JP2014195543A - 体動レベル判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベッド上の患者など利用者の体動状況を監視して、利用者の体動レベルを報知することのできる体動レベル判定装置を提供する。
【解決手段】体動レベル判定装置１００は、寝床部９１の互いに離間して設けられた複数の部位にかかる荷重を検出する荷重センサ８からの検出値の所定時間の各荷重変化量に基づいて、第１所定期間毎に求められた荷重変化総量Ｖが閾値を超過するか否かを判定する第１判定手段と、前記荷重センサ８からの検出値に基づいて、前記寝床部９１上の利用者Ｈが動き出したか否かを判定する動き出し判定手段と、前記動き出し判定手段の判定結果と前記第１判定手段の判定結果とに基づいて、利用者Ｈの体動レベルを段階的に判定する第２判定手段と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、ベッド上の患者など利用者の体動レベルを判定する体動レベル判定装置に関する。

近年、医療機関、介護施設、家庭などにおいて、ベッド寝床部上の利用者（患者、高齢者、乳幼児など）の臥床、離床などの在床状況や体動状態を計測して監視するものが知られている。

例えば、ベッド寝床部の複数個所に設けられた荷重センサからの荷重を検出して、これらの荷重センサからの検出値に基づいて寝床部の利用者の在床状況や体動状態を計測し、利用者を監視する監視者に対して計測した結果を報知するものが知られている（特許文献１，２参照）。

特開２０００−３１６９１５号公報 特開２０１０−８８４７３号公報

しかしながら、従来のベッド上の利用者の監視方法では、利用者の体重によって体動が小さく評価されてしまい、体動レベルの判定に改善の余地があった。

本発明は、例えば、利用者の体動レベルを高精度に判定することのできる体動レベル判定装置および体動レベル判定方法の提供を目的とする。

即ち、本発明は下記［１］〜［７］に記載の構成を有する。

［１］ 寝床部の互いに離間して設けられた複数の部位にかかる荷重を検出する荷重センサからの検出値の所定時間の各荷重変化量に基づいて、第１所定期間毎に求められた荷重変化総量が閾値を超過するか否かを判定する第１判定手段と、
前記荷重センサからの検出値に基づいて、前記寝床部上の利用者が動き出したか否かを判定する動き出し判定手段と、
前記動き出し判定手段の判定結果と前記第１判定手段の判定結果とに基づいて、利用者の体動レベルを段階的に判定する第２判定手段と、
を備えることを特徴とする体動レベル判定装置。

［２］ 前記第１判定手段は、前記荷重変化総量が複数設定されたそれぞれの閾値を超過するか否かに基づいて、利用者の体動状態を段階的に判定することを特徴とする前項１に記載の体動レベル判定装置。

［３］ 前記第２判定手段は、第２所定期間毎に利用者の体動レベルを判定し、
前記第１判定手段の判定結果が、利用者の体動状態が小さいとの判定結果である場合に、前記動き出し判定手段により利用者が動き出したと判定されていれば、前記第１判定手段の前記判定結果よりも大きな体動レベルと判定されることを特徴とする前項２に記載の体動レベル判定装置。

［４］ 前記荷重センサは、頭部側の左右に１箇所ずつ及び足部側の左右に１箇所ずつ設けられることを特徴とする前項１〜３のいずれかに記載の体動レベル判定装置。

［５］ 前記第２判定手段によって判定された判定結果を表示する表示部を備えることを特徴とする前項１〜４のいずれかに記載の体動レベル判定装置。

［６］ 前項１〜５の何れかに記載の体動レベル判定装置と、
寝床部の互いに離間して設けられた複数の部位にかかる荷重を検出する荷重センサと、
を備えることを特徴とする体動レベル判定システム。

［７］ 寝床部の互いに離間して設けられた複数の部位にかかる荷重を検出する荷重センサからの検出値の所定時間の荷重変化量に基づいて、第１所定期間毎に求められた荷重変化総量が閾値を超過するか否かを判定する第１判定ステップと、
前記荷重センサからの検出値に基づいて、前記寝床部上の利用者が動き出したか否かを判定する動き出し判定ステップと、
前記動き出し判定ステップの判定結果と前記第１判定ステップの判定結果とに基づいて、利用者の体動レベルを段階的に判定する第２判定ステップと、
を備えたことを特徴とする体動レベル判定方法。

上記［１］に記載の発明によれば、寝床部の互いに離間して設けられた複数の部位にかかる荷重を検出する荷重センサからの検出値の所定時間の各荷重変化量に基づいて、第１所定期間毎に求められた荷重変化総量が閾値を超過するか否かを判定する第１判定手段と、荷重センサからの検出値に基づいて、寝床部上の利用者が動き出したか否かを判定する動き出し判定手段と、動き出し判定手段の判定結果と第１判定手段の判定結果とに基づいて、利用者の体動レベルを段階的に判定する第２判定手段と、を備えるので、例えば、利用者が軽量である場合には寝返りを行っても荷重変化量にさほど影響しないなど、利用者の体重の違いが荷重変化量の判定結果に大きく影響することがあるが、利用者の体重の違いによる影響が軽微である動き出し判定の判定結果に、第１判定の判定結果が加味されて体動レベルが判定されることにより、体重の違いによる影響が軽減され、高精度で体動レベルを判定することができる。

また、荷重の変化量を積算することによって、ベッド利用者の動作量を把握して、体動状態を簡便に判定することができる。

上記［２］に記載の発明によれば、第１判定手段は、荷重変化総量が複数設定されたそれぞれの閾値を超過するか否かに基づいて、利用者の体動状態を段階的に判定するので、利用者の体動の状態を閾値に応じた複数段階に分けて判定することができ、体動状態を段階的に表すことによって体動レベル判定の精度がより向上するようになる。

上記［３］に記載の発明によれば、第２判定手段は、第２所定期間毎に利用者の体動レベルを判定し、第１判定手段の判定結果が、利用者の体動状態が小さいとの判定結果である場合に、動き出し判定手段により利用者が動き出したと判定されていれば、第１判定手段の判定結果よりも大きな体動レベルと判定されるので、体動状態判定の判定結果のうち、利用者の体重の違いによる影響を受け易い判定結果のみに動き出し判定の判定結果が加味されて、体動レベル判定の精度がより向上するようになる。

