JP5456599B2 - Bed nursing system - Google Patents
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Description
本発明は、寝床における存否、体動、及び体位変化（以下体位変化等と記す）を監視するシステムに関する。 The present invention relates to a system for monitoring presence / absence, body movement, and body position change (hereinafter referred to as body position change or the like) in a bed.
従来、寝床看護システムは、褥創の予防、ベッドからの落下検知、又は呼吸の検知を目的として行われる。
寝たきり高齢者が褥創を発症すると、組織の壊死、感染症などにより、高度な治療が必要となる場合があり、これが悪化すると死に至る場合もある。
Conventionally, a bed nursing system is performed for the purpose of preventing sores, detecting falling from a bed, or detecting respiration.
When bedridden elderly people develop sores, advanced treatment may be required due to tissue necrosis, infection, etc., and when this worsens, death may occur.
また、施設では、ベッドからの落下事故が多く、骨折などの重篤な状態ともなる場合も発生し、骨折部位によっては、救急対応が必要な場合があるにも関らず、落下状態のまま、発見されるまで放置される場合もある。寝たきり高齢者や無呼吸症候群患者などにあっても、呼吸停止を長時間放置されることにより死に至ることから、落下や呼吸停止の早期発見は、人の命を護る上で極めて重要な問題である。 In addition, there are many accidents that fall from the bed in the facility, which can result in serious conditions such as fractures. Depending on the fracture site, emergency treatment may be necessary, but it remains in the fall state. , Sometimes left unattended until discovered. Even in bedridden elderly people and patients with apnea syndrome, etc., death due to prolonged rest of breathing can result in death, so early detection of falling or breathing is an extremely important issue in protecting human lives. is there.
褥創予防には、体位変化（寝返りを含む）が重要である。
一般的には、寝たきり高齢者の寝床上における体位変化等を検知して一定間隔以内に体位変化等が無い場合にアラームを発し、看護・介護者が寝返り介助を行なうことで褥創を予防する。
Position change (including turning over) is important for prevention of sores.
In general, a change in position on the bed of a bedridden elderly person is detected and an alarm is issued if there is no change in the position within a certain interval, and nursing and caregivers assist in turning over to prevent sores. .
しかしながら、施設では人手不足から、在宅では介護者の負担軽減のため、自律的に寝返りができた場合には定期的な寝返り介助を行なわず、一定時間以上寝返りがない場合などのみアラームを発し、寝返り介助を行なう方法が望ましい。
高齢者が就寝中の場合には、寝返り介助により高齢者を頻繁に起こすことになりＱＯＬが低下するとの見方もある。従って、どの程度の頻度で寝返り介助を行なうかと同様に、誤報又は誤検知の発生が、寝返り介助を増加させ、又は怠らせる点で、介護者と被介護者双方にとって大きな問題となる。
However, in order to reduce the burden on caregivers at home due to a lack of human resources at the facility, if you can roll over autonomously, do not perform regular roll-over assistance, only if there is no rollover for a certain time, etc. A method of helping to turn over is desirable.
There is a view that when an elderly person is sleeping, the elderly person is frequently awakened by turning over assistance, and the QOL is lowered. Thus, as with how often the assistance is turned over, the occurrence of false alarms or false detections is a major problem for both caregivers and care recipients in terms of increasing or neglecting the assistance of turning over.
寝返りを検知する従来の手法として、枕、マットに設置された圧力センサー、赤外線センサー、加速度センサー、又はジャイロセンサーによる動作検知などが用いられてきたが（例えば下記特許文献２参照）、これらでは、頭や手を動かしたのみでも反応する場合があり、寝返り（褥創の予防となるような大きな体位変化）を正確に検知できない。
As a conventional method for detecting turning over, a pillow, a pressure sensor installed on a mat, an infrared sensor, an acceleration sensor, or a gyro sensor has been used (see, for example,
ベッドからの落下を検知する従来の手法として、ベッド上、或いはベッド下に設置したマットセンサー（感圧センサー）あるいは、ベッド柵に設置した赤外線センサーなどが用いられていたが、立ち上がりなどの場合の誤検知や、マットセンサーが無い位置への落下による無検知が生じる場合がある。また、マットセンサーでは体位の推定ができないと言う問題もある。 As a conventional method for detecting falling from the bed, a mat sensor (pressure sensor) installed on the bed or under the bed or an infrared sensor installed on the bed fence has been used. Misdetection or no detection due to dropping to a position where there is no mat sensor may occur. There is also a problem that the body position cannot be estimated with the mat sensor.
