JP2011130827A - On-bed state determination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ベッドの寝床部上の人の在床状態を判定する在床状態判定装置に関する。 The present invention relates to an in-bed state determination device that determines a bed state of a person on a bed portion of a bed.
ベッドの頭側左部、頭側右部、足側左部、足側右部にそれぞれかかる荷重を、ベッドの四つの脚部に設けられた荷重検出手段により検出し、検出した値が被験者の特定の寝姿に対応する所定の判定式を満足するか判定し、所定の判定式を満足する場合には被験者の在床状況を報知するベッドの在床状況検出方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。 The load applied to each of the head left side, head right side, foot left side, and foot right side of the bed is detected by load detecting means provided on the four legs of the bed, and the detected value is determined by the subject. There is disclosed a bed presence detection method for determining whether a predetermined judgment formula corresponding to a specific sleeping posture is satisfied, and notifying the subject's presence when the predetermined judgment formula is satisfied (for example, , See Patent Document 1).
また、荷重信号を生成する荷重センサが寝床部を支持するフレームの四隅に備えられ、荷重センサの信号から寝床部上の利用者の体重と重心位置を演算し、利用者の体重が所定の体重閾値以下であるか、また、重心位置が寝床部の監視対象領域（例えば縁部）であるかを判定して警報を発する、離床予測・検知システムを備えた寝台装置が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。 In addition, load sensors that generate load signals are provided at the four corners of the frame that supports the bed, and the weight and center of gravity of the user on the bed are calculated from the signals of the load sensor. There is disclosed a bed apparatus equipped with a bed prediction / detection system that issues a warning by determining whether the position is below a threshold and whether the center of gravity position is a monitoring target area (for example, an edge) of the bed (for example, , See Patent Document 2).
しかしながら、特許文献１の在床状況検出方法では、被験者の在床位置がベッド寝床部の端部領域であることを検出するために、各荷重検出手段により検出された荷重の比を演算し、その比が所定の値以下である場合に被験者の在床位置がベッド寝床部の端部領域であると判定するため、ベッド寝床部の大小にかかわらず一定の比で端部領域が決まることになる。よって、寝床部の小さいベッドでは端部領域が小さく設定され、寝床部の大きなベッドでは大きく設定されることになるため、端部領域に存在する被験者がベッド寝床部端から転落等する可能性の度合いが寝床部の大小により相違し、正しい相関が得られないおそれがある。また、大きさの異なる寝床部へ適用する際に寝床部の大きさに応じて判定式の値を設定する場合、その設定の手間が生じる。また、脚部が寝床部端部の位置基準であるため、脚部の外側にベッド寝床部が延在する場合（ベッドの周縁より内側に脚部が配置される場合）には、例えば脚部を結ぶ直線上を縁部として端部領域が設定され、実際にはベッドの周縁から離れたベッド寝床部の内側に存在していたとしても、端部領域に存在すると報知される場合がある。 However, in the occupancy status detection method of Patent Document 1, in order to detect that the subject's occupancy position is the end region of the bed lie, the ratio of the load detected by each load detection means is calculated, When the ratio is less than or equal to a predetermined value, it is determined that the subject's occupancy position is the end region of the bed bed portion, so that the end region is determined by a constant ratio regardless of the size of the bed bed portion. Become. Therefore, the end area is set small in a bed with a small bed, and large in a bed with a large bed, so there is a possibility that a subject present in the end area falls from the bed bed end. The degree varies depending on the size of the bed, and there is a possibility that a correct correlation cannot be obtained. Moreover, when applying to the bed part with which a magnitude | size differs, when setting the value of a determination formula according to the magnitude | size of a bed part, the effort of the setting arises. Moreover, since the leg is the position reference of the end of the bed part, when the bed bed part extends outside the leg part (when the leg part is arranged inside the periphery of the bed), for example, the leg part An end region is set with the straight line connecting the edges as an edge, and even if the end region actually exists inside the bed bed portion away from the peripheral edge of the bed, it may be notified that it exists in the end region.
また、特許文献２の離床予測・検知システムを備えた寝台装置では、あらかじめ寝床部の大きさに応じて監視対象領域の設定を行う必要があり、大きさの異なる寝床部へ適用する際に設定の手間が生じる。 In addition, in the bed apparatus provided with the bed prediction / detection system of Patent Document 2, it is necessary to set the monitoring target area in advance according to the size of the bed part, which is set when applying to a bed part having a different size. The trouble of is generated.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、大きさの異なる寝床部に容易に適用でき、ベッドの支持部の外側に寝床部が延在する場合でも、ベッドの寝床部上の人の在床状態を正確に判定できる在床状態判定装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can be easily applied to bed parts of different sizes, and even when the bed part extends outside the bed support part, It is an object of the present invention to provide an in-situ state determination device that can accurately determine the in-situ state of a person.
