JP3218676U - 離床予測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生体情報のトレンドを容易に把握することができ、周期的な変動と経時的な変動に基づいて離床予測を可能とする離床予測装置を提供する。
【解決手段】板材１１の表面に設けられた圧力センサ１３と振動センサ１２を用いて被測定者の生体情報を計測することで得られた強度（圧力値、振動値）から被測定者の離床状態を予測する。圧力センサ１３と振動センサ１２は、就床時における被測定者の身長方向に対して直交する軸線上に設ける。一対の振動センサ１２はベッドの幅方向に所定間隔離れて設けられている。
【選択図】図１

Description

本考案は離床予測装置、詳しくは就床状態にある被測定者の状態を経時的に計測し、得られた結果に基づいて離床状態を予測する離床予測装置に関する。

現在、超少子高齢化社会を迎えており、病院だけでなく、介護施設による職員や、在宅介護における家族が、就床状態にある被測定者（たとえば被介護者や認知症・アルツハイマー症等の患者等）の生体情報を適切に把握する必要性が高まっている。
このような状況のなか、従来から、各種情報を出力する装置として、単位時間当たりの数値（平均値や累積値）から長期間（１週間、１ヶ月等）の平均値や累積値を算出し、グラフを表示する装置や、測定時刻での測定値を単位時間毎に時系列で表示し、単位時間毎のグラフを同一に表示する方法も知られている。この中でも、病院、介護施設職員、在宅介護における家族等が特に必要とするものは、被測定者の生体情報の連続数値データに基づき、周期的な変動と経時的な変動を確認し、異常状態を検知し、通報するシステムである。
そこで、生体情報（例えば、呼吸数、心拍数、体動等）の連続数値データについて、利用者が容易に把握できる装置として特許文献１が提案されている。

特開２０１６−１４４６２７号公報

しかしながら、特許文献１においては、 生体情報（例えば、呼吸数、心拍数、体動等）の連続数値データについて、圧力センサや圧電素子（マイクロフォン）を用いて被測定者の呼吸を検出することで、被測定者の睡眠を評価するものであり、特許文献１に記載のシステムや従来から存在する就床時の計測システムでは、信号の外乱（ノイズ）が大きく、被測定者の離床を予測することは困難であった。

専門家等でない一般の従業員らが、就床時の生体情報の傾向（トレンド）を把握し、適切に行動予測を行うためには、外乱が少ない適切な生体情報を使用する必要がある。そして、考案者は、被測定者の就床時における寝具に加わる圧力、振動に着目し、寝具に加わる圧力と振動に基づいて離床予測が可能となることを知見し、本考案を完成させた。

このような課題に鑑み、本考案は、生体情報のトレンドを容易に把握することができ、周期的な変動と経時的な変動に基づいて離床予測を可能とする離床予測装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の考案は、就床した状態での被測定者の下に設けられ、この被測定者の生体情報（被測定者が動作することで発生する情報）を計測し、この被測定者の離床状態を予測する離床予測装置であって、その平板の表面に圧力センサと振動センサが設けられ、これらの圧力センサと振動センサは、就床時における前記被測定者の身長方向に対して直交する直線上に設けられた離床予測装置である。

本考案においては、寝具（ベッド）に加わる圧力と振動を圧力センサと振動センサによって検出するとともに、強度（圧力値、振動値）の経時変化から被測定者の状態を予想し、離床予測を行う。この場合、被測定者が寝具から離れている状態にてキャリブレーション（０調整）を行う。キャリブレーションを行うことによって、センサから検出される信号に基づき、被測定者が寝具に着座した状態、就床状態、寝返りをうっている状態、離床しようとしている状態などを、ＩＴ機器を用いることで判別することが容易となる。
そして、離床予測に用いるものは圧力センサと振動センサの２種類のセンサのみを用いていることから、信号の外乱が少なく、離床予測を正確に行うことが可能となる。

