JP2015196058A - ベッド操作支援装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】脳波検出装置50は、ベッドに横になっている人の脳波を検出して脳波信号を出力する。記憶装置70には、基準脳波信号が指示信号に対応させて記憶されている。比較手段60aは、脳波検出装置50で検出された脳波信号が記憶装置70に記憶されている基準脳波信号と一致する場合に、一致した基準脳波信号に対応する指示信号を出力する。処理手段60bは、比較手段60aから出力される指示信号に基づいてベッドの状態を調整する駆動装置31〜33やナース呼出装置40を制御する、また、処理手段60bは、比較手段60aから同じ指示信号がn回(n:「1」を含む正の整数)出力された場合には、当該n回の指示信号それぞれを出力する起因となった脳波信号のうちの直近のm個(m:「1」を含む、n以下の正の整数)の平均値を、当該指示信号に対応する基準脳波信号として記憶装置70に記憶する。
【選択図】図6
Description
しかしながら、ベッドに横になっている人が、病気や傷害等によってリモコンを操作することが困難である場合には、自身でベッドの状態を調節することができない。
近年、特許文献1に開示されているように、脳波を用いて機器を制御することにより、キー操作を必要とすることなく機器を制御することができる技術が提案されている。特許文献1に開示されている技術は、人の脳波信号を脳波検出手段によって検出し、検出した脳波信号の波形と記憶手段に記憶されている基準信号の波形を比較し、検出した脳波信号の波形と一致する基準信号の波形が存在することを判別した場合には、当該判別した基準信号に基づいて機器を制御するものである。
ベッドの状態を調節する技術として特許文献1に開示されている技術を用いることにより、ベッドに横になっている人は、リモコンを操作することなく自身で姿勢を容易に調節することができる。
特許文献1に開示されている技術では、脳波信号の波形の変化を考慮していないため、脳波信号の波形が変化すると、機器を制御することができなくなる。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、脳波信号の波形が変化しても所望の操作を確実に行うことができる技術を提供することを目的とする。
「ベッドに横になっている」という記載は、ベッドに設けられている「寝床」(例えば、マットレスや布団等)に横になっていることを意味する。また、「横になっている」という記載は、典型的には、仰向け、うつ伏せあるいは横向きに寝ている状態を意味する。「ベッドの状態を調節する」という記載は、典型的には、人が横になっている、寝床の寝床面の各部の状態(例えば、傾きや高さ等)を調節することを意味する。本発明のベッド操作支援装置は、ベッドの状態を調節する操作の支援に加えて、ベッドの周辺機器(例えば、ナースコール呼出装置)の操作の支援を行ってもよい。
本発明は、脳波検出装置、駆動装置、制御装置、記憶装置を備えている。
脳波検出装置は、ベッドに横になっている人が発生する脳波を検出して脳波信号を出力する。なお、典型的には、脳波検出装置は、脳波信号を処理する信号処理手段、例えば、脳波信号を、基準電圧と交差する複数の交差点を有する波形の信号に変換する信号処理手段を有する。この場合には、信号処理手段から出力される信号が、「脳波検出装置から出力される脳波信号」に対応する。また、制御装置により信号処理手段の信号処理を行うように構成することもできる。この場合には、脳波検出装置は、制御装置の信号処理手段を含む。
駆動装置としては、人が横になっている、寝床の寝床面の状態(例えば、傾きや高さ)を調節可能な電気式、機械式、油圧式、空気式等の公知の種々の駆動装置を用いることができる。駆動装置の数や配設位置は、ベッドの調節態様に応じて適宜設定される。
記憶装置は、指示信号に対応して基準脳波信号を記憶している。例えば、指示信号と、指示信号に対応する基準脳波信号を含む基準脳波信号データベースとして記憶されている。基準脳波信号としては、典型的には、人が、指示信号で示される操作を行うことをイメージした時に、脳波検出装置によって検出される脳波信号が用いられる。