本発明の第１の課題解決手段は、在床状態判定装置を寝床部と前記寝床部に設けられ床に対して前記寝床部を支持する三つ以上の支持部とを備えたベッドに設置し、在床状態判定装置は、前記支持部の少なくとも二つにかかる荷重を検出する荷重検出手段と、前記荷重検出手段の少なくとも一つに設けられ、他の支持部の少なくとも一つまでの支持部間距離を測定する支持部間距離測定手段と、前記荷重検出手段により検出された前記支持部にかかる荷重に基づいて、前記寝床部上の人の重心位置を演算する重心位置演算手段と、前記支持部間距離測定手段により測定された前記支持部間距離と前記重心位置演算手段により演算された前記寝床部上の人の重心位置とに基づいて前記寝床部上の人の状態を判定する状態判定手段と、を備えることである。 The first problem solving means of the present invention is to install a occupancy state determination device in a bed provided with a bed portion and three or more support portions that are provided on the bed portion and support the bed portion with respect to the floor. The occupancy state determination device includes: a load detection unit that detects a load applied to at least two of the support units; and a support unit that is provided in at least one of the load detection units and up to at least one of the other support units. A distance measurement means between the support parts for measuring the distance between the support parts, a center-of-gravity position calculation means for calculating the center-of-gravity position of the person on the bed based on the load applied to the support part detected by the load detection means, A state of determining the state of the person on the bed based on the distance between the support parts measured by the distance measurement means between the support parts and the position of the center of gravity of the person on the bed calculated by the gravity center position calculation means Determination means It is.
本発明の第２の課題解決手段は、前記荷重検出手段の少なくとも一つに設けられ、支持部−寝床部端間距離を測定する支持部−寝床部端間距離測定手段をさらに備え、前記状態判定手段は、前記支持部間距離測定手段により測定された前記支持部間距離と、前記支持部−寝床部端間距離測定手段により測定された前記支持部−寝床部端間距離と、前記重心位置演算手段により演算された前記寝床部上の人の重心位置と、に基づいて前記寝床部上の人の状態を判定することである。 The second problem-solving means of the present invention is further provided with at least one of the load detecting means, and further comprises a support-bed-end-edge distance measuring means for measuring a distance between the support-bed-end-edges, The determining means includes the distance between the support parts measured by the distance measurement means between the support parts, the distance between the support part and the bed part edge measured by the distance measurement means between the support parts and the bed part, and the center of gravity. And determining the state of the person on the bed based on the position of the center of gravity of the person on the bed calculated by the position calculation means.
本発明の第３の課題解決手段は、在床状態判定装置を寝床部と前記寝床部に設けられ床に対して前記寝床部を支持する三つ以上の支持部とを備えたベッドに設置し、在床状態判定装置は、前記支持部の少なくとも二つにかかる荷重を所定時間ごとに検出する荷重検出手段と、前記支持部の少なくとも一つに設けられ、他の支持部の少なくとも一つまでの支持部間距離を測定する支持部間距離測定手段と、前記荷重検出手段により前記所定時間ごとに検出された前記支持部の少なくとも二つにかかる荷重に基づいて前記寝床部上の人の前記所定時間ごとの重心位置を演算する重心位置演算手段と、前記重心位置演算手段により演算された前記寝床部上の人の前記所定時間ごとの重心位置に基づいて、前記ベッド上の人の重心位置の移動速度を演算する重心位置移動速度演算手段と、前記支持部間距離測定手段により測定された前記支持部間距離と、前記重心位置演算手段により演算された前記寝床部上の人の重心位置と、前記重心位置移動速度演算手段により演算された前記寝床部上の人の重心位置の移動速度とに基づいて、前記寝床部上の人の状態を判定する状態判定手段と、を備えることである。 According to a third problem solving means of the present invention, the occupancy state determination apparatus is installed in a bed provided with a bed portion and three or more support portions that are provided on the bed portion and support the bed portion with respect to the floor. The occupancy state determination device includes a load detection means for detecting a load applied to at least two of the support portions every predetermined time and at least one of the support portions up to at least one of the other support portions. The distance between the support portions of the person on the bed portion based on the load applied to at least two of the support portions detected every predetermined time by the load detection means. Based on the center-of-gravity position of the person on the bed calculated by the center-of-gravity position calculating means, the center-of-gravity position of the person on the bed calculated by the center-of-gravity position calculating means Play the moving speed of The center-of-gravity position moving speed calculating means, the distance between the support parts measured by the distance measurement means between the support parts, the center-of-gravity position of the person on the bed calculated by the center-of-gravity position calculation means, State determining means for determining the state of the person on the bed based on the moving speed of the center of gravity of the person on the bed calculated by the moving speed calculating means.
本発明の第４の課題解決手段は、前記荷重検出手段の少なくとも一つに設けられ、支持部−寝床部端間距離を測定する支持部−寝床部端間距離測定手段をさらに備え、前記状態判定手段は、前記支持部間距離測定手段により測定された前記支持部間距離と、前記支持部−寝床部端間距離測定手段により測定された前記支持部−寝床部端間距離と、前記重心位置演算手段により演算された前記寝床部上の人の重心位置と、前記重心位置移動速度演算手段により演算された前記寝床部上の人の重心位置の移動速度とに基づいて、前記寝床部上の人の状態を判定することである。 The fourth problem-solving means of the present invention further comprises a support-bed-end distance measuring means that is provided in at least one of the load detection means and measures a distance between the support-bed-end-edges, The determining means includes the distance between the support parts measured by the distance measurement means between the support parts, the distance between the support part and the bed part edge measured by the distance measurement means between the support parts and the bed part, and the center of gravity. Based on the center of gravity position of the person on the bed calculated by the position calculating means and the moving speed of the center of gravity position of the person on the bed calculated by the center of gravity position moving speed calculating means, It is to determine the state of the person.
