JP2021186063A - Body state monitoring system and bed system - Google Patents

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Abstract

To provide a body state monitoring system capable of more accurately detecting a subject's defecation or defecation or urination.SOLUTION: A body state monitoring system for monitoring a subject's body state on a bed comprises: a plurality of load detectors provided at the bed or under legs of the bed to detect a load of the subject; an odor detection unit for detecting an odor on the bed; a sign motion estimation unit for estimating the subject's defecation sign motion on the basis of temporal variations in the detected load of the subject; and an excretion determination unit for determining the presence/absence of defecation by the subject on the basis of a detection result of the odor detection unit and an estimation result of the sign motion estimation unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、身体状態モニタリングシステム、及びベッドシステムに関する。 The present invention relates to a physical condition monitoring system and a bed system.

病院の入院患者の看護や、介護施設の入所者の介護においては、患者や要介護者がおむつを着用している場合もある。また、おむつの中に排便や排尿があったことを検知して適切なタイミングでおむつ交換を行うことを可能とすべく、特許文献1や特許文献2に記載のシステムが提案されている。 In the care of inpatients in hospitals and the care of residents of long-term care facilities, patients and long-term care recipients may wear diapers. Further, in order to detect the presence of defecation or urination in a diaper and change the diaper at an appropriate timing, the systems described in Patent Document 1 and Patent Document 2 have been proposed.

特許文献1には、被験者の排泄の有無を、ベッドに加えられる荷重に基づいて求めた全体重心の位置と、ベッドに加えられる荷重から分離した呼吸成分(被験者の呼吸に応じて振動する成分)に基づいて求めた呼吸重心の位置との比較に基づいて判定する身体状態モニタリングシステムが記載されている。 In Patent Document 1, the presence or absence of excretion of the subject is determined based on the position of the total center of gravity applied to the bed, and the respiratory component separated from the load applied to the bed (the component that vibrates according to the subject's breathing). Describes a physical condition monitoring system that determines based on comparison with the position of the respiratory center of gravity determined based on.

特許文献2には、被介護者等が載置される載置台からガス経路を介して吸引されたガスの湿度変化に基づいて、被介護者等の排泄を検知する排泄検知システムが記載されている。 Patent Document 2 describes an excretion detection system that detects excretion of a care recipient or the like based on a change in humidity of gas sucked from a mounting table on which the care recipient or the like is placed via a gas path. There is.

特開2018−19763号Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-19763 特開2013−78566号Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-78566

患者や被介護者等に排泄があった場合にこれを適切に検知できなければ、患者や被介護者等は、例えばおむつが汚れた状態のまま放置されてしまう恐れがある。反対に、患者や被介護者等に排泄がない場合に排泄があったとの誤検知がなされれば、患者や被介護者等への不要なアクセスが増え、患者や被介護者等にとって煩わしいばかりでなく、医療従事者、介護従事者等に不要な負担をかけることになる。 If the patient or the care recipient cannot properly detect the excretion, the patient or the care recipient may be left with the diaper in a dirty state, for example. On the contrary, if a false detection that the patient or the care recipient has excretion is made when the patient or the care recipient does not have the excretion, unnecessary access to the patient or the care recipient increases, which is annoying to the patient or the care recipient. Instead, it puts an unnecessary burden on medical staff, long-term care workers, etc.

したがって、患者や被介護者等に排泄、特に排便があったことの適切な検知を可能として、必要な処置、例えばおむつ交換等を適切なタイミングで行うことを可能とすることが望まれている。これにより、患者や被介護者等のQOL(クオリティ・オブ・ライフ)を向上させることができ、同時に医療従事者、介護従事者等の負担も軽減できる。 Therefore, it is desired to enable appropriate detection of excretion, especially defecation in patients and long-term care recipients, and to enable necessary measures such as changing diapers at appropriate timing. .. As a result, the QOL (quality of life) of patients, long-term care workers, etc. can be improved, and at the same time, the burden on medical staff, long-term care workers, etc. can be reduced.

上記に鑑み、本発明は、被験者に排便があったこと、又は排便若しくは排尿があったことをより高い精度で検知することのできる身体状態モニタリングシステム、及びベッドシステムを提供することを目的とする。 In view of the above, it is an object of the present invention to provide a physical condition monitoring system and a bed system capable of detecting that a subject has defecation, or that defecation or urination has occurred with higher accuracy. ..

本発明の第1の態様に従えば、
ベッド上の被験者の身体状態をモニタする身体状態モニタリングシステムであって、
ベッド又はベッドの脚下に設けられて前記被験者の荷重を検出する複数の荷重検出器と、
前記ベッド上の臭気を検出する臭気検出部と、
前記検出された被験者の荷重の時間的変動に基づいて前記被験者の排便予兆動作を推定する予兆動作推定部と、
前記臭気検出部の検出結果と前記予兆動作推定部の推定結果とに基づいて前記被験者による排便の有無を判定する排泄判定部とを備える身体状態モニタリングシステムが提供される。
According to the first aspect of the present invention,
A physical condition monitoring system that monitors the physical condition of the subject on the bed.
A plurality of load detectors provided on the bed or under the legs of the bed to detect the load of the subject, and
An odor detection unit that detects the odor on the bed, and
A predictive motion estimation unit that estimates the defecation predictive motion of the subject based on the time variation of the detected load of the subject, and the predictive motion estimation unit.
Provided is a physical condition monitoring system including an excretion determination unit that determines the presence or absence of defecation by the subject based on the detection result of the odor detection unit and the estimation result of the predictive motion estimation unit.

第1の態様の身体状態モニタリングシステムは、前記検出された荷重に基づいて前記被験者の重心位置の時間的変動を求める重心位置算出部を更に備えてもよい。第1の態様の身体状態モニタリングシステムにおいて、前記予兆動作推定部は、前記被験者の重心位置の時間的変動に基づいて前記被験者の排便予兆動作を推定してもよい。 The physical condition monitoring system of the first aspect may further include a center of gravity position calculation unit that obtains a temporal variation of the center of gravity position of the subject based on the detected load. In the physical condition monitoring system of the first aspect, the predictive motion estimation unit may estimate the defecation predictive motion of the subject based on the temporal variation of the position of the center of gravity of the subject.

第1の態様の身体状態モニタリングシステムは、 前記検出された荷重に基づいて前記被験者の重心位置の時間的変動を求める重心位置算出部と、所定時間内に移動する前記重心位置の移動距離に基づいて、前記重心位置の時間的変動から前記被験者の呼吸とは異なる大きな体動に応じて変動する大きな体動成分を決定し、前記重心位置の時間的変動から該大きな体動成分を除去する大きな体動成分除去部と、前記重心位置の移動方向に基づいて、前記重心位置の時間的変動から前記被験者の呼吸とは異なる小さな体動に応じて変動する小さな体動成分を決定し、前記重心位置の時間的変動から該小さな体動成分を除去する小さな体動成分除去部とを更に備えてもよい。第1の態様の身体状態モニタリングシステムにおいて、前記排泄判定部は、前記臭気検出部の検出結果、前記予兆動作推定部の推定結果、及び前記大きな体動成分と前記小さな体動成分とが除去された前記重心位置の時間的変動に基づいて前記被験者の排泄状態を判定してもよい。 The physical condition monitoring system of the first aspect is based on the center of gravity position calculation unit that obtains the temporal variation of the center of gravity position of the subject based on the detected load, and the movement distance of the center of gravity position that moves within a predetermined time. Therefore, a large body movement component that fluctuates according to a large body movement different from the breath of the subject is determined from the time fluctuation of the center of gravity position, and the large body movement component is removed from the time fluctuation of the center of gravity position. Based on the body movement component removing unit and the movement direction of the center of gravity position, a small body movement component that fluctuates according to a small body movement different from the breath of the subject is determined from the temporal fluctuation of the center of gravity position, and the center of gravity is determined. A small body movement component removing unit that removes the small body movement component from the temporal fluctuation of the position may be further provided. In the physical condition monitoring system of the first aspect, the excretion determination unit removes the detection result of the odor detection unit, the estimation result of the predictive motion estimation unit, and the large body movement component and the small body movement component. The excretion state of the subject may be determined based on the temporal variation of the position of the center of gravity.

第1の態様の身体状態モニタリングシステムは、前記重心位置の移動距離又は前記検出された荷重の時間的変動の周波数に基づいて、前記大きな体動成分と前記小さな体動成分とが除去された前記重心位置の時間的変動から前記被験者の排便及び/又は排尿に応じて変動する排便排尿成分を特定する排便排尿成分特定部を更に備えてもよい。第1の態様の身体状態モニタリングシステムにおいて、前記排泄判定部は、前記臭気検出部の検出結果、前記予兆動作推定部の推定結果、及び前記排便排尿成分特定部の特定結果とに基づいて、前記被験者の排泄状態を判定してもよい。 In the physical condition monitoring system of the first aspect, the large body movement component and the small body movement component are removed based on the movement distance of the center of gravity position or the frequency of the temporal fluctuation of the detected load. Further may be provided with a defecation urination component specifying unit that specifies a defecation urination component that fluctuates according to the defecation and / or urination of the subject from the temporal fluctuation of the center of gravity position. In the physical condition monitoring system of the first aspect, the excretion determination unit is based on the detection result of the odor detection unit, the estimation result of the predictive motion estimation unit, and the identification result of the defecation / urination component identification unit. The excretory state of the subject may be determined.

第1の態様の身体状態モニタリングシステムにおいて、前記排泄状態の判定は、排泄の有無、及び排泄が排便、排尿、及び放屁のいずれであるかの判定を含んでもよい。 In the physical condition monitoring system of the first aspect, the determination of the excretion state may include the presence or absence of excretion and the determination of whether the excretion is defecation, urination, or flatulence.

第1の態様の身体状態モニタリングシステムにおいて、前記予兆動作推定部は、前記被験者の重心位置の時間的変動に基づいて前記被験者の排便予兆動作を推定してもよい。 In the physical condition monitoring system of the first aspect, the predictive motion estimation unit may estimate the defecation predictive motion of the subject based on the temporal variation of the position of the center of gravity of the subject.

本発明の第2の態様に従えば、
ベッド上の被験者の身体状態をモニタする身体状態モニタリングシステムであって、
ベッド又はベッドの脚下に設けられて前記被験者の荷重を検出する複数の荷重検出器と、
前記検出された荷重に基づいて前記被験者の重心位置の時間的変動を求める重心位置算出部と、
所定時間内に移動する前記重心位置の移動距離に基づいて、前記重心位置の時間的変動から前記被験者の呼吸とは異なる大きな体動に応じて変動する大きな体動成分を決定し、前記重心位置の時間的変動から該大きな体動成分を除去する大きな体動成分除去部と、
前記重心位置の移動方向に基づいて、前記重心位置の時間的変動から前記被験者の呼吸とは異なる小さな体動に応じて変動する小さな体動成分を決定し、前記重心位置の時間的変動から該小さな体動成分を除去する小さな体動成分除去部と、
前記ベッド上の臭気を検出する臭気検出部と、
前記大きな体動成分と前記小さな体動成分とが除去された前記重心位置の時間的変動と前記臭気検出部の検出結果とに基づいて前記被験者の排泄状態を判定する排泄判定部とを備える身体状態モニタリングシステムが提供される。
According to the second aspect of the present invention,
A physical condition monitoring system that monitors the physical condition of the subject on the bed.
A plurality of load detectors provided on the bed or under the legs of the bed to detect the load of the subject, and
A center of gravity position calculation unit that obtains a temporal variation in the center of gravity position of the subject based on the detected load, and a center of gravity position calculation unit.
Based on the movement distance of the center of gravity position that moves within a predetermined time, a large body movement component that fluctuates according to a large body movement different from the breath of the subject is determined from the temporal fluctuation of the center of gravity position, and the center of gravity position is determined. A large body movement component removing unit that removes the large body movement component from the temporal fluctuation of
Based on the moving direction of the center of gravity position, a small body movement component that fluctuates according to a small body movement different from the breath of the subject is determined from the temporal fluctuation of the center of gravity position, and the temporal fluctuation of the center of gravity position is used to determine the small body movement component. A small body movement component removing part that removes small body movement components,
An odor detection unit that detects the odor on the bed, and
A body including an excretion determination unit that determines the excretion state of the subject based on the temporal fluctuation of the position of the center of gravity from which the large body movement component and the small body movement component are removed and the detection result of the odor detection unit. A status monitoring system is provided.

第2の態様の身体状態モニタリングシステムは、前記重心位置の移動距離又は前記検出された荷重の時間的変動の周波数に基づいて、前記大きな体動成分と前記小さな体動成分とが除去された前記重心位置の時間的変動から前記被験者の排便及び/又は排尿に応じて変動する排便排尿成分を特定する排便排尿成分特定部を更に備えてもよい。第2の態様の身体状態モニタリングシステムにおいて、前記排泄判定部は、前記排便排尿成分特定部の特定結果と前記臭気検出部の検出結果とに基づいて前記被験者の排泄状態を判定してもよい。 In the physical condition monitoring system of the second aspect, the large body movement component and the small body movement component are removed based on the movement distance of the center of gravity position or the frequency of the temporal fluctuation of the detected load. Further may be provided with a defecation urination component specifying unit that specifies a defecation urination component that fluctuates according to the defecation and / or urination of the subject from the temporal fluctuation of the center of gravity position. In the physical condition monitoring system of the second aspect, the excretion determination unit may determine the excretion state of the subject based on the identification result of the defecation / urination component identification unit and the detection result of the odor detection unit.

第1、第2の態様の身体状態モニタリングシステムにおいて、前記臭気検出部は、総揮発性有機化合物(TVOC)センサ及び/又は二酸化窒素センサであってもよい。 In the physical condition monitoring system of the first and second aspects, the odor detecting unit may be a total volatile organic compound (TVOC) sensor and / or a nitrogen dioxide sensor.

第1、第2の態様の身体状態モニタリングシステムにおいて、前記複数の荷重検出器は、前記ベッドの四隅に設けられた四つの脚部の下にそれぞれが設置される4つの荷重検出器であってもよい。 In the physical condition monitoring system of the first and second aspects, the plurality of load detectors are four load detectors, each of which is installed under four legs provided at the four corners of the bed. May be good.

本発明の第3の態様に従えば、
ベッドと、
第1の態様又は第2の態様の身体状態モニタリングシステムとを備えるベッドシステムが提供される。
According to the third aspect of the present invention,
Bed and
A bed system comprising the physical condition monitoring system of the first aspect or the second aspect is provided.

本発明の身体状態モニタリングシステム及びベッドシステムによれば、被験者に排便があったこと、又は排便若しくは排尿があったことをより高い精度で検知することができる。 According to the physical condition monitoring system and the bed system of the present invention, it is possible to detect that the subject has defecation, or that the subject has defecation or urination with higher accuracy.