また、第２所定期間毎に体動レベルが判定されるので、大小激しい体動のある利用者であっても、当該利用者の激しい体動レベル変化に合わせて体動レベルの判定結果が頻繁に変動するようなことがなく、安定した判定結果を得ることができる。

上記［４］に記載の発明によれば、荷重センサは、頭部側の左右に１箇所ずつ及び足部側の左右に１箇所ずつ設けられるので、頭部側及び足部側のそれぞれ離間した左右の合計４箇所の荷重がそれぞれ検出されて体動レベルを判定することができ、ベッドの全体の荷重変化を精度よく検知することができる。

上記［５］に記載の発明によれば、第２判定手段によって判定された判定結果を表示する表示部を備えるので、寝床部上の利用者の体動レベルが表示されることによって、寝床部上の利用者の体動状況をチェックする監視者（例えば、介護者、介助者など）は、利用者の体動レベルを簡単に知ることができる。

上記［６］に記載の発明によれば、前項１〜５の何れかに記載の体動レベル判定装置と、寝床部の互いに離間して設けられた複数の部位にかかる荷重を検出する荷重センサと、を備えるので、上記［１］〜［５］の奏する効果と同等の効果を奏する。

上記［７］に記載の発明によれば、寝床部の互いに離間して設けられた複数の部位にかかる荷重を検出する荷重センサからの検出値の所定時間の荷重変化量に基づいて、第１所定期間毎に求められた荷重変化総量が閾値を超過するか否かを判定する第１判定ステップと、荷重センサからの検出値に基づいて、寝床部上の利用者が動き出したか否かを判定する動き出し判定ステップと、動き出し判定ステップの判定結果と第１判定ステップの判定結果とに基づいて、利用者の体動レベルを段階的に判定する第２判定ステップと、を備えたので、例えば、利用者が軽量である場合には寝返りを行っても荷重変化量にさほど影響しないなど、利用者の体重の違いが荷重変化量の判定結果に大きく影響することがあるが、利用者の体重の違いによる影響が軽微である動き出し判定の判定結果に、第１判定の判定結果が加味されて体動レベルが判定されることにより、体重の違いによる影響がなくなり体動レベル判定の精度が向上する。

また、荷重の変化量を積算することによって、ベッド利用者の動作量を把握して、体動状態を簡便に判定することができる。

本発明の一実施形態に係る体動レベル判定装置を説明するための概略図である。 ベッドの概略平面図である。 本発明に係る体動レベル判定装置の概略ブロック図である。 本発明に係る体動レベル判定装置の基本動作を示すフローチャートである。 本発明に係る体動レベル判定装置の制御部が実行する体動状態判定を示すフローチャートである。 本発明に係る体動レベル判定装置の制御部が実行する体動レベル判定を示すフローチャートである。 本発明に係る体動レベル判定装置による体動レベル判定の判定結果の一例を説明するための説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１は、体動レベル判定装置１００を説明するための概略図、図２は、ベッド９の概略平面図、図３は、体動レベル判定装置１００の概略ブロック図、図４は、体動レベル判定装置１００の基本動作を示すフローチャート、図５は、体動レベル判定装置１００の制御部１が実行する体動状態判定を示すフローチャート、図６は、体動レベル判定装置１００の制御部１が実行する体動レベル判定を示すフローチャート、図７は、体動レベル判定装置１００による体動レベル判定の判定結果の一例を説明するための説明図である。

図１，２に示すように、ベッド９は、例えば、寝床部９１と、寝床部９１を支持するフレーム９２と、フレーム９２の四隅下部にそれぞれ脚部９３（９３１，９３２，９３３，９３４）と、脚部９３の最下端部にはキャスター９４をそれぞれ備えて構成される。

ベッド９の脚部９３の各キャスター９４の下部には荷重センサ８（８１，８２，８３，８４）が設けられており、荷重センサ８は、寝床部９１に横臥する利用者Ｈの頭部側の左右に１箇所ずつ（８１，８２）及び足部側の左右に１箇所ずつ（８３，８４）、合計４箇所における寝床部９１に掛かる荷重の変化を検出している。

荷重センサ８は、検出された寝床部９１の荷重が荷重信号に変換されて、当該荷重信号が信号線を介して体動レベル判定装置１００に入力されるように構成されている。

尚、荷重センサ８としては、例えば、ロードセル、歪センサ、加速度計などが用いられる。

体動レベル判定装置１００は、ベッド９の寝床部９１の利用者Ｈの体動レベルを検知するための装置であり、寝床部９１の互いに離間して設けられた複数の部位にかかる荷重を検出する荷重センサ８（８１，８２，８３，８４）からの検出値に基づいて演算する制御部１と、制御部１の演算結果などを視覚的に報知する表示部２と、制御部１の演算結果などを聴覚的に報知する音出力部３などを備える。

制御部１は、ＣＰＵと、ＣＰＵにより実行されるプログラム及びデータが格納されたＲＯＭやワーキングエリアとして使用されるＲＡＭなどの記憶媒体からなる記憶部１１と、信号線を介してセンサなどからの制御信号が入力される或いは信号線を介して制御信号が出力される入出力部１２と、データバスなどを介して表示部２及び音出力部３などに制御データなどが入出力される通信インターフェース１３（以下、「通信Ｉ／Ｆ１３」と記す。）などを備える。

尚、記憶部１１を構成する記憶媒体としては、ＲＯＭやＲＡＭに加えて、フラッシュメモリなどが用いられるのであってもよいし、これら半導体メモリ以外に、ＨＤＤなどの記憶装置などが用いられるのであってもよく、ＳＤメモリカードなどの外部メモリが用いられるのであってもよい。

制御部１は、入出力部１２を介して入力された各荷重センサ８（８１，８２，８３，８４）からの検出値に基づいて演算を実行して、演算結果を記憶部１１に記憶し、記憶部１１に記憶された演算結果に基づいて、寝床部９１の利用者Ｈの体動レベルに関する報知情報を生成する。