請求項２に記載の考案は、前記圧力センサは、１個以上設けられ、前記振動センサは、２個以上設けられるとともに、該圧力センサと該振動センサは、前記平板の前記被測定者の身長方向に対して直交する方向に延びる直線を中心に線対称となる位置に設けられた請求項１に記載の離床予測装置である。

請求項２に記載の考案によれば、圧力センサと振動センサとが、複数設けられているだけでなく、被測定者の身長方向に対して直交する方向に対して、その方向に延びる直線を中心に線対称となるように平板に設けられていることにより、被測定者の重心位置がどこにあるのかを把握することが容易となり、その結果、離床予測がより正確に行うことが可能となる。
このため、被測定者の異常を検知し外部通報する外部通報装置と本考案に係る離床予測装置とを連結した場合には、誤って外部に通報する（誤報）件数を減らすことができ、病院、介護施設の職員や、在宅介護における家族の負担を減らすことができる。
なお、圧力センサが一個の場合、平板の被測定者の身長方向に対して直交する方向に延びる直線上に設けられることとなる。

本考案においては、寝具（ベッド床材など）に加わる圧力と振動を圧力センサと振動センサによって検出するとともに、それらの強度（圧力値、振動値）の経時変化から被測定者の状態を予想し、離床予測を行うことにより、被測定者が寝具（ベッド）に着座した状態、就床状態、寝返りをうっている状態、離床しようとしている状態などを、ＩＴ機器を用いることで判別することが容易となるだけでなく、離床予測に用いるものは圧力センサと振動センサの２種類のセンサのみを用いていることから、信号の外乱が少なく、離床予測を正確に行うことが可能となる。

特に、請求項２に記載の考案によれば、圧力センサと振動センサとが、複数設けられているだけでなく、被測定者の身長方向に対して直交する方向に対して対称となるように平板に設けられていることにより、被測定者の重心位置がどこにあるのかを把握することが容易となり、その結果、離床予測がより正確に行うことが可能となる。
このため、被測定者の異常を検知し外部通報する外部通報装置と本考案に係る離床予測装置とを連結した場合には、誤って外部に通報する（誤報）件数を減らすことができ、病院、介護施設の職員や、在宅介護における家族の負担を減らすことができる。

本考案の実施例１に係る離床予測装置の全体構成を説明するための図である。 本考案の実施例１に係る離床予測装置における離床予測を行う手順を示すフローチャートである。 本考案の実施例２に係る離床予測装置の全体構成を説明するための図である。

以下、本考案を実施するための最良の形態について説明する。なお、以下の実施形態の内容に本考案の内容が限定されるものではないことは勿論である。

（実施例１）
本考案の実施例１に係る離床予測装置１０は、ベッド１００の床部（例えば木板製、鋼板製）とマットレス１１０との間に載置される矩形板状のセンサ部１０Ａと、センサ部１０Ａより出力される信号を処理するため処理装置１０Ｂとを備えて構成されている。

センサ部１０Ａは、長さ約６０ｃｍ、幅約２０ｃｍ、厚さ約１ｃｍのプラスチック製の板材１１で構成され、具体的には２枚のプラスチック製平板を重ね合わせ、それらの四隅および長辺中間部を合計６個の螺子で固定することにより一体化されている。なお、大径のネジを使用し、そのねじ山については鋼製として、経時変化等によるネジの弛みを防止している。これはセンサによる感知精度の向上をもたらす。
また、矩形のセンサ部１０Ａはその長さ方向がベッド１００の幅方向となるように、また、矩形の板材状のセンサ部１０Ａは、このベッド１００の長さ方向の半分より頭部載置側（宮側）に所定距離だけ偏位して設置されている。
これら板材１１のうち、ベッド１００の床部に接する方の板材１１の表面には、振動センサ１２が２個（一対）、圧力センサ１３が１個取り付けられている。
振動センサ１２と圧力センサ１３とは、矩形のセンサ部１０Ａに対して、その長さ方向に対して一直線上に配置されるとともに、センサ部１０Ａの幅方向の中心軸に対して線対称となる位置に一対の振動センサ１２が取り付けられている。圧力センサ１３は矩形の板材１１の長さ方向の半分の位置に取り付けられている。すなわち、圧力センサ１３は、センサ部１０Ａの長さ方向の中心軸上に設けられ、一対の振動センサ１２は、センサ部１０Ａの長さ方向に対してその中心より外方に離れて設けられている。
そして、振動センサ１２、圧力センサ１３は、配線を介して処理装置１０Ｂに接続されている。

