JP2011250950A - Judging apparatus of moving posture in bed - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ベッド上に在床する人の姿勢を判定する在床姿勢判定技術に関する。 The present invention relates to a standing posture determination technique for determining the posture of a person lying on a bed.
病院や高齢者施設等では、患者や入居者等の安全管理のために、これらの人がベッド上どのような姿勢をとっているかを確認したいという要望がある。しかしながら、職員等による見回りでは常に確認することは困難である。また、監視カメラ等を用いた場合には患者や入居者等のプライバシーの問題や監視負担の増大の問題が生じる。 In hospitals, elderly facilities, and the like, there is a demand for confirming what kind of posture these people are on the bed for the safety management of patients and residents. However, it is difficult to always confirm with a patrol by staff. In addition, when a surveillance camera or the like is used, there arises a problem of privacy and an increase in surveillance burden of patients and residents.
このような問題を解決するために、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前記利用者の重心位置を演算する重心位置演算手段と、前記重心位置の演算結果から重心位置の移動量を演算する重心移動量演算手段と、前記重心位置移動量が第1の閾値以上となったか否かを判定する第1の判定手段と、前記第1の判定手段が前記重心位置移動量が第1の閾値以上となった時点より第1の時間前の時点を基準時点として、前記基準時点から前記第1の時間より長い第2の時間内に前記重心位置移動量が前記第1の閾値より長い第2の閾値以上となったか否かを判定する第2の判定手段と、前記第1の判定手段が前記重心位置移動量が第1の閾値以上となったと判定したときに監視モードに入りこの監視モードにおいて前記第2の判定手段が前記重心位置移動量が前記第1の閾値より長い第2の閾値以上となったと判定したときに前記利用者の起き上がりを検知する検知手段と、を備えた寝台装置がある(特許文献1参照)。 In order to solve such a problem, load measuring means for detecting the load of the bed portion and generating a load signal, gravity center position calculating means for calculating the gravity center position of the user based on the load signal, A center-of-gravity movement amount calculating means for calculating a movement amount of the center-of-gravity position from a calculation result of the center-of-gravity position; a first determining means for determining whether or not the center-of-gravity position movement amount is equal to or greater than a first threshold; The determination means sets the time point before the first time from the time point when the center-of-gravity position movement amount is equal to or greater than the first threshold as the reference time point within the second time longer than the first time from the reference time point. A second determination unit that determines whether or not the center-of-gravity position movement amount is equal to or greater than a second threshold that is longer than the first threshold; and the first determination unit determines that the center-of-gravity position movement amount is equal to or greater than the first threshold. Enter the monitoring mode when it is determined that A bed having detection means for detecting rising of the user when the second determination means determines that the amount of movement of the center of gravity is equal to or greater than a second threshold that is longer than the first threshold in the mode. There exists an apparatus (refer patent document 1).
この特許文献1の寝台装置では、利用者の重心移動に基づいて監視モードに移行し、その後利用者の重心が所定値以上移動した際に利用者の起き上がり動作を判定している。 In the bed apparatus of this patent document 1, it shifts to monitoring mode based on a user's center-of-gravity movement, and when a user's center-of-gravity moves beyond a predetermined value after that, the user's rising operation is determined.
しかしながら、特許文献1の寝台装置では、単に重心の移動量に基づいて起き上がり動作を判定しているため、例えば、利用者が横臥位にある状態でベッドの長辺方向に移動すると起き上がり動作であると誤判定されるおそれがある。また、利用者の体が小さい場合には、重心の移動量が小さくなるため、起き上がり動作を正しく判定できない可能性もある。 However, since the bed apparatus of Patent Document 1 determines the rising motion based simply on the amount of movement of the center of gravity, for example, when the user moves in the long side direction of the bed in a lying position, the rising motion is performed. May be erroneously determined. Further, when the user's body is small, the amount of movement of the center of gravity is small, so there is a possibility that the rising motion cannot be correctly determined.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ベッド上に在床している人の在床姿勢を的確に判定することができる在床姿勢判定装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a standing posture determination device that can accurately determine the standing posture of a person lying on a bed. .
