WO2019022186A1 - 在床状態監視システム - Google Patents

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WO2019022186A1
WO2019022186A1 PCT/JP2018/028046 JP2018028046W WO2019022186A1 WO 2019022186 A1 WO2019022186 A1 WO 2019022186A1 JP 2018028046 W JP2018028046 W JP 2018028046W WO 2019022186 A1 WO2019022186 A1 WO 2019022186A1
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load
bed
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detectors
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PCT/JP2018/028046
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重巳 増田
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ミネベアミツミ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an on-bed state monitoring system that monitors an on-bed state of a subject on a bed based on detection values of a load detector.
  • the patent documents 1-3 detect the load concerning a bed bed by four load detection means, and apply the load value outputted from the four load detection means concerned to a plurality of judgment formulas based on the judgment process performed.
  • the present invention also discloses a bed presence detection method for reporting information to the effect that the subject's stay position is in the end area of the bed unit.
  • Patent documents 1 to 3 also disclose that it is determined whether or not the subject is sitting at the end sitting on the end of the bed.
  • a second object of the present invention is to provide a bed condition monitoring system capable of determining with high accuracy that a subject on a bed has reached an end sitting position.
  • An occupancy monitoring system for monitoring the occupancy of a subject on a bed comprising: Four load detectors provided at four corners of the bed and detecting the load of the subject; The subject is predicted to be in the sitting position based on the change in magnitude of the detection values from two load detectors included in the four load detectors and arranged to sandwich the bed diagonally.
  • An on-floor state monitoring system is provided, which comprises:
  • the end sitting determination unit determines the magnitude of the detected values from the two load detectors arranged across the bed in the diagonal direction based on inversion of the magnitude relationship. It may be predicted that the subject will be in the sitting position.
  • the presence state monitoring system further includes a body movement determination unit that determines the presence or absence of the body movement of the subject based on detection values of at least one load detector included in the four load detectors. Detection value of at least one load detector included in the four load detectors and provided on one side in the width direction of the bed, and included in the four load detectors and the width of the bed It may further include a body position determination unit that determines the position of the subject in the width direction of the bed based on the detection value of at least one load detector provided on the other side of the direction.
  • the end sitting position determination unit determines whether the subject is in the end sitting position based on the determination result of the body movement determination unit and the determination result of the body position determination unit. It may be determined.
  • the determination result of the body movement determination unit and the determination result of the body position determination unit may determine whether the subject is in the sitting position.
  • An occupancy monitoring system for monitoring the occupancy of a subject on a bed, comprising: Four load detectors provided at four corners of the bed and detecting the load of the subject; A body movement determination unit that determines the presence or absence of body movement of the subject based on detection values of at least one load detector included in the four load detectors; Detection values of at least one load detector included in the four load detectors and provided on one side in the width direction of the bed, and included in the four load detectors and on the other side in the width direction of the bed A body position determination unit that determines the position of the subject in the width direction of the bed based on the detection value of at least one load detector provided; There is provided an in-bed state monitoring system including an end sitting position determining unit that determines whether the subject is in the end sitting position based on the determination result of the body movement determining unit and the determination result of the body position determining unit. Ru.
  • the presence status monitoring system may further include a notification unit that performs notification based on the determination result of the end sitting position determination unit.
  • a bed system comprising the presence monitoring system according to any of the first and second aspects.
  • the present condition monitoring system of the present invention it is possible to predict, at an earlier point in time, a situation in which a subject on a bed tries to reach a sitting position.
  • the presence monitoring system of the present invention it can be determined with higher accuracy that the subject on the bed has reached the end sitting position.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a floor condition monitoring system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing the arrangement of the load detector with respect to the bed.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a method of monitoring the presence of a floor using the presence monitoring system.
  • FIG. 4 is a graph schematically showing an example of load values detected by the load detector.
  • FIGS. 5 (a), 5 (b) and 5 (c) are diagrams for explaining the principle used for predicting the sitting position of the subject, from the supine position of the subject in the center of the bed to the sitting position The state of the fluctuation
  • 6 (a), 6 (b), and 6 (c) are diagrams for explaining the principle used for the subject's sitting position prediction, and the position where the subject is shifted from the center of the bed to one side in the width direction
  • FIGS. 7 (a), 7 (b) and 7 (c) are diagrams for explaining the principle used for predicting the sitting position of the subject, where the subject is shifted from the center of the bed to one side in the width direction The state of the fluctuation
  • FIGS. 8 (a), 8 (b) and 8 (c) are diagrams for explaining the principle used to predict the sitting position of the subject, where the subject lies in the middle of the bed and The state of the fluctuation
  • FIG. 9 (a), 9 (b) and 9 (c) are diagrams for explaining the principle used to predict the sitting position of the subject, in which the subject rolls over from a supine position in the center of the bed.
  • deviated to the width direction one side from a bed center is shown.
  • FIG. 10 (a) is an example of load signals s 1 to s 4 used for the end sitting position prediction and the end sitting position determination performed using the floor condition monitoring system of the present embodiment.
  • FIG.10 (b) and FIG.10 (c) show the determination result of a body movement determination part in the period when the load signal of FIG. 10 (a) was obtained, and the determination result of a body position determination part.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an overall configuration of a bed system according to a modification.
  • Embodiment with respect to the presence condition monitoring system 100 (FIG. 1) of the embodiment of the present invention a case where the presence condition of the subject S on the bed BD is monitored using this together with the bed BD (FIG. 2) will be described as an example. .
  • the center of the rectangular bed BD (FIG. 2) is taken as the center O
  • the axis extending through the center O to the short side (width direction) of the bed BD is taken as the X axis of the bed BD
  • the center O is passed.
  • An axis extending in the longitudinal direction (longitudinal direction, vertical direction) of the bed BD is taken as a Y axis of the bed BD.
  • the right side of the center O of the bed BD is the positive side of the X axis
  • the left side is the negative side of the X axis
  • the upper side of the center O of the bed BD is the positive side of the Y axis
  • the lower side is the Y axis Be negative.
  • the floor condition monitoring system 100 mainly includes a load detection unit 1, a control unit 3, a storage unit 4, and a notification unit 5.
  • the load detection unit 1 and the control unit 3 are connected via the A / D conversion unit 2.
  • An input unit 6 is further connected to the control unit 3.
  • the load detection unit 1 includes four load detectors 11, 12, 13, 14. Each of the load detectors 11, 12, 13, 14 is a load detector that detects a load using, for example, a beam type load cell. Such a load detector is described, for example, in Japanese Patent No. 4829020 and Japanese Patent No. 4002905.
  • the load detectors 11, 12, 13, 14 are each connected to the A / D converter 2 by wiring or wirelessly.
  • the four load detectors 11 to 14 of the load detection unit 1 are attached to the lower ends of the legs BL 1 , BL 2 , BL 3 and BL 4 at the four corners of the bed BD used by the subject S It is disposed under the casters C 1 , C 2 , C 3 , C 4 respectively.
  • the A / D conversion unit 2 includes an A / D converter that converts an analog signal from the load detection unit 1 into a digital signal, and is connected to the load detection unit 1 and the control unit 3 by wiring or wirelessly.
  • the control unit 3 is a dedicated or general-purpose computer, and a body movement determination unit 31, a body position determination unit 32, and an end sitting position determination unit 33 are built therein.
  • the storage unit 4 is a storage device for storing data used in the floor condition monitoring system 100, and can use, for example, a hard disk (magnetic disk).
  • the notification unit 5 is a part that performs predetermined notification based on an output from the control unit 3 and includes a monitor 51 such as a liquid crystal monitor that performs notification by an image (video) and a speaker 52 that performs notification by audio.
  • the input unit 6 is an interface for performing predetermined input to the control unit 3 and can be a keyboard and a mouse.
  • the monitoring of the presence of the subject specifically refers to, for example, prediction of the subject reaching the end sitting state (a situation where the subject is about to reach) and / or whether the subject has reached the end sitting state It is a judgment.
  • the “end sitting state” means a state in which the subject is seated at the end in the width direction of the bed. Both the state in which the subject's foot is in contact with the floor surface below the bed and the state in which the foot is not in contact are included in the end sitting state.
  • the monitoring of the presence of the subject using the presence monitoring system 100 includes a load detection step S1 for detecting the load of the subject and the presence or absence of body movement of the subject based on the detected load.
  • Body position determination step S2 for determining the body position
  • a body position determination step S3 for determining whether the subject is approaching the end of the bed based on the detected load, and the load of the subject detected in the load detection step S1;
  • a sitting position determination step S4 Based on the determination results of a sitting position determination step S4 to predict that the sitting position is reached and / or to determine whether the subject has reached a sitting position and a sitting position determination step S4
  • a notification step S5 performs a predetermined notification.
  • the load detection step S1 the load of the subject S on the bed BD is detected using the load detectors 11, 12, 13, 14.
  • the load of the subject S on the bed BD is dispersedly applied to the load detectors 11 to 14 disposed below the legs BL 1 to BL 4 at the four corners of the bed BD, and is dispersedly detected by these.
  • Each of the load detectors 11 to 14 detects a load (load change) and outputs it to the A / D converter 2 as an analog signal.
  • the A / D conversion unit 2 converts an analog signal to a digital signal with a sampling cycle of, for example, 5 milliseconds, and outputs it to the control unit 3 as a digital signal (hereinafter referred to as "load signal").
  • load signal a digital signal
  • the load signals obtained by converting the analog signals output from the load detectors 11, 12, 13 and 14 into digital form in the A / D conversion unit 2 are respectively applied to the load signals s 1 , s 2 , s 3 and s Call it 4
  • the body motion determination unit 31 uses at least one of the load signals s 1 ⁇ s 4, determines whether the body movement is caused in the subject S.
  • body movement means movement of the subject's head, torso (trunk), and limbs. Movement of organs, blood vessels, etc. accompanying respiration and heart beat etc. is not included in body movement.
  • Body movement can be classified into, for example, large movement with movement of the torso (body trunk) of the subject S and small movement with only movement of the subject's limbs and head.
  • a large movement is turning over or getting up
  • an example of a small movement is movement of a limb or head during sleep.
  • the body movement determination unit 31 determines whether body movement is occurring in the subject S based on the following principle.
  • FIG. 4 shows a schematic waveform of the load signal s 1 from the load detector 11 obtained in a predetermined period including the times t 0 , t 1 and t 2 .
  • the load signal s 1 for this period is only slightly vibrate reflecting the movement of the subject's organs and blood vessels in accordance with the breathing and heartbeat of the subject S, the variation is small. In other words, in a period P 1 where there is no body motion in the subject S, the variation of the sampling values of the load signal s 1 is small.
  • the load signal s 1 of this period greatly varies to reflect the movement of the right arm of the subject S.
  • the variation of the sampling values of the load signal s 1 is large.
  • the body movement determination unit 31 represents the magnitude of the variation of the sampling value included in a predetermined period (for example, 5 seconds) for at least one of the load signals s 1 to s 4 from the load detectors 11 to 14.
  • the standard deviation ⁇ is calculated, and it is determined whether or not body motion occurs in the subject S based on comparison of the calculated standard deviation ⁇ with a predetermined threshold value ⁇ th .
  • the variance ⁇ 2 may be compared with a predetermined threshold value ⁇ 2 th to determine the presence or absence of body motion of the subject S.
  • the body position determination unit 32 determines that the body position of the subject S is in the width direction (X-axis direction) of the bed BD based on the load signals s 1 to s 4 from the load detectors 11 to 14. It is determined whether it is approaching the end.
  • first bed end Be1 the end on the X axis direction positive side of the bed BD
  • second bed end Be2 the end on the X axis direction negative side of the bed BD
  • first bed end Be1 and the second bed end Be2 are collectively referred to as a bed end.
  • the body position determination unit 32 sets the sampling values at each sampling time of the load signals s 1 , s 2 , s 3 and s 4 from the load detectors 11, 12, 13 and 14 to W 1 , W 2 , W 3 and W
  • the value X is determined using Equation 1 below as 4 . Then, using the obtained value X, it is determined whether the subject S is approaching the bed end according to the following principle.
  • the load detectors 11 to 14 included in the presence monitoring system 100 of the present embodiment are installed under the legs BL 1 and BL 4 provided at the first bed end Be1.
  • the load detectors 12 and 13 are disposed below the legs BL 2 and BL 3 provided at the second bed end Be2.
  • the load of the subject S is equally applied to the first bed end Be1 side and the second bed end Be2 side, so the load detector 11 , the sum of the load signal s 1, the sampling value of s 4 W 1, W 4 from 14 (W 1 + W 4), the sampling value W 2 of the load signal s 2, s 3 from the load detector 12, The sum of W 3 (W 2 + W 3 ) is approximately equal, and the value X obtained by Equation 1 is approximately equal to zero.
