(57)【要約】  調節可能な高さのベッドに対する制御システムが提供され、前記調節可能な高さのベッドは、上げられた位置及び下げられた位置を持ち、前記制御システムは、前記調節可能な高さのベッドに配置されたセンサから信号を受信する入力部と、前記ベッドに対するユーザのステータスを決定するように前記受信された信号を処理し、前記決定されたステータスに基づいて前記ベッドを前記上げられた位置又は前記下げられた位置に調節する制御信号を生成するプロセッサとを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上げられた位置及び下げられた位置を持つ調節可能な高さのベッドに対する制御システムにおいて、
前記調節可能な高さのベッドに配置されたセンサから信号を受信する入力部と、
前記ベッドに対するユーザのステータスを決定するように前記受信された信号を処理し、前記決定されたステータスに基づいて前記ベッドを前記上げられた位置又は前記下げられた位置に調節する制御信号を生成するプロセッサと、
を有する制御システム。
【請求項２】
前記プロセッサが、前記ステータスを、前記ユーザが前記ベッドから出た若しくは出ようとしている、又は前記ベッドの縁に座っているステータスであると決定する場合、前記プロセッサは、前記ベッドを前記上げられた位置に調節する、又は前記ベッドが既に前記上げられた位置にある場合に前記ベッドを前記上げられた位置に維持する制御信号を生成する、請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記受信された信号の振幅が振幅閾値より下である場合に、前記ユーザが前記ベッドから出た若しくは出ようとしている、又は前記ベッドの縁に座っていると決定する、請求項２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記プロセッサが、前記ステータスを、前記ユーザが前記ベッド上で横たわっているステータスであると決定する場合、前記プロセッサは、前記ベッドを前記下げられた位置に調節する、又は前記ベッドが既に前記下げられた位置にある場合に前記ベッドを前記下げられた位置に維持する制御信号を生成する、請求項１、２又は３に記載の制御システム。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記受信された信号が前記振幅閾値より上であり、前記受信された信号の分散が分散閾値より下である場合に、前記ユーザが前記ベッドに横たわっていると決定する、請求項４に記載の制御システム。
【請求項６】
ユーザ入力に応答して前記ベッドを前記上げられた位置又は前記下げられた位置に調節する制御信号を前記プロセッサに生成させるユーザ操作可能制御部を有する、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項７】
調節可能な高さのベッドにおいて、
ベッド又はマットレス部分と、
前記ベッド又はマットレス部分に関連付けられたセンサと、
前記ベッド又はマットレス部分の高さを上げられた位置又は下げられた位置に調節する調節可能な高さメカニズムと、
前記センサ及び前記調節可能な高さメカニズムに結合され、前記調節可能な高さメカニズムに対する制御信号を生成する、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の制御システムと、
を有する調節可能な高さのベッド。
【請求項８】
上げられた位置及び下げられた位置を持つ調節可能な高さのベッドを動作する方法において、
前記調節可能な高さのベッドに配置されたセンサから信号を受信するステップと、
前記ベッドに対するユーザのステータスを決定するように前記受信された信号を処理するステップと、
前記決定されたステータスに基づいて前記ベッドを前記上げられた位置又は前記下げられた位置に調節するステップと、
を有する方法。
【請求項９】
前記ステータスが、前記ユーザが前記ベッドから出た若しくは出ようとしている又は前記ベッドの縁に座っているステータスであることが決定される場合、前記調節するステップが、
前記ベッドを前記上げられた位置に調節する又は前記ベッドが既に前記上げられた位置にある場合に前記ベッドを前記上げられた位置に維持するステップ、
を有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記処理するステップは、前記受信された信号の振幅が振幅閾値より下である場合に、前記ユーザが前記ベッドから出た若しくは出ようとしている又は前記ベッドの縁に座っていることを決定する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ステータスが、前記ユーザが前記ベッドに横たわっているステータスであることが決定される場合、前記調節するステップが、