制御部１は、通信Ｉ／Ｆ１３を介して表示部２及び音出力部３に当該報知情報をそれぞれ出力する。

表示部２は、例えば、液晶表示装置などを備えて構成され、通信Ｉ／Ｆ１３を介して制御部１から受信した報知情報に基づいて表示出力する。

また、音出力部３は、例えば、スピーカなどを備えて構成され、通信Ｉ／Ｆ１３を介して制御部１から受信した報知情報に基づいてスピーカ出力する。

表示部２には、制御部１で生成された表示データが報知情報として入力され、利用者Ｈの体動レベルを示す画像などとして液晶表示装置に表示され、音出力部３には、制御部１で生成された音出力データが報知情報として入力され、寝床部９１の利用者Ｈの体動レベルを示すアラーム音などとしてスピーカから出力される。

尚、表示部２及び音出力部３には制御部１から利用者Ｈの体動レベルが入力され、各部でそれぞれ報知するに適したデータに変換されるように構成されるのであってもよい。

制御部１は、表示部２及び音出力部３と併せて、監視者が監視するに適する場所、例えば、病院・医院などであればナースステーションなどに設置され、ベッド９の各脚部９３に設けられた荷重センサ８から信号線を介して荷重信号が入力される。

制御部１は、内部タイマによるタイマ割込み処理などによって、全ての荷重センサ８からの検出値をそれぞれ所定の周期（例えば、０．５秒。以降、「検出周期」と記す。）で読み込み、各検出値を荷重値に変換して記憶部１１に記憶する。

即ち、記憶部１１には、ベッド９の４箇所に掛かる荷重値がそれぞれ検出周期毎に記憶されることになり、制御部１は、これら各荷重値に基づいて寝床部９１の在床状況及び利用者Ｈの体動レベルの判定などを行う。

尚、制御部１が荷重センサ８の検出値を検知する方法としては、上述したような内部タイマによるタイマ割込み処理などによって検出値の読み込みを行うだけでなく、適宜公知の技術を利用するなどして設計するとよい。

例えば、制御部１にインプットキャプチャ機能を備え、インプットキャプチャレジスタからＤＭＡＣ（Direct Access Memory Controller）等を介して、予め割り当てられた所定番地に記憶部１１に自動転送されるように構成されているのであってもよく、このように構成すれば、制御部１は所定の周期の割込み時に記憶部１１の所定番地を参照すればよく、制御部１の処理負担が軽減されるため好適である。

荷重センサ８が、頭部側の左右に１箇所ずつ及び足部側の左右に１箇所ずつ設けられるように構成することにより、頭部側及び足部側のそれぞれ離間した左右の合計４箇所の荷重がそれぞれ検出されて体動レベルを判定することができ、ベッド９の全体の荷重変化を精度よく検知することができる。

以下では、制御部１が、荷重センサ８からの検出値を検出周期で読み込むタイミングで、寝床部９１の利用者Ｈの在床状況及び体動状態などの複数の判定を実行して、寝床部９１の利用者Ｈの体動レベルを判定する、即ち、リアルタイムに体動レベルを判定する場合に基づいて説明する。

以降、図４のフローチャートに基づいて、制御部１により実行される体動レベルを判定するための基本動作について説明しながら、複数の判定処理についても説明する。

先ず初めに、制御部１は、荷重センサ８からの検出値に基づいて、寝床部９１に利用者Ｈが臥床しているか否かを判定する臥床判定を実行する（図４，ＳＡ１）。

尚、臥床判定では、全ての荷重センサ８からそれぞれ体動レベル判定装置１００に出力された検出値が荷重値ＲＷ_１，ＲＷ_２，ＬＷ_１，ＬＷ_２に変換されたものを用いて判定がなされる。

具体的には、各荷重センサ８（８１，８２，８３，８４）から検出された４箇所の荷重値Ｗ（ＲＷ_１，ＲＷ_２，ＬＷ_１，ＬＷ_２）が加算された荷重値合計ＷＴが所定の閾値（例えば、２０ｋｇｆ）以上であり、更に、各荷重値ＲＷ_１，ＲＷ_２，ＬＷ_１，ＬＷ_２に基づいて演算された寝床部９１上の利用者Ｈの重心位置Ｇ（ＧＸ，ＧＹ）が寝床部９１の周縁領域ではなく、臥床領域としての所定の中央領域内（図２で示すクロスハッチング領域）９１ａにあり、且つその状態が所定時間（例えば、５秒）以上継続している場合、制御部１は、利用者Ｈが寝床部９１上に臥床していると判定する。

尚、上述した単位「ｋｇｆ」は、キログラム重量を意味し、１ｋｇｆは、９．８Ｎに相当する。

また、利用者Ｈの重心位置Ｇ（ＧＸ，ＧＹ）がベッド９の寝床部９１の所定の中央領域内９１ａにない、或いはその状態が所定時間以上継続していない場合に、制御部１は、利用者Ｈが寝床部９１上に臥床していないと判定する。

寝床部９１上の利用者Ｈの重心位置Ｇ（ＧＸ，ＧＹ）は、例えば、以下の式によって求められる。

尚、図２中のＯ（０，０）は、重心位置Ｇを定めるＸ−Ｙ座標の原点を示している。

ＧＸ＝（ＬＷ_１＋ＲＷ_１−ＬＷ_２−ＲＷ_２）×（１／ＷＴ）×（ＢＸ／２） …（１）
ＧＹ＝（ＬＷ_１＋ＬＷ_２−ＲＷ_１−ＲＷ_２）×（１／ＷＴ）×（ＢＹ／２） …（２）
ＢＸ：寝床部９１の長手方向の脚部９３間隔
ＢＹ：寝床部９１の短手方向の脚部９３間隔
ＷＴ＝ＬＷ_１＋ＲＷ_１＋ＬＷ_２＋ＲＷ_２（各荷重値が加算された荷重値合計）
利用者Ｈが寝床部９１上に臥床していないと判定された場合には（図４，ＳＡ２，Ｎ）、利用者Ｈが臥床していると判定されるまで継続して臥床判定が実行される（図４，ＳＡ１）。

