JP2013165750A - 人体センサーおよび安全管理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の人体センサー1は、人体10の少なくとも一部からの圧力を受けることが可能な平面状の第1電極21と、第1電極21と離隔して対向する平面状の第2電極22と、第1電極21と第2電極22との間に介在する導電部23と、第1電極21と第2電極22との接続抵抗値、第1電極21と第2電極22との導電電流値、第1電極21と第2電極22との導電電圧値の少なくとも一つを計測する計測部5と、接続抵抗値、導電電流値および導電電圧値の少なくとも一つにおける、大きさ、変化状態、変化量、時間との関係および積分値の少なくとも一つに基づいて、人体10の状態を推定する推定部6と、を備え、第1電極21に付与される人体10の圧力によって、第1電極21および第2電極22は、導電部23を介して電気的に接続する。
【選択図】図1
Description
(問題1)着座しているかもしくはしていないかのデジタル的な検出しかできない。
(問題2)着座状態を検出しても、使用者の危険性や危険の蓋然性を推測することができない。
(問題3)患者や介護対象者など、健康体の人間と異なる使用者の予測不能な動作を検出しつつ、危険性や危険蓋然性を推測することができない。
また、特許文献1〜4の技術をベッドに応用したとしても、次の問題を生じさせる。
(問題4)患者や介護対象者などのベッドを使用している使用者のベッド上での問題のある体位変化や離床状態を予測できない。
これら問題1〜問題4の結果として、従来技術は次の問題5も有している。
(問題5)患者や介護対象者の危険性や危険蓋然性を、遠隔状態で予測して、危険状態を未然防止できない。
図1〜図3を用いて本発明の実施の形態1における人体センサーの概要を説明する。最初に、図1を用いて、使用者である患者や介護対象者がベッドに就寝している場合の危険性について説明する。図1は、本発明の実施の形態1におけるベッドに使用者が就寝している状態を示す模式図である。図1は、ベッドを側面から見た状態を示している。
次に、人体センサー1の動作手順について説明する。なお、計測部5は、接続抵抗値、導電電流値および導電電圧値の少なくとも一つを計測するが、ここでは、接続抵抗値を例として説明する。接続抵抗値、導電電流値および導電電圧値のそれぞれは、オームの法則によって一義的な関連性を有するので、接続抵抗値に基づいて説明することは、導電電流値もしくは導電電圧値に基づいて説明することと同義だからである。
本体部2は、人体10の圧力を受けて、通電しつつ接続抵抗値を変化させる第1電極21や第2電極22を備える要素である。このため、本体部2は、人体10と直接的もしくは間接的に接触する要素になる。人体センサー1が、入院患者や介護対象者などの、ベッド上で生活を送る使用者を対象とする場合には、本体部2は、ベッド上に設置されて、人体10からの圧力を受ける。あるいは、人体センサー1が、車椅子を使用する使用者を対象とする場合には、車椅子に設置されて、人体10からの圧力を受ける。
制御手段3は、第1電極21と第2電極22との接続抵抗値を計測して人体10の状態を推定する。
次に、制御手段3による、人体10の状態推定の詳細について説明する。
まず、寝返り状態の判定について説明する。
(1)接続抵抗値が、ある時点で「中」である場合、
(2)接続抵抗値が、「小」と「中」を繰り返す場合、
(3)所定期間における接続抵抗値の平均値が、「中」である場合、
の少なくとも一つである場合に、人体10を寝返り状態であるとして推定する。
(1)複数の区画26A〜26Cにおいて、ある時点で、いずれかの端部の区画26Aもしくは区画26Cにおける接続抵抗値が、中央部の区画26Bにおける接続抵抗値よりも小さい場合、
(2)所定期間における端部の区画26A、26Cにおける接続抵抗値の積分値が、所定期間における中央部の区画26Bにおける接続抵抗値の積分値よりも小さい場合、
次に、離床状態の推定について説明する。
(1)接続抵抗値が、ある時点で「大」である場合、
(2)所定期間における接続抵抗値の平均値が、「大」である場合、
(3)所定期間以上に渡って、接続抵抗値が、「大」である場合、
の少なくとも一つである場合に、人体10を、離床状態であると推定する。
推定部6は、
(1)接続抵抗値が、「大」となる前に、「小」、「中」の順序で、変化する場合、
(2)接続抵抗値が、「大」となる前に、「中」の状態を示す場合、
のいずれかの場合に、人体10は、正常な離床であると推定する。
また、人体10の圧力が本体部2に付与されていない場合には、第1電極22と第2電極23との間の接続状態がないので、接続抵抗値は、「大」となる。このため、ある時点での接続抵抗値が「大」である場合には、推定部6は、人体10を離床状態として推定できる。