本発明の第５の課題解決手段は、前記状態判定手段により判定された前記寝床部上の人の状態の情報を送信する情報送信手段と、前記情報送信手段により送信された前記寝床部上の人の状態の情報を受信する情報受信手段と、前記情報受信手段に接続され、前記情報受信手段が受信した前記寝床部上の人の状態の情報を表示する表示手段と、を備えることである。 A fifth problem-solving means of the present invention includes information transmitting means for transmitting information on a person's state on the bed determined by the state determining means, and information on the bed transmitted by the information transmitting means. Information receiving means for receiving information on a person's condition; and display means connected to the information receiving means for displaying information on the person's condition on the bed received by the information receiving means. .
本発明によれば、支持部間距離測定手段により支持部間距離が測定され、荷重検出手段により検出された支持部にかかる荷重に基づいて重心位置演算手段により重心位置が演算されるので、支持部と重心位置との位置関係および互いの距離がわかる。よって、例えば、ベッドの寝床部端と、支持部同士を結ぶ直線とが一致又は近接する場合には、寝床部上の人の重心位置とベッド寝床部端との距離がわかる。したがって、状態判定手段による、ベッドの寝床部上の人の状態（寝床部端からの転落等の可能性が高いか否か）の正確な判定が可能である。また、寝床部の大きさの異なるベッドに適用可能である。また、支持部間距離測定手段での測定が容易であるため、利用者や介助者自身が様々なベッドに設置できる。 According to the present invention, the distance between the support parts is measured by the distance measurement means between the support parts, and the center of gravity position is calculated by the gravity center position calculation means based on the load applied to the support part detected by the load detection means. The positional relationship between the part and the center of gravity position and the distance between them can be known. Therefore, for example, when the end of the bed portion of the bed and the straight line connecting the support portions match or approach each other, the distance between the position of the center of gravity of the person on the bed portion and the end of the bed bed portion is known. Therefore, it is possible to accurately determine the state of the person on the bed portion of the bed (whether there is a high possibility of falling from the end of the bed portion) by the state determination means. In addition, the present invention can be applied to beds having different bed size. Moreover, since the measurement by the distance measurement means between support parts is easy, a user and a caregiver can install in various beds.
また、支持部−寝床部端間距離測定手段により支持部−寝床部端間距離が測定されるため、支持部と寝床部端との距離がわかる。よって、寝床部上の人の重心位置と寝床部端との位置関係および互いの距離がわかる。したがって、寝床部が支持部の外側に延在する場合（ベッドの周縁より内側に脚部が配置される場合）にも、状態判定手段による、ベッドの寝床部上の人の状態（寝床部端からの転落等の可能性が高いか否か）の正確な判定が可能である。 Further, since the distance between the support part and the bed part edge is measured by the support part-bed part edge distance measuring means, the distance between the support part and the bed part edge is known. Therefore, the positional relationship between the position of the center of gravity of the person on the bed and the end of the bed and the distance from each other can be known. Therefore, even when the bed portion extends outside the support portion (when the leg portion is arranged inside the periphery of the bed), the state of the person on the bed portion of the bed (the end of the bed portion) is also determined by the state determination means. It is possible to accurately determine whether or not there is a high possibility of falling from the vehicle.
また、状態判定手段が、重心位置移動速度演算手段により演算された寝床部上の人の重心位置の移動速度に基づいて寝床部上の人の状態を判定するため、人の移動を考慮に入れてさらに正確な人の状態の判定が可能である。 In addition, since the state determination means determines the state of the person on the bed based on the movement speed of the center of gravity of the person on the bed calculated by the gravity center position movement speed calculation means, the movement of the person is taken into consideration. Thus, it is possible to more accurately determine the state of a person.
また、情報送信手段により送信された寝床部上の人の状態の情報が情報受信手段により受信され表示手段により表示されるため、ベッドから離れている介助者へベッドの寝床部上の人の状態を報知できる。 Moreover, since the information on the state of the person on the bed transmitted by the information transmitting unit is received by the information receiving unit and displayed on the display unit, the person on the bed part of the bed is notified to the assistant away from the bed. Can be notified.