図1は、本発明の実施形態に係る身体状態モニタリングシステムの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a physical condition monitoring system according to an embodiment of the present invention. 図2は、荷重検出器、及び臭気検出部の吸気口のベッドに対する配置を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the arrangement of the load detector and the odor detection unit with respect to the bed. 図3は、臭気検出部の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the odor detecting unit. 図4は、身体状態モニタリングシステムを用いた身体状態のモニタリング方法の手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of a physical condition monitoring method using a physical condition monitoring system. 図5(a)はベッド上の被験者が排便予兆動作をとった時の被験者の重心の時間的変動の一例である、図5(b)は、ベッド上の被験者が排便予兆動作をとった時の荷重信号の時間的変動の一例である。FIG. 5A is an example of the temporal fluctuation of the center of gravity of the subject when the subject on the bed takes a defecation signing motion, and FIG. 5B is an example when the subject on the bed takes a defecation signing motion. This is an example of the temporal fluctuation of the load signal of. 図6(a)はベッド上の被験者が排便予兆動作をとった時の被験者の重心の時間的変動の他の一例である、図6(b)は、ベッド上の被験者が排便予兆動作をとった時の荷重信号の時間的変動の他の一例である。FIG. 6 (a) is another example of the temporal fluctuation of the subject's center of gravity when the subject on the bed takes a defecation sign motion, and FIG. 6 (b) shows the subject on the bed taking a defecation sign motion. It is another example of the temporal fluctuation of the load signal at the time. 図7(a)はベッド上の被験者が排便予兆動作をとった時の被験者の重心の時間的変動の更に他の一例である、図7(b)は、ベッド上の被験者が排便予兆動作をとった時の荷重信号の時間的変動の更に他の一例である。FIG. 7 (a) is still another example of the temporal fluctuation of the subject's center of gravity when the subject on the bed performs the defecation sign motion, and FIG. 7 (b) shows the subject on the bed performing the defecation sign motion. It is yet another example of the temporal fluctuation of the load signal at the time of taking. 図8は、排便・排尿軌跡決定部の構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a defecation / urination locus determination unit. 図9は、排便・排尿軌跡決定工程の手順を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing the procedure of the defecation / urination locus determination process. 図10(a)は被験者の重心軌跡の一例を示し、図10(b)は図10(a)に示す重心軌跡を低いサンプリング周波数に変換することにより得られる重心軌跡を示す。FIG. 10A shows an example of the center of gravity locus of the subject, and FIG. 10B shows the center of gravity locus obtained by converting the center of gravity locus shown in FIG. 10A to a low sampling frequency. 図11(a)、図11(b)、図11(c)は、図10(a)に示すベッド上での被験者の重心軌跡から、大きな体動軌跡を取り除いた軌跡を示す。11 (a), 11 (b), and 11 (c) show a locus obtained by removing a large body movement locus from the center of gravity locus of the subject on the bed shown in FIG. 10 (a). 図12は動きベクトルの解析により小さな体動軌跡を特定する方法を説明する説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a method of identifying a small body motion locus by analyzing a motion vector. 図13(a)は、総揮発性有機化合物(TVOC)センサの検出結果の一例である。図13(b)は二酸化窒素センサの検出結果の一例である。FIG. 13A is an example of the detection result of the total volatile organic compound (TVOC) sensor. FIG. 13B is an example of the detection result of the nitrogen dioxide sensor. 図14(a)は、TVOCセンサの検出結果の他の一例である。図14(b)は二酸化窒素センサの検出結果の他の一例である。FIG. 14A is another example of the detection result of the TVOC sensor. FIG. 14B is another example of the detection result of the nitrogen dioxide sensor. 図15(a)は、TVOCセンサの検出結果の更に他の一例である。図15(b)は二酸化窒素センサの検出結果の更に他の一例である。FIG. 15A is still another example of the detection result of the TVOC sensor. FIG. 15B is still another example of the detection result of the nitrogen dioxide sensor. 図16は、排泄状態決定工程の手順を示すフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart showing the procedure of the excretion state determination step. 図17は、変形例の排泄状態決定工程の手順を示すフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart showing the procedure of the excretion state determination step of the modified example. 図18は、動きベクトルの移動方向を判断する方法を説明する説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating a method of determining the moving direction of the motion vector. 図19は、変形例に係るベッドシステムの全体構成を示すブロック図である。FIG. 19 is a block diagram showing the overall configuration of the bed system according to the modified example.

<実施形態>
本発明の実施形態の身体状態モニタリングシステム100(図1)について、これをベッドBD(図2)と共に使用して、ベッドBD上の被験者Sの身体状態、具体的には排泄状態をモニタする場合を例として説明する。
<Embodiment>
When the physical condition monitoring system 100 (FIG. 1) of the embodiment of the present invention is used together with the bed BD (FIG. 2) to monitor the physical condition of the subject S on the bed BD, specifically, the excretion state. Will be described as an example.

図1に示す通り、実施形態の身体状態モニタリングシステム100は、荷重検出部1、臭気検出部2、制御部4、記憶部5を主に有する。荷重検出部1及び臭気検出部2と制御部4とは、A/D変換部3を介して接続されている。制御部4には更に表示部6、報知部7、入力部8が接続されている。 As shown in FIG. 1, the physical condition monitoring system 100 of the embodiment mainly includes a load detection unit 1, an odor detection unit 2, a control unit 4, and a storage unit 5. The load detection unit 1, the odor detection unit 2, and the control unit 4 are connected via an A / D conversion unit 3. A display unit 6, a notification unit 7, and an input unit 8 are further connected to the control unit 4.

荷重検出部1は、4つの荷重検出器11、12、13、14を備える(図2)。荷重検出器11、12、13、14のそれぞれは、例えばビーム形のロードセルを用いて荷重を検出する荷重検出器である。このような荷重検出器は例えば、特許第4829020号や特許第4002905号に記載されている。荷重検出器11、12、13、14はそれぞれ、配線又は無線によりA/D変換部3に接続されている。 The load detection unit 1 includes four load detectors 11, 12, 13, and 14 (FIG. 2). Each of the load detectors 11, 12, 13, and 14 is a load detector that detects a load using, for example, a beam-shaped load cell. Such load detectors are described, for example, in Japanese Patent No. 4829020 and Japanese Patent No. 4002905. The load detectors 11, 12, 13 and 14, respectively, are connected to the A / D conversion unit 3 by wiring or wirelessly.

図2に示す通り、荷重検出部1の4つの荷重検出器11〜14は、被験者Sが使用するベッドBDの四隅の脚BL、BL、BL、BLの下端部に取り付けられたキャスターC、C、C、Cの下にそれぞれ配置される。 As shown in FIG. 2, the four load detectors 11 to 14 of the load detector 1 were attached to the lower ends of the legs BL 1, BL 2 , BL 3 , and BL 4 at the four corners of the bed BD used by the subject S. It is placed under casters C 1 , C 2 , C 3 , and C 4, respectively.

臭気検出部2は、図3に示すとおり、本体部21と、吸引流路22a〜22fとを含む。 As shown in FIG. 3, the odor detecting unit 2 includes a main body unit 21 and suction flow paths 22a to 22f.

本体部21は、一例としてベッドBDの近傍の床面上に設置される。本体部21は、総揮発性有機化合物(TVOC)センサ211と、二酸化窒素センサ212とを含む。本体部21は、配線又は無線によりA/D変換部3に接続されている。 The main body 21 is installed on the floor near the bed BD as an example. The main body 21 includes a total volatile organic compound (TVOC) sensor 211 and a nitrogen dioxide sensor 212. The main body 21 is connected to the A / D conversion unit 3 by wiring or wirelessly.

吸引流路22a〜22fの各々は、ベッドBD上の被験者Sの臀部の近傍の空気を、本体部21のTVOCセンサ211及び二酸化窒素センサ212へと導く流路である。吸引流路22a〜22fの各々は、一例として樹脂で形成された分岐管であり、1つの上流端と2つの下流端とを有する。 Each of the suction flow paths 22a to 22f is a flow path that guides the air in the vicinity of the buttocks of the subject S on the bed BD to the TVOC sensor 211 and the nitrogen dioxide sensor 212 of the main body 21. Each of the suction flow paths 22a to 22f is, for example, a branch pipe made of resin, and has one upstream end and two downstream ends.

吸引流路22a〜22fの上流端には吸引口Pa〜Pfが画定されている。図2に示す通り、吸引口Pa〜Pfは、ベッドBDの長さ方向(X方向)の中央部の一方側且つ幅方向(Y方向)の中央部に位置する領域(即ち、長さ方向に沿ってベッドBD上に横たわる被験者Sの臀部近傍に位置する領域)に、マトリックス状に配置されている。長さ方向に隣接する2つの吸引口の間の距離、及び幅方向に隣接する2つの吸引口の間の距離は、一例として30〜100mm程度とし得る。 Suction ports Pa to Pf are defined at the upstream ends of the suction flow paths 22a to 22f. As shown in FIG. 2, the suction ports Pa to Pf are located on one side of the central portion of the bed BD in the length direction (X direction) and in the central portion in the width direction (Y direction) (that is, in the length direction). Areas located near the buttocks of subject S lying along the bed BD) are arranged in a matrix. The distance between the two suction ports adjacent to each other in the length direction and the distance between the two suction ports adjacent to each other in the width direction may be, for example, about 30 to 100 mm.

6つの吸引口Pa〜Pfはそれぞれ、被験者Sが着用したおむつから放出される臭気を検出できるように配置されており、具体的には例えばシーツの下側に配置されている。 Each of the six suction ports Pa to Pf is arranged so that the odor emitted from the diaper worn by the subject S can be detected, and specifically, specifically, it is arranged under the sheets, for example.

吸引流路22a〜22fの各々の下流端は、一方がTVOCセンサ211に接続されており、他方が二酸化窒素センサ212に接続されている。 One of the downstream ends of the suction flow paths 22a to 22f is connected to the TVOC sensor 211, and the other is connected to the nitrogen dioxide sensor 212.

臭気検出部2は更に、不図示の吸引機構を備える。吸引機構は一例として小型の空気ポンプである。吸引機構は、吸引口Pa〜Pfの近傍の空気をTVOCセンサ211及び二酸化窒素センサ212に送るように、吸引流路22a〜22fに負圧を与える。吸引機構は、例えば、吸引流路22a〜22f内に配置されていてもよく、TVOCセンサ211、二酸化窒素センサ212の下流側に配置されていてもよい。 The odor detecting unit 2 further includes a suction mechanism (not shown). The suction mechanism is, for example, a small air pump. The suction mechanism applies a negative pressure to the suction channels 22a to 22f so as to send air in the vicinity of the suction ports Pa to Pf to the TVOC sensor 211 and the nitrogen dioxide sensor 212. The suction mechanism may be arranged, for example, in the suction flow paths 22a to 22f, or may be arranged on the downstream side of the TVOC sensor 211 and the nitrogen dioxide sensor 212.

A/D変換部3は、荷重検出部1及び臭気検出部2からのアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器を備え、荷重検出部1、臭気検出部2、及び制御部4にそれぞれ配線又は無線で接続されている。 The A / D conversion unit 3 includes an A / D converter that converts an analog signal from the load detection unit 1 and the odor detection unit 2 into a digital signal, and the load detection unit 1, the odor detection unit 2, and the control unit 4 have an A / D converter. They are connected by wiring or wirelessly, respectively.

制御部4は、専用又は汎用のコンピュータであり、内部に重心位置算出部41、予兆動作推定部42、排便・排尿軌跡決定部43、及び排泄状態判定部(排泄判定部)44が構築されている。 The control unit 4 is a dedicated or general-purpose computer, and has a center of gravity position calculation unit 41, a predictive motion estimation unit 42, a defecation / urination trajectory determination unit 43, and an excretion state determination unit (excretion determination unit) 44 built therein. There is.

記憶部5は、身体状態モニタリングシステム100において使用されるデータを記憶する記憶装置であり、例えばハードディスク(磁気ディスク)を用いることができる。 The storage unit 5 is a storage device for storing data used in the physical condition monitoring system 100, and for example, a hard disk (magnetic disk) can be used.

表示部6は、制御部4から出力される情報を身体状態モニタリングシステム100の使用者に表示する液晶モニタ等の画像表示装置である。 The display unit 6 is an image display device such as a liquid crystal monitor that displays the information output from the control unit 4 to the user of the physical condition monitoring system 100.

報知部7は、制御部4からの情報に基づいて所定の報知を聴覚的に行う装置、例えばスピーカを備える。 The notification unit 7 includes a device that aurally performs a predetermined notification based on the information from the control unit 4, for example, a speaker.

入力部8は、制御部4に対して所定の入力を行うためのインターフェイスであり、キーボード及びマウスにし得る。 The input unit 8 is an interface for performing a predetermined input to the control unit 4, and may be a keyboard and a mouse.

このような身体状態モニタリングシステム100を使用して、ベッド上の被験者の身体状態(具体的には排泄状態)をモニタする動作について説明する。 An operation of monitoring the physical condition (specifically, the excretion state) of the subject on the bed by using the physical condition monitoring system 100 will be described.

身体状態モニタリングシステム100を使用した被験者の身体状態のモニタは、図4のフローチャートに示す通り、被験者の荷重を検出する荷重検出工程S1、検出した荷重(荷重値)に基づいて被験者の重心位置、及び該重心位置の時間的変動の軌跡(重心軌跡)を算出する重心軌跡算出工程S2、被験者の排便に先立って生じる被験者の動作(排便予兆動作。詳細後述)があったことを推定する予兆動作推定工程S3、被験者の排便・排尿に伴って生じる重心移動の軌跡(排便・排尿軌跡。詳細後述)があったことを決定する排便・排尿軌跡決定工程S4、被験者の臭気を検出する臭気検出工程S5、予兆動作推定工程S3、排便・排尿軌跡決定工程S4、臭気検出工程S5の結果に基づいて被験者における排泄(即ち、排便、排尿、放屁)の有無を判定する排泄状態判定工程S6、及び排泄状態判定工程S6の結果を表示する表示工程S7を含む。 As shown in the flowchart of FIG. 4, the subject's physical condition is monitored by using the physical condition monitoring system 100 in the load detection step S1 for detecting the subject's load, the position of the center of gravity of the subject based on the detected load (load value), and the position of the center of gravity of the subject. And the center of gravity trajectory calculation step S2 for calculating the locus of temporal fluctuation of the center of gravity position (center of gravity locus), the predictive motion for presuming that there was a subject's motion (defecation predictive motion, which will be described in detail later) that occurs prior to the subject's defecation. Estimating step S3, defecation / urination trajectory determination step S4 for determining that there was a locus of center of gravity movement (defecation / urination locus; details will be described later) that occurs with defecation / urination of the subject, odor detection step for detecting the subject's odor. S5, a defecation state determination step S6 for determining the presence or absence of defecation (that is, defecation, urination, and release) in the subject based on the results of the predictive motion estimation step S3, the defecation / urination trajectory determination step S4, and the odor detection step S5, and the excretion. The display step S7 for displaying the result of the state determination step S6 is included.

[荷重検出工程]
荷重検出工程S1では、荷重検出器11、12、13、14を用いてベッドBD上の被験者Sの荷重を検出する。ベッドBD上の被験者Sの荷重は、ベッドBDの四隅の脚BL〜BLの下に配置された荷重検出器11〜14に分散して付与され、これらによって分散して検出される。なお、ここでは、ベッドBDの重量は風袋引きされているものとするが、風袋引きは必須ではない。
[Load detection process]
In the load detection step S1, the load of the subject S on the bed BD is detected by using the load detectors 11, 12, 13, and 14. The load of the subject S on the bed BD is distributed and applied to the load detectors 11 to 14 arranged under the legs BL 1 to BL 4 at the four corners of the bed BD, and is dispersedly detected by these. Here, it is assumed that the weight of the bed BD is tare, but tare is not essential.

荷重検出器11〜14はそれぞれ、荷重(荷重変化)を検出してアナログ信号としてA/D変換部3に出力する。A/D変換部3は、サンプリング周期を例えば5ミリ秒として、アナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号(以下「荷重信号」)として制御部4に出力する。以下では、荷重検出器11、12、13、14から出力されたアナログ信号をA/D変換部3においてデジタル変換して得られる荷重信号を、それぞれ荷重信号s、s、s、sと呼ぶ。 Each of the load detectors 11 to 14 detects the load (load change) and outputs it as an analog signal to the A / D conversion unit 3. The A / D conversion unit 3 converts an analog signal into a digital signal with a sampling period of, for example, 5 milliseconds, and outputs the digital signal (hereinafter referred to as “load signal”) to the control unit 4. In the following, the load signals obtained by digitally converting the analog signals output from the load detectors 11, 12, 13, and 14 in the A / D conversion unit 3 are the load signals s 1 , s 2 , s 3 , and s, respectively. Call it 4.