上記課題を解決するため、本発明の在床姿勢判定装置は、ベッドが設置面に加える時々刻々の荷重を分散して計測するように配置された複数の荷重計と、前記複数の荷重計により測定された複数の計測値に基づいて、当該複数の荷重計に対する前記ベッドに在床する人の荷重である人荷重を算出する荷重算出部と、前記人荷重に基づいて、少なくとも前記ベッドの長辺に沿う方向の重心である長辺重心を算出する重心算出部と、少なくとも所定時間内における前記長辺重心の変動量である長辺重心変動量を算出する重心変動量算出部と、前記長辺重心変動量に基づいて前記人の在床姿勢を判定する姿勢判定部と、を備えている。 In order to solve the above-described problem, a floor posture determination apparatus according to the present invention includes a plurality of load cells arranged so as to disperse and measure the momentary load applied to the installation surface by the bed, and the plurality of load meters. Based on a plurality of measured values, a load calculating unit that calculates a human load that is a load of a person lying on the bed with respect to the plurality of load cells, and at least a length of the bed based on the human load A center-of-gravity calculating unit that calculates a long-side center of gravity that is a center of gravity in the direction along the side, a center-of-gravity variation calculating unit that calculates a long-side center-of-gravity variation that is a variation of the long-side center of gravity within a predetermined time, and the long A posture determination unit that determines the posture of the person in bed based on the side centroid fluctuation amount.
この構成では、ベッド上に在床する人の重心位置のうちベッドの長辺に沿う方向の重心である長辺重心が算出され、所定時間内におけるこの長辺重心の変動量に基づいて人の在床姿勢を判定している。これにより、簡易な構成でベッド上に在床している人の姿勢を判定することができる。 In this configuration, the long-side centroid, which is the centroid in the direction along the long side of the bed, of the centroid position of the person lying on the bed is calculated, and based on the fluctuation amount of the long-side centroid within a predetermined time, The presence posture is judged. Thereby, the posture of the person who is present on the bed with a simple configuration can be determined.
一般的に、重心の変動量は人の体の大きさに依存していると考えられる。そのため、長辺重心変動量と固定的な閾値とを比較すると、判定される人の体の大きさに対応していない閾値を用いた場合には誤判定の可能性がある。また、人の体の大きさに応じて閾値を変更することも可能であるが、オペレータ等の負担を増加させてしまう。 In general, it is considered that the fluctuation amount of the center of gravity depends on the size of the human body. Therefore, when the long side centroid fluctuation amount is compared with a fixed threshold value, there is a possibility of erroneous determination when a threshold value that does not correspond to the size of the determined human body is used. In addition, the threshold value can be changed according to the size of the human body, but this increases the burden on the operator and the like.
このような問題に鑑み、本発明の在床姿勢判定装置の好適な実施形態の一つでは、前記重心算出部はさらに前記ベッドの短辺に沿う重心である短辺重心を算出し、前記重心変動量算出部はさらに前記所定時間内における前記短辺重心の変動量である短辺重心変動量を算出し、前記姿勢判定部は、前記長辺重心変動量と前記短辺重心変動量とを比較することにより前記在床姿勢を判定している。 In view of such a problem, in one preferred embodiment of the presence posture determination apparatus of the present invention, the gravity center calculation unit further calculates a short side gravity center that is a gravity center along the short side of the bed, and the gravity center The fluctuation amount calculation unit further calculates a short side centroid fluctuation amount that is a fluctuation amount of the short side centroid within the predetermined time, and the posture determination unit calculates the long side centroid fluctuation amount and the short side centroid fluctuation amount. The floor posture is determined by comparison.