利用者Ｈが寝床部９１上に臥床していると判定されると（図４，ＳＡ２，Ｙ）、制御部１は、荷重センサ８からの荷重値Ｗに基づいて、寝床部９１上の利用者Ｈが動き出したか否かを判定する動き出し判定を実行する（図４，ＳＡ３）。

制御部１は動き出し判定手段として機能し、動き出し判定による判定結果が、後述する利用者Ｈの体動レベルを判定する体動レベル判定の判定材料の一つとされる。

体動レベル判定では、臥床判定により利用者Ｈが臥床したと判定した時点から所定時間（例えば、１分前）遡った体動レベル判定開始時刻から判定が開始されることから、制御部１は、動き出し判定の初回の実行において、体動レベル判定開始時刻以降から現在までの期間についても動き出し判定を行う。

制御部１は、例えば、検出された荷重センサ８の各荷重値ＲＷ_１，ＲＷ_２，ＬＷ_１，ＬＷ_２のうち、最も大きな荷重値を「第１判定基準値ＷＳ_１」、２番目に大きな荷重値を「第２判定基準値ＷＳ_２」として判定基準値ＷＳを設定し、第１判定基準値を検出した荷重センサ８を「第１判定基準センサＳ_１」、第２判定基準値を検出した荷重センサ８を「第２判定基準センサＳ_２」として判定基準センサＳを設定する。

制御部１は、これらの第１及び第２判定基準値ＷＳ_１，ＷＳ_２と第１及び第２判定基準センサＳ_１，Ｓ_２からの荷重値Ｗを用いて、動き出し判定を実行する。

具体的には、第１及び第２判定基準センサＳ_１，Ｓ_２の少なくとも一方の判定基準センサＳについて、判定対象となる荷重値Ｗを検出した判定基準センサＳに対応する判定基準値ＷＳに対する荷重値変動（荷重値変動率）が、所定時間（例えば、１秒〜５秒）以上継続して所定範囲外にあれば、制御部１は利用者Ｈが動き出したと判定する。

尚、所定範囲とは、例えば、５％〜５０％の荷重値変動の範囲において任意に設定される値γを用いて、判定基準値ＷＳを基準にして±γの上限値及び下限値によってもたらされる範囲とする。

判定基準値ＷＳに対する荷重値変動が、上限値以上或いは下限値以下であれば、制御部１は利用者Ｈが動き出したと判定する。

具体的に説明すると、例えば、γ＝５に設定すると、判定基準値ＷＳに対する荷重値変動が、−５％以下或いは＋５％以上であれば、制御部１は利用者Ｈが動き出したと判定する。

また、制御部１は、荷重値変動が上述した条件を満たさない場合、即ち、荷重値変動が所定範囲内（例えば、γ＝５であれば、−５％より大きい且つ＋５％より小さい範囲）にある場合、或いは所定範囲外であってもその状態での継続時間が所定時間（例えば、１秒〜５秒）に満たない場合には、利用者Ｈは動き出していないと判定する。

尚、利用者Ｈの体重の大小による判定のばらつきを極力なくすことができ、動き出し判定の判定精度を向上させることができるため、上述したように判定基準値ＷＳに対する荷重値Ｗの荷重値変動率が所定範囲にあるか否かを判定条件の一つとすることが好ましいが、所定範囲にあるか否か判定される対象が、判定基準値ＷＳに対する荷重値変動量であってもよい。

上述のようにして得られた動き出し判定による判定結果は、制御部１によって記憶部１１に記憶される。

その場合、体動レベル判定開始時刻が設定され、且つ体動レベルの判定がなされる期間である第２所定期間Ｔが設定されていれば、例えば、動き出し状態を示すフラグを用いて、第２所定期間Ｔに一度でも利用者Ｈが動き出したと判定されると、第２所定期間Ｔにおいて「動き出し有」を示す値がフラグにセットされるように構成するなどしてもよい。

また、第２所定期間Ｔに一度でも利用者Ｈが動き出したと判定されると、フラグを「動き出し有」を示す値にセットした時点から第２所定期間Ｔが終了するまで、制御部１が動き出し判定を実行しないように構成するのであってもよい。

尚、動き出し判定のフローは、上述したフローに限定されるものではない。例えば、利用者Ｈが寝返りするなどすることにより、判定基準センサＳに設定されていない他の荷重センサ８に最も大きな荷重がかかるようになる場合を考慮して、判定基準センサＳが常時最適な荷重センサ８に設定されるように、常に各荷重センサ８（８１，８２，８３，８４）の荷重値Ｗの変動を監視して、判定基準センサＳの設定を随時更新するように構成されているのであってもよい。

制御部１は、上述した動き出し判定の実行を開始するとともに、荷重センサ８からの検出値の所定時間の各荷重変化量、例えば、各荷重センサ８（８１，８２，８３，８４）からの検出値と前回の検出値とからそれぞれ算出される各荷重変化量に基づいて、第１所定期間毎の各荷重変化総量Ｖを求め、当該荷重変化総量Ｖが閾値を超過するか否かを判定する体動状態判定を実行する（図４，ＳＡ４）。

制御部１は体動状態を判定する第１判定手段として機能し、体動状態判定では寝床部９１上の利用者Ｈの体動状態が判定され、当該体動状態判定による判定結果が、動き出し判定の判定結果とともに、後述する利用者Ｈの体動レベルを判定する体動レベル判定の判定材料となるものである。

また、体動状態判定の初回の実行において、前述の動き出し判定と同様、制御部１は、体動レベル判定開始時刻以降から現在までの期間についても体動状態判定を行う。

体動状態を判定するにあたって、制御部１は、各荷重センサ８（８１，８２，８３，８４）の検出周期毎の荷重値と、本実施例では、当該検出の０．５秒前に検出された前回の荷重値との差異を荷重変化量として算出して、荷重センサ８毎の荷重変化量をそれぞれ記憶部１１に記憶する。

表１には、各荷重センサ８（８１，８２，８３，８４）からの検出周期毎の荷重値をそれぞれ示し、表２には、荷重センサ８からの荷重値と前回の荷重値とから算出される荷重センサ８毎の各荷重変化量を示している。

