(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間の横たわるベッドの手すりに装着された圧力検出部が検出した前記手すりが前記ベッドに加える圧力に基づき検出圧力を出力する圧力検出手段と、
前記検出圧力が予め定められた離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定する離床判定手段と、
前記圧力検出手段が出力する第１所定時間内での検出圧力の分散又は偏差を第２所定時間ごとに算出する分散又は偏差算出手段と、
前記分散又は偏差算出手段の算出した分散又は偏差が予め定められた基準値よりも小さいときに静止状態と判定する判定手段と、
前記判定手段が静止状態と判定したとき、検出圧力を前記離床基準圧力に加算した結果を新たな離床基準圧力として前記離床判定手段に設定する基準圧力設定手段と、
を備える離床前動作検出装置。
【請求項２】
人間の横たわるベッドの手すりに装着された圧力検出部が検出した前記手すりが前記ベッドに加える圧力に基づき鉛直方向への検出圧力又は前記ベッドの長軸方向への圧力への検出圧力並びに前記ベッドの短軸方向への検出圧力を出力する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段の出力する前記鉛直方向への検出圧力又は前記長軸方向への検出圧力の少なくともいずれかが基準長軸圧力よりも大きく、かつ、前記圧力検出手段の出力する前記短軸方向への検出圧力が基準短軸圧力より小さいときに非寝返り動作と判定する寝返り判定手段と、
前記寝返り判定手段が非寝返り動作と判定し、かつ、前記検出圧力が予め定められた離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定する離床判定手段と、
を備える離床前動作検出装置。
【請求項３】
人間の横たわるベッドの手すりに装着された圧力検出部が検出した前記手すりが前記ベッドに加える圧力に基づき鉛直方向への検出圧力又は前記ベッドの長軸方向への検出圧力並びに前記ベッドの短軸方向への検出圧力を出力する圧力検出手段と、
前記検出圧力の単位時間当たりの分散を算出する離床分散算出手段と、
前記圧力検出手段の出力する前記鉛直方向への検出圧力又は前記長軸方向への検出圧力の少なくともいずれかが基準長軸圧力よりも大きく、かつ、前記圧力検出手段の出力する前記短軸方向への検出圧力が基準短軸圧力より小さいときに非寝返り動作と判定する寝返り判定手段と、
前記寝返り判定手段が非寝返り動作と判定し、かつ、前記離床分散算出手段の算出した分散が予め定められた離床基準分散よりも大きいときに離床前動作と判定する離床判定手段と、
を備える離床前動作検出装置。
【請求項４】
前記検出圧力の単位時間当たりの平均値を算出する平均値算出手段をさらに備え、
前記離床判定手段は、前記平均値算出手段の算出した前記平均値が前記離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の離床前動作検出装置。
【請求項５】
前記検出圧力の単位時間当たりの最大値を算出する最大値算出手段をさらに備え、
前記離床判定手段は、前記最大値算出手段の算出した前記最大値が前記離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の離床前動作検出装置。
【請求項６】
前記検出圧力の単位時間当たりの最小値を算出する最小値算出手段をさらに備え、
前記離床判定手段は、前記最小値算出手段の算出した前記最小値が前記離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の離床前動作検出装置。
【請求項７】
前記圧力検出手段は、鉛直方向への検出圧力又は前記ベッドの長軸方向への検出圧力の少なくともいずれかを出力し、
前記離床判定手段は、前記鉛直方向への検出圧力又は前記長軸方向への検出圧力が前記離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の離床前動作検出装置。
【請求項８】
前記圧力検出手段は、２以上の方向への圧力を検出する圧力検出部が検出するそれぞれの圧力をベクトル合成し、検出圧力として出力するベクトル合成部を含み、
前記離床判定手段は、前記ベクトル合成部の出力した検出圧力が前記離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の離床前動作検出装置。
【請求項９】
前記圧力検出部は、鉛直方向及び前記ベッドの長軸方向への圧力を検出する
ことを特徴とする請求項８に記載の離床前動作検出装置。
【請求項１０】
前記圧力検出手段は、前記ベッド上の人間の運動を検出する運動検出手段が運動を検出するときに前記検出圧力を出力する
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の離床前動作検出装置。
【請求項１１】
前記運動検出手段は、ベッドの振動を検出する振動センサか、前記ベッド上の人間の加速度を検出する加速度センサか、又は、前記ベッド上の人間の移動を検出する光学センサである
ことを特徴とする請求項１０に記載の離床前動作検出装置。
【請求項１２】
前記圧力検出部は、前記ベッドと前記ベッドの手すりとの接合部分に装着されることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の離床前動作検出装置。
【請求項１３】
前記離床判定手段が離床前動作と判定したときにアラーム信号を出力するアラーム出力手段をさらに備える
ことを特徴とする１ないし１２のいずれかに記載の離床前動作検出装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の離床前動作検出装置を少なくとも２個備え、
１のみの前記離床判定手段が離床前動作と判定するときにアラーム信号を出力する比較アラーム出力手段を設けた
ことを特徴とする離床前動作検出システム。
【請求項１５】
圧力検出手段が、ベッドに取り付けられる手すりに装着された圧力検出部が検出した前記手すりの前記ベッドに加える圧力に基づき検出圧力を出力する圧力検出手順と、
分散又は偏差算出手段が、前記圧力検出手順において出力する第１所定時間内での検出圧力の分散又は偏差を第２所定時間ごとに算出する分散又は偏差算出手順と、
前記分散又は偏差算出手順において算出した分散又は偏差が予め定められた基準値よりも小さいとき、判定手段が、静止状態と判定する判定手順と、
前記判定手順において前記判定手段が静止状態と判定したとき、基準圧力設定手段が、検出圧力を予め定められた離床基準圧力に加算した結果を新たな離床基準圧力として前記離床判定手段に設定する基準圧力設定手順と、
前記圧力検出手順において出力した検出圧力が前記離床基準圧力よりも大きいとき、前記離床判定手段が、離床前動作と判定する離床判定手順と、
を有することを特徴とする離床前動作検出方法。
【請求項１６】
平均値算出手段が、前記圧力検出手順において出力した検出圧力の単位時間当たりの平均値を算出する平均値算出手順を前記離床判定手順の前にさらに有し、
前記離床判定手順では、前記平均値算出手順において算出した前記平均値が前記離床基準圧力よりも大きいとき、前記離床判定手段が、離床前動作と判定することを特徴とする請求項１５に記載の離床前動作検出方法。
【請求項１７】
請求項１から１３のいずれかに記載の離床前動作検出装置としてコンピュータを機能させるための離床前動作検出プログラム。
【請求項１８】
請求項１７に記載の離床前動作検出プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベッド上の被介護者の離床前動作を検出する離床前動作検出装置、離床前動作検出システム、離床前動作検出プログラム、記録媒体及び離床前動作検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
入院中の認知能力の低下した高齢者は、看護士の指示に従うことなく、勝手にベッドから離れる。高齢者は運動能力が衰えているので、高齢者のベッドから離れる行動が、ベッドから転落するといった事故につながっている。
【０００３】
このような高齢者のベッドから離れる行動を監視するため、ベッド上の被介護者の離床前動作を検出し、通知する監視装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この監視装置では、所定時間内にベッド上で重心が移動した距離の合計値から離床前動作と判定するので、寝返りも離床前動作と判定されていた。
【０００４】