前記ベッドを前記下げられた位置に調節する又は前記ベッドが既に前記下げられた位置にある場合に前記ベッドを前記下げられた位置に維持するステップ、
を有する、請求項８、９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記処理するステップは、前記受信された信号の振幅が前記振幅閾値より上であり、前記受信された信号の分散が分散閾値より下である場合に、前記ユーザが前記ベッドに横たわっていると決定する、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベッドの高さを調節するシステム及び方法に関し、特にベッドを使用する人に対する怪我のリスクを低減するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
夜間に人々が落下することを防ぐことは、高齢者介護の主要な問題の１つである。高齢者による落下の多数が、寝室で生じ、特にベッドに入る又は出るときに生じることがわかっている。
【０００３】
この問題に取り組む２つの方法は、落下しがちな患者のベッドがベッドレールを備えること、又は患者がベッドに拘束されることである。しかしながら、これらの方策の両方は、大きな不利点を持ち、特に、認知症の患者は、しばしば、ベッドレールを越えてベッドから出ようと試みる可能性があり、これは、更に深刻な落下を引き起こす可能性があり、拘束は、患者が攻撃的になる原因になる可能性があり、拘束は、患者の血縁者に委ねられない。
【０００４】
夜間の落下を低減する、より受け入れられる方法は、患者が床の極めて近くで眠るように患者がベッド内にいる場合に下げられることができるベッドを提供することである。このように、患者が落下する距離が減少され、深刻な怪我のリスクは、これにより低減される。
【０００５】
もちろん、これらのベッドの問題は、下げられた位置にある場合に患者がベッドから出ることが難しいことである。この理由のため、調節可能な高さのベッドは、通常は、関連した制御ユニットを使用して電子的にリフトされることができる。これらの制御ユニットは、手の感度若しくは柔軟性が低減している又は視覚が制限された高齢患者にとって扱うのが難しい可能性がある。更に、認知症の患者は、しばしば、電子装置を扱う及び操作することが難しい可能性がある。
【０００６】
したがって、これは、ベッドが下げられた位置にある場合に患者が時々起きようと試みる可能性があり、これが、更に難しく、付加的な落下を引き起こす可能性さえあることを意味する。更に、起きる前に十分な高さまでベッドを調節した患者は、ベッドに戻る場合にベッドを安全な位置に戻すように下げないかもしれない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、従来の高さ調節可能なベッドの問題を克服することができるシステム及び方法に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によると、調節可能な高さのベッドに対する制御システムが提供され、前記調節可能な高さのベッドは、上げられた位置及び下げられた位置を持ち、前記制御システムは、前記調節可能な高さのベッド内に配置されたセンサからの信号を受信する入力部と、前記ベッドに対するユーザのステータスを決定するように前記受信された信号を処理し、前記決定されたステータスに基づいて前記上げられた位置又は前記下げられた位置に前記ベッドを調節する制御信号を生成するプロセッサとを有する。
【０００９】
第２の態様によると、調節可能な高さのベッドが提供され、前記調節可能な高さのベッドは、ベッド又はマットレス部分と、前記ベッド又はマットレス部分に関連付けられたセンサと、前記ベッド又はマットレス部分の高さを前記上げられた位置又は前記下げられた位置に調節する調節可能な高さメカニズムと、前記センサ及び前記調節可能な高さメカニズムに結合された上記の制御システムとを有し、前記制御システムは、前記調節可能な高さメカニズムに対する制御信号を生成する。
【００１０】
第３の態様によると、調節可能な高さのベッドを動作する方法が提供され、前記調節可能な高さのベッドが、上げられた位置及び下げられた位置を持ち、前記方法は、前記調節可能な高さのベッド内に配置されたセンサからの信号を受信するステップと、前記ベッドに対するユーザのステータスを決定するように前記受信された信号を処理するステップと、前記決定されたステータスに基づいて前記ベッドを前記上げられた位置又は前記下げられた位置に調節するステップとを有する。
【００１１】
