JP2012518456A - ベッドの高さ調節に対するシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (12)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。
- 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。 - 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。
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