(57)【要約】      （修正有）【課題】被介護者を見守る見守りシステムにおいて、被介護者が寝ているベッドの上面に仮想上の立体的な見守りエリアを容易に設定する。【解決手段】制御送受信部１０の距離画像センサ１１により、ベッドを含む方位・距離データを取得し、その方位・距離データを画面に表示する。その画面を用いて、ベッドの上面の略中心点を見守りエリアの基準ポイントとして受け付ける。その後、取得された画像における最も広い領域を平面として特定し、基準ポイントに基づいて、平面と平行な底面を有する立体を見守りエリアとして形成する。【選択図】図１
2019020790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被介護者が寝ているベッドを距離画像センサで見守るための仮想上の見守りエリアを、前記ベッドの上面に形成する見守りエリアの形成方法であって、
前記距離画像センサにより、前記ベッドを含む方位・距離データを取得する第１のステップと、
前記方位・距離データを、画面に表示する第２のステップと、
前記画面を用いて、前記ベッドの上面の略中心点を、前記見守りエリアの基準ポイントとして受け付ける第３のステップと、
前記画面における最も広い領域を平面として特定する第４のステップと、
前記基準ポイントに基づいて、前記平面と平行な底面を有する立体を前記見守りエリアとして形成する第５のステップ、
を含むことを特徴とする見守りエリアの形成方法。
【請求項２】
前記立体は円柱であり、前記円柱の底面の中心点は前記基準ポイントであることを特徴とする請求項１に記載の見守りエリアの形成方法。
【請求項３】
前記円柱の底面の半径は、予め定められたパラメータにより、決定されることを特徴とする請求項２に記載の見守りエリアの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は病院や老人介護施設などでベッドに寝ている病人や被介護者の状態を把握し、ベッドからの転落事故や離床を予防するための見守りシステムにおいて、ベッド上の被介護者を包含する仮想上の見守りエリアの形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年における人口の急速な高齢化にともない、病院や老人介護施設等に収容される被介護者の数は年々増加の一途を辿っている。しかしながら、これらの被介護者をケアするための介護士などの介護スタッフの絶対数は大幅に不足している。このため、例えば、一人の介護スタッフがその当直時に担当する被介護者の数が多人数に及ぶ場合がある。
【０００３】
それ故、ベッドに寝ていた被介護者がベッドから転落したり、或いはベッドを離れて徘徊したりすることを未然に防止するため、介護スタッフには頻繁な巡回・監視行動や迅速な対応行動が要求されることになる。これによって、介護業務が一段と厳しい重労働になり、介護スタッフへの応募者がさらに減少するという悪循環を招いている。
【０００４】
このように繁忙な介護業務を緩和させるべく、ベッド上に寝ている人間の動向を種々のセンサ等を用いて、常時・自動的に見守る見守りシステムが普及しつつある。このようなシステムでは、ベッド上に立体的な見守りエリアを仮想的に形成し、係る見守りエリアから対象である被介護者、或はその身体の一部が逸脱した場合にはこれを検知して、監視センタなどに自動的に通報するものである。
【０００５】
このような仮想的な見守りエリアの形成方法としては、例えば、特許文献１に示されるような技術が従来から提案されている。因みに、特許文献１に開示された立体的な見守りエリア形成方法の手順の概要を説明すれば、下記の［ａ］〜［ｅ］に示されるシーケンスのようになる。
【０００６】
［ａ］ベッドを含む方位・距離データを取得する。
［ｂ］方位・距離データを画面に表示する。
［ｃ］ベッド上で隔離された任意の３つのポイントを指定する。
［ｄ］当該３つのポイントで規定された平面上の長手方向中心軸上に、さらに所定の長さの中心ラインを規定する２つのポイントを指定する。
［ｅ］係る中心ラインを基準として、矩形状或いはドーム状の立体的な見守りエリアをベッド上に仮想的に形成する。
【０００７】
なお、係るシーケンスは、このような見守りシステムを運営・管理するオペレータ或いは介護スタッフ自身が、システムに接続されているパーソナルコンピュータ（以下、単に「パソコン」という。）などの端末を用いて行うことになる。