この構成では、さらに、ベッド上に在床する人の重心位置のうちベッドの短辺に沿う方向の重心である短辺重心、および、所定時間内におけるこの短辺重心の変動量が算出され、長辺重心変動量と短辺重心変動量とを比較することにより在床姿勢を判定している。すなわち、この構成では、短辺重心変動量を閾値として用いている。これにより、オペレータ等の負担を増加させることなく、人の体の大きさに起因する誤判定を低減させることができる。 In this configuration, furthermore, the short side centroid that is the centroid in the direction along the short side of the bed among the centroid positions of the person lying on the bed, and the variation amount of the short side centroid within a predetermined time are calculated, The in-bed posture is determined by comparing the long-side centroid fluctuation amount with the short-side centroid fluctuation amount. That is, in this configuration, the short side centroid fluctuation amount is used as a threshold value. Thereby, the erroneous determination resulting from the size of the human body can be reduced without increasing the burden on the operator or the like.
上述した長辺重心変動量や短辺重心変動量は様々な方法で求めることが可能である。本発明の在床姿勢判定装置の好適な実施形態の一つでは、前記重心変動量算出部は、前記長辺重心変動量を算出する際には所定時点における前記長辺重心と、当該所定時点から前記所定時間過去の各々の時点における前記長辺重心との偏差の和を前記長辺重心変動量として算出し、前記短辺重心変動量を算出する際には所定時点における前記短辺重心と、当該所定時点から前記所定時間過去の各々の時点における前記短辺重心との偏差の和を前記短辺重心変動量として算出している。 The long side centroid variation amount and the short side centroid variation amount described above can be obtained by various methods. In one preferred embodiment of the presence posture determination apparatus of the present invention, the center-of-gravity variation calculation unit calculates the long-side center-of-gravity variation and the long-side gravity center at a predetermined time point and the predetermined time point. To calculate the sum of deviations from the long side centroid at each time point in the past for the predetermined time as the long side centroid variation amount, and when calculating the short side centroid variation amount, The sum of deviations from the short side centroid at each time point in the predetermined time period from the predetermined time point is calculated as the short side centroid fluctuation amount.
この構成では、所定時点における長辺重心(または短辺重心)とその所定時点から所定時間過去の各々の時点における長辺重心(または短辺重心)との偏差の和を長辺重心変動量(または短辺重心変動量)として算出している。これにより、簡易な演算により長辺重心変動量や短辺重心変動量を算出することができる。 In this configuration, the long side centroid variation amount (the long side centroid fluctuation amount (or short side centroid) and the long side centroid (or short side centroid) at each time point in the past for a predetermined time from the predetermined time are calculated. Or the short side centroid fluctuation amount). Thereby, the long side centroid variation amount and the short side centroid variation amount can be calculated by a simple calculation.
ベッド上に在床している人がヘッドボード等に寄りかかっていたり、ベッドサイドに座っていたりする場合には、人の重心はベッドの中心から偏った位置にあると考えられる。そのため、本発明の在床姿勢判定装置の好適な実施形態の一つでは、前記姿勢判定部は、前記長辺重心に基づいて規定される補正係数を前記長辺重心変動量に乗じた値により前記在床姿勢を判定している。 When a person lying on the bed is leaning against the headboard or sitting on the bedside, the center of gravity of the person is considered to be offset from the center of the bed. Therefore, in one preferred embodiment of the presence posture determination apparatus of the present invention, the posture determination unit is based on a value obtained by multiplying the long side centroid fluctuation amount by a correction coefficient defined based on the long side centroid. The presence posture is determined.
この構成では、長辺重心の位置に応じて長辺重心変動量が補正される。例えば、重心がベッドの中心からヘッドボード側に偏っている場合には、人はヘッドボード等に寄りかかっている可能性が高い。そのため、そのような重心位置が求められた場合には、状態起立であると判定され易くなるように長辺重心変動量を補正する。このように、長辺重心変動量を補正することにより、姿勢判定部を上述した在床姿勢判定装置と共通化することができる。 In this configuration, the long side centroid fluctuation amount is corrected according to the position of the long side centroid. For example, when the center of gravity is biased toward the headboard side from the center of the bed, there is a high possibility that a person is leaning on the headboard or the like. Therefore, when such a center of gravity position is obtained, the long side center of gravity variation is corrected so that it is easy to determine that the state is standing. In this way, by correcting the long-side center-of-gravity variation, the posture determination unit can be shared with the above-described floor posture determination device.