呼吸を検知する従来の手法としては、ベッド上に設置したマットセンサーにより呼吸による微細な圧力変化を検知する手法、バイタルセンサーを胸に貼付し、又はシールに電極を埋め込み、心拍と共に呼吸を検知する手法（例えば下記特許文献１参照）、或いはドップラーセンサーにより呼吸の周期を監視するなどの方法が採用されていた。
Conventional methods of detecting respiration include a method of detecting minute pressure changes due to respiration using a mat sensor placed on the bed, a vital sensor attached to the chest, or an electrode embedded in a seal to detect respiration along with the heartbeat. A method (for example, refer to
バイタルセンサーではメンテナンスが難しいという問題や、身体に装着する必要があるという問題があり、ドップラーセンサー（１０ＧＨｚシングル出力）で、動作速度のみ検知する従来の看護システムでは、動作方向がわからないため、周期的検知がなされても、それが呼吸に伴う往復運動であるか否かを正確にとらえることすらできず、看護として極めて不正確なものにならざるを得ないという問題があった。 There is a problem that maintenance is difficult with a vital sensor, and there is a problem that it is necessary to wear it on the body. With a conventional nursing system that detects only the operation speed with a Doppler sensor (10 GHz single output), the operation direction is unknown, so it is periodic Even if a detection is made, there is a problem in that it cannot be accurately grasped whether or not it is a reciprocating motion associated with breathing, and must be extremely inaccurate as nursing.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、直行検波により位相から動作速度及び動作方向を導くと共に、その情報から導かれる種々の情報及びその組み合わせから、呼吸の検知、寝返りの有無の検知、又はベッドからの落下検知を、従来と比較して簡素なシステム構成で、従来よりも正確に判定し得る寝床看護システムの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the operation speed and the operation direction are derived from the phase by direct detection, and from various information derived from the information and combinations thereof, detection of breathing, presence / absence of turning over It is an object of the present invention to provide a bed nursing system that can detect a detection or a fall from a bed with a simpler system configuration than the conventional one and more accurately than the conventional one.
上記課題を解決するためになされた本発明による寝床看護システムは、照射波と反射波の位相差を検知するドップラーセンサーと、時間を計るタイマーと、照射波と反射波の位相差及び時間から看護対象の動作時間、動作速度、及び看護対象の動作方向を導く検波部と、看護対象の動作速度、及び看護対象の動作方向から看護対象の動作周期、及び動作量を導く演算手段と、ドップラーセンサー、検波部、及び演算手段から与えられた情報から看護対象の異常を検知して報知指令を出力する信号処理部と、報知指令を受けてアラームを発する報知手段を備えたものである。 The bed nursing system according to the present invention, which has been made to solve the above problems, includes a Doppler sensor that detects a phase difference between an irradiation wave and a reflected wave, a timer that measures the time, and a phase difference and time between the irradiation wave and the reflected wave. A detector for deriving the operation time, the operation speed, and the operation direction of the nursing object, a calculation means for deriving the operation period and the operation amount of the nursing object from the operation speed and the operation direction of the nursing object, and a Doppler sensor A signal processing unit that detects an abnormality of the nursing object from information provided by the detection unit and the calculation unit and outputs a notification command; and a notification unit that issues an alarm in response to the notification command.
看護対象の動作速度及び動作方向は、直交検波により単位時間における位相差及びその進み又は遅れから導く。
看護対象の動作速度は、ドップラーセンサーの照射波と反射波の位相差を受け、単位時間当たりの位相差が被計測物体の速度に比例することを利用して導く。
直交検波による動作方向の検出は、例えば上記特許文献３に示す如く、照射波をｆｓ１、反射波をｆｏ、送信波を９０度遅らせたものをｆｓ２とし、そこから、検波出力として、２系統ＩＦ１，ＩＦ２（ＩＦ１＝｜ｆｓ１−ｆｏ｜、ＩＦ２＝｜ｆｓ２−ｆｏ｜）を導きＩＦ１と、ＩＦ２の位相関係を比較することで移動方向を判断するものである。
ここで、動作方向とは、ドップラーセンサーに対しその指向線に沿って遠近に相当する方向（以下遠近方向と記す）である。
動作周期とは、動作方向が変化する周期であり、動作量とは、検波部で導いた看護対象の動作速度をその動作時間で積分した値である。従って、その方向は動作速度の方向に等しいものとなり、動作方向が変化すれば、その変化時点から新たに動作量が計測される。
異常とは、報知指令を発する要件を全て満たした状態を指す。
The operation speed and operation direction of the nursing object are derived from the phase difference in unit time and its advance or delay by orthogonal detection.
The operation speed of the nursing object is derived by receiving the phase difference between the irradiation wave and the reflected wave of the Doppler sensor and utilizing the fact that the phase difference per unit time is proportional to the speed of the object to be measured.
For example, as shown in the above-mentioned
Here, the operation direction is a direction corresponding to the perspective along the directional line with respect to the Doppler sensor (hereinafter referred to as a perspective direction).
The motion cycle is a cycle in which the motion direction changes, and the motion amount is a value obtained by integrating the motion speed of the nursing object guided by the detection unit with the motion time. Therefore, the direction is equal to the direction of the operation speed, and when the operation direction changes, the operation amount is newly measured from the time of the change.
Abnormality refers to a state that satisfies all the requirements for issuing a notification command.
