(57)【要約】【課題】利用者の体重情報と重心位置情報を組み合わせた情報を判断することによって、より正確に利用者の動きを監視でき、ベッド利用者の個性に合わせて、誤検出が少なくまた検出精度が高く、高信頼性で利用者の動きを監視できる検知システムを備えた寝台装置を提供する。【解決手段】体重閾値判定部がベッド上の利用者の体重が体重閾値以上であり、重心位置領域判定部がその重心位置が異常位置（変動監視対象領域）に移動したと判定した場合であって、体重重心位置監視部がこの状態が所定時間以上継続したことを検知したときに、ベッド利用者が異常位置にいることを検知する。この変動監視対象領域は、固定監視対象領域から、監視開始時における重心位置を基準として設定される監視対象除外領域を除いた領域である。【選択図】図１
2008212306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測手段と、前記荷重信号に基づいて寝床部上に位置する利用者の体重を演算する体重演算手段と、前記体重が所定の閾値以上にあるか否かを判定する体重閾値判定手段と、前記荷重信号に基づいて前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算手段と、監視開始時を設定する監視開始設定手段と、前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置から所定の範囲を監視対象除外領域とする監視対象除外領域設定手段と、寝床部における所定の範囲を固定監視対象領域として設定する固定監視対象領域設定手段と、前記固定監視対象領域から前記監視対象除外領域を除いた領域である変動監視対象領域内に前記重心位置があるか否かを判定する重心位置領域判定手段と、前記体重閾値判定手段及び重心位置領域判定手段の判定結果を基に前記体重が所定の閾値以上であり且つ前記重心位置が前記変動監視対象領域にある時間を監視する体重重心位置監視手段と、を有し、前記体重重心位置監視手段が監視する時間が継続して所定時間を超えたときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする寝台装置。
【請求項２】
寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測手段と、前記荷重信号に基づいて寝床部上に位置する利用者の体重を演算する体重演算手段と、前記体重が所定の範囲内にあるか否かを判定する体重範囲判定手段と、前記荷重信号に基づいて前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算手段と、監視開始時を設定する監視開始設定手段と、前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置から所定の範囲を監視対象除外領域とする監視対象除外領域設定手段と、寝床部における所定の範囲を固定監視対象領域として設定する固定監視対象領域設定手段と、前記固定監視対象領域から前記監視対象除外領域を除いた領域である変動監視対象領域内に前記重心位置があるか否かを判定する重心位置領域判定手段と、前記体重範囲判定手段及び重心位置領域判定手段の判定結果を基に前記体重が所定の範囲内であり且つ前記重心位置が前記変動監視対象領域にある時間を監視する体重重心位置監視手段と、を有し、前記体重重心位置監視手段が監視する時間が継続して所定時間を超えたときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする寝台装置。
【請求項３】
前記固定監視対象領域は寝床部の異常位置であり、前記利用者の状態は不自然な状態又は不自然な位置にいることを示すものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の寝台装置。
【請求項４】
寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測手段と、前記荷重信号に基づいて寝床部上に位置する利用者の体重を演算する体重演算手段と、前記体重が所定の体重閾値以下であるか否かを判定する体重閾値判定手段と、前記荷重信号に基づいて前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算手段と、監視開始時を設定する監視開始設定手段と、前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置から所定の範囲を基準領域とする基準領域設定手段と、前記重心位置が前記基準領域の外にあるか否かを判定する重心位置領域判定手段と、を有し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記基準領域の外にあると判定し、前記体重閾値判定手段が前記体重が前記体重閾値以下であると判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする寝台装置。
【請求項５】
寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測手段と、前記荷重信号に基づいて寝床部上に位置する利用者の体重を演算する体重演算手段と、前記体重が所定の体重範囲内にあるか否かを判定する体重範囲判定手段と、前記荷重信号に基づいて前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算手段と、監視開始時を設定する監視開始設定手段と、前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置から所定の範囲を基準領域とする基準領域設定手段と、前記重心位置が前記基準領域の外にあるか否かを判定する重心位置領域判定手段と、を有し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記基準領域の外にあると判定し、前記体重範囲判定手段が前記体重が前記所定の体重範囲内であると判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする寝台装置。
【請求項６】
前記重心位置の演算結果から重心位置の重心移動量を演算する重心移動量演算手段と、前記重心位置の移動量が重心移動量閾値を超えているか否かを判定する重心移動量閾値判定手段と、を有し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記基準領域の外にあると判定するか、又は前記重心移動量閾値判定手段が前記重心位置の移動量が前記重心移動量閾値を超えたと判定したときに、更に、前記体重閾値判定手段が前記体重が前記体重閾値以下であると判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする請求項４に記載の寝台装置。
【請求項７】
前記重心位置の演算結果から重心位置の重心移動量を演算する重心移動量演算手段と、前記重心位置の移動量が重心移動量閾値を超えているか否かを判定する重心移動量閾値判定手段と、を有し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記基準領域の外にあると判定するか、又は前記重心移動量閾値判定手段が前記重心位置の移動量が前記重心移動量閾値を超えたと判定したときに、更に、前記体重範囲判定手段が前記体重が前記所定の体重範囲内であると判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする請求項５に記載の寝台装置。
【請求項８】
寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測手段と、前記荷重信号に基づいて寝床部上に位置する利用者の体重を演算する体重演算手段と、前記体重が第１の値域の範囲内であるか否かを判定する第１の値域判定手段と、前記体重が第２の値域の範囲内であるか否かを判定する第２の値域判定手段と、前記荷重信号に基づいて前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算手段と、監視開始時を設定する監視開始設定手段と、前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置から所定の範囲を基準領域とする基準領域設定手段と、前記重心位置が前記基準領域の外にあるか否かを判定する重心位置領域判定手段と、を有し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記基準領域の外にあると判定したときに、前記重心位置が前記基準領域の外になる前に前記体重が前記第１の値域の範囲内にあると前記第１の値域判定手段が判定し、前記重心位置が前記基準領域の外になった時又はその後に前記体重が前記第２の値域の範囲内にあると前記第２の値域判定手段が判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする寝台装置。