以下に、図面を用いて本発明の在床姿勢判定装置の実施例を説明する。図1は本発明による在床姿勢判定装置Aの構成図である。図に示すように、本実施形態の在床姿勢判定装置Aは、複数の荷重センサS(本発明の荷重計の例)と、汎用コンピュータからなる制御装置Cと、から構成されている。 Hereinafter, an embodiment of the presence posture determination apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a floor posture determination apparatus A according to the present invention. As shown in the figure, the floor posture determination apparatus A according to the present embodiment includes a plurality of load sensors S (an example of a load meter according to the present invention) and a control apparatus C including a general-purpose computer.
また、図に示すように、複数の荷重センサSはベッドBの脚部LとベッドBの載置面(床等)との間に配置されている。本実施形態では、ベッドBは4つの脚部Lを有しており、それぞれの脚部Lに対応して4つの荷重センサSが配置されている(図3参照)。したがって、ベッドBがその載置面に対して加える荷重は4つの荷重センサSにより分散して計測される。すなわち、4つの荷重センサSの計測値の総和が、ベッドBが載置面に加える荷重となる。この荷重センサSは、時々刻々の荷重を計測し、その計測値を制御装置Cに送信している。なお、各々荷重センサSを区別する必要がない場合にはそれらを総称して荷重センサSまたは荷重センサSi(i=1〜4)と表記するが、区別する必要がある際には荷重センサS1,S2,S3およびS4と表記する。 Further, as shown in the figure, the plurality of load sensors S are arranged between the leg portion L of the bed B and the placement surface (floor or the like) of the bed B. In the present embodiment, the bed B has four leg portions L, and four load sensors S are arranged corresponding to the respective leg portions L (see FIG. 3). Therefore, the load applied to the placement surface by the bed B is distributed and measured by the four load sensors S. That is, the sum total of the measured values of the four load sensors S becomes a load applied to the placement surface by the bed B. The load sensor S measures the load every moment and transmits the measured value to the control device C. When there is no need to distinguish between the load sensors S, they are collectively referred to as the load sensor S or the load sensor Si (i = 1 to 4), but when it is necessary to distinguish between them, the load sensor S1. , S2, S3 and S4.
一方、制御装置Cは、各種制御を行う制御部1、基準荷重を記憶する荷重記憶部2、荷重の重心を算出する重心算出部3、重心算出部3により算出された重心の変動量を算出する重心変動量算出部4、重心変動量算出部4により算出された重心変動量に基づいてベッドB上の人の姿勢を判定する姿勢判定部5を備えている。
On the other hand, the control device C calculates a control unit 1 that performs various controls, a
本実施形態では、制御部1、重心算出部3、重心変動量算出部4および姿勢判定部5はソフトウェアにより構成されているが、ハードウェアまたはソフトウェアとハードウェアとが協働する構成としても構わない。一方、荷重記憶部2はRAM(Random Access Memory)により構成されているが、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体により構成しても構わない。
In the present embodiment, the control unit 1, the center-of-
制御部1は、所定の時間間隔で荷重センサSからの測定値を取得したり、各機能部に対して指示を与えたりする機能を有している。以下の説明では、荷重センサSiの計測値をWFiと表記する。 The control unit 1 has a function of acquiring a measurement value from the load sensor S at a predetermined time interval and giving an instruction to each functional unit. In the following description, the measurement value of the load sensor Si is expressed as W Fi .