  • the sampling values W 1 and W 4 of the load signals s 1 and s 4 from the load detectors 11 and 14 gradually increase, and the load detectors 12 and 13
  • the sampling values W 2 and W 3 of the load signals s 2 and s 3 from S 2 gradually decrease.
  • the value X obtained by Equation 1 gradually increases.
  • the sampling values W 2 and W 3 of the load signals s 2 and s 3 from the load detectors 12 and 13 increase, and from the load detectors 11 and 14
  • the sampling values W 1 and W 4 of the load signals s 1 and s 4 gradually decrease.
  • the value X obtained by Equation 1 gradually increases.
  • the body position determination unit 32 determines whether the subject S approaches the bed end based on such a relationship between the position of the subject S in the X-axis direction on the bed BD and the value X. Specifically, it is determined is compared with the value X obtained by the equation 1 with a predetermined threshold value X th, when the value X exceeds the predetermined threshold value X th, the subject S is close to the bed end.
  • the predetermined threshold value X th can be set as appropriate. If it is desirable to make an earlier determination of the subject approaching the end of the bed (ie, at a point where the distance between the subject S and the end of the bed is relatively large), the predetermined threshold value X th is decreased. Set to Conversely, if it is desirable to make the determination that the subject approached the bed end later (i.e., when the distance between the subject S and the bed end is relatively small), it may The threshold value X th is set larger.
  • the bed BD is also in a three-point support state (ie, the bed BD is not evenly supported by the legs BL 1 to BL 4 at four corners, The amount of support by the three of them may increase, and the amount of support by the remaining one may decrease. At this time, the load on the bed BD and the subject S thereon is given more to three of the load detectors 11 to 14 below the legs BL 1 to BL 4 at the four corners, and to the remaining one. It will be granted less.
  • the body position determination unit 32 determines the body position of the subject S according to the formula 1 which uses the sampling values W 1 to W 4 of the load signals s 1 to s 4 from the load detectors 11 to 14 comprehensively. Therefore, even when the bed BD is in a three-point support state, the three-point support state offsets an error that may occur in the values of the sampling values W 1 to W 4 to some extent, and the determination accuracy Can be suppressed.
  • the end sitting determination unit 33 first predicts the situation in which the subject S tries to reach the end sitting state based on the load signals s 1 to s 4 from the load detectors 11 to 14. . Then, after predicting the situation in which the subject S is about to reach the end sitting position, the end sitting determination unit 33 determines the subject S based on the determination result in the body movement determination step S2 and the determination result in the body position determination step S3. It is judged whether or not it has actually reached the end sitting position.
  • the sitting position determination unit 33 predicts the situation in which the subject S tries to reach the sitting position based on the following principle.
  • the inventor of the present invention detects the movement of the subject S on the bed BD and the load detector 11 according to the movement of the subject S in order to detect that the subject S reaches the end sitting state at an early stage. Studies were conducted on the relationship between the load signals s 1 to s 4 from 14 and the state of fluctuation. Then, in the process of moving the subject S from lying on the bed BD (supine, lying down or lying down) to the end sitting state at the end of the bed, the bed BD is placed diagonally across the bed BD It has been found that the magnitude relationship between the sampling values of the load signals is inverted with a very high probability between the pair of load detectors (a pair of load detectors disposed at the diagonal position of the bed BD).
  • the sampling value W 3 of the load signal s 3 from the load signal s 1 sampling values W 1 and the load detector 13 from the load detector 11 magnitude relationship, or the magnitude relationship between the sampling values W 4 of the load signal s 4 from the load signal s 2 sampling values W 2 and the load detector 14 from the load detector 12 is based on the inverted, the subject S Predict the situation where is about to reach the end sitting position.
  • a load signal is generated between a pair of load detectors arranged across the bed BD in a diagonal direction. Inversion of the magnitude relationship of the sampling values of is shown with some specific examples.
  • the subject S is, at time T 1, the X-axis direction approximate center of the bed BD, if you are supine to match the body axis in the Y-axis direction, the four corners of the bed BD
  • the load of the subject S is applied to the provided load detectors 11, 12, 13, 14 at a ratio of about 3: 3: 7: 7. Accordingly, the magnitudes of the sampling values W 1 , W 2 , W 3 , W 4 of the load signals s 1 , s 2 , s 3 , s 4 from the load detectors 11, 12, 13, 14 are also about 3: 3: 7. : 7.
  • the ratio of the load applied to the load detectors 13 and 14 installed on the head side of the subject S is larger than the ratio of the load applied to the load detectors 11 and 12 installed on the leg side of the subject S
  • the ratio of the upper body weight to the lower body weight is about 7: 3.
  • the subject S is, at time T 2, if you Africa in the Y-axis direction substantially center of the second bed end portion Be2 of the bed BD, mostly the load of the subject S It is applied to the load detectors 12 and 13 on the second bed end Be2 side.
  • the load of the subject S is applied to the load detectors 11, 12, 13, 14 provided at the four corners of the bed BD at a ratio of about 1: 9: 9: 1.
  • the head of the subject S About 7/20 of the load of the subject S is applied to the load detector 14 installed on the side. That is, the subject S is at time T 1 which is supine in bed center, than the load detector 12 installed on the leg side of the subject S, a number of the load detector 14 installed on the head side of the subject S are applied load, the sampling value W 4 of the load signal s 4 is greater than the sampling value W 2 of the load signal s 2 (FIG. 5 (c)).
  • the subject S is at the time T 2, which is Africa the second bed end portion Be2, the load detector 12 installed in the second bed end portion Be2 there are the subject S of the load of the subject S About 9/20 is applied, and about 1/20 of the load of the subject S is applied to the load detector 14 installed on the first bed end Be1 side where the subject S is not present.
  • the subject S in the time T 2, the subject S is Kenya the second bed end portion Be2, than the load detector 14 installed in the first bed end portion Be1 side in the absence of the subject S, the presence of the subject S a number of the load imparted by the installed load detector 12 in the second bed end portion Be2 side of the sampling value W 2 of the load signal s 2 is greater than the sampling value W 4 of the load signal s 4 ( Fig. 5 (c).
  • the state of fluctuations of 1 to W 4 is schematically shown as a graph of FIG. 5 (c). From this graph, between the sampling values W 2 of the load signal s 2 of the load detector 12, the magnitude relationship between the sampling values W 4 of the load signal s 4 of the load detector 14, the time T 1 and time T 2, It can be read that the subject S inverts in the period immediately before the subject S is in the sitting position. Also, inversion of the magnitude relationship between the sampling values, only has occurred between the sampling values W 4 of the load signal s 2 sampling values W 2 and the load signal s 4, it does not occur in between the other sampling values Can read.
  • the subject S is, at time T 1, the first bed end portion Be1 side in the X-axis direction approximate center of the bed BD, and supine to match the body axis in the Y-axis direction
  • the load detectors 11 and 14 installed on the 1 bed end Be1 side.
  • the load of the subject S is applied to the load detectors 11, 12, 13, 14 at a ratio of about 4: 2: 6: 8.
  • the magnitudes of the sampling values W 1 , W 2 , W 3 and W 4 of the load signals s 1 , s 2 , s 3 and s 4 are also about 4: 2: 6: 8.
  • the subject S is, at time T 2, if you Africa in the Y-axis direction substantially center of the second bed end portion Be2 of the bed BD, in example 1 above
  • the magnitudes of the sampling values W 1 , W 2 , W 3 , W 4 of the load signals s 1 , s 2 , s 3 , s 4 from the load detectors 11, 12, 13, 14 are approximately 1: It will be 9: 9.
  • the subject S is Kenya the second bed end portion Be2
  • load of the subject S is the load detector 14 installed in the first bed end portion Be1 side in the absence of the subject S
  • the load detector 12 installed on the side of the second bed end Be2 where the subject S is present is given 9/20 of the load of the subject. That is, the sampling value W 2 of the load signal s 2 from the load detector 12 is greater than the sampling value W 4 of the load signal s 4 from the load detector 14 ( Figure 6 (c)).
  • the load signal s from the load detector 12 is also transferred in the process of moving from the state in which the subject S lies on the side of the first bed end Be1 in the center of the bed to the state in which the subject S sits on the second bed end Be2. 2 between the sampling value W 2, the magnitude relation of the sampled values W 4 of the load signal s 4 from the load detector 14 is inverted.
  • the state of fluctuation of the sampling values W 1 to W 4 of the load signals s 1 to s 4 in a period between time T 1 and time T 2 is schematically shown as a graph of FIG. Become. From this graph, between the sampling values W 2 of the load signal s 2 of the load detector 12, the magnitude relationship between the sampling values W 4 of the load signal s 4 of the load detector 14, the time T 1 and time T 2, It can be read that the subject S inverts in the period immediately before the subject S is in the sitting position.
  • the subject S is, at time T 1, the second bed end portion Be2 side in the X-axis direction approximate center of the bed BD, and supine to match the body axis in the Y-axis direction
  • the load detectors 12 and 13 installed on the 2 bed end Be2 side.
  • the load of the subject S is applied to the load detectors 11, 12, 13, 14 at a ratio of about 2: 4: 8: 6.
  • the magnitudes of the sampling values W 1 , W 2 , W 3 and W 4 of the load signals s 1 , s 2 , s 3 and s 4 are also about 2: 4: 8: 6.
  • the subject S is, at time T 2, if you are sitting on the Y-axis direction substantially center of the second bed end portion Be2 of the bed BD is described in Example 1 above
  • the load values s 1 , s 2 , s 3 , and s 4 sampled values W 1 , W 2 , W 3 , and W 4 from the load detectors 11, 12, 13, 14 are approximately 1: 9: It will be 9: 1.
  • the subject S is Kenya the second bed end portion Be2
  • load of the subject S is the load detector 14 installed in the first bed end portion Be1 side in the absence of the subject S
  • the load detector 12 installed on the side of the second bed end Be2 where the subject S is present is given 9/20 of the load of the subject. That is, the sampling value W 2 of the load signal s 2 from the load detector 12 is greater than the sampling value W 4 of the load signal s 4 from the load detector 14 (FIG. 7 (c)).
  • the load signal s 2 of the load detector 12 is also transferred in the process of moving from the state in which the subject S lies on the second bed end Be2 side in the center of the bed to the state in which the subject S sits on the second bed end Be2.
  • the sampling value W 2 of the magnitude relation of the sampled values W 4 of the load signal s 4 of the load detector 14 is inverted.
  • the state of fluctuations of the sampled values W 1 to W 4 of the load signals s 1 to s 4 in a period between time T 1 and time T 2 is schematically shown as a graph of FIG. 7C.
  • the sampling value of the first load detector installed so as to be on the leg side of the subject and in the side where the subject S is sitting is the subject Greatly increases during the movement to the end sitting position, and is placed so that the subject S is on the head side of the subject when lying down and on the side where the subject is absent when subject S is sitting down
  • Value of the second load detector (that is, located at the diagonal position of the bed BD with respect to the first load detector) is greatly reduced during the time when the subject moves to the sitting position That is the reason.
  • the center of gravity of the subject S is located on the Y axis direction positive side of the bed BD when the subject S is lying on the bed BD, but the subject S is temporarily lying on the bed BD.
  • a load is applied during a period in which the subject S moves to an end sitting state in which the bed end Be2 is substantially centered in the Y axis direction.
  • a sampling value W 1 of the load signal s 1 of the detector 11 the magnitude relationship of the sampling value W 3 of the load signal s 3 of the load detector 13 is inverted.
  • the end sitting position determination unit 33 of the floor condition monitoring system 100 includes a pair of load detectors (a pair of load detectors disposed at diagonal positions of the bed BD) disposed so as to sandwich the bed BD in the diagonal direction. Between the load detectors, it may be predicted that the subject S will reach the end sitting position when the sampling values of the load signals coincide.
  • “predicting that the subject reaches the end sitting position based on the change in magnitude relationship between detected values (signal values, sampled values) from two load detectors” is 2 It is intended to include both prediction of an end sitting state based on inversion of detected values from one load detector and prediction of an end sitting state based on coincidence of detected values from two load detectors.
  • the present invention can also be applied to the case where the sitting position prediction is performed based on different points of view, for example, changes in the standard deviation between the two detected values, for example, the coincidence and inversion of the detected values from the two load detectors. It is included in the "predicting that the subject reaches an end sitting position based on the change in magnitude relation between detection values (signal values, sampling values) from two load detectors" described.
  • more load is applied to the load detectors 11 and 12 installed on the leg side of the subject S as compared with the case where the subject S is supine (FIG. 8A).
  • the load of the subject S is applied to the load detectors 11, 12, 13, 14 at a ratio of about 4: 4: 6: 6.