制御装置は、比較手段と処理手段を有している。
比較手段は、脳波検出装置から出力される脳波信号と、記憶装置に記憶されている基準脳波信号を比較し、脳波信号が基準脳波信号と一致するか否かを判別する。そして、脳波信号が基準脳波信号と一致する場合には、一致した基準脳波信号に対応する指示信号を出力する。脳波信号と基準脳波信号を比較する方法としては、例えば、脳波信号の波形が、基準脳波信号の波形に対して上限値と下限値の範囲内に存在するか否かを判別する方法を用いることができる。あるいは、脳波信号の総分割波形数に対する、基準脳波信号の分割波形の上限値と下限値の範囲内に存在することを判別した脳波信号の分割波形の数の割合が、設定値以上であるか否かを判別する方法を用いることができる。
処理手段は、比較手段から出力される指示信号に基づいて、ベッドの状態が、指示信号で示される状態となるように駆動装置を制御する。
また、処理手段は、基準脳波信号の更新処理を実行する。本発明では、比較手段から同じ指示信号がn回(n:「1」を含む正の整数)出力された場合に、当該指示信号に対応して記憶装置に記憶されている基準脳波信号を更新する。基準脳波信号の更新処理方法としては、n回の指示信号それぞれを出力する起因となった脳波信号のうちの直近のm個(m:「1」を含む、n以下の正の整数)の平均値を基準脳波信号として記憶する(書き替える)方法が用いられる。
本発明では、指示信号に対応する基準脳波信号を、当該指示信号が比較手段から所定回数出力される毎に、直近の所定数の脳波信号を用いて更新するため、脳波信号の波形が変化した場合でも、ベッドの状態を確実に所望の状態に調節することができる。
本発明の異なる形態では、ベッドの状態を背上げ状態(背中を起こす)、膝上げ状態(膝を持ち上げる)および背膝上げ状態(背中を起こすとともに、膝を持ち上げる)のうちの少なくとも一つに調節可能である。
本形態では、ベッドに横になっている人の姿勢を効果的に調節することができる。
本発明の他の異なる形態では、脳波検出装置は、基準電圧と交差する複数の交差点を有しているとともに、隣接する交差点により分割された複数の分割波形を有する脳波信号を出力する。また、記憶装置には、基準電圧と交差する複数の交差点を有しているとともに、隣接する交差点により分割された複数の分割波形を有する基準脳波信号が記憶されている。基準電圧としては、ゼロ電圧(接地電圧)あるいは任意の直流電圧を用いることができる。
そして比較手段は、脳波信号の各分割波形を基準脳波信号の各分割波形と比較し、各分割波形の比較結果に基づいて、脳波信号が基準脳波信号と一致しているか否かを判別する。
本形態では、脳波信号と基準脳波信号の比較を、分割波形毎に行っているため、処理が容易である。また、各分割波形の比較結果に基づいて脳波信号が基準脳波信号と一致しているか否かを判別しているため、脳波信号が基準脳波信号と一致しているか否かを精度よく判別することができる。
本発明の他の異なる形態では、比較手段は、脳波信号の分割波形が基準脳波信号の分割波形と一致した割合(脳波信号の総分割波形数に対する、脳波信号の分割波形が基準脳波信号の分割波形と一致した数の割合)が設定値以上である場合に、脳波信号が基準脳波信号と一致していることを判別する。
本形態では、脳波信号が基準信号と一致していることを容易に、効率よく判別することができる。
本発明の他の異なる形態では、比較手段は、脳波信号を、各交差点を起点とする複数の検出パターンとして認識するとともに、各検出パターンの各分割波形を基準脳波信号の各分割波形と比較する。そして、各検出パターンの各分割波形と基準脳波信号の各分割波形との比較結果に基づいて、脳波信号が基準脳波信号と一致しているか否かを判別する。
本形態では、脳波信号を、各交差点を起点とする複数の検出パターンとして認識するとともに、各検出パターンと基準脳波信号を比較するため、脳波信号が基準脳波信号と一致しているか否かを確実に判別することができる。
なお、本明細書では、「寝床」は、弾力性および反発性を有し、その上に人が横になることができる敷物を意味する。また、「寝床面」は、寝床の面のうち、人が横になっている面を意味する。