【請求項９】
前記重心位置の演算結果から重心位置の重心移動量を演算する重心移動量演算手段と、前記重心位置の移動量が重心移動量閾値を超えているか否かを判定する重心移動量閾値判定手段と、を有し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記基準領域の外にあると判定したときに、前記重心位置が前記基準領域の外になる前に前記体重が前記第１の値域の範囲内にあると前記第１の値域判定手段が判定し、前記重心位置が前記基準領域の外になった時若しくはその後に前記体重が前記第２の値域の範囲内にあると前記第２の値域判定手段が判定するか、又は、前記重心移動量閾値判定手段が前記重心位置の移動量が前記重心移動量閾値を超えたと判定したときに、前記重心位置の移動量が前記重心位置移動量閾値を超える前に前記体重が前記第１の値域の範囲内にあると前記第１の体重範囲判定手段が判定し、前記重心位置の移動量が前記重心位置移動量閾値を超えた時又はその後に前記体重が前記第２の値域の範囲内にあると前記第２の体重範囲判定手段が判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする請求項８に記載の寝台装置。
【請求項１０】
前記基準領域は、前記寝床部の長手方向の一部の領域であることを特徴とする請求項４乃至９のいずれか１項に記載の寝台装置。
【請求項１１】
前記利用者の状態は、起き上がりであることを特徴とする請求項４乃至１０のいずれか１項に記載の寝台装置。
【請求項１２】
寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測手段と、前記荷重信号に基づいて寝床部上に位置する利用者の体重を演算する体重演算手段と、前記体重が所定の閾値以上にあるか否かを判定する体重閾値判定手段と、前記荷重信号に基づいて前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算手段と、監視開始時を設定する監視開始設定手段と、前記寝床部を幅方向に分割してその長手方向に延びる複数個の帯状の領域としたときに前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置を基に選択される特定の帯状領域を監視対象領域とする監視対象領域設定手段と、前記重心位置が前記監視対象領域内にあるか否かを判定する重心位置領域判定手段と、を有し、前記体重閾値判定手段が前記体重が前記所定の閾値以上であると判定し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記監視対象領域内にあることを判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする寝台装置。
【請求項１３】
寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測手段と、前記荷重信号に基づいて寝床部上に位置する利用者の体重を演算する体重演算手段と、前記体重が所定の範囲内にあるか否かを判定する体重範囲判定手段と、前記荷重信号に基づいて前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算手段と、監視開始時を設定する監視開始設定手段と、前記寝床部を幅方向に分割してその長手方向に延びる複数個の帯状の領域としたときに前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置を基に選択される特定の帯状領域を監視対象領域とする監視対象領域設定手段と、前記重心位置が前記監視対象領域内にあるか否かを判定する重心位置領域判定手段と、を有し、前記体重範囲判定手段が前記体重が前記所定の範囲内にあると判定し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記監視対象領域内にあることを判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする寝台装置。
【請求項１４】
前記重心位置の演算結果から重心位置の重心移動量を演算する重心移動量演算手段と、前記基準重心位置からの前記重心位置の寝床部幅方向に換算した移動量が重心移動量閾値を超えているか否かを判定する重心移動量閾値判定手段と、重心位置の移動が前記寝床部の幅方向のいずれの方向であるかを判定する移動方向判定手段と、を有し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記監視対象領域内にあることを判定したときに、前記利用者の状態を検知するか、又は前記重心移動量閾値判定手段が前記重心位置の移動量が前記重心移動量閾値を超えていると判定し、前記移動方向判定手段が前記重心位置の移動の方向が予め定めた方向であると判定し、更に、前記体重範囲判定手段が前記体重が前記所定の範囲内にあると判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする請求項１３に記載の寝台装置。
【請求項１５】
前記監視対象領域は、前記寝床部を幅方向に２分割し、その境界に前記基準重心位置を設定したときの左側又は右側の領域であることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の寝台装置。
【請求項１６】
前記監視対象領域は、前記寝床部を幅方向に３分割し、中央の帯状領域の中心に前記基準重心位置を設定したときの両側の２領域であることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の寝台装置。
【請求項１７】
前記利用者の状態は、異常移動であることを特徴とする請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の寝台装置。
【請求項１８】
前記監視開始設定手段は、前記体重演算手段により演算された体重測定値が所定の範囲内にない場合に、監視を開始しないことを特徴とする請求項２，５，又は１３に記載の寝台装置。
【請求項１９】
前記監視開始設定手段は、前記体重演算手段により演算された体重測定値が所定の閾値以上にない場合に、監視を開始しないことを特徴とする請求項１又は１２に記載の寝台装置。
【請求項２０】
前記監視開始設定手段は、前記体重演算手段により演算された体重測定値が所定の閾値以下にない場合に、監視を開始しないことを特徴とする請求項４に記載の寝台装置。
【請求項２１】
前記監視開始設定手段は、前記体重演算手段により演算された体重測定値が第１の値域の範囲内になく、また第２の値域の範囲内にもない場合には、監視を開始しないことを特徴とする請求項８に記載の寝台装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、認知症の高齢者及び手術後間もない患者等を対象に、ベッド利用者が異常位置にいるとか、起き上がろうとしているのかを、ベッド利用者の身長及び寝位置等の個性に合わせて高精度で検知することができる寝台装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、認知症の高齢者の徘徊及びベッド周りでの転倒・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。また、高齢者及び術後間もない患者等、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を期待されている。
【０００３】
特許文献１が開示している技術は、重量情報を利用して、利用者がベッドに在床しているか離床しているかを判断しており、ベッド上の利用者の動きを監視することができない。
【０００４】
