JP3451754B2

JP3451754B2 - 在床検知装置

Info

Publication number: JP3451754B2
Application number: JP27128994A
Authority: JP
Inventors: 美幸山内; 正義三木; 拓生嶋田; 康裕梅景
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-11-04
Filing date: 1994-11-04
Publication date: 2003-09-29
Anticipated expiration: 2018-09-29
Also published as: JPH08131407A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は病院、施設、または、在
宅看護、介護などにおいて使用される在床検知装置に関
するもので、就寝者の状態、在床か不在か、在床であれ
ばそれは生きているのか死んでいるのかなどの在床状態
を判定し報知するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、病院や老人ホームなどの施設にお
いて高齢者の患者の場合、特に日常は健康に過ごしてい
ても心臓発作などの緊急事態が起こりやすく、その際に
は付添いの介護者に頼ったり、ベッドの周辺に配置され
た看護人の呼出しブザーなどに依存しなければならなか
った。また、患者の在床状態を監視するため、病室に監
視カメラを設定している場合もある。

【０００３】しかしながら、上記従来の方法では、深夜
に心臓が停止するような緊急事態が発生しても、介護者
が眠っているため気がつかなかったり、患者自身で呼出
ブザーも操作できない場合も生じる。その結果、患者の
心臓が停止状態で長時間放置されることになるため、死
にいたってしまうことがあった。また、監視カメラでは
患者の姿をとらえることはできても、患者が心臓停止な
どの緊急状態にあるのか否かはわからなかった。

【０００４】そこで、本発明らは患者の在・不在を検知
すると共に、在床者の在床中の胎動を検知して、患者の
在床状態を判定して報知することを目的とした図６に示
すような就寝装置を既に提案している。すなわち、ベッ
ド２１に就寝する患者の寝具、マットレス２２における
在、不在を検知する状態検知手段２３と、前記寝具に配
設された体動検知手段２４と、前記状態検知手段２３と
前記体動検知手段２４の信号を処理する信号処理手段２
５と、信号処理手段２５に内蔵され、前記信号処理手段
２５の処理結果に基づいて前記患者の在床状態を判定す
る判定手段２６と、前記判定手段２６からの判定結果を
報知する報知手段２７とからなる。状態検知手段２３
は、重量センサで、人体の重量がある時、人体が在床で
あるとして判定手段２６において判定していた。

【０００５】上記構成において、この装置は次のように
作用する。人が寝具に就寝していれば、状態検知手段２
３の重量センサにおいて人体の重量が検知でき、人がい
なければ重量が検知出来ないので、寝具上に人がいるか
どうかを検知できる。体動検知センサ２４である圧電セ
ンサにおいて就寝中の人の寝返りなどの振動や、心拍や
呼吸などの生命活動による小さな振動を検知する。信号
処理手段２５によって振動を解析し、就寝中の人の心拍
や呼吸、寝返りなどの生命活動の有無を知ることが出来
る。よって、判定手段２６では寝具上の状態を次の（表
１）のように判定して、報知手段２７によって報知して
いた。

【０００６】

【表１】

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の就寝装置では次のような課題があった。

【０００８】（１）使用者が異なる場所で就寝する際に
は、状態検知手段２３と体動検知手段２４が寝具と一体
化しているため、寝具を一緒に移動する必要があった。
また、例えばベッドで就寝していた人が布団で就寝する
場合などは、寝具の通常の使用方法が出来なかったりす
る。

【０００９】（２）この構成の体動検知手段と状態検知
手段の設置では、状態検知手段の下部（就寝者の身体か
ら離れた側）に体動検知手段が位置すると体動が検知で
きないことがあり、体動検知精度が低くなる。

【００１０】（３）就寝中の人が寝返りをおこして寝位
置をかえてしまうと、状態検知手段の検知域をはずれて
状態検知手段が在床を検知できないことがあり、状態検
知精度が低くなる。