また、離床前動作の速度は、被介護者によって異なり、さらに、同一人でも時と場合によって異なる。このため、離床前動作を判定するための所定時間を被介護者ごとに合わせても、判定前に被介護者が離床する場合や、被介護者の離床前動作が遅すぎて離床前動作であると判定しない場合があった。
【特許文献１】特許第３５３６０４３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、寝返りと離床前動作とを区別することができ、かつ、離床前動作の速度が変化しても離床前動作を検出することのできる離床前動作検出装置、離床前動作検出システム、離床前動作検出プログラム、記録媒体及び離床前動作検出方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る離床前動作検出装置、離床前動作検出システム、離床前動作検出プログラム、記録媒体及び離床前動作検出方法は、ベッド端部に設けられたベッドの手すりに加わる圧力を検出することによって、ベッド上の被介護者が上体を起こす動作を離床前動作として検出することを特徴とする。
【０００７】
具体的には、本発明に係る離床前動作検出装置は、人間の横たわるベッドの手すりに装着され、前記手すりが前記ベッドに加える圧力を検出圧力として検出する圧力検出手段を備える。
【０００８】
筋力の低下した被介護者は、離床前動作を行なう際、ベッドの手すりを支えにして上体を起こす。圧力検出手段がベッドの端部に設けられたベッドの手すりに加わる圧力を検出することによって、被介護者がベッドの手すりに力を加えたことを判定し、離床前動作を検出する。上体を起こす際に加わる圧力は寝返りに比べて大きいので、寝返りと離床前動作とを区別することができる。また、上体を起こす際に加わる力の大きさで判定するので、動作の速度が変化しても離床前動作を検出することができる。したがって、寝返りと離床前動作とを区別することができ、かつ、離床前動作の速度が変化しても離床前動作を検出することのできる離床前動作検出装置が提供できる。
【０００９】
本発明に係る離床前動作検出装置は、前記検出圧力が予め定められた離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定する離床判定手段をさらに備えることが好ましい。
【００１０】
上体を起こす際に被介護者が手すりに加える力の大きさが離床基準圧力よりも大きいことを離床前動作と判定するので、離床前動作の判定を自動化することができる。
【００１１】
本発明に係る離床前動作検出装置は、前記検出圧力の単位時間当たりの平均値を算出する平均値算出手段をさらに備え、前記離床判定手段は、前記平均値算出手段の算出した前記平均値が予め定められた離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定することが好ましい。
【００１２】
単位時間当たりの平均値を用いて離床前動作を判定するので、継続的な圧力が手すりに加わったときに離床前動作と判定することができる。これにより、離床前動作とは異なる突発的な圧力を離床前動作と判定しないので、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。
【００１３】
前記検出圧力の単位時間当たりの最大値を算出する最大値算出手段をさらに備え、前記離床判定手段は、前記最大値算出手段の算出した前記最大値が予め定められた離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定することが好ましい。
【００１４】
単位時間当たりの最大値を用いて離床前動作を判定するので、前記単位時間内に離床基準圧力よりも大きい圧力が検出されたときを離床前動作と判定することができる。これにより、前記単位時間を長くしても離床前動作を判定することができる。
【００１５】
前記検出圧力の単位時間当たりの最小値を算出する最小値算出手段をさらに備え、前記離床判定手段は、前記最小値算出手段の算出した前記最小値が予め定められた離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定することが好ましい。
【００１６】
単位時間当たりの最小値を用いて離床前動作を判定するので、離床基準圧力よりも大きい圧力が前記単位時間にわたり継続したときに離床前動作と判定することができる。これにより、離床前動作とは異なる突発的な圧力を離床前動作と判定しないので、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。
【００１７】
前記検出圧力の単位時間当たりの分散を算出する離床分散算出手段をさらに備え、前記離床判定手段は、前記離床分散算出手段の算出した分散が予め定められた離床基準分散よりも大きいときに離床前動作と判定することが好ましい。
【００１８】
被介護者が手すりを掴んだときに検出圧力の分散は大きくなるので、単位時間当たりの検出圧力の分散から離床前動作を判定することができる。これにより、離床前動作とは異なる突発的な圧力を離床前動作と判定しないので、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。
【００１９】
前記圧力検出手段が検出する第１所定時間内での検出圧力の分散を第２所定時間ごとに算出する分散算出手段と、前記分散算出手段の算出した分散が予め定められた静止基準分散よりも小さいときに静止状態と判定する分散判定手段と、前記分散判定手段が静止状態と判定したとき、検出圧力を加算した離床基準圧力を前記離床基準圧力として設定する分散基準圧力設定手段と、をさらに備えることが好ましい。
【００２０】
検出圧力の分散が第１所定時間内で静止基準分散よりも小さいことを判定するので、離床前動作以外の原因によりベッドの手すりに力が加わっていることを判定することができる。このときを静止状態とし、このときに検出された検出圧力を離床基準圧力に加算することで、離床判定手段は、静止状態からさらに離床基準圧力が加わったときに離床前動作と判定することができる。これにより、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。
【００２１】
前記圧力検出手段が検出する第１所定時間内での検出圧力の偏差を第２所定時間ごとに算出する偏差算出手段と、前記偏差算出手段の算出した偏差が予め定められた静止基準偏差よりも小さいときに静止状態と判定する偏差判定手段と、前記偏差判定手段が静止状態と判定したとき、検出圧力を加算した離床基準圧力を前記離床基準圧力として設定する偏差基準圧力設定手段と、をさらに備えることが好ましい。
【００２２】
検出圧力の偏差が第１所定時間内で静止基準偏差よりも小さいことを判定するので、離床前動作以外の原因によりベッドの手すりに力が加わっていることを判定することができる。このときを静止状態とし、このときに検出された検出圧力を離床基準圧力に加算することで、離床判定手段は、静止状態を基準にして被介護者が離床前動作を行なったか否かを判定することができる。これにより、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。さらに、静止状態の判定に偏差を用いるので、検出圧力の大きさに応じて異なる判定基準を設けることができる。
【００２３】
前記離床判定手段が離床前動作と判定したときにアラーム信号を出力するアラーム出力手段をさらに備えることが好ましい。
【００２４】
離床判定手段が離床前動作と判定するときにアラーム信号を出力するので、ベッド上の被介護者が離床前動作を行なったことを関係者へ通知することができる。
【００２５】
前記圧力検出手段が、鉛直方向又は前記ベッドの長軸方向への圧力を検出することが好ましい。
【００２６】
被介護者が上体を起こす際にベッドの手すりに加わる力は、鉛直方向及びベッドの長軸方向が顕著となる。圧力検出手段が鉛直方向への圧力を検出する。これにより、寝返りで顕著となるベッドの横方向への圧力を離床前動作と判定しないので、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。
【００２７】
前記圧力検出手段は、２以上の方向への圧力を検出する圧力検出部と、前記圧力検出部のそれぞれが検出する圧力をベクトル合成するベクトル合成部とを含み、前記ベクトル合成部の合成した圧力を検出圧力として検出することが好ましい。
【００２８】
検出圧力を多方向への圧力のベクトル和とするので、検出した複数方向への圧力を１の離床判定手段を用いて離床前動作を判定することができる。
【００２９】
前記圧力検出部が鉛直方向及び前記ベッドの長軸方向への圧力を検出することが好ましい。
【００３０】