荷重記憶部2は、荷重センサSi(i=1〜4)毎の基準荷重WSiを記憶している。基準荷重WSiとは、各荷重センサSiに対するベッドB上の人の体重を除いた荷重である。すなわち、基準荷重WSiはベッドB上に人が在床していない状態での荷重センサSiの計測値WFiである。
The
重心算出部3は、荷重センサSiの計測値WFiに基づいて、ベッドB上に在床する人の重量が各荷重センサSiに作用する荷重(以下、人荷重と称する)を算出し、人荷重から重心を算出する機能を有している。
Based on the measured value W Fi of the load sensor Si, the center-of-
重心変動量算出部4は、重心算出部3により算出された重心に基づいて重心変動量を算出する機能を有している。
The center-of-gravity
姿勢判定部5は、重心変動量算出部4により算出された重心変動量に基づいてベッドB上の人の姿勢を判定する機能を有している。
The
図2は本発明の在床姿勢判定装置Aの処理の流れを表すフローチャートである。まず、在床姿勢判定装置Aの初期化を行う(#01)。具体的には、メモリ(図示せず)に記憶されている各時刻の重心および基準荷重WSiのリセットを行う。上述したように、基準荷重WSiはベッドB上に人が在床していない状態での荷重センサSiの計測値WFiである。そのため、基準荷重WSiの初期化はベッドB上に人が在床していない状態で、荷重センサSiの計測値WFiを得る必要がある。例えば、ベッドB上に人が在床していない状態で、在床姿勢判定装置Aを起動する、オペレータが在床姿勢判定装置Aに対して初期化命令を与える等により、確実に基準荷重WSiの初期化を行うことができる。 FIG. 2 is a flowchart showing a processing flow of the in-attitude determination device A of the present invention. First, the in-attitude determination device A is initialized (# 01). Specifically, the center of gravity and the reference load W Si at each time stored in a memory (not shown) are reset. As described above, the reference load W Si is the measurement value W Fi of the load sensor Si when no person is present on the bed B. Therefore, initialization of the reference load W Si needs to obtain the measurement value W Fi of the load sensor Si in a state where no person is present on the bed B. For example, when no person is present on the bed B, the reference posture W is reliably determined by starting the in-bed posture determination device A, or by giving an initialization command to the in-bed posture determination device A. Si can be initialized.
このようにして、制御部1は初期化として、各時刻における重心変動量をリセットするとともに、4つの荷重センサSiからの計測値WFiを取得し、荷重記憶部2に対して基準荷重WSiとして記憶させる。
In this way, the control unit 1 resets the center-of-gravity fluctuation amount at each time as initialization, obtains the measured values W Fi from the four load sensors Si, and supplies the reference load W Si to the
初期化が完了すると、制御部1は所定のサンプリング間隔で荷重センサSの計測値を取得し、以下の処理を繰り返し実行する。なお、本実施例では、サンプリング間隔は人の心臓の拍動間隔の1/2程度に設定している。 When the initialization is completed, the control unit 1 acquires the measurement value of the load sensor S at a predetermined sampling interval, and repeatedly executes the following processing. In this embodiment, the sampling interval is set to about ½ of the human heart beat interval.