[重心軌跡算出工程]
重心軌跡算出工程S2では、重心位置算出部41が、荷重検出器11〜14からの荷重信号s〜sに基づいてベッドBD上の被験者Sの重心Gの位置G(X、Y)を所定の周期T(例えば上記のサンプリング周期である5ミリ秒に等しい)で算出し、被験者Sの重心Gの位置の時間的変動(重心軌跡GT)を求める。ここで、(X、Y)は、ベッドBDの中心部を原点Oとして長さ方向にXを、幅方向にYを取ったXY座標面上における座標を示す(図2)。
[Center of gravity trajectory calculation process]
In the center of gravity trajectory calculation step S2, the center of gravity position calculation unit 41 determines the position G (X, Y) of the center of gravity G of the subject S on the bed BD based on the load signals s 1 to s 4 from the load detectors 11 to 14. It is calculated with a predetermined period T (for example, equal to the above sampling period of 5 milliseconds), and the temporal variation of the position of the center of gravity G of the subject S (center of gravity locus GT) is obtained. Here, (X, Y) indicates the coordinates on the XY coordinate plane with the center of the bed BD as the origin O, X in the length direction, and Y in the width direction (FIG. 2).

重心位置算出部41による重心Gの位置G(X、Y)の算出は、次の演算により行われる。すなわちG(X、Y)は、荷重検出器11、12、13、14の座標をそれぞれ(X11、Y11)、(X12、Y12)、(X13、Y13)、(X14、Y14)、荷重検出器11、12、13、14の荷重の検出値をそれぞれW11、W12、W13、W14として、次式により算出される。

Figure 2021186063
Figure 2021186063
The calculation of the position G (X, Y) of the center of gravity G by the center of gravity position calculation unit 41 is performed by the following calculation. That is, G (X, Y) sets the coordinates of the load detectors 11, 12, 13, and 14 to (X 11 , Y 11 ), (X 12 , Y 12 ), (X 13 , Y 13 ), and (X 14), respectively. , Y 14 ), the load detection values of the load detectors 11 , 12 , 13 , and 14 are W 11, W 12, W 13, and W 14, respectively, and are calculated by the following equations.
Figure 2021186063
Figure 2021186063

重心位置算出部41は、上記の数式1、数式2に基づいて重心Gの位置G(X、Y)を所定のサンプリング周期Tで算出しながら、重心Gの位置G(X、Y)の時間的変動、即ち重心軌跡GTを求め、例えば記憶部5に記憶させる。 The center of gravity position calculation unit 41 calculates the position G (X, Y) of the center of gravity G in a predetermined sampling period T based on the above formulas 1 and 2, and the time of the position G (X, Y) of the center of gravity G. The target fluctuation, that is, the center-of-gravity locus GT is obtained and stored in, for example, the storage unit 5.

[予兆動作推定工程]
予兆動作推定工程S3では、予兆動作推定部42が、荷重検出部1からの荷重信号s、s、s、s、及び/又はこれらに基づいて算出された重心Gに基づいて、被験者Sが排便予兆動作を行ったと推定する。
[Predictive motion estimation process]
In the predictive motion estimation step S3, the predictive motion estimation unit 42 receives the load signals s 1 , s 2 , s 3 , s 4 , and / or the center of gravity G calculated based on the load signals s 1, s 2, s 3, and / or the load signals from the load detection unit 1. It is presumed that the subject S performed a defecation signing motion.

本発明及び本明細書において「排便予兆動作」とは、ベッド上の被験者が、排便に先立って高い確率で行う所定の動作を意味する。 In the present invention and the present specification, the "defecation sign motion" means a predetermined motion performed by a subject on the bed with a high probability prior to defecation.

予兆動作推定部42は、次の原理に基づいて、被験者Sが排便予兆動作を行ったとの推定を行う。 The predictive motion estimation unit 42 estimates that the subject S has performed a defecation predictive motion based on the following principle.

人間の排便は、大腸に溜まっている便を、直腸を介して肛門から排出することにより行われる。ここで、一般的に排便には、次の3つの力が寄与している。 Human defecation is performed by discharging the stool accumulated in the large intestine from the anus through the rectum. Here, in general, the following three forces contribute to defecation.

第1の力は、大腸の蠕動運動により便に与えられる力である。この力が、大腸に溜まっている便を直腸へと移動させる。 The first force is the force given to the stool by the peristaltic movement of the large intestine. This force moves the stool that collects in the large intestine to the rectum.

第2の力は、重力である。この力が、直腸内の便の、肛門へと向かう移動を補助する。 The second force is gravity. This force assists the movement of stool in the rectum toward the anus.

第3の力は、人間がいきむことにより直腸に与えられる外圧である。この外圧は、具体的には例えば、呼吸筋や腹筋の緊張により生じる。この力が、直腸内の便を肛門に向けて移動させ、且つ肛門を介して体外に排出する。 The third force is the external pressure exerted on the rectum by human beings. Specifically, this external pressure is caused by tension of the respiratory muscles and abdominal muscles, for example. This force moves the stool in the rectum toward the anus and expels it out of the body through the anus.

ここで、人間がベッド上に仰臥している状態では、大腸の蠕動運動が生じにくいと言われている。また、人間がベッド上に仰臥している状態では、直腸内の便の位置が肛門よりも下方となってしまい、重力も排便の助けとならない。 Here, it is said that the peristaltic movement of the large intestine is unlikely to occur when a human is lying on the bed. Also, when a person is lying on the bed, the position of the stool in the rectum is below the anus, and gravity does not help defecation.

更に、人間がベッド上に仰臥している状態では、足を安定させて踏み込むことができないため、踏ん張ることが難しい。また、呼吸筋や腹筋に力をいれた際に伝達される力の方向がずれてしまうため、いきみにより直腸に与えられる外圧も小さくなってしまう。 Furthermore, when a person is lying on the bed, it is difficult to step on because the foot cannot be stably stepped on. In addition, since the direction of the force transmitted when the force is applied to the respiratory muscles and the abdominal muscles is deviated, the external pressure applied to the rectum due to the strain is also reduced.

即ち、人間がベッド上に仰臥している状態では、排便に寄与する3つの力がいずれも弱くなるかあるいは無くなってしまう。よって、ベッド上に仰臥したまま排便を行うことは、通常、容易ではない。 That is, when a human is lying on the bed, all three forces contributing to defecation are weakened or eliminated. Therefore, it is usually not easy to defecate while lying on the bed.

本発明の発明者の知見によれば、ベッド上で排便を行おうとする患者や被介護者等は、高い確率で、上記の3つの力の少なくとも1つが大きくなるように姿勢を変化させる。「排便予兆動作」とは即ち、このような姿勢変化を生むために患者や被介護者等が行う動作である。 According to the findings of the inventor of the present invention, a patient or a care recipient who tries to defecate on a bed has a high probability of changing his / her posture so that at least one of the above three forces becomes large. The "defecation sign motion" is an motion performed by a patient, a care recipient, or the like in order to cause such a posture change.

本発明の発明者は更に、鋭意研究を行い、ベッドの4つの脚の下に配置した荷重検出器の検出値の変動、及び/又はこれらに基づいて算出されたベッド上の被験者の重心位置の変動に基づいて、被験者が排便予兆動作を行ったとの推定を行い得ることを見出した。 The inventor of the present invention further conducted diligent research on fluctuations in the detection values of the load detectors placed under the four legs of the bed, and / or the position of the center of gravity of the subject on the bed calculated based on these fluctuations. Based on the variability, it was found that it was possible to presume that the subject performed a defecation predictive action.

本実施形態の予兆動作決定部42は、本発明の発明者の上記の知見に基づいて、被験者Sが排便予兆動作を行ったとの推定を行う。具体的には例えば、荷重検出部1からの荷重信号s〜sの変動、及び/又は重心位置算出部41が算出する重心Gの変動が所定のパターンを示したことに基づいて被験者Sが排便予兆動作を行ったと推定する。 Based on the above findings of the inventor of the present invention, the predictive motion determining unit 42 of the present embodiment presumes that the subject S has performed the defecation predictive motion. Specifically, for example, the subject S is based on the fact that the fluctuations of the load signals s 1 to s 4 from the load detection unit 1 and / or the fluctuations of the center of gravity G calculated by the center of gravity position calculation unit 41 show a predetermined pattern. Is presumed to have performed a defecation sign action.

排便予兆動作の一例は、側臥位となってベッドの柵を掴む動作である。このような排便予兆動作が生じた場合の重心Gの変動の様子、荷重信号s〜sの変動の様子は、図5(a)、(b)、図6(a)、(b)に示す通りである。 An example of a defecation sign movement is a movement in which the person is in a lateral position and grabs the fence of the bed. The changes in the center of gravity G and the changes in the load signals s 1 to s 4 when such a defecation sign motion occurs are shown in FIGS. 5 (a), 5 (b), 6 (a), and (b). As shown in.

図5(a)は、時刻tにベッドBDの幅方向中央の近傍で仰臥位をとっている被験者Sが、時刻tに右側臥位となってベッドBDの右側の柵を把持し且つ右側の柵に足を掛け、その後時刻t〜時刻tにかけて断続的にいきんだ場合に生じる重心軌跡GTを示す。時刻tにおける被験者Sの重心GがG(t)であり、時刻t〜tにおける被験者Sの重心GがG(t〜t)である。図示されていないが、G(t〜t)は被験者Sのいきみに応じて断続的にわずかに振動している。この振動に応じた荷重信号s〜sの振動が、図5(b)の時刻t〜tの期間において2回示されている。 5 (a) is the subject S to the time t 0 is taken supine in the vicinity of the widthwise center of the bed BD is, become a right lateral position at time t 1 by grasping the right fence bed BD and The center of gravity trajectory GT that occurs when the user puts his foot on the fence on the right side and then intermittently goes from time t 1 to time t 2 is shown. The center of gravity G of the subject S at time t 0 is G (t 0 ), and the center of gravity G of the subject S at times t 1 to t 2 is G (t 1 to t 2 ). Although not shown, G (t 1 to t 2 ) vibrates slightly intermittently according to the strain of subject S. The vibrations of the load signals s 1 to s 4 corresponding to this vibration are shown twice in the period of time t 1 to t 2 in FIG. 5 (b).

図6(a)は、時刻tにベッドBDの幅方向中央の近傍で仰臥位をとっている被験者Sが、時刻tに左側臥位となってベッドBDの左側の柵を把持し且つ左側の柵に足を掛け、その後時刻t〜時刻tにかけて断続的にいきんだ場合に生じる重心軌跡GTを示す。時刻tにおける被験者Sの重心GがG(t)であり、時刻t〜tにおける被験者Sの重心GがG(t〜t)である。図示されていないが、G(t〜t)は被験者Sのいきみに応じて断続的にわずかに振動している。この振動に応じた荷重信号s〜sの振動が、図6(b)の時刻t〜tの期間において2回示されている。 6 (a) is the subject S to the time t 0 is taken supine in the vicinity of the widthwise center of the bed BD is, at time t 1 is the left lateral decubitus position gripping the left fence bed BD and The center of gravity trajectory GT that occurs when the foot is put on the fence on the left side and then intermittently goes from time t 1 to time t 2 is shown. The center of gravity G of the subject S at time t 0 is G (t 0 ), and the center of gravity G of the subject S at times t 1 to t 2 is G (t 1 to t 2 ). Although not shown, G (t 1 to t 2 ) vibrates slightly intermittently according to the strain of subject S. The vibrations of the load signals s 1 to s 4 in response to this vibration are shown twice in the period of time t 1 to t 2 in FIG. 6 (b).

このように側臥位となることで、直腸内の便の位置と肛門の位置とを略水平とすることができる。したがって、いきみにより直腸に与えるべき力(即ち第3の力)を小さくすることができる。 By being in the lateral decubitus position in this way, the position of the stool in the rectum and the position of the anus can be made substantially horizontal. Therefore, the force to be applied to the rectum (that is, the third force) can be reduced by the force.

また、側臥位となってベッドの柵をつかみ、足をベッドの柵にかけることで、いきむことが容易となる。更に、側臥位となることで、呼吸筋、腹筋の緊張により生じる押圧力をより効率よく直腸に伝えることができる。 In addition, it is easier to move by holding the bed fence in the lateral position and putting your feet on the bed fence. Furthermore, by being in the lateral decubitus position, the pressing force generated by the tension of the respiratory muscles and the abdominal muscles can be more efficiently transmitted to the rectum.

排便予兆動作の他の一例は、仰臥位のままでベッドの柵を掴む動作である。このような排便予兆動作が生じた場合の重心Gの変動の様子、荷重信号s〜sの変動の様子は、図7(a)、(b)に示す通りである。 Another example of a defecation signing motion is the motion of grabbing the bed fence while in the supine position. The changes in the center of gravity G and the changes in the load signals s 1 to s 4 when such a defecation sign motion occurs are as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b).

図7(a)は、時刻tにベッドBDの幅方向中央の近傍で仰臥位をとっている被験者Sが、時刻tに仰臥位のまま両腕を頭側に移動させてベッドBDの頭側の柵を把持し、且つ両足をまげて足の裏をマットレスの上面に押しあてた姿勢に至り、その後時刻t〜時刻tにかけて断続的にいきんだ場合に生じる重心軌跡GTを示す。時刻tにおける被験者Sの重心GがG(t)であり、時刻t〜tにおける被験者Sの重心GがG(t〜t)である。図示されていないが、G(t〜t)は被験者Sのいきみに応じて断続的にわずかに振動している。この振動に応じた荷重信号s〜sの振動が、図7(b)の時刻t〜tの期間において2回示されている。 7 (a) is the subject S to the time t 0 is taken supine in the vicinity of the widthwise center of the bed BD is, the arms remain supine time t 1 is moved to the head side of the bed BD It shows the center of gravity trajectory GT that occurs when the fence on the head side is grasped and both feet are bent to reach the posture where the sole of the foot is pressed against the upper surface of the mattress, and then intermittently from time t 1 to time t 2. .. The center of gravity G of the subject S at time t 0 is G (t 0 ), and the center of gravity G of the subject S at times t 1 to t 2 is G (t 1 to t 2 ). Although not shown, G (t 1 to t 2 ) vibrates slightly intermittently according to the strain of subject S. The vibrations of the load signals s 1 to s 4 in response to this vibration are shown twice in the period of time t 1 to t 2 in FIG. 7 (b).

このように、ベッドの柵を掴み、且つ足の裏をマットレスに接触させた姿勢をとることで、いきむことが容易となり、第3の力を大きくすることができる。 In this way, by grasping the fence of the bed and taking a posture in which the soles of the feet are in contact with the mattress, it becomes easier to move and the third force can be increased.

予兆動作推定部42は、被験者Gの重心Gが図5(a)〜図7(a)に示すような重心軌跡GTを描いたこと、及び/又は荷重信号s〜sが図5(b)〜図7(b)に示すような変動を示したことに基づいて、被験者Sが排便予兆動作を行ったと推定し得る。なお、被験者Sが側臥位となって柵を掴む場合の重心Gのベッド幅方向の移動距離は通常、柵を掴むため、被験者Sが単に側臥位となる場合の移動距離よりも大きい。また、被験者Sのいきみにともなう重心G、荷重信号s〜sの振動も、排便予兆動作の推定を行う際の判断要因の一つとし得る。 In the predictive motion estimation unit 42, the center of gravity G of the subject G has drawn the center of gravity locus GT as shown in FIGS. 5 (a) to 7 (a), and / or the load signals s 1 to s 4 are shown in FIG. 5 ( b) It can be presumed that the subject S performed a defecation signing motion based on the fluctuations shown in FIGS. 7 (b). The moving distance of the center of gravity G in the bed width direction when the subject S is in the lateral decubitus position is usually larger than the moving distance when the subject S is simply in the lateral decubitus position because he / she grips the fence. Further, the vibration of the center of gravity G and the load signals s 1 to s 4 accompanying the movement of the subject S can also be one of the judgment factors when estimating the defecation sign motion.

[排便・排尿軌跡決定工程]
排便・排尿軌跡決定工程S4では、排便・排尿軌跡決定部43が、重心軌跡算出工程S2において算出した重心軌跡GTから、排便・排尿軌跡を特定する。
[Defecation / urination trajectory determination process]
In the defecation / urination trajectory determination step S4, the defecation / urination trajectory determination unit 43 specifies the defecation / urination trajectory from the center of gravity trajectory GT calculated in the center of gravity trajectory calculation step S2.

排便・排尿軌跡の特定は、次の原理に基づいて行う。 Defecation / urination trajectory is specified based on the following principle.