ベッドの手すりに加わる力は、被介護者が上体を起こす際、鉛直方向及びベッドの長軸方向が顕著となる。鉛直方向及び前記ベッドの長軸方向への圧力のベクトル和を検出圧力とするので、被介護者が鉛直方向又はベッドの長軸方向のいずれの方向へ圧力を加えた場合にも離床前動作を検出することができる。これにより、寝返りで顕著となるベッドの横方向への圧力を離床前動作と判定しないので、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。
【００３１】
前記圧力検出手段の検出する鉛直方向又はベッドの長軸方向の少なくともいずれかの方向への圧力が基準長軸圧力よりも大きく、かつ、前記圧力検出手段の検出するベッドの短軸方向への圧力が基準短軸圧力より小さいときに非寝返り動作と判定する寝返り判定手段をさらに備え、前記圧力検出手段は、鉛直方向又は前記ベッドの長軸方向並びに前記ベッドの短軸方向への圧力を検出し、前記離床判定手段は、前記寝返り判定手段が非寝返り動作と判定し、かつ、前記検出圧力が予め定められた離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定することが好ましい。
【００３２】
ベッド上の被介護者が寝返りでベッドの手すりに接触したとき、ベッドの手すりに加わる圧力は、通常、ベッドの短軸方向への圧力がベッドの長軸方向への圧力よりも大きくなる。よって、ベッドの短軸方向への圧力がベッドの長軸方向への圧力よりも小さいことを判定することによって、寝返り動作ではないことを判定できる。寝返り動作ではないことを判定するので、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。
【００３３】
前記ベッド上の人間の運動を検出する運動検出手段をさらに備え、前記圧力検出手段は、前記運動検出手段が運動を検出するときに前記検出圧力を検出することが好ましい。
【００３４】
ベッド上の人間の運動を検出するときに検出圧力を検出するので、離床前動作を行なう可能性の高いときに検出圧力を検出することができる。これにより、離床前動作検出装置の消費電力を節減することができる。
【００３５】
前記運動検出手段は、ベッドの振動を検出する振動センサであることが好ましい。振動センサを用いてベッドの振動を検出するので、ベッド上の被介護者が何らかの動作を行なったことを被介護者に非接触で検出することができる。
【００３６】
前記運動検出手段は、前記ベッド上の人間の加速度を検出する加速度センサであることが好ましい。加速度センサでベッド上の被介護者の一部の加速度の大きさを検出するので、ベッド上の被介護者のわずかな動作を検出することができる。
【００３７】
前記運動検出手段は、前記ベッド上の人間の移動を検出する光学センサであることが好ましい。光学センサでベッド上の人間の一部の移動を検出するので、ベッド上の被介護者のわずかな動作を検出することができる。
【００３８】
前記圧力検出手段は、前記ベッドと前記ベッドの手すりとの接合部分に装着されることが好ましい。
【００３９】
前記ベッドと前記ベッドの手すりとの接合部分に装着されれば、手すりがベッドに加える圧力を容易に検出することができる。
【００４０】
本発明に係る離床前動作検出システムは、前記離床前動作検出装置を少なくとも２個備え、１のみの前記離床判定手段が離床前動作と判定するときにアラーム信号を出力する比較アラーム出力手段を設けたことを特徴とする。
【００４１】
前記離床前動作検出装置を少なくとも２個備え、１のみの手すりに離床基準圧力よりも大きな圧力が加わったときにアラーム信号を出力する。これにより、複数の手すりに同時に圧力が印加されたときを離床前動作と判定しないので、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。
【００４２】
本発明に係る離床前動作検出方法は、ベッドに取り付けられる手すりに装着された圧力検出手段が、前記手すりの前記ベッドに加える圧力を検出圧力として検出する圧力検出手順と、前記圧力検出手順において検出した検出圧力が予め定められた離床基準圧力よりも大きいとき、離床判定手段が、離床前動作と判定する離床判定手順と、を有する。
【００４３】
ベッドの端部に設けられたベッドの手すりに加わる圧力を検出することによって、被介護者がベッドの手すりに力を加えたことを判定し、離床前動作を検出する。上体を起こす際に加わる圧力は寝返りに比べて大きいので、寝返りと離床前動作とを区別することができる。また、上体を起こす際に加わる力の大きさで判定するので、動作の速度が変化しても離床前動作を検出することができる。さらに、上体を起こす際に被介護者が手すりに加える力の大きさが離床基準圧力よりも大きいことを離床前動作と判定するので、離床前動作の判定を自動化することができる。したがって、寝返りと離床前動作とを区別することができ、かつ、離床前動作の速度が変化しても離床前動作を検出することのできる離床前動作検出方法が提供できる。
【００４４】
平均値算出手段が、前記圧力検出手順において検出した検出圧力の単位時間当たりの平均値を算出する平均値算出手順を離床判定手順の前にさらに有し、前記平均値算出手順において算出した前記平均値が予め定められた離床基準圧力よりも大きいとき、前記離床判定手順において、前記離床判定手段が、離床前動作と判定することが好ましい。
【００４５】
単位時間当たりの平均値を用いて離床前動作を判定するので、継続的な圧力が手すりに加わったときに離床前動作と判定することができる。これにより、離床前動作とは異なる突発的な圧力を離床前動作と判定しないので、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。
【００４６】
分散算出手段が、前記圧力検出手順において検出する第１所定時間内での検出圧力の分散を第２所定時間ごとに算出する分散算出手順と、前記分散算出手順において算出した分散が予め定められた静止基準分散よりも小さいとき、分散判定手段が、静止状態と判定する分散判定手順と、前記分散判定手順において前記分散判定手段が静止状態と判定したとき、分散基準圧力設定手段が、検出圧力を加算した離床基準圧力を前記離床基準圧力として設定する分散基準圧力設定手順と、を前記離床判定手順の前にさらに有することが好ましい。
【００４７】
検出圧力の分散が第１所定時間内で静止基準分散よりも小さいことを判定するので、離床前動作以外の原因によりベッドの手すりに力が加わっていることを判定することができる。このときを静止状態とし、このときに検出された検出圧力を離床基準圧力に加算することで、離床判定手段は、静止状態からさらに離床基準圧力が加わったときに離床前動作と判定することができる。これにより、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。
【００４８】
偏差算出手段が、前記圧力検出手順において検出する第１所定時間内での検出圧力の偏差を第２所定時間ごとに算出する偏差算出手順と、前記偏差算出手順において算出した偏差が予め定められた静止基準偏差よりも小さいとき、偏差判定手段が、静止状態と判定する偏差判定手順と、前記偏差判定手順において前記偏差判定手段が静止状態と判定したとき、偏差基準圧力設定手段が、検出圧力を加算した離床基準圧力を前記離床基準圧力として設定する偏差基準圧力設定手順と、を前記離床判定手順の前にさらに有することが好ましい。
【００４９】
検出圧力の偏差が第１所定時間内で静止基準偏差よりも小さいことを判定するので、離床前動作以外の原因によりベッドの手すりに力が加わっていることを判定することができる。このときを静止状態とし、このときに検出された検出圧力を離床基準圧力に加算することで、離床判定手段は、静止状態からさらに離床基準圧力が加わったときに離床前動作と判定することができる。これにより、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。さらに、静止状態の判定に偏差を用いるので、検出圧力の大きさに応じて異なる判定基準を設けることができる。
【００５０】
また、本発明に係る離床前動作検出プログラムは、上記の離床前動作検出装置としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００５１】
離床前動作検出プログラムがコンピュータを上記の離床前動作検出装置として機能させるので、コンピュータ制御による上記の離床前動作検出装置を提供することができる。これにより、寝返りと離床前動作とを区別することができ、かつ、離床前動作の速度が変化しても離床前動作を検出することのできる離床前動作検出プログラムを提供することができる。
【００５２】