制御部1が各荷重センサSの計測値WFi(t)(i=1〜4)を取得すると(#02)、それらの計測値WFi(t)は重心算出部3に送られる。なお、tは計測値WFiを取得した時刻を表している。重心算出部3は、4つの計測値WFi(t)を取得すると、まずこれらに基づいて人荷重WHi(t)を算出する(#03)。このため、本実施形態における重心算出部3は荷重算出部としても機能している。上述したように、基準荷重WSiは人の体重を除いた荷重であるため、計測値WFi(t)から基準荷重WSiを減じると人荷重WHi(t)となる。すなわち、WHi(t)=WFi(t)−WSiである。
When the control unit 1 acquires the measurement values W Fi (t) (i = 1 to 4) of the load sensors S (# 02), the measurement values W Fi (t) are sent to the gravity
次に、重心算出部3は、人荷重WHiの重心を算出する(#04)。図3は、荷重センサSの配置を表す図である。図に示すように、ベッドBを上面から見て、頭部側右側に荷重センサS1、頭部側左側に荷重センサS2、足部側左側に荷重センサS3、足部側右側に荷重センサS4を配置している。また、図に示すように、ベッドBの長辺に沿ってX軸、ベッドBの短辺に沿ってY軸を設定し、頭部側を原点に設定している。したがって、重心g(t)は以下の式(1)により求めることができる。なお、LXおよびLYはそれぞれベッドBの長辺および短辺の長さである。なお、長辺および短辺は便宜上の呼称であり、例えば、ベッドBが正方の場合には、人が横臥すべき方向に沿った側の辺を長辺とする。
このようにして算出された各時刻における重心g(t)は時刻順にメモリに一次記憶される。なお、重心gは所定個数のみを記憶し、重心gの数が所定個数を超えた際には、FIFO(First In First Out)形式で管理される。すなわち、最も過去の重心gが破棄され、最も新しい重心gが記憶される。なお、本実施例では、所定個数を11に設定している。 The center of gravity g (t) calculated at each time is primarily stored in the memory in order of time. The center of gravity g stores only a predetermined number, and is managed in a FIFO (First In First Out) format when the number of the center of gravity g exceeds the predetermined number. That is, the oldest center of gravity g is discarded and the newest center of gravity g is stored. In the present embodiment, the predetermined number is set to 11.
重心算出部3は、重心gの算出が完了すると重心変動量算出部4に対してその旨を通知する。重心算出部3からの通知を受けた重心変動量算出部4は、メモリに所定時間分の重心gが記憶されているか否かをチェックする(#05)。本実施例では、所定時間間隔とは11サンプリング間隔としている。すなわち、メモリには現時点および、過去10時刻における重心gが記憶されている。上述の重心gの一次記憶数は、重心変動量算出部4において必要な重心の数と等しくなっている。なお、重心変動量の算出に用いる期間の長さは適宜設定可能である。
When the calculation of the center of gravity g is completed, the center of
メモリに必要数(この例では11)の重心gが記憶されていなければ(#05のNo分岐)、処理は#02に移行し、上述の処理が繰り返される。一方、メモリに必要数の重心gが記憶されていれば(#05のYes分岐)、以下の式(2)により、X軸方向とY軸方向とにおける重心の変動量を算出する(#06)。なお、以下の説明では、X軸方向の重心(以下、長辺重心gX(t)と称する)の変動量を長辺重心変動量VX、Y軸方向の重心(以下、短辺重心gY(t)と称する)の変動量を短辺重心変動量VYと称する。本実施形態では、長辺重心変動量VXおよび短辺重心変動量VYは、現時点tでの重心(長辺重心gX(t)または短辺重心gY(t))と現時点から所定期間過去の各時刻における重心(長辺重心gX(t)または短辺重心gY(t))との偏差の和として算出している。
算出された長辺重心変動量VXおよび短辺重心変動量VYは姿勢判定部5に送られる。長辺重心変動量VXおよび短辺重心変動量VYを取得した姿勢判定部5は長辺重心変動量VXと短辺重心変動量VYとを比較することによりベッドB上の人の姿勢を判定する。具体的には、長辺重心変動量VXが短辺重心変動量VYよりも大きければ(#07のYes分岐)横臥位(#08)、長辺重心変動量VXが短辺重心変動量VY以下であれば(#07のNo分岐)上体起立(#09)と判定する。この判定結果は制御部1に返される。
The calculated long side centroid fluctuation amount V X and short side centroid fluctuation amount V Y are sent to the
図4は、横臥位状態の人の長辺重心変動量VXと短辺重心変動量VYであり、図5は上体起立状態の人の長辺重心変動量VXと短辺重心変動量VYである。図中では、長辺重心変動量VXを実線、短辺重心変動量VYを点線で表している。図から明らかなように、横臥位状態では長辺重心変動量VXは短辺重心変動量VYよりも全般的に大きくなっている。一方、上体起立状態では全般的に長辺重心変動量VXは短辺重心変動量VY以下となっている。したがって、長辺重心変動量VXと短辺重心変動量VYとを比較することによりベッドB上の人が横臥位状態であるか上体起立状態であるかを判定することができる。なお、長辺重心変動量VXと短辺重心変動量VYとの関係は、常に上記の関係にある訳ではなく、一時的に関係が逆転する場合がある(図4参照)。このような場合には、正確に姿勢を判定することができなくなるため、移動平均等を施した長辺重心変動量VXと短辺重心変動量VYとに基づいて姿勢の判定を行うことが望ましい。 