JP2995801B2 - 在床モニタ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は同時に多人数の在床状態を一括集中してモニ
タする在床モニタ装置に関するもので、その利用分野と
しては、病院等の医療施設や高齢者の養護施設等におい
ては患者および在所者の日常的な行動管理のために使用
されるとともに、一般家庭では家族の就寝管理、一人暮
しの高齢者の行動管理等のために使用されるものであ
る。

従来の技術 従来この種の在床モニタ装置は、例えば防犯装置に使
用されている赤外線センサや超音波センサを配設した複
数のベッドと、前記した各々のセンサからの出力信号よ
り在床状態を判定する判定部と、前記判定部の出力信号
を表示して各々のベッドの在床状態を集中的にモニタす
るモニタ部とから構成されていた。上記構成により、各
々のベッド上に存在する人体が動くことにより生じる赤
外線または超音波の変化量をセンサーにより検出し各々
のベッドの在床状態を判定、表示していた。その他、各
々のベッドのマットレス表面に圧力スイッチを配設した
構成もあり、体重により圧力スイッチがオンされて在床
状態を判定し表示していた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような在床モニタ装置の構成で
は、入眠して体動がなくなった場合には赤外線または超
音波の変化が生じないので非在床と判定してしまい誤動
作が起こっていた。圧力スイッチによる構成では、実際
には非在床状態である場合にマットレス上に重い荷物等
を置いたままにするとスイッチがオンして在床状態であ
ると判定してしまい誤動作が起こっていた。このよう
に、従来の在床モニタ装置では誤動作が生じるために同
時に多人数の在床状態を一括集中してモニタすることが
困難であるという課題があった。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、上記の
ような誤動作がなく確実に在床を判定することにより、
同時に多人数の在床状態を一括集中してモニタすること
が可能な実用的な在床モニタ装置を提供することを目的
とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の在床モニタ装置
は、マットレス、ふとん、シーツ等の寝具に配設可能な
可撓性の圧電素子と、前記圧電素子の出力信号のうち所
定の周波数成分のみを通過させるフィルタ回路と、前記
フィルタ回路の出力信号を増幅する増幅回路と、前記増
幅回路の出力信号を整流する整流回路と、前記整流回路
の出力信号を単位時間当たり積分する積分回路と、前記
積分回路からの出力信号があらかじめ定められた設定範
囲内であれば前記寝具上で人体が在床状態であるとして
出力を行なう比較回路と、前記フィルタ回路、前記増幅
回路、前記整流回路、前記積分回路、前記比較回路、前
記圧電素子を配設した寝具とを各々に具備した複数のベ
ッドと、通信手段と、前記通信手段を介して前記比較回
路の出力信号をディスプレイ等に表示する表示手段とを
備えたものである。

作用 本発明は上記の構成によって以下のように作用する。
すなわち、複数の各々のベッドに配設された圧電素子が
寝具上の人体の心拍、呼吸および寝返り等の体動による
変形を受けると、圧電素子から圧電効果による電圧が発
生する。そして発生した電圧出力のうち所定の周波数成
分のみがフィルタ回路により通過させられ、増幅回路に
より増幅され整流回路により整流された後、積分回路に
より単位時間当たり積分される。そして、比較回路によ
り積分回路からの出力信号があらかじめ定められた設定
範囲内であれば前記寝具上で人体が在床状態であるとし
て出力が行なわれる。各々のベッドの比較回路の出力信
号は通信手段を介して表示手段のディスプレイ等に一括
して表示される。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。この実施例は複数のベッドからなるが、第１図はそ
のうちの代表的なベッド12を示した斜視図、第２図は同
実施例のブロック図である。第１図、第２図において、
１は可撓性のある圧電素子で、ここではポリフッ化ビニ
リデン（PVDF）等の高分子圧電材料を薄膜状にし両面に
可撓性の電極膜を付着させたものをテープ状に成型した
もので、製造コストが比較的安く大量に生産できるもの
である。圧電素子１はマットレス11の表面に接着等によ
り固定される。２は圧電素子９の出力信号で所定の周波
数成分のみを通過させるフィルタ回路で、チェビシェフ
回路等から構成される。３はフィルタ回路２の出力信号
を増幅する増幅回路、４は増幅回路３の出力信号を整流
する整流回路、５は整流回路４の出力信号を単位時間当
たり積分する積分回路、６は積分回路からの出力信号が
あらかじめ定められた設定範囲内であれば前記寝具上で
人体が在床状態であるとして出力を行なう比較回路、７
はフィルタ回路２、増幅回路３、整流回路４、積分回路
５、比較回路６を内蔵した回路ユニット、８は通信ケー
ブル、９はディスプレイ10を有した表示手段である。