【００１１】（４）また、就寝者が死亡した場合には、
状態検知手段による、例えば重量による在床判定だけで
は、人体と同様の重量のある物が寝具上にある場合に
は、それが物なのか死体なのかの判断が困難で、上記の
判定基準からだと物がある場合でも死んだ人がいること
になってしまい誤報してしまっていた。

【００１２】（５）寝具と、在床検知装置部分を着脱自
在な構成にすると、再装着したときの位置が適正でない
場合が生じることがあった。

【００１３】（６）面状体を信号処理部分とコネクタに
より取り外しできる構成にすることで、信号経路にノイ
ズが混入しやすくなるという課題があった。

【００１４】本発明の第１の目的は、在床検知部分を面
状体とし、就寝場所や寝具を変えても、寝具とは分離し
ていて取り外し、持ち運んで使用できる在床検知装置を
提供することにある。また、体動検知手段を人体検知手
段より上面に位置させることで、体動検知精度を低下さ
せないことにある。

【００１５】さらに、寝具上の状態を検知する在床判定
の精度をより向上させることにある。

【００１６】本発明の第２の目的は、体動検知手段と、
感圧手段を対応した部位に配設し、重なる部分をつくり
使用することで、感圧手段の人体検知の精度をより向上
させることにある。

【００１７】本発明の第３の目的は、在床検知装置を面
状体として構成し、取り外して使用した後再装着時に適
正な位置に装着できること、また、就寝中の人の体動に
よって寝具とずれてくることのないように寝具に確実に
装着することにある。

【００１８】本発明の第４の目的は、面状体と信号処理
手段を外せる構成にしたときに、体動信号にノイズの混
入しにくい精度の高い在床検知装置を実現することにあ
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】第１の目的を達成するた
めに、寝具上の人の体の動きを検知する体動検知手段
と、寝具上の人の体の有無を検知する感圧手段と、前記
体動検知手段は前記感圧手段より寝具表面側に配設して
人に近接するように備えた面状体と、前記体動検知手段
の出力に基づき生命活動の有無とともに前記感圧手段の
出力パターンから寝具上に人体があるか、もしくは物が
あるか、もしくは何も無いかを判定する信号処理手段
と、前記信号処理手段の出力に基づいて寝具上の状態
が、生命活動のある人体が在床するか、もしくは生命活
動のない人体が在床するか、もしくは物があるか、もし
くはなにも無いかの判定を行う判定手段とを備えたもの
である。

【００２０】第２の目的を達成するために、体動検知手
段は感圧手段の上面に重ねて配設したものである。

【００２１】第３の目的を達成するために、面状体は、
その周囲に寝具との着脱自在な係止手段を設けたもので
ある。

【００２２】第４の目的を達成するために、体動検知手
段の信号を信号処理手段への入力前に増幅する増幅回路
または出力インピーダンスを小さくするインピーダンス
変換回路からなる処理手段を備え、前記処理手段は面状
体に設けた。

【００２３】

【作用】体動検知手段と感圧手段を備えた面状体は、就
寝場所が移動するときには面状体のみを持ち運び、新し
い就寝場所において使用することが出来る。

【００２４】寝具上に人が就寝すると、体動検知手段
と、感圧手段とは面状体によって支持されているが、体
動検知手段が感圧手段に対して人体に近接するように配
設してあるので、体動を検知し、感圧手段は就寝中の人
の在床を検知する。

【００２５】そして、体動検知手段は、人体から生じる
振動から、心拍数、呼吸数などの生命活動の有無を検知
し、感圧手段は、寝具上に人もしくは物がある状態だと
圧力を検知し、出力パターンから人体の有無を確実に判
定する。

【００２６】体動検知手段は感圧知手段と対応する部位
に配設されているので、体動検知手段、感圧手段とも
に、部分的に重なる部分をもつことで、部分的な荷重が
大きくなり相対的に、感圧手段の感度が向上し、精度が
よくなる。