信号処理部は、呼吸検知手段と、寝返り検知手段と、必要に応じて落下検知手段を備える。
呼吸検知手段は、安静呼吸状態を含む人の呼吸を反映した動作周期、動作量、規定時間、及び動作欠落時間を含む呼吸に関する基準情報を有し、前記基準情報に照らして、看護対象の動作の動作周期に基づき人の呼吸を反映した動作周期の範囲内であり、且つ当該動作周期がその動作周期の範囲で規定時間以上継続している看護対象の動作を呼吸候補として選択する手段と、看護対象の呼吸数を表す看護対象の呼吸候補の動作周期が安静呼吸状態の呼吸を反映した動作周期の範囲であることと、看護対象の動作量が安静呼吸状態の呼吸を反映した動作量の範囲にあることを満たすことを以って安静呼吸状態と判断する手段と、安静呼吸状態が検出されない時間を計測し安静呼吸状態が動作欠落時間以上検出されなかった時に報知手段に対しアラームの発生を要求する報知指令を出力する手段とを備える。
The signal processing unit includes a breathing detection unit, a rollover detection unit, and a fall detection unit as necessary.
The respiration detection means has reference information about respiration including an operation cycle, an operation amount, a specified time, and an operation deficit time reflecting a person's respiration including a resting breathing state, and in light of the reference information, the operation of the nursing object Means for selecting, as a breathing candidate, an action of a nursing object that is within the range of an action cycle that reflects human breathing based on the action period of the action and that the action period continues for a specified time or more in the range of the action period; The movement period of the nursing candidate's breathing candidate that represents the number of breathing of the nursing object is within the range of the movement period that reflects the breathing of the resting breathing state, and the movement amount of the nursing subject A means for determining that the patient is in a resting breathing state by satisfying that it is within the range, and a time for which the resting breathing state is not detected are measured. And means for outputting a notification command for requesting generation of the over arm.
呼吸に関する基準情報の動作欠落時間には、看護対象の命が危険とならない程度の時間を設定することが望ましい。
呼吸候補の選択要件は、安静呼吸状態では、他の動作が混在する場合が少なく、周期は略一定であることに基づく。
安静呼吸状態の判断は、呼吸数（動作周期）とそれに伴う胸又は腹の振幅で行なう。
It is desirable to set the time for which the nursing target's life is not dangerous as the operation missing time of the reference information regarding respiration.
The requirement for selecting a breathing candidate is based on the fact that in a resting breathing state, there are few cases where other actions are mixed, and the cycle is substantially constant.
The resting breathing state is determined based on the respiratory rate (motion cycle) and the accompanying chest or abdominal amplitude.
寝返り検知手段は、寝返りを反映した動作速度、動作周期、及び動作量、並びに動作欠落時間、及び動作継続時間（動作断続時間を含む。以下同じ。）を含む寝返り時の基準情報を有し、看護対象の動作時間内に、複数の動作速度、複数の動作周期、又は複数の動作量が混在していることの要件を満たすことを以って看護対象の動作を呼吸以外の体動又は体位変化と判断する手段を備える。
呼吸以外の体動又は体位変化には、頭部、胴体、及び四肢の動きが関連することから、遠近異なる動きの混在、鈍敏異なる速さの混在、又は異なる動作周期の混在が見られる場合が多いことによる。
The roll-over detection means has reference information at the time of roll-over including an operation speed reflecting the roll-over, an operation cycle, and an operation amount, an operation omission time, and an operation continuation time (including operation continuation time; the same applies hereinafter). Body movement or posture other than breathing by satisfying the requirement that multiple movement speeds, multiple movement cycles, or multiple movement amounts are mixed within the operation time of the nursing object. Means for determining change.
Since movements of the head, torso, and extremities are related to body movements or changes in posture other than breathing, mixed movements with different perspectives, mixed speeds with different speeds, or mixed movement periods Because there are many.
また、看護対象の動作が呼吸以外の体動又は体位変化と判断する要件の全てを満たすことと、看護対象の動作速度が寝返りを反映した動作速度の範囲にあることと、看護対象の動作周期が寝返りを反映した動作周期の範囲にあることと、看護対象の動作量が寝返りを反映した動作量の範囲にあることと、看護対象の動作時間が寝返りを反映した動作継続時間の範囲にあることの要件の全てをみたすことを以って看護対象の動作を寝返りと判断する手段を備える。 In addition, the operation of the nursing object satisfies all the requirements for determining body movement or posture change other than breathing, that the operation speed of the nursing object is in the range of the operation speed reflecting rollover, and the operation cycle of the nursing object Is within the range of the motion cycle reflecting the rollover, the motion amount of the nursing target is within the range of the motion amount reflecting the rollover, and the operation time of the nursing target is within the range of the operation duration reflecting the rollover It is provided with means for judging that the operation of the nursing object is to turn over by satisfying all of the requirements.
更に、異常を検出する手段として、寝返りが動作欠落時間以上検出されなかった時に報知手段に対しアラームの発生を要求する報知指令を出力する手段とを備える。
寝返り時の基準情報の動作欠落時間には、看護対象が褥創とならない程度の時間を設定することが望ましい。
Furthermore, as means for detecting an abnormality, there is provided means for outputting a notification command for requesting generation of an alarm to the notification means when turning over is not detected for the operation missing time or longer.
It is desirable to set a time that does not cause the nursing subject to be wounded as the operation missing time of the reference information when turning over.