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−１４９７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された発明による見守りエリアの形成方法は、上記に示したシーケンスからも類推されるように複数の手順が必要であった。
【００１０】
本発明は、従来技術におけるこのような課題の解決を目的とするものであって、より具体的には、被介護者が寝ているベッド上において、仮想上の立体的な見守りエリアを容易、かつ迅速に形成可能な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の観点による見守りエリアの形成方法は、上記の課題を解決するために、
被介護者が寝ているベッドを距離画像センサで見守るための仮想上の見守りエリアを、前記ベッドの上面に形成する見守りエリアの形成方法であって、前記距離画像センサにより、前記ベッドを含む方位・距離データを取得する第１のステップと、前記方位・距離データを、画面に表示する第２のステップと、前記画面を用いて、前記ベッドの上面の略中心点を、前記見守りエリアの基準ポイントとして受け付ける第３のステップと、前記画面における最も広い領域を平面として特定する第４のステップと、前記基準ポイントに基づいて、前記平面と平行な底面を有する立体を前記見守りエリアとして形成する第５のステップ、を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第２の観点による見守りエリアの形成方法は、上記第１の観点において、前記立体は円柱であり、前記円柱の底面の中心点は前記基準ポイントであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の第３の観点による見守りエリアの形成方法は、上記第２の観点において、
前記円柱の底面の半径は、予め定められたパラメータにより、決定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、見守り対象となるベッド上に寝ている被介護者に対し、その身体を包含する適切な大きさの見守りエリアを、迅速かつ容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態である実施例について、本明細書に添付された各々の図面を参照しつつ以下に説明を行なう。
【００１６】
［１］本実施例による見守りシステムの概要
先ず、本実施例による見守りシステムの概要を添付図面の図１に示す。同図において、制御送受信部１０は、システム全体の動きを統括する部位であり、主に、赤外線レーザセンサ１１，赤外線レーザセンサインターフェイスユニット１２（以下、単に「センサＩ／Ｆユニット１２」という。）、制御処理ユニット１３、データ送受信ユニット１４から構成されている。
【００１７】
因みに、本システムでは、ベッドに寝ている被介護者の状況を把握するためのセンサとして、赤外線レーザセンサ１１を用いている。同センサは、距離画像センサであり、赤外線レーザを指定の方向に放射し対象物からの反射波を捉えて、対象物との距離やその方位を特定するアクティブセンサの一種である。
【００１８】
センサＩ／Ｆユニット１２は、赤外線レーザセンサ１１と、制御処理ユニット１３とのインターフェイスを司る部位であり、同センサからの距離データや方位データを取り込み、これを制御処理ユニット１３に伝達する働きを担っている。
【００１９】
制御処理ユニット１３は、マイクロプロセッサ（μＣＰＵ）を含む演算処理部や、各種の情報を記憶するメモリ部等（何れも図示せず）から構成されている。制御処理ユニット１３は、以下に説明する見守りエリアの形成処理や、その後の被介護者の見守り処理において、制御送受信部１０全体の動作を制御する部位である。なお、本実施例に示す各種の処理動作を規定したソフトウェア処理プログラムも、係るメモリ部に予め格納されていることは言うまでもない。
【００２０】
また、データ送受信ユニット１４は、制御送受信部１０と通信ネットワーク２０とのインターフェイスを司る部位であり、制御処理ユニット１３で作成された各種の信号を、通信ネットワーク２０を介して監視制御端末３０に送信し、或いは監視制御端末３０からの各種の制御信号を、通信ネットワーク２０を介して受信する部位である。
【００２１】
制御送受信部１０には上記の各ユニット以外にも、例えば、各種の表示回路や入力回路、或いは電源回路、制御送受信部１０に接続されるパソコン等の各種の端末とのインターフェイス回路などの種々の機能部位が含まれている。但し、これらの各部位は本発明の骨子とは直接の関係が無いため、その記載ならびに説明は省略する。