【００２７】体動検知手段の周囲に寝具との接着手段を
設けたので、取り外し、移動した後に再装着しても、体
動検知手段、感圧手段の位置が適正に保たれ、同時に寝
返りなどの体動が生じても位置がずれることがなくな
る。

【００２８】また、処理手段が面状体に固定されている
ことで、体動信号にノイズ成分が混入する直前に、信号
が処理され、より正確な信号として出力される。

【００２９】また、処理手段においては増幅回路または
インピーダンス変換回路を備えたので、体動検知手暖の
信号はよりノイズの影響を受けにくくなる。

【００３０】

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。図１に本発
明の実施例のブロック図を、図２には第１の実施例の面
状体の図を示す。図２（ａ）は面状体の上面、（ｂ）は
下面からみた図である。図１、図２において、１は面状
体、２は体動検知手段、３は人体検知手段、４は感圧手
段、５は人体判定手段、６は計数部、７は面状体、８は
処理手段、９は信号処理手段、１０はフィルタ、１１は
周波数解析部、１２は心拍／呼吸判定部、１３は判定手
段、１４は表示手段である。面状体１には体動検知手段
２、人体検知手段３が配設され、処理手段８が固定され
ている。信号処理手段９には、体動信号を処理するフィ
ルタ１０、周波数解析部１１、心拍／呼吸判定部１２が
あり、人体検知手段３の一部である人体判定手段５も内
蔵する。人体判定手段５には、計数部６と比較部７があ
る。処理手段８には、増幅回路かつインピーダンス変換
回路が備わっている。この処理手段８と信号処理手段９
はコネクターにより取り外しが可能な構成となってい
る。

【００３１】ここで、体動検知手段２は、振動を検知す
ることが出来る振動検知センサで、ここでは圧電素子を
用いて同軸ケーブル状に成形した圧電ケーブル状圧電セ
ンサ（以下同軸ケーブル状圧電センサを２とする）を使
用する。この同軸ケーブル状圧電センサ２は電気毛布な
どのヒーター線のように寝具に配設し、就寝者の睡眠を
妨げたりせずに体動信号を検知することができる。ま
た、テープ状の圧電素子や他の加速度センサを用いても
よい。また、同軸ケーブル状圧電センサは人が寝具に就
寝した時の胸部にほぼ位置するように面状体１の中央部
に配設されている。また、人体検知手段３は、ここでは
感圧手段４として感圧スイッチ４ａ〜４ｆを設けた。複
数の感圧スイッチ４が、就寝者の体の方向に対して横向
きに配設する。就寝者の胸部から、腰部にかけてをカバ
ーするように、寝具上部から５０〜１００cmの位置に配
設する。ここでは５０ｇ重／cm²の荷重でスイッチが入
る感度を用いたが、これは、荷重量を計測できる荷重セ
ンサでもよい。この場合、マトリックス状に配置する。

【００３２】上記構成による作用を以下に説明する。人
が寝具上に就寝していると、ベッドパッド下の面状体に
配設された体動検知手段２は人の身体から生じる細体
動、例えば心拍、呼吸などによる振動が発生するのでこ
れを検知する。検知された信号は、処理手段８をとお
り、信号処理手段９において、フィルター１０によっ
て、心拍信号と呼吸信号に分離され、周波数解析手段１
１において、心拍、呼吸各々の特有の周波数を演算す
る。心拍／呼吸数判定部１２において、心拍数、呼吸数
となる各々の周波数を判定し、１分当りの心拍数、呼吸
数として判定手段１３へ送られ、表示手段１４に表示さ
れる。ここで体動信号検知手段２は、感圧スイッチ３よ
りも人体に近接した位置に配設されている。

【００３３】上記作用により、次のような効果が得られ
る。同軸ケーブル状圧電センサ２（体動検知手段）を人
体検知手段３より人体に近接して位置させ面状体に配設
したので、体動検知精度を低下させないで、心拍や呼吸
などの信号を検出できる構成となる。