落下検知手段は、寝床からの落下を反映した動作速度、動作方向、及び動作量、並びに動作継続時間を含む落下時の基準情報を有し、看護対象の動作が上記呼吸以外の体動又は体位変化と判断する要件の全てを満たすことと、看護対象の動作方向が一方向へ継続する時期を含むことと、その際の看護対象の動作量が寝返りを反映した動作量を超えることの要件の全てを満たすことを以って看護対象の動作を落下と判断する手段を備える。 The fall detection means has the reference information at the time of the fall including the motion speed, the motion direction and the motion amount reflecting the fall from the bed, and the motion continuation time. The requirements for satisfying all of the requirements to be judged as changing, including the time when the direction of movement of the nursing object continues in one direction, and that the amount of movement of the nursing object at that time exceeds the amount of movement reflecting the rollover Means are provided for determining that the action of the nursing object is falling by satisfying all.
呼吸以外の体動又は体位変化と判断する要件を求めるのは、落下は、それらの延長線上にあるからである。また、落下の際には、遠方へ寝床上の動きを超えた動作量の動きが生じるので、当該動きを検知して落下の判断を行うものである。 The reason for determining the requirement for body movement or posture change other than breathing is that the fall is on their extension. In addition, when the vehicle falls, a movement with a movement amount exceeding the movement on the bed occurs far away, so that the movement is detected to determine the fall.
更に、落下の態様を判別する手段として、看護対象の動作が落下と判断する要件の全てを満たすことと、看護対象の動作速度が寝床からの落下を反映した動作速度の範囲であることと、看護対象の動作時間が寝床からの落下を反映した動作継続時間の範囲にあることの要件の全てを満たすことを以って看護対象の動作を急落下と判断する手段を備える。落下判断の要件に加えて、落下速度と、落下所要時間に照らして急激な落下を判断するものである。
落下と判断された時に報知手段に対しアラームの発生を要求する報知指令を出力する手段とを備える。
Furthermore, as a means for determining the state of the fall, satisfying all the requirements for determining that the operation of the nursing object is falling, and that the operation speed of the nursing object is within the range of the operation speed reflecting the fall from the bed, There is provided means for determining that the operation of the nursing object is a sudden drop by satisfying all the requirements that the operation time of the nursing object is within the range of the operation duration reflecting the fall from the bed. In addition to the requirements for drop determination, it determines a sudden drop in light of the drop speed and the time required for the drop.
And a means for outputting a notification command for requesting the generation of an alarm to the notification means when it is determined to fall.
上記基準情報の例を挙げると、以下の通りである。
呼吸候補を選択されるに要する動作周期の継続が求められる規定時間は、約５回から約１０回分の呼吸に要する時間から定めることが望ましいが、それ以上でも良い。
安静呼吸状態の呼吸を反映した動作周期の範囲は、約３秒から約５秒であり、
安静呼吸状態の呼吸を反映した動作量の範囲は、約５ｍｍから約２０ｍｍであり、
安静呼吸状態の動作欠落時間は、約３０秒であり、
安静呼吸状態の動作速度と判断する範囲は、約５ｍｍ/秒から約２０ｍｍ/秒である。
Examples of the reference information are as follows.
The specified time required to continue the operation cycle required for selecting a breathing candidate is preferably determined from the time required for breathing from about 5 to about 10 times, but may be longer than that.
The range of the motion cycle reflecting breathing in a resting state is about 3 seconds to about 5 seconds,
The range of motion amount reflecting breathing in a resting breathing state is about 5 mm to about 20 mm,
The lack of motion in the state of rest breathing is about 30 seconds,
The range for determining the operation speed in the resting breathing state is about 5 mm / second to about 20 mm / second.
寝返りを反映した継続時間は約２秒以上であり、
寝返りを反映した動作欠落時間、即ち、寝返りの未検出により報知手段に対しアラームの発生を要求するまでの規定時間は、約１８０分である。
The duration reflecting the turnover is about 2 seconds or more,
The operation missing time reflecting the turnover, that is, the prescribed time until the alarm means is requested to generate an alarm when the turnover is not detected is about 180 minutes.
寝床からの落下を反映した動作速度の範囲は、約５０ｍｍ／秒以上であり、
寝床からの落下を反映した動作継続時間は、滑り落ちについては約１０秒以上であり、
寝床からの落下を反映した動作継続時間の範囲は、急落下については約０．５秒以上約１０秒未満である。
The range of the operation speed reflecting the fall from the bed is about 50 mm / second or more,
The operation duration reflecting the fall from the bed is about 10 seconds or more for sliding down,
The range of the operation duration reflecting the fall from the bed is about 0.5 seconds or more and less than about 10 seconds for a sudden drop.