センサ部１０Ａは、ベッド１００の床部と、マットレス１１０との間に載置される。このとき、ベッド１００の床部の幅方向とセンサ部１０Ａの長さ方向が略同一となるようにセンサ部１０Ａが載置される。また、プラスチック板材からなるセンサ部１０Ａは、例えばプラスチック製袋状のカバーに収納されている。このカバーは高強度の材質の袋を使用しており、かつ滑り止め構造（凹凸面など）により、その破損や、ズレを防止している。

処理装置１０Ｂでは、これらの振動センサ１２、圧力センサ１３から送信される振動信号、圧力信号を、配線を介して受信し、ＣＰＵなどによりこれらの入力について演算制御を行うことにより、被測定者についての離床予測を行うものである。なお、処理装置１０Ｂについてはセンサ装置１０Ａとの間での信号の送受信を無線を介して行うこともできる。また、処理装置については別室のサーバーなどにおいて構成することもできる。

以下、具体的な処理について図２を参照しつつ説明する。
まず、寝具上に誰もいないときに、振動センサ１２、圧力センサ１３の振動、圧力を０にするキャリブレーション作業を行う。その後、振動センサ１２、圧力センサ１３の信号を随時または所定時間毎に採取する。なお、本実施例は寝具上に誰もいないときにキャリブレーション作業を行うが、被測定者が就床中の状態にてキャリブレーション作業を行ってもよい。
マットレス１１０に、利用者である被測定者が在床すると、マットレス１１０を介してセンサ部１０Ａに圧力と振動が加わる。このとき、その圧力と振動は、振動センサ１２及び圧力センサ１３にて検出される。そして、検出信号は、処理装置に入力され、処理装置１０Ｂは（ＣＰＵでは）、検出された振動及び圧力に基づいて、所定のプログラムを実行することにより、利用者が在床しているか否かなどについて判断する。
具体的には、検出された圧力が就床時における圧力より弱いものであり、検出された信号について、左右の振動センサ１２から検出された信号を対比し、左右のいずれかの振動センサ１２が強い振動を受信した場合には、強い振動を受信した振動センサ１２側に着座していることが明らかとなる。

また、強い圧力が加わっているが、左右の振動センサ１２から検出された振動を対比した場合に左右の振動の強さに有意差が見られない場合には、被測定者は就床状態にあるといえる。
そして、寝返りを打つ場合には、強い圧力が加わり、かつ、寝返りを打つ方向とは逆の位置にある振動センサのみ強い振動を受信する。
起き上がろうとするときは、左右の振動センサ１２は強い振動を受信し、かつ、圧力センサ１３が受信する圧力を経時測定した場合に、徐々に低下することとなる。この場合、被測定者については一定時間後に離床することが予測できる。
このように、２つの振動センサ１２と１つの圧力センサ１３とをセンサ部１０Ａに設けるのみで、正確な離床予測を行うことができる。