本発明の典型的な実施例は、ここで、以下の図面を参照して、例としてのみ、記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による高さ調節可能ベッド及び制御システムのブロック図である。
【図２】制御システムのブロック図である。
【図３】圧力センサからの信号の典型的なセットを示すグラフである。
【図４】図３の信号の典型的なセットの分散を示すグラフである。
【図５】本発明によるアルゴリズムのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明による典型的な調節可能な高さのベッド２及び制御システム４を示す。調節可能な高さのベッド２は、ユーザが座る又は横たわることができるベッド又はマットレス部分６と、基部８と、ベッド又はマットレス部分６の高さを調節する調節可能な高さメカニズム１０とを持つ。
【００１４】
調節可能な高さメカニズム１０は、ユーザがベッド２から降りることが容易である少なくとも上げられた位置と、ベッド２から転がり落ちる場合にユーザが怪我をするリスクが低減される下げられた位置との間でベッド又はマットレス部分６の高さを調節する。前記上げられた位置と前記下げられた位置との間の高さの差は、０．５ｍないし１ｍのオーダであることができる。
【００１５】
好適な実施例において、ベッド２は、特定のユーザによる使用に対して設定されることができる。特に、前記上げられた及び下げられた位置の各々における床の上のベッド又はマットレス部分６の特定の高さは、異なるユーザに対して調節されることができる。例えば、前記上げられた位置は、背の低い人より背の高い人に対して高くセットされることができる。特定のユーザに対するこの設定は、前記調節可能な高さメカニズムの適切な制御により達成されることができる。
【００１６】
制御システム４は、調節可能な高さメカニズム１０に結合され、その動作を制御する。
【００１７】
センサ１２は、ベッド又はマットレス部分６の内又は上に設けられ、ユーザによりベッド又はマットレス部分６にかけられた力又は圧力を感知する。センサ１２からの信号は、制御システム４に提供される。好ましくは、センサ１２は、前記ユーザが適切にベッド又はマットレス部分６に横たわる場合に前記ユーザの胸部の下に配置されるようにベッド又はマットレス部分の内又は上に配置される。
【００１８】
センサ１２は、前記ユーザによりベッド又はマットレス部分６にかけられた力を測定する力センサ、前記ユーザによりベッド又はマットレス部分６にかけられた圧力を測定する圧力センサ、又は前記ユーザにより引き起こされたベッド又はマットレス部分６における歪を測定する歪みゲージであることができる。後者の実施例において、前記歪みゲージから測定値は、前記ユーザによりベッド又はマットレス部分６にかけられている圧力を決定するのに使用される。好適な実施例において、センサ１２は、圧電スイッチ、圧電ホイル、エレクトレットホイル又は歪みゲージから選択される。当業者は、代替的なタイプのセンサが本発明による方法を実行するのに使用されることができると理解する。
【００１９】
本発明によると、制御システム４は、前記ベッドに対する前記ユーザのステータス（すなわち、前記ユーザが横たわって眠っている、ベッド２の縁に座っている、ベッド２に入る若しくは出る、又はベッド２の外である）を決定するようにセンサ１２からの信号を処理し、前記ユーザが落下するリスク及び／又は落下中に前記ユーザが怪我をするリスクを低減するようにベッド２の高さを調節する。
【００２０】
特に、前記ユーザがベッド２に入っており、ベッド２において横たわっている（眠っているか起きているかにかかわらず）ことが決定される場合、前記ユーザがベッド２から転がり出る場合に怪我をするリスクが低減されるように、ベッド２の高さは下げられる。更に、前記ユーザが、前記ベッドの縁に座っていることが決定される（前記ユーザがベッド２から出る信頼できる予測判断材料として見られることができる）場合、前記ユーザは、ベッド２から出て、ベッド２の高さは、前記ユーザが立ち上がることが容易であるように上げられ、これにより前記ユーザが落下するリスクを低減する。
【００２１】
制御システム４は、好ましくは、前記ユーザが実際にベッド２から出る前にベッド２が安全な高さまで上げられることができるように十分に早く前記ユーザがベッド２から出ようとしていることを予測又は検出する。加えて、制御システム４は、好ましくは、ベッド２が下げられている間に前記ユーザがベッド２から落ちるリスクを低減するために、ベッド２を下げる前に前記ユーザが安全に横たわっていることを決定する。
【００２２】
ベッド２の高さ調節は、制御システム４の制御の下で自動的に実行され、ユーザ又は介護者の相互作用は必要とされない。
【００２３】
