JP6665763B2

JP6665763B2 - 転倒報知システム

Info

Publication number: JP6665763B2
Application number: JP2016230383A
Authority: JP
Inventors: 康弘海老原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2016-11-28
Publication date: 2020-03-13
Anticipated expiration: 2036-11-28
Also published as: JP2018088084A

Description

本発明は、転倒報知システムに関する。

特許文献１には、対象者が携帯する携帯電子機器に内蔵された加速度センサを用いて検出した重力加速度方向の加速度が、判定閾値以下の場合、対象者の足が十分に高く上がっていないとして当該対象者が転倒すると予知し、報知出力する転倒報知装置に関する技術が開示されている。

特開２０１３−２３２８０６号公報

しかしながら、特許文献１にかかる技術は、対象者を介助する介助者が当該対象者の転倒を防止しようとする場合、対象者がどの方向に転倒するかを把握することができないという問題点がある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、介助者に介助の対象者の転倒方向を把握させるための転倒報知システムを提供することを目的とする。

本発明にかかる転倒報知システムは、対象者の動き、速度、加速度又は足裏荷重の少なくともいずれかを検出する検出手段と、前記検出手段による検出値を用いて、前記対象者が転倒する可能性の有無を判定する判定手段と、前記判定手段によって前記対象者が転倒する可能性が有りと判定された場合に、報知出力する報知手段と、を備え、前記判定手段は、前記検出手段による検出値を用いて、前記転倒する可能性と併せて、転倒する方向を判定し、前記報知手段は、前記判定手段によって前記対象者が転倒する可能性が有りと判定された場合に、前記判定された転倒する方向ごとに異なる報知様態で報知出力する。

本発明によれば、介助者に介助の対象者の転倒方向を把握させるための転倒報知システムを提供することができる。

本発明の実施の形態１にかかる転倒報知システムの全体構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１にかかる転倒報知方法の流れを示すフローチャートである。本発明の実施例１にかかる転倒報知システムの全体構成を示すブロック図である。本発明の実施例２にかかる転倒報知システムの全体構成を示すブロック図である。本発明の実施例３にかかる転倒報知システムの全体構成を示すブロック図である。

以下では、上述した各態様を含む本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略する。

＜発明の実施の形態１＞
ここで、歩行練習時における介助者による患者への介助の課題について説明する。まず、歩行練習アシストロボットによる歩行練習、又は、通常のリハビリ時の歩行練習において、自立して歩行練習できない比較的重度の患者（例えば、脳卒中片麻痺患者等）に対しては、介助者（例えば、理学療法士）が後方又は側方に立ち、患者が転倒しそうになった時など、必要に応じて患者の介助を行う。ここで、患者が転倒しそうな時に、介助者による介助のタイミングが遅れるか、支え方が不十分であれば転倒してしまう。そのため、介助者が早めのタイミングで介助を行うか、患者の身体を必要以上に支えてしまうことが有り得る。しかしながら、その場合、患者の歩行学習を阻害してしまう。つまり、介助の仕方によっては、患者の回復に良くない影響を与えるという課題がある。

具体的には、介助のタイミングや支え方のばらつき（過介助）といった課題がある。例えば、患者が転倒しそうなタイミングの見極めには、介助のスキルが必要であるため、介助者による介助タイミングに差が出易い。特に介助者が交代した場合には、それまでと異なるタイミングや介助の仕方になり得る。また、同じ介助者であっても日により介助タイミングのばらつきがあり得る。また、介助量も介助者や日によるばらつきがあるため、患者が混乱し、効率的な歩行能力の向上を促すことが難しい。特に、介助者は、患者が転倒しそうな方向を適切に判断することが困難であるため、転倒方向にかかわらず同じように支えてしまいがちである。結果として転倒しない方向に対しても支えてしまうという過介助となり、患者が自らの歩行を安定させようとする動作の学習を妨げてしまう。

そこで、本発明の実施の形態では、患者の転倒可能性を検知したときに、転倒方向を判定して、異なる様態で報知することにより、介助者に介助の対象者の転倒方向を把握させるための転倒報知システムについて説明する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる転倒報知システム１００の全体構成を示すブロック図である。転倒報知システム１００は、介助者ＰＴが、トレッドミル（不図示）等で歩行練習を行う患者Ｕが転倒しそうな時に介助を行うことを支援するシステムである。転倒報知システム１００は、転倒報知装置１０１を備える。転倒報知装置１０１は、検出手段１１０と、判定手段１２０と、報知手段１３０とを備える。検出手段１１０は、対象者（患者Ｕ）の動き、速度、加速度又は足裏荷重の少なくともいずれかを検出する。判定手段１２０は、検出手段１１０による検出値を用いて、対象者が転倒する可能性の有無を判定する。報知手段１３０は、判定手段１２０によって対象者が転倒する可能性が有りと判定された場合に、報知出力する。特に、判定手段１２０は、検出手段１１０による検出値を用いて、転倒する可能性と併せて、転倒する方向を判定する。そして、報知手段１３０は、判定手段１２０によって対象者が転倒する可能性が有りと判定された場合に、判定された転倒する方向ごとに異なる報知様態で報知出力する。

