JPH08131407A - 在床検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使い勝手がよく、寝具上の状態の判定の精度
を向上させた在床検知装置を提供する。 【構成】 寝具上の人の体動を検知する体動検知手段２
と、前記寝具上の人の在、不在を検知する人体検知手段
３とを有し、前記体動検知手段２が前記人体検知手段３
に対して人体に近接するように配設した面状体１と、前
記体動判定手段２と前記人体判定手段のそれぞれの出力
に応じて寝具上の状態を判定する判定手段１３とからな
り、面状体１は係止手段によって寝具と着脱可能に設け
られている。

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】本発明の第２の目的は、寝具上の状態を検
知する人体検知手段の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３の目的は、体動検知手段と、
人体検知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、人体検知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４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５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人体検知手段とを
有し、前記体動検知手段が前記人体検知手段に対して人
体に近接するように配設し備えた面状体と、前記体動検
知手段と前記人体検知手段の出力信号を処理する信号処
理手段と、前記信号処理手段の出力に応じて在床状態を
判定する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、人体検知手
段は、面状体中央に配設された感圧手段と、前記感圧手
段の出力パターンに応じて人体であることを判定する人
体判定手段からなる。

【００２１】第３の目的を達成するために、体動検知手
段は人体検知手段の上面に重ねて配設したものである。

【００２２】第４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。

【００２３】第５の目的を達成するために、面状体は、
体動検知手段の信号を処理する処理手段を備えたもので
ある。

【００２４】また、第５の目的をさらに強化するため、
処理手段は、信号を増幅する増幅回路、または出力イン
ピーダンスを小さくするためのインピーダンス変換回路
からなる。

【００２５】

【作用】体動検知手段と人体検知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。

【００２６】寝具上に人が就寝すると、体動検知手段
と、人体検知手段とは面状体によって支持されている
が、体動検知手段が人体検知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、人体検知手
段は就寝中の人の在床を検知する。

【００２７】人体検知手段は、面状体中央に配設された
感圧手段と、前記感圧手段の出力に応じて人体であるこ
とを判定する人体判定手段からなり、寝具上に人もしく
は物がある状態だと感圧手段によって圧力を検知し、人
体判定手段によってその出力パターンから人体の有無を
確実に判定する。

【００２８】体動検知手段は人体検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、人体検知手段
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、人体検知手段の感度が向上
し、精度がよくなる。

【００２９】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、人体検知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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】

【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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】

【表２】

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】

【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、体動検知手段と人体検知手段と備えており、就
寝場所や寝具を変えても面状体のみを持ち運びでき、就
寝場所で使用できる在床検知装置が実現する。

【００４７】また、体動検知手段を人体検知手段より人
体に近接させて配設することで、体動信号検知手段と人
体信号検知手段を同時に用いても、確実に体動信号を検
知して体動検知精度を低下させないことができる。

【００４８】また、寝具上の状態を検知する人体検知手
段は、感圧手段と人体判定手段からなり、人体判定手段
は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。

【００４９】また、体動検知手段と、人体検知手段を対
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、人体検知手段の人体検知の精度をより向上させるこ
とができる。

【００５０】また、面状体に接着手段を設けたことで、
面状体を取り外して使用した後の再装着時に適正な位置
に装着可能で、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ができ
る。

【００５１】また、面状体に処理手段を備えたので、面
状体の体動検知手段が検知した体動信号にノイズの混入
しにくい処理を行い、信号処理手段へ信号を送ることが
可能で、より精度の高い在床検知装置を実現することが
できる。

【００５２】また、処理手段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、出力インピーダンスの
大きな体動検知手段を用いた場合にも面状体において検
知した胎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ができる。

【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

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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人体検知手段
   とを有し、前記体動検知手段を前記人体検知手段より人
   体に近接するように配設した面状体と、前記体動検知手
   段と前記人体検知手段の出力信号を処理する信号処理手
   段と、前記信号処理手段の出力に基づいて在床状態を判
   定する判定手段とを備えた在床検知装置。
2. 【請求項２】人体検知手段は、面状体中央に配設された
   感圧手段と、前記感圧手段の出力パターンに基づいて人
   体の有無を判定する人体判定手段からなる請求項１記載
   の在床検知装置。
3. 【請求項３】体動検知手段は、人体検知手段の上面に重
   ねて配設してなる請求項１または請求項２記載の在床検
   知装置。
4. 【請求項４】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から３のいずれか１項に記載の在床検
   知装置。
5. 【請求項５】面状体は、体動検知手段からの信号を処理
   する処理手段を備えた請求項１から４のいずれか１項に
   記載の在床検知装置。
6. 【請求項６】処理手段は、体動検知手段からの信号を増
   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請求項５記載の在床検
   知装置。