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、実施例１に係る在床状態判定装置２０を適用したベッド１０を示す斜視図である。ベッド１０は、寝床部１１と、寝床部１１に設けられ床に対して寝床部１１を支持する四つの支持部（第一支持部１２、第二支持部１３、第三支持部１４、第四支持部１５）とを備える。第一支持部１２〜第四支持部１５は、キャスター、脚、脚に取り付けられたキャスターなどにより構成される。第一支持部１２は、ベッド１０の寝床部１１の、人が仰向けに寝たときの頭側右部（図１の左側手前部）に、第二支持部１３は、人が仰向けに寝たときの頭側左部（図１の左側奥部）に、第三支持部１４は、人が仰向けに寝たときの足側手前部（図１の右側手前部）に、第四支持部１５は、人が仰向けに寝たときの足側左部（図１の右側奥部）に設けられる。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a
図２は、在床状態判定装置２０のブロック図である。図３は、実施例１に係る在床状態判定装置２０の説明図である。実施例１に係る在床状態判定装置２０は、第一支持部１２〜第四支持部１５にかかる荷重を検出する第一荷重検出手段２１〜第四荷重検出手段２４と、第一荷重検出手段２１に設けられ、第一支持部２１から第二支持部２２までの第一支持部間距離Ｌ１（図３）を測定する支持部間距離測定手段２５と、第一荷重検出手段２１に設けられ、第一支持部１２から寝床部１１の端までの第一支持部−寝床部端間距離Ｌ２を測定する支持部−寝床部端間距離測定手段２６と、第一荷重検出手段２１〜第四荷重検出手段２４により検出された第一支持部１２〜第四支持部１５にかかる荷重と支持部間距離測定手段２５により測定された支持部間距離Ｌ１に基づいて寝床部１１上の人の重心位置を演算する重心位置演算手段２７と、支持部間距離測定手段２５により測定された支持部間距離Ｌ１と支持部−寝床部端間距離測定手段２６により測定された支持部−寝床部端間距離Ｌ２と重心位置演算手段２７により演算された寝床部１１上の人の重心位置とに基づいて寝床部１１上の人の状態を判定する状態判定手段２８とを備える。
FIG. 2 is a block diagram of the occupancy
第一荷重検出手段２１〜第四荷重検出手段２４はそれぞれ、第一支持部１２〜第四支持部１５の下に配置される。第一荷重検出手段２１〜第四荷重検出手段２４は、例えば、圧電素子、ロードセル等により構成される。第一荷重検出手段２１〜第四荷重検出手段２４の上面には、凹部が設けられ、第一荷重検出手段２１〜第四荷重検出手段２４の中心に第一支持部１２〜第四支持部１５が位置するようになっている。第一荷重検出手段２１〜第四荷重検出手段２４は、あらかじめ、ベッド１０の寝床部１１上に人が乗っていない状態でオフセットされる。
The first load detection means 21 to the fourth load detection means 24 are respectively disposed below the
支持部間距離測定手段２５としては、長さに応じて変化する静電容量値から長さを測定するデジタルノギスや、伸縮に伴い生じる信号の数を計測して長さを測定するエンコーダ等により構成される。支持部間距離測定手段２５は、第一荷重検出手段２１に設けられ、ベッド１０の寝床部１１の長手方向に直交する横方向（図３のＸ方向）に伸縮可能である。支持部間距離測定手段２５は、第一荷重検出手段２１に収納可能である。
As the inter-support portion distance measuring means 25, a digital caliper that measures the length from the capacitance value that changes according to the length, an encoder that measures the length by measuring the number of signals generated due to expansion and contraction, and the like are used. Composed. The distance measurement means 25 between support parts is provided in the 1st load detection means 21, and can be expanded-contracted in the horizontal direction (X direction of FIG. 3) orthogonal to the longitudinal direction of the
支持部−寝床部端間距離測定手段２６としては、長さに応じて変化する静電容量値から長さを測定するデジタルノギスや、伸縮に伴い生じる信号の数を計測して長さを測定するエンコーダ等により構成される。支持部−寝床部端間距離測定手段２６は、第一荷重検出手段２１に設けられ、ベッド１０の寝床部１１の長手方向に直交する横方向（図３のＸ方向）に伸縮可能である。支持部−寝床部端間距離測定手段２６は第一荷重検出手段２１に収納可能である。
The distance between the support part and the bed part end distance measuring means 26 is a digital caliper that measures the length from a capacitance value that changes according to the length, or the number of signals that are generated due to expansion and contraction to measure the length. It is comprised by the encoder etc. which do. The support portion-bed portion end-to-end distance measuring means 26 is provided in the first
重心位置演算手段２７および状態判定手段２８は、電子回路、マイクロプロセッサ、コンピュータ等により構成され、後述の動作を行うプログラムを備えている。第一荷重検出手段２１〜第四荷重検出手段２４と、支持部間距離測定手段２５と、支持部−寝床部端間距離測定手段２６とは、重心位置演算手段２７および状態判定手段２８を備える電子回路等に検出結果や測定結果を入力できるように、電気的に接続されているか、無線で情報のやりとりができるようになっている。 The center-of-gravity position calculation means 27 and the state determination means 28 are constituted by an electronic circuit, a microprocessor, a computer, and the like, and are provided with a program for performing operations described later. The first load detection means 21 to the fourth load detection means 24, the support portion distance measurement means 25, and the support portion-bed portion end distance measurement means 26 include a gravity center position calculation means 27 and a state determination means 28. Information can be exchanged wirelessly or wirelessly so that detection results and measurement results can be input to an electronic circuit or the like.