【００２２】
制御送受信部１０は、添付図面の図１及び図３に示すように、被介護者が寝ているベッドを俯瞰できる位置に設けられており、赤外線レーザセンサ１１は、その画角内にベッド周辺の全てが収められるようになっている。また、制御送受信部１０は、前述のように通信ネットワーク２０を介して、監視センタなどの監視制御端末３０に接続されている。
【００２３】
制御送受信部１０或いは監視制御端末３０と、通信ネットワーク２０との接続は、無線ルータなどを用いてワイヤレスで行っても良いし、或いはＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）ケーブル等を用いて有線接続するようにしても良い。なお、通信ネットワーク２０に接続される制御送受信部１０の数は１台に限定されるものではなく、各々個別のアドレス等を付与することにより、複数の制御送受信部１０を通信ネットワーク２０に接続することができる。すなわち、本システムでは、複数の部屋に亘って、多数の被介護者を同時に見守ることができる。
【００２４】
同様に、監視制御端末３０に関しても複数台の運用が可能であり、介護施設内にいわゆるサブ監視センタを設けることも可能である。また、通信ネットワーク２０は、介護施設内に設けられた構内ＬＡＮに限定されるものではなく、例えば、一般の公衆通信回線網も含まれるものとする。このような場合、監視制御端末３０には、施設外に設けられた中央監視センタなどに設置されるものも含まれる。
【００２５】
ところで、赤外線レーザセンサ１１は、その画角内の全ての対象とするポイントに対し方位を指定して赤外線レーザを照射し、その反射波を捉えてセンサ本体と当該対象ポイントとの距離を測定できる測距機能を有している。すなわち、赤外線レーザセンサ１１は、同センサ前面の三次元空間内を、赤外線レーザの指向方位を変化させつつ高速で走査しながら、空間内の複数の対象ポイントに対しこのような測距機能を発揮し得る。
【００２６】
したがって、同センサを用いれば、センサの前面に設けられた空間（例えば、被介護者が寝ているベッドの上面に形成される見守りエリア）を走査して得られた距離データと、指定した方位データとの組み合わせから、監視制御端末３０において、見守りエリア内に置かれた対象物の位置・形状等を立体的に把握することが可能となる。つまり、見守り対象であるベッドに寝ている被介護者の外郭・外形を表すシルエット画像を生成することができる。
【００２７】
因みに、シルエット画像とは、被介護者を見守るために監視制御端末３０の画面に表示される画像であり、同センサから取得された「方位データとその方位に関連付けられた距離データ」のそれぞれの被計測ポイントについて、方位・距離データを監視制御端末３０の画面上の位置座標に換算したうえで、その座標上にモノクロ表示させたときのポイント（点）の集合体で表現される画像である。これによって、ベッド上の被介護者の外郭・外形は、例えば、図２の説明図に示されるような、モノクロのシルエットとして表現されることになる。
【００２８】
［２］本実施例における見守りエリアの形成方法
次に、本実施例による見守りエリアの形成方法について説明を行う。図１に示された見守りシステムにおいて、見守りエリアを設定する場合には、制御送受信部１０にパソコンなどの端末を接続して、その画面上から直接に操作を行なうようにしても良い。或いは通信ネットワーク２０を介して、監視センタなどに置かれた監視制御端末３０からその操作が行なわれるようにしても良い。
【００２９】
以下、本実施例に基づく見守りエリアの形成方法の具体的な手法を、その各段階（各ステップ）の手順に分けて詳細に説明する。
【００３０】
［２−１］第１乃至第３のステップ（方位・距離データの取得の取得・画像表示から基準ポイントの指定）
先ず、本実施例の第１のステップにおいて、赤外線レーザセンサ１１は、前述の説明のように、ベッドを含む方位・距離データを取得する。また、その第２のステップにおいて、取得された方位・距離データをパソコンなどの画面に表示（シルエット画像）する。
【００３１】
そして、第３のステップにおいて、システムのオペレータ（或は介護スタッフ）は、先ず、制御送受信部１０に接続されたパソコン、或は監視センタの監視制御端末３０を用いてベッドの上面の中心点を指定する。係る指定動作は、例えば、赤外線レーザセンサ１１によって取得されたベッドを含む方位・距離データが、パソコンや端末等の画面に表示されたシルエット画像の画面上のベッドの上面の中心点を、介護スタッフがマウスなどでクリックすることで行われる。但し、この中心点は、通常、ベッドの正確な中心点からずれている場合もあり得るが、制御送受信部１０は、この中心点を指定された基準ポイントとして受け付ける。
