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公開番号2025116481
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-08
出願番号2024010929
出願日2024-01-29
発明の名称動作判別装置
出願人住友理工株式会社
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類A61G 7/043 20060101AFI20250801BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】使用がベッドの上で上体を起こした状態を検知する動作判別装置を提供する。
【解決手段】ベッド20の使用者Uの動作を判別する動作判別装置10であって、使用者Uの胴体に対応する位置に配置されるセンサ30と、センサ30が出力する出力信号を受信して処理する処理装置40と、を備え、センサ30は、使用者Uがセンサ30に加える荷重の変化を検出し、処理装置40は、演算装置41と、判別装置42と、を備え、演算装置41は、出力信号に基づいて、使用者Uの呼吸に対応する周波数成分を含む呼吸周波数信号を生成し、出力信号に基づいて、使用者Uの心拍に対応する周波数成分を含む心拍周波数信号を生成し、判別装置42は、呼吸周波数信号、および心拍周波数信号の少なくとも一方に基づいて、使用者Uがベッド20上で上体を起こした起上り状態を判別する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
ベッドの使用者の動作を判別する動作判別装置であって、
前記ベッドの上に前記使用者が横たわった在床状態において、前記使用者の胴体に対応する位置に配置されるセンサと、
前記センサが出力する出力信号を受信して処理する処理装置と、を備え、
前記センサは、前記使用者が前記センサに加える荷重の変化を検出し、
前記処理装置は、演算装置と、判別装置と、を備え、
前記演算装置は、
前記出力信号に基づいて、前記使用者の呼吸に対応する周波数成分を含む呼吸周波数信号を生成し、
前記出力信号に基づいて、前記使用者の心拍に対応する周波数成分を含む心拍周波数信号を生成し、
前記判別装置は、
前記呼吸周波数信号、および前記心拍周波数信号の少なくとも一方に基づいて、前記使用者が前記ベッドの上で上体を起こした起上り状態を判別する、動作判別装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記センサは、前記ベッドの上に配置された敷寝具の振動を検出する、請求項１に記載の動作判別装置。
【請求項３】
前記処理装置は、さらに記憶装置を備え、
前記判別装置は、
前記心拍周波数信号が前記記憶装置に格納された心拍閾値以下であることを条件として心拍不検出と判断し、
前記呼吸周波数信号が前記記憶装置に格納されたアクティブ呼吸閾値より大きいことを条件として、前記使用者が前記ベッドの上で動いているアクティブ状態であると判断し、
前記使用者が過去の所定時間内に少なくとも１回アクティブ状態であり、かつ、前記使用者が心拍不検出であると判断されたことを条件として、前記使用者が前記起上り状態であると判別する、請求項１に記載の動作判別装置。
【請求項４】
前記処理装置は、さらに記憶装置を備え、
前記判別装置は、
所定の時間間隔における前記心拍周波数信号の振幅の最大値である心拍最大値を取得し、
前記心拍最大値が前記記憶装置に格納された心拍閾値以下であることを条件として心拍不検出と判断し、
前記呼吸周波数信号の絶対値である呼吸振幅信号が前記記憶装置に格納されたアクティブ呼吸閾値より大きいことを条件として、前記使用者が前記ベッドの上で動いているアクティブ状態であると判断し、
前記使用者が前記アクティブ状態であり、かつ、前記使用者が前記心拍不検出であるときに、前記使用者が前記起上り状態であると判別する、請求項１に記載の動作判別装置。
【請求項５】
前記処理装置は、さらに記憶装置を備え、
前記判別装置は、
前記心拍周波数信号が、前記記憶装置に格納された心拍閾値以下であることを条件として前記使用者が前記起上り状態であると判別する、請求項１に記載の動作判別装置。
【請求項６】
前記処理装置は、さらに記憶装置を備え、
前記判別装置は、
所定の時間間隔における前記心拍周波数信号の振幅の最大値である心拍最大値を取得し、
前記心拍最大値が前記記憶装置に格納された心拍閾値以下であることを条件として前記使用者が前記起上り状態であると判別する、請求項１に記載の動作判別装置。
【請求項７】
前記演算装置は、前記出力信号の振動中心を基線として、前記基線よりも上方の部分は正の符号を付して積算し、前記基線よりも下方の部分は負の符号を付して積算することにより前記出力信号を積分することにより、前記呼吸周波数信号を生成する、請求項１に記載の動作判別装置。
【請求項８】
前記演算装置は、前記出力信号に、前記使用者の呼吸に起因する信号に対応する周波数成分を通過させるローパスフィルタを用いることにより、前記呼吸周波数信号を生成する、請求項１に記載の動作判別装置。