  • the magnitudes of the sampling values W 1 , W 2 , W 3 and W 4 of the load signals s 1 , s 2 , s 3 and s 4 are also about 4: 4: 6: 6.
  • the state of fluctuation of the sampling values W 1 to W 4 of the load signals s 1 to s 4 in a period between time T 1 and time T 2 is schematically shown as a graph of FIG. 8C.
  • the sampling value W 1 of the load signal s 1 of the load detector 11 the magnitude relationship of the sampling value W 3 of the load signal s 3 of the load detector 13 is not inverted (changed)
  • the load the sampling value W 2 of the load signal s 2 of the detector 12 also the magnitude relation of the sampled values W 4 of the load signal s 4 of the load detector 14 can be read not inverted (changed).
  • Comparative example 2 (turn over) As shown in FIG. 9 (a), the subject S is, at time T 1, when the X-axis direction approximate center of the bed BD, are supine to match the body axis in the Y-axis direction, the above specific As described in Example 1, the magnitudes of the sampling values W 1 , W 2 , W 3 , W 4 of the load signals s 1 , s 2 , s 3 , s 4 from the load detectors 11, 12, 13, 14 are It will be about 3: 3: 7: 7.
  • the state of fluctuation of the sampling values W 1 to W 4 of the load signals s 1 to s 4 in a period between time T 1 and time T 2 is schematically shown as a graph of FIG. 9C.
  • the sampling value W 1 of the load signal s 1 from the load detector 11 the magnitude relationship of the sampling value W 3 of the load signal s 3 from the load detector 13 is not inverted (changed)
  • a sampling value W 2 of the load signal s 2 from the load detector 12 can be read also the magnitude relation of the sampled values W 4 of the load signal s 4 from the load detector 14 is not inverted (changed).
  • the end sitting determination unit 33 predicts the situation in which the subject S tries to reach the end sitting state based on the load signals s 1 to s 4 from the load detectors 11 to 14, and then the subject S actually enters the end sitting state. It is determined whether or not it has been reached. Specifically, this determination is performed as follows.
  • the end sitting position determination unit 33 receives the determination result, and sets a flag of “body movement presence”. . Further, when the body position determination unit 32 determines that the subject S is approaching the bed end in the body position determination step S3, the determination result is received, and the "bed end" flag is set.
  • the end sitting determination unit 33 After predicting the situation in which the subject S is about to reach the end sitting position, the end sitting determination unit 33 confirms whether the “body movement present” flag and the “bed end” flag are set. Then, when both the "body motion presence” flag and the “bed end” flag are set or when the flag is set, it is determined that the subject S has reached the end sitting position.
  • the notification unit 5 notifies the nurse, the care worker, etc. who is the user of the on-floor state monitoring system 100 of the prediction and the result of the determination in the sitting position determination unit 33.
  • the notification by the notification unit 5 can be performed in various modes including visual notification using the monitor 51 and / or auditory notification using the speaker 52.
  • visual notification using the monitor 51
  • auditory notification using the speaker 52.
  • the speaker 52 may emit some notification sound.
  • the notification performed when it is determined that the subject S has reached the end sitting position may be configured to give an impression of a higher degree of urgency than the notification performed when predicting the situation in which the subject S tries to reach the end sitting position.
  • the former icon uses red and the latter icon uses yellow.
  • a nurse, a caregiver, etc. can go to the bed BD in response to the notification by the notification unit 5. Then, the status of the subject S who has reached the end sitting position (ie, a hospitalized patient, a resident of a nursing home, etc.) can be confirmed, and if necessary, the user can assist in rising and moving to a wheelchair.
  • the end sitting position ie, a hospitalized patient, a resident of a nursing home, etc.
  • the state of the actual posture change of the subject S in this example was as follows. (1) Time 0 s to time 3.0 s: Supine in the center of the bed BD in the X-axis direction with the body axis slightly inclined clockwise with respect to the Y-axis. (2) Time 3.0 s: Start moving toward the sitting position. (3) Time 4.5 s to about 5.0 s: The second bed end Be2 reaches the end sitting position. (4) Time 6.3s: Stand up and get out of bed.
  • the state of the fluctuation of the load signals s 1 to s 4 from the load detectors 11 to 14 in the period in which the subject S performs the above-described movement is as shown in the graph of FIG. 10A.
  • the signal is blurred as the on-floor state monitoring system 100 is activated, and is invalid as data.
  • the load signals s 1 to s 4 were all stable in the period from 1.5 s to 3.0 s when the subject S was lying on the center of the bed BD Can read. Also, during this period, the load signals s 3 and s 4 from the load detectors 13 and 14 located on the head side of the subject S are the load signals s and 11 from the load detectors 11 and 12 located on the leg side of the subject S 1, larger or than s 2, since the body axis of the subject S is inclined with respect to the Y axis, also read that is larger than the load signal s 2, s 4 load signal s 1, s 3 .
  • the body movement determination unit 31 determines the presence or absence of body movement of the subject S, and the body position determination unit 32 determines whether the subject S is approaching the bed end.
  • the subject S moves from the supine state to the end sitting state, and only during the period from 3s to 6.3s of leaving the bed It is possible to obtain a determination result of “with motion”.
  • the floor condition monitoring system 100 determines the load signals s 1 to s 4 shown in FIG. 10A, the body movement judging unit 31 and the body position judging unit 32 shown in FIGS. 10B and 10C. Based on the results, the situation in which the subject S tries to reach the end sitting position was predicted at time 3.7 s, and thereafter it was determined that the subject S reached the end sitting position at time 4.7 s. That is, accurate prediction and judgment were performed according to the state of the change of the actual posture of the subject S described above.
  • the subject S is in the end sitting position before the subject S actually reaches the end sitting position. It is possible to predict the situation that will lead to Therefore, according to the occupancy status monitoring system 100 of the present embodiment, it is possible to notify a nurse or a caregiver who is a user of the occupancy status monitoring system 100 at an earlier stage, An officer etc. can assist a hospitalized patient etc. on bed BD more appropriately based on the information concerned. As a result, it is possible to more reliably prevent an accident such as a fall or a fall that may occur when a hospitalized patient leaves the bed.
  • the presence status monitoring system 100 After the presence status monitoring system 100 according to the present embodiment predicts the situation in which the subject S tries to reach the end sitting position based on the load signals s 1 to s 4 from the load detectors 11 to 14, the subject S ends. It is judged whether it has reached the sitting position or not. As described above, since the sitting position determination is performed in consideration of the history of the load fluctuation before the subject S reaches the sitting position, the determination accuracy is high.
  • the presence state monitoring system 100 not only determines the result of the determination as to whether the subject S is approaching the bed end by the body position determination unit 32 and not only the body motion of the subject S by the body movement determination unit 31 It is determined whether the subject S has reached the sitting position, taking into consideration the determination result as to whether or not there has occurred. Since the determination taking into consideration the presence or absence of the body movement is performed in this manner, the subject S actually sleeps without causing body movement near the bed end when the subject S actually reaches the end sitting position. A more accurate determination can be made by distinguishing between the two cases.
  • the occupancy status monitoring system 100 determines the occupancy status of the subject S using the load detectors 11 to 14 disposed below the legs BL 1 to BL 4 of the bed BD. Therefore, it is not necessary to attach the measuring device to the body of the subject S, and the subject S does not feel uncomfortable or uncomfortable.
  • the body movement judging unit 31 arbitrarily selects at least one of the load signals s 1 to s 4 from the load detectors 11 to 14, and selects a standard for the selected load signal. Although deviation ⁇ was calculated, it is not limited to this.
  • the body movement determination unit 31 may calculate the standard deviation ⁇ for all of the load signals s 1 to s 4 , and in this case, for example, the maximum value among the calculated standard deviations ⁇ and the predetermined threshold value ⁇ th The presence or absence of the motion of the subject S may be determined by comparison.
  • the body movement determination unit 31 calculates the standard deviation ⁇ using at least one of the load signals s 1 to s 4 from the A / D conversion unit 2 as it is. However, it is not limited to this.
  • the body movement determination unit 31 may calculate the standard deviation ⁇ after downsampling is performed on at least one of the load signals s 1 to s 4 .
  • the body motion judging unit 31 performs a moving average process of, for example, 15 seconds for at least one of the load signals s 1 to s 4 to block the DC component, and The standard deviation ⁇ may be determined using the processed signal.
  • the body movement determination unit 31 may perform both the downsampling and the moving average processing, and determine the standard deviation ⁇ using the processed signal.
  • the body movement determination unit 31 may determine the presence or absence of body movement without calculating the standard deviation ⁇ .
  • the body movement determination unit 31 uses the load signals s 1 to s 4 to calculate the position of the gravity center G of the subject S and the gravity center locus GT that is a temporal change thereof, and the gravity center G is within a predetermined period. When moving beyond a predetermined distance, it may be determined that the subject S has moved.
  • the body position determination unit 32 substitutes the equation 1, and the load signals s 1 and s from the load detectors 11 and 14 disposed on the first bed end Be1 side. 4 and any of the sampling values W 1, W 4, and either of the load signal s 2, s 3 of the sampling values W 2, W 4 from the load detector 12, 13 disposed in the second bed end portion Be2 side Whether or not the subject S is approaching the bed end may be determined based on the comparison of the absolute value of the difference of and the predetermined threshold value.
  • the value X ′ represented by X ′
  • also increases as the subject S approaches the bed end, so based on the comparison between the value X ′ and the predetermined threshold value X ′ th , It can be determined whether the subject S is approaching the bed end.
  • the body position determination unit 32 determines the subject S based on the distance between the position of the center of gravity G of the subject S and the first and second bed ends Be1 and Be2. It may be determined whether or not the end of the bed is approaching.
  • the end sitting determination unit 33 predicts the situation in which the subject S tries to reach the end sitting state, the first subject Be1 the first bed end Be1, the second bed It may also be predicted at any of the ends Be2 that it is about to reach the end sitting position.
  • the turnover of magnitude relationship between the sampling values W 3 of the load signal s 3 from the load signal s 1 sampling values W 1 and the load detector 13 from the load detector 11 is detected subject S in is predicted trying Italo in Africa position in the first bed end portion Be1, of the load signal s 4 from the load signal s 2 sampling values W 2 and the load detector 14 from the load detector 12
  • the turnover magnitude relationship between the sampling values W 4 is detected predicts that the subject S is going Italo in Africa position in the second bed end portion Be2.
  • the position of the center of gravity G may be taken into consideration.
  • the end sitting determination unit 33 predicts the situation in which the subject S tries to reach the end sitting based on the load signals s 1 to s 4.
  • the end sitting position determination is performed using the determination result of and the determination result of the body position determination unit 32. However, it is not limited to this.
  • the end sitting determination unit 33 determines whether the subject S is about to reach the end sitting position regardless of whether the situation is predicted (whether or not the end sitting position is predicted). It is checked whether the "body motion presence” flag is set based on the determination result and whether the "bed end” flag is set based on the determination result of the body position determination unit 32, and both flags are set. In this case, it may be determined that the subject S has reached the end sitting position.
  • the end sitting determination unit 33 is configured to be able to perform both the end sitting prediction and the end sitting determination.
  • the present invention is not limited to this, and the end sitting determination unit 33 may be configured to be able to perform either the end sitting prediction or the end sitting determination.
  • the load detectors 11 to 14 are not limited to load sensors using beam type load cells, and for example, force sensors can also be used.
  • each of the load detectors 11 to 14 is disposed below the casters C 1 to C 4 attached to the lower ends of the legs BL 1 to BL 4 of the bed BD.
  • Each of the load detectors 11 to 14 may be provided between the four legs of the bed BD and the floor plate of the bed BD, or the upper part if the four legs of the bed BD can be divided up and down. It may be provided between the leg and the lower leg.
  • the load detectors 11 to 14 may be combined integrally or detachably with the bed BD to configure a bed system BDS including the bed BD and the presence condition monitoring system 100 according to the present embodiment (FIG. 11). .
  • a signal amplification unit that amplifies the load signal from the load detection unit 1, and noise from the load signal A filtering unit may be provided.
  • the notification unit 5 prints or outputs information representing the living condition instead of or in addition to the monitor 51, a lamp for displaying the living condition, etc. And a simple visual display means. Also, instead of or in addition to the speaker 52, a vibration generation unit may be provided to perform notification by vibration.