離床状態が、危険な離床である場合には、転落の場合がある。患者や介護対象者が、ベッド11から転落した場合には、早期に発見して処置をとることが重要である。発見や処置が遅れれば、患者や介護対象者にとって危険な状態となりうるからである。
人体10は、その動作、体位変化、姿勢変化、行動などによって、本体部2への圧力の付与を変化させる。上述の落下のようにはっきりした危険状態に陥っているわけではないが、危険な状態に近づいていたり、危険性の蓋然性が高い状態であったりする場合もある。
(1)接続抵抗値が、「大」と「小」を、繰り返す場合、
(2)所定期間における「大」となる回数が所定数以上である場合、
(3)所定期間における「大」となる時間量が、所定数以上である場合、
(4)所定期間において、接続抵抗値が、「大」、「中」、「小」同士の変化を、頻発する場合、
の少なくとも一つである場合に、人体10を、危険状態であると推定する。
推定部6は、
(1)接続抵抗値が、所定時間内に、「小」から「大」に変化する場合、
(2)接続抵抗値が、所定時間内に、「大」から「小」に変化する場合、
の少なくとも一つである場合に、人体10を、危険状態であると推定する。
推定部6は、所定期間以上に渡って、接続抵抗値が「大」である場合には、人体10を、危険状態であると推定する。接続抵抗値が大であるということは、患者や介護対象者が離床している状態を示していると考えられる。当然ながら、正常な離床状態である場合もあるが、長時間にわたって離床状態であることは、患者や介護対象者が、徘徊している可能性もある。徘徊状態であることは、患者や介護対象者にとって問題を生じさせる可能性がある。
第1電極、導電部および第2電極を含む本体部2が、ベッド11の座面12であって、人体10の上半身および下半身に設置される場合がある。上半身および下半身の両方の圧力に基づいて、より精密に人体10を推定することも好適である。
(1)上部接続抵抗値が「小」もしくは「中」であって、下部接続抵抗値が「大」である、
(2)上部接続抵抗値が「大」であって、下部接続抵抗値が「小」もしくは「中」である、
の少なくとも一つである場合に、人体10を、危険状態であると推定する。
2 本体部
21 第1電極
22 第2電極
23 導電部
24 絶縁部
25 孔
3 制御手段
4 導電ケーブル
5 計測部
6 推定部
7 通知部
8 調整部
100 管理部門
Claims (22)
- 人体の少なくとも一部からの圧力を受けることが可能な平面状の第1電極と、
前記第1電極と離隔して対向する平面状の第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間に介在する導電部と、
前記第1電極と前記第2電極との接続抵抗値、前記第1電極と前記第2電極との導電電流値、前記第1電極と前記第2電極との導電電圧値の少なくとも一つを計測する計測部と、
前記接続抵抗値、前記導電電流値および前記導電電圧値の少なくとも一つにおける、大きさ、変化状態、変化量、微分量、時間との関係および積分値の少なくとも一つに基づいて、前記人体の状態を推定する推定部と、を備え、
前記第1電極に付与される人体の圧力によって、前記第1電極および前記第2電極は、前記導電部を介して電気的に接続する、人体センサー。 - 前記計測部および前記推定部は、前記第1電極および前記第2電極と、有線もしくは無線によって電気的に接続されることで、前記第1電極、前記導電部および前記第2電極と離隔できる、請求項1記載の人体センサー。
- 前記人体センサーにおいて、少なくとも前記第1電極、前記第2電極および前記導電部は、前記人体の下面に配置される、請求項1又は2記載の人体センサー。
- 前記人体センサーにおいて、少なくとも前記第1電極、前記第2電極および前記導電部は、ベッドの座面に配置される、請求項1から3のいずれか記載の人体センサー。
- 前記第1電極、前記第2電極および前記導電部は、前記ベッドの座面において、前記人体の上半身に対応する位置に配置される、請求項4記載の人体センサー。
- 前記計測部は、前記接続抵抗値を、「大」、「中」、「小」のいずれかで計測し、
前記推定部は、
(1)前記接続抵抗値が、ある時点で「中」である場合、
(2)前記接続抵抗値が、「小」と「中」を繰り返す場合、
(3)所定期間における前記接続抵抗値の平均値が、「中」である場合、
の少なくとも一つである場合に、前記人体を、寝返り状態であると推定する、請求項5記載の人体センサー。 - 前記導電部が、前記人体の幅方向に分割されるように、複数の区画に分割される場合に、
前記計測部は、前記複数の区画のそれぞれにおける接続抵抗値を計測し、
前記推定部は、