【請求項９】
前記演算装置は、前記出力信号に、前記使用者の心拍に起因する信号に対応する周波数成分を通過させるバンドパスフィルタを用いることにより、前記心拍周波数信号を生成する、請求項１に記載の動作判別装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作判別装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、病院、または介護施設等において、ベッドに在床する、体の不自由な患者、または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、ベッドから転落または転倒するおそれがある。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知した場合には、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。
【０００３】
特開２０１２－２９８７１号公報（特許文献１）には、上記のような離床センサとして、ベッドの上に圧力センサを配置し、圧力センサで検出される使用者の体圧が所定値以下となった場合に、離床したと判定する離床センサが開示されている。
【０００４】
また、特開２０１２－１１１７４号公報（特許文献２）には、ベッドの各脚部に荷重センサを設け、それら荷重センサで検出された荷重重心の移動量が所定値以下となった場合に、離床したと判定する離床センサが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１２－２９８７１号公報
特開２０１２－１１１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の離床センサでは、使用者が完全に離床した後に離床が検出される。このため、離床するよりも早い段階で、使用者の動作を検出することが求められる。
【０００７】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、使用者がベッドの上で上体を起こした状態を検知する動作判別装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、
ベッドの使用者の動作を判別する動作判別装置であって、
前記ベッドの上に前記使用者が横たわった在床状態において、前記使用者の胴体に対応する位置に配置されるセンサと、
前記センサが出力する出力信号を受信して処理する処理装置と、を備え、
前記センサは、前記使用者が前記センサに加える荷重の変化を検出し、
前記処理装置は、演算装置と、判別装置と、を備え、
前記演算装置は、
前記出力信号に基づいて、前記使用者の呼吸に対応する周波数成分を含む呼吸周波数信号を生成し、
前記出力信号に基づいて、前記使用者の心拍に対応する周波数成分を含む心拍周波数信号を生成し、
前記判別装置は、
前記呼吸周波数信号、および前記心拍周波数信号の少なくとも一方に基づいて、前記使用者が前記ベッドの上で上体を起こした起上り状態を判別する、動作判別装置にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、使用者が離床状態と判別されるよりも前に、使用者がベッドの上で上体を起こした起上り状態を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態１に係る動作判別装置を示すブロック図である。
実施形態１に係るベッドを示す、図１のＩＩ-ＩＩ線断面図である。
実施形態１に係るベッドについて、マットレスを取外した状態を示す平面図である。
実施形態１に係るセンサを示す断面図である。
実施形態１に係る動作判別装置が生成する信号を示す図であり、（ａ）は出力信号、（ｂ）は心拍周波数信号、（ｃ）は心拍振幅信号、（ｄ）は呼吸周波数信号、（ｅ）は呼吸振幅信号、（ｆ）は使用者の状態を示す信号、（ｇ）は在床信号、（ｈ）はアクティブ信号、（ｉ）は起上り信号、（ｊ）は離床信号である。
実施形態１において、在床状態（安静状態）について説明するための図である。
実施形態１において、在床状態（アクティブ状態）について説明するための図である。
実施形態１において、起上り状態について説明するための図である。
実施形態１において、端座状態について説明するための図である。
実施形態１において、離床状態について説明するための図である。
実施形態１に係る動作判別装置について、使用者の状態と動作判別装置のステータスについて説明するための図である。
実施形態１に係る動作判別装置について、在床状態における動作判別装置の動作を示すフローチャートである。
実施形態１に係る動作判別装置について、起上り状態における動作判別装置の動作を示すフローチャートである。
実施形態１に係る動作判別装置について、離床状態における動作判別装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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