JP7150321B2 - 制御装置およびプログラム - Google Patents

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Description

本発明は制御装置およびプログラムに関する。
例えば病院や介護施設等において、ベッド等の寝具に在床する体の不自由な患者や高齢者等の被介護者は、ベッドから自力で離れようとすると、ベッドから転落したり、転倒したりするおそれがある。そこで、被介護者がベッドから離れる離床を検出する離床センサを用いて、離床センサが被介護者の離床を検出した場合には、介護者に通知することにより、被介護者の離床を補助することが検討されている。
例えば、寝具上の使用者の離床を検出する離床センサにおいて、寝具上に配設された圧力センサの検出値に基づいて使用者の座位を検出する座位検出手段と、圧力センサの検出値に基づいて使用者の足の移動を検出する足移動検出手段と、予め設定された離床予定領域内での座位又は足の移動が検出されたことを条件として使用者の離床行動を検出する離床行動検出手段とを備えた離床センサが知られている。
特開2015-008921号公報
ベッド等寝具(以下、単に寝具と言う)の利用者が動いているか動いていないかという情報に加え、利用者の体調等を把握できればより好ましい。
1つの側面では、本発明は、寝具の利用者の状態をより詳細に判別することを目的とする。
上記目的を達成するために、開示の検出システムが提供される。この制御装置は、複数のセンサを用いて利用者の体位の変化を検出した時間に関する情報を記憶する記憶部と、複数のセンサから受け取った検出状況に応じて記憶部を参照して一致する条件を検索し、利用者の現在の状態を判断する制御部と、を有している。
1態様では、寝具の利用者の状態をより詳細に判別することができる。
実施の形態の検出システムを示す図である。 実施の形態の制御装置のハードウェア構成を示す図である。 実施の形態の端末装置のハードウェア構成を示す図である。 実施の形態の制御装置の機能を示すブロック図である。 実施の形態の制御部の処理を説明するフローチャートである。 実施の形態の制御部の処理を説明するフローチャートである。 実施の形態の制御部の処理を説明するフローチャートである。 実施の形態の記憶部に記憶されるテーブルを説明する図である。
以下、実施の形態の検出システムを、図面を参照して詳細に説明する。
<実施の形態>
図1は、実施の形態の検出システムを示す図である。
実施の形態の検出システム100は、例えば、一人暮らしの方や、体調管理に気を配っている方、所定の疾患に羅患している方、リハビリテーションを受けている方(以下、これらをまとめて利用者という)が利用するシステムである。
実施の形態の検出システム100は、自宅や病院等に設置されるベッド20と、ベッド20に配置される枕10の内部に配置されるセンサ1と、ベッド20の端部(縁)に配置されるセンサ2と、ベッド下の足置き場(床)に配置されるセンサ3と、データロガー4と、制御装置5と、端末装置6を有している。
センサ1、2、3としては例えば圧力センサが挙げられる。
センサ1は、利用者の頭部が枕10に配置されていること(起き上がりにおける頭部を含む上半身の設置状況)を検出する。これにより、利用者の起き上がり状況を検出することができる。センサ1は可撓性を有しており、利用者の頭部に当接しても違和感がないものを用いるのが好ましい。このセンサ1は、利用者が枕10に頭部を載せているときの頭部近傍(例えば枕カバーを介して枕10の上部)に配置される。枕10の下部に配置される場合に比べ検出の精度を高めることができる。
センサ2は、ベッド20の長手方向の端部に沿って配置される。センサ2は、専ら利用者が離床する際に起き上がり、ベッド20の縁に腰掛けることを検出する。なお、センサ2は、ベッド20の手すり(図示せず)に配置してもよい。
センサ3は、利用者がベッド20から下りる際に足を置く位置に配置される。センサ3は、利用者がベッド20から離れることを検出する。
なお、センサ2およびセンサ3は、複数の帯状のセンサが所定間隔にて配置されるような構成であってもよい。
なお、図1では、利用者が紙面下側から離床することを想定してセンサ2、3を1セット配置している。しかし、利用者が紙面上側からも離床できる場合、センサ2、3を2セット配置してもよい。
また、センサ1は枕10の上部に配置した。しかし、これに限らず、利用者の起き上がり状況を検出できる位置(例えば寝ているときの背中の位置)等に配置してもよい。
センサ1~3は、検出した情報を有線または無線のネットワークを介してデータロガー4に送る。
データロガー4は、センサ1~3が検出した各種データを保存する。
制御装置5は、データロガー4に記憶されている、センサ1~3の検出した情報に基づきベッド利用者の状態を判断する。制御装置5は、利用者の状態を判断した結果をインターネット等のネットワークを介して端末装置6に送信することができる。
端末装置6は、利用者の状態を把握したい者(例えば、家族や看護師やヘルパー等)が所持する装置である。端末装置としては、例えば携帯電話やスマートフォンやタブレット端末等が挙げられる。