(1)前記複数の区画において、ある時点で、いずれかの端部の区画における前記接続抵抗値が、中央部の区画における前記接続抵抗値よりも小さい場合、
(2)所定期間における端部の区画における前記接続抵抗値の積分値が、所定期間における中央部の区画における前記接続抵抗値の積分値よりも小さい場合、
の少なくとも一つである場合に、前記人体を、寝返り状態であると推定する、請求項5記載の人体センサー。 - 前記計測部は、前記接続抵抗値を、「大」、「中」、「小」のいずれかで計測し、
前記推定部は、
(1)前記接続抵抗値が、ある時点で「大」である場合、
(2)所定期間における前記接続抵抗値の平均値が、「大」である場合、
(3)所定期間以上に渡って、前記接続抵抗値が、「大」である場合、
の少なくとも一つである場合に、前記人体を、離床状態であると推定する、請求項5記載の人体センサー。 - 前記推定部は、
(1)前記接続抵抗値が、「大」となる前に、「小」、「中」の順序で、変化する場合、
(2)前記接続抵抗値が、「大」となる前に、「中」の状態を示す場合、
のいずれかの場合に、前記人体は、正常な離床であると推定する、請求項8記載の人体センサー。 - 前記推定部は、前記接続抵抗値が「大」であると計測された時点から、所定期間内に前記接続抵抗値が「小」もしくは「中」となる場合には、前記人体を、着床状態であると推定する、請求項8記載の人体センサー。
- 前記推定部は、前記接続抵抗値が「大」となる前に、「小」の状態を示していた場合に、前記人体は、転落による離床であると推定する、請求項8記載の人体センサー。
- 前記計測部は、前記接続抵抗値を、「大」、「中」、「小」のいずれかで計測し、
前記推定部は、
(1)前記接続抵抗値が、「大」と「小」を、繰り返す場合、
(2)所定期間における「大」となる回数が所定数以上である場合、
(3)所定期間における「大」となる時間量が、所定数以上である場合、
(4)所定期間において、前記接続抵抗値が、「大」、「中」、「小」同士の変化を、頻発する場合、
の少なくとも一つである場合に、前記人体を、危険状態であると推定する、請求項5記載の人体センサー。 - 前記計測部は、前記接続抵抗値を、「大」、「中」、「小」のいずれかで計測し、
前記推定部は、
(1)前記接続抵抗値が、所定時間内に、「小」から「大」に変化する場合、
(2)前記接続抵抗値が、所定時間内に、「大」から「小」に変化する場合、
の少なくとも一つである場合に、前記人体を、危険状態であると推定する、請求項5記載の人体センサー。 - 前記計測部は、前記接続抵抗値を、「大」、「中」、「小」のいずれかで計測し、
前記推定部は、所定期間以上に渡って、前記接続抵抗値が「大」である場合には、前記人体を、危険状態であると推定する、請求項5記載の人体センサー。 - 前記第1電極、前記導電部および前記第2電極は、前記ベッドの座面であって、前記人体の上半身および下半身に設置される場合において、
前記計測部は、前記上半身における上部接続抵抗値と前記下半身における下部接続抵抗値と、のそれぞれを、「大」、「中」、「小」のいずれかで計測し、
(1)前記上部接続抵抗値が「小」もしくは「中」であって、前記下部接続抵抗値が「大」である、
(2)前記上部接続抵抗値が「大」であって、前記下部接続抵抗値が「小」もしくは「中」である、
の少なくとも一つである場合に、前記人体を、危険状態であると推定する、請求項4記載の人体センサー。 - 前記推定部の推定結果を、管理部門に通知する通知部を更に備える、請求項11から15のいずれか記載の人体センサー。
- 前記通知部は、音、発光、施設内放送および電子メールの少なくとも一つを用いて警告を発する、請求項16記載の人体センサー。
- 前記推定部の推定結果に基づいて、照明機器、空調機器、映像機器および音響機器の少なくとも一つを調整する、調整部を更に備える、請求項1から17のいずれか記載の人体センサー。
- 前記調整部は、前記推定結果が寝返り状態である場合に、前記照明機器の照度を低減する、請求項18記載の人体センサー。
- 前記調整部は、前記推定結果が寝返り状態である場合に、前記空調機器が暖房であれば、前記設定温度を低下させ、前記空調機器が冷房であれば、前記設定温度を上昇させる、請求項18又は19記載の人体センサー。
- 前記調整部は、前記推定結果が離床状態である場合に、前記照明機器、前記空調機器、前記映像機器および前記音響機器の少なくとも一つを、停止状態とする、請求18記載の人体センサー。
- 請求項1から21のいずれか記載の人体センサーと、
前記人体センサーからの推定結果を受信する受信手段と、
前記受信手段の受信結果を管理者に通知する通知手段と、を備える、安全管理装置。
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