表１，２に基づいて、各荷重センサ８（８１，８２，８３，８４）からの荷重値ＲＷ_１，ＲＷ_２，ＬＷ_１，ＬＷ_２のうち荷重値ＬＷ_２について着目して説明すると、表１に示すように、例えば“１７：０８：５５”の荷重値ＬＷ_２は「１６．７」、次の“１７：０８：５６”の荷重値ＬＷ_２は「１７．０」となっており、これら２つの荷重値の変化量が、表２の“１７：０８：５６”に荷重変化量が「０．３」として記されている。

同様にして、検出周期毎及び荷重センサ８（８１，８２，８３，８４）毎の各荷重変化量が算出される。

次に、制御部１は、荷重センサ８毎且つ検出周期毎に求められた荷重変化量を、第１所定期間（例えば、１分）分加算した荷重変化総量Ｖを算出する。

表３は、表２で求められた荷重変化量が第１所定期間分加算された荷重変化総量Ｖが検出周期毎に示されたものである。

表３を例に挙げて説明すると、制御部１は、例えば、“１７：０８：５５”に検出された荷重値に基づいて求められた荷重変化量（表２参照）を含む、その直前の１分間（第１所定期間）の荷重変化量を積算したものを荷重変化総量Ｖとして求めている。

制御部１は、こうして求められた荷重変化総量Ｖが閾値Ｌ_ｔｈを超過するか否か判定し、寝床部９１上の利用者Ｈの体動の状態を判定する。

本実施例では、制御部１は、第１閾値Ｌ_ｔｈ１と第２閾値Ｌ_ｔｈ２の２つの閾値Ｌ_ｔｈを用いて、例えば、以下のように体動状態を「小」、「中」、「大」の３段階に分けて判定する。

荷重変化総量Ｖが、第１閾値Ｌ_ｔｈ１よりも小さければ、寝床部９１上の利用者Ｈが手足を少し動かす程度の体動であるとして、体動状態が「小」と判定される。

荷重変化総量Ｖが、第１閾値Ｌ_ｔｈ１以上で、第２閾値Ｌ_ｔｈ２よりも小さければ、寝床部９１上の利用者Ｈが背上げや寝返りをしている程度の体動であるとして、体動状態が「中」と判定される。

荷重変化総量Ｖが、第２閾値Ｌ_ｔｈ２以上であれば、寝床部９１上の利用者Ｈが大きくバタつくように動いている程度の体動であるとして、体動状態が「大」と判定される。

以下に、図５に示すフローチャートに基づいて、制御部１の実行する体動状態判定について説明する。

尚、表１〜３では、説明のためデータ単位を「ｋｇｆ」として記しているが、本実施形態では、演算を容易にするため、制御部１では各データ値を１０倍した値を用いて演算が行われる。

制御部１は、第１所定期間（例えば、１分間）の荷重変化量を積算して荷重変化総量Ｖを求め（ＳＢ１）、荷重変化総量Ｖが第１閾値Ｌ_ｔｈ１（例えば、１０００（＝１００ｋｇｆ））を超過していないか否か判定する（ＳＢ２）。

ステップＳＢ２で、荷重変化総量Ｖが第１閾値Ｌ_ｔｈ１よりも小さければ、寝床部９１の利用者Ｈの体動状態を「小」と判定する（ＳＢ３）。

ステップＳＢ２で、荷重変化総量Ｖが第１閾値Ｌ_ｔｈ１以上、即ち、荷重変化総量Ｖが第１閾値Ｌ_ｔｈ１を超過していれば、更に、制御部１は第２閾値Ｌ_ｔｈ２（例えば、２０００（＝２００ｋｇｆ））を超過していないか否か判定する（ＳＢ４）。

ステップＳＢ４で、荷重変化総量Ｖが第２閾値Ｌ_ｔｈ２よりも小さい値であれば、制御部１は、寝床部９１の利用者Ｈの体動状態を「中」と判定し（ＳＢ５）、荷重変化総量Ｖが第２閾値Ｌ_ｔｈ２以上、即ち、荷重変化総量Ｖが第２閾値Ｌ_ｔｈ３を超過していれば、利用者Ｈの体動状態を「大」と判定する（ＳＢ６）。

ステップＳＢ３，５，６において体動状態の判定がなされると、制御部１は、体動状態判定の判定結果を記憶部１１に記憶する（ＳＢ７）。

尚、体動レベル判定開始時刻が設定され、且つ体動レベルの判定がなされる期間である第２所定期間Ｔが設定されていれば、制御部１が、体動状態を示すフラグを用いて、第２所定期間Ｔに判定されたうちの最大の体動状態のみを示す値がフラグにセットされるように構成するのであってもよい。

即ち、体動状態を示すフラグには、常に第２所定期間Ｔにおける体動状態判定による最大の体動状態を示すように値がセットされるように構成されるのであってもよい。

更に、一度でも最大の体動状態（本実施例では、体動状態が「大」）と判定されていれば、周期的に体動状態判定が実行されるのではなく、体動状態が「大」を示す値にフラグをセットした時点から当該第２所定期間Ｔが終了するまで、制御部１が体動状態判定を実行しないように構成するのであってもよい。

このように構成することによって、制御部１の処理負荷が軽減される。

上述したように、制御部１が、荷重変化総量Ｖが複数設定されたそれぞれの閾値Ｌ_ｔｈ（上述では、２つの閾値Ｌ_ｔｈ１，Ｌ_ｔｈ２）を超過するか否かに基づいて、利用者Ｈの体動状態を段階的に判定するように構成すれば、利用者Ｈの体動の状態を閾値Ｌ_ｔｈに応じた複数段階に分けて判定することができ、体動状態を段階的に表すことによって体動レベル判定の精度がより向上するようになる。

動き出し判定及び体動状態判定の実行後、制御部１は、動き出し判定の判定結果と、体動状態判定の判定結果とに基づいて、寝床部９１上の利用者Ｈの体動レベルを判定する体動レベル判定を実行する（図４，ＳＡ５）。