【００３２】
このような指定動作を行う際に、その簡易化・迅速化に鑑みれば、端末等の画面上を指でタップして指定を行う事ができるように、システムのソフトウェアを設計することが好ましい。因みに、ここで指定されたベッドの中心点が、本システムで形成される立体状の見守りエリアの底面の中心である基準ポイントとなる。
【００３３】
［２−２］第４のステップ（平面の特定）
オペレータによって基準ポイントが指定されると、本実施例に基づくシステムにおいては、赤外線レーザセンサ１１が、見守り対象となる部屋中の全て（画角［ＱＶＧＡ３２０×２４０ドット］内の全て）を、赤外線レーザによって自動的に走査し所定の平面を特定する。
【００３４】
ここで、所定の平面とは、赤外線レーザの走査によって取得されたシルエット画像において、最も広い面積を有するとみなされる領域であり、一般的には、その部屋の床面がこの領域に該当することになる。なお、第４のステップによる平面の特定時には、自動特定処理の容易性・確実性を向上させるため、被介護者が寝るベッドの上面には何も置かれていない状態とすることが好ましい。したがって、被介護者はもちろんのこと、ベッドの上面からは布団や毛布、或いは枕等の寝具も全て取り払った状態とする。
【００３５】
［２−３］第５のステップ（見守りエリアの形成）
本実施例では、前述の第１乃至第３のステップで指定した基準ポイント、及び第４のステップで特定された平面を基にして、被介護者の見守りのための立体的形状を有する仮想上の見守りエリアを形成する。
【００３６】
例えば、見守りエリアの立体的な形状として、図３に示すような円柱を想定した場合、第３のステップで指定した基準ポイントが係る円柱底面の中心点となり、その底面はベッドの上面と略一致して、第４のステップで特定された平面と平行である。円柱底面の大きさを決定する円の半径Ｒ、及び円柱の鉛直方向の高さＨを含むパラメータは、介護システム毎にオペレータ（或いは介護スタッフ）によって予め定められているものとするが、システムの運用中においても、状況に応じてその値を随時変更できるものとする。
【００３７】
なお、見守りエリアの立体的な形状が前述の円柱の場合、図４に示すように底面の円形の広さＳは、
Ｓ＝π×Ｒ２
として定義される。この半径Ｒは、例えば、ベッドの長手方向の半分の長さである。また、図３に示すように、その鉛直方向の高さＨは、被介護者がベッドに寝ている状態から起き上がる状態を検知するために使用され、ベッドの上面から３０〜６０ｃｍ程度として定められるものとする。
【００３８】
以上の第５のステップまでの処理が終了し、ベッドの上面に仮想的な見守りエリアが形成されると、オペレータは他の介護スタッフの協力を得て、部屋に被介護者を導き入れベッド上に被介護者に寝てもらうよう指示を行う。この際、必要に応じて枕や布団・毛布などの寝具が具備される。このように、本実施例による見守りエリアの形成方法は、単に、ベッドの上面の略中心点を基準ポイントとして指定するだけで、見守りエリアが自動的に形成できるため、その操作の簡易化・迅速化が図れることになる。
【００３９】
本発明の基本的な実施例に基づく見守りエリアの設定方法は、以上の第１〜第５ステップであるが、更なる実施例として、見守りエリアの大きさの調整を行うというステップを追加することも可能である。
【００４０】
すなわち、被介護者の導入が終了すると、赤外線レーザセンサ１１の赤外線レーザは、室内において画角（ＱＶＧＡ３２０×２４０ドット）内をくまなく走査し、画角内に入るベッド上に寝ている被介護者や、その他の備品（寝具やベッドなど）の方位・距離データを取得する。これによって、監視制御端末３０の画面上ではシルエット画像が作成される。つまり、先の図２に示されるようなモノクロのシルエット画像が作成されることになる。
【００４１】
ところで、ベッド上に被介護者が寝ることによって、第５のステップで形成された見守りエリアの大きさと、被介護者のシルエットとの間の差分が明らかとなる。この時点で、係る差分の距離が適正なマージンを保つように見守りエリアの大きさを調整するのである。つまり、立体的な見守りエリアの底面積Ｓと、その鉛直方向の高さＨの修正を試みる。
【００４２】