制御装置5は、3つのセンサ1、2、3からの情報を連動して計算して利用者の移動時間を測定して体調管理に利用する。これにより、例えば一人暮らしの高齢者等、日常生活における状態が気になる人の体調管理や見守りに使用することができる。また、センサ1~3を用いて利用者の状態を検出することで、画像を用いることがなく、プライバシーの保護につながる見守りのシステムが作成可能である。
以下、開示の検出システム100をより具体的に説明する。
図2は、実施の形態の制御装置のハードウェア構成を示す図である。
制御装置5は、CPU(Central Processing Unit)101によって装置全体が制御されている。CPU101には、バス108を介してRAM(Random Access Memory)102と複数の周辺機器が接続されている。
RAM102は、制御装置5の主記憶装置として使用される。RAM102には、CPU101に実行させるOS(Operating System)のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、RAM102には、CPU101による処理に使用する各種データが格納される。
バス108には、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)103、グラフィック処理装置104、入力インタフェース105、ドライブ装置106、および通信インタフェース107が接続されている。
ハードディスクドライブ103は、内蔵したディスクに対して、磁気的にデータの書き込みおよび読み出しを行う。ハードディスクドライブ103は、制御装置5の二次記憶装置として使用される。ハードディスクドライブ103には、OSのプログラム、アプリケーションプログラム、および各種データが格納される。なお、二次記憶装置としては、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置を使用することもできる。
グラフィック処理装置104には、モニタ104aが接続されている。グラフィック処理装置104は、CPU101からの命令に従って、画像をモニタ104aの画面に表示させる。モニタ104aとしては、CRT(Cathode Ray Tube)を用いた表示装置や、液晶表示装置等が挙げられる。
入力インタフェース105には、キーボード105aとマウス105bとが接続されている。入力インタフェース105は、キーボード105aやマウス105bから送られてくる信号をCPU101に送信する。なお、マウス105bは、ポインティングデバイスの一例であり、他のポインティングデバイスを使用することもできる。他のポインティングデバイスとしては、例えばタッチパネル、タブレット、タッチパッド、トラックボール等が挙げられる。
ドライブ装置106は、例えば、光の反射によって読み取り可能なようにデータが記録された光ディスクや、USB(Universal Serial Bus)メモリ等の持ち運び可能な記録媒体に記録されたデータの読み取りを行う。例えば、ドライブ装置106が光学ドライブ装置である場合、レーザ光等を利用して、光ディスク200に記録されたデータの読み取りを行う。光ディスク200には、Blu-ray(登録商標)、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD-RAM、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD-R(Recordable)/RW(ReWritable)等が挙げられる。
通信インタフェース107は、ネットワーク50に接続されている。通信インタフェース107は、ネットワーク50を介して、他のコンピュータまたは通信機器との間でデータを送受信する。
図3は、実施の形態の端末装置のハードウェア構成を示す図である。
端末装置6は、CPU201によって装置全体が制御されている。
CPU201には、バス207を介してRAM202と複数の周辺機器が接続されている。
RAM202は、端末装置6の主記憶装置として使用される。RAM202には、CPU201に実行させるOSのプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、RAM202には、CPU201による処理に使用する各種データが格納される。
バス207には、内蔵メモリ203、グラフィック処理装置204、入力インタフェース205、および通信インタフェース206が接続されている。
内蔵メモリ203は、データの書き込みおよび読み出しを行う。内蔵メモリ203は、端末装置6の二次記憶装置として使用される。内蔵メモリ203には、OSのプログラム、アプリケーションプログラム、および各種データが格納される。なお、内蔵メモリとしては、例えばフラッシュメモリ等の半導体記憶装置が挙げられる。