実施例１に係る在床状態判定装置２０の動作を次に説明する。
Next, the operation of the occupancy
支持部間距離測定手段２５は、一端が第二荷重検出手段２２に接触するまで引き出され、支持部間距離測定手段２５に備えられた保持手段でその状態が保持され、第一荷重検出手段２１から第二荷重検出手段２２までの距離が測定される。支持部間距離測定手段２５は、第一荷重検出手段２１から第二荷重検出手段２２までの距離に第一荷重検出手段２１の図３のＸ方向の寸法の半分と、第二荷重検出手段２２の図３のＸ方向の寸法の半分を足して、支持部間距離Ｌ１を求める。
The distance measurement means 25 between support parts is pulled out until one end contacts the second load detection means 22, and the state is held by the holding means provided in the distance measurement means 25 between the support parts, and the first load detection means 21. To the second
支持部−寝床部端間距離測定手段２６は、一端が寝床部１１の端に到達する位置まで引き出され、支持部−寝床部端間距離測定手段２６に備えられた保持手段でその状態が保持され、第一荷重検出手段２１から寝床部１１の端までの距離が測定される。支持部−寝床部端間距離測定手段２６は、第一荷重検出手段２１から寝床部１１の端までの距離に第一荷重検出手段２１の図のＸ方向の寸法の半分を足して、支持部−寝床部端間距離Ｌ２を求める。
The support part-bed part end distance measuring means 26 is pulled out to a position where one end reaches the end of the
重心位置演算手段２７は、第一荷重検出手段２１が検出した第一荷重ａ１と、第二荷重検出手段２２が検出した第二荷重ａ２と、第三荷重検出手段２３が検出した第三荷重ａ３と、第四荷重検出手段２４が検出した第四荷重ａ４とに基づいて、ベッド１０の寝床部１１上の人の重心位置Ｗを演算する。重心位置演算手段２７は、ベッド１０の寝床部１１上の人の、寝床部１１の長手方向に直交する横方向（図３のＸ方向）に対する重心位置Ｗを以下の式１により求める。ここで、重心位置演算手段２７は、第一支持部１２に近い寝床部１１の角を原点とし、図３のＸ方向を正として位置座標を定義する。
状態判定手段２８は、重心位置演算手段２７により演算されたベッド１０の寝床部１１上の人の重心位置Ｗと、支持部間距離測定手段２５により測定された支持部間距離Ｌ１と、支持部−寝床部端間距離測定手段２６により測定された支持部−寝床部端間距離Ｌ２とに基づいて、ベッド１０の寝床部１１上の人の状態を判定する。具体的には、状態判定手段２８は、重心位置演算手段２７により演算されたベッド１０の寝床部１１上の人の重心位置Ｗが、寝床部１１の端から所定距離Ｌｅ以内である場合（次式のいずれかを満たす場合）、ベッド１０の寝床部１１上の人が転落等する可能性が高いと判定する。
実施例１に係る在床状態判定装置２０によれば、在床状態判定装置２０は支持部間距離測定手段２５、支持部−寝床部端間距離測定手段２６を備え、支持部間距離測定手段２５により支持部間距離Ｌ１を、支持部−寝床部端間距離測定手段２６により支持部−寝床部端間距離Ｌ２を測定し、重心位置演算手段２７により寝床部１１上の人の重心位置Ｗを演算する。よって、寝床部１１上の人の重心位置Ｗと寝床部１１の端との位置関係および距離がわかる。そして、状態判定手段２８により寝床部１１上の人の重心位置Ｗが寝床部１１の端から所定距離Ｌｅ以内であるか否かを判定するため、寝床部１１上の人の状態（寝床部１１の端から転落等する可能性が高いか否か）を正確に判定することができる。また、支持部間距離測定手段２５と、支持部−寝床部端間距離測定手段２６とを備えているため、寝床部の大きさが異なるベッドや、支持部と寝床部の位置関係が異なる様々なベッドに適用できる。また、支持部間距離測定手段２５および支持部間距離測定手段２６による距離の測定は容易であるため、利用者や介助者自身が様々なベッドに設置できる。
According to the occupancy
なお、実施例１では、寝床部１１の長手方向に直交する横方向（Ｘ方向）の支持部間距離Ｌ１、支持部−寝床部端間距離Ｌ２を測定したが、図３の破線（図２の括弧内符番）で示すように、さらに、第二支持部間距離測定手段２９を第一荷重センサ２１に設け、第二支持部間距離測定手段２９により寝床部１１の長手方向（Ｙ方向）の支持部間距離Ｌ３を測定し、第二支持部−寝床部端間距離測定手段３０を第三荷重センサ２３に設け、第二支持部−寝床部端間距離測定手段３０により支持部−寝床部端間距離Ｌ４を測定し、重心位置演算手段２７により第一荷重ａ１〜第四荷重ａ４に基づいてベッド１０の寝床部１１上の人のＹ方向についての重心位置を演算し、状態判定手段２８によりベッド１０の寝床部１１上の人の状態を判定するようにしてもよい。
In Example 1, the distance L 1 between the support parts and the distance L 2 between the support part and the bed part end in the lateral direction (X direction) orthogonal to the longitudinal direction of the
実施例２の在床状態判定装置２０は、実施例１と基本的に同様の構成であるため、実施例１と異なる部分について説明を加える。
Since the occupancy
図４は、実施例２に係る在床状態判定装置４０を示す説明図である。図５は、実施例２に係る在床状態判定装置４０において設定される安全領域の一例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the occupancy
実施例２の在床状態判定装置４０はさらに、重心位置移動速度演算手段３１を備える。重心位置移動速度演算手段３１は、ベッド１０の寝床部１１上の人の重心位置の移動速度Ｖを演算する。図５の下半分のグラフの横軸はベッド１０の寝床部１１上の人の重心位置Ｗ、縦軸は重心位置の移動速度Ｖを示す。状態判定手段２８は、人の重心位置Ｗ、人の重心位置の移動速度Ｖに基づいて、ベッド１０の寝床部１１上の人の状態を判定する。支持部間距離測定手段２５と支持部−寝床部端間距離測定手段２６は、実施例１と同様に、支持部間距離Ｌ１と支持部−寝床部端間距離Ｌ２を測定する。第一荷重検出手段２１〜第四荷重検出手段２４は、所定の時間ごとに第一荷重ａ１〜第四荷重ａ４を測定する。重心位置演算手段２７は、第一荷重検出手段２１〜第四荷重検出手段２４により検出した第一荷重ａ１〜第四荷重ａ４に基づき、次式によりベッド１０の寝床部１１上の人のベッド１０の長手方向に直交する横方向（Ｘ方向）の重心位置を所定時間ごとに演算する。
ここで、重心位置Ｗの座標の原点は、第一支持部１２に近い寝床部１１の角である。
Here, the origin of the coordinates of the center of gravity position W is the corner of the