【００３４】一方で、同軸ケーブル状圧電センサ２の下
に位置する感圧スイッチ４であるが、就寝者の体によっ
て荷重がかかることで、感圧スイッチが入る。寝具に対
する人体の体圧分布を実際に計測して、頭部から足部ま
での体圧分布を出力すると、図３のようになる。図３
（ａ）は人体の圧力分布と感圧スイッチのＯＮ−ＯＦＦ
を示し、（ｂ）は物の圧力分布と感圧スイッチのＯＮ−
ＯＦＦを示す。図３（ａ）からは、胸部と腰部には大き
な圧力がかかっていることがわかる。そして、この時の
感圧スイッチのＯＮ−ＯＦＦの構成は図３（ａ）に示す
ようになる。また、例えば本のような物であればその圧
力分布は（ｂ）のように均一になり、明らかに人の場合
の圧力分布と異なる。そして、この時の感圧スイッチの
ＯＮ−ＯＦＦの構成は（ｂ）に示すようになる。このこ
とより、人体判定手段５では、人と物の区別を行うのに
テープ状の感圧スイッチ４ａ〜４ｆまでのうち、２本以
上ＯＮの状態にあり（計数部６にて入っているスイッチ
の数をカウントする）、かつその位置が就寝者の胸部と
腰部に渡る部位にあれば（比較部７においてスイッチの
入った位置の最上部と最下部が２５ｃｍ以上離れている
かどうかを比較する）、人と判定して「在床」と判定す
る。それ以外であれば、感圧スイッチが入っていても人
とは判定せず「不在床」とする。これより、判定手段１
３での判定は次の表の（表２）になる。この判定結果は
表示手段１４で表示する。

【００３５】

【表２】

【００３６】上記作用により、次のような効果が得られ
る。人体検知手段として用いた感圧スイッチ４ａ〜４ｆ
を上記のように配設し、人体判定手段５において在床判
定するので、人と物の区別をして在床を判定することが
可能になる。つまり、（表２）の（２）と（３）をはっ
きりと区別できるので、判定精度をより向上することが
できる。

【００３７】さて、ここでは、感圧スイッチ４ａ〜４ｆ
は、同軸ケーブル状センサ２と直行しながらちょうど下
部に重なるように面状体１に装着してあるが、図４
（ｂ）に示すように同軸ケーブルがテープ状の感圧スイ
ッチ上にくることで、（ａ）に示したように人体からか
かる荷重をＦテープ（面）状でなくケーブル（線）状で
受けることができるようになり、相対的に感圧スイッチ
の感度が向上する。この場合では、感圧スイッチ４をＯ
Ｎさせる荷重は（ａ）に対して（ｂ）は７０％で合っ
た。よって、体圧の荷重の小さい小柄な就寝者（老人や
女性、子供）でも感度が向上することで、より確実に検
知できるようになる。

【００３８】上記作用により、次のような効果が得られ
る。同軸ケーブル状圧電センサ２と、感圧手段４を対応
した位置に装着して重ねて使用することで、感圧手段４
ここでは感圧スイッチ４ａ〜４ｆの感度が向上し、在床
判定の精度もよくなる。

【００３９】面状体１には、処理手段８を固定させてい
たが、同軸ケーブル状圧電センサ２（体動検知手段）か
ら検知された信号は、処理手段８によって、増幅され、
インピーダンス変換回路が内蔵されているので、インピ
ーダンスも小さくなる。面状体１から信号処理手段９ま
で、体動信号はノイズの混入しにくい信号となって送ら
れる。

【００４０】上記作用により、次のような効果が得られ
る。在床検知装置部分を寝具と着脱可能にし信号伝達の
経路でノイズの混入しやすい構成となっても、体動検知
手段２をとりつけてある面状体１に処理手段８を固定し
て、体動信号にノイズの混入しにくい信号に処理し、信
号処置手段へ信号を送ることができる精度の高い在床検
知装置を実現することにある。