尚、ここで、呼吸、寝返り、又は落下を反映した動作速度、動作方向、若しくは動作時間、又は動作周期、若しくは動作量とは、呼吸、寝返り、又は落下の各々について、それらの動作に伴う動作速度、動作方向、若しくは動作時間、又は動作周期、若しくは動作量又はそれに相当する情報であり、人の呼吸を反映した規定時間とは、呼吸候補などを選択する際に呼吸の動作周期の継続状態の適切な判定に要する時間として定めた時間又はそれに相当する情報であり、呼吸、又は寝返りを反映した動作欠落時間とは、それらの動作が欠落することにより問題が生じる時間又はそれに相当する情報であり、寝返り、又は落下を反映した動作継続時間とは、それらの動作に要する時間又はそれに相当する情報である。上記いずれの処理においても、人体で生じ得ない動作速度や動作周期はノイズとして取り扱う。 Here, the operation speed, the operation direction, or the operation time, or the operation cycle, or the operation amount reflecting the breathing, turning over, or dropping is the operation associated with each of the breathing, turning over, or dropping. Speed, motion direction, or motion time, motion cycle, motion amount, or information equivalent to it. The specified time reflecting human breathing is the continuation state of the breathing motion cycle when selecting breathing candidates, etc. The time required for the appropriate judgment of the above or the information corresponding to it, and the missing operation time reflecting breathing or turning over is the time when the problem occurs due to the lack of those operations or the information corresponding to it. Yes, the operation continuation time reflecting the turning or falling is the time required for those operations or information corresponding thereto. In any of the above processes, an operation speed or an operation cycle that cannot occur in the human body is handled as noise.
本発明に依る寝床看護システムによれば、照射波と反射波の位相差と時間から、ドップラーセンサーに対する遠近方向への動作速度と時間を検知すればよく、設置すべき設備も比較的簡素なものとなる。また、それらの設備から得た動作速度と時間のみから、比較的簡単な演算を以って的確な判断を導くことが可能となり、寝たきり高齢者、無呼吸症候群患者などの呼吸をモニタすることが可能となる。それによって、生命の安全を確保することができることはもとより、褥創防止し、ベッドからの落下を早期に検知して救助することにより、決め細やかな看護が可能となる。 According to the bed nursing system according to the present invention, it is only necessary to detect the operation speed and time in the perspective direction with respect to the Doppler sensor from the phase difference and time of the irradiation wave and the reflected wave, and the equipment to be installed is relatively simple. It becomes. In addition, it is possible to derive accurate judgments with relatively simple calculations only from the operating speed and time obtained from these facilities, and it is possible to monitor the breathing of bedridden elderly people, apnea syndrome patients, etc. It becomes possible. As a result, not only can the safety of life be ensured, but also the prevention of wounds and the early detection of the fall from the bed and the rescue can help to provide detailed care.
以下、本発明による寝床看護システムの実施の形態をベッドに寝床を設けた例に基づき図面を示しつつ説明する。
本発明による寝床看護システムは、照射波と反射波の位相差を検知するドップラーセンサー１と、時間情報を出力するタイマー２と、検波部３と、看護対象の動作速度、及び看護対象の動作方向から看護対象の動作周期、及び動作量を導く演算手段４と、検波部３、演算手段４、及びタイマー２から与えられた情報から看護対象の異常を検知して報知指令を出力する信号処理部５と、報知指令を受けてアラームを発するスピーカーや電話端末等の報知手段６から構成する（図１参照）。
Hereinafter, embodiments of a bed nursing system according to the present invention will be described based on an example in which a bed is provided on a bed while showing drawings.
The bed nursing system according to the present invention includes a
本実施の形態では２４ＧＨｚ帯直交検波のドップラーセンサーを使用する。
本実施の形態におけるドップラーセンサー１は、送信部及び受信部を備える。
送信部は、正弦波（以下照射波と記す）を照射し、受信部は、それらの反射波を受信する。
In the present embodiment, a 24 GHz band quadrature detection Doppler sensor is used.
The
The transmission unit emits a sine wave (hereinafter referred to as an irradiation wave), and the reception unit receives those reflected waves.
ドップラーセンサー１は、寝床の高さより上位、例えば、天井や壁面（斜め下向き）の上位等に設置し、ベッドを使用する場合にあっては、それに加えて、寝床の高さと床面との間、例えば、壁面（斜め下向き）の下位に設置すればよい。
本実施の形態では、天井における寝床中央の真上に、寝床及びその周囲を検知範囲としたドップラーセンサー１を下向きに設置する（図２参照）。
The
In the present embodiment, the
本実施の形態における検波部３は、ドップラーセンサー１の照射波と反射波との位相差及びタイマーから得た時間から、寝床を使用する看護対象の動作時間、動作速度、及び動作方向を導き出力する。
The
本実施の形態における演算手段４は、検波器３から得た看護対象の動作速度、動作方向、及び動作時間から看護対象の動作周期、及び動作量を導く。
また、本実施の形態における信号処理部５は、これら看護対象の動作速度、動作方向、及び動作時間、並びに、動作周期、及び動作量からなる実測情報を受けてメモリーに記録保持すると共に、人の呼吸、体動、若しくは体位変化等を判断する為に組み合わせ保持する基準情報と実測情報を比較して看護対象の状態を判定する。
The computing means 4 in the present embodiment derives the operation period and the operation amount of the nursing object from the operation speed, operation direction, and operation time of the nursing object obtained from the
In addition, the
本実施の形態における信号処理部５は、これらの情報を処理する手段として、呼吸検知手段と、寝返り検知手段と、落下検知手段とを備える。尚、床に直接寝床を取る場合には、落下検知手段を持たない構成としても良く、落下検知手段の有無に関わらず、呼吸検知手段の処理と、寝返り検知手段の処理は、いずれを先に行なっても良い。
The
〔呼吸検知手段〕
本実施の形態における呼吸検知手段は、安静呼吸状態を含む人の呼吸を反映した動作周期、動作量、規定時間、及び動作欠落時間からなる呼吸に関する基準情報が設定されており、これらの基準情報と実測情報との比較から安静呼吸状態、過呼吸状態、又は無呼吸状態（それ以外）に分別して判断する。
本実施の形態における呼吸検知手段には、呼吸候補選択手段、呼吸数算出手段、安静判定手段、過呼吸判定手段、及び呼吸警告手段を備え、人の呼吸を反映した動作周期、及び動作量として、安静呼吸状態の動作周期及び動作量と、過呼吸状態の動作周期及び動作量からなる呼吸に関する基準情報が設定されている。
[Respiration detection means]
In the respiration detection means in the present embodiment, reference information about respiration consisting of an operation cycle, an operation amount, a specified time, and an operation deficit time reflecting human breathing including a resting breathing state is set, and these reference information Based on the comparison with the measured information, it is determined by classifying into a resting breathing state, a hyperpnea state, or an apnea state (other than that).
