フレーム８２の撓みが減少し、各センサ部３１、３２に対し、昇降フレーム８２の反射面が位置変化して各センサ部３１、３２と反射面との間隔が広く変化する。各センサ部３１、３２では、位相のずれた反射波の受信に伴って振幅の変化する信号が判定処理部３３へ出力される。
【０１０２】
判定処理部３３では、各センサ部３１、３２から入力された信号の振幅が、閾値を超えて人の離床状態と見なせる範囲に変化したことを受けて、離床状態と判定し、報知手段３４を作動させる。こうして、報知手段３４が人の離床状態をベッド８０から離れた箇所の管理者等に通知することで、管理者等は人の離床状態を認識して何らかの対応が可能となる。
【０１０３】
さらに、このような離床に至った場合には、判定処理部３３は、離床までに得られた行動パターン情報を解析して、離床の前に特徴的なベッド上での一連の行動、すなわち人のベッド上での特徴的な位置変化が確認できる場合は、これを新たに行動情報として記録し、以降の動作状態でこの特徴的な行動の情報と各センサ部３１、３２からの信号とを照合して、これらが合致する場合には離床が予想されると判定することで、より精度の高い適切な離床予測が行え、管理者等に的確な対応を促せることとなる。また、離床前の行動パターン情報を詳細に解析して判定処理部３３での判定に利用することで、徘徊につながる離床やその予兆となる行動を寝返り等の問題のない行動と確実に区別して捉えることができ、離床につながる状況を適切に認識して、離床予測の精度を向上させられる。
【０１０４】
このように、本実施形態に係るベッド離床検知システムにおいては、複数のセンサ部３１、３２をベッド８０上方から見てそれぞれ異なる位置に複数配設して、ベッド８０上における人の位置により各センサ部３１、３２からの信号がそれぞれ異なる変化を示すようにすると共に、あらかじめベッド上の複数の位置に人が載った各状態における各センサ部３１、３２からの信号を前記各状態と関連付けて位置情報とし、実際のベッド使用状態でこの位置情報と各センサ部３１、３２からの信号とを判定処理部３３が随時照合して、一致する情報が存在する場合は、判定処理部３３がこの一致する位置情報に該当するベッド上の位置に人が載っている状態であると判定して、ベッド上における人の位置を識別できることから、ベッドの中央に寝ている問題のない状態や、ベッドの中央以外の位置に人が載っている不自然な状態も検知でき、ベッド上の人の状況をベッドの側以外でも正しく認識してその状況に応じた迅速な対応を可能にする。
【０１０５】
また、ベッド８０上の人がベッドに寝ている状態と離床直前のベッド端部に載っている状態との、フレーム撓み量の相違に基づく各センサ部３１、３２からの信号の差異を前記各状態と関連付けて記録し、この記録された行動情報のうち、特に離床直前の状態を示すものに、各センサ部３１、３２からの信号が合致すると、判定処理部３３が人の離床が予想される状態であると判定し、ベッド８０から離れた箇所の管理者等にこうした状態を通知可能となることから、ベッド８０上の人の状態変化が離床の前兆か否かを適切に判別して離床の予想が行え、離床を予想した時点で管理者等への通知を実行すれば、離床の前に何らかの対策が可能となり、より迅速な対応で離床に伴う転倒等の事故や徘徊を確実に防止できる。
【０１０６】
なお、前記実施形態に係るベッド離床検知システムにおいては、二つのセンサ部３１、３２を配設し、離床直前の状態における各センサ部３１、３２からの信号に基づく行動情報を利用して、離床が予想されるか否かを判定して離床予測を行う構成としているが、これに限らず、一つのセンサ部を用い、人がベッドに寝ている状態と、実際に離床に至った場合における離床直前の人がベッド端部に載っている状態とで、センサ部からの信号に生じる差異を、前記実施形態同様に、あらかじめ各状態と関連付けた行動情報として記録手段に記録し、この行動情報とセンサ部からの信号を判定処理部で照合して、ベッド上の人の離床が予想されるか否かを判定する構成とすることもでき、より簡易なシステム構成ながら、前記実施形態同様、ベッド上の人の状態変化が離床の前兆か否かを適切に判別して離床予測が行え、離床を予測した時点でベッドから離れた管理者等への通知を実行すれば、離床の前に何らかの対策が可能となり、より迅速な対応で離床に伴う転倒等の事故や徘徊の防止が図れる。
【０１０７】
また、前記第１ないし第５の各実施形態に係るベッド離床検知システムにおいては、判定処理部で離床状態又は離床が予想される状態を判定すると、報知手段を作動させて管理者等に通知し、離床への対応を促す構成としているが、これに限らず、ベッド近傍で人手を介さずに動作する離床抑止装置や、介護用ロボット等の自律動作する介護支援装置を用いる場合には、判定処理部の判定結果を各装置の制御部に直接送信して離床に対応する動作を行わせる構成とすることもでき、離床に対し迅速な対応を実現できる。
【実施例】
【０１０８】
本発明のベッド離床検知システムで、実際にベッド上に人が存在する状態と離床状態におけるセンサ部からの信号の変化、及び、ベッド上の人の位置変化に伴うセンサ部からの信号の変化をそれぞれ測定し、こうした人の存在状態と離床状態の判定、並びにベッド上の人の位置の識別といった処理を、判定処理部でそれぞれ適切に行える程度に、センサ部での信号の変化が得られるか否かについて評価した。
【０１０９】