（実施例２）
本考案の実施例１に係る離床予測装置１０では、圧力センサ１２が１つ設けられていたが、実施例２に係る離床予測装置２０には、センサ部２０Ａにおいて圧力センサ２２が２つ設けられている。
センサ部２０Ａは、長さ約６０ｃｍ、幅約２０ｃｍ、厚さ約１ｃｍのプラスチック製の板材２１を２枚重ね合わせ、四隅を螺子で固定したものである。
当該板材２１のうち、ベッド１００の床部に接する方の板材２１の表面に、振動センサ２２を２個、圧力センサ２３を２個、取り付けている。
一対の振動センサ２２と一対の圧力センサ２３は、センサ部２０Ａに対して、長さ方向に対して直線上に配置されている。また、センサ部２０Ａの長さ方向の中心に対して線対称となる位置に振動センサ２２と圧力センサ２３が取り付けられている。すなわち、一対の圧力センサ２３は、矩形のセンサ部２０Ａの長さ方向の中心に近接して設けられ、一対の振動センサ２２は、センサ部２０Ａの長さ方向において圧力センサ２３よりも外方に設けられている。
これ以外の構成については実施例１と同様であるため、省略する。

センサ部２０Ａにおいては一対の圧力センサ２３を設けることにより、被測定者の重心が、マットレス１１０上のどの位置にあるかを判別することが容易となる。すなわち、就床時は左右の圧力はほぼ均等であるが、寝返りを打った場合には、寝返りの方向に位置する圧力センサ２３は強い圧力を受信し、反対の方向に設けられた圧力センサ２３は弱い圧力を受信する。
また、起き上がろうとする場合には左右均等の圧力センサ２３が受信する圧力が徐々に小さくなる。このとき、左右の圧力差があれば、たとえば、寝具の手すりにつかまって起き上がろうとしていることが明らかとなる。このような場合について、その一定時間経過後に被測定者が離床すると予測できる。
このように、この実施例に係る離床予測装置２０にあっては、実施例１に係る離床予測装置１０よりも、正確な離床予測が可能となる。

（実施例３）
本考案の実施例３に係る離床予測装置では、実施例２に係る離床予測装置２０に別途振動センサが、センサワイヤを介して設けられたものである。
たとえば、寝具が、独立した寝具部材を２つ並べて１つの寝具を構成するものである場合、振動センサを、その寝具部材にあって被測定者が就床したときに頭部に位置する寝具部材に取り付け、他方の寝具部材にセンサ部を設ける。
独立した寝具部材を２つ並べて１つの寝具を構成したとき、一方の寝具部材に加わる振動や圧力が他方の寝具部材に伝達しない場合であっても、離床予測が可能となる。
なお、以上の離床予測装置にあっては、ネットワークカメラの情報、その他のセンサの情報などを付加してより正確に離床予測が可能となる（ベッドでの状況を確認することもできる）。さらには、ベッド上での被測定者の異常な行動についても検出することができる。例えばけいれんなどについての測定である。そして、一定時間の離床については警報などを発生させることも可能となる。複数のベッドを測定対象とすることにより、複数の対象者を見守ることができる。
さらにまた、ベッドをジャッキアップした状態では圧力、振動の測定値が低くなることがあるため、ジャッキアップ時に自動オートゲインをとることで、通知など判断を行う際のしきい値を自動的に調整する構成とすることもできる。

１０，２０ 離床予測装置、
１１，２１ 板材、
１２，２２ 振動センサ、
１３，２３ 圧力センサ。

Claims (2)

1. 就床した被測定者の下に設けられ、該被測定者の動きに伴う生体情報を計測し、該被測定者の離床状態を予測する離床予測装置であって、
   ベッド床の上に設置された平板の表面に圧力センサおよび振動センサが設けられ、これらのセンサからの情報に基づいて上記離床状態を予測する離床予測装置。
2. 前記平板は矩形であって、その長さ方向がベッド床の幅方向に延在して配置されるとともに、
   前記圧力センサおよび前記振動センサは、２個以上設けられ、
   該圧力センサおよび該振動センサは、ベッド幅の半分の位置でベッドの長さ方向に延びる直線を中心に線対称となる位置に設けられた請求項１に記載の離床予測装置。

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