また、「ベッドに横になっている」という記載は、ベッドに設けられている寝床(マットレスや布団)の寝床面に横になっている態様を意味する。また、「横になっている」という記載は、典型的には、仰向け、うつ伏せあるいは横向き状態で寝ている態様を意味するが、座っている態様も含まれる。
ベッド10は、脚部11と枠体12を有している。なお、脚部11として、ベッド10を移動させるためのキャスター付きの脚部が用いられることもある。
枠体12には、弾性力および反発力を有するマットレス20が載置されている。マットレス20の上面20aに人が横になる。
マットレス20が、本発明の「寝床」に対応し、マットレス20の上面20aが、本発明の「寝床面」に対応する。
なお、通常、マットレス20の上面30を覆うカバー(図示省略)が設けられる。このマットレス20の上面30を覆うカバーは、「寝床」に対応しない。
また、マットレス20の上方に他のマットレスあるいは敷布団が配設されることがある。この場合には、マットレス20の上方に配設される他のマットレスあるいは敷布団が、本発明の「寝床」に対応する。
これにともない、マットレス20の上面(寝床面)20aも、第1の分割面(第1の寝床面)21a、第2の分割面(第2の寝床面)22a、第3の分割面(第3の寝床面)23aに分割されている。
なお、図1には、ナースを呼び出すためのナース呼出装置40が示されている。
第1の駆動装置31は、第1の分割部分21の第1の分割面21aを、第2の分割部分22の第2の分割面22aに対して回転可能に構成されている。例えば、第1の分割部分21が、第1の分割部分21と第2の分割部分22との境界線20aを中心に回動可能に構成されている。
第2の駆動装置32は、第2の分割部分22の第2の分割面22aを、第1の分割部分21の第1の分割面21aに対して回転可能に構成されている。例えば、第2の分割部分22が、第2の分割部分22と第1の分割部分21との境界線20aを中心に回動可能に構成されている。
第3の駆動装置33は、第3の分割部分23の第3の分割面23aを、第2の分割部分22の第2の分割面22aに対して回転可能に構成されている。例えば、第3の分割部分23が、第3の分割部分23と第2の分割部分22との境界線20bを中心に回動可能に構成されている。
駆動装置31〜33としては、電気式、機械式、油圧式、空気式等の公知の種々の駆動装置を用いることができる。
通常状態では、第1〜第3の分割部分21〜23の第1〜第3の分割面21a〜23aは、図2に実線で示されているように、水平に配置されている。すなわち、マットレス20の上面(寝床面)20aは、平らな状態である。
なお、図3〜図5における各角度θa〜θcは適宜の角度に設定することができる。
本実施の形態のベッド操作支援装置は、脳波検出装置50、制御装置60、記憶装置70、ベッド10を操作するための駆動装置31〜33、ナース呼出装置40により構成されている。勿論、ベッド操作支援装置は、このような構成に限定されない。
脳波検出装置50としては、公知の脳波検出装置を用いることができる。例えば、電極を有する脳波測定器と、脳波測定器で測定した脳波電流を、基準電圧を中心に振動する脳波信号に変換する信号処理回路(信号処理手段)により構成される。
基準脳波信号データベース70aの一例が図7に示されている。図7に示されている基準脳波信号データベース70aには、操作を指示する人の識別番号および氏名、指示信号、指示信号に対応する基準脳波信号が記憶されている。本実施の形態のベッド操作支援装置を、予め記憶されている複数の人の中の1人に用いる場合には、表示装置(図示省略)の設定画面や入力装置のキー(図示省略)を用いて識別番号或いは氏名を入力し、後述する脳波信号と比較する基準脳波信号を選択する。なお、脳波信号を、基準脳波信号データベース70aに記憶されている複数の人の基準脳波信号と比較してもよい。また、本実施の形態のベッド操作支援装置を特定の一人にのみ用いる場合には、基準脳波信号データベースの識別番号や氏名を省略することができる。
指示信号は、指示する操作の内容を示すものである。例えば、背中を起こすことを指示する背上げ指示信号(S1)、膝を持ち上げることを指示する膝上げ指示信号(S2)、背中を起こすと共に膝を持ち上げることを指示する背膝上げ指示信号(S3)、ナースの呼び出しを指示するナース呼出指示信号(S4)等が用いられる。