グラフィック処理装置204には、ディスプレイ204aが接続されている。グラフィック処理装置204は、CPU201からの命令に従って、画像をディスプレイ204aの画面に表示させる。ディスプレイ204aとしては、液晶表示装置等が挙げられる。また、ディスプレイ204aは、タッチパネル機能も備えている。
入力インタフェース205は、ディスプレイ204aおよび入力ボタン205aに接続されている。入力インタフェース205は、入力ボタン205aやディスプレイ204aのタッチパネルから送られてくる信号をCPU201に送信する。
通信インタフェース206は、ネットワーク50に接続されている。通信インタフェース206は、ネットワーク50を介して、他のコンピュータまたは通信機器との間でデータを送受信する。
以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。
図2に示すようなハードウェア構成の制御装置5内には、以下のような機能が設けられる。
図4は、実施の形態の制御装置の機能を示すブロック図である。
制御装置5は、記憶部51と制御部52とを有している。
記憶部51には、データロガー4から受信したデータが記憶される。また、記憶部51には制御部52の演算結果が記憶される。また、記憶部51には後述するテーブルが記憶されている。
制御部52は、センサ1、2、3の検出状況に応じて演算を実行し、利用者の状態を判断する。また、制御部52は、演算結果とテーブルを用いて利用者の体調に関するコメントを作成することもできる。また、制御部52は、判断結果や作成したコメントを端末装置6に送る。
次に、制御部52の処理の一例を、フローチャートを用いて説明する。
<具体例1>
図5は、実施の形態の制御部の処理を説明するフローチャートである。
以下に示すフローチャートは処理の一例である。一部の処理を他の処理に置換することもできる。処理と処理の間に他の処理が入っていても良い。一部の処理を並行して実行しても良い。
また、図面においては、説明を分かり易くするために、センサ1を「第1センサ」、センサ2を「第2センサ」、センサ3を「第3センサ」と表記している。
[ステップS1] 制御部52は、センサ1がオンからオフの時刻T1、センサ2がオフからオンになった時刻T2、センサ3がオンからオフになった時刻T3をデータロガー4から受信する。
[ステップS2] 制御部52は、時刻T2-T1を演算する。時刻T3-T1を演算する。時刻T3-T2を演算する。
[ステップS3] 制御部52は、ステップS2にて演算した時刻T3-T1の値を、予め記憶しておいた時刻T3-T1の基準値と対比し、時刻T3-T1の時間変化があるか否かを判断する。例えば、ステップS2にて演算した時刻T3-T1の値が基準値より1割以上大きい場合、時刻T3-T1の時間変化があると判断する。
なお、時刻T3-T1の基準値は、過去一定期間(例えば2週間や1ヶ月等)に取得した時刻T3-T1の平均値や、基礎データに基づき体調が悪くないと判断されたときの時刻T3-T1のうち、最も大きい値等が挙げられる。
時刻T3-T1の時間変化があると判断した場合(ステップS3のYes)、ステップS4に遷移する。時刻T3-T1の時間変化がないと判断した場合(ステップS3のNo)、ステップS8に遷移する。
[ステップS4] 制御部52は、ステップS2にて演算した時刻T2-T1の値を、予め記憶しておいた時刻T2-T1の基準値と対比し、時刻T2-T1の時間変化があるか否かを判断する。基準値の一例は、ステップS3にて説明したものと同じものが挙げられる。時刻T2-T1の時間変化があると判断した場合(ステップS4のYes)、ステップS5に遷移する。時刻T2-T1の時間変化がないと判断した場合(ステップS4のNo)、ステップS6に遷移する。
[ステップS5] 制御部52は、起き上がりに時間がかかりすぎていると判断する。
[ステップS6] 制御部52は、ステップS2にて演算した時刻T3-T2の値を、予め記憶しておいた時刻T3-T2の基準値と対比し、時刻T3-T2の時間変化があるか否かを判断する。基準値の一例は、ステップS3にて説明したものと同じものが挙げられる。時刻T3-T2の時間変化があると判断した場合(ステップS6のYes)、ステップS7に遷移する。時刻T3-T2の時間変化がない場合(ステップS6のNo)、図5の処理を終了する。
[ステップS7] 制御部52は、立ち上がりに時間がかかりすぎていると判断する。
[ステップS8] 制御部52は、移動時間変化なしと判断する。その後、図5の処理を終了する。
なお、ステップS2にて取得した時刻T2-T1、時刻T3-T1、および時刻T3-T2の演算結果を今後の基準値を算出するときの1要素として用いてもよい。
次に、制御部52の他の処理の一例を、フローチャートを用いて説明する。
<具体例2>
図6および図7は、実施の形態の制御部の処理を説明するフローチャートである。
[ステップS11] 制御部52は、センサ1がオンからオフになったことを検出すると、ステップS12に遷移する。
[ステップS12] 制御部52は、センサ1がオンからオフになったことを検出した時刻Taを記憶部51に記憶する。