上記構成において、各々のベッドにおいてマットレス
11に配設された圧電素子１がマットレス上の生体の心
拍、呼吸および寝返り等の体動による変形を受けると、
圧電素子１から圧電効果による電圧が発生する。そして
発生した電圧出力のうち所定の周波数成分のみがフィル
タ回路２により通過させられ、増幅回路３により増幅さ
れた後、整流回路４により整流され、積分回路５により
単位時間当たり積分される。ここで、フィルタ回路の帯
域設定は約１〜約10Hzとする。実際の状況における増幅
回路３の出力信号を第３図ａ、ｂに、積分回路の出力信
号を第４図に示す。第３図ｂは第３図ａの図中Ｓの部分
を拡大したものである。図中T1の部分はベッド上に人体
が存在している場合、T2の部分は人体が離床して存在し
ない場合である。図より入床、離床時や寝返り等のよう
に粗体動が起こった場合は大きな出力があり、在床して
いて安静状態の場合は人体の心拍や呼吸等に伴う微小な
体動によりレベルの低い出力が得られ、離床していると
出力がゼロとなる。すなわち、就寝時に寝床内に人体が
存在する限り少なくとも上記のような人体の心拍や呼吸
等に伴う微小な体動によりレベルの低い出力が得られ
る。このことを利用して、比較回路６では積分回路５の
出力信号が第４図中のVaとVbの範囲内であれば在床状態
であるとして出力を行なう。上記のような人体の心拍や
呼吸等に伴う微小な体動には個人差があるが、被験者実
験等によりVaとVbを求めることができる。各ベッドの比
較回路６からの出力信号は通信手段８を介して表示手段
９のディスプレイ10に表示される。

上記作用により、各々のベッドに配設された圧電素子
１により人体を心拍や呼吸等に伴う微小な体動を検出し
て在床状態をモニタするので、従来のような赤外センサ
や超音波センサを用いた構成による在床モニタ装置にみ
られたような誤動作は起こることがなく確実に多人数の
在床状態を一括集中してモニタできる。また、荷物等を
マットレス上に置くといった場合には圧電素子が変形し
電圧を発生するが、荷物のような無生命の物体には人体
の心拍や呼吸等に伴う微小な動きはないので、荷物を置
いても不在と判定される。よって、従来のような圧力ス
イッチを用いた構成による在床モニタ装置にみられたよ
うな誤動作は生じることがない。

これにより、病院等の医療施設や高齢者の養護施設等
での患者および在所者の日常的な行動管理や家庭での家
族の就寝管理等が確実でかつ実用的な形で実現可能とな
る。特に痴呆性患者、麻薬常習患者、夢遊病患者等の徘
徊管理、患者の就寝管理等を一括して行なえるので、よ
りきめの細かい治療ができるとともに、管理行為を行な
う側の医師、看護婦の労働量が軽減できるといった効果
がある。

上記実施例では、各比較回路６と表示手段９とは通信
ケーブル８で連絡したが、本発明の第２の実施例とし
て、回路ユニット７が送信部を有し、表示手段９が受信
部を有する構成として、各比較回路６と表示手段９とが
無線で連絡するようにしてもよく、通信ケーブルを敷設
する手間がかからない上、ベッドの移動の際にベッドを
自由に移動できるといった効果がある。