【００４１】また、さらに処理手段８に増幅回路または
インピーダンス変換回路を設けることで、体動検出手段
２として用いるセンサがインピーダンスの大きなもので
も、インピーダンスを小さくして、よりノイズの混入し
にくい信号に処理し、処理手段から、信号処理手段へ信
号を送ることができる構成となる。

【００４２】次に、面状体１は寝具とは分離しており、
図５（ａ）に示すように、この面状体１に、マジックテ
ープ１５を係止手段としてつけておく。すると面状体１
だけを取り外して、他の場所へ取り付けることも可能で
ある。例えば、ふだんは図５（ｂ）のようにベッドパッ
ド１６にベッドパッド用マジックテープ１７の係止手段
を備えており、この２枚をマジックテープ１５と１７を
用いて装着し使用する。また、布団１８を用いる場合に
は布団１８の下に敷くこともできる。このとき図５
（ｃ）に示すように布団１８のマジックテープ１９に面
状体１のマジックテープ１５を装着する。

【００４３】上記作用により、次のような効果が得られ
る。在床検知装置部分が寝具と分離しており、就寝者が
就寝場所や寝具を変えても就寝者の場所に面状体１のみ
を持ち運び使用できるが、異なる寝具への装着や再装着
によってずれることなく、適正な位置へ確実な装着がで
きる。就寝中の人の体動によって寝具とずれてくること
もない。なお、この係止手段は、マジックテープの他
に、ボタンや両面テープ、ピン等を用いるような構成に
してもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、体動検知手段と感圧手段と備えており、感圧手
段の出力パターンに基づいて人の有無を判定するので、
寝具上の状態が、人がいるのか、死んだ人がいるのか、
物があるのか、何もない状態なのか判定し最終の在床状
態の判定の精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における在床検知装置のブロッ
ク図

【図２】（ａ）同装置における面状体の上面図（ｂ）同装置における面状体の下面図

【図３】（ａ）人体の圧力分布と感圧スイッチの関係を
示す図（ｂ）物の圧力分布と感圧スイッチの関係を示す図

【図４】（ａ）同装置の感圧スイッチとセンサの関係を
示す説明図（ｂ）同装置の感圧スイッチと同軸ケーブル状センサの
関係を示す図

【図５】（ａ）同装置における係止手段の説明図（ｂ）同装置における係止手段の他の例を示す説明図（ｃ）同装置における係止手段のさらに他の例を示す説
明図

【図６】従来の在床管理装置の斜視図

【符号の説明】

１面状体２体動検知手段３人体検知手段４感圧手段５人体判定手段８処理手段９信号処理手段１３判定手段１４表示手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者梅景康裕大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開平６−269428（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】寝具上の人の体の動きを検知する体動検
知手段と、寝具上の人の体の有無を検知する感圧手段
と、前記体動検知手段は前記感圧手段より寝具表面側に
配設して人に近接するように備えた面状体と、前記体動
検知手段の出力に基づき生命活動の有無とともに前記感
圧手段の出力パターンから寝具上に人体があるか、もし
くは物があるか、もしくは何も無いかを判定する信号処
理手段と、前記信号処理手段の出力に基づいて寝具上の
状態が、生命活動のある人体が在床するか、もしくは生
命活動のない人体が在床するか、もしくは物があるか、
もしくはなにも無いかの判定を行う判定手段とを備えた
在床検知装置。
【請求項２】面状体において、体動検知手段は感圧手
段の上面に重ねて配設してなる請求項１記載の在床検知
装置。
【請求項３】面状体は、寝具と着脱自在な係止手段を
設けてなる請求項１または２記載の在床検知装置。
【請求項４】体動検知手段の信号を信号処理手段への
入力前に増幅する増幅回路または出力インピーダンスを
小さくするインピーダンス変換回路からなる処理手段を
備え、前記処理手段は面状体に設けた請求項１から３の
いずれか１項に記載の在床検知装置。