重心位置移動速度演算手段３１は、重心位置演算手段２７により演算されたベッド１０の寝床部１１上の人の所定時間ごとの重心位置Ｗに基づき、重心位置の移動速度Ｖを演算する。具体的には、時刻ｔａにおける重心位置Ｗａ、時刻ｔａから所定時間Ｔ経過後における重心位置をＷｂとすると、次式のようになる。
状態判定手段２８は、重心位置Ｗと、重心位置の移動速度Ｖの正負とに基づいて、ベッド１０の寝床部１１上の人の状態を判定する。
The
状態判定手段２８は、重心位置Ｗが０≦Ｘ≦（Ｌ１＋２×Ｌ２）／２であり、重心位置の移動速度Ｖが正である場合は、Ｖがあらかじめ設定される重心位置の移動速度の上限値Ｖｍ以下であるか（Ｖ≦Ｖｍであるか）否かを判定する。上限値Ｖｍ以下である場合（図５の領域ａ）は、状態判定手段２８は、ベッド１０の寝床部１１上の人の状態が安全領域にあると判定する。上限値Ｖｍを超える場合は、状態判定手段２８は、ベッド１０の寝床部１１上の人の状態が安全領域の外にあると判定する。
When the gravity center position W is 0 ≦ X ≦ (L 1 + 2 × L 2 ) / 2 and the movement speed V of the gravity center position is positive, the
状態判定手段２８は、重心位置Ｗが（Ｌ１＋２×Ｌ２）／２≦Ｘ≦（Ｌ１＋２×Ｌ２）であり、重心位置の移動速度Ｖが正である場合は、重心位置Ｗと重心位置の移動速度Ｖが次式を満たすか否かを判定する。
重心位置Ｗと重心位置の移動速度Ｖが式６を満たす場合（図５の領域ｂ）は、状態判定手段２８は、ベッド１０の寝床部１１上の人の状態が安全領域にあると判定する。重心位置Ｗと重心位置の移動速度Ｖが式６を満たさない場合は、状態判定手段２８は、ベッド１０の寝床部１１上の人の状態が安全領域の外にあると判定する。なお、式６の不等号を等号に置き換えて得られる式は、Ｘ＝（Ｌ１＋２×Ｌ２）／２においてＶ＝Ｖｍ、Ｘ＝（Ｌ１＋２×Ｌ２）においてＶ＝０を通る直線を表すものである。
When the gravity center position W and the movement speed V of the gravity center position satisfy Expression 6 (region b in FIG. 5), the
状態判定手段２８は、重心位置Ｗが０≦Ｘ≦（Ｌ１＋２×Ｌ２）／２であり、重心位置の移動速度Ｖが負である場合は、重心位置Ｗと重心位置の移動速度Ｖが次式を満たすか否かを判定する。
重心位置Ｗと重心位置の移動速度Ｖが式７を満たす場合（図５の領域ｃ）は、状態判定手段２８は、ベッド１０の寝床部１１上の人の状態が安全領域にあると判定する。重心位置Ｗと重心位置の移動速度Ｖが式７を満たさない場合は、状態判定手段２８は、ベッド１０の寝床部１１上の人の状態が安全領域の外にあると判定する。なお、式７の不等号を等号に置き換えて得られる式は、Ｘ＝０においてＶ＝０、Ｘ＝（Ｌ１＋２×Ｌ２）／２においてＶ＝−Ｖｍを通る直線を表すものである。
When the gravity center position W and the movement speed V of the gravity center position satisfy Expression 7 (region c in FIG. 5), the
状態判定手段２８は、重心位置Ｗが（Ｌ１＋２×Ｌ２）／２≦Ｘ≦（Ｌ１＋２×Ｌ２）であり、重心位置の移動速度Ｖが負である場合は、Ｖ≧Ｖｍを満たすか否かを判定する。Ｖ≧Ｖｍを満たす場合（図５の領域ｄ）は、状態判定手段２８は、ベッド１０の寝床部１１上の人の状態が安全領域にあると判定する。Ｖ≧Ｖｍを満たさない場合は、状態判定手段２８は、ベッド１０の寝床部１１上の人の状態が安全領域の外にあると判定する。
The state determination means 28 is V ≧ V when the gravity center position W is (L 1 + 2 × L 2 ) / 2 ≦ X ≦ (L 1 + 2 × L 2 ) and the movement speed V of the gravity center position is negative. It is determined whether m is satisfied. When satisfying V ≧ V m (area of FIG. 5 d), the
以上により、人の重心位置Ｗからより遠い方の寝床部１１の端へ向かう移動は、重心位置の移動速度Ｖがあらかじめ設定される重心位置の移動速度の上限値Ｖｍ以内であれば安全であると判断でき、人の重心位置からより近いほうの寝床部１１の端へ向かう移動は、端へ近づくにつれてより小さな重心速度Ｖでも転落等の可能性が高くなると判断できる。よって、人の移動に応じて正確な状態判定が行える。
As described above, the movement toward the end of the
なお、実施例２でも、実施例１と同様に、第二支持部間距離測定手段２９を第一荷重センサ２１に設け、第二支持部間距離測定手段２９により寝床部１１の長手方向（Ｙ方向）の支持部間距離Ｌ３を測定し、第二支持部−寝床部端間距離測定手段３０を第三荷重センサ２３に設け、第二支持部−寝床部端間距離測定手段３０により支持部−寝床部端間距離Ｌ４を測定し、重心位置演算手段２５により第一荷重ａ１〜第四荷重ａ４に基づいてベッド１０の寝床部１１上の人の寝床部１１の長手方向（Ｙ方向）についての重心位置を演算し、重心位置移動速度演算手段３１によりベッド１０の寝床部１１上の人の寝床部１１の長手方向（Ｙ方向）の重心位置の移動速度を演算して、状態判定手段２８によりベッド１０の寝床部１１上の人の状態を判定するようにしてもよい。
In the second embodiment, as in the first embodiment, the second support portion distance measuring means 29 is provided in the
なお、安全領域の外郭線は、上記で定義した直線に限定されない。また、寝床部の大きさに応じて任意の複数の範囲に分けてそれぞれ異なる条件を設定してもよい。また、重心位置の移動からベッドの寝床部上の人の状態を判定する方法は、上記のような重心位置の移動速度を用いた方法に限定されず、重心位置の移動を追跡して判定するなど他の方法を用いてもよい。 Note that the outline of the safety region is not limited to the straight line defined above. Further, different conditions may be set for each of a plurality of arbitrary ranges according to the size of the bed portion. Further, the method of determining the state of the person on the bed bed from the movement of the center of gravity position is not limited to the method using the moving speed of the center of gravity position as described above, and the determination is performed by tracking the movement of the center of gravity position. Other methods may be used.