また、本発明に係る記録媒体は、上記の離床前動作検出プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とする。
【００５３】
記録媒体が上記の離床前動作検出プログラムを格納しているので、コンピュータ制御による上記の離床前動作検出装置を提供することができる。これにより、寝返りと離床前動作とを区別することができ、かつ、離床前動作の速度が変化しても離床前動作を検出することのできるコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
【発明の効果】
【００５４】
本発明によれば、ベッド端部に設けられたベッドの手すりに加わる圧力を検出することによって、ベッド上の被介護者が上体を起こす動作を離床前動作として検出する。これにより、寝返りと離床前動作とを区別することができ、かつ、離床前動作の速度が変化しても離床前動作を検出することのできる離床前動作検出装置、離床前動作検出システム、離床前動作検出プログラム、記録媒体及び離床前動作検出方法が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
【００５６】
（実施形態１）
図１は、ベッドの模式図である。本実施形態に係る離床前動作検出装置は、人間の横たわるベッド１０１の手すり１０２に装着され、手すり１０２がベッド１０１に加える圧力を検出圧力として検出する圧力検出手段（不図示）を備える。図１に示すベッド１０１は、ベッドの短軸方向の端部に配置されているフレームである。
【００５７】
図２は、実施形態１に係る離床前動作検出装置の構成の一例を示すブロック図である。図２に示す離床前動作検出装置９１は、手すりがベッドに加える圧力を検出圧力１として検出する圧力検出手段１１と、検出圧力１の単位時間当たりの平均値２を算出する平均値算出手段１３と、検出圧力１が予め定められた離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定する離床判定手段１２と、離床判定手段１２が離床前動作と判定したときにアラーム信号５を出力するアラーム出力手段１４と、圧力検出手段１１が検出する第１所定時間内での検出圧力１の分散を第２所定時間ごとに算出する分散算出手段１５と、分散算出手段１５の算出した分散が予め定められた静止基準分散よりも小さいときに静止状態と判定する分散判定手段１６と、分散判定手段１６が静止状態と判定したとき、検出圧力１を加算した離床基準圧力３を離床基準圧力として設定する分散基準圧力設定手段１７と、圧力検出手段１１の検出する鉛直方向又はベッドの長軸方向の少なくともいずれかの方向への圧力が基準長軸圧力よりも大きく、かつ、圧力検出手段１１の検出する短軸方向への圧力が基準短軸圧力より小さいときに非寝返り動作と判定する寝返り判定手段１８と、ベッド上の人間の運動を検出する運動検出手段１９と、を含む。
【００５８】
圧力検出手段１１は、図１に示す接合部分１０３に配置されることが好ましいが、離床判定手段１２、平均値算出手段１３、アラーム出力手段１４、分散算出手段１５、分散判定手段１６、分散基準圧力設定手段１７、寝返り判定手段１８及び運動検出手段１９の配置は限定しない。例えば、上記の全てが、圧力検出手段１１と共に図１に示す接合部分１０３に配置されていてもよい。また、圧力検出手段１１を除く全てが圧力検出手段１１と分離され、一体となっていてもよい。また、運動検出手段１９は単体で配置されていてもよい。例えば、ベッドに固定されてもよいし、部屋の壁面又は部屋の天井に固定されていてもよいし、ベッド上の人間に装着されてもよい。
【００５９】
圧力検出手段１１は、手すりがベッドに加える圧力を検出圧力１として検出するものである。例えば、手すり１０２とベッド１０１との接触面に配置され、手すり１０２外壁がベッド１０１を押圧する圧力を検出するものである。圧力を検出するものとしては、例えば、半導体式、歪ゲージ式又は光ファイバ式の圧力センサがある。光ファイバ式の圧力センサは、例えば、発泡材質内に照射された光の散乱を検出して当該発泡材質への圧力を検出するものであり、ＫＩＮＯＴＥＸセンサ（商品名、ニッタ株式会社製）がある。圧力検出手段１１は、人間の横たわるベッド１０１とベッド１０１に装着される手すり１０２との接合部分１０３に装着されることが好ましい。接合部分１０３は、ベッドの短軸方向の端部に設置された手すり１０２とベッド１０１との接合部分である。接合部分は、例えば、手すり１０２の足の先端とベッド１０１のフレームに設けられている差込口との勘合部である。
【００６０】
図２に示す圧力検出手段１１は、手すりがベッドに加える圧力を検出する圧力検出部２５と、圧力検出部２５の検出した圧力をベクトル合成し、検出圧力１として出力するベクトル合成部２６とを含む。圧力検出部２５は、ベッドの短軸方向への圧力を検出するＸ軸方向圧力検出部３１と、ベッドの長軸方向への圧力を検出するＹ軸方向圧力検出部３２と、鉛直方向への圧力を検出するＺ軸方向圧力検出部３３とを含み、ベクトル合成部２６はＸ軸方向圧力検出部３１、Ｙ軸方向圧力検出部３２及びＺ軸方向圧力検出部３３の検出した圧力をベクトル合成し、検出圧力１として出力している。圧力検出部２５は、３次元方向を検出することが好ましい。圧力検出手段１１が３次元方向のベクトル和を検出圧力１とすれば、離床判定手段１２は圧力検出手段１１の検出する圧力の方向によらずに離床前動作を判定することができる。これにより、圧力検出手段の検出する圧力の方向の影響を減少させることができる。なお、圧力検出手段１１は、圧力検出部２５の検出した圧力をベクトル合成することなく検出圧力１として出力してもよい。この場合、検出圧力１の方向ごとに離床判定手段１２を備えることが好ましい。
【００６１】
圧力検出部２５の検出する圧力の方向は限定しない。鉛直方向、ベッドの長軸方向又はベッドの短軸方向のいずれかの方向への圧力を検出するものでもよい。また、鉛直方向、ベッドの長軸方向又はベッドの短軸方向のいずれか２の方向への圧力を検出するものでもよい。また、鉛直方向、ベッドの長軸方向及びベッドの短軸方向への圧力を検出するものでもよい。圧力検出部２５は、鉛直方向又はベッドの長軸方向への圧力の少なくともいずれかを検出することが好ましい。ベッドの手すりに加わる力は、被介護者が上体を起こす際、鉛直方向及びベッドの長軸方向が顕著となる。鉛直方向への圧力を検出するので、寝返りで顕著となるベッドの横方向への圧力の影響を排除することができる。これにより、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。また、鉛直方向及びベッドの長軸方向への圧力を検出することが好ましい。この場合、ベクトル合成部２６は、Ｙ軸方向圧力検出部３２及びＺ軸方向圧力検出部３３の検出した圧力をベクトル合成し、検出圧力１として出力する。これにより、鉛直方向及びベッドの長軸方向への圧力を、１の離床判定手段１２で判定することができる。また、離床判定手段１２は、ベッドの短軸方向の端部に沿った鉛直面上のいずれかの方向に加わる圧力の大きさによって離床前動作を判定することができるので、寝返りで顕著となるベッドの横方向への圧力の影響を排除することができる。
【００６２】
図３は、圧力検出手段の一例を示す模式図である。図３は、圧力検出手段が図１に示す接合部分１０３に装着されている様子を示し、ベッド１０１は省略している。図３に示す圧力検出手段は、手すり１０２の先端に加わる鉛直方向への圧力を検出するＺ軸方向圧力検出部３３と、手すり１０２の側面に加わるベッドの短手方向への圧力を検出するＸ軸方向圧力検出部３１ａ、３１ｂと、Ｘ軸方向圧力検出部３１ａとＸ軸方向圧力検出部３１ｂを連結して一体とする支持体３４と、を有する。Ｘ軸方向圧力検出部３１ａ、３１ｂは、支持体３４を支点としてＸ軸方向へ加わる圧力を検出するものである。支持体３４としては、手すりの圧力に耐え、かつ、Ｘ軸方向圧力検出部３１ａ、３１ｂの圧力の検出を妨げないものが好ましく、例えば、ゴム又は樹脂等の柔軟性のあるものを用いることができる。Ｚ軸方向圧力検出部３３は、手すり１０２の先端がベッドを押圧する圧力を検出するものである。
【００６３】
図３において、Ｚ軸方向圧力検出部３３とＸ軸方向圧力検出部３１ａ、３１ｂとは、一体となっていてもよいし、分離されていてもよい。一体となっていることで、ベッドと手すりとの接合部分への装着が容易になる。Ｘ軸方向圧力検出部３１ａ、３１ｂは、手すり１０２の側面の一部に配置されるものに限定しない。例えば、手すり１０２の側面の全周を覆っていてもよい。また、Ｘ軸方向圧力検出部３１ａ、３１ｂは、Ｙ軸方向を検出してもよいし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向を検出してもよい。さらにＺ軸方向を検出してもよい。また、Ｚ軸方向圧力検出部３３が検出する圧力も、鉛直方向のみに限定しない。例えば、Ｚ軸方向圧力検出部３３が、Ｘ軸方向又はＹ軸方向を検出してもよいし、Ｘ軸方向又はＹ軸方向とＺ軸方向とを検出してもよいし、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向を検出してもよい。