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Abstract

ベッド（ＢＤ）上の被験者の在床状態を監視する在床状態監視システム（１００）は、前記ベッドの四隅に設けられ且つ前記被験者の荷重を検出する４つの荷重検出器（１１、１２、１３、１４）と、前記４つの荷重検出器に含まれ且つ前記ベッドを対角方向に挟んで配置された２つの荷重検出器からの検出値の大小関係の変化に基づいて前記被験者が端座位状態に至ることを予測する端座位判定部（３３）とを備える。

Description

在床状態監視システム
　本発明は、荷重検出器の検出値に基づいてベッド上の被験者の在床状態を監視する在床状態監視システムに関する。
　医療や介護の分野において、荷重検出器を介してベッド上の被験者の荷重を検出し、検出した荷重に基づいて被験者の状態を判定することが提案されている。具体的には例えば、検出した荷重に基づいて在床・離床判定を行うことや、被験者の呼吸数の推定を行うこと等が提案されている。
　特許文献１～３は、ベッド寝床部に掛かる荷重を４つの荷重検出手段により検出し、当該４つの荷重検出手段から出力された荷重値を複数の判定式に当てはめて実行される判定工程に基づいて、被験者の在床位置がベッド寝床部の端部領域にある旨の情報を報知するベッドの在床状況検出方法を開示している。
　また特許文献１～３は、被験者がベッドの端部に腰掛けた端座位であるか否かを判定することも開示している。
特許第４６７６９２４号明細書 特許第４９６５９０４号明細書 特許第５０８６９９６号明細書
　下半身の不自由な入院患者や介護施設の入所者などは、端座位に至った後、ベッドから離床する際に、転倒、転落などの事故を起こすことがある。そのため、端座位の発生を検知して、これを看護師や介護士等に報知することのできるシステムが望まれている。
　本発明は、ベッド上の被験者が端座位に至ろうとする状況をより早い時点で予測することのできる在床状態監視システムを提供することを第１の目的とする。
　本発明は、ベッド上の被験者が端座位に至ったことを、より高い精度で判定することのできる在床状態監視システムを提供することを第２の目的とする。
　本発明の第１の態様に従えば、
　ベッド上の被験者の在床状態を監視する在床状態監視システムであって、
　前記ベッドの四隅に設けられ且つ前記被験者の荷重を検出する４つの荷重検出器と、
　前記４つの荷重検出器に含まれ且つ前記ベッドを対角方向に挟んで配置された２つの荷重検出器からの検出値の大小関係の変化に基づいて前記被験者が端座位状態に至ることを予測する端座位判定部とを備える在床状態監視システムが提供される。
　第１の態様の在床状態監視システムにおいて、前記端座位判定部は、前記ベッドを対角方向に挟んで配置された前記２つの荷重検出器からの検出値の大小関係の反転に基づいて前記被験者が端座位状態に至ることを予測してもよい。
　第１の態様の在床状態監視システムは、前記４つの荷重検出器に含まれる少なくとも１つの荷重検出器の検出値に基づいて前記被験者の体動の有無を判定する体動判定部を更に備えても良く、前記４つの荷重検出器に含まれ且つ前記ベッドの幅方向一方側に設けられた少なくとも１つの荷重検出器の検出値と、前記４つの荷重検出器に含まれ且つ前記ベッドの幅方向他方側に設けられた少なくとも１つの荷重検出器の検出値とに基づいて前記被験者の前記ベッドの幅方向における位置を判定する体位置判定部を更に備えてもよい。第１の態様の在床状態監視システムにおいて、前記端座位判定部は、前記体動判定部の判定結果と前記体位置判定部の判定結果とに基づいて前記被験者が端座位状態であるか否かを判定してもよい。
　第１の態様の在床状態監視システムにおいて、前記端座位判定部は、前記被験者が端座位状態に至ると予測した場合に、前記体動判定部の判定結果と前記体位置判定部の判定結果とに基づいて前記被験者が端座位状態であるか否かを判定してもよい。
　本発明の第２の態様に従えば、
　ベッド上の被験者の在床状態を監視する在床状態監視システムであって、
　前記ベッドの四隅に設けられ且つ前記被験者の荷重を検出する４つの荷重検出器と、
　前記４つの荷重検出器に含まれる少なくとも１つの荷重検出器の検出値に基づいて前記被験者の体動の有無を判定する体動判定部と、
　前記４つの荷重検出器に含まれ且つ前記ベッドの幅方向一方側に設けられた少なくとも１つの荷重検出器の検出値と、前記４つの荷重検出器に含まれ且つ前記ベッドの幅方向他方側に設けられた少なくとも１つの荷重検出器の検出値とに基づいて前記被験者の前記ベッドの幅方向における位置を判定する体位置判定部と、
　前記体動判定部の判定結果と前記体位置判定部の判定結果とに基づいて前記被験者が端座位状態であるか否かを判定する端座位判定部とを備える在床状態監視システムが提供される。
　第１の態様及び第２の態様の在床状態監視システムは、前記端座位判定部の判定結果に基づいて報知を行う報知部を更に備えてもよい。
　本発明の第３の態様に従えば、
　ベッドと、
　第１の態様及び第２の態様のいずれかの在床状態監視システムとを備えるベッドシステムが提供される。
　本発明の在床状態監視システムによれば、べッド上の被験者が端座位に至ろうとする状況を、より早い時点で予測することができる。
　本発明の在床状態監視システムによれば、ベッド上の被験者が端座位に至ったことを、より高い精度で判定することができる。
図１は、本発明の実施形態に係る在床状態監視システムの構成を示すブロック図である。 図２は、荷重検出器のベッドに対する配置を示す説明図である。 図３は、在床状態監視システムを用いた在床状態の監視方法を示すフローチャートである。 図４は、荷重検出器により検出された荷重値の一例を概略的に示すグラフである。 図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）は、被験者の端座位予測に用いられる原理を説明するための図であり、被験者がベッド中央で仰臥した状態から端座位状態に至るまでの期間における、４つの荷重検出器の検出信号の変動の様子を示す。 図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）は、被験者の端座位予測に用いられる原理を説明するための図であり、被験者がベッド中央から幅方向一方側にずれた位置で仰臥した状態から、ベッドの幅方向他方側で端座位状態に至るまでの期間における、４つの荷重検出器の検出信号の変動の様子を示す。 図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）は、被験者の端座位予測に用いられる原理を説明するための図であり、被験者がベッド中央から幅方向一方側にずれた位置で仰臥した状態から、当該一方側で端座位状態に至るまでの期間における、４つの荷重検出器の検出信号の変動の様子を示す。 図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）は、被験者の端座位予測に用いられる原理を説明するための図であり、被験者がベッド中央で仰臥した状態から、ベッド中央で上半身を起こした状態に至るまでの期間における、４つの荷重検出器の検出信号の変動の様子を示す。 図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）は、被験者の端座位予測に用いられる原理を説明するための図であり、被験者がベッド中央で仰臥した状態から寝返りを打ち、ベッド中央から幅方向一方側にずれた位置で伏臥した状態に至るまでの期間における、４つの荷重検出器の検出信号の変動の様子を示す。 図１０（ａ）は本実施形態の在床状態監視システムを用いて行った端座位予測、及び端座位判定に用いた荷重信号ｓ１～ｓ４の一例である。図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）は、図１０（ａ）の荷重信号が得られた期間における、体動判定部の判定結果及び体位置判定部の判定結果を示す。 図１１は、変形例に係るベッドシステムの全体構成を示すブロック図である。
＜実施形態＞  
　本発明の実施形態の在床状態監視システム１００（図１）について、これをベッドＢＤ（図２）と共に使用して、ベッドＢＤ上の被験者Ｓの在床状態を監視する場合を例として説明する。
　以下の説明においては、直方形のベッドＢＤ（図２）の中心を中心Ｏとして、中心Ｏを通りベッドＢＤの短手（幅方向）に延びる軸をベッドＢＤのＸ軸とし、中心Ｏを通りベッドＢＤの長手（長さ方向、上下方向）に延びる軸をベッドＢＤのＹ軸とする。ベッドＢＤの平面視において、ベッドＢＤの中心Ｏの右側をＸ軸の正側、左側をＸ軸の負側とし、ベッドＢＤの中心Ｏの上側をＹ軸の正側、下側をＹ軸の負側とする。被験者ＳがベッドＢＤ上に横たわる場合は、一般にＹ軸に沿って横たわり、Ｙ軸方向の正側に頭部を置き、負側に脚部を置く。
　図１に示す通り、本実施形態の在床状態監視システム１００は、荷重検出部１、制御部３、記憶部４、報知部５を主に有する。荷重検出部１と制御部３とは、Ａ／Ｄ変換部２を介して接続されている。制御部３には更に入力部６が接続されている。
　荷重検出部１は、４つの荷重検出器１１、１２、１３、１４を備える。荷重検出器１１、１２、１３、１４のそれぞれは、例えばビーム形のロードセルを用いて荷重を検出する荷重検出器である。このような荷重検出器は例えば、特許第４８２９０２０号や特許第４００２９０５号に記載されている。荷重検出器１１、１２、１３、１４はそれぞれ、配線又は無線によりＡ／Ｄ変換部２に接続されている。
　図２に示す通り、荷重検出部１の４つの荷重検出器１１～１４は、被験者Ｓが使用するベッドＢＤの四隅の脚ＢＬ１、ＢＬ２、ＢＬ３、ＢＬ４の下端部に取り付けられたキャスターＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の下にそれぞれ配置される。
　Ａ／Ｄ変換部２は、荷重検出部１からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を備え、荷重検出部１と制御部３にそれぞれ配線又は無線で接続されている。
　制御部３は、専用又は汎用のコンピュータであり、内部に体動判定部３１、体位置判定部３２、及び端座位判定部３３が構築されている。
　記憶部４は、在床状態監視システム１００において使用されるデータを記憶する記憶装置であり、例えばハードディスク（磁気ディスク）を用いることができる。報知部５は、制御部３からの出力に基づいて所定の報知を行う部分であり、画像（映像）による報知を行う液晶モニター等のモニター５１と、音声による報知を行うスピーカー５２とを含む。
　入力部６は、制御部３に対して所定の入力を行うためのインターフェイスであり、キーボード及びマウスにし得る。
　このような在床状態監視システム１００を使用して、ベッド上の被験者の在床状態を監視する動作について説明する。ここで、被験者の在床状態の監視とは、具体的には例えば、被験者が端座位状態に至ること（至ろうとする状況）の予測、及び／又は被験者が端座位状態に至ったか否かの判定である。なお、本明細書及び本発明において「端座位状態」とは、被験者がベッドの幅方向の端部に座った状態を意味する。被験者の足がベッドの下の床面に接触している状態及び接触していない状態のいずれも、端座位状態に含まれる。
　在床状態監視システム１００を使用した被験者の在床状態の監視は、図３のフローチャートに示す通り、被験者の荷重を検出する荷重検出工程Ｓ１と、検出した荷重に基づいて被験者の体動の有無を判定する体動判定工程Ｓ２と、検出した荷重に基づいて被験者がベッドの端部に近づいているか否かを判定する体位置判定工程Ｓ３と、荷重検出工程Ｓ１において検出された被験者の荷重、体動判定工程Ｓ２において判定された被験者の体動の有無、体位置判定工程Ｓ３において判定された被験者がベッドの端部に近づいているか否かの判定結果の少なくとも一つに基づいて、被験者が端座位状態に至ることを予測し、及び／又は被験者が端座位状態に至ったか否かを判定する端座位判定工程Ｓ４と、端座位判定工程Ｓ４の判定結果に基づいて所定の報知を行う報知工程Ｓ５とを含む。
［荷重検出工程］
　荷重検出工程Ｓ１では、荷重検出器１１、１２、１３、１４を用いてベッドＢＤ上の被験者Ｓの荷重を検出する。ベッドＢＤ上の被験者Ｓの荷重は、ベッドＢＤの四隅の脚ＢＬ１～ＢＬ４の下に配置された荷重検出器１１～１４に分散して付与され、これらによって分散して検出される。
　荷重検出器１１～１４はそれぞれ、荷重（荷重変化）を検出してアナログ信号としてＡ／Ｄ変換部２に出力する。Ａ／Ｄ変換部２は、サンプリング周期を例えば５ミリ秒として、アナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号（以下「荷重信号」）として制御部３に出力する。以下では、荷重検出器１１、１２、１３、１４から出力されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換部２においてデジタル変換して得られる荷重信号を、それぞれ荷重信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４と呼ぶ。
［体動判定工程］
　体動判定工程Ｓ２では、体動判定部３１が、荷重信号ｓ１～ｓ４の少なくとも１つを用いて、被験者Ｓに体動が生じているか否かを判定する。
　ここで「体動」とは、被験者の頭部、胴部（体幹）、四肢の移動を意味する。呼吸や心拍等に伴う臓器、血管等の移動は体動には含まれない。体動は、一例として、被験者Ｓの胴部（体幹）の移動を伴う大きな体動と、被験者の四肢や頭部の移動のみを伴う小さな体動とに分類し得る。大きな体動の一例は、寝返りや起き上がり等であり、小さな体動の一例は、睡眠中の手足や頭部の移動等である。
　体動判定部３１は、次の原理に基づいて、被験者Ｓに体動が生じているか否かの判定を行う。
　図４に、時刻ｔ０、ｔ１、ｔ２を含む所定期間に得られた、荷重検出器１１からの荷重信号ｓ１の概略的な波形を示す。