[ステップS13] 制御部52は、第1の所定時間(例えば、センサ1のオフを検出後2秒以内)にセンサ2がオンになったか否かを判断する。センサ2がオンになった場合(ステップS13のYes)、ステップS14に遷移する。センサ2がオンにならなかった場合(ステップS13のNo)、ステップS23に遷移する。
[ステップS14] 制御部52は、センサ2がオンになった時刻Tbを記憶部51に記憶する。
[ステップS15] 制御部52は、「利用者が離床可能性有り」の通知を端末装置6に送信する。
[ステップS16] 制御部52は、時刻Tb-Taを演算する。制御部52は演算結果を記憶部51に記憶する。
[ステップS17] 制御部52は、第2の所定時間(例えば、センサ2のオンを検出後1秒以内)にセンサ2がオフになったか否かを判断する。センサ2がオフになった場合(ステップS17のYes)、ステップS18に遷移する。センサ2がオフにならなかった場合(ステップS17のNo)、ステップS24に遷移する。
[ステップS18] 制御部52は、センサ2がオフになった時刻Tcを記憶部51に記憶する。
[ステップS19] 制御部52は、時刻Tc-Taおよび時刻Tc-Tbを演算する。制御部52は演算結果を記憶部51に記憶する。
[ステップS20] 制御部52は、第3の所定時間(例えば、センサ2がオフを検出後2秒以内)にセンサ3がオフになったか否かを判断する。センサ3がオフになった場合(ステップS20のYes)、ステップS21に遷移する。センサ3がオフにならなかった場合(ステップS10のNo)、ステップS25に遷移する。
[ステップS21] 制御部52は、センサ3がオフになった時刻Tdを記憶部51に記憶する。
[ステップS22] 制御部52は、時刻Td-Ta、および時刻Td-Tcを演算する。その後、処理を終了する。
[ステップS23] 制御部52は、利用者が寝返りを打ったと判断する。その後、処理を終了する。
[ステップS24] 制御部52は、利用者が寝返りを打ったまたはベッド20の縁に腰掛けていると判断する。その後、処理を終了する。
[ステップS25] 制御部52は、利用者がベッド20の縁に腰掛けていると判断する。その後、処理を終了する。
なお、本実施の形態では、ステップS17にてセンサ2がオフになったか否かを判断した。しかし、これに限らず、ステップS17にてセンサ3がオンになったか否かを判断してもよい。そして、センサ3がオンになった場合にセンサ3がオンになった時刻をTcとして記憶部51に記憶するようにしてもよい。また、第3の所定時間を、センサ3がオンを検出後の時間(例えば、センサ3がオンを検出後2秒以内)としてもよい。
制御部52は、演算結果に応じて記憶部51に記憶されているテーブルを参照する。
図8は、実施の形態の記憶部に記憶されるテーブルを説明する図である。
テーブルT1には、演算式、基準値および内容の欄が設けられている。横方向に並べられた情報同士が互いに関連づけられている。
演算式の欄には、図6および図7のフローチャートに示した演算式が設定されている。
基準値の欄には、内容を判断する基準値が設定されている。この基準値は、例えば制御装置5の管理者が任意に設定することができる。
内容の欄には、基準値を満たした場合に端末装置6に送信するコメントが設定されている。コメントが複数設定されているレコードがあってもよい。
例えば、演算式:時刻Td-Taが5秒以上の場合、起き上がり動作を開始してからベッドを離れるまでに時間を要しているため、制御部52は、テーブルT1を参照し、「体調がよくない可能性あり」というコメントを作成することができる。他の例では、制御部52は、センサ1がオフになり、センサ2がオンになった通知を受け取った時点で、「離床可能性有り」のコメントを作成することができる。さらに、時刻Ta-Tbが3秒以上の場合、起き上がり動作を開始してからベッドの縁に行くまでに時間を要しているため、制御部52は、「首または腰が痛い可能性あり」というコメントを作成することができる。
このコメントは、フローチャートの処理の途中に作成して端末装置6に送信することができる。例えば「離床する可能性有り」というコメントを送付した後に「首または腰が痛い可能性あり」というコメントを送信することもできる。
以上述べたように、検出システム100によれば、制御装置5が、ベッド20に横たわる利用者の起き上がりにおける頭部を含む上半身の設置状況を検出するセンサ1、利用者のベッド20の長手方向の端部への接触を検出するセンサ2、および利用者のベッド20から下ろした足の接地を検出するセンサ3それぞれの検出状況に応じた利用者の状態を判断する情報が記憶されるテーブルT1と、センサ1、センサ2およびセンサ3から受け取った検出状況(検出の時間差)に応じてテーブルT1を参照して一致する条件を検索し、利用者の現在の状態を判断する制御部52と、を有する。これにより、ベッドの利用者の状態をより詳細に判別することができる。
より具体的には、利用者の年齢や健康状態等の違いでセンサ1~3毎の出力の立ち上がり時間の特徴が現れることを見出した。これを用いて3つのセンサ1~3からの情報を連動して計算して利用者の移動時間を測定して利用者の状態を把握することに応用した。これにより、例えば一人暮らしの高齢者等、日常生活における状態が気になる人の体調管理や見守りに使用することができる。また、センサを用いて状態を検出することで、画像を用いることがなく、プライバシーの保護につながる見守りのシステムが作成可能である。