実施例３に係る在床状態判定装置は、実施例１と実施例２との組み合わせである。実施例３に係る在床状態判定装置によれば、ベッド上の人がベッドの端に存在するか否かおよびベッドの端に向かって移動しているか否かの二種類の判定によりベッド上の人の状態を判定することができるため、より正確に状態判定できる。 The occupancy state determination apparatus according to the third embodiment is a combination of the first embodiment and the second embodiment. According to the in-bed state determination device according to the third embodiment, whether or not a person on the bed is present at the end of the bed and whether or not the person is moving toward the end of the bed is determined on the bed. Since the state of a person can be determined, the state can be determined more accurately.
図６は、実施例４に係る在床状態判定装置６０を示すブロック図である。なお、図６では、状態判定手段２８以外の実施例１、実施例２、実施例３と共通する構成要素を省略している。実施例４に係る在床状態判定装置６０は、実施例１、実施例２、または実施例３の在床状態判定装置に、さらに、情報送信手段３２、情報受信手段３３、表示手段３４を加えたものである。情報送信手段３２は、状態判定手段２８により判定された状態の情報を電波等により送信する。情報送信手段３２は、状態判定手段２８から情報を受け取り、受け取った情報に応じて電波発生装置を駆動するプログラムを備えた電子回路、マイクロプロセッサ、コンピュータ等と電波発生装置により構成される。情報送信手段３０により送信された情報は、情報受信手段３３により受信され、情報受信手段３３に接続された表示手段３４に表示される。また、情報送信手段３２がベッド１０の寝床部１１上の人が安全状態でない旨の情報を送信するようにし、その情報が情報受信手段３３により受信され、表示手段３４により表示されるようにして、ベッド１０から離れている介助者に安全状態でない旨を警告するようにしてもよい。これにより、ベッド１０から離れている介助者へベッド１０の寝床部１１上の人の状態を報知できる。
FIG. 6 is a block diagram illustrating the occupancy
なお、情報送信手段３２は、第一荷重検出手段２１〜第四荷重検出手段２４、支持部間距離測定手段２５、支持部−寝床部端間距離測定手段２６に接続され、第一荷重ａ１〜第四荷重ａ４、支持部間距離Ｌ１、支持部−寝床部端間距離Ｌ２を送信するようにしてもよい。この場合、これらを受信する情報受信手段は重心位置演算手段２７、状態判定手段２８、重心位置移動速度演算手段３１を構成する電子回路、マイクロプロセッサ、コンピュータ等に接続され、表示手段は状態判定手段２８に接続される。なお、各手段を電子回路、マイクロプロセッサ、コンピュータ等に割り当てる方法は特に限定されず、結果として各手段が連携して効果を奏するものであればよい。
The information transmitting means 32 is connected to the first
１０ ベッド
１１ 寝床部
１２ 第一支持部（支持部）
１３ 第二支持部（支持部）
１４ 第三支持部（支持部）
１５ 第四支持部（支持部）
２０ 在床状態判定装置
２１ 第一荷重検出手段（荷重検出手段）
２２ 第二荷重検出手段（荷重検出手段）
２３ 第三荷重検出手段（荷重検出手段）
２４ 第四荷重検出手段（荷重検出手段）
２５ 支持部間距離測定手段
２６ 支持部−寝床部端間距離測定手段
２７ 重心位置演算手段
２８ 状態判定手段
10
13 Second support part (support part)
14 Third support part (support part)
15 Fourth support part (support part)
20 In-bed
22 Second load detection means (load detection means)
23 Third load detection means (load detection means)
24 Fourth load detection means (load detection means)
25 distance measurement means between
Claims (5)
前記支持部の少なくとも二つにかかる荷重を検出する荷重検出手段と、
前記荷重検出手段の少なくとも一つに設けられ、他の支持部の少なくとも一つまでの支持部間距離を測定する支持部間距離測定手段と、
前記荷重検出手段により検出された前記支持部にかかる荷重に基づいて、前記寝床部上の人の重心位置を演算する重心位置演算手段と、
前記支持部間距離測定手段により測定された前記支持部間距離と前記重心位置演算手段により演算された前記寝床部上の人の重心位置とに基づいて前記寝床部上の人の状態を判定する状態判定手段と、を備えた在床状態判定装置。 A bed-state determination device installed in a bed provided with a bed portion and three or more support portions provided on the bed portion and supporting the bed portion with respect to the floor,
Load detecting means for detecting a load applied to at least two of the support parts;
Provided in at least one of the load detection means, and measuring the distance between the support parts to measure the distance between the support parts to at least one of the other support parts,
Based on the load applied to the support portion detected by the load detection means, the center-of-gravity position calculation means for calculating the position of the center of gravity of the person on the bed part;
The state of the person on the bed is determined based on the distance between the support parts measured by the distance measurement means between the support parts and the center of gravity position of the person on the bed calculated by the center-of-gravity position calculating means. A bed state determination apparatus comprising: a state determination unit;
前記状態判定手段は、前記支持部間距離測定手段により測定された前記支持部間距離と、前記支持部−寝床部端間距離測定手段により測定された前記支持部−寝床部端間距離と、前記重心位置演算手段により演算された前記寝床部上の人の重心位置と、に基づいて前記寝床部上の人の状態を判定する請求項１に記載の在床状態判定装置。 Provided in at least one of the load detection means, further comprising a support part-bed part end distance measuring means for measuring a support part-bed part end distance,
The state determination means includes the distance between the support parts measured by the distance measurement means between the support parts, and the distance between the support part and the bed part edge measured by the distance measurement means between the support part and the bed part edge, The occupancy state determination device according to claim 1, wherein the state of the person on the bed is determined based on the position of the center of gravity of the person on the bed calculated by the center-of-gravity position calculation unit.