4 shows the long-side centroid variation V X and short-side centroid variation V Y of a person in a lying position, and FIG. 5 shows the long-side centroid variation V X and short-side centroid variation of a person standing upright. is the amount V Y. In the drawing, the long side centroid variation amount V X is represented by a solid line, and the short side centroid variation amount V Y is represented by a dotted line. As is apparent from the figure, in the recumbent position, the long side centroid variation amount V X is generally larger than the short side centroid variation amount V Y. On the other hand, in the body standing state, the long side centroid variation amount V X is generally equal to or less than the short side centroid variation amount V Y. Therefore, it is possible to determine whether the person on the bed B is in the lying position or the body standing state by comparing the long side gravity center variation amount V X and the short side gravity center variation amount V Y. Note that the relationship between the long side centroid variation amount V X and the short side centroid variation amount V Y is not always the above relationship, and the relationship may be temporarily reversed (see FIG. 4). In such a case, since the posture cannot be accurately determined, the posture is determined based on the long-side center-of-gravity variation V X and the short-side center-of-gravity variation V Y subjected to moving average or the like. Is desirable.
〔別実施形態〕
(1)上述の実施形態では、長辺重心変動量VXを短辺重心変動量VYと比較したが、所定の閾値と比較することにより姿勢判定を行っても構わない。この場合には、重心算出部3は長辺重心gX(t)のみを算出し、重心変動量算出部4は長辺重心変動量VXのみを算出すればよい。
[Another embodiment]
(1) In the above-described embodiment, the long side centroid variation amount V X is compared with the short side centroid variation amount V Y , but the posture determination may be performed by comparing with a predetermined threshold value. In this case, the center-of-
(2)上述の実施形態では、ベッドBに対する実座標系で求めた重心を用いたが、正規化座標系で求めた重心を用いても構わない。 (2) In the above-described embodiment, the centroid obtained in the real coordinate system for the bed B is used, but the centroid obtained in the normalized coordinate system may be used.
(3)上述の実施形態では、人荷重WHiの重心g(t)を算出したが、計測値WFiの重心を用いても構わない。 (3) In the above-described embodiment, the center of gravity g (t) of the human load W Hi is calculated, but the center of gravity of the measurement value W Fi may be used.
(4)上述の実施形態では、ベッドBの脚部Lの下に設置した荷重センサSを用いたが、ベッドB上にグリッド上に配置された荷重センサ等を用いても構わない。この構成では、ベッドBの重量が除かれた荷重を得ることができるため、荷重センサの計測値を人荷重とみなすことができ、人荷重の演算を行う必要がなくなる。 (4) In the above-described embodiment, the load sensor S installed under the leg L of the bed B is used. However, a load sensor or the like arranged on the grid on the bed B may be used. In this configuration, since the load excluding the weight of the bed B can be obtained, the measurement value of the load sensor can be regarded as a human load, and it is not necessary to calculate the human load.
