JP2009005961A - 起き上がり動作検出装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の一態様において、起き上がり動作検出装置は、ベッド1のマット1b上面と平行でかつベッド1上で寝ている人の体軸と平行な方向について、ベッド1上の空間の遮蔽物の有無を検出するセンサ2a〜2cを具備するセンサセット35と、センサ2a〜2cによる遮蔽物の有無の検出結果の状態変化に基づいて、ベッド1上の人の起き上がり動作を検出する検出手段5とを具備する。センサ2a,2bは、ベッド1上で人が寝た状態での体の最高地点より高く、ベッド1上で人が長座位になった場合の肩の高さよりも低い位置に設置される。センサ2cは、センサ2a〜2cが遮蔽物の有無を検出するセンサ検出方向と垂直でありベッド1のマット上面と平行な方向の位置が、センサ2a,2bの間であり、センサ2a,2bよりも高く、ベッド1上で人が長座位になった場合の頭の最高部よりも低い位置に設置される。
【選択図】 図1
Description
起き上がりを検出する装置の一例として、ヘッドボードに遮蔽物検出センサなどを取り付け、人体が起き上がったことを検出し、離床をアラームで知らせる装置がある。
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたもので、ベッドで寝ている人の起き上がり動作を高精度に検出する起き上がり動作検出装置を提供することを目的とする。
(第1の実施の形態)
本実施の形態においては、ベッド上の空間の遮蔽物の有無を検出する3つのセンサを一組のセンサセットとし、この一組のセンサセットの各センサによる遮蔽物の有無の検出結果の状態変化に基づいて、ベッドに寝ている人(被験者、患者、被介護者)の起き上がり動作を検出する装置について説明する。
図1は、本実施の形態に係る起き上がり動作検出装置の一例を示す構成図である。この図1は、ベッド1の幅方向の状態を例示している。
センサセット35のセンサ2cは、センサ2a〜2cが距離を測定するセンサ距離測定方向(センサ検出方向)とほぼ垂直でありベッド1のベッドマット1b上面とほぼ平行な方向(以下、幅方向という)が、センサ2a,2bの間に設置される。また、センサ2cは、センサ2a,2bよりも高い位置であり、ベッド1上で人が長座位(座った状態)になった場合の値の最高部よりも低い位置に設置される。
なお、以下の説明においては主にセンサセット35を用いる。ただし、他のセンサセット31〜34,36〜39も、センサセット35と同様に起き上がり動作の検出に用いられる。なお、センサセットの数としては1以上であればよい。
三角形の頂点に配置される上段の距離測定センサ2cは、三角形の底辺の両端部に配置された2つの距離測定センサ2a,2bよりも高い位置で、距離測定センサ2a,2bが反応した後にさらにベッド1に寝ていた人が起き上がり動作を続けた時に反応する高さに設置される。
検出部5は、センサセット31〜39ごとに、セット内の2つの下段の距離測定センサがほぼ同時に反応し、予め設定された反応遅れ時間(例えば、概ね500m秒〜2秒程度)内に、セット内の上段の距離測定センサが反応した場合に、ベッド1上の人の起き上がりを検出する。
これに対して、例えば、ベッド1に寝ている人が手を上げただけの場合には、幅方向においてある程度の間隔を空けて配置されている下段の距離測定センサ2a,2bがほぼ同時に反応する可能性は低く、さらに、下段の距離測定センサ2a,2bの双方が反応した後に、幅方向においてこの下段のセンサ2a,2bの間に設置されている上段の距離測定センサ2cが反応する可能性も低い。したがって、本実施の形態に係る起き上がり動作検出装置が、ベッド1に寝ている人が手を上げただけの場合を起き上がり動作と検出する可能性は極めて低い。
警報部6は、検出部5によってベッド1上の人の起き上がりが検出された場合に、警報やナースコールを発する。警報部6としては、スピーカ、警報表示器などを用いることができる。
三角形の底辺に位置する2個の距離測定センサ2a,2b間の距離d1は、ベッド1に寝ている人の上体部のうち頭部が上がったことを検出する場合には、このベッド1に寝ている人の頭部の幅の1/2以下となるように設置される。他方、距離d1は、頭部ではない上体部(例えば肩など)が上がったことを検出する場合には、この頭部ではない上体部の幅の1/2以下となるように設置される。
図3は、距離測定センサ2a〜2cの高さ方向の配置位置の一例を示す図である。この図3においては、ベッドを長さ方向の状態を例示している。この図3において、距離測定センサ2cは検出したい起き上がり動作における頭部を検出する高さに設置される。距離測定センサ2a,2bは、ベッドで上半身を起こした状態における肩より低い位置であり、ベッド1で人が寝ている状態における体の最も高い位置よりも高い位置に設置されている。
本実施の形態のように頭側にセンサセット35を配置した場合、ベッド1に寝ている人が起き上がり動作を行う前においては、各距離測定センサ2a〜2cは、各センサに対向しておりベッド1上の空間には存在していない物体(例えば壁やフットボードなど)までのかなり大きな距離を測定する。
その後、距離測定センサ2cの測定値(距離)が小さくなり、頭部が検出される。
測定値からセンサの反応の有無を検出するための検出パラメータ(例えば、変化があったと判断する場合に用いるしきい値など)は、各距離測定センサ2a〜2cの特性や設置状態によって変わる。