例えば、図５に示すように、体の身体幅方向について所定のマージン幅ΔＷを付加し、新たに拡張された見守りエリアの底面となるように、その半径Ｒの長さを変化させる。また、見守りエリアの鉛直方向に対してはマージン幅ΔＨを付加し、その鉛直方向の高さＨを変化させる。
【００４３】
なお、このような見守りエリアの大きさ（底面積の広さ、ならびに鉛直方向の高さ）の調整については、予めシステムに定められた所定のマージン幅に応じて、原則としてシステム内で自動的に行われるが、例えば、オペレータの手によってマージン幅の微調整が任意に行えるようにしても良い。
【００４４】
［３］本実施例における見守り処理動作の一例
上記の手順によって見守りエリアの形成が終わり、被介護者が寝ているベッド及びその周囲には立体的な見守りエリアが形成されると、その後は、本システムによる見守り処理動作に移行することになる。
【００４５】
本実施例によるシステムが見守り処理動作に移行すると、赤外線レーザセンサ１１は、全画角（ＱＶＧＡ３２０×２４０ドット）内をくまなく走査し、見守りエリアを含む部屋の方位・距離データを取得する。そして、係る各種のデータ類は、見守り処理動作が実施されている間、必要に応じ又は定期的に、通信ネットワーク２０を介し監視制御端末３０に送られる。
【００４６】
なお、以下に記載する見守り処理動作の説明では、例えば、被介護者の腕や足などの身体や、寝具の一部が見守りエリアの側面や底面から逸脱した場合を「はみ出し」と定義し、被介護者がベッドから起き上がり、その頭部や上半身が見守りエリアの上面から逸脱した場合を「起き上がり」と定義する。また、被介護者の身体全体が見守りエリアから逸脱した場合を「離床」と定義する。
【００４７】
見守り処理動作の過程において、例えば、「はみ出し」や「起き上がり」が検知されると、赤外線レーザセンサ１１によってその状況を取得した制御送受信部１０は、このときの方位・距離データと共に、異常検出信号を通信ネットワーク２０に送出する。
【００４８】
監視制御端末３０は、通信ネットワーク２０を経由して上記の信号を受信すると、アラーム音やフリッカ表示などの警報表示を行い、介護スタッフに異常事態の発生を告知することになる。これによって、監視センタに駐在する介護スタッフは、異常事態の発生を迅速に認知し得ると共に、シルエット画像によって如何なる状況が発生しているのかを視覚的に把握することができる。
【００４９】
また、被介護者がベッドから離れ、又は転落するような「離床」が発生した場合には、制御送受信部１０は、通信ネットワーク２０を介してこれを監視制御端末３０に送信し、介護スタッフに対して、さらに緊急性の高い警報を発することができる。
【００５０】
以上に説明したように、本発明の実施例によれば、被介護者を見守るための見守りエリアの設定が、オペレータ（或いは介護スタッフ）がベッドの上面の１点のみを指定する、という極めて簡単な動作によって完結することができる。
【００５１】
なお、本発明は以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば、本発明を構成する各部位の形状や配置、或いはその素材等は、本発明の趣旨を逸脱することなく、現実の実施対応に即して適宜変更ができるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上に説明した本発明の構成は、病院や老人介護施設等においてその利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例による見守りシステムの構成を示す概略図である。
【図２】本実施例におけるシルエット画像の様子を表す説明図である。
【図３】本実施例において設定される見守りエリアの一例を表す説明図である。
【図４】本実施例において設定される見守りエリアの底面を表す説明図である。
【図５】見守りエリアの大きさの調整例を表す説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  …  制御送受信部
１１  …  赤外線レーザセンサ
１２  …  赤外線レーザセンサインターフェイスユニット
１３  …  制御処理ユニット
１４  …  データ送受信ユニット
２０  …  通信ネットワーク
３０  …  監視制御端末
【図１】
2019020790.tif 000003
【図２】
2019020790.tif 000004
【図３】
2019020790.tif 000005
【図４】
2019020790.tif 000006
【図５】
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