【００６４】
なお、図２に示す圧力検出手段１１は、運動検出手段１９が運動を検出するときに検出圧力１を検出することが好ましい。ベッド上の被介護者が運動したときに圧力検出手段１１が検出圧力１を検出する結果、ベッド上の被介護者が離床前動作をする可能性の高いときに離床前動作を判定することができる。これにより、離床前動作検出装置の消費電力を節減することができる。
【００６５】
平均値算出手段１３は、検出圧力１の単位時間当たりの平均値２を算出するものである。単位時間は、閾値として予め定められた時間である。例えば、被介護者が上体を起こすのにかかる時間よりも短い時間である。単位時間当たりの平均値を用いて離床前動作を判定するので、継続的な圧力が手すりに加わったときに離床前動作と判定することができる。これにより、離床前動作とは異なる突発的な圧力を離床前動作と誤判定することを防ぐことができる。
【００６６】
平均値算出手段１３は、検出圧力１の単位時間当たりの最大値を算出する最大値算出手段であってもよい。この場合、離床判定手段１２は、最大値算出手段の算出した最大値が予め定められた離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定する。ここで、単位時間は、閾値として予め定められた時間である。例えば、被介護者が上体を起こすのにかかる時間よりも長い時間である。単位時間当たりの最大値を用いて離床前動作を判定するので、前記単位時間内に離床基準圧力よりも大きい圧力が検出されたときを離床前動作と判定することができる。これにより、前記単位時間を長くしても離床前動作を判定することができる。
【００６７】
また、平均値算出手段１３は、検出圧力１の単位時間当たりの最小値を算出する最小値算出手段であってもよい。この場合、離床判定手段１２は、最小値算出手段の算出した最小値が予め定められた離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定する。ここで、単位時間は、閾値として予め定められた時間である。例えば、被介護者が上体を起こすのにかかる時間よりも短い時間である。単位時間当たりの最小値を用いて離床前動作を判定するので、離床基準圧力よりも大きい圧力が前記単位時間にわたり継続したときに離床前動作と判定することができる。これにより、離床前動作とは異なる突発的な圧力を離床前動作と誤判定することを防ぐことができる。
【００６８】
また、平均値算出手段１３は、検出圧力１の単位時間当たりの分散を算出する離床分散算出手段であってもよい。この場合、離床判定手段１２は、離床分散算出手段の算出した分散が予め定められた離床基準分散よりも大きいときに離床前動作と判定する。ここで、単位時間は、閾値として予め定められた時間である。例えば、被介護者が上体を起こすのにかかる時間よりも短い時間である。離床基準分散は、閾値として予め定められた値である。例えば、被介護者が手すりを掴んで上体を起こす際の検出圧力１の分散とすることができる。また、人体が物を掴むときの力の分散であってもよい。単位時間当たりの分散を用いて離床前動作を判定するので、被介護者による圧力の印加を検出することができる。これにより、離床前動作とは異なる突発的な圧力を離床前動作と誤判定することを防ぐことができる。
【００６９】
離床判定手段１２は、検出圧力１が予め定められた離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定するものである。例えば、離床前動作と判定するときに信号４を出力し、離床前動作と判定しないときは信号４を出力しないものである。また、離床前動作と判定するときと離床前動作と判定しないときとで出力する信号４の異なるものでもよい。離床前動作の判定は、例えば、閾値よりも大きいときに離床前動作と判定し、閾値より小さいときに離床前動作でないと判定する。また、閾値より小さいときに離床前動作と判定し、閾値より大きいときに離床前動作でないと判定してもよい。検出圧力１が閾値と同一のときについては限定するものではなく、実施の状況に応じてどちらに含めてもよい。離床基準圧力は、閾値として予め定められた圧力である。例えば、ベッド上の被介護者が腕を置いたときに加わる圧力よりも大きく、ベッド上の被介護者がベッドの手すりを支えにして上体を起こしたときにベッドの手すりに加わる圧力よりも小さい圧力である。なお、ベッド上の被介護者がベッドの手すりに加える圧力は、被介護者の体重及び筋力等、被介護者ごとに異なることから、離床基準圧力は被介護者に応じて可変であることが好ましい。上体を起こす際に被介護者が手すりに加える力の大きさが離床基準圧力よりも大きいことを離床前動作と判定すれば、離床前動作の判定を自動化することができる。
【００７０】
なお、離床判定手段１２は、平均値算出手段１３の算出した平均値が予め定められた離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定することが好ましい。また、平均値算出手段１３が最大値算出手段であれば、離床判定手段１２は、最大値算出手段の算出した最大値が予め定められた離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定することが好ましい。また、平均値算出手段１３が最小値算出手段であれば、離床判定手段１２は、最小値算出手段の算出した最小値が予め定められた離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定することが好ましい。このように、単位時間当たりの平均値、最大値又は最小値を用いて離床前動作を判定するので、誤判定を防ぐことが可能になる。
【００７１】
また、離床判定手段１２は、寝返り判定手段１８が非寝返り動作と判定し、かつ、検出圧力１が予め定められた離床基準圧力よりも大きいときに離床前動作と判定することが好ましい。寝返り判定手段１８を含めば、検出圧力１が寝返りでないものによることを判定できるので、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。
【００７２】
アラーム出力手段１４は、離床判定手段１２が離床前動作と判定したときにアラーム信号５を出力するものである。アラーム出力手段１４は、例えば、アラーム信号５が音声であれば音声を出力するスピーカ、アラーム信号５がアナログ信号又はデジタル信号であればそれら信号を出力する送信手段である。アラーム信号５はナースコール用の信号であってもよい。アラーム信号を出力する結果、ベッド上の被介護者が離床前動作を行なったことを関係者へ通知することができる。
【００７３】
分散算出手段１５は、圧力検出手段が検出する第１所定時間内での検出圧力の分散を第２所定時間ごとに算出するものである。第１所定時間は、ベッドの手すりに力を加えているのが被介護者でなく物であることを判定できる時間である。例えば、人間が同一の姿勢を保持することの困難な時間であり、３０秒以上とすることができる。第２所定時間は、検出圧力１の分散を算出するタイミングの時間間隔である。例えば、圧力検出手段１１が検出圧力１を検出する時間間隔である。第１所定時間としてもよい。なお、算出する分散は、標準偏差としてもよい。手すりへの圧力が人間によるものであれば検出圧力１は常時変動する。検出圧力１の分散を算出する結果、手すりに加わる圧力が人間によるものであるのか、或いは、物によるものであるのか、を判定することができる。
【００７４】
分散判定手段１６は、分散算出手段１５の算出した分散が予め定められた静止基準分散よりも小さいときに静止状態と判定するものである。例えば、静止状態と判定するときに信号を出力し、静止状態と判定しないときは信号を出力しないものである。また、静止状態と判定するときと静止状態と判定しないときとで出力する信号の異なるものでもよい。静止状態の判定は、例えば、閾値よりも大きいときに静止状態と判定し、閾値より小さいときに静止状態でないと判定する。また、閾値より小さいときに静止状態と判定し、閾値より大きいときに静止状態でないと判定してもよい。分散が閾値と同一のときについては限定するものではなく、実施の状況に応じてどちらに含めてもよい。静止基準分散は、閾値として予め定められた分散である。例えば、手すり上に物が接触しているときの検出圧力１の分散であり、物とは例えば布団等の寝具、テーブル又は衣類である。なお、分散算出手段１５が標準偏差を算出する場合は、静止基準分散の平方根で判定すればよい。検出圧力１の分散が第１所定時間内で静止基準分散よりも小さいことを判定する結果、離床前動作以外の原因によりベッドの手すりに力が加わっていることを判定することができる。これにより、検出圧力１が、人間によるものではなく、物によるものであることを判定することができる。