　図４に示す波形が得られた所定期間のうち、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間（期間Ｐ１）においては、被験者Ｓに体動は生じていなかった。そのため、この期間の荷重信号ｓ１は、被験者Ｓの呼吸及び心拍に応じた被験者の臓器や血管の移動を反映してわずかに振動するのみであり、その変動量は小さい。換言すると、被験者Ｓに体動が生じていない期間Ｐ１においては、荷重信号ｓ１のサンプリング値のばらつきは小さい。
　一方で、図４に示す波形が得られた所定期間のうち、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間（期間Ｐ２）においては、被験者Ｓに体動が生じていた。具体的には、被験者Ｓは右腕を動かしていた。そのため、この期間の荷重信号ｓ１は、被験者Ｓの右腕の移動を反映して大きく変動している。換言すると、被験者Ｓに体動が生じている期間Ｐ２においては、荷重信号ｓ１のサンプリング値のばらつきは大きい。
　このように、荷重検出器１１からの荷重信号ｓ１のサンプリング値のばらつきは、被験者Ｓに体動が生じていない期間において小さくなり、被験者Ｓに体動が生じている期間において大きくなる。荷重検出器１２、１３、１４からの荷重信号ｓ２、ｓ３、ｓ４についても同様である。
　そのため、体動判定部３１は、荷重検出器１１～１４からの荷重信号ｓ１～ｓ４の少なくとも１つについて、所定期間（一例として５秒間）に含まれるサンプリング値のばらつきの大きさを表わす標準偏差σを算出し、算出した標準偏差σと所定の閾値σｔｈとの比較に基づいて、被験者Ｓに体動が生じているか否かを判定する。
　具体的には例えば、所定期間について算出した標準偏差σの値が所定の閾値σｔｈよりも小さければ、当該期間においては被験者Ｓに体動は生じていないと判定する。一方で、所定のサンプリング期間について算出した標準偏差σの値が所定の閾値σｔｈよりも大きければ、当該期間において被験者Ｓに体動が生じていると判定する。なお、標準偏差σに代えて、分散σ２を所定の閾値σ２ ｔｈと比較して、被験者Ｓの体動の有無を判定してもよい。
［体位置判定工程］
　体位置判定工程Ｓ３では、体位置判定部３２が、荷重検出器１１～１４からの荷重信号ｓ１～ｓ４に基づいて、被験者Ｓの体位置がベッドＢＤの幅方向（Ｘ軸方向）の端部に近づいているか否かを判定する。
　以下においては、ベッドＢＤのＸ軸方向正側の端部を第１ベッド端部Ｂｅ１と呼び、ベッドＢＤのＸ軸方向負側の端部を第２ベッド端部Ｂｅ２と呼ぶ（図２）。また、第１ベッド端部Ｂｅ１、第２ベッド端部Ｂｅ２を総称して、ベッド端部と呼ぶ。
　体位置判定部３２は、荷重検出器１１、１２、１３、１４からの荷重信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４の各サンプリング時刻におけるサンプリング値をＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４として、次の式１を用いて値Ｘを求める。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　そして、求めた値Ｘを用いて、次の原理により、被験者Ｓがベッド端部に近づいているか否かを判定する。
　本実施形態の在床状態監視システム１００が備える荷重検出器１１～１４のうち、荷重検出器１１、１４は第１ベッド端部Ｂｅ１に設けられた脚ＢＬ１、ＢＬ４の下に設置されており、荷重検出器１２、１３は第２ベッド端部Ｂｅ２に設けられた脚ＢＬ２、ＢＬ３の下に設置されている。
　被験者ＳがベッドＢＤの中心Ｏの近傍に位置する場合には、被験者Ｓの荷重は第１ベッド端部Ｂｅ１側と第２ベッド端部Ｂｅ２側とに均等に付与されるため、荷重検出器１１、１４からの荷重信号ｓ１、ｓ４のサンプリング値Ｗ１、Ｗ４の和（Ｗ１＋Ｗ４）と、荷重検出器１２、１３からの荷重信号ｓ２、ｓ３のサンプリング値Ｗ２、Ｗ３の和（Ｗ２＋Ｗ３）とは略等しくなり、式１により求められる値Ｘは、ほぼ０に等しくなる。
　一方で、被験者Ｓが第１ベッド端部Ｂｅ１に近づくに従って荷重検出器１１、１４からの荷重信号ｓ１、ｓ４のサンプリング値Ｗ１、Ｗ４は次第に大きくなり、且つ荷重検出器１２、１３からの荷重信号ｓ２、ｓ３のサンプリング値Ｗ２、Ｗ３は次第に小さくなる。この時、式１により求められる値Ｘは次第に大きくなる。同様に、被験者Ｓが第２ベッド端部Ｂｅ２に近づくに従って荷重検出器１２、１３からの荷重信号ｓ２、ｓ３のサンプリング値Ｗ２、Ｗ３は大きくなり、且つ荷重検出器１１、１４からの荷重信号ｓ１、ｓ４のサンプリング値Ｗ１、Ｗ４は次第に小さくなる。この時も、式１により求められる値Ｘは次第に大きくなる。
　体位置判定部３２は、被験者ＳのベッドＢＤ上でのＸ軸方向の位置と値Ｘとの間のこのような関係に基づき、被験者Ｓがベッド端部に近づいているか否かを判定する。具体的には、式１により求めた値Ｘを所定の閾値Ｘｔｈと比較し、値Ｘが所定の閾値Ｘｔｈを越えた時点で、被験者Ｓがベッド端部に近づいたと判定する。
　所定の閾値Ｘｔｈは適宜設定することができる。被験者がベッド端部に近づいたとの判断をより早い時点で（即ち、被験者Ｓとベッド端部との間の距離が比較的大きい時点で）行うことが望ましい場合には所定の閾値Ｘｔｈを小さめに設定する。反対に、被験者がベッド端部に近づいたとの判断をより遅い時点で（即ち、被験者Ｓとベッド端部との間の距離が比較的小さくなった時点で）行うことが望ましい場合には所定の閾値Ｘｔｈを大きめに設定する。
　なお、剛体は３点支持が最も安定的であるため、ベッドＢＤも３点支持気味の状態（即ち、ベッドＢＤが四隅の脚ＢＬ１～ＢＬ４によって均等に支持されるのではなく、これらの内の３つによる支持の分担量が増え、残る１つによる支持の分担量が減った状態）となる場合がある。この時、ベッドＢＤ及びその上の被験者Ｓの荷重は四隅の脚ＢＬ１～ＢＬ４の下の荷重検出器１１～１４の内の３つに対しては多めに付与され、残る１つに対しては少なめに付与される。本実施形態の体位置判定部３２は、荷重検出器１１～１４からの荷重信号ｓ１～ｓ４のサンプリング値Ｗ１～Ｗ４を総合的に用いる式１により被験者Ｓの体位置を判定しているため、ベッドＢＤが３点支持気味の状態に至った場合でも、３点支持気味の状態が発生することによりサンプリング値Ｗ１～Ｗ４の値に生じ得る誤差をある程度相殺し、判定精度の低下を抑制することができる。
［端座位判定工程］
　端座位判定工程Ｓ４においては、まず、端座位判定部３３が、荷重検出器１１～１４からの荷重信号ｓ１～ｓ４に基づいて、被験者Ｓが端座位状態に至ろうとする状況を予測する。そして、被験者Ｓが端座位状態に至ろうとする状況を予測した後に、端座位判定部３３が、体動判定工程Ｓ２における判定結果と体位置判定工程Ｓ３における判定結果とに基づいて、被験者Ｓが実際に端座位状態に至ったか否かの判定を行う。
　端座位判定部３３は、被験者Ｓが端座位状態に至ろうとする状況を、次の原理に基づいて予測する。
　本発明の発明者は、被験者Ｓが端座位状態に至ることをより早い段階で検知すべく、ベッドＢＤ上での被験者Ｓの移動の様子と、被験者Ｓの移動に応じた荷重検出器１１～１４からの荷重信号ｓ１～ｓ４の変動の様子との関係について研究を重ねた。そして、被験者ＳがベッドＢＤ上に横たわった状態（仰臥、横臥、又は伏臥した状態）からベッド端部に座った端座位状態へと移動する過程においては、ベッドＢＤを対角方向に挟んで配置された一対の荷重検出器（ベッドＢＤの対角位置に配置された一対の荷重検出器）の間で、荷重信号のサンプリング値の大小関係が極めて高い確率で反転することを見出した。
　端座位判定部３３は、本発明の発明者のこの知見に基づき、荷重検出器１１からの荷重信号ｓ１のサンプリング値Ｗ１と荷重検出器１３からの荷重信号ｓ３のサンプリング値Ｗ３との大小関係、又は荷重検出器１２からの荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２と荷重検出器１４からの荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４との大小関係が反転したことに基づいて、被験者Ｓが端座位状態に至ろうとしている状況を予測する。
　被験者ＳがベッドＢＤ上に横たわった状態からベッド端部に座った端座位状態へと移動する過程で、ベッドＢＤを対角方向に挟んで配置された一対の荷重検出器の間で、荷重信号のサンプリング値の大小関係が反転することを、いくつかの具体例を挙げて示す。
（１）具体例１
　図５（ａ）に示すように、被験者Ｓが、時刻Ｔ１に、ベッドＢＤのＸ軸方向略中央に、体軸をＹ軸方向に一致させて仰臥している場合、ベッドＢＤの四隅に設けられた荷重検出器１１、１２、１３、１４には、被験者Ｓの荷重が約３：３：７：７の比率で付与される。したがって、荷重検出器１１、１２、１３、１４からの荷重信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４のサンプリング値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の大きさも約３：３：７：７となる。被験者Ｓの脚側に設置された荷重検出器１１、１２に付与される荷重の割合よりも被験者Ｓの頭側に設置された荷重検出器１３、１４に付与される荷重の割合が大きいのは、人間の上半身と下半身の重さの比率が約７：３であることによる。
　図５（ｂ）に示すように、被験者Ｓが、時刻Ｔ２に、ベッドＢＤの第２ベッド端部Ｂｅ２のＹ軸方向略中央に端座している場合、被験者Ｓの荷重は大部分が第２ベッド端部Ｂｅ２側の荷重検出器１２、１３に付与される。ここでは例えば、ベッドＢＤの四隅に設けられた荷重検出器１１、１２、１３、１４に、被験者Ｓの荷重が、約１：９：９：１の比率で付与されるものとする。この場合、荷重検出器１１、１２、１３、１４からの荷重信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４のサンプリング値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の大きさも約１：９：９：１となる。
　ここで、ベッドＢＤのＸ軸方向負側且つＹ軸方向負側に設置された荷重検出器１２からの荷重信号ｓ２と、ベッドＢＤのＸ軸方向正側且つＹ軸方向正側（即ち、荷重検出器１２の対角位置）に設置された荷重検出器１４からの荷重信号ｓ４に着目する。
　被験者Ｓがベッド中央で仰臥している時刻Ｔ１においては、被験者Ｓの脚側に設置された荷重検出器１２には被験者Ｓの荷重の約３／２０が付与されており、被験者Ｓの頭側に設置された荷重検出器１４には被験者Ｓの荷重の約７／２０が付与されている。すなわち、被験者Ｓがベッド中央で仰臥している時刻Ｔ１においては、被験者Ｓの脚側に設置された荷重検出器１２よりも、被験者Ｓの頭側に設置された荷重検出器１４により多くの荷重が付与されており、荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４は、荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２よりも大きい（図５（ｃ））。
　一方で、被験者Ｓが第２ベッド端部Ｂｅ２に端座している時刻Ｔ２においては、被験者Ｓが存在する第２ベッド端部Ｂｅ２に設置された荷重検出器１２には被験者Ｓの荷重の約９／２０が付与されており、被験者Ｓが存在していない第１ベッド端部Ｂｅ１側に設置された荷重検出器１４には被験者Ｓの荷重の約１／２０が付与されている。すなわち、被験者Ｓが第２ベッド端部Ｂｅ２に端座している時刻Ｔ２においては、被験者Ｓの存在しない第１ベッド端部Ｂｅ１側に設置された荷重検出器１４よりも、被験者Ｓの存在する第２ベッド端部Ｂｅ２側に設置された荷重検出器１２により多くの荷重が付与されており、荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２は、荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４よりも大きい（図５（ｃ））。
　このように、被験者Ｓがベッド中央で仰臥した状態から、第２ベッド端部Ｂｅ２に端座した状態に移動する過程においては、荷重検出器１２の荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２と、荷重検出器１４の荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４の大小関係が反転する。
　被験者Ｓがベッド中央に仰臥している時刻Ｔ１と、被験者が第２ベッド端部Ｂｅ２で端座している時刻Ｔ２との間の期間における、荷重信号ｓ１～ｓ４のサンプリング値Ｗ１～Ｗ４の変動の様子を概略的に示すと、図５（ｃ）のグラフのようになる。このグラフからも、荷重検出器１２の荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２と、荷重検出器１４の荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４の大小関係が、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間の期間の、被験者Ｓが端座位状態となる直前の時点において反転していることが読み取れる。また、サンプリング値の大小関係の反転は、荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２と荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４との間でのみ生じており、その他のサンプリング値の間では生じていないことが読み取れる。
　なお、時刻Ｔ２において被験者Ｓが端座する位置がベッドＢＤの第１端部Ｂｅ１である場合にも同様に、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間において、荷重信号ｓ１のサンプリング値Ｗ１と荷重信号ｓ３のサンプリング値Ｗ３との間でサンプリング値の大小関係の反転が生じることが理解されるであろう。