特開2018−126423号に記載の通り、被験者Sの生体活動は「大きな体動」、「小さな体動」、及び「呼吸」に分類することができる。大きな体動に応じた重心Gの位置の時間的変動の軌跡(以下「大きな体動軌跡」と呼ぶ)、小さな体動に応じた重心Gの位置の時間的変動の軌跡(以下「小さな体動軌跡」と呼ぶ)、及び呼吸に応じた重心Gの位置の時間的変動の軌跡(以下「呼吸振動軌跡」と呼ぶ)はそれぞれ異なる特徴を示す。 As described in JP-A-2018-126423, the biological activity of Subject S can be classified into "large body movement", "small body movement", and "breathing". Trajectories of temporal fluctuations in the position of the center of gravity G in response to large body movements (hereinafter referred to as "large body movement trajectories"), loci of temporal fluctuations in the position of the center of gravity G in response to small body movements (hereinafter referred to as "small body movements") The locus (referred to as "trajectory") and the locus of temporal fluctuation of the position of the center of gravity G according to breathing (hereinafter referred to as "respiratory vibration locus") show different characteristics.

本明細書及び本発明において、「大きな体動」とは、被験者の体動のうち胴体部(体幹)の移動を伴う比較的大きなものを意味し、具体的には例えば、寝返りや起き上がり等である。被験者に大きな体動が生じた時には、一般的に、被験者の体軸の向き(被験者の背骨の延びる向き)が変化する。 In the present specification and the present invention, the "large body movement" means a relatively large body movement of a subject accompanied by movement of the torso (trunk), and specifically, for example, turning over or getting up. Is. When a subject experiences large body movements, the orientation of the subject's body axis (the orientation in which the subject's spine extends) generally changes.

大きな体動を重心Gの位置の時間的変動の様子という観点でとらえると、一般的に大きな体動は、所定期間内に生じる所定距離以上の比較的長い距離の重心Gの移動、例えば重心Gの比較的高速度での移動を生じる体動である。そのため例えば、所定期間PPに所定距離PD1を越える重心移動を生じる体動、及び/又は所定値V1を越える速度での重心移動を生じる体動を大きな体動と定義することができる。あるいは、小さな体動により生じる重心Gの位置の時間的変動との相違に基づき、例えば、単位時間内に、小さな体動による重心Gの移動距離と比較して、所定倍程度よりも大きく重心Gを移動させる体動を大きな体動と定義することもできる。大きな体動軌跡は、このような重心Gの移動の軌跡である。 Looking at a large body movement from the viewpoint of the state of temporal fluctuation of the position of the center of gravity G, in general, a large body movement is a movement of the center of gravity G over a relatively long distance that occurs within a predetermined period, for example, the center of gravity G. It is a body movement that causes movement at a relatively high speed. Therefore, for example, a body movement that causes a movement of the center of gravity exceeding a predetermined distance PD1 in a predetermined period PP and / or a body movement that causes a movement of the center of gravity at a speed exceeding a predetermined value V1 can be defined as a large body movement. Alternatively, based on the difference from the temporal fluctuation of the position of the center of gravity G caused by a small body movement, for example, the center of gravity G is larger than a predetermined time compared with the moving distance of the center of gravity G due to a small body movement within a unit time. The body movement that moves the body can also be defined as a large body movement. The large body movement locus is such a locus of movement of the center of gravity G.

本明細書及び本発明において、「小さな体動」とは、被験者の体動のうち胴体部(体幹)の移動を伴わない比較的小さいものを意味し、具体的には例えば、手足や頭部のみの運動等である。 In the present specification and the present invention, the "small body movement" means a relatively small body movement of a subject without movement of the torso (trunk), and specifically, for example, limbs and head. Exercise only for the club.

小さな体動を重心Gの位置の時間的変動の様子という観点でとらえると、一般的に小さな体動は、単位時間内の比較的短い距離の重心Gの移動、例えば重心Gの比較的低速度での移動を生じる体動である。そのため例えば、所定期間PPに所定距離PD2(<PD1)程度の重心移動を生じる体動及び/又は、移動速度が所定値V2(<V1)程度の重心移動を生じる体動を小さな体動と定義することができる。 Looking at a small body movement in terms of the state of temporal fluctuation of the position of the center of gravity G, in general, a small body movement is a movement of the center of gravity G over a relatively short distance within a unit time, for example, a relatively low velocity of the center of gravity G. It is a body movement that causes movement in. Therefore, for example, a body movement that causes a movement of the center of gravity of a predetermined distance PD2 (<PD1) in a predetermined period PP and / or a body movement that causes a movement of the center of gravity of a predetermined value V2 (<V1) is defined as a small body movement. can do.

また、小さな体動を、所定期間PPに所定距離PD2程度の重心移動を生じ又は移動速度が所定値V2程度であり、且つ周期性を有さず、被験者Sの体軸方向とは異なる方向に向かう重心移動を生じる体動を小さな体動と定義してもよい。小さな体動軌跡は、このような重心Gの移動の軌跡である。 Further, a small body movement causes a movement of the center of gravity of about a predetermined distance PD2 in the PP for a predetermined period, or the movement speed is about a predetermined value V2 and has no periodicity, and is in a direction different from the body axis direction of the subject S. The body movement that causes the movement of the center of gravity toward the center of gravity may be defined as a small body movement. The small body movement locus is such a locus of movement of the center of gravity G.

呼吸に応じた重心Gの位置の時間的変動の様子は次の通りである。人間の呼吸は胸郭及び横隔膜を移動させて、肺を膨張及び収縮させることにより行われる。ここで吸気時、すなわち肺が膨張する時には横隔膜は下方に下がり、内臓も下方に移動する。一方で呼気時、すなわち肺が収縮する時には横隔膜は上方に上がり、内臓も上方に移動する。本出願人に発行された特許第6,105,703号に記載の通り、呼吸はこの内臓の上下移動に伴うために、呼吸により重心Gが被験者の上下方向(背骨の方向)即ち体軸方向にほぼ沿って振動する。したがって、体軸方向の重心の振動として現れる呼吸と、体軸方向とは異なる方向の重心の移動として現れる小さな体動とは区別できる。 The state of the temporal fluctuation of the position of the center of gravity G according to the respiration is as follows. Human breathing is performed by moving the thorax and diaphragm to inflate and contract the lungs. Here, during inspiration, that is, when the lungs expand, the diaphragm descends and the internal organs also move downward. On the other hand, when exhaling, that is, when the lungs contract, the diaphragm rises upward and the internal organs also move upward. As described in Patent No. 6,105,703 issued to the applicant, since breathing accompanies the vertical movement of the internal organs, the center of gravity G of the subject is moved in the vertical direction (direction of the spine), that is, the body axis direction due to the breathing. It vibrates almost along. Therefore, it is possible to distinguish between respiration that appears as a vibration of the center of gravity in the body axis direction and small body movement that appears as a movement of the center of gravity in a direction different from the body axis direction.

本発明の発明者は、ベッド上における被験者の重心移動を更に詳細に検討し、被験者の体動及び呼吸に応じた上記の重心移動のほか、被験者が排便・排尿を行った場合にも特徴的な重心移動が観察できることを見出した。 The inventor of the present invention examined the movement of the center of gravity of the subject on the bed in more detail, and in addition to the above-mentioned movement of the center of gravity according to the body movement and respiration of the subject, it is also characteristic when the subject defecates and urinates. It was found that the movement of the center of gravity can be observed.

具体的には、ベッド上の被験者がおむつへと排尿を行うと、排尿に合わせて、被験者の重心が、被験者の体軸方向に沿って比較的低い速度V3(<V2)で、被験者の足側へと移動する。これは、所定の重量を有する被験者の尿が、排尿により、被験者の足側に移動するためである。また、被験者が排便を行った場合も同様に、被験者の重心が、被験者の体軸方向に沿って比較的低い速度V4(<V2)で、被験者の足側へと移動する。本発明及び本明細書では、このような重心Gの移動の軌跡を、「排便・排尿軌跡」と呼ぶ。 Specifically, when the subject on the bed urinates into the diaper, the subject's center of gravity moves at a relatively low velocity V3 (<V2) along the subject's body axis direction in accordance with the urination, and the subject's foot. Move to the side. This is because the urine of the subject having a predetermined weight moves to the foot side of the subject by urination. Similarly, when the subject defecates, the center of gravity of the subject moves toward the foot side of the subject at a relatively low velocity V4 (<V2) along the body axis direction of the subject. In the present invention and the present specification, such a locus of movement of the center of gravity G is referred to as a “defecation / urination locus”.

ここで、第1実施形態の身体状態モニタリングシステム100は、被験者Sの重心の位置を、被験者の衣服やおむつも含めた重量の重心の位置として算出している。したがって、おむつ内に排泄された尿や便(即ち、被験者Sの体外に排出された尿や便)も、被験者Sの体内に存在していた場合と同様に、被験者Sの重心位置の算出に影響を及ぼす。 Here, the physical condition monitoring system 100 of the first embodiment calculates the position of the center of gravity of the subject S as the position of the center of gravity of the weight including the clothes and diapers of the subject. Therefore, the urine and stool excreted in the diaper (that is, the urine and stool excreted outside the body of the subject S) are also used to calculate the position of the center of gravity of the subject S in the same manner as when they are present in the body of the subject S. affect.

排便・排尿軌跡決定部43は、大きな体動軌跡、小さな体動軌跡、呼吸振動軌跡が、上記の通り異なる特徴を有することに基づき、被験者の重心軌跡中の大きな体動軌跡、小さな体動軌跡、及び呼吸振動軌跡を特定し、排便・排尿軌跡を特定する。 The defecation / urination locus determination unit 43 has a large body movement locus, a small body movement locus, and a respiratory vibration locus having different characteristics as described above. , And the respiratory vibration trajectory, and the defecation / urination trajectory.

排便・排尿軌跡決定部43が、被験者Sの排便・排尿軌跡を特定する方法の具体例は次の通りである。 Specific examples of the method by which the defecation / urination locus determination unit 43 specifies the defecation / urination locus of the subject S are as follows.

排便・排尿軌跡決定部43は、図8に示す通り、記憶部5から被験者Sの重心軌跡を取り出す重心軌跡取得部430と、取り出した重心軌跡に含まれる被験者Sの大きな体動軌跡を特定して除去する大きな体動軌跡除去部(大きな体動成分除去部)431と、取り出した重心軌跡GTに含まれる被験者Sの小さな体動軌跡を特定して除去する小さな体動軌跡除去部(小さな体動成分除去部)432と、大きな体動軌跡及び小さな体動軌跡が除去された重心軌跡GTを呼吸振動軌跡と排便・排尿軌跡(排便排尿成分)とに区別する軌跡区別部(排便排尿成分特定部)433とを備える。 As shown in FIG. 8, the defecation / urination locus determination unit 43 identifies the body locus acquisition unit 430 that extracts the subject S's center of gravity locus from the storage unit 5, and the subject S's large body movement locus included in the extracted body locus. A large body movement locus removing part (large body movement component removing part) 431 and a small body movement locus removing part (small body) that identifies and removes the small body movement locus of the subject S included in the extracted center of gravity locus GT. Dynamic component removing part) 432 and a locus distinguishing part (identification of defecation and urination component) that distinguishes the center of gravity trajectory GT from which a large body movement trajectory and a small body movement trajectory are removed into a respiratory vibration trajectory and a stool / urination trajectory (stool / urination component). Part) 433 and.

排便・排尿軌跡決定部43が実行する排便・排尿軌跡決定工程S4は、図9に示す通り、大きな体動軌跡除去工程S31と、小さな体動軌跡除去工程S32と、軌跡区別工程S33とを含む。 As shown in FIG. 9, the defecation / urination trajectory determination step S4 executed by the defecation / urination trajectory determination unit 43 includes a large body movement trajectory removal step S31, a small body movement trajectory removal step S32, and a trajectory distinction step S33. ..

[大きな体動軌跡除去工程]
大きな体動軌跡除去工程S31においては、まず、重心軌跡取得部430を用いて所定期間における被験者Sの重心軌跡GTを記憶部5から取り出す。取り出される重心軌跡GTの一例は図10(a)に示す通りである。
[Large body movement trajectory removal process]
In the large body movement locus removing step S31, first, the center of gravity locus GT of the subject S in a predetermined period is taken out from the storage unit 5 by using the center of gravity locus acquisition unit 430. An example of the center of gravity locus GT taken out is as shown in FIG. 10 (a).

図10(a)に示す重心軌跡GTは、被験者Sが大きな体動(寝返り等)によりベッド上を左右方向に一往復していることを示している。また、大きな体動が生じていない期間(以下、「安定体位期間」と呼ぶ)において、被験者Sの重心Gが、領域A、B、C内でそれぞれ移動する様子を示している。領域A、B、C内での重心Gの移動は、被験者Sの小さな体動、呼吸、及び排尿に起因して生じている。 The center-of-gravity locus GT shown in FIG. 10A shows that the subject S makes one round trip in the left-right direction on the bed due to a large body movement (turning over, etc.). Further, it shows how the center of gravity G of the subject S moves in the regions A, B, and C, respectively, during the period in which no large body movement occurs (hereinafter, referred to as “stable position period”). The movement of the center of gravity G within regions A, B, and C is caused by subject S's small body movements, respiration, and urination.

排便・排尿軌跡決定部43は、次いで、大きな体動軌跡除去部431を用いて、重心軌跡GTから被験者Sの大きな体動軌跡を特定する。大きな体動軌跡除去部431は、各サンプリング時刻における重心Gの位置を解析し、「大きな体動」の定義に基づき適宜大きな体動に応じた重心Gの移動の軌跡(大きな体動軌跡)を特定することができる。具体的には例えば、重心Gが、所定時間内に所定距離を越えて移動している場合に、この移動の軌跡が大きな体動軌跡であると特定する。 The defecation / urination locus determination unit 43 then uses the large body movement locus removing unit 431 to identify the large body movement locus of the subject S from the center of gravity trajectory GT. The large body movement locus removing unit 431 analyzes the position of the center of gravity G at each sampling time, and based on the definition of "large body movement", appropriately obtains a locus of movement of the center of gravity G (large body movement locus) according to the large body movement. Can be identified. Specifically, for example, when the center of gravity G moves beyond a predetermined distance within a predetermined time, it is specified that the locus of this movement is a large body movement locus.

大きな体動軌跡除去部431は、重心Gが所定時間内に所定距離を越えて移動したか否かを、次の方法を用いて判断する。まず、図10(a)に示す重心軌跡GTを、より低いサンプリング周波数に変換した重心軌跡GT1に変換する(図10(b))。より低いサンプリング周波数への変換は、サンプリング周期5ミリ秒で取得されている重心位置Gのデータを間引いたり、移動平均処理を施すことによって行うことができる。又は重心軌跡GTを周波数分解してローパスフィルタにより所定の低周波数成分を取り出すことによっても行うことができる。 The large body movement locus removing unit 431 determines whether or not the center of gravity G has moved beyond a predetermined distance within a predetermined time by using the following method. First, the center-of-gravity locus GT shown in FIG. 10A is converted into the center-of-gravity locus GT1 converted to a lower sampling frequency (FIG. 10B). The conversion to a lower sampling frequency can be performed by thinning out the data of the center of gravity position G acquired in the sampling period of 5 milliseconds or by performing a moving average process. Alternatively, the center-of-gravity locus GT can be frequency-decomposed and a predetermined low-frequency component can be extracted by a low-pass filter.

なお、低いサンプリング周波数は、大きい体動を抽出するのに十分な程度に短い周期(大きい周波数)であり、且つ小さな体動や呼吸等の他の要因による重心の変動の影響を受けない程度に長い周期(小さい周波数)とすることが望ましい。 The low sampling frequency has a short period (large frequency) sufficient to extract a large body movement, and is not affected by changes in the center of gravity due to other factors such as small body movement and respiration. It is desirable to have a long period (small frequency).