基準脳波信号は、脳波検出装置50で検出した脳波信号で示される指示信号を判別するための基準信号である。脳波信号は、人によって、また、指示する操作の内容によって異なる。したがって、基準脳波信号は、人および指示信号に対応させて基準脳波信号データベース70aに記憶する。例えば、所定の人(識別番号および氏名)に、所定の指示信号で示される操作をイメージさせ、その時に脳波検出装置50で検出した脳波信号を、所定の人の所定の指示信号に対応する基準脳波信号として用いる。
図7に示されている基準脳波信号データベース70aには、識別番号[0111]および氏名[ABCD]で示される人の、背上げ指示信号(S1)、膝上げ指示信号(S2)、背膝上げ指示信号(S3)およびナース呼出指示信号(S4)に対応する基準脳波信号R1、R2、R3およびR4が記憶されている。なお、図示されていないが、基準脳波信号データベース70aには、ベッド10を通常の状態(マットレス20の上面20aが水平な状態)に調節することを指示する通常状態指示信号に対応する基準脳波信号も記憶されている。
基準脳波信号R1〜R4は、基準電圧と交差する複数の交差点を有しているとともに、隣接する交差点により分割された複数の分割波形を有している。基準電圧としては、ゼロ電圧(接地電圧)を含む任意の電圧に設定することができる。
図8に示されている基準脳波信号R1は、6個の交差点t1〜t6を有しているとともに、5個の分割波形R1(1)〜R1(5)を有している。基準脳波信号R2は、7個の交差点t1〜t7を有しているとともに、6個の分割波形R2(1)〜R2(6)を有している。基準脳波信号R3は、6個の交差点t1〜t6を有しているとともに、5個の分割波形R3(1)〜R3(5)を有している。基準脳波信号R4は、6個の交差点t1〜t6を有しているとともに、5個の分割波形R4(1)〜R4(5)を有している。
以下では、基準脳波信号を「Re」で表し、基準脳波信号Reの分割波形を「Re(f)」で表している。[e]は、基準脳波信号の番号を表し、[f]は、基準脳波信号内の分割波形の番号(位置)を表している。
本実施の形態では、図9に示されているように、基準脳波信号に上限設定値△を加算して基準脳波信号の上限値を設定するとともに、基準脳波信号から下限設定値△を減算して基準脳波信号の下限値を設定している。本実施の形態では、上限設定値△と下限設定値△を同じ値に設定している(上限設定値△=下限設定値△)。なお、上限設定値と下限設定値として異なる値を設定することもできる。そして、比較手段60aは、検出した脳波信号が基準脳波信号の上限値と下限値の範囲内(基準脳波信号の下限値≦脳波信号≦基準脳波信号の上限値)であるか否かを判別する。すなわち、比較手段60aは、ウィンドウコンパレータの機能を有している。
なお、以下では、脳波検出器50から出力される脳波信号を「脳波信号D」で表し、脳波信号Dの検出パターンを「検出パターンDa」で表し、検出パターンDaの分割波形のうち基準脳波信号Reの分割波形と比較する比較分割波形の番号を[b]で表している。[a]は、検出パターンの番号を表している。また、分割波形Da(b)および分割波形Re(b)は、互いに比較される、検出パターンDaの「b」番目の分割波形および基準脳波信号Reの「b」番目の分割波形を示している。
(ステップA1)では、脳波信号Dの交差点taを検出したか否かを判別する。交差点taを検出した場合には(ステップA2)に進み、交差点taを検出していない場合には(ステップA1)に戻る。
(ステップA2)では、新しい検出パターンの番号Daを設定する。新しい検出パターンの番号Daとして、前回の検出パターンの番号Daをカウントアップ(「1」を加算)した値が用いられている。なお、検出パターンDaの比較分割波形番号[b]も設定される。この場合、新しい検出パターンDaの「0」番目の分割波形を示す比較分割波形番号[0]が設定される。
(ステップA3)では、各検出パターン(新しく設定した検出パターンおよび既に設定されている検出パターン)の比較分割波形番号[b]をカウントアップ(「1」を加算)する。例えば、新しく設定した検出パターンの比較分割波形番号を「1」番目の分割波形を示す値[1]とし、また、前回の交差点で設定された検出パターンの比較分割波形番号を「2」番目の比較分割波形を示す値[2]とする。