この問題点を改善すべく、特許文献２乃至４及び非特許文献１が開示している技術は、ベッド上の４点の荷重情報から重心位置を求め、この重心位置情報を利用して在床時の利用者の動きを監視するというものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２８０７３３
【特許文献２】特許３０９３７４５号公報
【特許文献３】特許３３２２６３２号公報
【特許文献４】ＵＳＰ  ５，２７６，４３２
【非特許文献１】J.C.Barbenel et al., Monitoring the mobility of patients in bed, Medical & Biological Engineering & Computing, pp.466-468(Sep 1985)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２乃至４の技術においては、利用者のベッド上の重心位置に関する情報のみによる監視では、例えばベッドの端に利用者がいることは検知できても、それが寝返り等の動作によってベッド端部にいる状態であるのか、離床しようとしてベッド端部にいる状態なのか、又は利用者が寝ている寝床部に品物を置いたり、利用者でない別の人間が寝床部に寄りかったり、座ったりしたことによる重心位置の変動なのかの区別ができない。また、柵などの付帯物を取り除く等といった行為によって重心移動が発生した場合に、起き上がり動作と区別ができず、誤判定することがあるという問題点がある。
【０００７】
また、非特許文献１には、ベッド上の患者の動きを監視するために４本のベッド足の荷重をロードセルにより測定してベッド上の患者の体重を測定し、各ベッド足の荷重測定値の相違からベッド上の重心位置を演算し、重心位置の移動距離を演算する技術及びベッド上の患者の移動回数から患者の状態を判断する技術が開示されている。
【０００８】
しかしながら、非特許文献１に開示されている技術においても、ベッド上の利用者の動きをベッド上の重心位置の移動距離のみによって監視しているため、利用者が寝ている寝床部に品物を置いたり、利用者でない別の人間が寝床部に寄りかったり、座ったりしたことによる重心位置の移動なのかの区別ができず、誤判定をすることがあるという問題点がある。
【０００９】
また、ベッド利用者は、正常な状態で、ベッドのどの位置に横臥するかは、各人まちまちである。例えば、ベッドの頭側に寄った位置に横臥する人もあれば、逆に足側に寄った位置に横臥する人もいる。このため、ベッド上のどの領域が、その人にとって、寝返り等で動く領域で、通常の横臥位置の範囲であるかは、利用者によって一定ではない。従って、このベッド上の危険と判断する領域が一定では、ベッド利用者によっては、通常の位置であるにも拘わらず、危険と判断してしまう可能性がある。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、利用者の体重情報と重心位置情報を組み合わせた情報を判断することによって、より正確に利用者の動きを監視でき、ベッド利用者の個性に合わせて、誤検出が少なくまた検出精度が高く、高信頼性で利用者の動きを監視できる検知システムを備えた寝台装置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】
本願第１発明に係る寝台装置は、寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測手段と、前記荷重信号に基づいて寝床部上に位置する利用者の体重を演算する体重演算手段と、前記体重が所定の閾値以上にあるか否かを判定する体重閾値判定手段と、前記荷重信号に基づいて前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算手段と、監視開始時を設定する監視開始設定手段と、前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置から所定の範囲を監視対象除外領域とする監視対象除外領域設定手段と、寝床部における所定の範囲を固定監視対象領域として設定する固定監視対象領域設定手段と、前記固定監視対象領域から前記監視対象除外領域を除いた領域である変動監視対象領域内に前記重心位置があるか否かを判定する重心位置領域判定手段と、前記体重閾値判定手段及び重心位置領域判定手段の判定結果を基に前記体重が所定の閾値以上であり且つ前記重心位置が前記変動監視対象領域にある時間を監視する体重重心位置監視手段と、を有し、前記体重重心位置監視手段が監視する時間が継続して所定時間を超えたときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする。
【００１２】
本願第２発明に係る寝台装置は、寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測手段と、前記荷重信号に基づいて寝床部上に位置する利用者の体重を演算する体重演算手段と、前記体重が所定の範囲内にあるか否かを判定する体重範囲判定手段と、前記荷重信号に基づいて前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算手段と、監視開始時を設定する監視開始設定手段と、前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置から所定の範囲を監視対象除外領域とする監視対象除外領域設定手段と、寝床部における所定の範囲を固定監視対象領域として設定する固定監視対象領域設定手段と、前記固定監視対象領域から前記監視対象除外領域を除いた領域である変動監視対象領域内に前記重心位置があるか否かを判定する重心位置領域判定手段と、前記体重範囲判定手段及び重心位置領域判定手段の判定結果を基に前記体重が所定の範囲内であり且つ前記重心位置が前記変動監視対象領域にある時間を監視する体重重心位置監視手段と、を有し、前記体重重心位置監視手段が監視する時間が継続して所定時間を超えたときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする。
【００１３】
これらの第１発明又は第２発明において、例えば、前記固定監視対象領域は寝床部の異常位置であり、前記利用者の状態は不自然な状態又は不自然な位置にいることを示すものである。
【００１４】
本願第３発明に係る寝台装置は、寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測手段と、前記荷重信号に基づいて寝床部上に位置する利用者の体重を演算する体重演算手段と、前記体重が所定の体重閾値以下であるか否かを判定する体重閾値判定手段と、前記荷重信号に基づいて前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算手段と、監視開始時を設定する監視開始設定手段と、前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置から所定の範囲を基準領域とする基準領域設定手段と、前記重心位置が前記基準領域の外にあるか否かを判定する重心位置領域判定手段と、を有し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記基準領域の外にあると判定し、前記体重閾値判定手段が前記体重が前記体重閾値以下であると判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする。
【００１５】
本願第４発明に係る寝台装置は、寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測手段と、前記荷重信号に基づいて寝床部上に位置する利用者の体重を演算する体重演算手段と、前記体重が所定の体重範囲内にあるか否かを判定する体重範囲判定手段と、前記荷重信号に基づいて前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算手段と、監視開始時を設定する監視開始設定手段と、前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置から所定の範囲を基準領域とする基準領域設定手段と、前記重心位置が前記基準領域の外にあるか否かを判定する重心位置領域判定手段と、を有し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記基準領域の外にあると判定し、前記体重範囲判定手段が前記体重が前記所定の体重範囲内であると判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする。