図２は、本発明の実施の形態１にかかる転倒報知方法の流れを示すフローチャートである。まず、検出手段１１０は、患者Ｕの動き等を検出する（Ｓ１０１）。次に、判定手段１２０は、患者Ｕの転倒可能性の有無を判定する（Ｓ１０２）。つまり、判定手段１２０は、ステップＳ１０１で検出された動き等の検出値を用いて、患者Ｕがこのまま支えないと転倒してしまうか否かを判定する。

ステップＳ１０２で患者Ｕの転倒可能性が無いと判定された場合、ステップＳ１０１へ戻る。また、ステップＳ１０２で患者Ｕの転倒可能性が有ると判定された場合、判定手段１２０は、患者Ｕが前方へ転倒しそうか否かを判定する（Ｓ１０３）。前方へ転倒しそうと判定した場合、報知手段１３０は、前方転倒アラームを発生する（Ｓ１０４）。

ステップＳ１０３で患者Ｕが前方へ転倒しそうではないと判定された場合、判定手段１２０は、患者Ｕが後方へ転倒しそうか否かを判定する（Ｓ１０５）。後方へ転倒しそうと判定した場合、報知手段１３０は、後方転倒アラームを発生する（Ｓ１０６）。

ステップＳ１０５で患者Ｕが後方へ転倒しそうではないと判定された場合、判定手段１２０は、患者Ｕが右方へ転倒しそうか否かを判定する（Ｓ１０７）。右方へ転倒しそうと判定した場合、報知手段１３０は、右方転倒アラームを発生する（Ｓ１０８）。

ステップＳ１０７で患者Ｕが右方へ転倒しそうではないと判定された場合、判定手段１２０は、患者Ｕが左方へ転倒しそうか否かを判定する（Ｓ１０９）。左方へ転倒しそうと判定した場合、報知手段１３０は、左方転倒アラームを発生する（Ｓ１１０）。

ステップＳ１０９で患者Ｕが左方へ転倒しそうではないと判定された場合、又は、ステップＳ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０８もしくはＳ１１０の後、ステップＳ１０１へ戻る。

このように、介助者ＰＴは、転倒方向による異なるアラームにより、患者Ｕが転倒しそうになった方向だけ患者Ｕを支え、それ以外の方向では支えないで済む。よって、患者Ｕの支え過ぎを防ぐことができる。また、介助者ＰＴは、適切なタイミングで患者Ｕを介助できるため、患者Ｕを転倒させてしまうことを防ぐことができる。また、介助が早過ぎることもないため、患者Ｕに最適かつ安定した歩行学習環境を与えることができる。

尚、転倒の可能性を検知した際、転倒を検知してから報知を行う時間を常に一定としてもよい。これにより、介助者の時間間隔によるばらつきよりも少ないばらつきで報知できる。または、転倒の可能性を検知してから報知を行うまでの時間を可変にしてもよい。これにより、患者の回復度合いに応じて柔軟に報知することができる。

ここで、本発明の実施形態１における複数の実施例について説明する。まず、検出手段１１０としては、患者Ｕの身体に装着するか触れるタイプのものか、患者Ｕの身体に触れないタイプのものとが挙げられる。また、報知手段１３０としては、介助者ＰＴの身体に装着するタイプのものか、介助者ＰＴに装着しないタイプのものとが挙げられる。

図１の転倒報知システム１００は、検出手段１１０が患者Ｕの身体に触れないタイプのものであり、報知手段１３０も介助者ＰＴに装着しないタイプのものである。例えば、検出手段１１０は、カメラ（不図示）により患者Ｕを撮影した画像を画像処理装置によって解析し、患者の体幹や脚部の傾きを検出するものである。そして、判定手段１２０は、検出された前後又は左右の傾き（角度）がある一定以上になった場合に、患者Ｕの転倒の可能性が有ると判定する。