図10(b)において、点A1と点B1との間の軌跡は、例えば、右方向に、所定時間内に所定距離を越えて移動している。従って大きな体動軌跡除去部431は、この区間における軌跡を大きな体動軌跡であると特定する。同様に、点B2と点C1との間の軌跡も、例えば、左方向に、所定時間内に所定距離を越えて移動している。従って大きな体動軌跡除去部431は、この区間における軌跡を大きな体動軌跡であると特定する。 In FIG. 10B, the locus between the points A1 and the point B1 moves, for example, to the right over a predetermined distance within a predetermined time. Therefore, the large body movement locus removing unit 431 identifies the locus in this section as a large body movement locus. Similarly, the locus between the points B2 and C1 also moves, for example, to the left over a predetermined distance within a predetermined time. Therefore, the large body movement locus removing unit 431 identifies the locus in this section as a large body movement locus.

大きな体動軌跡除去部431は、大きな体動軌跡を特定した後、重心軌跡GTから大きな体動軌跡を除去し、大きな体動軌跡が除去された重心軌跡GTを小さな体動軌跡除去部432に送る。図10(a)に示す重心軌跡GTから、大きな体動軌跡を除去したものを図11(a)〜図11(c)に示す。図11(a)は図10(a)の領域Aにおける重心軌跡GT、図11(b)は図10(a)の領域Bにおける重心軌跡GT、図11(c)は図10(a)の領域Cにおける重心軌跡GTである。これらはそれぞれ、安定体位期間(被験者が大きな体動を呈していない期間)における重心軌跡GTに相当する。 After identifying the large body movement locus, the large body movement locus removing unit 431 removes the large body movement locus from the center of gravity locus GT, and the center of gravity locus GT from which the large body movement locus is removed is used as the small body movement locus removing unit 432. send. 11 (a) to 11 (c) show the center of gravity locus GT shown in FIG. 10 (a) from which a large body movement locus is removed. 11 (a) is the center of gravity locus GT in the region A of FIG. 10 (a), FIG. 11 (b) is the center of gravity locus GT in the region B of FIG. 10 (a), and FIG. 11 (c) is FIG. 10 (a). It is the center of gravity locus GT in the region C. Each of these corresponds to the center-of-gravity locus GT during the stable posture period (the period during which the subject does not exhibit large body movements).

[小さな体動軌跡除去工程]
続く小さな体動軌跡除去工程S32において、排便・排尿軌跡決定部43は、小さな体動軌跡除去部432を用いて、大きな体動軌跡が除去された重心軌跡GTに含まれる小さな体動軌跡を特定する。具体的な工程を、領域Cの重心軌跡GT(図11(c))に含まれる小さな体動軌跡を特定し、これを除去する工程を例に説明する。
[Small body movement trajectory removal process]
In the subsequent small body movement locus removing step S32, the defecation / urination locus determination unit 43 uses the small body movement locus removing unit 432 to identify the small body movement locus included in the center of gravity locus GT from which the large body movement locus is removed. do. A specific step will be described by taking as an example a step of identifying a small body movement locus included in the center of gravity locus GT of the region C (FIG. 11 (c)) and removing the small body movement locus.

図11(c)において、重心軌跡GTは、呼吸による重心Gの振動を表す部分gt1、gt3、gt5と、小さな体動による重心Gの移動を表す部分gt2と、排尿による重心Gの移動を表す部分gt4とを含んでいる。呼吸による重心Gの移動を表す部分gt1、gt3、gt5は周期的な振動を示している。なお、部分gt1、gt3、gt5の振動軌跡は、実際には振動方向に沿った一軸上に重複して現れているが、図11(c)においては、説明のため、体軸方向に直交する方向にずらして描いている。図11(a)、図11(b)、図12においても同様である。 In FIG. 11 (c), the center-of-gravity locus GT represents the parts gt1, gt3, and gt5 representing the vibration of the center of gravity G due to breathing, the part gt2 representing the movement of the center of gravity G due to a small body movement, and the movement of the center of gravity G due to urination. Includes partial gt4 and. The portions gt1, gt3, and gt5 representing the movement of the center of gravity G due to respiration indicate periodic vibration. The vibration trajectories of the portions gt1, gt3, and gt5 actually appear overlapping on one axis along the vibration direction, but in FIG. 11C, they are orthogonal to the body axis direction for explanation. It is drawn by shifting it in the direction. The same applies to FIGS. 11 (a), 11 (b), and 12.

小さな体動による重心Gの移動を表す部分gt2は、体軸方向とは異なる方向に延びる軌跡であり、排尿による重心Gの移動を表す部分gt4は体軸方向に延びる軌跡である。 The portion gt2 representing the movement of the center of gravity G due to a small body movement is a locus extending in a direction different from the body axis direction, and the portion gt4 representing the movement of the center of gravity G due to urination is a locus extending in the body axis direction.

したがって、小さな体動軌跡除去部432は、小さな体動軌跡が体軸方向(即ち呼吸振動の方向)とは異なる方向に延びることに基づいて小さな体動軌跡を特定する。小さな体動軌跡除去部432は、一例として、外れ値除去の方法により被験者Sの小さな体動軌跡を特定する。 Therefore, the small body movement locus removing unit 432 identifies the small body movement locus based on the fact that the small body movement locus extends in a direction different from the body axis direction (that is, the direction of respiratory vibration). As an example, the small body movement locus removing unit 432 identifies the small body movement locus of the subject S by a method of removing outliers.

具体的には、図11(c)に示す重心軌跡が、図12のように、v〜v48までの48個の動きベクトルを含んでいるものとする。小さな体動軌跡除去部432はまず、これらの48個の動きベクトルから最頻値ベクトルvの向きを求める。動きベクトルv〜v48はそれぞれ向きを有するが、図12に示されるように、動きベクトルv〜v48の多くは、それぞれ互いに同一の向きを有している。最頻値ベクトルvの向きは、動きベクトルv〜v48の向きのうち、最も多く表れる向きに等しく、図12から明らかなように動きベクトルv〜v11、v15〜v48のいずれかの向きに等しい(上述の通り、これらの動きベクトルは、図示の都合上互いに対して傾いているが、実際はいずれもがほぼ体軸方向に沿っている)。 Specifically, it is assumed that the center-of-gravity locus shown in FIG. 11 (c) includes 48 motion vectors from v 1 to v 48 as shown in FIG. First, the small body motion trajectory removing unit 432 obtains the direction of the mode vector v f from these 48 motion vectors. The motion vectors v 1 to v 48 each have an orientation, but as shown in FIG. 12, most of the motion vectors v 1 to v 48 have the same orientation with each other. The direction of the mode vector v f is equal to the direction in which the motion vectors v 1 to v 48 appear most frequently, and as is clear from FIG. 12, the motion vectors v 1 to v 11 and v 15 to v 48 Equal to either direction (as mentioned above, these motion vectors are tilted relative to each other for convenience of illustration, but in reality they are all approximately along the body axis direction).

次に、小さな体動軌跡除去部432は、動きベクトルv〜v48の内、自らの向きと最頻値ベクトルvの向き(又は最頻値ベクトルvに対して180°の角度を有する向き)との間の相違が一定の閾値以下の動きベクトルを多数派ベクトルとみなし、自らの向きと最頻値ベクトルvの向き(及び最頻値ベクトルvに対して180°の角度を有する向き)との間の相違が一定の閾値よりも大きい動きベクトルを少数派ベクトルとみなす。具体的には、被験者Sの体軸方向にほぼ沿った向きを有する動きベクトルv〜v11、v15〜v48を多数派ベクトルとみなし、その他の動きベクトルv12〜v14を少数派ベクトルとみなし、抽出する。このように抽出された少数派ベクトルにより表される軌跡が、小さな体動軌跡に相当する。 Next, the small body motion trajectory removing unit 432 makes an angle of 180 ° with respect to its own direction and the direction of the most frequent value vector v f (or the most frequent value vector v f) in the motion vectors v 1 to v 48. A motion vector whose difference from the orientation is less than or equal to a certain threshold is regarded as a majority vector, and its own orientation and the direction of the most frequent value vector v f (and an angle of 180 ° with respect to the most frequent value vector v f). A motion vector whose difference from (direction with) is larger than a certain threshold is regarded as a minority vector. Specifically, the motion vectors v 1 to v 11 and v 15 to v 48 having directions substantially along the body axis direction of the subject S are regarded as the majority vector, and the other motion vectors v 12 to v 14 are the minority. Treat as a vector and extract. The locus represented by the minority vector extracted in this way corresponds to a small body movement locus.

小さな体動軌跡除去部432は、小さな体動軌跡を決定した後、重心軌跡GTから小さな体動軌跡を除去し、小さな体動軌跡が除去された重心軌跡GTを軌跡区別部433に送る。 After determining the small body movement locus, the small body movement locus removing unit 432 removes the small body movement locus from the center of gravity locus GT, and sends the center of gravity locus GT from which the small body movement locus is removed to the locus discrimination unit 433.

[軌跡区別工程]
続く軌跡区別工程S33において、軌跡区別部433は、大きな体動軌跡及び小さな体動軌跡が取り除かれた重心軌跡GTを、呼吸振動軌跡と排便・排尿軌跡(排便排尿成分)とに区別する。呼吸振動軌跡と排便・排尿軌跡との区別は、具体的には例えば、重心Gの、同一方向又は略同一方向に沿った所定距離以上の直線移動を特定することにより行う。
[Trajectory distinction process]
In the subsequent locus distinction step S33, the locus discrimination unit 433 distinguishes the center of gravity locus GT from which the large body movement locus and the small body movement locus are removed into a respiratory vibration locus and a defecation / urination locus (defecation urination component). The distinction between the respiratory vibration locus and the defecation / urination locus is specifically performed by, for example, specifying a linear movement of the center of gravity G over a predetermined distance along the same direction or substantially the same direction.

具体的には以下の手順による。軌跡区別部433は、小さな体動軌跡除去部432より、小さな体動軌跡が除去された重心軌跡GTを受け取る。受け取られる重心軌跡GTは例えば、図12の重心軌跡GTにおいて、動きベクトルv12〜v14が除去された軌跡である。 Specifically, the procedure is as follows. The locus distinguishing unit 433 receives the center-of-gravity locus GT from which the small body movement locus is removed from the small body movement locus removing unit 432. The received center-of-gravity locus GT is, for example, a locus from which the motion vectors v 12 to v 14 are removed in the center-of-gravity locus GT of FIG.

軌跡区別部433は、受け取った重心軌跡GTを解析して、重心Gが、同一方向又は略同一方向に沿って所定距離以上の直線移動を行う領域を特定する。この特定は例えば、向きが同一又は略同一の動きベクトルが、所定数を超えて連続して生じる領域を特定することにより行う。或いは、大きな体動軌跡除去部431と同様に、各サンプリング時刻における重心Gの位置を参照して、重心Gが、同一方向又は略同一方向に沿って所定距離以上の直線移動を行う領域を特定してもよい。 The locus discrimination unit 433 analyzes the received center-of-gravity locus GT to specify a region in which the center-of-gravity G makes a linear movement of a predetermined distance or more along the same direction or substantially the same direction. This specification is performed, for example, by specifying a region in which motion vectors having the same or substantially the same orientation occur continuously in excess of a predetermined number. Alternatively, similarly to the large body movement locus removing unit 431, the position of the center of gravity G at each sampling time is referred to, and a region where the center of gravity G linearly moves by a predetermined distance or more along the same direction or substantially the same direction is specified. You may.

軌跡区別部433は、重心Gが同一方向又は略同一方向に沿って所定距離以上の直線移動を行う領域を特定した後、当該領域における重心Gの移動の軌跡を排便・排尿軌跡であると決定し、その他の領域を呼吸振動軌跡であると決定する。 The locus distinguishing unit 433 determines that the locus of movement of the center of gravity G in the region is a defecation / urination locus after specifying a region in which the center of gravity G linearly moves along the same direction or substantially the same direction by a predetermined distance or more. Then, the other area is determined to be the respiratory vibration trajectory.

[臭気検出工程]
臭気検出工程S5では、臭気検出部2が、被験者Sの排泄により生じる臭気を検出する。
[Odor detection process]
In the odor detection step S5, the odor detection unit 2 detects the odor generated by the excretion of the subject S.

臭気検出部2は、不図示の吸引機構を用いて、吸引流路22a〜22fに負圧を与える。これにより、ベッドBD上の被験者Sの臀部周辺の空気が、吸引流路22a〜22fの端部の吸引口Pa〜Pfを介して吸引流路22a〜22f内に吸引され、本体部21のTVOCセンサ211及び二酸化窒素センサ212に導かれる。 The odor detecting unit 2 applies a negative pressure to the suction channels 22a to 22f by using a suction mechanism (not shown). As a result, the air around the buttocks of the subject S on the bed BD is sucked into the suction flow paths 22a to 22f through the suction ports Pa to Pf at the ends of the suction flow paths 22a to 22f, and the TVOC of the main body portion 21. It is guided to the sensor 211 and the nitrogen dioxide sensor 212.

本体部21のTVOCセンサ211は、吸引流路22a〜22fの各々を介してTVOCセンサ211に供給される空気に含まれる総揮発性有機化合物(TVOC)の量を検出し、6つの吸引流路にそれぞれ対応する6つのアナログ信号としてA/D変換部3に出力する。A/D変換部3は、サンプリング周期を例えば5ミリ秒として、6つのアナログ信号を6つのデジタル信号に変換し、デジタル信号(以下「TVOC信号」)として制御部4に出力する。 The TVOC sensor 211 of the main body 21 detects the amount of total volatile organic compounds (TVOC) contained in the air supplied to the TVOC sensor 211 via each of the suction channels 22a to 22f, and six suction channels. Is output to the A / D conversion unit 3 as six analog signals corresponding to the above. The A / D conversion unit 3 converts six analog signals into six digital signals with a sampling period of, for example, 5 milliseconds, and outputs the digital signals (hereinafter referred to as “TVOC signals”) to the control unit 4.

以下では、A/D変換部3を介してTVOCセンサ211から出力される6つのデジタル信号を、TVOC信号saTVOC〜sfTVOCと記載する。TVOC信号saTVOC〜sfTVOCはそれぞれ、吸引口Pa〜Pfの近傍の空気に含まれるTVOCの量を示すデジタル信号である。 Hereinafter, the six digital signals output from the TVOC sensor 211 via the A / D conversion unit 3 are referred to as TVOC signals sa TVOC to sf TVOC . TVOC signals sa TVOC to sf TVOCs are digital signals indicating the amount of TVOC contained in the air in the vicinity of the suction ports Pa to Pf, respectively.

本体部21の二酸化窒素センサ212は、吸引流路22a〜22fの各々を介して二酸化窒素センサ212に供給される空気に含まれる二酸化窒素(NO)の量を検出し、6つの吸引流路にそれぞれ対応する6つのアナログ信号としてA/D変換部3に出力する。A/D変換部3は、サンプリング周期を例えば5ミリ秒として、6つのアナログ信号を6つのデジタル信号に変換し、デジタル信号(以下「NO信号」)として制御部4に出力する。 The nitrogen dioxide sensor 212 of the main body 21 detects the amount of nitrogen dioxide (NO 2 ) contained in the air supplied to the nitrogen dioxide sensor 212 via each of the suction channels 22a to 22f, and has six suction channels. Is output to the A / D conversion unit 3 as six analog signals corresponding to the above. The A / D conversion unit 3 converts six analog signals into six digital signals with a sampling period of, for example, 5 milliseconds, and outputs the digital signals (hereinafter referred to as “NO 2 signals”) to the control unit 4.

以下では、A/D変換部3を介して二酸化窒素センサ212から出力される6つのデジタル信号を、NO信号saNO2〜sfNO2と記載する。NO信号saNO2〜sfNO2はそれぞれ、吸引口Pa〜Pfの近傍の空気に含まれる二酸化窒素の量を示すデジタル信号である。 Hereinafter, the six digital signals output from the nitrogen dioxide sensor 212 via the A / D conversion unit 3 are referred to as NO 2 signals sa NO2 to sf NO2 . NO 2 signal sa NO2 to sf NO2 is a digital signal indicating the amount of nitrogen dioxide contained in the air in the vicinity of the suction ports Pa to Pf, respectively.