【００１６】
本願第５発明に係る寝台装置は、前記第３発明の構成に加えて、更に、前記重心位置の演算結果から重心位置の重心移動量を演算する重心移動量演算手段と、第３発明又は第４発明の構成に加えて、前記重心位置の移動量が重心移動量閾値を超えているか否かを判定する重心移動量閾値判定手段と、を有し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記基準領域の外にあると判定するか、又は前記重心移動量閾値判定手段が前記重心位置の移動量が前記重心移動量閾値を超えたと判定したときに、更に、前記体重閾値判定手段が前記体重が前記体重閾値以下であると判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする。
【００１７】
本願第６発明に係る寝台装置は、前記第４発明の構成に加えて、前記重心位置の演算結果から重心位置の重心移動量を演算する重心移動量演算手段と、前記重心位置の移動量が重心移動量閾値を超えているか否かを判定する重心移動量閾値判定手段と、を有し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記基準領域の外にあると判定するか、又は前記重心移動量閾値判定手段が前記重心位置の移動量が前記重心移動量閾値を超えたと判定したときに、更に、前記体重範囲判定手段が前記体重が前記所定の体重範囲内であると判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする。
【００１８】
本願第７発明に係る寝台装置は、寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測手段と、前記荷重信号に基づいて寝床部上に位置する利用者の体重を演算する体重演算手段と、前記体重が第１の値域の範囲内であるか否かを判定する第１の値域判定手段と、前記体重が第２の値域の範囲内であるか否かを判定する第２の値域判定手段と、前記荷重信号に基づいて前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算手段と、監視開始時を設定する監視開始設定手段と、前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置から所定の範囲を基準領域とする基準領域設定手段と、前記重心位置が前記基準領域の外にあるか否かを判定する重心位置領域判定手段と、を有し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記基準領域の外にあると判定したときに、前記重心位置が前記基準領域の外になる前に前記体重が前記第１の値域の範囲内にあると前記第１の値域判定手段が判定し、前記重心位置が前記基準領域の外になった時又はその後に前記体重が前記第２の値域の範囲内にあると前記第２の値域判定手段が判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする。
【００１９】
本願第８発明に係る寝台装置は、第７発明の構成に加えて、前記重心位置の演算結果から重心位置の重心移動量を演算する重心移動量演算手段と、前記重心位置の移動量が重心移動量閾値を超えているか否かを判定する重心移動量閾値判定手段と、を有し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記基準領域の外にあると判定したときに、前記重心位置が前記基準領域の外になる前に前記体重が前記第１の値域の範囲内にあると前記第１の値域判定手段が判定し、前記重心位置が前記基準領域の外になった時若しくはその後に前記体重が前記第２の値域の範囲内にあると前記第２の値域判定手段が判定するか、又は、前記重心移動量閾値判定手段が前記重心位置の移動量が前記重心移動量閾値を超えたと判定したときに、前記重心位置の移動量が前記重心位置移動量閾値を超える前に前記体重が前記第１の値域の範囲内にあると前記第１の体重範囲判定手段が判定し、前記重心位置の移動量が前記重心位置移動量閾値を超えた時又はその後に前記体重が前記第２の値域の範囲内にあると前記第２の体重範囲判定手段が判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする。
【００２０】
前記第３発明乃至第８発明において、前記基準領域は、例えば、前記寝床部の長手方向の一部の領域であることを特徴とする。また、これらの第３発明乃至第８発明において、例えば、前記利用者の状態は、起き上がりである。
【００２１】
本願第９発明に係る寝台装置は、寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測手段と、前記荷重信号に基づいて寝床部上に位置する利用者の体重を演算する体重演算手段と、前記体重が所定の閾値以上にあるか否かを判定する体重閾値判定手段と、前記荷重信号に基づいて前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算手段と、監視開始時を設定する監視開始設定手段と、前記寝床部を幅方向に分割してその長手方向に延びる複数個の帯状の領域としたときに前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置を基に選択される特定の帯状領域を監視対象領域とする監視対象領域設定手段と、前記重心位置が前記監視対象領域内にあるか否かを判定する重心位置領域判定手段と、を有し、前記体重閾値判定手段が前記体重が前記所定の閾値以上であると判定し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記監視対象領域内にあることを判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする。
【００２２】
本願第１０発明に係る寝台装置は、寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測手段と、前記荷重信号に基づいて寝床部上に位置する利用者の体重を演算する体重演算手段と、前記体重が所定の範囲内にあるか否かを判定する体重範囲判定手段と、前記荷重信号に基づいて前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算手段と、監視開始時を設定する監視開始設定手段と、前記寝床部を幅方向に分割してその長手方向に延びる複数個の帯状の領域としたときに前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置を基に選択される特定の帯状領域を監視対象領域とする監視対象領域設定手段と、前記重心位置が前記監視対象領域内にあるか否かを判定する重心位置領域判定手段と、を有し、前記体重範囲判定手段が前記体重が前記所定の範囲内にあると判定し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記監視対象領域内にあることを判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする。
【００２３】
本願第１１発明に係る寝台装置は、第１０発明の構成に付加して、前記重心位置の演算結果から重心位置の重心移動量を演算する重心移動量演算手段と、前記基準重心位置からの前記重心位置の寝床部幅方向に換算した移動量が重心移動量閾値を超えているか否かを判定する重心移動量閾値判定手段と、重心位置の移動が前記寝床部の幅方向のいずれの方向であるかを判定する移動方向判定手段と、を有し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記監視対象領域内にあることを判定したときに、前記利用者の状態を検知するか、又は前記重心移動量閾値判定手段が前記重心位置の移動量が前記重心移動量閾値を超えていると判定し、前記移動方向判定手段が前記重心位置の移動の方向が予め定めた方向であると判定し、更に、前記体重範囲判定手段が前記体重が前記所定の範囲内にあると判定したときに、前記利用者の状態を検知することを特徴とする。
【００２４】