制御部１は、体動レベルを判定する第２判定手段として機能し、体動レベル判定開始時刻（臥床判定により利用者Ｈが臥床したと判定した時点から所定時間遡った時刻）から第２所定期間（例えば、５分）Ｔ_０，Ｔ_１，Ｔ_２・・・毎に動き出し判定の判定結果及び体動状態判定の判定結果を評価して、第２所定期間Ｔ_０，Ｔ_１，Ｔ_２・・・毎に利用者Ｈの体動レベルを判定する。

体動レベル判定の判定結果についても、体動状態と同様に定義された「小」、「中」、「大」の３段階の体動レベルで判定される。

制御部１は、体動状態判定の判定結果において、体動状態が「小」と判定されている場合のみ、動き出し判定の判定結果を加味して体動レベルを判定する。

体動状態判定の判定結果において、体動状態が「中」或いは「大」と判定されている場合には、動き出し判定の判定結果が加味されることはなく、体動状態判定の判定結果がそのまま体動レベルの判定結果となされる。

第２所定期間Ｔにおいて、以前に一度でも体動レベルが最大レベルである（本実施例では、体動レベルが「大」）と判定される条件が満たされていれば、体動レベルが最大レベルであると判定された時の判定結果が、当該第２所定期間Ｔの間維持されるように構成されている。

図７は、体動レベル判定装置１００による体動レベル判定の判定結果の一例を説明するためのものであり、本図に基づいて体動レベル判定の判定方法について以下に説明する。

図７（ａ）は、体動状態判定における荷重変化総量Ｖの時系列変化を散布図で示したものであり、図７（ｂ）は、制御部１により図７（ａ）と同時期に実行された動き出し判定の判定結果を示したものであり、図７（ｃ）は、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す両判定結果に基づいて導かれた体動レベル判定の判定結果を示したものである。

図７（ａ）に示すように、例えば、第２所定期間Ｔ_１（１７：０５〜１７：１０）では、荷重変化総量Ｖが第２閾値Ｌ_ｔｈ２に達したことがあり、体動状態が「大」と判定された時点があることがわかる。

第２所定期間Ｔ_１の間、荷重変化総量Ｖが、常に第２閾値Ｌ_ｔｈ２を超過している訳ではないが、第２所定期間Ｔ_１において、体動レベルが「大」と判定される条件を満たしたことがあるため、制御部１は、体動レベルが最大レベルと判定された判定結果を維持し、第２所定期間Ｔ_１の間、寝床部９１上の利用者Ｈの体動レベルは「大」であると判定する。

同様に、第２所定期間Ｔ_３（１７：１５〜１７：２０）では、荷重変化総量Ｖが、第２閾値Ｌ_ｔｈ２を超過していないが第１閾値Ｌ_ｔｈ１に達し、体動状態が「中」と判定される条件を満たしたことがあるため、それ以降の体動状態が低下していても、第２所定期間Ｔ_３における寝床部９１上の利用者Ｈの体動レベルは「中」であると判定される。

以下に、図６に示すフローチャートに基づいて、制御部１の実行する体動レベル判定について説明する。

監視時間ｔが第２所定期間Ｔに達していなければ（ＳＣ１，Ｙ）、制御部１は、体動レベル判定を実行し、体動状態判定により寝床部９１の利用者Ｈの体動状態が「小」と判定されていれば（ＳＣ２，Ｙ）、記憶部１１に記憶した当該第２所定期間Ｔにおける動き出し判定の判定結果を参照する（ＳＣ３）。

動き出し判定では、第２所定期間において一度でも動き出し「有」と判定されたことがあれば、当該第２所定期間に利用者Ｈが動き出したと判定されている。

ステップＳＣ２で、体動状態判定により寝床部９１の利用者Ｈの体動状態が「小」以外と判定されていれば（ＳＣ２，Ｎ）、体動状態判定の判定結果をそのまま体動レベル判定の仮の判定結果とする（ＳＣ６）。

ステップＳＣ３で、当該第２所定期間Ｔにおける動き出し判定で動き出し「有」と判定されていれば（ＳＣ３，Ｙ）、制御部１は、体動レベルを「中」と仮判定し（ＳＣ４）、当該第２所定期間Ｔにおける動き出し判定で動き出し「無」と判定されていれば（ＳＣ３，Ｎ）、制御部１は、体動レベルを「小」と仮判定する（ＳＣ５）。

上述のようにして体動状態判定の判定結果及び動き出し判定の判定結果に基づいて判定される体動レベルの最初の判定結果（ＳＣ４〜ＳＣ６）は、仮の判定結果とされる。

第２所定期間Ｔにおける仮の判定結果以前の判定結果（体動レベル）は、仮の判定結果における体動レベルよりも小さい場合に、仮の判定結果が真の判定結果とされる、即ち、仮の判定結果が判定結果として確定され、更新される。

一方、第２所定期間Ｔにおける仮の判定結果以前の判定結果（体動レベル）は、仮の判定結果における体動レベルよりも大きい場合には、仮の判定結果以前の判定結果が真の判定結果とされる、即ち、前回の判定結果が判定結果として確定される。

即ち、本実施形態においては、体動状態判定の判定結果が、第２所定期間Ｔにおける動き出し判定の判定結果によらず、寝床部９１の利用者Ｈの体動状態が「中」である場合には体動レベルも「中」と仮判定され、利用者Ｈの体動状態が「大」である場合には体動レベルも「大」と仮判定され、利用者Ｈの体動状態が「小」以外と判定されている場合には、体動状態判定の判定結果が体動レベル判定の仮の判定結果に引き継がれることとなる。

ステップＳＣ４〜６で今回の体動レベル判定による利用者Ｈの仮の体動レベルの判定がなされた後、今回の体動レベル判定による仮の体動レベルが、前回の体動レベル判定の判定結果よりも大きな体動レベルであった場合には（ＳＣ７，Ｙ）、今回の体動レベル判定による仮の体動レベルが、今回の体動レベル判定による体動レベルとして確定され（ＳＣ８）、確定された体動レベルが記憶部１１に記憶される（ＳＣ１０）。