制御部4は、受け取ったTVOC信号saTVOC〜sfTVOC、及びNO信号saNO2〜sfNO2を記憶部5に記憶させる。 The control unit 4 stores the received TVOC signals sa TVOC to sf TVOC and NO 2 signals sa NO2 to sf NO2 in the storage unit 5.

図13(a)、図14(a)、図15(a)に、TVOC信号saTVOC〜sfTVOCの一例を示し、図13(b)、図14(b)、図15(b)に、NO信号saNO2〜sfNO2の一例を示す。各図においては、TVOC信号saTVOC及びNO信号saNO2を実線で、TVOC信号sbTVOC及びNO信号sbNO2を点線で、TVOC信号scTVOC及びNO信号scNO2を破線で、TVOC信号sdTVOC及びNO信号sdNO2を長破線で、TVOC信号seTVOC及びNO信号seNO2を長鎖線で、TVOC信号sfTVOC及びNO信号sfNO2を長二点鎖線で示している。 13 (a), 14 (a), and 15 (a) show an example of TVOC signals sa TVOC to sf TVOC , and FIGS. 13 (b), 14 (b), and 15 (b) show. NO 2 signal sa NO2 to sf NO2 is shown as an example. In each figure, the TVOC signal sa TVOC and NO 2 signal sa NO2 by the solid line, the TVOC signal sb TVOC and NO 2 signal sb NO2 by the dotted line, the TVOC signal sc TVOC and NO 2 signal sc NO2 by broken lines, TVOC signal sd The TVOC and NO 2 signal sd NO2 are indicated by a long dashed line, the TVOC signal se TVOC and NO 2 signal se NO2 are indicated by a long-dashed line, and the TVOC signal sf TVOC and NO 2 signal sf NO2 are indicated by a long two-dot chain line.

図13(a)と図13(b)は同じタイミングで計測した60分間の記録である。図14(a)と図14(b)は同じタイミングで計測した60分間の記録である。図15(a)と図15(b)は同じタイミングで計測した60分間の記録である。一方で、図13、図14、図15は、互いに異なるタイミングで計測されている。 13 (a) and 13 (b) are 60-minute records measured at the same timing. 14 (a) and 14 (b) are 60-minute records measured at the same timing. 15 (a) and 15 (b) are 60-minute records measured at the same timing. On the other hand, FIGS. 13, 14, and 15 are measured at different timings from each other.

図13(a)、(b)については、時刻41min頃に、ベッドBD上の被験者Sが、吸引口Peの近辺で排便を行ったことが観察されている。 Regarding FIGS. 13 (a) and 13 (b), it is observed that the subject S on the bed BD defecates in the vicinity of the suction port Pe at around time 41 min.

図13(a)においては、時刻41min(縦の実線で示す)の近傍に、この排便に応じたTVOC信号saTVOC〜sfTVOCの信号値の低下が生じている。なお、図13(a)(及び図14(a)、図15(a))の縦軸はセンサ素子の抵抗値に対応する値であり、センサ素子の周囲のTVOCが増加した場合に低下する。 In FIG. 13A, the signal values of the TVOC signals sa TVOC to sf TVOC corresponding to this defecation occur in the vicinity of the time 41 min (indicated by the vertical solid line). The vertical axis of FIGS. 13 (a) (and 14 (a) and 15 (a)) is a value corresponding to the resistance value of the sensor element, and decreases when the TVOC around the sensor element increases. ..

図13(b)においては、時刻41min(縦の実線で示す)の近傍に、この排便に応じたNO2信号saNO2、sbNO2、及びsdNO2〜sfNO2の信号値の上昇が生じている。NO2信号sdNO2、seNO2の信号値の上昇が特に大きいのは、おむつと脚の間から臭気がでているためである。 In FIG. 13B, the signal values of the NO2 signals sa NO2 , sb NO2 , and sd NO2 to sf NO2 corresponding to this defecation occur in the vicinity of the time 41 min (indicated by the vertical solid line). NO2 signal sd The increase in the signal values of NO2 and se NO2 is particularly large because the odor is emitted between the diaper and the leg.

図14(a)、(b)については、時刻15min頃に、ベッドBD上の被験者Sが、吸引口Peの近傍で排尿を行ったことが観察されている。 Regarding FIGS. 14 (a) and 14 (b), it is observed that the subject S on the bed BD urinates in the vicinity of the suction port Pe at around 15 min.

図14(a)においては、時刻15min(縦の実線で示す)の近傍に、この排尿に応じたTVOC信号saTVOC〜sfTVOCの信号値(特にseTVOC)のわずかな低下が生じている。 In FIG. 14 (a), a slight decrease in the signal values (particularly se TVOC ) of the TVOC signals sa TVOC to sf TVOC corresponding to this urination occurs in the vicinity of the time 15 min (indicated by the vertical solid line).

図14(b)においては、時刻15min(縦の実線で示す)の近傍に、この排尿に応じたNO2信号saNO2〜sfNO2の信号値(特にscNO2、sdNO2、seNO2、及びsfNO2)のわずかな上昇が生じている。 In FIG. 14 (b), the signal values of NO2 signals sa NO2 to sf NO2 (particularly sc NO2 , sd NO2 , se NO2 , and sf NO2 ) corresponding to this urination are shown in the vicinity of time 15 min (indicated by a vertical solid line). ) Slightly increased.

なお、図14(a)、(b)では縦軸の範囲が大きいため、排尿に応じたTVOC信号saTVOC〜sfTVOCの信号値の変化、及びNO2信号saNO2〜sfNO2の信号値の変化がわずかであるようにみえるが、各信号値は、実際には、被験者の排尿に応じて有意且つ検出可能な変化を示している。 Since the range of the vertical axis is large in FIGS. 14 (a) and 14 (b), changes in the signal values of the TVOC signals sa TVOC to sf TVOC and changes in the signal values of the NO2 signals sa NO2 to sf NO2 according to urination. Although appearing to be insignificant, each signal value actually indicates a significant and detectable change in response to the subject's urination.

図15(a)、(b)については、時刻32min頃に、ベッドBD上の被験者Sが、吸引口Peの近傍で放屁を行ったことが観察されている。 Regarding FIGS. 15 (a) and 15 (b), it is observed that the subject S on the bed BD performed flatulence in the vicinity of the suction port Pe at about 32 min.

図15(a)においては、時刻32min(縦の実線で示す)の近傍に、この放屁に応じたTVOC信号saTVOC〜sfTVOCの信号値の低下が生じている。 In FIG. 15A, the signal values of the TVOC signals sa TVOC to sf TVOC corresponding to the flatulence are lowered in the vicinity of the time 32 min (indicated by the vertical solid line).

図15(b)においては、時刻32min(縦の実線で示す)の近傍に、この放屁に応じたNO2信号saNO2〜sfNO2の信号値の上昇が生じている。 In FIG. 15B, the signal values of the NO2 signals sa NO2 to sf NO2 in response to this flatulence increase in the vicinity of the time 32 min (indicated by the vertical solid line).

このように、被験者Sが排泄(排便、排尿、放屁)を行った場合には、TVOC信号saTVOC〜sfTVOCの少なくとも1つの信号値が低下し、NO2信号saNO2〜sfNO2の少なくとも1つの信号値が上昇する。 In this way, when the subject S excretes (defecation, urination, flatulence) , at least one signal value of the TVOC signal sa TVOC to sf TVOC decreases, and at least one of the NO2 signals sa NO2 to sf NO2. The signal value rises.

[排泄状態判定工程]
排泄状態判定工程S6では、排泄状態判定部44が、予兆動作推定工程S3、排便・排尿軌跡決定工程S4、及び臭気検出工程S5の結果を用いて、被験者Sにおける排泄の有無、及び排泄が排便、排泄、放屁のいずれであるかを判定する。
[Excretion status determination process]
In the excretion state determination step S6, the excretion state determination unit 44 uses the results of the predictive motion estimation step S3, the defecation / urination trajectory determination step S4, and the odor detection step S5 to determine the presence or absence of excretion in the subject S and the excretion is defecation. , Excretion, or flatulence.

排泄状態判定部44は、被験者が排泄(排便、排尿、及び放屁)を行った場合には臭気が生じること、被験者が排便、排尿を行った場合には排便・排尿軌跡が観察されること、及び被験者が排便を行う前に排便予兆動作が観察されることを利用して、排泄状態の判定を行う。 In the excretion state determination unit 44, odor is generated when the subject excretes (defecation, urination, and defecation), and when the subject defecates and urinates, the defecation / urination trajectory is observed. And, the excretion state is determined by utilizing the fact that the defecation sign movement is observed before the subject defecates.

排泄状態判定部44は、具体的には例えば、図16に示すフローチャートに従って、所定の時刻(以下、「判定対象時刻」と呼ぶ)における排泄状態の判定を行う。 Specifically, for example, the excretion state determination unit 44 determines the excretion state at a predetermined time (hereinafter, referred to as “determination target time”) according to the flowchart shown in FIG.

排泄状態判定部44はまず、臭気検出工程S5の結果を用いて、判定対象時刻に、被験者Sの臀部近傍に臭気が発生しているか否かを判定する(S41)。臭気が生じていない場合(S41、NO)は排泄無しと判定し(S47)、判定結果を表示部6に出力する(S48)。 First, the excretion state determination unit 44 determines whether or not odor is generated in the vicinity of the buttocks of the subject S at the determination target time using the result of the odor detection step S5 (S41). When no odor is generated (S41, NO), it is determined that there is no excretion (S47), and the determination result is output to the display unit 6 (S48).

一方で、被験者Sの臀部近傍に臭気が生じている場合(S41、YES)は、予兆動作推定工程S3の結果を用いて、判定対象時刻の直前の所定の期間(一例として40〜80秒程度の期間、又は60秒程度の期間)に排便予兆動作が生じていたか否かを確認する(S42)。予兆動作が生じていた場合(S42、YES)は、排便ありと判定し(S43)、判定結果を表示部6に出力する(S48)。 On the other hand, when the odor is generated in the vicinity of the buttocks of the subject S (S41, YES), the result of the predictive motion estimation step S3 is used for a predetermined period immediately before the determination target time (for example, about 40 to 80 seconds). (S42), it is confirmed whether or not the defecation signing motion has occurred during the period of (S42). When a sign motion has occurred (S42, YES), it is determined that there is defecation (S43), and the determination result is output to the display unit 6 (S48).

予兆動作が生じていない場合(S42、NO)は、排便・排尿軌跡決定工程S4の結果を用いて、判定対象時刻の直前の所定の期間(一例として20〜80秒程度の期間、又は60秒程度の期間)に排便・排尿軌跡が生じていたか否かを確認する(S44)。 When no predictive motion has occurred (S42, NO), the result of the defecation / urination trajectory determination step S4 is used for a predetermined period immediately before the determination target time (for example, a period of about 20 to 80 seconds, or 60 seconds. It is confirmed whether or not the defecation / urination trajectory has occurred during the period of time (S44).

排便・排尿軌跡が生じていた場合(S44、YES)は、排尿ありと判定し(S45)、判定結果を表示部6に出力する(S48)。一方で、排便・排尿軌跡が生じていない場合(S44、NO)は、放屁ありと判定し(S46)、判定結果を表示部6に出力する(S48)。 When a defecation / urination locus has occurred (S44, YES), it is determined that there is urination (S45), and the determination result is output to the display unit 6 (S48). On the other hand, when the defecation / urination locus does not occur (S44, NO), it is determined that there is flatulence (S46), and the determination result is output to the display unit 6 (S48).

排便状態判定部44は、図16のフローチャートに沿った上記の判定を、所定の周期(一例として30〜120秒程度、又は60秒程度)で経時的に行い、判定結果を順次表示部6に出力する。 The defecation state determination unit 44 performs the above determination according to the flowchart of FIG. 16 over time in a predetermined cycle (for example, about 30 to 120 seconds or about 60 seconds), and sequentially displays the determination results on the display unit 6. Output.

<表示工程>
表示工程S7では、排泄状態判定部44が判定した被験者Sの排泄の有無、及び排泄が排便、排尿、放屁のいずれであるかをモニタに表示する。
<Display process>
In the display step S7, the presence or absence of excretion of the subject S determined by the excretion state determination unit 44, and whether the excretion is defecation, urination, or flatulence is displayed on the monitor.

具体的には、例えば、排便、排尿、放屁、及び排泄なしのそれぞれに対応するアイコンをモニタに表示する。身体状態モニタリングシステム100の使用者は、アイコンを視認することで、被験者Sが排便を行ったこと、即ち早急におむつ交換を行う必要のあることを容易に知ることができる。 Specifically, for example, icons corresponding to defecation, urination, flatulence, and no excretion are displayed on the monitor. By visually recognizing the icon, the user of the physical condition monitoring system 100 can easily know that the subject S has defecation, that is, that the diaper needs to be changed immediately.

身体状態モニタリングシステム100は、被験者Sが排便を行った場合に報知部9により報知がなされるよう設定可能な構成であってもよい。 The physical condition monitoring system 100 may be configured so as to be notified by the notification unit 9 when the subject S defecates.

本実施形態の身体状態モニタリングシステム100の効果を以下にまとめる。 The effects of the physical condition monitoring system 100 of this embodiment are summarized below.

本実施形態の身体状態モニタリングシステム100において、排泄状態判定部44は、臭気検出部2が臭気を検出し、且つ予兆動作推定部42が被験者Sが排便予兆動作を行ったと推定した場合に、被験者Sが排便を行ったと判定する。本実施形態の身体状態モニタリングシステム100は、このように、臭気検出部2の検出結果のみではなく予兆動作推定部42の推定結果も参酌した判定を行うことで、排尿や放屁等が生じた場合にこれを排便であると誤って判定することを抑制することができ、精度の高い排便判定を行うことができる。 In the physical condition monitoring system 100 of the present embodiment, the excretion state determination unit 44 detects the odor by the odor detecting unit 2, and the predictive motion estimation unit 42 estimates that the subject S performs the defecation predictive motion. It is determined that S has defecation. When the physical condition monitoring system 100 of the present embodiment makes a determination in consideration of not only the detection result of the odor detection unit 2 but also the estimation result of the predictive motion estimation unit 42 in this way, urination, flatulence, etc. occur. It is possible to prevent erroneous determination of this as defecation, and it is possible to perform highly accurate defecation determination.

本実施形態の身体状態モニタリングシステム100は、臭気検出部2を用いた臭気の検出、予兆動作推定部42を用いた排便予兆動作の推定、及び排便・排尿軌跡決定部43を用いた排便・排尿軌跡の特定に基づいて、排泄状態を判定している。したがって、被験者Sの排泄の有無のみならず、排泄が排便、排尿、放屁のいずれであるかも判定することができる。 The physical condition monitoring system 100 of the present embodiment detects odor using the odor detection unit 2, estimates defecation predictive motion using the predictive motion estimation unit 42, and defecation / urination using the defecation / urination trajectory determination unit 43. The excretion state is determined based on the identification of the locus. Therefore, it is possible to determine not only the presence or absence of excretion of the subject S, but also whether the excretion is defecation, urination, or flatulence.

<変形例>
上記施形態の身体情報モニタリングシステム100において、次の変形態様を採用することもできる。
<Modification example>
In the physical information monitoring system 100 of the above-described embodiment, the following modified modes can also be adopted.

上記実施形態の身体情報モニタリングシステム100においては、臭気検出部2は、TVOCセンサ211、二酸化窒素センサ212、及び6本の吸引流路22a〜22fを有するが、これには限られない。 In the physical information monitoring system 100 of the above embodiment, the odor detecting unit 2 has a TVOC sensor 211, a nitrogen dioxide sensor 212, and six suction channels 22a to 22f, but is not limited thereto.

臭気検出部2の本体部21は、TVOCセンサ211及び二酸化窒素センサ212のいずれか一方を有するのみでもよい。また、TVOCセンサ211及び/又は二酸化窒素センサ212に変えて、排泄により生じる臭気を検出可能な任意のセンサを用いることができる。 The main body 21 of the odor detecting unit 2 may have only one of the TVOC sensor 211 and the nitrogen dioxide sensor 212. Further, instead of the TVOC sensor 211 and / or the nitrogen dioxide sensor 212, any sensor capable of detecting the odor generated by excretion can be used.