はじめに、ベッド上に人が寝た状態と人がベッド側部に座った状態、ベッドから離れた離床状態のそれぞれについて、ベッドに設置したセンサ部からの信号の振幅を測定し、ベッド上に人が存在する状態と人がベッドから離床した状態、またベッド上での人の載った位置の差異で、信号に各状態や位置を識別可能となる変化が生じるかどうかを評価した。センサ部は二つ用い、ベッドの両側部にそれぞれ配設した（図２０参照）。各センサ部の取付けは、前記第１の実施形態同様、ベッドの台車フレームに対して行い、電磁波を送信し反射させる反射面を昇降フレームに設定する。人がベッド上に存在する状態で昇降フレームは数ｍｍ程度撓むことから、センサ部から送信する電磁波の周波数は約１０ＧＨｚとし、またセンサ部と昇降フレームの反射面との間隔は２７ｍｍとして、人のベッドからの離床状態で各センサ部からの信号の振幅がほぼ０となるようにしている。これら各センサ部から判定処理部に入力される信号を同時に測定する。
【０１１０】
測定は、人がベッド中央に仰向けで寝た状態からベッドの左側（ベッド上方から見た向き；以下同様）に横向きになった状態に移行し、さらにベッドの右側に横向きになった状態となった後、いったんベッドを離れ、続いてベッド左側の端部に座った状態となってから、再度ベッドを離れるという一連の行動（図２０参照）に合せて実行し、各センサ部からの信号の変化をそれぞれ取得した。得られた各センサ部からの信号振幅の時間経過に伴う変化のグラフを、図２１に示す。グラフの縦軸の値は、信号の振幅［Ｖ］、横軸は経過した時間［ｓ］である。
【０１１１】
図２１より、いずれのセンサからの信号も、人がベッド上に存在する状態と離床している状態とでは大きな差異が生じており、閾値を適切な値（例えば、−０．１Ｖ）に設定することで離床状態の判定が確実に行えることがわかる。また、人のベッド上の位置についても、ベッド右側のセンサ部では、人の移動した各位置ごとに信号振幅の異なる値が得られており（図２１（Ａ）参照）、信号からの人の位置識別の可能性を示している。ベッド左側のセンサ部では、中央に仰向けに寝た状態とベッド側部に座った状態との信号の差異がほとんど見られない（図２１（Ｂ）参照）が、これら二つの状態での右側のセンサ部の信号はそれぞれ異なっている（図２１（Ａ）参照）ことから、二つのセンサ部の信号を組合わせて判定すれば、位置の違いをより確実に識別できることは明らかである。
【０１１２】
次に、人が起き上がった状態でベッド上に載る位置を複数通り異ならせる場合について、ベッドに設置したセンサ部からの信号の振幅を測定し、位置に応じた信号の変化が生じているか評価した。センサ部は二つ用い、ベッドの頭部側寄りの両側部にそれぞれ配設した（図２２参照）。各センサ部の取付等測定に係る条件は上記同様である。
【０１１３】
測定の間、人はベッドから離れた離床状態からベッドの足側に載り、左、中、右とそれぞれ横方向に位置を変えてからベッド中央に移り、今度は右、中、左と逆向きに位置を変える。さらに、ベッドの頭部側に移り、横方向に左、中、右とそれぞれ位置を変えた後、ベッドから離れる（図２２参照）。この一連の行動に合せて、各センサ部からの信号がどのように変化するかを測定した。各センサ部からの信号振幅の時間経過に伴う変化のグラフを、図２３、図２４に示す。グラフの縦軸の値は、信号の振幅［Ｖ］、横軸は経過した時間［ｓ］である。
【０１１４】
図２３、図２４より、いずれのセンサ部からの信号も、人がベッド上での位置を変えるとその位置ごとに異なる値を示しており、信号から人の位置の判別が可能であることがわかる。また、ベッド上の位置がセンサ部から離れるほど、ベッド上に存在する状態と離床状態との差が小さくなり、特にベッド左側のセンサ部では、離床状態とほとんど同じ値となっている位置（ベッド足側の右）が存在する（図２４参照）ものの、この位置での右側のセンサ部の信号は離床状態とは異なる値を示している（図２３参照）ことから、二つのセンサ部の信号を組合わせて判定すれば、ベッド上での位置の違い並びにベッド上での存在状態と離床状態とを明確に識別できることは明らかである。
【０１１５】
以上から、センサ部をベッド中央から外れた位置に少なくとも一つ配設して用いれば、ベッド上に人が存在する状態とベッドから人が離床した状態とを判定して、離床状態の検出が行えることは明らかである。また、センサ部のベッドにおける配設位置を適切に設定すれば、センサ部が一つでもその信号からベッド上の人の位置をある程度識別でき、複数のセンサ部を用いれば離床状態と明確に区別しながらベッド上の人の位置をほぼ確実に識別できることも明らかである。
【符号の説明】
【０１１６】
１、２、３        ベッド離床検知システム
１１、１５、１６  センサ部
１１ａ            送信アンテナ部
１１ｂ            発振部
１１ｃ            受信アンテナ部
１１ｄ            カプラー
１１ｅ            ミキサ部
１２、２２、３３  判定処理部
１３、２３、３４  報知手段
１４、２４、３５  センサ部設置支援手段
１７、１８        センサ部
２１、２５、２６  センサ部
３１、３２        センサ部
３６              記録手段
８０              ベッド
８１              台車フレーム
８１ａ、８１ｂ    反射面
８２              昇降フレーム
８２ａ            反射面
８３              背上げ部
８４              脚上げ部
９０              床面
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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