【００７５】
分散基準圧力設定手段１７は、分散判定手段１６が静止状態と判定したとき、検出圧力１を加算した離床基準圧力３を前記離床基準圧力として設定するものである。例えば、分散判定手段１６からの入力によって検出圧力１を離床基準圧力に加算し、加算した結果である新たな離床基準圧力３を離床判定手段１２へ出力するものである。検出圧力１は、圧力検出手段１１から出力されたものでもよいし、分散判定手段１６からの入力により分散基準圧力設定手段１７が圧力検出手段１１から読み出すものでもよい。検出圧力１を加算する離床基準圧力は、予め定められている閾値である。離床基準圧力は、分散基準圧力設定手段１７に記憶されているものでもよいし、分散判定手段１６からの入力により分散基準圧力設定手段１７が離床判定手段１２から読み出すものでもよい。物による検出圧力１を離床基準圧力に加算するので、離床判定手段は、予め定められている離床基準圧力がその静止状態からさらに手すりに加えられたときを離床前動作と判定することができる。これにより、離床前動作を除く原因で加わっているベッドの手すりへの圧力を排除し、適正な閾値によって被介護者の離床前動作を判定することができる。したがって、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。
【００７６】
なお、分散算出手段１５は、圧力検出手段１１が検出する第１所定時間内での検出圧力の偏差を第２所定時間ごとに算出する偏差算出手段であってもよい。この場合、分散判定手段１６は、偏差算出手段の算出した偏差が予め定められた静止基準偏差よりも小さいときに静止状態と判定する偏差判定手段となる。また、分散基準圧力設定手段１７は、偏差判定手段が静止状態と判定したとき、検出圧力１を加算した離床基準圧力を離床基準圧力として設定する偏差基準圧力設定手段となる。第１所定時間及び第２所定時間は、前述の分散算出手段１５のものと同様の時間とすることができる。静止基準偏差は、閾値として予め定められた偏差である。静止基準偏差は前述の分散算出手段１５の静止基準分散と同様に設定することができる。例えば、手すり上に物が接触しているときの検出圧力の偏差であり、物とは例えば布団等の寝具、テーブル又は衣類である。静止状態の判定に偏差を用いる結果、検出圧力の大きさに応じて異なる判定基準を設けることができる。これにより、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。
【００７７】
寝返り判定手段１８は、圧力検出手段１１の検出する鉛直方向又はベッドの長軸方向の少なくともいずれかの方向への圧力が基準長軸圧力よりも大きく、かつ、圧力検出手段１１の検出するベッドの短軸方向への圧力が基準短軸圧力より小さいときに非寝返り動作と判定するものである。寝返り判定手段１８は、例えば、手すりがベッドに加える鉛直方向又はベッドの長軸方向の少なくともいずれかの方向への圧力が基準長軸圧力よりも大きいときに長軸加重と判定する長軸判定部と、手すりがベッドに加える短軸方向への圧力が基準短軸圧力より小さいときに短軸非加重と判定する短軸判定部と、長軸加重かつ短軸非加重と判定したときに非寝返り動作と判定する非寝返り動作判定部と、を含むものである。長軸判定部、短軸判定部及び非寝返り動作判定部は、前述の離床判定手段１２と同様の構成とすることができる。この場合、離床判定手段１２の判定する離床前動作は、長軸判定部であれば長軸加重となり、短軸判定部であれば短軸非加重となり、非寝返り動作判定部であれば非寝返り動作となる。また離床判定手段１２の出力する信号４は、長軸判定部、短軸判定部又は動作判定部のそれぞれの出力する信号となる。なお、基準長軸圧力は、閾値として予め定められた圧力である。例えば、離床前動作で検出される検出圧力よりも小さな圧力であり、離床基準圧力であってもよい。基準短軸圧力は、閾値として予め定められた圧力であり、例えば、寝返り等の上体を倒した姿勢で検出されるベッドの短軸方向への圧力よりも小さい圧力である。ベッド上の被介護者が寝返りでベッドの手すりに接触したとき、ベッドの手すりに加わる圧力は、通常、ベッドの短軸方向への圧力がベッドの長軸方向への圧力よりも大きくなる。よって、ベッドの短軸方向への圧力がベッドの長軸方向への圧力よりも小さいことを判定する結果、寝返り動作ではないことを判定できる。これにより、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。
【００７８】
運動検出手段１９は、ベッド上の人間の運動を検出するものである。例えば、運動を検出するときに信号を出力し、運動を検出しないときは信号を出力しないものである。また、運動を検出するときと運動を検出しないときとで出力する信号の異なるものでもよい。運動の検出は、例えば、検出された加速度、振動又は移動の大きさが、閾値よりも大きいときに運動していると判定し、閾値より小さいときに運動していないと判定する。また、出された加速度、振動又は移動の大きさが、閾値より小さいときに運動していると判定し、閾値より大きいときに運動していないと判定してもよい。出された加速度、振動又は移動の大きさが、閾値と同一のときについては限定するものではなく、実施の状況に応じてどちらに含めてもよい。運動は、ベッド上の被介護者の何らかの動作である。例えば、ベッド上の被介護者が、足や腕等を動かしたり、ベッド上で寝返りをうったりする動作である。ベッド上の被介護者が運動したときに圧力検出手段が検出圧力を検出するので、ベッド上の被介護者が離床前動作をする可能性の高いときに離床前動作を判定することができる。これにより、離床前動作検出装置の消費電力を節減することができる。
【００７９】
運動検出手段１９は、例えばベッドの振動を検出する振動センサである。振動センサは、例えば、電磁式振動計、圧電式振動計、ストレーンゲージ式振動計、レーザ式振動計がある。又、圧電型、電動式、歪ゲージ式、若しくは半導体式の加速度センサ、又は、電磁式、静電容量式、歪ゲージ式、光学式若しくは差動トランス式の変位センサを用いてもよい。振動センサを用いてベッドの振動を検出する結果、ベッド上の被介護者が何らかの動作を行なったことを被介護者に非接触で検出することができる。また、運動検出手段１９は、ベッド上の人間の加速度を検出する加速度センサであってもよい。この場合、加速度センサは、例えば、頭部、頸部、足部、又は、腰部を含む胴体の加速度を検出する。加速度センサは、例えば、静電容量型のもの、圧電型のものがある。加速度センサでベッド上の被介護者の一部の加速度の大きさを検出する結果、ベッド上の被介護者のわずかな動作を検出することができる。また、運動検出手段１９は、ベッド上の人間の移動を検出する光学センサであってもよい。光学センサは、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子で撮像した画像から人間を抽出し、人間の少なくとも一部の移動を算出するものである。人間の少なくとも一部とは、例えば、頭部、頸部、上肢、下肢、腹部、又はこれらの一部である。光学センサでベッド上の人間の移動を検出する結果、ベッドに振動の生じないベッド上の被介護者の動作を検出することができる。
【００８０】
本実施形態に係る離床前動作検出装置９１を用いた離床前動作検出方法について、図１及び図２を用いて説明する。本実施形態に係る離床前動作検出方法は、ベッド１０１に取り付けられる手すり１０２に装着された圧力検出手段１１が、手すり１０２がベッド１０１に加える圧力を検出圧力１として検出する圧力検出手順と、前記圧力検出手順において検出した検出圧力１が予め定められた離床基準圧力よりも大きいとき、離床判定手段１２が、離床前動作と判定する離床判定手順と、を有する。
【００８１】
また、本実施形態に係る離床前動作検出方法は、平均値算出手段１３が、前記圧力検出手順において検出した検出圧力１の単位時間当たりの平均値２を算出する平均値算出手順を離床判定手順の前にさらに有し、分散算出手段１５が、前記圧力検出手順において検出する第１所定時間内での検出圧力１の分散を第２所定時間ごとに算出する分散算出手順と、前記分散算出手順において算出した分散が予め定められた静止基準分散よりも小さいとき、分散判定手段１６が、静止状態と判定する分散判定手順と、前記分散判定手順において分散判定手段１６が静止状態と判定したとき、分散基準圧力設定手段１７が、検出圧力１を加算した離床基準圧力３を前記離床基準圧力として設定する分散基準圧力設定手順と、を前記離床判定手順の前にさらに有する。