(ステップA4)では、検出パターンDa毎に、検出パターンDaの、比較分割波形番号[b]で示される分割波形Da(b)と各基準脳波信号Reの、比較分割波形番号[b]で示される分割波形Re(b)を比較する。例えば、新しく設定した検出パターンDaの「1」番目の分割波形と各基準脳波信号の「1」番目の分割波形を比較し、前回の交差点で設定した検出パターンD(a−1)の「2」番目の分割波形と各基準脳波信号Reの「2」番目の分割波形を比較する。
(ステップA6)では、分割波形Da(b)と分割波形Re(b)が一致した検出パターンDaと基準脳波信号Reに対する分割波形一致数Ha(e)をカウントアップ(「1」を加算)する。分割波形一致数Ha(e)は、検出パターンDaの分割波形と基準脳波信号Reの分割波形が一致している数を示している。例えば、[分割波形一致数H1(2)=2]は、検出パターンD1と基準脳波信号R2は、2つの分割波形が一致していることを示している。
(ステップA8)では、総分割波形数が一致している検出パターンDaと基準脳波信号Reが一致しているか否かを判別する。本実施の形態では、検出パターンDaと基準脳波信号Reが一致しているか否かは、検出パターンDaと基準脳波信号Reに対する分割波形一致数Ha(e)に基づいて判別している。具体的には、検出パターンDaの現時点での総分割波形数に対する、検出パターンDaと基準脳波信号Reに対する分割波形一致数Ha(e)の割合が設定値以上であるか否かを判別している。検出パターンDaと基準脳波信号Reが一致している場合には(ステップA9)に進み、一致していない場合には(ステップA1)に戻る。設定値は、適宜の値を設定することができる。本実施の形態では、設定値として0.9(90%)を設定している。
(ステップA9)では、脳波信号Dが、(ステップA7)で総分割波形数が一致していることを判別した基準脳波信号Reと一致していることを判別する。
(ステップA10)では、脳波信号Dと一致している基準脳波信号Reに対応する指示信号を出力する。
なお、検出パターンDaの現時点における総分割波形数が基準脳波信号Reそれぞれの総分割波形数のうちの最大値を超えた場合には、当該検出パターンDaの比較分割波形と基準脳波信号Reそれぞれの分割波形との比較処理を終了するように構成してもよい。
図9において、脳波信号Dの交差点t1が検出された場合には、新しい検出パターンの番号D1(検出パターンD1)を設定する。また、検出パターンD1に対する比較分割波形番号[b]として、「0」番目の分割波形を示す[0]を設定する。(ステップA1、A2)
次に、新しく設定した検出パターンD1の比較分割波形番号[b]をカウントアップ(「1」を加算)する。この場合、検出パターンD1の比較分割波形番号[b]は、検出パターンD1の「1」番目の分割波形を示す[1]となる。(ステップA3)
そして、検出パターンD1の交差点t1と次の交差点t2との間の「1」番目の分割波形D1(1)を、基準脳波信号R1〜R4それぞれの「1」番目の分割波形R1(1)〜R4(1)と比較する。(ステップA4)
次に、検出パターンD1の「1」番目の分割波形D1(1)が各基準脳波信号R1〜R4の「1」番目の分割波形R1(1)〜R4(1)のいずれかと一致するか否かを判別する。(ステップA5)
検出パターンD1の「1」番目の分割波形D1(1)が各基準脳波信号R1〜R4の「1」番目の分割波形R1(1)〜R4(1)のいずれかと一致した場合には、一致した検出パターンD1と基準脳波信号R1〜R4に対する分割波形一致数H1(1)〜H1(4)(初期値は「0」)をカウントアップ(「1」を加算)する。(ステップA6)
そして、検出パターンD1の現時点における総分割波形数が基準脳波信号R1〜R4の総分割波形数のいずれかと一致しているか否かを判別する。(ステップA7)
この場合、検出パターンD1の現時点における総分割波形数は「1」であるため、次の交差点での処理に進む。