臭気検出部2は、吸引流路22a〜22fの少なくとも1つを有するのみでもよく、7つ以上の吸引流路を有してもよい。また、吸引流路を省略して、TVOCセンサ211及び/又は二酸化窒素センサ212をシーツの下に設置してもよい。 The odor detecting unit 2 may have only one of the suction flow paths 22a to 22f, or may have seven or more suction flow paths. Further, the TVOC sensor 211 and / or the nitrogen dioxide sensor 212 may be installed under the sheets by omitting the suction flow path.

上記実施形態では6つの吸引流路22a〜22fの吸引口Pa〜Pfが、長さ方向に2行、幅方向に3列の2×3のマトリックス状に配置されている。しかしながら、これには限られず、臭気検出部2が備える吸引流路の数、及び吸引口の配置は任意であり、臭気検出に適した任意の数及び配置とし得る。 In the above embodiment, the suction ports Pa to Pf of the six suction channels 22a to 22f are arranged in a 2 × 3 matrix having two rows in the length direction and three rows in the width direction. However, the present invention is not limited to this, and the number of suction flow paths provided in the odor detection unit 2 and the arrangement of the suction ports are arbitrary, and any number and arrangement suitable for odor detection may be used.

上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100において、予兆動作推定部42は、測定された重心Gの時間的変動、及び/又は測定された荷重信号s〜sの時間的変動と、記憶部5に予め記憶した参照データとの比較に基づいて、被験者Sが排便予兆動作を行ったことを推定してもよい。参照データは、図5(a)、図6(a)、図7(a)に示すような重心軌跡や、図5(b)、図6(b)、図7(b)に示すような荷重信号とし得る。この変形態様では、予兆動作推定部42は、測定された時間的変動が参照データに一致又は類似した場合に、被験者Sが排便予兆動作を行ったと推定してもよい。 In the physical condition monitoring system 100 of the above embodiment, the predictive motion estimation unit 42 includes the time variation of the measured center of gravity G and / or the time variation of the measured load signals s 1 to s 4 , and the storage unit 5. Based on the comparison with the reference data stored in advance in the above, it may be estimated that the subject S has performed the defecation signing motion. The reference data includes the locus of the center of gravity as shown in FIGS. 5 (a), 6 (a), and 7 (a), and the reference data as shown in FIGS. 5 (b), 6 (b), and 7 (b). It can be a load signal. In this modification, the predictive motion estimation unit 42 may presume that the subject S has performed a defecation predictive motion when the measured temporal variation matches or resembles the reference data.

上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100において、大きな体動軌跡除去部431は、被験者Sの重心Gが略一方向に所定時間内に所定距離を超えて移動した場合に大きな体動が生じたと判断し、この期間の重心軌跡GTが大きな体動軌跡であると特定してもよい。重心Gが略一方向に移動しているか否かは、一例として、所定のサンプリング期間における重心Gの動きベクトルと、次のサンプリング期間における重心Gの動きベクトルとの間の角度が所定の角度以下であるか否かに基づいて判断することができる。 In the physical condition monitoring system 100 of the above embodiment, the large body movement trajectory removing unit 431 determines that a large body movement has occurred when the center of gravity G of the subject S moves in substantially one direction within a predetermined time and exceeds a predetermined distance. However, it may be specified that the center of gravity trajectory GT during this period is a large body motion trajectory. Whether or not the center of gravity G is moving in substantially one direction is determined by, for example, whether the angle between the motion vector of the center of gravity G in a predetermined sampling period and the motion vector of the center of gravity G in the next sampling period is equal to or less than a predetermined angle. It can be judged based on whether or not it is.

具体的には例えば、図18に示すように、重心Gの動きベクトルv52〜v54は、その直前のサンプリング期間における動きベクトルに対して、約5°以下の角度を有しているが、動きベクトルv55は、その直前のサンプリング期間における動きベクトルv54に対して5°以上の角度を有している。このような場合、重心Gは、動きベクトルv51〜v54に対応するサンプリング期間においては略一定方向に移動し、動きベクトルv55に対応するサンプリング期間においては移動方向が変更されたとみなすことができる。 Specifically, for example, as shown in FIG. 18, the motion vectors v 52 to v 54 of the center of gravity G have an angle of about 5 ° or less with respect to the motion vector in the sampling period immediately before the motion vector. The motion vector v 55 has an angle of 5 ° or more with respect to the motion vector v 54 in the sampling period immediately before the motion vector v 55. In such a case, it can be considered that the center of gravity G moves in a substantially constant direction in the sampling period corresponding to the motion vectors v 51 to v 54 , and the moving direction is changed in the sampling period corresponding to the motion vector v 55. can.

大きな体動軌跡除去部431は、移動方向が変更されたとみなした場合には、移動方向の変更があった時点の前の動きベクトル(ここでは動きベクトルv51〜v54)に基づき、所定時間内に所定距離を越える移動が生じていたか否かを判定する。そして、所定時間内に所定距離を越える移動が生じていた場合は、これらの動きベクトルにより表される軌跡は大きな体動軌跡であると特定する。 When the large body movement trajectory removing unit 431 considers that the movement direction has been changed, the movement vector (here, motion vectors v 51 to v 54 ) before the time when the movement direction is changed is used for a predetermined time. It is determined whether or not a movement exceeding a predetermined distance has occurred within. Then, when the movement exceeding the predetermined distance occurs within the predetermined time, the locus represented by these motion vectors is specified as a large body motion locus.

なお、動きベクトルを用いた大きな体動軌跡の特定を行う前に、重心軌跡GTをローパスフィルタでフィルタリングしてもよい。これにより高周波成分(ノイズ)が除去され、特定の精度を向上させることができる。 The center of gravity locus GT may be filtered by a low-pass filter before specifying a large body movement locus using a motion vector. As a result, high frequency components (noise) are removed, and specific accuracy can be improved.

上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100において、小さな体動軌跡除去部432は、外れ値除去の方法により小さな体動軌跡を特定しているが、これには限られない。具体的には例えば、重心軌跡GTの極値の特定等により呼吸振動軌跡を特定し、呼吸振動軌跡の振動方向とは異なる方向に延びる重心軌跡GTを小さな体動軌跡であると特定してもよい。 In the physical condition monitoring system 100 of the above embodiment, the small body movement locus removing unit 432 specifies the small body movement locus by the method of removing outliers, but the present invention is not limited to this. Specifically, for example, even if the respiratory vibration trajectory is specified by specifying the extreme value of the center of gravity trajectory GT, and the center of gravity trajectory GT extending in a direction different from the vibration direction of the respiratory vibration trajectory is specified as a small body motion trajectory. good.

上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100において、小さな体動軌跡除去部422や軌跡区別部433を、被験者Sの呼吸振動軌跡の振動方向(例えば最頻値ベクトルvの方向)に基づいて、当該方向を被験者Sの体軸の延びる方向であると決定する体軸方向決定部として機能させてもよい。 In physical condition monitoring system 100 of the above embodiment, the small body movement locus removing unit 422 and the locus discriminator 433, based on the vibration direction of the breathing vibration locus of the subject S (e.g. direction of the mode vector v f), the It may function as a body axis direction determining unit that determines that the direction is the extending direction of the body axis of the subject S.

上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100においては、軌跡区別部433は、重心Gの位置の直線的な移動の量に基づいて呼吸振動軌跡と排便・排尿軌跡とを分離していたが、これには限られない。軌跡区別部433は、小さな体動軌跡除去部432から受け取った重心軌跡GTに対応する荷重信号にフィルタリングを適用して高周波成分を除去し、残った荷重成分に基づく重心軌跡を排便・排尿軌跡(排便排尿成分)と特定してもよい。 In the physical condition monitoring system 100 of the above embodiment, the locus discrimination unit 433 separates the respiratory vibration locus and the defecation / urination locus based on the amount of linear movement of the position of the center of gravity G. Is not limited. The locus distinguishing unit 433 removes high-frequency components by applying filtering to the load signal corresponding to the center of gravity locus GT received from the small body movement locus removing unit 432, and defecation / urination locus (defecation / urination locus) based on the remaining load component. Defecation and urination component) may be specified.

このように、周波数フィルタリングを適用して、呼吸振動軌跡と排便・排尿軌跡との区別を行うこともできる。 In this way, frequency filtering can be applied to distinguish between the respiratory vibration trajectory and the defecation / urination trajectory.

上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100においては、排便・排尿軌跡決定部43が軌跡区別部433を備え、排便・排尿軌跡を明示的に特定しているがこれには限られない。排便・排尿軌跡決定部43は、排便・排尿軌跡を明示的に特定することなく、排便・排尿軌跡が存在すると決定してもよい。具体的には例えば、大きな体動軌跡及び小さな体動軌跡が除去された重心軌跡が軸方向に所定値を越える広がりを有していることに基づいて、排便・排尿軌跡が存在すると決定してもよい。大きな体動軌跡及び小さな体動軌跡が除去された重心軌跡は、通常は呼吸に応じて振動しているのみであるため、当該軌跡が、呼吸振動の振動軸の方向に、呼吸振動軌跡の振幅を超える比較的大きな広がりを示している場合は、排便・排尿軌跡が存在する可能性が高い。 In the physical condition monitoring system 100 of the above embodiment, the defecation / urination locus determination unit 43 includes a locus distinguishing unit 433, and the defecation / urination locus is explicitly specified, but the present invention is not limited to this. The defecation / urination trajectory determination unit 43 may determine that the defecation / urination trajectory exists without explicitly specifying the defecation / urination trajectory. Specifically, for example, it is determined that the defecation / urination locus exists based on the fact that the center of gravity locus from which the large body movement locus and the small body movement locus are removed has a spread exceeding a predetermined value in the axial direction. May be good. Since the center of gravity locus from which the large body movement locus and the small body movement locus are removed usually only vibrates in response to breathing, the locus is the amplitude of the breathing vibration locus in the direction of the vibration axis of the breathing vibration. If it shows a relatively large spread exceeding, it is highly possible that there is a stool / urination trajectory.

上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100においては、排泄状態判定部44は、図16に示すフローチャートに従って被験者Sの排泄状態を判定しているが、これには限られない。排泄状態判定部44は、臭気検出部2による臭気検出工程S5の結果、予兆動作推定部42による予兆動作推定工程S3の結果、及び排便・排尿軌跡決定部43による排便・排尿軌跡決定工程S4の結果を用いた任意の手順により被験者Sの排泄状態を判定し得る。 In the physical condition monitoring system 100 of the above embodiment, the excretion state determination unit 44 determines the excretion state of the subject S according to the flowchart shown in FIG. 16, but the present invention is not limited to this. The excretion state determination unit 44 is the result of the odor detection step S5 by the odor detection unit 2, the result of the predictive motion estimation step S3 by the predictive motion estimation unit 42, and the defecation / urination trajectory determination step S4 by the defecation / urination trajectory determination unit 43. The excretory state of the subject S can be determined by an arbitrary procedure using the results.

具体的には例えば、図17のフローチャートに従って排泄状態を判定し得る。 Specifically, for example, the excretion state can be determined according to the flowchart of FIG.

この変形例では、排泄状態判定部44はまず、臭気検出工程S5の結果を用いて、判定対象時刻に、被験者Sの臀部近傍に臭気が発生しているか否かを判定する(S51)。臭気が生じていない場合(S51、NO)は排泄無しと判定し(S57)、判定結果を表示部6に出力する(S58)。 In this modification, the excretion state determination unit 44 first determines whether or not odor is generated in the vicinity of the buttocks of the subject S at the determination target time using the result of the odor detection step S5 (S51). When no odor is generated (S51, NO), it is determined that there is no excretion (S57), and the determination result is output to the display unit 6 (S58).

一方で、被験者Sの臀部近傍に臭気が生じている場合(S51、YES)は、排便・排尿軌跡決定工程S4の結果を用いて、判定対象時刻の直前の所定の期間(一例として20〜80秒程度の期間、又は60秒程度の期間)に排便・排尿軌跡が生じていたか否かを確認する(S52)。 On the other hand, when odor is generated near the buttocks of the subject S (S51, YES), the result of the defecation / urination trajectory determination step S4 is used for a predetermined period immediately before the determination target time (20 to 80 as an example). It is confirmed whether or not the defecation / urination trajectory has occurred in the period of about seconds or the period of about 60 seconds (S52).

排便・排尿軌跡が生じていない場合(S52、NO)は、放屁ありと判定し(S56)、判定結果を表示部6に出力する(S58)。一方で、排便・排尿軌跡が生じている場合(S52、YES)は、予兆動作推定工程S3の結果を用いて、判定対象時刻の直前の所定の期間(一例として40〜80秒程度の期間、又は60秒程度の期間)に排便予兆動作が生じていたか否かを確認する(S53)。 When no defecation / urination trajectory has occurred (S52, NO), it is determined that there is flatulence (S56), and the determination result is output to the display unit 6 (S58). On the other hand, when a defecation / urination locus occurs (S52, YES), a predetermined period immediately before the determination target time (for example, a period of about 40 to 80 seconds) using the result of the predictive motion estimation step S3. Or, it is confirmed whether or not the defecation signing motion has occurred in the period of about 60 seconds (S53).

排便予兆動作が生じていた場合(S53、YES)は、排便ありと判定し(S54)、判定結果を表示部6に出力する(S48)。予兆動作が生じていない場合(S53、NO)は、排尿ありと判定し(S55)、判定結果を表示部6に出力する(S58)。 When a defecation sign operation has occurred (S53, YES), it is determined that there is defecation (S54), and the determination result is output to the display unit 6 (S48). When no predictive action has occurred (S53, NO), it is determined that urination is present (S55), and the determination result is output to the display unit 6 (S58).

その他の例として、排泄状態判定部44は、予兆動作推定部42が被験者Sが排便予兆動作を行ったと推定した場合に予兆動作フラグをたて、予兆動作フラグを立てた後の所定の期間(一例として40〜80秒程度、又は60秒程度)の間に臭気検出部2が臭気を検出した場合に、被験者Sが排便を行ったと判定してもよい。 As another example, the excretion state determination unit 44 sets a predictive motion flag when the subject S estimates that the subject S has performed a defecation predictive motion, and a predetermined period after setting the predictive motion flag ( As an example, when the odor detecting unit 2 detects an odor within about 40 to 80 seconds, or about 60 seconds), it may be determined that the subject S has defecation.

更に他の例として、排泄状態判定部44は、排便・排尿軌跡決定部43が排便・排尿軌跡を特定した場合に、臭気検出部2の検出結果を参照してもよい。この場合、臭気検出部2が臭気を検出していない場合は排泄無しと判定する。一方で、臭気が検出された場合には更に予兆動作推定部42の推定結果を参照し、予兆動作ありと推定されていた場合には排便ありと判定し、予兆動作ありとの推定がなされていない場合には排尿ありと判定する。 As yet another example, the excretion state determination unit 44 may refer to the detection result of the odor detection unit 2 when the defecation / urination trajectory determination unit 43 specifies the defecation / urination trajectory. In this case, if the odor detecting unit 2 does not detect the odor, it is determined that there is no excretion. On the other hand, when odor is detected, the estimation result of the predictive motion estimation unit 42 is further referred to, and when it is estimated that there is a predictive motion, it is determined that there is defecation, and it is estimated that there is a predictive motion. If not, it is judged that there is urination.

上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100において、排便・排尿軌跡決定部43を省略してもよい。このような態様においても、被験者Sの排便の有無を高い精度で判定することができる。 In the physical condition monitoring system 100 of the above embodiment, the defecation / urination locus determination unit 43 may be omitted. Even in such an embodiment, the presence or absence of defecation in the subject S can be determined with high accuracy.

上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100において、予兆動作推定部42を省略してもよい。このような態様においても、被験者Sの排便又は排尿の有無を高い精度で判定することができる。 In the physical condition monitoring system 100 of the above embodiment, the predictive motion estimation unit 42 may be omitted. Even in such an embodiment, the presence or absence of defecation or urination of the subject S can be determined with high accuracy.