前記監視対象領域は、例えば、前記寝床部を幅方向に２分割し、その境界に前記基準重心位置を設定したときの左側又は右側の領域である。又は、前記監視対象領域は、例えば、前記寝床部を幅方向に３分割し、中央の帯状領域の中心に前記基準重心位置を設定したときの両側の２領域である。
【００２５】
これらの第９乃至第１１発明において、前記利用者の状態は、例えば、異常移動である。
【００２６】
以上の第１乃至第１１発明において、前記監視開始設定手段は、前記体重演算手段により演算された体重測定値が所定の範囲内にないか、所定の閾値以上にないか、所定の閾値以下にないか、又は第１の値域の範囲内及び第２の値域の範囲内にもない場合には、監視を開始しないようにすることができる。
【００２７】
これらの発明は、監視開始時を設定する監視開始設定手段を有し、前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置から所定の範囲を監視対象除外領域又は監視対象領域として設定する。このため、各ベッド利用者にとってばらばらであった正常な寝位置を、監視開始時の寝位置として設定し、このようにして設定した各人の正常な寝位置に合わせて、監視対象領域又は管理除外対象領域を設定することができるので、各利用者に合わせて正確且つ適切な監視を行うことができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、利用者の体重情報と重心位置情報とを組み合わせて判断することによって、より正確に利用者の動きを監視することができる。また、監視開始時の寝位置における重心位置を基準重心位置として、この基準重心位置をもとに、監視対象領域又は監視対象除外領域を設定するので、ベッド利用者の正常な寝位置に合わせて監視対象領域又は監視対象除外領域を設定することができる。これにより、誤検出及び検出精度の低下を防止することができ、システムの信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態に係る寝台装置について、添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、異常位置検知機能を備えた第１実施形態の寝台装置について説明する。この異常位置検知機能とは、ベッド上の患者（利用者）が、ベッドの縁部に位置する等、ベッド上で不自然な位置に所定時間以上いることを検知する機能である。図１は本発明の第１実施形態に係る寝台装置の概略図、図２は寝床部１の４端に４つの荷重センサ３−１乃至３−４を配置した例を示す概略図、図３は各荷重センサ３の信号をコントローラ５で情報処理し、各機能を動作させるときのブロック図を示す。図１に示すように、寝床部１を支持する脚付のフレーム２の４隅に寝床部１の上の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重センサ３（３−１，３−２，３−３，３−４）が１個ずつ計４個備えられている。この荷重センサ３によって生成された荷重信号は、寝床部１の２つの短辺に設けられた壁部４の一方に備えられた離床予測・検知システムコントローラ５（以下、コントローラ５）によって一定時間毎に読み込まれる。
【００３０】
コントローラ５には、体重演算部、重心位置演算部、体重閾値判定部、監視開始設定部、監視対象除外領域設定部、固定監視対象領域設定部、重心位置領域判定部、体重重心位置監視部、記憶部、警報装置、警報選択部等が設けられており、各部の検知がソフトウェアによって実施されるようになっている。コントローラ５は、荷重センサ３によって生成された荷重信号を一定時間毎に読み込む。体重演算部は、この読み込んだ信号を基に、寝床部１の上の利用者の体重を演算する。寝床部１には、マットレス、掛け布団及び柵等（図示せず）の付帯物が設置されているので、体重演算部は、この状態を基準（＝０ｋｇ、重心位置の原点補正）とし、利用者が寝床部１の上に寝たときの寝床部１の荷重信号をコントローラ５によって読み込み、基準からの荷重増加分を演算することによって利用者の体重ＷＴを演算する。
【００３１】
重心位置演算部は、コントローラ５が一定時間毎に読み込む荷重センサ３によって生成された荷重信号を基に、寝床部１の上の利用者の重心位置を演算する。図２に示すように、第１の荷重センサ３−１と第３の荷重センサ３−３とを結ぶ辺を頭側、第２の荷重センサ３−２と第４の荷重センサ３−４とを結ぶ辺を足側とする。寝床部１の頭側左端（図２において寝床部１の左下端部）を原点（０，０）とし、第１の荷重センサ３−１と第２の荷重センサ３−２との間の距離をＢＸ、第１の荷重センサ３−１と第３の荷重センサ３−３との間の距離をＢＹとする。利用者が寝床部１の上に寝たときの、第１乃至４の荷重センサ３−１乃至３−４によって生成される荷重信号の基準からの荷重増加分の演算値をＷ１乃至Ｗ４（Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４＝ＷＴ）とすると、利用者の重心位置（Ｘ，Ｙ）は下記の数式１で表すことができる。この式に従って、重心位置演算部は、寝床部１の上の利用者の重心位置を演算する。
【００３２】
【数１】
2008212306.tif 000003
【００３３】
体重閾値判定部は体重演算部によって演算される寝床部１の上の利用者の体重ＷＴを監視して、利用者の体重ＷＴが所定の体重閾値ＷＴ１以上にあるか否かを判定する。即ち、ベッド利用者が、ベッドの端座位置に座っており、足が床についているときは、体重検出値が利用者の体重よりも低下し、体重閾値ＷＴ１未満となる。このように、ベッド利用者がベッドの端座位置に着座しているときは、危険な又は異常な状態とはいえない。また、重心位置領域判定部は、利用者の重心位置（Ｘ１，Ｙ１）を監視して、利用者の重心位置（Ｘ１，Ｙ１）が寝床部１の重心位置監視対象領域にあるか否かを判定する。この重心位置監視領域は、図５にハッチングにて示すように、ベッドの縁部、即ち端座位置を含み、ベッド利用者がこの監視対象領域にいることは、不自然又は危険であると考えられる領域である。従って、重心位置監視対象領域は、ベッドを取り囲む４縁部の全てでも良いし、縁部の一部の領域でも良い。また、重心位置監視対象領域は必ずしも端座に限らず、患者の異常状態を監視しようとする対象によって監視対象領域が設定される。ベッド利用者がベッド上に横臥しており、その体重の殆どがベッド上に印加されているときに、ベッド利用者の重心位置がベッドの縁部にくるということは、ベッド利用者がベッドから落下する虞があり、危険な又は異常な状態である。
【００３４】
体重閾値設定部は、寝床部１の上の利用者がベッド上に位置しているか否かを判定するときの体重閾値ＷＴ１を設定する。また、重心位置監視対象領域設定部は、重心位置の監視対象領域の初期値を設定する。体重閾値ＷＴ１及び監視対象領域初期値はコントローラ５に接続されたパソコンから入力され、コントローラ５の演算部において演算され、記憶部に記憶される。
【００３５】
警報装置は体重閾値判定部及び重心位置領域判定部の判定結果によって警報を発生し、また、警報選択部は、警報の有無及び種類を選択する機能を有している。
【００３６】
図３は図１の第１の荷重センサ３−１乃至第４の荷重センサ３−４の信号をコントローラ５で情報処理し、各機能を動作させるときのブロック図を示したものである。第１乃至４の荷重センサ３−１乃至３−４によって生成される荷重信号は、コントローラ５の演算部２１によって一定時間毎に読み込まれ、演算される。演算部２１は寝床部１の上の利用者の体重ＷＴを演算する体重演算部、寝床部１の上の利用者の重心位置を演算する重心位置演算部、監視開始時を設定する監視開始設定部、利用者の体重が所定の体重閾値ＷＴ１以上にあるかどうかを判定する体重閾値判定部、監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置から所定の範囲を監視対象除外領域とする監視対象除外領域設定部、寝床部における所定の範囲を寝床部の異常位置である固定監視対象領域として設定する固定監視対象領域設定部、利用者の重心位置（Ｘ１，Ｙ１）を監視して固定監視対象領域から監視対象除外領域を除いた領域である変動監視対象領域内に前記重心位置（Ｘ１，Ｙ１）があるか否かを判定する重心位置領域判定部、体重閾値判定部及び重心位置領域判定部の判定結果を基に体重が所定の閾値以上であり且つ重心位置が変動監視対象領域にある時間を監視する体重重心位置監視部、体重の閾値を設定する体重閾値設定部、固定重心位置監視対象領域を設定する固定重心位置監視対象領域設定部、記憶部、警報装置、警報選択部等を有し、また、判定に使用する体重閾値及び重心位置監視対象領域等が記憶される記憶部２２、各判定部の判定結果により警報を発生する警報信号発信部３１を有している。また、更にコントローラ５は、操作スイッチ、電源スイッチ等の設定操作部２４、警報表示部２５及びナースコール２９等の警報／停止操作部２６を有している。