なお、検出パターンD1の現時点における総分割波形数が基準脳波信号R1〜R4の総分割波形数のいずれかと一致している場合には、検出パターンD1が、総分割波形数が一致している基準脳波信号R1〜R4と一致しているか否かを判別する。検出パターンD1が基準脳波信号R1〜R4と一致しているか否かは、検出パターンD1と基準脳波信号R1〜R4に対する分割波形一致数H1(1)〜H1(4)に基づいて判別する。(ステップA8)
検出パターンD1が、総分割波形数が一致した基準脳波信号R1〜R4と一致した場合には、検出パターンD1を含んでいる脳波信号Dが、総分割波形数が検出パターンD1と一致した基準脳波信号R1〜R4と一致していることを判別する。(ステップA9)
そして、(ステップA9)で脳波信号Dと一致していることを判別した基準脳波信号R1〜R4に対応する指示信号S1〜S4を出力する。(ステップA10)
次に、各検出パターンの比較分割波形番号[b]をカウントアップする。この場合、検出パターンD1の比較分割波形番号[b]は、「2」番目の分割波形を示す[2]となる。また、検出パターンD2の比較分割波形番号[b]は、「1」番目の分割波形を示す[1]となる。
そして、検出パターンDa毎に、それぞれの比較分割波形番号[b]で示される検出パターンDaの分割波形Da(b)と基準脳波信号Reの分割波形Re(b)が一致するか否かを判別する。この場合、前回の交差点t1で設定した検出パターンD1に関しては、検出パターンD1の交差点t2と次の交差点t3との間の「2」番目の分割波形D1(2)が基準脳波信号R1〜R4それぞれの「2」番目の分割波形R1(2)〜R4(2)と一致するか否かを判別する。また、今回の交差点t2で設定した検出パターンD2に関しては、検出パターンD2の交差点t2と次の交差点t3との間の「1」番目の分割波形D2(1)が基準脳波信号R1〜R4それぞれの「1」番目の分割波形R1(1)〜R4(1)と一致するか否かを判別する。
検出パターンD1の「2」番目の分割波形D1(2)と基準脳波信号R1〜R4それぞれの「2」番目の分割波形R1(2)〜R4(2)が一致している場合には、検出パターンD1の分割波形と基準脳波信号R1〜R4の分割波形との一致数を示す分割波形一致数H1(1)〜H1(4)をカウントアップ(「1」を加算)する更新処理を実行し、一致しない場合には、保持する。また、検出パターンD2の「1」番目の分割波形D2(1)と基準脳波信号R1〜R4それぞれの「1」番目の分割波形R1(1)〜R4(1)が一致している場合には、検出パターンD2の分割波形と基準脳波信号R1〜R4の分割波形との一致数を示す分割波形一致数H2(1)〜H2(4)をカウントアップ(「1」を加算)する更新処理を実行し、一致しない場合には保持する。
次に、検出パターンD1、D2の現時点における総分割波形数が基準脳波信号R1〜R4の総分割波形数のいずれかと一致しているか否かを判別する。
検出パターンD1、D2の現時点における総分割波形数が基準脳波信号R1〜R4の総分割波形数と一致している場合には、総分割波形数が一致している検出パターンD1、D2と基準脳波信号R1〜R4が一致しているか否かを判別する。一方、一致していない場合には、次の交差点での処理に進む。
検出パターンD1、D2と基準脳波信号R1〜R4が一致している場合には、一致した基準脳波信号R1〜R4に対応する指示信号S1〜S4を出力し、一致していない場合には、次の交差点での処理に進む。
以後、交差点を検出する毎に同様の処理を行う。
例えば、比較手段60aから背上げ指示信号(S1)が出力された場合には、駆動装置31を制御して、ベッド10の状態を図3に示す背上げ状態に調節する。また、比較手段60aから膝上げ指示信号(S2)が出力された場合には、駆動装置32および33を制御して、ベッド10の状態を図4に示す膝上げ状態に調節する。また、比較手段60aから背膝上げ指示信号(S3)が出力された場合には、駆動装置31〜33を制御して、ベッド10の状態を図5に示す背膝上げ状態に調節する。また、比較手段60aからナースコール指示信号(S4)が出力された場合には、ナース呼出装置40を制御する。