The respiration detection means in the present embodiment includes a respiration candidate selection means, a respiration rate calculation means, a rest determination means, a hyperpnea determination means, and a respiration warning means, and as an operation cycle and an operation amount reflecting human respiration. In addition, reference information relating to respiration, which includes an operation cycle and an operation amount in a resting breathing state, and an operation cycle and an operation amount in an overbreathing state, is set.
本実施の形態における呼吸候補選択手段は、前記基準情報に照らして、演算手段４で算出した看護対象の動作の動作周期が、基準情報に含まれた人の呼吸を反映した動作周期の範囲内であり、且つ当該動作周期が当該基準情報の規定時間以上継続している動作を呼吸候補として選択する（図３参照）。人の呼吸の動作は、相反する方向への動作が交互に行なわれ、且つ継続的に行なわれることによる。 The breathing candidate selection means in the present embodiment is such that the motion cycle of the nursing target motion calculated by the calculation means 4 is within the range of the motion cycle reflecting the human breath included in the reference information in light of the reference information. And an operation in which the operation cycle has continued for a predetermined time or more of the reference information is selected as a breathing candidate (see FIG. 3). The movement of a person's breathing is because movements in opposite directions are alternately and continuously performed.
本実施の形態における呼吸数算出手段は、演算手段４で算出した看護対象の動作周期から看護対象の呼吸数を導くものである（図４参照）。
本実施の形態における安静判定手段は、呼吸数算出手段で導いた呼吸数を安静呼吸状態における基準情報から導かれる呼吸数と比較して、検知した看護対象の呼吸数が基準情報から導かれる呼吸数の範囲にあることと、検知した看護対象の動作量が、安静呼吸状態の呼吸を反映した動作量の範囲にあることを満たすことを持って安静呼吸状態と判断する（図４参照）。
The respiration rate calculating means in the present embodiment derives the respiration rate of the nursing object from the operation period of the nursing object calculated by the calculating means 4 (see FIG. 4).
The rest determination means in the present embodiment compares the respiration rate derived by the respiration rate calculation means with the respiration rate derived from the reference information in the resting respiration state, and the detected respiration rate of the nursing object is derived from the referential information. It is determined that the patient is in a resting breathing state by satisfying that it is in the range of the number and that the detected motion amount of the nursing target is in the motion amount range reflecting the breathing in the resting breathing state (see FIG. 4).
本実施の形態における過呼吸判定手段は、呼吸数算出手段で導いた呼吸数を過呼吸状態における基準情報から導かれる呼吸数と比較して、検知した看護対象の呼吸数が過呼吸状態における基準情報から導かれる呼吸数の範囲にあることを満たすことを以って過呼吸状態と判断する（図５参照）。 The hyperventilation determining means in the present embodiment compares the respiration rate derived by the respiration rate calculating means with the respiration rate derived from the reference information in the overbreathing state, and the detected respiration rate of the nursing target is the reference in the overbreathing state. It is determined as an overbreathing state by satisfying that it is within the range of the respiration rate derived from the information (see FIG. 5).