【００３７】
各警報装置は、コントローラ５より警報信号を発信し、ナースコール２９を介してナースステーション３０に通報するか又は複数台のベッドを管理する場合は通信コネクタ１２よりＬＡＮ（Local Area Network）アクセスポイント２７を中継して遠隔地のパソコン３０に通報することができる。
【００３８】
次に、上述の如く構成された本発明の第１実施形態に係る異常位置検知システムの動作について説明する。本実施形態は、ベッド利用者が寝床部の異常位置にいるか否かを監視するものであり、利用者の状態は不自然な状態又は不自然な位置にいることを示すものである。寝床部１には、マットレス、掛け布団及び柵等（図示せず）の付帯物が設置されているので、体重演算部は、この状態を基準（＝０ｋｇ、重心位置の原点補正）とし、利用者が寝床部１の上に寝たときの寝床部１の荷重信号をコントローラ５によって読み込み、基準からの荷重増加分を演算することによって利用者の体重ＷＴを演算する。利用者が寝床部１の上に寝た直後の状態でコントローラ５の操作スイッチ（図示せず）を押すか又はパソコンを操作することによって、コントローラ５の記憶部２２に利用者の体重を記憶させることができ、このときの利用者の体重を利用者の基準体重ＷＳとする。また、体重計等によって得られた利用者の体重をコントローラ５に接続されたパソコンから入力することによって、利用者の基準体重ＷＳをコントローラ５の記憶部に記憶させることもできる。
【００３９】
図４は、本実施形態における異常位置検知のフローチャートを示す。先ず、ベッド利用者がベッド上に横臥したときに、ベッド利用者自身又は介護者が、監視開始設定部に対し、監視開始を入力する（ステップＳ１）。この監視開始は警報開始を意味している。次いで、監視対象除外領域設定部において、監視開始時における重心位置を基準重心位置として設定し、この基準重心位置から所定の範囲を監視対象除外領域とする（ステップＳ２）。この監視対象除外領域は、ベッド利用者の重心基準位置を中心として、寝返り等の正常な動作で重心位置がその領域内で移動する可能性がある領域であり、その領域内に重心位置がある限り、異常と判定しない領域である。固定監視対象領域設定部は、固定監視対象領域を設定する（ステップＳ３）。この固定監視対象領域は、ベッドの各辺の縁部等、重心位置がその領域にある場合は、通常、危険な領域であると一次的に判定される領域である。
【００４０】
そして、重心位置領域判定部が、固定監視対象領域から監視対象除外領域を除いた領域である変動監視対象領域を求め、重心位置がこの変動監視対象領域にあるか否かを判定する（ステップＳ４）。この変動監視対象領域は、ベッド利用者が最初にベッド上に横たわったときの位置を基準として、この位置から一定の範囲は、寝返り等で、重心位置が移動する可能性がある監視対象除外領域を除いたものであり、各人の寝位置のばらつきを考慮して、危険を監視すべき領域である。
【００４１】
そして、重心位置領域判定部が、重心位置が変動監視対象領域にあることを判定し（ステップＳ５）、体重閾値判定部が体重が体重閾値以上であると判定すると（ステップＳ５）、体重重心位置監視部が、体重閾値判定部及び重心位置領域判定部の判定結果を基に、体重が所定の体重閾値以上であり且つ重心位置が変動監視対象領域にある時間を監視し、この体重重心位置監視手段が監視する時間が継続して所定時間を超えたときに、ベッド利用者の状態が異常な位置にあると判定される（ステップＳ６）。このため、異常検知により警報が発令される（ステップＳ７）。利用者がベッド上で移動すると、利用者の重心はベッド上で移動する。このとき、体重重心位置監視部が、利用者の体重が所定の閾値以上であり、重心位置が監視対象領域にあるときに、利用者が監視対象領域（異常位置）にあり、危険であることを検知する。即ち、利用者が監視対象領域にいることから、正常時の寝姿勢とは異なった状態であり、また、利用者の体重が所定の閾値以上であるから、利用者又は利用者の身体の一部がベッド上にあり、利用者が柵に寄りかかっているか、又はベッドからずり落ちて利用者の身体の一部がベッドの一部に引っかかっている可能性があると判断される。体重重心位置監視部がこのような状態にある時間を監視しており、この状態が継続して所定時間を超えたときに、一時的な寝返り等により重心位置が監視対象領域内に入ったのではなく、利用者が確かに危険な状態にあるということが判別される。即ち、利用者の状態が危険であるということ（看護師等に警報を発すべきであること）が検知される。
【００４２】
このようにして、本実施形態においては、ベッド利用者がベッド上の異常位置にいるか否かを、体重を加味して判定すると共に、ベッド上に横たわったときの最初の寝位置等のベッド利用者の正常な寝位置に合わせて、判定すべき異常位置を修正するから、ベッド利用者が異常位置にいるか否かの検知を、ベッド利用者の個性に合わせて、高精度で且つ誤検知することなく、行うことができる。
【００４３】
なお、警報装置は端座位の検知結果によって警報を発生し、また、警報選択部は、警報の有無及び種類を選択する機能を有している。警報発生中は、ナースコール２９又はパソコン２８等を経由して看護師に通報するほか、コントローラ５の警報表示部２５で通報することもできる。
【００４４】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態における体重閾値判定部の代わりに、体重が所定の範囲内であるか否かを判定する体重範囲判定部を設けたものである。即ち、図５に示すように、ベッド利用者が異常位置にいることを検知する際に、体重測定値が体重閾値Ｗｄ以上であることを前提にするのではなく、体重測定値が、所定の範囲内にあることを前提にするものである。なお、図５において、図４と同一工程については、同一ステップ番号を付してある。
【００４５】
このように、本実施形態においては、体重測定値が所定の範囲内にあると判定され、且つ、重心位置が異常位置にあると判定された場合に、その状態が一定時間以上継続したときに、ベッド利用者が異常位置にいることが検知される。このように、体重測定値が所定の範囲内あるか否かを判定し、図４に示す実施形態に対し、体重測定値が下限値だけではなく、上限値以下であるか否かも判定するのは、例えば、見舞客等が、ベッド上に荷物を置いた場合に、その荷物の重量により重心位置が変動し、誤検知となるからである。即ち、体重測定値が所定の上限値以下であれば、重心位置の移動が荷物の載置等による重心移動ではないことが判定される。
【００４６】
次に、本発明の第３実施形態に係る寝台装置について説明する。本実施形態は、第１実施形態及び第２実施形態の寝台装置のように、ベッド利用者が異常位置にいるか否かを検知するのではなく、ベッド利用者の起き上がり検知機能を備えた寝台装置に関するものである。従って、本実施形態においては、コントローラ５が異常位置検知の機能ではなく起き上がり検知機能を有する点が異なり、それ以外は同様の構成を有するものである。起き上がり検知機能は、利用者が起き上がり動作の状態であることを検知するものである。
【００４７】
本実施形態は、第１実施形態の体重閾値判定部及び監視開始設定部の外に、監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置から所定の範囲を基準領域とする基準領域設定部と、重心位置が基準領域の外にあるか否かを判定する重心位置領域判定部と、を有し、重心位置領域判定部が、重心位置が基準領域の外にあると判定し、体重閾値判定部が、体重が体重閾値以下であると判定したときに、ベッド利用者の状態を起き上がりであると検知する。
【００４８】