【００８２】
圧力検出手順では、ベッド１０１に取り付けられる手すり１０２に装着された圧力検出手段１１が、ベッドの手すり１０２に加える圧力を検出圧力１として検出する。圧力検出手順では、例えば圧力検出部２５が、鉛直方向、ベッドの長軸方向、又はベッドの短軸方向の少なくともいずれかの方向への圧力を検出する。ベクトル合成部２６は、圧力検出部２５の検出した圧力をベクトル合成し、検出圧力１として出力する。
【００８３】
平均値算出手順では、平均値算出手段１３が、前記圧力検出手順において検出した検出圧力１の単位時間当たりの平均値を算出する。平均値算出手段１３は、計算した平均値を検出圧力１として離床判定手段１２へ出力する。圧力検出手段１１が方向ごとに検出圧力１を出力するとき、平均値算出手段１３は、例えば方向ごとに平均値を算出する。単位時間当たりの平均値を用いて離床前動作を判定し、継続的な圧力が手すりに加わったときに離床前動作と判定することができる。これにより、離床前動作とは異なる突発的な圧力を離床前動作と誤判定することを防ぐことができる。
【００８４】
なお、平均値算出手順は、最大値算出手段が、前記圧力検出手順において検出した検出圧力１の単位時間当たりの最大値を算出する最大値算出手順であってもよい。この場合、離床判定手順では、最大値算出手順において算出した最大値が予め定められた離床基準圧力よりも大きいとき、離床判定手段１２が離床前動作と判定する。
【００８５】
また、平均値算出手順は、最小値算出手段が、前記圧力検出手順において検出した検出圧力１の単位時間当たりの最小値を算出する最小値算出手順であってもよい。この場合、離床判定手順では、最小値算出手順において算出した最小値が予め定められた離床基準圧力よりも小さいとき、離床判定手段１２が離床前動作と判定する。
【００８６】
離床判定手順では、圧力検出手順において検出した検出圧力１が予め定められた離床基準圧力よりも大きいとき、離床判定手段１２が、離床前動作と判定する。例えば、検出圧力１が方向ごとに検出される場合、離床判定手段１２は方向ごとに離床前動作を判定する。検出圧力１がベクトル合成されて検出される場合、ベクトル合成された検出圧力１について離床前動作を判定する。離床基準圧力は、閾値として予め定められた圧力であり、前述の離床判定手段１２で説明したとおりである。
【００８７】
離床判定手順の前に平均値算出手順を有するときは、平均値算出手順において算出した平均値が予め定められた離床基準圧力よりも大きいとき、離床判定手順において、離床判定手段１２が離床前動作と判定する。
【００８８】
分散算出手順では、分散算出手段１５が、前記圧力検出手順において検出する第１所定時間内での検出圧力１の分散を第２所定時間ごとに算出する。第１所定時間及び第２所定時間は、前述の分散算出手段１５において説明したとおりである。なお、算出する分散は、標準偏差としてもよい。手すりへの圧力が人間によるものであれば検出圧力１は常時変動する。検出圧力１の分散を用いて、手すりに加わる圧力が人間によるものであるのか、或いは、物によるものであるのか、を判定することができる。
【００８９】
分散判定手順では、前記分散算出手順において算出した分散が予め定められた静止基準分散よりも小さいとき、分散判定手段１６が、静止状態と判定する。静止基準分散は、閾値として予め定められた圧力であり、前述の分散判定手段１６において説明したとおりである。なお、分散算出手段１５が標準偏差を算出する場合は、静止基準分散の平方根で判定すればよい。検出圧力１の分散が静止基準分散よりも小さいことを判定する結果、検出圧力１が人間によるものではなく、物によるものであることを判定することができる。
【００９０】
分散基準圧力設定手順では、前記分散判定手順において分散判定手段１６が静止状態と判定したとき、分散基準圧力設定手段１７が、検出圧力１を加算した離床基準圧力３を前記離床基準圧力として設定する。分散基準圧力設定手順の後、離床判定手順では、新たな離床基準圧力３を用いて離床前動作を判定する。検出圧力１を加算する離床基準圧力は、予め定められている閾値である。離床基準圧力は、分散基準圧力設定手段１７に記憶されているものでもよいし、分散判定手段１６からの入力により分散基準圧力設定手段１７が離床判定手段１２から読み出すものでもよい。離床判定手段は、物による検出圧力１を加算した離床基準圧力を用いて判定するので、静止状態からさらに予め定められている離床基準圧力を手すりに加えたときを離床前動作と判定することができる。これにより、離床前動作を除く原因で加わっているベッドの手すりへの圧力を排除し、適正な閾値によって被介護者の離床前動作を判定することができる。したがって、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。
【００９１】
分散算出手順は、偏差算出手段が、前記圧力検出手順において検出する第１所定時間内での検出圧力の偏差を第２所定時間ごとに算出する偏差算出手順としてもよい。この場合、分散判定手順は、前記偏差算出手順において算出した偏差が予め定められた静止基準偏差よりも小さいとき、偏差判定手段が、静止状態と判定する偏差判定手順となる。また、分散基準圧力設定手順は、前記偏差判定手順において前記偏差判定手段が静止状態と判定したとき、偏差基準圧力設定手段が、検出圧力を加算した離床基準圧力を前記離床基準圧力として設定する偏差基準圧力設定手順となる。第１所定時間及び第２所定時間は、前述の分散算出手段１５のものと同様の時間とすることができる。静止基準偏差は、閾値として予め定められた偏差であり、前述の偏差算出手段で説明したものと同様のものとすることができる。検出圧力の偏差が第１所定時間内で静止基準偏差よりも小さいことを判定する結果、離床前動作以外の原因によりベッドの手すりに力が加わっていることを判定することができる。このときを静止状態とし、このときに検出された検出圧力を離床基準圧力に加算することで、離床判定手段は、静止状態を基準にして被介護者が離床前動作を行なったか否かを判定することができる。これにより、離床前動作の誤判定を防ぐことができる。さらに、静止状態の判定に偏差を用いるので、検出圧力の大きさに応じて異なる判定基準を設けることができる。
【００９２】
離床前動作検出装置９１の動作について説明する。運動検出手段１９は運動を検出する。運動検出手段１９が運動を検出したとき、圧力検出手段１１は検出圧力１を検出する。平均値算出手段１３は、検出圧力１の単位時間当たりの平均値を算出し、算出した平均値２を離床判定手段１２へ出力する。
【００９３】
分散算出手段１５は、圧力検出手段１１が検出圧力１の検出を開始した後、第２所定時間の経過の後に、第１所定時間内での検出圧力１の分散を算出する。分散判定手段１６は、分散算出手段１５の算出した分散が予め定められた静止基準分散よりも小さいとき、静止状態と判定し、分散基準圧力設定手段１７へ信号を出力する。分散基準圧力設定手段１７は、分散判定手段１６から信号が入力されたとき、予め記憶している離床基準圧力に検出圧力１を加算して新たな離床基準圧力３を算出し、離床判定手段１２に記憶されている離床基準圧力を新たな離床基準圧力３に更新する。
【００９４】
離床判定手段１２は、検出圧力１が新たに設定された離床基準圧力３よりも大きいときに離床前動作と判定し、アラーム出力手段１４へ信号４を出力する。
【００９５】
なお、上記において、離床前動作検出装置９１は、離床判定手段１２、平均値算出手段１３、アラーム出力手段１４、分散算出手段１５、分散判定手段１６、分散基準圧力設定手段１７、寝返り判定手段１８、運動検出手段１９を含む例について説明したが、これに限定するものではない。例えば、圧力検出手段１１のみで構成することもできる。また、圧力検出手段１１と、離床判定手段１２とで構成してもよい。また、圧力検出手段１１と、離床判定手段１２と、平均値算出手段１３とで構成してもよい。また、圧力検出手段１１と、離床判定手段１２と、分散算出手段１５、分散判定手段１６、分散基準圧力設定手段１７とで構成してもよい。また、圧力検出手段１１と、離床判定手段１２と、平均値算出手段１３と、分散算出手段１５、分散判定手段１６、分散基準圧力設定手段１７とで構成してもよい。また、これらにさらにアラーム出力手段１４を設けた構成としてもよい。また、これらにさらに寝返り判定手段１８を設けた構成としてもよい。また、これらにさらに運動検出手段１９を設けた構成としてもよい。
【００９６】