図5は、検出部5による起き上がり動作検出のための状態遷移の一例を示す図である。
この図5の状態遷移図においては、2つの下段の距離測定センサ2a,2bについて先に反応があり、その後遅れて上段の距離測定センサ2cに反応がある場合に、起き上がり動作が検出される。
マイクロコンピュータ11は、起き上がり検出機能を実現する。
なお、本実施の形態においては、ベッド1上の空間の遮断物の有無の検出するためのセンサとして、距離測定センサを用いた場合を例として説明している。しかしながら、距離測定センサに代えて、遮光センサ(カットセンサ)を頭側(例えばベッドボード側)と足側(例えばフットボード側)で対になるように配置し、光が遮られた場合に遮蔽物の存在を検出することもできる。
本実施の形態においては、上記第1の実施の形態の変形例について説明する。
本実施の形態において、検出部5は、複数のセンサセットのいずれかに属する3つの距離測定センサが同時期に反応している時間が、所定の時間(例えば1秒程度)継続された場合に、起き上がり動作を検出する。
例えば、ベッド1に寝ている人の上体部が図8のような状態となると、同じセンサセットに属する全ての距離測定センサP2,P3,P6が反応し、起き上がり動作が検出される。しかしながら、ベッド1に寝ている人の上体部が図9及び図10のような状態の場合には、センサセットに属する距離測定センサのすべてが反応する状態ではないので、起き上がり動作は検出されない。
例えば、距離測定センサ2a〜2cの測定方向は、ベッド1の長さ方向に常に平行でなければならないというものではなく、図12及び図13のように、センサの検出線がベッド1の長さ方向と平行ではなくてもよく、ベッド1のベッドマット1bの水平面と平行でなくてもよい。
Claims (7)
- ベッドのマット上面と平行な状態となりかつ前記ベッド上で寝ている人の体軸と平行な状態となる方向について、前記ベッド上の空間の遮蔽物の有無を検出する第1のセンサ、第2のセンサ、第3のセンサを具備するセンサセットと、
前記センサセットの前記第1のセンサ、前記第2のセンサ、前記第3のセンサによる遮蔽物の有無の検出結果の状態変化に基づいて、前記ベッド上の人の起き上がり動作を検出する検出手段と
を具備し、
前記センサセットの前記第1のセンサ及び前記第2のセンサは、前記ベッド上で前記人が寝た状態での体の最も高い地点より高く、前記ベッド上で前記人が長座位になった場合の肩の高さよりも低い位置に設置され、
前記センサセットの前記第3のセンサは、前記第1のセンサ乃至前記第3のセンサが遮蔽物の有無を検出するセンサ検出方向と垂直であり前記ベッドのマット上面と平行な方向の位置が、前記第1のセンサと前記第2のセンサとの間であり、前記第1のセンサ及び前記第2のセンサよりも高く、前記ベッド上で前記人が長座位になった場合の頭の最高部よりも低い位置に設置される
ことを特徴とする起き上がり動作検出装置。 - 請求項1記載の起き上がり動作検出装置において、
前記第1のセンサ、前記第2のセンサ、前記第3のセンサは距離センサであり、
前記検出手段は、前記第1のセンサ、前記第2のセンサ、前記第3のセンサの距離の測定値の状態変化に基づいて、前記ベッド上の人の起き上がり動作を検出する
ことを特徴とする起き上がり動作検出装置。 - 請求項1又は請求項2記載の起き上がり動作検出装置において、
前記検出手段は、前記第1のセンサ及び前記第2のセンサで遮蔽物が検出された後、予め決められた所定の反応遅れ時間内に、前記第3のセンサで遮蔽物が検出された場合に、前記ベッド上の人の起き上がり動作を検出することを特徴とする起き上がり動作検出装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の起き上がり動作検出装置において、
前記検出手段は、前記第1のセンサ、前記第2のセンサ、前記第3のセンサで遮蔽物が検出された状態が予め決められた所定の反応継続時間以上継続した場合に、前記ベッド上の人の起き上がり動作を検出することを特徴とする起き上がり動作検出装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の起き上がり動作検出装置において、
複数の前記センサセットを、前記センサ検出方向と垂直であり前記ベッドのマット上面と平行な方向に、繰り返し並べて設置し、
前記検出手段は、前記複数のセンサセットごとの前記第1のセンサ、前記第2のセンサ、前記第3のセンサによる遮蔽物の有無の検出結果の状態変化に基づいて、前記ベッド上の人の起き上がり動作を検出する
ことを特徴とする起き上がり動作検出装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の起き上がり動作検出装置において、
前記センサ検出方向と垂直であり前記ベッドのマット上面と平行な方向における前記第1センサと前記第2センサとの間の距離は、前記人の頭の幅の1/2以下であることを特徴とする起き上がり動作検出装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の起き上がり動作検出装置において、
前記センサ検出方向と垂直であり前記ベッドのマット上面と平行な方向における前記第1センサと前記第2センサとの間の距離は、前記人の肩幅の1/2以下であることを特徴とする起き上がり動作検出装置。
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