尚、本実施の形態における呼吸候補となる看護対象の動作は、安静呼吸状態の呼吸を反映した基準情報の動作周期が３秒から５秒に設定されており、過呼吸状態の呼吸を反映した動作周期が３秒未満に設定されている。一方、安静呼吸状態の動作量にあっては、ドップラーセンサー１と看護対象の身体が正対した場合を重視して５ｍｍから２０ｍｍに設定されており、過呼吸状態の呼吸を反映した動作周期が１５ｍｍから３０ｍｍに設定されている。看護対象が横向きに寝る場合に配慮して、その下限を１ｍｍから４ｍｍに設定することも可能である。また、本実施の形態では、動作周期から呼吸数を導く処理を経たが、動作周期を呼吸数に見立て、動作周期のままで判定処理を行っても実質的には同じである。
In addition, the operation of the nursing target as a breathing candidate in the present embodiment is set so that the operation period of the reference information reflecting the breathing in the resting breathing state is set to 3 seconds to 5 seconds, and the breathing in the hyperbreathing state is reflected. The operation cycle is set to less than 3 seconds. On the other hand, the amount of movement in the resting breathing state is set from 5 mm to 20 mm with an emphasis on the case where the
本実施の形態における呼吸警告手段は、安静呼吸状態が検出されない時間をタイマー２で計測し、安静呼吸状態が動作欠落時間以上検出されなかった時に、報知手段６に対し、アラームの発生を要求する報知指令を出力するものである（図５参照）。尚、呼吸に関する基準情報の動作欠落時間は、看護対象の生命に危険の無い範囲、即ち、３０秒に設定されている。
The breath warning means in the present embodiment measures the time during which no resting breathing state is detected by the
〔寝返り検知手段〕
本実施の形態における寝返り検知手段は、寝返り候補選択手段、寝返り判定手段、及び褥創警告手段を備え、人の寝返りを反映した動作速度、動作周期、及び動作量、並びに、動作欠落時間、及び動作継続時間からなる寝返り時の基準情報が設定されている。
これらの基準情報と実測情報との比較から呼吸以外の体動、体位変化、又は寝返りに分別して判断する。
そして、寝返りが検出されない時間をタイマー２で計測し、寝返りが一定時間検出されなかった時に報知手段６に対しアラームの発生を促す報知指令を発する（図８参照）。
[Turning over detection means]
The turnover detection means in the present embodiment includes a turnover candidate selection means, a turnover determination means, and a wound warning means, and an operation speed, an operation cycle, and an operation amount reflecting a person's turnover, and an operation missing time, and The reference information for turning over, which consists of the operation duration time, is set.
The comparison is made by comparing the reference information and the actual measurement information to body movement other than breathing, body position change, or turning over.
Then, the time during which no rollover is detected is measured by the
本実施の形態における寝返り候補選択手段は、看護対象の動作時間内に複数の動作速度、複数の動作周期、又は複数の動作量が混在していることの要件を満たすことを以って、検知した看護対象の動作を呼吸以外の体動又は体位変化（寝返り候補）と判断する（図６参照）。
呼吸以外の体動又は体位変化は、手の可動量や頭部の可動量等、動作方向が不連続に変化し、その体動又は体位変化に応じて比較的広い範囲の動作速度、動作周期の範囲、及び動作量が看護対象の動作期間に分布し得ることによる。
The turnover candidate selection means in the present embodiment is detected by satisfying the requirement that a plurality of operation speeds, a plurality of operation cycles, or a plurality of operation amounts are mixed within the operation time of the nursing object. It is determined that the action of the nursing target is a body movement other than breathing or a change in body position (candidate for turning over) (see FIG. 6).
Body movement or position change other than breathing changes the movement direction discontinuously, such as the amount of movement of the hand and the amount of movement of the head, and a relatively wide range of movement speeds and movement cycles depending on the movement of the body or posture. And the amount of motion can be distributed over the motion period of the nursing object.
また、本実施の形態における寝返り判定手段は、検知した看護対象の動作が呼吸以外の体動又は体位変化と判断する要件を満たす寝返り候補の中から、検知した看護対象の動作速度が寝返りを反映した動作速度の範囲にあることと、検知した看護対象の動作量が寝返りを反映した動作量の範囲にあることと、検知した看護対象の動作時間が寝返りを反映した動作継続時間の範囲にあることの要件の全てをみたすことを以って看護対象の動作を寝返りと判断する（図７参照）。 In addition, the turnover judging means in the present embodiment reflects the turnover of the detected nursing target movement speed from among the rollover candidates that satisfy the requirements for determining that the detected movement of the nursing target is a body movement or posture change other than breathing. Within the range of motion speeds that have been detected, the amount of motion of the nursing target that is detected is within the range of motion amounts that reflect the rollover, and the motion time of the nursing target that is detected is within the range of motion durations that reflect the rollover The action of the nursing object is determined to be turned over by satisfying all of the requirements (see FIG. 7).
呼吸以外の体動又は体位変化と判断され、更に寝返りと判断するに要件の設定根拠は以下の通りである。
寝返りは、相応の時間を要する非継続的な動作であり、上記呼吸以外の体動又は体位変化の要件の全てを満たすことに加えて、その動作速度が一般的に呼吸の動作速度よりも速い範囲であり、且つ、寝返りは平坦な寝床上での回転を伴う動作であって、寝床上で人体の最も薄い姿勢と厚い姿勢を体現するものであるから、その動作量が手の可動量や頭部の可動量等の体動時における動作量（約２５から約１００ｍｍ）を超えるものの落下を伴うまでには至らない範囲であることの要件を満たすことが必要である。また、落下と判断する基準情報としての動作量は、ドップラーセンサーの設置状況によっても異なり、例えば、ドップラーセンサーの取付位置が、側壁面など寝床の真上に無い場合には、取付角度から落下距離を算出し基準情報として用いればよい。
The grounds for setting the requirements for determining body movement or body position change other than breathing and for further turning over are as follows.