（２）具体例２
　図６（ａ）に示すように、被験者Ｓが、時刻Ｔ１に、ベッドＢＤのＸ軸方向略中央の第１ベッド端部Ｂｅ１側に、体軸をＹ軸方向に一致させて仰臥している場合を考える。この場合は、被験者ＳがベッドＢＤのＸ軸方向略中央に体軸をＹ軸方向に一致させて仰臥している場合（図５（ａ））に比較して、より多くの荷重が、第１ベッド端部Ｂｅ１側に設置された荷重検出器１１、１４に付与される。ここでは例えば、被験者Ｓの荷重が、荷重検出器１１、１２、１３、１４に、約４：２：６：８の比率で付与されるものとする。この場合、荷重信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４のサンプリング値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の大きさも約４：２：６：８となる。
　図６（ｂ）に示すように、被験者Ｓが、時刻Ｔ２に、ベッドＢＤの第２ベッド端部Ｂｅ２のＹ軸方向略中央に端座している場合には、上記の具体例１において述べた通り、荷重検出器１１、１２、１３、１４からの荷重信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４のサンプリング値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の大きさは約１：９：９：１となる。
　被験者Ｓがベッド中央の第１ベッド端部Ｂｅ１側で仰臥している時刻Ｔ１においては、被験者Ｓの脚側に設置された荷重検出器１２には被験者の荷重の２／２０が付与されており、被験者Ｓの頭側に設置された荷重検出器１４には被験者の荷重の８／２０が付与されている。即ち、荷重検出器１４からの荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４は、荷重検出器１２からの荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２よりも大きい（図６（ｃ））。
　一方で、被験者Ｓが第２ベッド端部Ｂｅ２に端座している時刻Ｔ２においては、被験者Ｓの存在しない第１ベッド端部Ｂｅ１側に設置された荷重検出器１４には被験者Ｓの荷重の１／２０が付与されており、被験者Ｓの存在する第２ベッド端部Ｂｅ２側に設置された荷重検出器１２には被験者の荷重の９／２０が付与されている。即ち、荷重検出器１２からの荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２は、荷重検出器１４からの荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４よりも大きい（図６（ｃ））。
　このように、被験者Ｓがベッド中央の第１ベッド端部Ｂｅ１側で仰臥した状態から、第２ベッド端部Ｂｅ２に端座した状態に移動する過程においても、荷重検出器１２からの荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２と、荷重検出器１４からの荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４の大小関係が反転する。
　時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間の期間における、荷重信号ｓ１～ｓ４のサンプリング値Ｗ１～Ｗ４の変動の様子を概略的に示すと、図６（ｃ）のグラフのようになる。このグラフからも、荷重検出器１２の荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２と、荷重検出器１４の荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４の大小関係が、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間の期間の、被験者Ｓが端座位状態となる直前の時点において反転していることが読み取れる。
（３）具体例３
　図７（ａ）に示すように、被験者Ｓが、時刻Ｔ１に、ベッドＢＤのＸ軸方向略中央の第２ベッド端部Ｂｅ２側に、体軸をＹ軸方向に一致させて仰臥している場合を考える。この場合は、被験者ＳがベッドＢＤのＸ軸方向略中央に体軸をＹ軸方向に一致させて仰臥している場合（図５（ａ））に比較して、より多くの荷重が、第２ベッド端部Ｂｅ２側に設置された荷重検出器１２、１３に付与される。ここでは例えば、被験者Ｓの荷重が、荷重検出器１１、１２、１３、１４に、約２：４：８：６の比率で付与されるものとする。この場合、荷重信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４のサンプリング値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の大きさも約２：４：８：６となる。
　図７（ｂ）に示すように、被験者Ｓが、時刻Ｔ２に、ベッドＢＤの第２ベッド端部Ｂｅ２のＹ軸方向略中央に腰掛けている場合には、上記の具体例１において述べた通り、荷重検出器１１、１２、１３、１４からの荷重信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４のサンプリング値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の大きさは約１：９：９：１となる。
　被験者Ｓがベッド中央の第２ベッド端部Ｂｅ２側で仰臥している時刻Ｔ１においては、被験者Ｓの脚側に設置された荷重検出器１２には被験者の荷重の４／２０が付与されており、被験者Ｓの頭側に設置された荷重検出器１４には被験者の荷重の６／２０が付与されている。即ち、荷重検出器１４からの荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４は、荷重検出器１２からの荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２よりも大きい（図７（ｃ））。
　一方で、被験者Ｓが第２ベッド端部Ｂｅ２に端座している時刻Ｔ２においては、被験者Ｓの存在しない第１ベッド端部Ｂｅ１側に設置された荷重検出器１４には被験者Ｓの荷重の１／２０が付与されており、被験者Ｓの存在する第２ベッド端部Ｂｅ２側に設置された荷重検出器１２には被験者の荷重の９／２０が付与されている。即ち、荷重検出器１２からの荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２は、荷重検出器１４からの荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４よりも大きい（図７（ｃ））。
　このように、被験者Ｓがベッド中央の第２ベッド端部Ｂｅ２側で仰臥した状態から、第２ベッド端部Ｂｅ２に端座した状態に移動する過程においても、荷重検出器１２の荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２と、荷重検出器１４の荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４の大小関係が反転する。
　時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間の期間における、荷重信号ｓ１～ｓ４のサンプリング値Ｗ１～Ｗ４の変動の様子を概略的に示すと、図７（ｃ）のグラフのようになる。このグラフからも、荷重検出器１２の荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２と、荷重検出器１４の荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４の大小関係が、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間の期間の、被験者Ｓが端座位状態となる直前の時点において反転していることが読み取れる。また、サンプリング値の大小関係の反転は、荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２と荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４との間でのみ生じており、その他のサンプリング値の間では生じていないことが読み取れる。
　具体例１～３において例示した場合の他も、被験者ＳがベッドＢＤ上に横たわった状態（仰臥、横臥、又は伏臥した状態）からベッド端部に座った端座位状態へと移動する期間内の、被験者Ｓが端座位状態に至る直前の時点で、ベッドＢＤの対角位置に設置された一対の荷重検出器の荷重信号のサンプリング値の大小関係が入れ替わる場合が極めて多い。被験者Ｓが横たわった状態においては被験者の脚側に位置し且つ被験者Ｓが端座した状態においては被験者の存在する側に位置するように設置された第１の荷重検出器のサンプリング値が、被験者が端座位へと移動する期間に大きく増大すること、及び被験者Ｓが横たわった状態においては被験者の頭側に位置し且つ被験者Ｓが端座した状態において被験者の存在しない側に位置するように設置された（即ち、第１の荷重検出器に対して、ベッドＢＤの対角位置に設置された）第２の荷重検出器のサンプリング値が、被験者が端座位へと移動する期間に大きく減少することがその理由である。
　また、具体例１～３においては、被験者ＳがベッドＢＤ上に横たわった状態において被験者Ｓの重心はベッドＢＤのＹ軸方向正側に位置しているが、仮に被験者ＳがベッドＢＤ上に横たわった状態において被験者Ｓの重心がＹ軸方向負側に位置している場合には、被験者Ｓがベッド端部Ｂｅ２のＹ軸方向略中央に座った端座位状態へと移動する期間内に、荷重検出器１１の荷重信号ｓ１のサンプリング値Ｗ１と、荷重検出器１３の荷重信号ｓ３のサンプリング値Ｗ３の大小関係が反転する。
　なお、本実施形態の在床状態監視システム１００の端座位判定部３３は、ベッドＢＤを対角方向に挟んで配置された一対の荷重検出器（ベッドＢＤの対角位置に配置された一対の荷重検出器）の間で、荷重信号のサンプリング値が一致した時点で被験者Ｓが端座位状態に至ることを予測しても良い。本明細書及び本発明においては、「２つの荷重検出器からの検出値（信号値、サンプリング値）の大小関係の変化に基づいて被験者が端座位状態に至ることを予測する」とは、２つの荷重検出器からの検出値の反転に基づく端座位状態の予測と、２つの荷重検出器からの検出値の一致に基づく端座位状態の予測の両方を含むものとする。
　また、図５（ｃ）、図６（ｃ）、図７（ｃ）に示すような荷重信号ｓ２と荷重信号ｓ４との大小関係の一致及び反転は、例えば、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間の所定の時刻Ｔにおける荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２と、時刻Ｔにおける荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４との間の標準偏差が、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２に向かうにしたがって小さくなり、その後再び大きくなる現象として捉えることもできる。このように、２つの荷重検出器からの検出値の一致及び反転を、例えば両検出値の間の標準偏差の変化といった異なる観点で捉え、これに基づき端座位予測を行う場合も、本発明に記載された「２つの荷重検出器からの検出値（信号値、サンプリング値）の大小関係の変化に基づいて被験者が端座位状態に至ることを予測する」に含まれる。
　次に、被験者ＳがベッドＢＤ上に横たわった状態からベッドの幅方向に移動することなく起き上がり、上半身を起こした状態へと移動する過程、及び被験者ＳがベッドＢＤ上で寝返りを打つ過程においては、具体例１～３で示したような、サンプリング値の大小関係の反転が生じないことを、比較例１、２を挙げて示す。
（４）比較例１（起き上がり）
　図８（ａ）に示すように、被験者Ｓが、時刻Ｔ１に、ベッドＢＤのＸ軸方向略中央に、体軸をＹ軸方向に一致させて仰臥している場合には、上記の具体例１において述べた通り、荷重検出器１１、１２、１３、１４からの荷重信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４のサンプリング値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の大きさは約３：３：７：７となる。
　図８（ａ）に示す被験者Ｓが、上半身を起こし、時刻Ｔ２において、ベッドＢＤのＸ軸方向略中央に上半身を起こした状態で座っている場合（図８（ｂ））を考える。この場合は、被験者Ｓが仰臥している場合（図８（ａ））に比較して、より多くの荷重が、被験者Ｓの脚側に設置された荷重検出器１１、１２に付与される。ここでは例えば、被験者Ｓの荷重が、荷重検出器１１、１２、１３、１４に、約４：４：６：６の比率で付与されるものとする。この場合、荷重信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４のサンプリング値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の大きさも約４：４：６：６となる。
　被験者ＳがベッドＢＤのＸ軸方向略中央で仰臥している時刻Ｔ１においては、被験者Ｓの脚側に設置された荷重検出器１１、１２には被験者の荷重の３／２０が付与されており、被験者Ｓの頭側に設置された荷重検出器１３、１４には被験者の荷重の７／２０が付与されている。被験者ＳがベッドＢＤのＸ軸方向略中央に上半身を起こして座っている時刻Ｔ２においては、被験者Ｓの脚側に設置された荷重検出器１１、１２には被験者の荷重の４／２０が付与されており、被験者Ｓの頭側に設置された荷重検出器１３、１４には被験者の荷重の６／２０が付与されている。このように、比較例１においては、ベッドＢＤの対角位置に設置された一対の荷重検出器１１、１３の間においても、一対の荷重検出器１２、１４の間においても、サンプリング値の大小関係の反転は生じていない。