本実施の形態では、比較手段60aから同じ指示信号がn回出力された場合には、当該指示信号に対応する基準脳波信号の更新処理を行う。なお、「n」は、「1」を含む正の整数である。「n」の値は、適宜設定することができる。例えば、「5」〜「10」の値が設定される。基準脳波信号の更新処理を実施することにより、人間の脳波信号の波形が人間の成長や人間の老化等に伴って変化した場合でも、人間の脳波信号に対応する指示信号を確実に出力することができる。
比較手段60aから指示信号を出力する場合には、当該指示信号を出力する起因となった、脳波検出装置50で検出された脳波信号(具体的には、当該指示信号に対応する脳波基準信号と一致した脳波信号の検出パターン)を記憶装置70に記憶しておく。
比較手段60aから同じ指示信号がn回出力された場合に、記憶装置70に記憶されている、当該指示信号を出力する起因となった脳波信号の中から直近のm個を選択する。なお、「m」は、「1」を含む、「n」以下(m≦n)の正の整数である。そして、選択した直近のm個の脳波信号の平均値(具体的には、m個の脳波信号の波形を平均化した波形)を指示信号に対応する基準脳波信号として記憶装置70に記憶する(基準脳波信号を更新する)。「m」の値は、適宜設定することができる。好適には、[m]の値は、「n」の値に近い値が設定される。
なお、好適には、基準脳波信号を更新した場合には、当該基準脳波信号に対応する指示信号の出力回数が「0」にリセットされる。
調節可能なベッドの状態としては、背上げ状態、膝上げ状態、背膝上げ状態に限定されず、種々の状態を用いることができる。
ベッドの状態を調節する駆動装置としては、寝床面の各部の状態(傾きや高さ等)を調節可能な種々の駆動装置を用いることができる。
駆動装置の数や配設位置は、調節可能なベッドの状態に応じて適宜設定される。
基準脳波信号データベースは、少なくとも指示信号に対応する基準脳波信号が含まれていればよい。
脳波検出装置としては、種々の脳波検出装置を用いることができる。
脳波信号が基準脳波信号と一致しているか否かを判別する方法としては、実施の形態で説明した方法に限定されず、他の種々の方法を用いることができる。
ベッドの状態だけでなく、ベッドの周辺の種々の機器も操作可能に構成することができる。
ベッドの状態を操作する場合について説明したが、本発明の技術は、ベッド以外の種々の機器を操作する場合に用いることができる。
実施の形態で説明した構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数の構成を組み合わせて用いることもできる。
「(態様1)機器の操作を支援する機器操作支援装置であって、
人が発生する脳波を検出して脳波信号を出力する脳波検出装置と、
前記脳波検出装置から出力される脳波信号に基づいて機器を制御する制御装置と、
機器の操作内容を示す指示信号に対応させて基準脳波信号を記憶している記憶装置を備え、
前記制御装置は、比較手段と、処理手段を備え、
前記比較手段は、前記脳波検出装置から出力される脳波信号を前記記憶装置に記憶されている基準脳波信号と比較し、当該脳波信号と一致する基準脳波信号が存在する場合には、当該一致した基準操作信号に対応する指示信号を出力し、
前記処理手段は、前記比較手段から出力される指示信号に基づいて前記機器を制御し、
また、前記処理手段は、前記比較手段から同じ指示信号がn回(n:「1」を含む正の整数)出力された場合には、当該n回の指示信号それぞれを出力する起因となった脳波信号のうちの直近のm個(m:「1」を含む、n以下の正の整数)の平均値を、前記記憶装置に記憶されている当該指示信号に対応する基準脳波信号として記憶することを特徴とする機器操作支援装置。」
本態様は、機器の操作を支援する機器操作支援装置に関する。また、本態様の解決しようとする課題は、特許文献1に開示されている従来技術における、脳波信号の波形が変化した場合に機器を確実に制御することができなくなるという問題点を解決することである。
「(態様2)ベッドの操作を支援するベッド操作支援装置であって、
ベッドに横になっている人が発生する脳波を検出し、基準電圧と交差する複数の交差点を有するとともに、隣接する交差点により分割された複数の分割波形を有する脳波信号を出力する脳波検出装置と、
ベッドの状態を調節する駆動装置と、
前記脳波検出装置から出力される脳波信号に基づいて前記駆動装置を制御する制御装置と、