図６は本実施形態のフローチャートを示す。ベッド利用者がベッド上に横臥したときに、又は任意の時点で、ベッド利用者がベッド上に正常な状態で横臥していると判断されるときに、ベッド利用者本人又は介護者等が監視開始設定部に監視開始を設定する（ステップＳ１１）。そうすると、基準領域設定部が、監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置から所定の範囲を基準領域として設定する（ステップＳ１２）。そして、重心位置領域判定部が、重心位置が基準領域の外にあるか否かを判定する（ステップＳ１３）。また、体重閾値判定部が、体重測定値が体重閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。そして、重心位置領域判定部が、重心位置が基準領域の外にあると判定し、体重閾値判定部が、体重が体重閾値以下であると判定したときに、利用者の状態が起き上がりであると検知し、警報が作動する（ステップＳ）。
【００４９】
本実施形態においては、通常の寝返り及び寝位置修正等による重心位置の移動範囲を基準領域として設定する。この基準領域は、監視開始時のベッド利用者の寝位置を基準重心位置としてこの基準重心位置を基準として設定されるので、寝返り及び寝位置修正等に起因する基準領域を、ベッド利用者の個性によらず、適切に設定することができる。そして、重心位置がこの基準領域の外に移動したときに、ベッド利用者の起き上がりとして検知するので、ベッド利用者の個性によらず、正確且つ高精度で起き上がりを検知することができる。
【００５０】
次に、本発明の第４実施形態に係る寝台装置について説明する。本実施形態は、第３実施形態の代わりに、体重範囲設定部を設けたものである。このように、体重測定値が、所定の範囲内である場合に、重心位置領域判定部が、重心位置が基準領域の外にあって、ベッド利用者が、通常の寝返り及び寝位置修正の範囲を超えて移動したと考えられるときに、これを、起き上がりと検知する。
【００５１】
このように、本実施形態において、体重測定値が下限値だけではなく、上限値以下であるか否かも判定するのは、例えば、見舞客等が、ベッド上に荷物を置いた場合に、その荷物の重量により重心位置が変動し、誤検知となるからである。即ち、体重測定値が所定の上限値以下であれば、重心位置の移動が荷物の載置等による重心移動ではないことが判定される。
【００５２】
次に、本発明の第５実施形態に係る寝台装置について説明する。本実施形態は、ベッド利用者の起き上がりを、第３及び第４実施形態のように、重心位置が基準領域の外にあるか否かを判定する重心位置領域判定部により判定すると共に、更に重心移動量閾値判定部によっても判定する。即ち、重心位置領域判定部及び重心移動量閾値判定部のいずれかがベッド利用者の起き上がりを検知したときに、起き上がりとして検知する。本実施形態においては、重心位置の演算結果から重心位置の重心移動量を演算する重心移動量演算部と、重心位置の移動量が重心移動量閾値を超えているか否かを判定する重心移動量閾値判定手段とを有する。そして、重心位置領域判定部が、重心位置が基準領域の外にあると判定するか、又は重心移動量閾値判定部が、重心位置の移動量が重心移動量閾値を超えたと判定したときに、ベッド利用者の状態を起き上がりとして検知する。なお、この場合も、第３実施形態のように、体重閾値判定部が体重が体重閾値以下であると判定するか、第４実施形態のように、体重範囲判定部が体重が所定の体重範囲内であることを判定することが前提である。
【００５３】
重心移動量演算部は、以下のようにして重心位置の移動量を求める。コントローラ５の演算部２１が荷重信号を一定時間毎に読み込む度に、重心位置移動量演算部は、現在の重心位置の演算結果と重心移動量時間差設定部によって設定された重心移動量時間差Ｔ２だけ遡った過去の重心位置の演算結果とから重心位置の移動量を演算する。利用者が起き上がるときの動作は、仰臥位から長座位又は仰臥位から側臥位を経由して長座位といった動作が考えられるが、いずれの動作においても重心は頭側から足側へベッド長手方向に移動しているため、起き上がり検知においてはＸ軸方向のみの重心位置移動量を考慮する。
【００５４】
ある時刻ｔ２の利用者の重心位置を（Ｘ２，Ｙ２）、ある時刻ｔ２から重心移動量時間差Ｔ２だけ遡った過去ｔ２−Ｔ２の重心位置を（Ｘ２−Ｔ２，Ｙ２−Ｔ２）とすると、Ｘ軸方向の重心位置の移動量ΔＸは下記の数式２で表すことができる。この式に従って、重心移動量演算部は、寝床部１の上の利用者の重心位置の移動量ΔＸを演算する。なお、このΔＸは、起き上がり検知に適用する場合には、頭側から足側に重心が移動するので、方向性がある。これは、寝るときの動作の逆であり、例えば、ΔＸの値が正の場合に、起き上がり、負の場合に、横臥と判断することができる。
【００５５】
【数２】
2008212306.tif 000004
【００５６】
次に、本発明の第６実施形態に係る寝台装置について説明する。本実施形態は、第３実施形態において、体重閾値判定部の代わりに、体重が第１の値域の範囲内であるか否かを判定する第１の値域判定部と、体重が第２の値域の範囲内であるか否かを判定する第２の値域判定部とを設けたものである。
【００５７】
本実施形態においては、起き上がり前に、体重測定値が第１の値域にあると判定され、起き上がり後に、体重測定値が第２の値域にあると判定されたことを条件として、重心位置が基準領域の外に出た場合に、これを起き上がりと検知する。具体的には、重心位置の演算に際し、一定時間毎に、重心位置を演算するが、特定のタイミングで重心位置が、基準領域から外れたときに、前回重心位置を演算したときのタイミングで、体重測定値が第１の値域内にあるか否かを第１の値域判定部が判定し、重心位置が基準領域から外れたときのタイミングで、体重測定値が第２の第２の値域内にあるか否かを第２の体重範囲判定部が判定して、いずれも判定結果が該当した場合に、これを起き上がりとして検知する。これにより、本実施形態においては、（起上り動作により）ベッド上の利用者の重心位置が基準領域から外れた場合で、かつ、起上り動作開始時の体重測定値が第１の値域内にあると判定され、重心位置が基準領域から外れた時点の体重測定値が第２の値域にあると判定されたときに、これを起上りと検知することになる。
【００５８】
起き上がり前に体重測定値が第１の値域の範囲内にあるとき、利用者が確実にベッド上にいることが判断される。このため、第１の値域は、利用者の体重近傍の範囲に設定される。また、起き上がり後にも、体重測定値が第２の値域の範囲内にあるときに、利用者がベッド上にいることが判断される。よって、起き上がりでない動作を起き上がりと誤検知することを防止するために、重心位置が基準領域から外れたときに、外れる直前の体重測定値が第１の値域にあり、重心位置が基準領域から外れた時点の体重測定値が第２の値域にあることを条件として、これを起上りと検知する。
【００５９】
なお、起き上がり後には、ベッド利用者がベッド上にいる可能性もあれば、足を降ろして端座位になっている可能性もある。ベッド利用者が端座位にいて床上に足をおろしている状態では、体重測定値は極めて小さくなる。このような場合も起き上がりと検知するためには、第２の値域の下限値は、第１の値域の下限値よりも小さく設定する必要がある。
【００６０】
一方、極端な例でいうとベッド上から勢い良く立ち上がるとか、ベッドから飛び降りるといったようなベッド上の重量が急激に減少する際に、重心が重心移動量以上に動いてしまうことがあり、実際には起上り動作ではないが、起上り動作と誤検知してしまうことがある。この場合に、第２の値域のように下限値を設けることでこの誤検知を防ぐことができる。また、ベッド利用者が端座位にいる場合に、この端座位から立ち上がり動作をしたときに、完全に立ち上がった弾みで重心移動が生じるが、第２の値域に下限値がないと、重心移動の前には、体重測定値は第１の値域内にある可能性があるため、これを立ち上がりと誤検知してしまう可能性がある。しかし、この場合にも、第２の値域として下限値を設けておくことにより、体重測定値が０になる離床（端座位からの離床）と、起き上がりとを区別することができ、誤検知を防止することができる。
【００６１】
なお、第１の値域及び第２の値域において、上限値を設けたのは、ベッド上の頭部側又は足側に物をおいた場合に、重心移動が生じる可能性があり、また、ベッド上に利用者がいないにも拘わらず、何らかの外乱で重心移動が生じたと検知される可能性があるため、重心移動が検知されても、体重測定値が、その上限値を超えていれば、その重心移動は起き上がりによるものではなく、これを起き上がりと検知してはいけないことが判定されるからである。
【００６２】