本発明及び本明細書において、「排泄状態の判定」とは、排泄の有無の判定、排便の有無の判定、排尿の有無の判定、放屁の有無の判定の少なくとも1つを含む判定を意味する。 In the present invention and the present specification, "determination of excretion state" means determination including at least one of determination of presence / absence of excretion, determination of presence / absence of defecation, determination of presence / absence of urination, and determination of presence / absence of flatulence. ..

上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100は、ベッド上の湿度を検出する湿度検出部、ベッド上の温度を検出する温度検出部を備えてもよい。湿度検出部はベッドのシーツの下にマトリックス状に配置される複数の湿度センサを含んでもよく、温度検出部はベッドのシーツの下にマトリックス状に配置される複数の温度センサを含んでもよい。 The physical condition monitoring system 100 of the above embodiment may include a humidity detection unit that detects the humidity on the bed and a temperature detection unit that detects the temperature on the bed. The humidity detection unit may include a plurality of humidity sensors arranged in a matrix under the bed sheets, and the temperature detection unit may include a plurality of temperature sensors arranged in a matrix under the bed sheets.

上記実施形態においては、被験者Sがおむつを装着している場合を例として説明したが、被験者がおむつを装着していない場合も、上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100を用いて、上記実施形態と同様の原理で、被験者の排泄状態を判定することができる。 In the above embodiment, the case where the subject S is wearing a diaper has been described as an example, but even when the subject is not wearing a diaper, the physical condition monitoring system 100 of the above embodiment is used to describe the above embodiment. The excretion state of the subject can be determined by the same principle as above.

上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100は、必ずしも荷重検出器11〜14の全てを備える必要はなく、このいずれか一つを備えるのみでもよい。また、荷重検出器は、必ずしもベッドの四隅に配置される必要はなく、ベッド上の被験者の荷重及びその変動を検出しうるように、任意の位置に配置し得る。また、荷重検出器11〜14は、ビーム形ロードセルを用いた荷重センサに限られず、例えばフォースセンサを使用することもできる。 The physical condition monitoring system 100 of the above embodiment does not necessarily have to include all of the load detectors 11 to 14, but may have only one of them. Further, the load detectors do not necessarily have to be placed at the four corners of the bed, and may be placed at any position so that the load of the subject on the bed and its fluctuation can be detected. Further, the load detectors 11 to 14 are not limited to the load sensor using the beam type load cell, and for example, a force sensor can also be used.

上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100においては、荷重検出器11〜14の各々は、ベッドBDの脚の下端に取り付けられたキャスターC〜Cの下に配置されていたがこれには限られない。荷重検出器11〜14の各々は、ベッドBDの4本の脚とベッドBDの床板との間に設けられてもよいし、ベッドBDの4本の脚が上下に分割可能であれば、上部脚と下部脚との間に設けられても良い。 In physical condition monitoring system 100 of the above embodiment, each of the load detector 11 to 14 is limited to this had been placed under the casters C 1 -C 4 attached to the lower end of the leg of the bed BD I can't. Each of the load detectors 11-14 may be provided between the four legs of the bed BD and the floorboard of the bed BD, or if the four legs of the bed BD can be split up and down, the upper part. It may be provided between the leg and the lower leg.

上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100においては、ベッド上に横たわる被験者の下方、一例としてシーツの下にマトリックス状に配置された多数の感圧センサ(圧力センサ)により荷重検出部1を構成することもできる。この態様においては、多数の感圧センサの出力に基づいて、被験者の重心の位置を求めることができる。 In the physical condition monitoring system 100 of the above embodiment, the load detection unit 1 is configured by a large number of pressure sensors (pressure sensors) arranged in a matrix below the subject lying on the bed, for example, under the sheets. You can also. In this embodiment, the position of the center of gravity of the subject can be determined based on the outputs of a large number of pressure sensors.

荷重検出部1とベッドBDとを一体に又は着脱可能に組み合わせて、ベッドBDと上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100とからなるベッドシステムBDSを構成してもよい(図19)。 The load detection unit 1 and the bed BD may be integrally or detachably combined to form a bed system BDS including the bed BD and the physical condition monitoring system 100 of the above embodiment (FIG. 19).

上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100において、荷重検出部1及び/又は臭気検出部2とA/D変換部3との間に、荷重検出部1及び/又は臭気検出部2からの信号を増幅する信号増幅部や、信号からノイズを取り除くフィルタリング部を設けても良い。 In the physical condition monitoring system 100 of the above embodiment, the signal from the load detection unit 1 and / or the odor detection unit 2 is amplified between the load detection unit 1 and / or the odor detection unit 2 and the A / D conversion unit 3. A signal amplification unit or a filtering unit that removes noise from the signal may be provided.

上記実施形態の身体状態モニタリングシステム100において、表示部6は、モニタに代えて、又はこれに加えて、排泄状態を表わす情報を印字して出力するプリンタや、排泄状態を表示するランプ等の簡易な視覚表示手段を備えてもよい。報知部7はスピーカに代えて、又はこれに加えて、振動により報知を行う振動発生部を備えてもよい。 In the physical condition monitoring system 100 of the above embodiment, the display unit 6 is a simple device such as a printer that prints and outputs information indicating the excretion state in place of or in addition to the monitor, and a lamp that displays the excretion state. It may be provided with various visual display means. The notification unit 7 may include a vibration generation unit that performs notification by vibration in place of or in addition to the speaker.

本発明の特徴を維持する限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。 As long as the features of the present invention are maintained, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and other embodiments considered within the scope of the technical idea of the present invention are also included within the scope of the present invention. ..

本発明の身体状態モニタリングシステムによれば、被験者の排泄状態を高い精度で判定して、医療、介護等の質の向上に資することができる。 According to the physical condition monitoring system of the present invention, it is possible to determine the excretion state of a subject with high accuracy and contribute to the improvement of the quality of medical treatment, long-term care and the like.

1 荷重検出部、11,12,13,14 荷重検出器、2 臭気検出部、3 A/D変換部、4 制御部、41 重心位置算出部、42 予兆動作推定部、43 排便・排尿軌跡決定部、44 排泄状態判定部、5 記憶部、6 表示部、7 報知部、8 入力部、100 生体状態モニタリングシステム、BD ベッド、BDS ベッドシステム、S 被験者
1 Load detector, 11, 12, 13, 14 Load detector, 2 Odor detector, 3 A / D conversion unit, 4 Control unit, 41 Center of gravity position calculation unit, 42 Predictive motion estimation unit, 43 Defecation / urination trajectory determination Unit, 44 Excretion status determination unit, 5 Storage unit, 6 Display unit, 7 Notification unit, 8 Input unit, 100 Biological condition monitoring system, BD bed, BDS bed system, S subject

Claims (11)

ベッド上の被験者の身体状態をモニタする身体状態モニタリングシステムであって、
ベッド又はベッドの脚下に設けられて前記被験者の荷重を検出する複数の荷重検出器と、
前記ベッド上の臭気を検出する臭気検出部と、
前記検出された被験者の荷重の時間的変動に基づいて前記被験者の排便予兆動作を推定する予兆動作推定部と、
前記臭気検出部の検出結果と前記予兆動作推定部の推定結果とに基づいて前記被験者による排便の有無を判定する排泄判定部とを備える身体状態モニタリングシステム。
A physical condition monitoring system that monitors the physical condition of the subject on the bed.
A plurality of load detectors provided on the bed or under the legs of the bed to detect the load of the subject, and
An odor detection unit that detects the odor on the bed, and
A predictive motion estimation unit that estimates the defecation predictive motion of the subject based on the time variation of the detected load of the subject, and the predictive motion estimation unit.
A physical condition monitoring system including an excretion determination unit that determines the presence or absence of defecation by the subject based on the detection result of the odor detection unit and the estimation result of the predictive motion estimation unit.
前記検出された荷重に基づいて前記被験者の重心位置の時間的変動を求める重心位置算出部を更に備え、
前記予兆動作推定部は、前記被験者の重心位置の時間的変動に基づいて前記被験者の排便予兆動作を推定する請求項1に記載の身体状態モニタリングシステム。
Further, a center of gravity position calculation unit for obtaining a temporal variation of the center of gravity position of the subject based on the detected load is provided.
The physical condition monitoring system according to claim 1, wherein the predictive motion estimation unit estimates the defecation predictive motion of the subject based on the temporal fluctuation of the position of the center of gravity of the subject.
前記検出された荷重に基づいて前記被験者の重心位置の時間的変動を求める重心位置算出部と、
所定時間内に移動する前記重心位置の移動距離に基づいて、前記重心位置の時間的変動から前記被験者の呼吸とは異なる大きな体動に応じて変動する大きな体動成分を決定し、前記重心位置の時間的変動から該大きな体動成分を除去する大きな体動成分除去部と、
前記重心位置の移動方向に基づいて、前記重心位置の時間的変動から前記被験者の呼吸とは異なる小さな体動に応じて変動する小さな体動成分を決定し、前記重心位置の時間的変動から該小さな体動成分を除去する小さな体動成分除去部とを更に備え、
前記排泄判定部は、前記臭気検出部の検出結果、前記予兆動作推定部の推定結果、及び前記大きな体動成分と前記小さな体動成分とが除去された前記重心位置の時間的変動に基づいて前記被験者の排泄状態を判定する請求項1に記載の身体状態モニタリングシステム。
A center of gravity position calculation unit that obtains a temporal variation in the center of gravity position of the subject based on the detected load, and a center of gravity position calculation unit.
Based on the movement distance of the center of gravity position that moves within a predetermined time, a large body movement component that fluctuates according to a large body movement different from the breath of the subject is determined from the temporal fluctuation of the center of gravity position, and the center of gravity position is determined. A large body movement component removing unit that removes the large body movement component from the temporal fluctuation of
Based on the moving direction of the center of gravity position, a small body movement component that fluctuates according to a small body movement different from the breath of the subject is determined from the temporal fluctuation of the center of gravity position, and the temporal fluctuation of the center of gravity position is used to determine the small body movement component. Further equipped with a small body movement component removing part that removes small body movement components,
The excretion determination unit is based on the detection result of the odor detection unit, the estimation result of the predictive motion estimation unit, and the temporal fluctuation of the center of gravity position from which the large body movement component and the small body movement component are removed. The physical condition monitoring system according to claim 1, wherein the excretion state of the subject is determined.
前記重心位置の移動距離又は前記検出された荷重の時間的変動の周波数に基づいて、前記大きな体動成分と前記小さな体動成分とが除去された前記重心位置の時間的変動から前記被験者の排便及び/又は排尿に応じて変動する排便排尿成分を特定する排便排尿成分特定部を更に備え、
前記排泄判定部は、前記臭気検出部の検出結果、前記予兆動作推定部の推定結果、及び前記排便排尿成分特定部の特定結果とに基づいて、前記被験者の排泄状態を判定する請求項3に記載の身体状態モニタリングシステム。
Defecation of the subject from the temporal variation of the center of gravity position from which the large body motion component and the small body motion component are removed, based on the movement distance of the center of gravity position or the frequency of the temporal variation of the detected load. And / or a defecation urination component specifying part that specifies a defecation urination component that fluctuates according to urination.
According to claim 3, the excretion determination unit determines the excretion state of the subject based on the detection result of the odor detection unit, the estimation result of the predictive motion estimation unit, and the identification result of the defecation / urination component identification unit. Described physical condition monitoring system.
前記排泄状態の判定は、排泄の有無、及び排泄が排便、排尿、及び放屁のいずれであるかの判定を含む請求項3又は4に記載の身体状態モニタリングシステム。 The physical condition monitoring system according to claim 3 or 4, wherein the determination of the excretion state includes determination of the presence or absence of excretion and whether the excretion is defecation, urination, or flatulence. 前記予兆動作推定部は、前記被験者の重心位置の時間的変動に基づいて前記被験者の排便予兆動作を推定する請求項3〜5のいずれか一項に記載の身体状態モニタリングシステム。 The physical condition monitoring system according to any one of claims 3 to 5, wherein the predictive motion estimation unit estimates the defecation predictive motion of the subject based on the temporal fluctuation of the position of the center of gravity of the subject. ベッド上の被験者の身体状態をモニタする身体状態モニタリングシステムであって、
ベッド又はベッドの脚下に設けられて前記被験者の荷重を検出する複数の荷重検出器と、
前記検出された荷重に基づいて前記被験者の重心位置の時間的変動を求める重心位置算出部と、
所定時間内に移動する前記重心位置の移動距離に基づいて、前記重心位置の時間的変動から前記被験者の呼吸とは異なる大きな体動に応じて変動する大きな体動成分を決定し、前記重心位置の時間的変動から該大きな体動成分を除去する大きな体動成分除去部と、
前記重心位置の移動方向に基づいて、前記重心位置の時間的変動から前記被験者の呼吸とは異なる小さな体動に応じて変動する小さな体動成分を決定し、前記重心位置の時間的変動から該小さな体動成分を除去する小さな体動成分除去部と、
前記ベッド上の臭気を検出する臭気検出部と、
前記大きな体動成分と前記小さな体動成分とが除去された前記重心位置の時間的変動と前記臭気検出部の検出結果とに基づいて前記被験者の排泄状態を判定する排泄判定部とを備える身体状態モニタリングシステム。
A physical condition monitoring system that monitors the physical condition of the subject on the bed.
A plurality of load detectors provided on the bed or under the legs of the bed to detect the load of the subject, and
A center of gravity position calculation unit that obtains a temporal variation in the center of gravity position of the subject based on the detected load, and a center of gravity position calculation unit.
Based on the movement distance of the center of gravity position that moves within a predetermined time, a large body movement component that fluctuates according to a large body movement different from the breath of the subject is determined from the temporal fluctuation of the center of gravity position, and the center of gravity position is determined. A large body movement component removing unit that removes the large body movement component from the temporal fluctuation of
Based on the moving direction of the center of gravity position, a small body movement component that fluctuates according to a small body movement different from the breath of the subject is determined from the temporal fluctuation of the center of gravity position, and the temporal fluctuation of the center of gravity position is used to determine the small body movement component. A small body movement component removing part that removes small body movement components,
An odor detection unit that detects the odor on the bed, and
A body including an excretion determination unit that determines the excretion state of the subject based on the temporal fluctuation of the position of the center of gravity from which the large body movement component and the small body movement component are removed and the detection result of the odor detection unit. Status monitoring system.
前記重心位置の移動距離又は前記検出された荷重の時間的変動の周波数に基づいて、前記大きな体動成分と前記小さな体動成分とが除去された前記重心位置の時間的変動から前記被験者の排便及び/又は排尿に応じて変動する排便排尿成分を特定する排便排尿成分特定部を更に備え、
前記排泄判定部は、前記排便排尿成分特定部の特定結果と前記臭気検出部の検出結果とに基づいて前記被験者の排泄状態を判定する請求項7に記載の身体状態モニタリングシステム。
Defecation of the subject from the temporal variation of the center of gravity position from which the large body motion component and the small body motion component are removed, based on the movement distance of the center of gravity position or the frequency of the temporal variation of the detected load. And / or a defecation urination component specifying part that specifies a defecation urination component that fluctuates according to urination.
The physical condition monitoring system according to claim 7, wherein the excretion determination unit determines the excretion state of the subject based on the specific result of the defecation / urination component identification unit and the detection result of the odor detection unit.
前記臭気検出部は、総揮発性有機化合物(TVOC)センサ及び/又は二酸化窒素センサである請求項1〜8のいずれか一項に記載の身体状態モニタリングシステム。 The physical condition monitoring system according to any one of claims 1 to 8, wherein the odor detecting unit is a total volatile organic compound (TVOC) sensor and / or a nitrogen dioxide sensor. 前記複数の荷重検出器は、前記ベッドの四隅に設けられた四つの脚部の下にそれぞれが設置される4つの荷重検出器である請求項1〜9のいずれか一項に記載の身体状態モニタリングシステム。 The physical condition according to any one of claims 1 to 9, wherein the plurality of load detectors are four load detectors, each of which is installed under four legs provided at four corners of the bed. Monitoring system. ベッドと、
請求項1〜10のいずれか一項に記載の身体状態モニタリングシステムとを備えるベッドシステム。
Bed and
A bed system including the physical condition monitoring system according to any one of claims 1 to 10.
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