図２は、制御システム４をより詳細に示す。制御システム４は、センサ１２から信号を受信する入力部１４と、入力部１４に結合され、ベッド２に対するユーザのステータスを決定するように前記受信された信号を処理するプロセッサ１６とを有する。
【００２４】
プロセッサ１６は、出力部１８に結合され、出力部１８を介して、調節可能な高さメカニズム１０を制御する信号が送信される。
【００２５】
制御システム４は、センサ１２からの信号を処理し、調節可能な高さメカニズム１０に対する制御信号を生成するのに使用されるアルゴリズムに対する命令を記憶するメモリ２０を有する。
【００２６】
一部の実施例において、制御システム４は、ユーザ操作可能な高さ制御部２２をも含むことができる。この制御部２２は、前記ユーザ又は介護者がベッド又はマットレス部分６の高さの調節を手動で制御する（又は本発明によるアルゴリズムによりセットされたベッドの高さを無効にする）ことを可能にする。
【００２７】
制御システム４は、調節可能な高さのベッド２と同一場所に配置されるものとして図示されているが、制御システム４が、ベッド２から遠隔に配置されることができると理解され、これは、センサ１２からの信号が処理のために制御システム４に送信され、ベッド２の高さを制御する信号が調節可能な高さメカニズム１０に送信し戻されることを意味する。
【００２８】
プロセッサ１６により実行されるアルゴリズムは、より詳細にここに記載される。
【００２９】
図３は、圧力センサ１２から受信された信号の典型的なセットを示す。前記信号の典型的なセットは、前記ユーザ及びベッド２の様々な異なる状態を表す。図４は、図３に示される信号の分散を示すグラフである。
【００３０】
セグメントＩにおいて、ベッド２は空いており、すなわち前記ユーザはベッド２の外であり、これは、小さい（＜−１５００）信号振幅により表され、センサ１２が比較的緩和しており、前記マットレスの重量からかけられた圧力のみを測定する。
【００３１】
セグメントＩＩの間、前記ユーザは、ベッド２の縁に座っており、横たわる用意をする。前記ユーザの重心は、（前記ユーザが横たわる場合に前記ユーザの胸部が配置される点の周りのベッド又はマットレス部分６の真ん中に配置される）センサ１２から離れており、これは、付加的な圧力がほとんど検出されないことを意味する。
【００３２】
セグメントＩＩＩは、前記ユーザが横たわる場合に記録される信号を示す。横たわることは、（図４に示されるように）高い振幅及び比較的大きな分散を持つ信号を生じる。
【００３３】
セグメントＩＶにおいて、前記ユーザは、ベッド２に静かに横たわっている。このセグメントにおいて、前記ユーザの胸部は、センサ１２上に相当な付加的な圧力をかけており、これは、高い振幅の信号が記録されることを生じる。しかしながら、これらの信号の分散は、前記ユーザが移動していないので、小さい。
【００３４】
セグメントＶにおいて、前記ユーザは起き上がる。大きな高分散信号が、最初に現れ、これは、一度ユーザが、センサ１２が配置されるベッド２の領域から上半身をリフトすると、迅速に減衰する。閾値ａinより小さな振幅は、起き上がるプロセスがほとんど終了したことを示す。
【００３５】
セグメントＶＩの間、前記ユーザは、ベッド２の縁に座っている。セグメントＶＩＩにおいて、前記ユーザは、ベッド２から出て、前記信号は、ベッド２が空であることを示す。
【００３６】
図４は、プロセッサ１６により実行される前記アルゴリズム内のステップを示す。
【００３７】
前記アルゴリズムは、時間ｔ＝ｔstartにステップ１０１において開始する。
【００３８】
ステップ１０３において、ベッド２の高さステータス（すなわち、ベッド２が前記上げられた位置にあるのか又は前記下げられた位置にあるのか）が決定される。この決定は、調節可能な高さメカニズム１０のステータスを検査することにより、又はメモリ２０からベッド２のステータスを読み取ることにより行われることができる。
【００３９】
ステップ１０５において、センサ１２からの次のサンプル又は信号が読み取られる。
【００４０】
ステップ１０７において、サンプルａは、振幅閾値ａinと比較される。ａが閾値ａinより小さい場合、プロセスは、ステップ１０９に移動する。
【００４１】
信号ａの振幅が前記閾値より低いので、これは、前記ベッドが空であるか、又は前記ユーザが前記ベッドの縁に座っていることを示し、前記ベッドは、前記上げられた位置にあるべきである。したがって、ステップ１０９において、ベッド２のステータスが"高"である場合、ベッド２は、前記上げられた位置のままであり、この方法は、次のサンプルａが読み取られるステップ１０５に戻る。しかしながら、ステップ１０９において、ベッド２のステータスが"低"である（すなわち、前記下げられた位置にある）場合、前記プロセスは、ステップ１１１に移動し、ベッド２が上げられ、前記ベッドのステータスが"高"にセットされる。