前記支持部の少なくとも二つにかかる荷重を所定時間ごとに検出する荷重検出手段と、
前記支持部の少なくとも一つに設けられ、他の支持部の少なくとも一つまでの支持部間距離を測定する支持部間距離測定手段と、
前記荷重検出手段により前記所定時間ごとに検出された前記支持部の少なくとも二つにかかる荷重に基づいて前記寝床部上の人の前記所定時間ごとの重心位置を演算する重心位置演算手段と、
前記重心位置演算手段により演算された前記寝床部上の人の前記所定時間ごとの重心位置に基づいて、前記ベッド上の人の重心位置の移動速度を演算する重心位置移動速度演算手段と、
前記支持部間距離測定手段により測定された前記支持部間距離と、前記重心位置演算手段により演算された前記寝床部上の人の重心位置と、前記重心位置移動速度演算手段により演算された前記寝床部上の人の重心位置の移動速度とに基づいて、前記寝床部上の人の状態を判定する状態判定手段と、を備えた在床状態判定装置。 A bed-state determination device installed in a bed provided with a bed portion and three or more support portions provided on the bed portion and supporting the bed portion with respect to the floor,
Load detecting means for detecting a load applied to at least two of the support portions at predetermined time intervals;
An inter-support-unit distance measuring means that is provided in at least one of the support units and measures the inter-support-unit distance to at least one of the other support units;
A center-of-gravity position calculating means for calculating a center-of-gravity position for each predetermined time of a person on the bed based on a load applied to at least two of the support parts detected for each predetermined time by the load detecting means;
A center-of-gravity position moving speed calculating unit that calculates a moving speed of the center of gravity of the person on the bed based on the center-of-gravity position of the person on the bed calculated by the center-of-gravity position calculating unit;
The distance between the support parts measured by the distance measurement means between the support parts, the gravity center position of the person on the bed calculated by the gravity center position calculation means, and the gravity center position movement speed calculation means calculated by the gravity center position movement speed calculation means A stagnation state determination device, comprising: state determination means for determining a state of a person on the bed based on a moving speed of the center of gravity of the person on the bed.
前記状態判定手段は、前記支持部間距離測定手段により測定された前記支持部間距離と、前記支持部−寝床部端間距離測定手段により測定された前記支持部−寝床部端間距離と、前記重心位置演算手段により演算された前記寝床部上の人の重心位置と、前記重心位置移動速度演算手段により演算された前記寝床部上の人の重心位置の移動速度とに基づいて、前記寝床部上の人の状態を判定する請求項３に記載の在床状態判定装置。 Provided in at least one of the load detection means, further comprising a support part-bed part end distance measuring means for measuring a support part-bed part end distance,
The state determination means includes the distance between the support parts measured by the distance measurement means between the support parts, and the distance between the support part and the bed part edge measured by the distance measurement means between the support part and the bed part edge, Based on the center of gravity position of the person on the bed calculated by the center of gravity position calculating means and the moving speed of the center of gravity position of the person on the bed calculated by the center of gravity position moving speed calculating means The occupancy state determination apparatus according to claim 3, wherein the state of a person on the department is determined.
前記情報送信手段により送信された前記寝床部上の人の状態の情報を受信する情報受信手段と、
前記情報受信手段に接続され、前記情報受信手段が受信した前記寝床部上の人の状態の情報を表示する表示手段と、を備えた請求項１乃至４のいずれか一項に記載の在床状態判定装置。 Information transmitting means for transmitting information on the state of the person on the bed determined by the state determining means;
Information receiving means for receiving information on the state of the person on the bed portion transmitted by the information transmitting means;
5. The bed according to claim 1, further comprising: a display unit connected to the information receiving unit and displaying information on the state of the person on the bed received by the information receiving unit. State determination device.
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