ステップＳＣ７で、今回の体動レベル判定による仮の体動レベルが、前回の体動レベル判定の判定結果よりも大きな体動レベルでなかった場合には（ＳＣ７，Ｎ）、前回の体動レベル判定の判定結果が、今回の体動レベル判定による体動レベルとして確定され（ＳＣ９）、確定された体動レベルが記憶部１１に記憶される（ＳＣ１０）。

制御部１は、第２所定期間Ｔが経過するまで図６に示す体動レベル判定のフローを繰り返す。

このようにして実行される体動レベル判定により、ベッド９利用者Ｈの最新の在床状況及び体動レベルをリアルタイムで判定することができる。

上述したように、制御部１は、第２所定期間Ｔ_０，Ｔ_１，Ｔ_２・・・毎に利用者Ｈの体動レベルを判定し、第１判定手段の判定結果が、利用者Ｈの体動状態が小さいとの判定結果である場合に、動き出し判定手段により利用者が動き出したと判定されていれば、第１判定手段の判定結果よりも大きな体動レベルと判定されるので、体動状態判定の判定結果のうち、利用者Ｈの体重の違いによる影響を受け易い判定結果のみに動き出し判定の判定結果が加味されて、体動レベル判定の精度がより向上するようになる。

また、第２所定期間毎に体動レベルが判定されるので、大小激しい体動のある利用者Ｈであっても、当該利用者Ｈの激しい体動レベル変化に合わせて体動レベルの判定結果が頻繁に変動するようなことがなく、安定した判定結果を得ることができる。

尚、上述した体動状態判定と同様、一度でも最大の体動レベル（本実施例では、体動レベルが「大」）と判定されると、体動レベルを示すフラグを用いて、体動レベルが「大」を示す値にフラグをセットした時点から当該第２所定期間Ｔが終了するまで、制御部１が体動レベル判定を実行しないように構成するのであってもよい。

制御部１は、体動レベル判定の判定結果を記憶部１１に記憶するとともに、体動レベルの判定結果に基づいた報知情報を表示部２及び音出力部３に対して送信し、表示部２及び音出力部３を介して利用者Ｈの体動レベルについて報知する（図４，ＳＡ６）。

表示部２は、例えば、制御部１から受信した報知情報である表示データに基づいて、図７（Ｃ）に示すように、体動レベル判定によって第２所定期間（例えば、５分間）Ｔ_０，Ｔ_１，Ｔ_２・・・毎に判定された利用者Ｈの体動レベルの判定結果を、体動レベル毎に色分けして時系列に表示させる。

例えば、体動レベルが「大」と判定された期間Ｔ_１（１７：０５〜１７：１０）は赤色、体動レベルが「中」と判定された期間Ｔ_３（１７：１５〜１７：２０）は黄色、体動レベルが「小」と判定された期間Ｔ_０，Ｔ_２（１７：００〜１７：０５，１７：１０〜１７：１５）は緑色、と体動レベル毎に色分けして視覚的に表示することにより、利用者Ｈの体動レベル及び体動レベルの変化などが監視者によりわかりやすくなる。

また、例えば、体動レベルが「大」と判定された期間に、体動レベルの表示色を赤などの警告色に設定することで、視覚的に監視者への注意喚起を促しやすい。

音出力部３は、例えば、制御部１から受信した報知情報である音出力データに基づいて、体動レベルが「大」と判定された期間にアラーム音などがスピーカから出力される。

例えば、寝床部９１の利用者Ｈの体動レベルが大きい場合にのみ、監視者に聴覚的に報知するように構成することにより、監視者にとって最も注意喚起を促す必要のある期間のみを報知することができる。

尚、表示部２及び音出力部３によって体動レベルを監視者に報知するような構成が好ましいが、この構成に限定されるものではなく、表示部２或いは音出力部３の何れか一方のみによって報知されるように構成するのであってもよい。

このように、表示部２及び音出力部３が、寝床部９１上の利用者Ｈの体動レベルを報知する報知手段として機能するような構成により、寝床部９１上の利用者Ｈの体動レベルが表示や音出力などされることによって、寝床部９１上の利用者Ｈの体動状況をチェックする監視者（例えば、介護者、介助者など）は、利用者Ｈの体動レベルを簡単に知ることができる。

また、報知部を備えた構成であれば、リアルタイムに利用者Ｈの体動状況及び体動レベルを監視する場合にも、監視者が利用者Ｈの体動状況及び体動レベルを表示や音により即時に確実に知ることができる
リアルタイムに利用者Ｈの体動レベルを監視する場合には、以上説明したような図４に示すフローチャートのうちのＳＡ３〜ＳＡ６のフローは、利用者Ｈが寝床部９１に臥床していると判定されている間、即ち、利用者Ｈが離床したと判定されるまでの間、繰り返される。

尚、制御部１によってなされる報知情報は、体動レベルについての報知情報のみに限定されるものではなく、必要に応じて各種判定結果が報知されるように構成してもよい。

また、報知手段は、表示部２及び音出力部３を設けるように説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、プリンタを含む印刷手段を備え、体動レベルを用紙などに印刷して出力するように構成するものであってもよい。

尚、制御部１は、以下のようにして利用者Ｈが離床したと判定する離床判定を実行するとよい。

例えば、制御部１は、荷重センサ８から検出された４箇所の荷重値が加算された荷重値合計（ＷＴ＝ＬＷ_１＋ＲＷ_１＋ＬＷ_２＋ＲＷ_２）が所定の閾値（例えば、１０ｋｇｆ）未満になった場合に、寝床部９１の利用者Ｈが離床したと判定すればよい。

上述では、制御部１が荷重センサ８の検出値を読み込むタイミングで動き出し判定、体動状態判定及び体動レベル判定をそれぞれ実行するように説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、各判定が別々のタイミングで実行されるのであってもよいし、少なくとも体動状態判定の判定結果及び動き出し判定の判定結果に基づいて体動レベルが判定されるように構成されるのであればよい。

また、上述ではリアルタイムに寝床部９１上の利用者Ｈの体動レベルを判定するように説明したが、記憶部１１に記憶された荷重値Ｗなどのデータを元に、指定した期間における利用者Ｈの体動レベルの判定結果を出力できるように構成されるのであってもよい。