次に、本発明の第７実施形態に係る寝台装置について説明する。前述の第６実施形態は、重心位置が基準領域の外に出たときに、起き上がりを検知するのに対し、本実施形態は、更に、重心移動量が重心移動量閾値を超えたときに、起き上がりと判定する。即ち、起き上がり前に、体重測定値が第１の値域にあると判定され、起き上がり後に、体重測定値が第２の値域にあると判定されたことを条件として、重心位置が基準領域から外れると共に、重心位置の移動量が重心移動量閾値を超えた場合に、これを起き上がりと検知する。具体的には、重心移動量の演算に際し、重心移動量演算部がある時刻ｔ２における利用者のＸ軸方向の重心位置の演算結果と、ある時刻ｔ２から重心移動量時間差Ｔ２だけ遡った過去ｔ２−Ｔ２の重心位置の演算結果とから重心位置の移動量｜ΔＸ｜を演算し、時刻ｔ２において、重心移動量判定部がこの重心位置の移動量｜ΔＸ｜が重心移動量閾値Ｘ２を超えたと判定したときに、基本的には起き上がりによる重心移動が生じたと検知される。そこで、この時刻ｔ２から重心移動量時間差Ｔ２だけ遡った時刻ｔ２−Ｔ２における体重測定値が第１の値域内にあるか否かを第１の体重範囲判定部が判定し、時刻ｔ２における体重測定値が第２の値域内にあるか否かを第２の体重範囲判定部が判定して、いずれも判定結果が該当した場合に、これを起き上がりとして検知する。これにより、本実施形態においては、第６実施形態のように、重心位置が基準領域から外れると共に、（起上り動作による）ベッド上の利用者の重心位置の移動量が重心移動量閾値を超えた場合で、かつ、重心移動時（起上り動作開始時）の体重測定値が第１の値域内にあると判定され、重心移動量閾値を超えた時点の体重測定値が第２の値域にあると判定されたときに、これを起上りと検知することになる。
【００６３】
次に、本発明の第８実施形態に係る寝台装置について説明する。本実施形態は、ベッド利用者の異常移動を検知するものである。本実施形態においては、寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測部と、前記荷重信号に基づいて寝床部上に位置する利用者の体重を演算する体重演算部と、前記体重が所定の閾値以上にあるか否かを判定する体重閾値判定部と、前記荷重信号に基づいて前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算部と、監視開始時を設定する監視開始設定部と、前記寝床部を幅方向に分割してその長手方向に延びる複数個の帯状の領域としたときに前記監視開始時における重心位置を基準重心位置としてこの基準重心位置を基に選択される特定の帯状領域を監視対象領域とする監視対象領域設定部と、前記重心位置が前記監視対象領域内にあるか否かを判定する重心位置領域判定部と、を有する。そして、前記体重閾値判定部が前記体重が前記所定の閾値以上であると判定し、前記重心位置領域判定手段が前記重心位置が前記監視対象領域内にあることを判定したときに、前記利用者の状態が異常な移動を起こしたことを検知する。
【００６４】
この監視対象領域は、前記寝床部を幅方向に２分割し、その境界に前記基準重心位置を設定したときの左側又は右側の領域である。本実施形態は、第３実施形態がベッド利用者の起き上がりを検知するのに対し、ベッド利用者の異常移動を検知するものである。異常移動の例として、片麻痺がある利用者の場合、寝返り方向によってはその後の自力による体位変換ができなくなる。そういった危険方向への寝返りを検知することで利用者の安全を確保することができる。そこで、この危険が方向の領域、例えば、ベッドの左側半分を監視対象領域として、この監視対象領域内に重心位置があるか否かにより、異常移動を検知する。
【００６５】
また、監視対象領域を、前記寝床部を幅方向に３分割し、中央の帯状領域の中心に前記基準重心位置を設定したときの両側の２領域とすることができる。寝たきりの患者の場合、寝位置を自分で修正することができない場合がある。しかし、長時間寝ていると、シーツのしわ等の微小な要素の影響により、身体がずれてくるケースがある。このずれ量によっては、ベッドからの転落につながりかねない。こういう状況を事前に検知するために、ベッド上の幅方向の両側部を監視対象領域にする。
【００６６】
次に、本発明の第９実施形態に係る寝台装置について、説明する。本実施形態は、第８実施形態の体重閾値判定部の代わりに、体重範囲判定部を設けたものである。
【００６７】
更に、本発明の第１０実施形態においては、重心移動量演算部及び重心移動量閾値判定部を備えて、異常移動を、重心位置領域判定部に加えて、重心移動量閾値判定部によっても行うものである。但し、本実施形態においては、この重心移動量演算部により求められた重心位置の移動量が重心移動量閾値より大きい場合において、移動方向判定部が、予め定めた方向（ベッドの右側又は左側）であると判定した場合に、これをベッド利用者の異常移動であると検知する。即ち、本実施形態においては、重心移動量が所定の重心移動量閾値より大きく、寝返り及び寝位置修正によるものを超える重心移動があった場合に、その重心移動の方向が、ベッドの幅方向の右方向又は左方向のいずれか予め定めた方向である場合に、ベッド利用者の異常移動が検知される。しかし、移動方向が予め定めた方向でない場合は、重心移動量が大きくても、これを異常移動として検知しない。例えば、ベッドの左側縁が壁に接している場合は、左側にベッド利用者が大きく移動しても、危険性はない。従って、ベッド利用者がベッド右側に大きく移動した場合に、ベッドから落下する等の危険を検知すればよい。本実施形態においても、監視対象領域を、ベッド上を幅方向に３分割した両側の部分とすることができる。
【００６８】
以上、本発明の第１乃至第１０実施形態において、各閾値、所定の範囲、固定監視対象領域等は、コントローラ５に接続されたパソコンより入力し、コントローラ５の演算部２１によって演算されるものとしているが、この演算操作をパソコンによって行うこともでき、この演算結果をパソコンよりコントローラ５に入力することもできる。
【００６９】
前記監視開始設定部は、前記体重演算手段により演算された体重測定値が所定の範囲内にない場合に、監視を開始しないことが好ましい。これは、監視を開始する際の基準位置を決めるときに、ベッド上に利用者がいることを判断する必要があるためである。監視対象除外領域設定部は、監視開始時において体重が所定の範囲にある場合にそのときの重心位置を基準重心位置として、この基準重心位置から所定の範囲を監視対象除外領域とすることが好ましい。そうしないと、利用者がベッド上にいない状態で誤った基準重心位置を設定してしまったり、利用者はベッド上に寝ているが、別に余計な荷物が載っている場合に、本来の利用者の重心位置と異なる位置を基準重心位置と設定してしまい、誤報が発生する可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る寝台装置の概略図である。
【図２】寝床部１の４端に４つの荷重センサ３−１乃至３−４を配置した例を示す概略図である。
【図３】各荷重センサ３の信号をコントローラ５で情報処理し、各機能を動作させるときのブロック図を示したものである。
【図４】本発明の第１実施形態に係る寝台装置の異常位置検知のフローを示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る寝台装置の異常位置検知のフローを示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る寝台装置の起き上がり検知のフローを示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１    ；  寝床部
２    ；  フレーム
３    ；  荷重センサ
３−１；  第１の荷重センサ
３−２；  第２の荷重センサ
３−３；  第３の荷重センサ
３−４；  第４の荷重センサ
４    ；  壁部
５    ；  離床予測・検知システムコントローラ
６    ；  端座位検知領域
２０    ；  制御部
２１    ；  演算部
２２    ；  記憶部
２３    ；  操作表示部
２４    ；  設定操作部
２５    ；  警報表示部
２６    ；  警報／停止操作部
２７    ；  ＬＡＮ  ＡＰ
２８    ；  パソコン
２９    ；  ナースコール
３０    ；  ナースステーション
３１    ；  警報信号発信部
【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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