また、立ち上がる前の起き上がり時にベッド端のセンサが反応し、さらに立ち上がりに入ったときを把握できるため、早く介助に行くことができる。
なお、制御装置5が行った処理が、複数の装置によって分散処理されるようにしてもよい。例えば、1つの装置が、センサ1~3のオンまたはオフを受信し、他の装置が、センサの検出結果を用いてコメントを端末装置6に送付するようにしてもよい。
また、本実施の形態ではデータロガー4と制御装置5とを別個の装置としたが、これらの装置が一体となっていてもよい。
また、本実施の形態では寝具の一例としてベッド20を例示したが、ベッド以外の寝具を用いてもよい。
また、センサ1、2、3のいずれかのセンサの代わりに、または、センサ1、2、3に追加してフロアマット(図示)の歩行パターンを検出するセンサを配置することにより、利用者の健康状態を把握することもできる。
以上、本発明の制御装置およびプログラムを、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
また、本発明は、前述した各実施の形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、制御装置5が有する機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等が挙げられる。磁気記憶装置には、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ等が挙げられる。光ディスクには、DVD、DVD-RAM、CD-ROM/RW等が挙げられる。光磁気記録媒体には、MO(Magneto-Optical disk)等が挙げられる。
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたDVD、CD-ROM等の可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
また、上記の処理機能の少なくとも一部を、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)等の電子回路で実現することもできる。
1、2、3 センサ
4 データロガー
5 制御装置
6 端末装置
10 枕
20 ベッド
51 記憶部
52 制御部
100 検出システム
T1 テーブル

Claims (4)

  1. 複数のセンサを用いて利用者の体位の変化を検出した時間に関する情報を記憶する記憶部と、
    前記複数のセンサから受け取った検出状況に応じて前記記憶部を参照して一致する条件を検索し、利用者の現在の状態を判断する制御部と、
    を有し、
    前記記憶部は、寝具に横たわる利用者の起き上がりにおける頭部を含む上半身の設置状況を検出する第1のセンサ、前記利用者の前記寝具の長手方向の端部への接触を検出する第2のセンサ、および前記利用者の前記寝具から出した足の接地を検出する第3のセンサそれぞれの検出状況に応じた利用者の状態を判断する情報を記憶し、
    前記制御部は、前記第1のセンサ、前記第2のセンサおよび前記第3のセンサから受け取った検出状況に応じて前記記憶部を参照して一致する条件を検索し、前記利用者の現在の状態を判断することを特徴とする制御装置。
  2. 前記第1のセンサが頭部の不設置を検出した時刻と、前記第2のセンサが前記端部への接触を検出した時刻とに基づき、前記利用者の上半身から腰にかけての状態を判断する請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記第2のセンサが前記端部への接触を検出した時刻と、前記第3のセンサが足の接地を検出した時刻とに基づき、前記利用者の下半身の状態を判断する請求項1に記載の制御装置。
  4. コンピュータに、
    利用者の体位の変化を検出する複数のセンサから受け取った検出状況に応じて、前記複数のセンサを用いて前記利用者の体位の変化を検出した時間に関する情報を記憶する記憶部を参照して一致する条件を検索し、前記利用者の現在の状態を判断するに際し、
    前記記憶部は、寝具に横たわる利用者の起き上がりにおける頭部を含む上半身の設置状況を検出する第1のセンサ、前記利用者の前記寝具の長手方向の端部への接触を検出する第2のセンサ、および前記利用者の前記寝具から出した足の接地を検出する第3のセンサそれぞれの検出状況に応じた利用者の状態を判断する情報を記憶し、
    前記第1のセンサ、前記第2のセンサおよび前記第3のセンサから受け取った検出状況に応じて前記記憶部を参照して一致する条件を検索し、前記利用者の現在の状態を判断する、
    処理を実行させることを特徴とするプログラム。
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