　時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間の期間における、荷重信号ｓ１～ｓ４のサンプリング値Ｗ１～Ｗ４の変動の様子を概略的に示すと、図８（ｃ）のグラフのようになる。このグラフからも、荷重検出器１１の荷重信号ｓ１のサンプリング値Ｗ１と、荷重検出器１３の荷重信号ｓ３のサンプリング値Ｗ３の大小関係は反転（変化）しておらず、且つ荷重検出器１２の荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２と、荷重検出器１４の荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４の大小関係も反転（変化）していないことが読み取れる。
（５）比較例２（寝返り）
　図９（ａ）に示すように、被験者Ｓが、時刻Ｔ１に、ベッドＢＤのＸ軸方向略中央に、体軸をＹ軸方向に一致させて仰臥している場合には、上記の具体例１において述べた通り、荷重検出器１１、１２、１３、１４からの荷重信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４のサンプリング値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の大きさは約３：３：７：７となる。
　図９（ａ）に示す被験者Ｓが、寝返りを打ち、時刻Ｔ２において、ベッドＢＤのＸ軸方向中央の第１ベッド端部Ｂｅ１側で、体軸をＹ軸方向に向けて伏臥している場合（図９（ｂ））を考える。この場合は、例えば、上記の具体例２の時刻Ｔ１における状況と、仰臥、伏臥の違いを除いてほぼ同様の状況に至り、荷重検出器１１、１２、１３、１４からの荷重信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４のサンプリング値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の大きさは約４：２：６：８となる。
　被験者ＳがベッドＢＤのＸ軸方向略中央で仰臥している時刻Ｔ１においては、被験者Ｓの脚側に設置された荷重検出器１１、１２には被験者の荷重の３／２０が付与されており、被験者Ｓの頭側に設置された荷重検出器１３、１４には被験者の荷重の７／２０が付与されている。被験者ＳがベッドＢＤのＸ軸方向中央の第１ベッド端部Ｂｅ１側で伏臥している時刻Ｔ２においては、被験者Ｓの脚側に設置された荷重検出器１１、１２には被験者の荷重の４／２０、２／２０が付与されており、被験者Ｓの頭側に設置された荷重検出器１３、１４には被験者の荷重の６／２０、８／２０が付与されている。このように、比較例２においては、ベッドＢＤの対角位置に設置された一対の荷重検出器１１、１３の間においても、一対の荷重検出器１２、１４の間においても、サンプリング値の大小関係の反転は生じていない。
　時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間の期間における、荷重信号ｓ１～ｓ４のサンプリング値Ｗ１～Ｗ４の変動の様子を概略的に示すと、図９（ｃ）のグラフのようになる。このグラフからも、荷重検出器１１からの荷重信号ｓ１のサンプリング値Ｗ１と、荷重検出器１３からの荷重信号ｓ３のサンプリング値Ｗ３の大小関係は反転（変化）しておらず、且つ荷重検出器１２からの荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２と、荷重検出器１４からの荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４の大小関係も反転（変化）していないことが読み取れる。
　端座位判定部３３は、荷重検出器１１～１４からの荷重信号ｓ１～ｓ４に基づいて被験者Ｓが端座位状態に至ろうとする状況を予測した後、被験者Ｓが実際に端座位状態に至ったか否かの判定を行う。この判定は、具体的には次のようにして行う。
　端座位判定部３３は、体動判定工程Ｓ２において体動判定部３１が被験者Ｓに体動が生じていると判定した場合には、その判定結果を受け取り、「体動有り」のフラグを立てる。また、体位置判定工程Ｓ３において体位置判定部３２が被験者Ｓがベッド端部に近づいていると判定した場合には、その判定結果を受け取り、「ベッド端部」のフラグを立てる。
　端座位判定部３３は、被験者Ｓが端座位状態に至ろうとする状況を予測した後に、「体動有り」フラグ、及び「ベッド端部」フラグが立っているか否かを確認する。そして、「体動有り」フラグ、及び「ベッド端部」フラグの両方が立っている場合、又は立った場合には、被験者Ｓが端座位状態に至ったと判定する。
［報知工程］
　報知工程Ｓ５においては、報知部５が、端座位判定部３３における予測、及び判定の結果を、在床状態監視システム１００の利用者である看護師や介護士等に報知する。
　報知部５による報知は、モニター５１を用いた視覚的な報知、及び／又はスピーカー５２を用いた聴覚的な報知を含む、様々な態様でなされ得る。一例として、被験者Ｓが端座位に至ろうとする状況を予測した時点、及び被験者Ｓが端座位に至ったと判定した時点のそれぞれにおいて、その旨をモニタ－５１にアイコン等により表示する。これと同時に、スピーカー５２から、何らかの報知音を発しても良い。
　被験者Ｓが端座位に至ったと判定した時点で行われる報知を、被験者Ｓが端座位に至ろうとする状況を予測した時点に行われる報知よりも、緊急度の高い印象を与える態様としてもよい。例えば視覚的な報知であれば、前者のアイコンに赤色を用い、後者のアイコンに黄色を用いる等である。
　看護師や介護士等は、報知部５による報知に応じて、ベッドＢＤに向かうことが出来る。そして、端座位に至った被験者Ｓ（即ち、入院患者や介護施設の入所者等）の状況を確認し、必要に応じて立上りや車いすへの移動を介助することができる。
　次に、本実施形態の在床状態監視システム１００を用いて行った、実際の端座位予測と端座位判定の一例について説明する。
　この例における被験者Ｓの実際の姿勢の変動の様子は次の通りであった。
（１）時刻０ｓ～時刻３．０ｓ：　ベッドＢＤのＸ軸方向中央部に体軸をＹ軸に対して時計回りに幾分傾けた状態で仰臥。
（２）時刻３．０ｓ：　端座位に向かって移動を開始。
（３）時刻４．５ｓ～５．０ｓ頃：　第２ベッド端部Ｂｅ２に腰掛けた端座位状態に至る。
（４）時刻６．３ｓ：　立ち上がって離床。
　被験者Ｓが上述の移動を行った期間における、荷重検出器１１～１４からの荷重信号ｓ１～ｓ４の変動の様子は、図１０（ａ）のグラフの通りである。図１０のグラフのうち、時刻０ｓ～時刻１．５ｓの期間は、在床状態監視システム１００の起動に伴って信号がブレており、データとしては無効である。
　図１０（ａ）のグラフから、被験者ＳがベッドＢＤの中央に仰臥していた時刻１．５ｓ～時刻３．０ｓの期間においては、荷重信号ｓ１～ｓ４はいずれも安定していたことが読み取れる。また、この期間において、被験者Ｓの頭側に位置する荷重検出器１３、１４からの荷重信号ｓ３、ｓ４が、被験者Ｓの脚側に位置する荷重検出器１１、１２からの荷重信号ｓ１、ｓ２よりも大きいことや、被験者Ｓの体軸がＹ軸に対して傾いているため、荷重信号ｓ２、ｓ４が荷重信号ｓ１、ｓ３よりも大きくなっていることも読み取れる。
　また、図１０（ａ）から、被験者Ｓが端座位に向かって移動を開始した直後の約３．７ｓの時点で、荷重検出器１２からの荷重信号ｓ２の値と、荷重検出器１４からの荷重信号ｓ４の値とで、大小関係が反転していることが読み取れる。
　被験者Ｓが上述の移動を行った期間における、体動判定部３１による被験者Ｓの体動の有無の判定結果、及び体位置判定部３２による被験者Ｓがベッド端部に近づいているか否かの判定の結果は、それぞれ図１０（ｂ）、図１０（ｃ）の通りであった。
　図１０（ｂ）のグラフにおいて、縦軸の「１」は端座位判定部３３に「体動あり」フラグが立てられていることを、「０」は、端座位判定部３３に「体動あり」フラグが立てられていないことをそれぞれ意味する。体動判定部３１は、時刻０ｓ～時刻１０ｓの全期間において体動有りと判定しているが、この点は、体動の有無を判定すべく標準偏差σと比較される閾値σｔｈを調整することにより改善し得る。具体的には例えば、閾値σｔｈを適宜調整して大きめの値とすることにより、被験者Ｓが仰臥状態から端座位状態へと移動し、離床する時刻３ｓ～時刻６．３ｓの期間のみ「体動あり」との判定結果を得ることができる。
　図１０（ｃ）のグラフにおいて、縦軸の「１」は端座位判定部３３に「ベッド端部」フラグが立てられていることを、「０」は、端座位判定部３３に「ベッド端部」フラグが立てられていないことをそれぞれ意味する。図１０（ｃ）から、被験者Ｓがベッド端部Ｂｅ２に座った端座位に至った時刻４．５ｓ～５．０ｓ頃と、被験者Ｓが離床した時刻６．３ｓとの間の期間において、「ベッド端部」フラグが立っていたことが読み取れる。
　在床状態監視システム１００は、図１０（ａ）に示す荷重信号ｓ１～ｓ４、及び図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に示す体動判定部３１、体位置判定部３２の判定結果に基づいて、時刻３．７ｓに被験者Ｓが端座位状態に至ろうとする状況を予測し、その後、時刻４．７ｓに、被験者Ｓが端座位に至ったと判定した。即ち、上述した被験者Ｓの実際の姿勢の変動の様子に応じた正確な予測及び判定を行った。
　本実施形態の在床状態監視システム１００の効果を次にまとめる。
　本実施形態の在床状態監視システム１００は、荷重検出器１１～１４からの荷重信号ｓ１～ｓ４に基づいて、被験者Ｓが実際に端座位状態に至る前に、被験者Ｓが端座位状態に至ろうとする状況を予測することができる。したがって、本実施形態の在床状態監視システム１００によれば、在床状態監視システム１００の使用者である看護師や介護士等に、より早い段階で報知を行うことができ、看護師や介護士等は、当該報知に基づき、ベッドＢＤ上の入院患者等をより適切に介助することができる。これにより、入院患者等の離床時に生じ得る転倒や転落等の事故をより確実に防止することができる。
　本実施形態の在床状態監視システム１００は、荷重検出器１１～１４からの荷重信号ｓ１～ｓ４に基づいて被験者Ｓが端座位状態に至ろうとする状況を予測した後に、被験者Ｓが端座位状態に至ったか否かの判定をしている。このように、被験者Ｓが端座位状態に至る前の荷重変動の履歴も考慮して端座位判定を行っているため、判定の精度が高い。
　また、本実施形態の在床状態監視システム１００は、体位置判定部３２による被験者Ｓがベッド端部に近づいているか否かの判定結果のみではなく、体動判定部３１による被験者Ｓに体動が生じているか否かの判定結果も考慮に入れて、被験者Ｓが端座位状態に至ったか否かを判定している。このように体動の有無を考慮にいれた判定を行っているため、被験者Ｓが実際に端座位に至っている場合と、例えば被験者Ｓがベッド端部付近で体動を生じることなく睡眠している場合とを区別して、より精度の高い判定を行うことができる。
　本実施形態の在床状態監視システム１００は、ベッドＢＤの脚ＢＬ１～ＢＬ４の下に配置した荷重検出器１１～１４を用いて被験者Ｓの在床状態を判定している。したがって、被験者Ｓの身体に計測装置を取り付ける必要がなく、被験者Ｓに不快感や違和感を与えることがない。
＜変形例＞
　上記実施形態の在床状態監視システム１００において、次の変形態様を用いることもできる。
　上記実施形態の在床状態監視システム１００においては、体動判定部３１は、荷重検出器１１～１４からの荷重信号ｓ１～ｓ４の少なくとも１つを任意に選び、選んだ荷重信号について標準偏差σを算出していたがこれには限られない。体動判定部３１は荷重信号ｓ１～ｓ４の全てについて標準偏差σを算出してもよく、この場合は例えば、算出した標準偏差σのうち最大の値と、所定の閾値σｔｈとを比較して被験者Ｓの体動の有無を判定してもよい。
　上記実施形態の在床状態監視システム１００においては、体動判定部３１は、Ａ／Ｄ変換部２からの荷重信号ｓ１～ｓ４の少なくとも１つをそのまま用いて標準偏差σを算出していたが、これには限られない。体動判定部３１は、荷重信号ｓ１～ｓ４の少なくとも１つについてダウンサンプリングを行った上で標準偏差σを算出してもよい。
　上記実施形態の在床状態監視システム１００において、体動判定部３１は、荷重信号ｓ１～ｓ４の少なくとも１つについて、例えば１５秒の移動平均処理を施して直流成分をブロックした上で、処理後の信号を用いて標準偏差σを求めても良い。上記実施形態の在床状態監視システム１００において、体動判定部３１は、上記ダウンサンプリングと上記移動平均処理の両方を施して、処理後の信号を用いて標準偏差σを求めてもよい。
　上記実施形態の在床状態監視システム１００において、体動判定部３１は、標準偏差σを算出することなく、体動の有無を判定してもよい。
　具体的には例えば、被験者Ｓに体動が生じた場合には、これに応じて被験者Ｓの重心Ｇの位置は移動するが、その移動量は、呼吸や心拍による内臓や血管の移動に応じた重心Ｇの移動量よりも大きい。したがって、体動判定部３１は、荷重信号ｓ１～ｓ４を用いて被験者Ｓの重心Ｇの位置、及びその時間的変化である重心軌跡ＧＴを算出し、重心Ｇが、所定の期間内に、所定の距離を越えて移動した場合に、被験者Ｓに体動があったと判定してもよい。
　上記実施形態の在床状態監視システム１００において、体位置判定部３２は、式１に代えて、第１ベッド端部Ｂｅ１側に配置された荷重検出器１１、１４からの荷重信号ｓ１、ｓ４のサンプリング値Ｗ１、Ｗ４のいずれかと、第２ベッド端部Ｂｅ２側に配置された荷重検出器１２、１３からの荷重信号ｓ２、ｓ３のサンプリング値Ｗ２、Ｗ４のいずれかとの差分の絶対値と、所定の閾値との比較に基づいて、被験者Ｓがベッド端部に近づいているか否かを判定してもよい。例えばＸ’＝｜Ｗ１－Ｗ２｜で表される値Ｘ’も、被験者Ｓがベッド端部に近づくにしたがって大きくなるため、値Ｘ’と所定の閾値Ｘ’ｔｈとの比較に基づいて、被験者Ｓがベッド端部に近づいているか否かを判定し得る。