(5)上述の実施形態では、重心変動量算出部4により算出された長辺重心変動量VXに基づいて姿勢を判定したが、算出された長辺重心変動量VXに所定の補正係数を乗じた値に基づいて姿勢を判定しても構わない。例えば、ベッドB上に在床する人がベッドBのヘッドボードにもたれている場合には、長辺重心は原点側に偏っている。このような場合には、荷重センサSに対して人の体重の一部しか作用せず、適切な長辺重心変動量VXが求められない可能性がある。そのため、長辺重心が原点側に偏っている場合には、長辺重心変動量VXに1よりも小さな補正係数を乗じた値に基づいて姿勢を判定することが望ましい。同様に、長辺重心が正方向側に偏っている場合には、人がベッドBの端部に座り、脚が床についている可能性がある。このような場合にも、長辺重心変動量VXに1よりも小さな補正係数を乗じた値に基づいて姿勢を判定することが望ましい。このように、長辺重心の位置に基づいて長辺重心変動量VXを補正することにより、姿勢判定部5の構成を変更することなく適切な姿勢判定を行うことができる。なお、補正係数は適宜設定可能であり、例えば、図6に示すような台形型の関数を用いることができる。
(5) In the above-described embodiment, the posture is determined based on the long side centroid fluctuation amount V X calculated by the centroid fluctuation
本発明は、ベッド上に在床する人の姿勢判定技術に適用することができる。 The present invention can be applied to a posture determination technique for a person lying on a bed.
A:在床姿勢判定装置
B:ベッド
C:制御装置
L:脚部
S:荷重センサ
WS:基準荷重
WF:計測値
WH:人荷重
g:重心
gX:長辺重心
gY:短辺重心
VX:長辺重心変動量
VY:短辺重心変動量
1:制御部
2:荷重記憶部
3:重心算出部
4:重心変動量算出部
5:姿勢判定部
A: the bed posture determination unit B: Bed C: control unit L: leg S: load sensor W S: reference load W F: measured value W H: human Load g: gravity center g X: long side centroid g Y: Short Side center of gravity V X : Long side center of gravity fluctuation amount V Y : Short side center of gravity fluctuation amount 1: Control unit 2: Load storage unit 3: Center of gravity calculation unit 4: Center of gravity fluctuation amount calculation unit 5: Posture determination unit
Claims (5)
前記複数の荷重計により測定された複数の計測値に基づいて、当該複数の荷重計に対する前記ベッドに在床する人の荷重である人荷重を算出する荷重算出部と、
前記人荷重に基づいて、少なくとも前記ベッドの長辺に沿う方向の重心である長辺重心を算出する重心算出部と、
少なくとも所定時間内における前記長辺重心の変動量である長辺重心変動量を算出する重心変動量算出部と、
前記長辺重心変動量に基づいて前記人の在床姿勢を判定する姿勢判定部と、を備えた在床姿勢判定装置。 A plurality of load cells arranged to distribute and measure the momentary load that the bed applies to the installation surface;
Based on a plurality of measurement values measured by the plurality of load cells, a load calculation unit that calculates a human load that is a load of a person lying on the bed with respect to the plurality of load cells,
Based on the human load, a centroid calculating unit that calculates a centroid of a long side that is at least a centroid in a direction along the long side of the bed;
A center-of-gravity variation calculation unit for calculating a long-side center-of-gravity variation that is a variation of the long-side center of gravity within at least a predetermined time; and
A floor posture determination apparatus comprising: a posture determination unit that determines the floor posture of the person based on the long-side center-of-gravity variation.
前記重心変動量算出部はさらに前記所定時間内における前記短辺重心の変動量である短辺重心変動量を算出し、
前記姿勢判定部は、前記長辺重心変動量と前記短辺重心変動量とを比較することにより前記在床姿勢を判定する請求項1または2記載の在床姿勢判定装置。 The center-of-gravity calculation unit further calculates a short side center of gravity that is a center of gravity along the short side of the bed,
The center-of-gravity variation calculation unit further calculates a short-side center-of-gravity variation that is a variation of the short-side center of gravity within the predetermined time,
The floor posture determination apparatus according to claim 1 or 2, wherein the posture determination unit determines the floor posture by comparing the long side gravity center variation amount and the short side gravity center variation amount.
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