また、報知手段１３０は、例えば、介助者ＰＴが見える位置に設置された画面（不図示）に、患者Ｕの転倒方向を示す文字、記号、図形等を表示する。または、報知手段１３０は、例えば、スピーカ（不図示）に、患者Ｕの転倒方向ごとに異なる音を出力する。出力する音としては、例えば、音程、メロディ、又はパターンを転倒方向ごとに変えたものとすればよい。パターンとしては、例えば、１回鳴らして１拍休む、２回鳴らして１拍休むなどとしてもよい。さらに、転倒方向に応じた音声で出力してもよい。

図３は、本発明の実施例１にかかる転倒報知システム１００ａの全体構成を示すブロック図である。転倒報知システム１００ａは、図１と比べて、検出手段１１０ａが患者Ｕの身体に装着するか触れるタイプのものである。つまり、転倒報知システム１００ａは、検出手段１１０ａと転倒報知装置１０１ａとを備える。

検出手段１１０ａとしては、例えば、患者Ｕの脚部又は上体に装着するジャイロが挙げられる。この場合、検出手段１１０ａは、ジャイロにより大腿部又は体幹の傾きを検出する。そして、判定手段１２０は、検出された前後又は左右の傾き（角度）がある一定以上になった場合に、患者Ｕの転倒の可能性が有ると判定する。または、検出手段１１０ａとしては、例えば、患者Ｕの足部に複数配置した荷重センサが挙げられる。この場合、検出手段１１０ａは、荷重センサによる検出値により患者Ｕの重心を算出する。そして、判定手段１２０は、算出した重心が足裏の外縁部付近にある場合、または、重心が外縁部から外側に移動し始めた時に、転倒の可能性があると判定する。

図４は、本発明の実施例２にかかる転倒報知システム１００ｂの全体構成を示すブロック図である。転倒報知システム１００ｂは、図１と比べて、報知手段１３０ｂが介助者ＰＴの身体に装着するタイプのものである。つまり、転倒報知システム１００ｂは、転倒報知装置１０１ｂと、報知手段１３０ｂとを備える。

報知手段１３０ｂとしては、例えば、介助者ＰＴの身体に取り付けられた振動子が挙げられる。そして、報知手段１３０ｂは、転倒方向ごとに振動パターンを変えるように設定されているものとする。これにより、介助者ＰＴの身体を機械的にたたく（タッピングする）ことにより、介助者ＰＴは患者Ｕの転倒方向を把握できる。具体的には、介助者ＰＴの腕の周囲４か所に振動子を取り付け、右に転倒のおそれがあるときは右側の、前方に転倒のおそれがあるときは上側の振動子を振動させるなどとすることが挙げられる。

または、報知手段１３０ｂとしては、例えば、介助者ＰＴの身体に取り付けられた電気的な刺激を与える振動子が挙げられる。これは、転倒方向ごとに異なる微弱な電流を流すものである。

図５は、本発明の実施例３にかかる転倒報知システム１００ｃの全体構成を示すブロック図である。転倒報知システム１００ｃは、図１と比べて、検出手段１１０ａが患者Ｕの身体に装着するか触れるタイプのものであり、報知手段１３０ｂが介助者ＰＴの身体に装着するタイプのものである。つまり、転倒報知システム１００ｃは、検出手段１１０ａと、転倒報知装置１０１ｃと、報知手段１３０ｂとを備える。尚、検出手段１１０ａは図３と同様であり、報知手段１３０ｂは図４と同様であるため、具体的な説明は省略する。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１００転倒報知システム
１００ａ転倒報知システム
１００ｂ転倒報知システム
１００ｃ転倒報知システム
１０１転倒報知装置
１０１ａ転倒報知装置
１０１ｂ転倒報知装置
１０１ｃ転倒報知装置
１１０検出手段
１１０ａ検出手段
１２０判定手段
１３０報知手段
１３０ｂ報知手段
Ｕ患者
ＰＴ介助者

Claims

対象者の動き、速度、加速度又は足裏荷重の少なくともいずれかを検出する検出手段と、
前記検出手段による検出値を用いて、前記対象者が転倒する可能性の有無を判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記対象者が転倒する可能性が有りと判定された場合に、報知出力する報知手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記検出手段による検出値を用いて、前記転倒する可能性と併せて、転倒する方向を判定し、
前記報知手段は、前記判定手段によって前記対象者が転倒する可能性が有りと判定された場合に、前記判定された転倒する方向ごとに異なる報知様態で報知出力し、
前記報知手段は、介助者の身体に取り付けられた振動子であり、前記判定された転倒する方向ごとに振動パターンを変える
転倒報知システム。