また、本発明の第３の実施例として、各比較回路６の
出力信号を電話回線で表示手段９に伝達するよう回路ユ
ニット７および表示手段９にそれぞれモデムを有する構
成としてもよく、例えば各家庭における一人暮しの高齢
者等の在床状態をチェックする等の在宅医療システムと
して活用できるといった効果がある。

本発明の第４の実施例として、表示手段９が、各比較
回路６の出力信号を記憶する記憶部を有し、前記記憶部
の記憶データを表示する構成としてもよく、例えば各患
者の過去から現在までの時系列データを利用して行動管
理を行なったり、徘徊患者の診断や治療に活用できると
いった効果がある。

本発明の第５の実施例として、表示手段９が、各比較
回路６の出力信号があらかじめ定められたある時間以上
なかった場合に警報を発生する警報発生部を有する構成
としてもよく、例えば患者が徘徊したり、ベッド以外の
場所で急病に陥ってベッドに戻れない場合等の緊急事態
の際に迅速な対応が可能になる。

以上の実施例では各ベッドのマットレスに圧電素子を
配設したが、敷ふとん、シーツ等に圧電素子を配設して
和風の就寝様式に対応できるような構成としてもよい。

発明の効果 以上のように本発明の在床モニタ装置によれば次の効
果が得られる。

すなわち、同時に多人数の在床状態を一括集中して誤
動作なく確実にモニタできるので、病院等の医療施設や
高齢者の養護施設等での患者および在所者の日常的な行
動管理や家庭での家族の就寝管理等が実用的な形で実現
可能となり、従来よりもきめの細かい治療やサービスが
可能になる。さらに、管理行為を行なう側の医師、看護
婦、家族、ヘルパー等の労働量が軽減できるといった効
果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における在床モニタ装置のベッ
ドの斜視図、第２図は同装置のブロック図、第３図ａは
同装置の増幅回路からの出力を示す波形図、第３図ｂは
第３図ａの拡大波形図、第４図は同装置の積分回路から
の出力を示す波形図である。 １……圧電素子、２……フィルタ回路、３……増幅回
路、４……整流回路、５……積分回路、 ６……比較回路、７……回路ユニット、８……通信ケー
ブル、９……表示手段、10……ディスプレイ、11……マ
ットレス、12……ベッド。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マットレス、ふとん、シーツ等の寝具に配
   設される可撓性を有する圧電素子と、前記圧電素子の出
   力信号のうち所定の周波数成分のみを通過させるフィル
   タ回路と、前記フィルタ回路の出力信号を増幅する増幅
   回路と、前記増幅回路の出力信号を整流する整流回路
   と、前記整流回路の出力信号を単位時間当たり積分する
   積分回路と、前記積分回路からの出力信号があらかじめ
   定められた設定範囲であれば前記寝具上で人体が在床状
   態であるとして出力を行なう比較回路と、前記フィルタ
   回路、前記増幅回路、前記整流回路、前記積分回路、前
   記比較回路、前記圧電素子を配設した寝具とを各々に具
   備した複数のベッドと、通信手段を介して前記比較回路
   の出力信号を表示する表示手段からなる在床モニタ装
   置。
2. 【請求項２】通信手段は比較回路の出力信号を無線で表
   示手段に伝達する請求項１記載の在床モニタ装置。
3. 【請求項３】通信手段は比較回路の出力信号を電話回線
   で表示手段に伝達する請求項１記載の在床モニタ装置。
4. 【請求項４】表示手段はは、比較回路の出力信号を記憶
   する記憶部を有し、前記記憶部の記憶データを表示する
   請求項１、２または３記載の在床モニタ装置。
5. 【請求項５】表示手段はは、比較回路の出力信号があら
   かじめ定められたある時間以上なかった場合に警報を発
   生する警報発生部を有した請求項１、２または３記載の
   在床モニタ装置。