基準電圧と交差する複数の交差点を有するとともに、隣接する交差点により分割された複数の分割波形を有する基準脳波信号を、ベッドの操作内容を示す指示信号に対応させて記憶している記憶装置を備え、
前記制御装置は、比較手段と、処理手段を備え、
前記比較手段は、前記脳波検出装置から出力される脳波信号の各分割波形と前記記憶装置に記憶されている基準脳波信号の各分割波形を比較し、前記脳波信号の各分割波形と前記基準脳波信号の各分割波形との比較結果に基づいて、前記脳波信号と一致する基準脳波信号が存在するか否かを判別し、前記脳波信号と一致する基準脳波信号が存在する場合には、当該一致した基準脳波信号に対応する指示信号を出力し、
前記処理手段は、前記比較手段から出力される指示信号に基づいて前記駆動装置を制御することを特徴とするベッド操作支援装置。」
本態様の解決しようとする課題は、特許文献1に開示されている従来技術における、脳波信号の波形と基準信号の波形との比較精度を高めることである。
11 脚部
12 枠体
20 マットレス(寝床)
20a 寝床面
21〜23 分割部
21a〜23a 分割寝床面
31〜33 駆動装置
40 ナース呼出装置
50 脳波検出装置
60 制御装置
60a 比較手段
60b 処理手段
70 記憶装置
70a 基準脳波信号データベース
Claims (5)
- ベッドの操作を支援するベッド操作支援装置であって、
ベッドに横になっている人が発生する脳波を検出して脳波信号を出力する脳波検出装置と、
ベッドの状態を調節する駆動装置と、
前記脳波検出装置から出力される脳波信号に基づいて前記駆動装置を制御する制御装置と、
ベッドの操作内容を示す指示信号に対応させて基準脳波信号を記憶している記憶装置を備え、
前記制御装置は、比較手段と、処理手段を備え、
前記比較手段は、前記脳波検出装置から出力される脳波信号を前記記憶装置に記憶されている基準脳波信号と比較し、当該脳波信号と一致する基準脳波信号が存在する場合には、当該一致した基準操作信号に対応する指示信号を出力し、
前記処理手段は、前記比較手段から出力される指示信号に基づいて前記駆動装置を制御し、
また、前記処理手段は、前記比較手段から同じ指示信号がn回(n:「1」を含む正の整数)出力された場合には、当該n回の指示信号それぞれを出力する起因となった脳波信号のうちの直近のm個(m:「1」を含む、n以下の正の整数)の平均値を、前記記憶装置に記憶されている当該指示信号に対応する基準脳波信号として記憶することを特徴とするベッド操作支援装置。 - 請求項1に記載のベッド支援装置であって、
前記駆動装置は、ベッドの状態を背上げ状態、膝上げ状態および背膝上げ状態のうちの少なくとも一つに調節可能であり、
前記記憶装置には、背上げ指示信号、膝上げ指示信号および背膝上げ指示信号のうちの少なくとも一つに対応する基準脳波信号が記憶されていることを特徴とするベッド操作支援装置。 - 請求項1または2に記載のベッド操作支援装置であって、
前記脳波検出装置から出力される脳波信号は、基準電圧と交差する複数の交差点を有しているとともに、隣接する交差点により分割された複数の分割波形を有し、
前記記憶装置に記憶されている基準脳波信号は、前記基準電圧と交差する複数の交差点を有しているとともに、隣接する交差点により分割された複数の分割波形を有し、
前記比較手段は、前記脳波信号の各分割波形を前記基準脳波信号の各分割波形と比較し、各分割波形の比較結果に基づいて、前記脳波信号が前記基準脳波信号と一致しているか否かを判別することを特徴とするベッド操作支援装置。 - 請求項3に記載のベッド操作支援装置であって、
前記比較手段は、前記脳波信号の分割波形が前記基準脳波信号の分割波形と一致した割合が設定値以上である場合に、前記脳波信号が前記基準脳波信号に一致していると判断することを特徴とするベッド操作支援装置。 - 請求項3または4に記載のベッド操作支援装置であって、
前記比較手段は、前記脳波信号を、各交差点を起点とする複数の検出パターンとして認識するとともに、前記各検出パターンの各分割波形を前記基準脳波信号の各分割波形と比較することを特徴とするベッド操作支援装置。
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