更に、事前に取得した複数の荷重センサ８からの検出値のデータを制御部１で取り込めるように構成し、取り込んだ各検出値データに基づいて各種判定が実行されるのであってもよい。

例えば、制御部１は、判定すべき全てのデータに対して第２所定期間Ｔ_０，Ｔ_１，Ｔ_２・・・毎の動き出し判定を実行した後、第２所定期間Ｔ_０，Ｔ_１，Ｔ_２・・・毎の体動状態判定を実行し、最後に、第２所定期間Ｔ_０，Ｔ_１，Ｔ_２・・・毎の記憶部１１に記憶された動き出し判定及び体動状態判定の判定結果に基づいて、第２所定期間Ｔ_０，Ｔ_１，Ｔ_２・・・毎の体動レベル判定をすればよい。

尚、この場合、制御部１は入出力部１２を必ずしも備える必要はない。

体動レベル判定装置１００は、更に、押下することによって寝床部９１上の利用者Ｈの体動レベル判定を開始するスイッチなどを含んだ操作部を備えて構成されるのであってもよく、このように構成すれば、監視者が必要とする時のみ体動レベル判定を実行させることができるので、無駄がない。

上述では、制御部１が荷重センサ８からの荷重値に基づいて荷重変化量を算出して、これに基づいて体動レベルを判定するように説明したが、荷重センサ８の検出値を荷重値に変換せず、検出値（信号値）の変化量を算出して、この変化量に基づいて体動レベルを判定するのであってもよい。

また、上述では、荷重センサ８からの荷重値ＲＷ_１，ＲＷ_２，ＬＷ_１，ＬＷ_２を１０倍したデータ値を用いて制御部１が処理を実行するように説明したが、一実施例に過ぎず、これに限定されるものではない。

以上説明したように、体動レベル判定装置１００は、寝床部９１の互いに離間して設けられた複数の部位にかかる荷重を検出する荷重センサ８からの検出値の所定時間の各荷重変化量に基づいて、第１所定期間毎に求められた荷重変化総量Ｖが閾値を超過するか否かを判定する第１判定手段と、前記荷重センサ８からの検出値に基づいて、前記寝床部９１上の利用者Ｈが動き出したか否かを判定する動き出し判定手段と、前記動き出し判定手段の判定結果と前記第１判定手段の判定結果とに基づいて、利用者Ｈの体動レベルを段階的に判定する第２判定手段と、を備えるので、例えば、利用者Ｈが軽量である場合には寝返りを行っても荷重変化量にさほど影響しないなど、利用者Ｈの体重の違いが荷重変化量の判定結果に大きく影響することがあるが、利用者Ｈの体重の違いによる影響が軽微である動き出し判定の判定結果が、体動状態判定（第１判定）の判定結果に加味されて体動レベルが判定されることにより、体重の違いによる影響が軽減され、高精度で体動レベルを判定することができる。

また、荷重の変化量を積算することによって、ベッド９利用者Ｈの動作量を把握して、体動状態を簡便に判定することができる。

また、本発明の体動レベル判定装置１００と、寝床部９１の互いに離間して設けられた複数の部位にかかる荷重を検出する荷重センサ８と、を備える体動レベル判定システムを構築すれば、上述した体動レベル判定装置１００の奏する効果と同様の効果を得られる体動レベル判定システムとなる。

以上説明した実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において具体的構成などを適宜変更設計できることは言うまでもない。

１…制御部
２…表示部
３…音出力部
８（８１〜８４）…荷重センサ
９…ベッド
１１…記憶部
９１〜９４…脚部
１００…体動レベル判定装置
Ｗ（ＲＷ_１，ＲＷ_２，ＬＷ_１，ＬＷ_２）…荷重値
Ｌ_ｔｈ(Ｌ_ｔｈ１，Ｌ_ｔｈ２）…閾値（第１閾値、第２閾値）

Claims (7)

1. 寝床部の互いに離間して設けられた複数の部位にかかる荷重を検出する荷重センサからの検出値の所定時間の各荷重変化量に基づいて、第１所定期間毎に求められた荷重変化総量が閾値を超過するか否かを判定する第１判定手段と、
   前記荷重センサからの検出値に基づいて、前記寝床部上の利用者が動き出したか否かを判定する動き出し判定手段と、
   前記動き出し判定手段の判定結果と前記第１判定手段の判定結果とに基づいて、利用者の体動レベルを段階的に判定する第２判定手段と、
   を備えることを特徴とする体動レベル判定装置。
2. 前記第１判定手段は、前記荷重変化総量が複数設定されたそれぞれの閾値を超過するか否かに基づいて、利用者の体動状態を段階的に判定することを特徴とする請求項１に記載の体動レベル判定装置。
3. 前記第２判定手段は、第２所定期間毎に利用者の体動レベルを判定し、
   前記第１判定手段の判定結果が、利用者の体動状態が小さいとの判定結果である場合に、前記動き出し判定手段により利用者が動き出したと判定されていれば、前記第１判定手段の前記判定結果よりも大きな体動レベルと判定されることを特徴とする請求項２に記載の体動レベル判定装置。
4. 前記荷重センサは、頭部側の左右に１箇所ずつ及び足部側の左右に１箇所ずつ設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の体動レベル判定装置。
5. 前記第２判定手段によって判定された判定結果を表示する表示部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の体動レベル判定装置。
6. 請求項１〜５の何れかに記載の体動レベル判定装置と、
   寝床部の互いに離間して設けられた複数の部位にかかる荷重を検出する荷重センサと、
   を備えることを特徴とする体動レベル判定システム。
7. 寝床部の互いに離間して設けられた複数の部位にかかる荷重を検出する荷重センサからの検出値の所定時間の荷重変化量に基づいて、第１所定期間毎に求められた荷重変化総量が閾値を超過するか否かを判定する第１判定ステップと、
   前記荷重センサからの検出値に基づいて、前記寝床部上の利用者が動き出したか否かを判定する動き出し判定ステップと、
   前記動き出し判定ステップの判定結果と前記第１判定ステップの判定結果とに基づいて、利用者の体動レベルを段階的に判定する第２判定ステップと、
   を備えたことを特徴とする体動レベル判定方法。
   

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