　上記実施形態の在床状態監視システム１００において、体位置判定部３２は、被験者Ｓの重心Ｇの位置と、第１、第２ベッド端部Ｂｅ１、Ｂｅ２との間の距離に基づいて、被験者Ｓがベッド端部に近づいているか否かを判定してもよい。
　上記実施形態の在床状態監視システム１００において、端座位判定部３３は、被験者Ｓが端座位状態に至ろうとする状況を予測した際に、被験者Ｓが第１ベッド端部Ｂｅ１と、第２ベッド端部Ｂｅ２のいずれにおいて端座位状態に至ろうとしているのかも予測してよい。
　具体的には例えば、荷重検出器１１からの荷重信号ｓ１のサンプリング値Ｗ１と荷重検出器１３からの荷重信号ｓ３のサンプリング値Ｗ３との間で大小関係の入れ替わりが検知された場合には被験者Ｓが第１ベッド端部Ｂｅ１で端座位に至ろうとしていると予測し、荷重検出器１２からの荷重信号ｓ２のサンプリング値Ｗ２と荷重検出器１４からの荷重信号ｓ４のサンプリング値Ｗ４との間で大小関係の入れ替わりが検知された場合には被験者Ｓが第２ベッド端部Ｂｅ２で端座位に至ろうとしていると予測する。また、予測においては更に、重心Ｇの位置を参酌してもよい。
　上記実施形態の在床状態監視システム１００においては、端座位判定部３３は、荷重信号ｓ１～ｓ４に基づいて被験者Ｓが端座位に至ろうとする状況を予測した後に、体動判定部３１の判定結果及び体位置判定部３２の判定結果を用いた端座位判定を行っていた。しかしながら、これには限られない。
　端座位判定部３３は、被験者Ｓが端座位に至ろうとする状況が予測されているか否かにかかわらず（端座位に至ると予測されているか否かにかかわらず）、体動判定部３１の判定結果に基づき「体動有り」フラグが立っているか否か、及び体位置判定部３２の判定結果に基づき「ベッド端部」フラグが立っているか否かを確認し、両フラグが立っている場合には、被験者Ｓが端座位状態に至っていると判定してもよい。
　上記実施形態の在床状態監視システム１００においては、端座位判定部３３は、端座位予測及び端座位判定の両方を行うことができるように構成されている。しかしながらこれには限られず、端座位判定部３３は、端座位予測又は端座位判定のいずれか一方のみを行うことの出来る構成であってもよい。
　上記実施形態の在床状態監視システム１００において、荷重検出器１１～１４は、ビーム形ロードセルを用いた荷重センサに限られず、例えばフォースセンサを使用することもできる。
　上記実施形態の在床状態監視システム１００においては、荷重検出器１１～１４の各々は、ベッドＢＤの脚ＢＬ１～ＢＬ４の下端に取り付けられたキャスターＣ１～Ｃ４の下に配置されていたがこれには限られない。荷重検出器１１～１４の各々は、ベッドＢＤの４本の脚とベッドＢＤの床板との間に設けられてもよいし、ベッドＢＤの４本の脚が上下に分割可能であれば、上部脚と下部脚との間に設けられても良い。また、荷重検出器１１～１４をベッドＢＤと一体に又は着脱可能に組み合わせて、ベッドＢＤと本実施形態の在床状態監視システム１００とからなるベッドシステムＢＤＳを構成してもよい（図１１）。
　上記実施形態の在床状態監視システム１００において、荷重検出部１とＡ／Ｄ変換部２との間に、荷重検出部１からの荷重信号を増幅する信号増幅部や、荷重信号からノイズを取り除くフィルタリング部を設けても良い。
　上記実施形態の在床状態監視システム１００において、報知部５は、モニター５１に代えて、又はこれに加えて、生体状態を表わす情報を印字して出力するプリンタや、生体状態を表示するランプ等の簡易な視覚表示手段を備えてもよい。また、スピーカー５２に代えて、又はこれに加えて、振動により報知を行う振動発生部を備えてもよい。
　本発明の特徴を維持する限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
　本発明の在床状態監視システムを病院や介護施設において用いれば、入院患者が施設の入所者が、ベッドから離床する際に転倒等の事故を起こすことを防止できる。
１　荷重検出部、１１，１２，１３，１４　荷重検出器、２　Ａ／Ｄ変換部、３　制御部、３１　体動判定部、３２　体位置判定部、３３　端座位判定部、４　記憶部、５　報知部、６　入力部、１００　在床状態監視システム、ＢＤ　ベッド、ＢＤＳ　ベッドシステム、Ｓ　被験者
 

Claims (7)

  1. 　ベッド上の被験者の在床状態を監視する在床状態監視システムであって、
    　前記ベッドの四隅に設けられ且つ前記被験者の荷重を検出する４つの荷重検出器と、
    　前記４つの荷重検出器に含まれ且つ前記ベッドを対角方向に挟んで配置された２つの荷重検出器からの検出値の大小関係の変化に基づいて前記被験者が端座位状態に至ることを予測する端座位判定部とを備える在床状態監視システム。
  2. 　前記端座位判定部は、前記ベッドを対角方向に挟んで配置された２つの荷重検出器からの検出値の大小関係の反転に基づいて前記被験者が端座位状態に至ることを予測する請求項１に記載の在床状態監視システム。
  3. 　前記４つの荷重検出器に含まれる少なくとも１つの荷重検出器の検出値に基づいて前記被験者の体動の有無を判定する体動判定部と、
    　前記４つの荷重検出器に含まれ且つ前記ベッドの幅方向一方側に設けられた少なくとも１つの荷重検出器の検出値と、前記４つの荷重検出器に含まれ且つ前記ベッドの幅方向他方側に設けられた少なくとも１つの荷重検出器の検出値とに基づいて前記被験者の前記ベッドの幅方向における位置を判定する体位置判定部とを更に備え、
    　前記端座位判定部は、前記体動判定部の判定結果と前記体位置判定部の判定結果とに基づいて前記被験者が端座位状態であるか否かを判定する請求項１又は２に記載の在床状態監視システム。
  4. 　前記端座位判定部は、前記被験者が端座位状態に至ると予測した場合に、前記体動判定部の判定結果と前記体位置判定部の判定結果とに基づいて前記被験者が端座位状態であるか否かを判定する請求項３に記載の在床状態監視システム。
  5. 　ベッド上の被験者の在床状態を監視する在床状態監視システムであって、
    　前記ベッドの四隅に設けられ且つ前記被験者の荷重を検出する４つの荷重検出器と、
    　前記４つの荷重検出器に含まれる少なくとも１つの荷重検出器の検出値に基づいて前記被験者の体動の有無を判定する体動判定部と、
    　前記４つの荷重検出器に含まれ且つ前記ベッドの幅方向一方側に設けられた少なくとも１つの荷重検出器の検出値と、前記４つの荷重検出器に含まれ且つ前記ベッドの幅方向他方側に設けられた少なくとも１つの荷重検出器の検出値とに基づいて前記被験者の前記ベッドの幅方向における位置を判定する体位置判定部と、
    　前記体動判定部の判定結果と前記体位置判定部の判定結果とに基づいて前記被験者が端座位状態であるか否かを判定する端座位判定部とを備える在床状態監視システム。
  6. 　前記端座位判定部の判定結果に基づいて報知を行う報知部を更に備える請求項１～５のいずれか一項に記載の在床状態監視システム。
  7. 　ベッドと、
    　請求項１～６のいずれか一項に記載の在床状態監視システムとを備えるベッドシステム。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11908570B1 (en) * 2019-03-20 2024-02-20 Allscripts Software, Llc Apparatus, system and method for data diffusion in a medical computer system
US11908571B1 (en) * 2019-03-20 2024-02-20 Allscripts Software, Llc Apparatus, system and method for data diffusion in a medical computer system
US11883158B2 (en) 2020-06-05 2024-01-30 Hill-Rom Services, Inc. Predicting occupant exit from support apparatus

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4829020B1 (ja) 1969-10-18 1973-09-06
JP4002905B2 (ja) 2004-04-13 2007-11-07 日本圧着端子製造株式会社 荷重スケール及びこれを用いた荷重スケールシステム
JP2008206869A (ja) * 2007-02-27 2008-09-11 Paramount Bed Co Ltd 寝台装置
JP2008216155A (ja) * 2007-03-07 2008-09-18 Omron Healthcare Co Ltd 体重計
JP4676924B2 (ja) 2006-06-19 2011-04-27 昭和電工株式会社 ベッドの在床状況検出方法
JP2011130827A (ja) * 2009-12-22 2011-07-07 Aisin Seiki Co Ltd 在床状態判定装置
JP4965904B2 (ja) 2006-06-19 2012-07-04 昭和電工株式会社 ベッドの在床状況検出方法
JP5086996B2 (ja) 2006-06-19 2012-11-28 昭和電工株式会社 ベッドの在床状況検出方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3322632B2 (ja) * 1998-04-08 2002-09-09 大和製衡株式会社 寝台装置
CA2393880A1 (en) 2002-07-17 2004-01-17 Tactex Controls Inc. Bed occupant monitoring system
JP4514717B2 (ja) * 2006-01-20 2010-07-28 パラマウントベッド株式会社 離床予測・検知システムを備えた寝台装置
JP4829020B2 (ja) 2006-07-10 2011-11-30 昭和電工株式会社 ベッドの荷重検出器
CN101313877A (zh) * 2008-05-07 2008-12-03 上海理工大学 具有防坠功能的智能护理床
WO2013123119A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-22 Stryker Corporation Patient support apparatus and controls therefor
JP6106542B2 (ja) * 2013-06-28 2017-04-05 住友理工株式会社 離床センサおよび離床検出方法
JP6134214B2 (ja) * 2013-06-28 2017-05-24 住友理工株式会社 離床センサおよび離床検出方法
WO2015037269A1 (ja) * 2013-09-13 2015-03-19 コニカミノルタ株式会社 被監視者監視装置および該方法ならびに被監視者監視システム
US9691253B2 (en) * 2014-02-04 2017-06-27 Covidien Lp Preventing falls using posture and movement detection
JP6512284B2 (ja) * 2015-03-26 2019-05-15 コニカミノルタ株式会社 被監視者監視システムの表示装置および該表示方法ならびに被監視者監視システム

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4829020B1 (ja) 1969-10-18 1973-09-06
JP4002905B2 (ja) 2004-04-13 2007-11-07 日本圧着端子製造株式会社 荷重スケール及びこれを用いた荷重スケールシステム
JP4676924B2 (ja) 2006-06-19 2011-04-27 昭和電工株式会社 ベッドの在床状況検出方法
JP4965904B2 (ja) 2006-06-19 2012-07-04 昭和電工株式会社 ベッドの在床状況検出方法
JP5086996B2 (ja) 2006-06-19 2012-11-28 昭和電工株式会社 ベッドの在床状況検出方法
JP2012250046A (ja) * 2006-06-19 2012-12-20 Showa Denko Kk ベッドの在床状況検出方法
JP2008206869A (ja) * 2007-02-27 2008-09-11 Paramount Bed Co Ltd 寝台装置
JP2008216155A (ja) * 2007-03-07 2008-09-18 Omron Healthcare Co Ltd 体重計
JP2011130827A (ja) * 2009-12-22 2011-07-07 Aisin Seiki Co Ltd 在床状態判定装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3659565A4

Also Published As

Publication number Publication date
CN110913819A (zh) 2020-03-24
JP6434580B1 (ja) 2018-12-05
EP3659565B1 (en) 2023-06-21
EP3659565A4 (en) 2021-01-27
US20200155392A1 (en) 2020-05-21
EP3659565A1 (en) 2020-06-03
JP2019024674A (ja) 2019-02-21
US11213444B2 (en) 2022-01-04

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