【００４２】
前記方法は、次いで、次のサンプル又は信号ａがセンサ１２から読み取られるステップ１０５に戻る。
【００４３】
ステップ１０７に戻って、信号ａの振幅が閾値ａinより大きい場合、前記方法は、前記信号の分散ｖａｒが分散閾値ｖａｒinと比較されるステップ１１３に移動する。
【００４４】
前記分散が前記分散閾値より大きい場合、前記方法は、ステップ１０５に戻り、次のサンプルａが読み取られる。この場合、前記ユーザは、前記ベッド上にいるが、横たわる、起き上がる又は寝返りを打つプロセスのいずれかである（図３のセグメントＩＩＩ及びＶＩに示される）。したがって、前記ベッドの高さの調節は、前記ユーザが落下するリスクを増大する可能性があるので、避けられるべきである。
【００４５】
前記分散が前記分散閾値より小さい場合、前記方法は、ベッド２の高さステータスが検査されるステップ１１５に移動する。
【００４６】
信号ａの振幅が前記閾値より上であり、前記分散が前記分散閾値より下であるので、これは、前記ユーザが前記ベッドに静かに横たわっていることを示し、前記ベッドは、前記下げられた位置にあるべきである。したがって、前記ベッドステータスが"高"である場合、前記ベッドは下げられ、前記ベッドのステータスは、"低"にセットされる。前記方法は、次いで、ステップ１０５に戻り、次のサンプルａが読み取られる。ステップ１１５において、前記ベッドステータスが"低"である場合、前記方法は、ステップ１０５に戻り、次のサンプルａが読み取られる。
【００４７】
上記のように、制御システム４は、ベッド２に一体化されることができ、又はベッド２とは別個であることができる。一部の実施例において、制御システム４は、ベッド２の既存の電子装置（例えば、ベッド２の高さの調節を制御する電子装置）に一体化されることができる。
【００４８】
更に、一部の高さ調節可能ベッド２が、椅子のような形状に電子的に調節されることもできる。この場合、ベッド２が前記上げられた位置に移動される場合に、ベッド２が前記椅子のような形状に変化し、逆も同様であるように構成されるように、本発明によるアルゴリズムが適合されることが可能である。
【００４９】
加えて、上記の典型的な実施例が、単一のセンサ１２のみを使用しているが、１より多いセンサ１２を使用することが可能であると理解される。
【００５０】
したがって、ベッドに対するユーザのステータスによって前記ベッドの高さを自動的に調節する高さ調節可能ベッドに対する制御システムが提供される。前記ベッドは、前記ユーザが前記ベッドに入る又は出ることが決定される場合に上げられた位置に調節されることができ、又は前記ユーザが前記ベッドに横たわっていることが決定される場合に下げられた位置に調節されることができる。このように、落下のリスク及び落下中に受ける怪我のリスクは、低減されることができる。
【００５１】
本発明は、図面及び先行する記載に詳細に図示及び説明されているが、このような図示及び説明は、説明的又は典型的であり、限定的ではないと見なされるべきであり、本発明は、開示された実施例に限定されない。
【００５２】
前記開示された実施例に対する変形例は、図面、開示及び添付の請求項の検討から、請求された発明を実施する当業者により理解及び達成されることができる。請求項において、単語"有する"は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞"１つの"は、複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に記載された複数のアイテムの機能を満たしてもよい。特定の方策が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの方策の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。コンピュータプログラムは、光記憶媒体又は他のハードウェアと一緒に提供される又はその一部としての半導体媒体のような適切な媒体に記憶／分配されることができるが、インターネット又は他の有線又は無線電気通信システムのような他の形式で配信されることもできる。請求項内の参照符号は、範囲を限定すると解釈されるべきでない。
【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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【国際調査報告】
2012518456.tif 000008
2012518456.tif 000009