また、前述の離床前動作検出装置９１としてコンピュータを機能させるための離床前動作検出プログラムも実施形態の１つとして例示することができる。例えば、圧力検出手段１１及び離床判定手段１２として機能させるための離床前動作検出プログラムである。この場合、離床前動作検出プログラムは、圧力検出手順及び離床判定手順を実行させる。同様に、離床前動作検出プログラムは、圧力検出手段１１、離床判定手段１２及び平均値算出手段１３として機能させるためのプログラムであってもよい。また、離床前動作検出プログラムは、圧力検出手段１１と、離床判定手段１２と、分散算出手段１５、分散判定手段１６、分散基準圧力設定手段１７として機能させるためのプログラムであってもよい。また、離床前動作検出プログラムは、圧力検出手段１１と、離床判定手段１２と、平均値算出手段１３と、分散算出手段１５、分散判定手段１６、分散基準圧力設定手段１７として機能させるためのプログラムであってもよい。離床前動作検出プログラムは、さらにアラーム出力手段１４として機能させるためのプログラムであってもよい。離床前動作検出プログラムは、さらに寝返り判定手段１８として機能させるためのプログラムであってもよい。離床前動作検出プログラムは、さらに運動検出手段１９として機能させるためのプログラムであってもよい。なお、離床前動作検出プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されていてもよい。
【００９７】
以上説明したように、図２に示す離床前動作検出装置９１は、ベッドの端部に設けられたベッドの手すりとベッドとの接合部分に加わる圧力を検出することによって、被介護者がベッドの手すりに力を加えたことを判定し、離床前動作を検出する。上体を起こす際に加わる圧力は寝返りに比べて大きいので、寝返りと離床前動作とを区別することができる。また、上体を起こす際に加わる力の大きさで判定するので、動作の速度が変化しても離床前動作を検出することができる。したがって、寝返りと離床前動作とを区別することができ、かつ、離床前動作の速度が変化しても離床前動作を検出することのできる離床前動作検出装置及び離床前動作検出方法が提供できる。さらに、被介護者に非接触で離床前動作を検出できるので、衛生的である。
【００９８】
（実施形態２）
図４は、実施形態２に係る離床前動作検出システムの構成の一例を示すブロック図である。実施形態２に係る離床前動作検出システム９５は、離床前動作検出装置９２ａと、離床前動作検出装置９２ｂと、離床前動作と判定した離床判定手段が１のみであるときにアラーム信号５を出力する比較アラーム出力手段２１と、運動検出手段１９と、を有する。離床前動作検出装置９２ａは、圧力検出手段１１ａと、離床判定手段１２ａと、平均値算出手段１３ａと、分散算出手段１５ａと、分散判定手段１６ａと、分散基準圧力設定手段１７ａと、を含む。離床前動作検出装置９２ｂは、圧力検出手段１１ｂと、離床判定手段１２ｂと、平均値算出手段１３ｂと、分散算出手段１５ｂと、分散判定手段１６ｂと、分散基準圧力設定手段１７ｂと、を含む。
【００９９】
圧力検出手段１１ａ、１１ｂ、離床判定手段１２ａ、１２ｂ、平均値算出手段１３ａ、１３ｂ、分散算出手段１５ａ、１５ｂ、分散判定手段１６ａ、１６ｂ、分散基準圧力設定手段１７ａ、１７ｂ、運動検出手段１９は、前述の実施形態１で説明した圧力検出手段１１、離床判定手段１２、平均値算出手段１３、分散算出手段１５、分散判定手段１６、分散基準圧力設定手段１７、運動検出手段１９と同様のものを用いることができる。
【０１００】
比較アラーム出力手段２１は、離床前動作と判定した離床判定手段が１のみであるときにアラーム信号５を出力するものである。例えば、２の入力端子を有し、端子のいずれかのみから入力されたときにアラーム信号５を出力するものである。また、２の異なる信号のうち、１の信号のみが入力されたときにアラーム信号５を出力するものでもよい。比較アラーム出力手段２１は、前述の実施形態１で説明したアラーム出力手段１４と同様のものを用いることができる。
【０１０１】
離床前動作検出システム９５の動作について説明する。離床前動作検出装置９２ａと離床前動作検出装置９２ｂはベッドの短軸方向の両端に対峙して配置される。運動検出手段１９は運動を検出する。離床前動作検出装置９２ａは、運動検出手段１９が運動を検出したとき、圧力検出手段１１ａが検出圧力１ａを検出し、離床判定手段１２ａが離床前動作と判定したとき、信号４ａを比較アラーム出力手段２１へ出力する。離床前動作検出装置９２ｂは、運動検出手段１９が運動を検出したとき、圧力検出手段１１ｂが検出圧力１ｂを検出し、離床判定手段１２ｂが離床前動作と判定したとき、信号４ｂを比較アラーム出力手段２１へ出力する。比較アラーム出力手段２１は、離床前動作と判定した離床判定手段が１のみであるとき、例えば、信号４ａのみが入力されたとき、アラーム信号５を出力する。
【０１０２】
なお、離床前動作検出装置９２ａは、平均値算出手段１３ａ、分散算出手段１５ａ、分散判定手段１６ａ、分散基準圧力設定手段１７ａ、を含む例について説明したが、これに限定するものではない。例えば、これらを含まなくてもよい。また、平均値算出手段１３ａのみを含んでもよい。また、分散算出手段１５ａ、分散判定手段１６ａ及び分散基準圧力設定手段１７ａのみを含んでもよい。また、寝返り判定手段を含んでいてもよい。離床前動作検出装置９２ｂについても同様である。さらに、離床前動作検出装置９２ａと離床前動作検出装置９２ｂの構成が異なっていてもよい。
【０１０３】
また、離床前動作検出システム９５は、離床前動作検出装置を２個備える例について説明したが、これに限定されない。例えば、３以上であってもよい。また、離床前動作検出システム９５は、運動検出手段１９を含む例について説明したが、これを含まなくてもよい。
【０１０４】
また、前述の離床前動作検出装置９５としてコンピュータを機能させるための離床前動作検出プログラムも実施形態の１つとして例示することができる。例えば、離床前動作検出プログラムは、離床前動作検出装置９２ａ、離床前動作検出装置９２ｂ及び比較アラーム出力手段２１として機能させるためのプログラムである。なお、離床前動作検出プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されていてもよい。
【０１０５】
以上説明したように、離床前動作検出システム９５は、前述の実施形態１で説明した離床前動作検出装置を少なくとも２個備え、１のみの離床判定手段１２が離床前動作と判定するときにアラーム信号５を出力する比較アラーム出力手段２１を設けている。これにより、１のみの手すりに離床基準圧力よりも大きな圧力が加わったときにアラーム信号５を出力する。ベッドの手すりにはテーブルが配置されることがあり、このときは同時に２以上の手すりに圧力が加わる。一方、被介護者が離床前動作を行なうとき、１のみの手すりに圧力が加わることが多い。離床前動作検出システム９５の構成であれば、複数の手すりに同時に圧力が印加されたときを離床前動作と判定しないので、手すりに設置されたテーブルが原因となって加わった手すりへの力を離床前動作として判定することを防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、上体を起こすという離床前動作を検出するので、幼児の起床を通知する用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】ベッドの模式図である。
【図２】実施形態１に係る離床前動作検出装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】圧力検出手段の一例を示す模式図である。
【図４】実施形態２に係る離床前動作検出装置の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  検出圧力
２  検出圧力の平均値
３  離床基準圧力 
４  離床判定手段からの出力信号
５  アラーム信号
１１  圧力検出手段
１２  離床判定手段
１３  平均値算出手段
１４  アラーム出力手段
１５  分散算出手段
１６  分散判定手段
１７  分散基準圧力設定手段
１８  寝返り判定手段
１９  運動検出手段
２１  比較アラーム出力手段
２５、３１、３２、３３  圧力検出部
２６  ベクトル合成部
３４  支持体
９１、９２  離床前動作検出装置
９５  離床前動作検出システム
１０１  ベッド
１０２  手すり
１０３  ベッドと手すりの接合部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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