Rolling up is a discontinuous movement that requires a reasonable amount of time, and in addition to meeting all the requirements for body movement or posture change other than the above breathing, its movement speed is generally faster than the movement speed of breathing. The rollover is a movement accompanied by rotation on a flat bed, and it represents the thinnest and thickest posture of the human body on the bed. It is necessary to satisfy the requirement that the amount of movement exceeding the amount of movement (about 25 to about 100 mm) during body movement, such as the amount of movement of the head, does not reach the point of falling. In addition, the amount of movement as reference information for determining fall depends on the installation status of the Doppler sensor.For example, if the Doppler sensor mounting position is not directly above the bed such as the side wall surface, the drop distance from the mounting angle May be calculated and used as reference information.
また、寝返りは寝床上での回転を伴う動作であることから、その進行方向は少なくとも一回変化することに鑑み、寝返りと判断する要件として、看護対象の動作周期が寝返りを反映した動作周期の範囲にあることを加重した構成としても良いし、又は検知した看護対象の動作速度が寝返りを反映した動作速度の範囲にあることとする要件と入れ替えた構成としても良い。 In addition, since turning over is an action that involves rotation on the bed, the direction of travel changes at least once, and as a requirement to determine turning over, the operation period of the nursing target is an action period that reflects the turning over. It is good also as a structure weighted that it exists in the range, or it is good also as a structure replaced with the requirements that the detected operation speed of the nursing object is in the range of the operation speed reflecting the turnover.
更に、本実施の形態における褥創警告手段は、寝返りが検出されない時間をタイマー２で計測し、寝返りが動作欠落時間以上検出されなかった時に報知手段６に対しアラームの発生を要求する報知指令を出力するものである。
Furthermore, the wound warning means in the present embodiment measures the time during which no rollover is detected by the
尚、本実施の形態において寝返りを反映した動作継続時間は２秒以上であり、寝返りを反映した動作欠落時間、即ち、寝返りの未検出により報知手段６に対しアラームの発生を要求するまでの猶予時間は、１８０分以上である。 In this embodiment, the operation continuation time reflecting the turnover is 2 seconds or more, and the operation missing time reflecting the turnover, that is, the grace period until the alarm means 6 is requested to generate an alarm when the turnover is not detected. The time is 180 minutes or more.
〔落下検知手段〕
本実施の形態における落下検知手段は、落下判定手段、急落下判定手段、及び落下警告手段を備え、寝床からの落下を反映した動作速度、動作方向、及び動作量、並びに動作継続時間からなる落下時の基準情報が設定されている。
これらの基準情報と実測情報との比較から寝床からの看護対象の落下、及びその落下態様の判断を滑り落ち、急落下、又は検知範囲以外の落下に分別して行う。
落下と判断した場合には、報知手段６に対しアラームの発生を促す報知指令を発する。
(Fall detection means)
The drop detection means in the present embodiment includes a drop determination means, a sudden drop determination means, and a drop warning means, and includes a movement speed, a movement direction, a movement amount, and a movement continuation time reflecting a fall from the bed. Time reference information is set.
Based on the comparison between the reference information and the actual measurement information, the fall of the nursing object from the bed and the judgment of the fall mode are classified into slipping, sudden falling, or falling outside the detection range.
If it is determined that the vehicle has fallen, a notification command for issuing an alarm to the notification means 6 is issued.
本実施の形態における落下判定手段は、検知した看護対象の動作が呼吸以外の体動又は体位変化と判断する要件を満たす寝返り候補の中から（図６参照）、その際の看護対象の動作量が寝返りを反映した動作量を超えることの要件を満たすことを以って看護対象の動作を落下と判断する（図９参照）。動作量の要件の根拠は、看護対象の動作方向がドップラーセンサーから遠方へ寝床までの距離を超えて継続して遠ざかる落下時期を含むことによる。 The fall determination means in the present embodiment is the amount of motion of the nursing target at that time from among the rollover candidates that satisfy the requirement that the detected motion of the nursing target is determined to be body movement or posture change other than breathing (see FIG. 6). The action of the nursing object is determined to fall by satisfying the requirement of exceeding the action amount reflecting the turning (see FIG. 9). The reason for the requirement for the amount of movement is that the movement direction of the nursing object includes the falling time when the movement direction continues away from the Doppler sensor beyond the distance to the bed.
また、本実施の形態における急落下判定手段は、看護対象の動作が落下と判断する要件の全てを満たすことと、看護対象の動作速度が寝床からの落下を反映した動作速度の範囲であることと、看護対象の動作時間が寝床からの落下を反映した動作継続時間の範囲にあることの要件を満たすことを以って看護対象の動作を急落下と判断するものである（図９参照）。 Further, the sudden drop determination means in the present embodiment satisfies all the requirements for determining that the operation of the nursing object is falling, and the operation speed of the nursing object is within the range of the operation speed reflecting the fall from the bed. And the operation of the nursing object is judged to be a sudden drop by satisfying the requirement that the operation time of the nursing object is within the range of the operation continuation time reflecting the fall from the bed (see FIG. 9). .
更に、本実施の形態における落下警告手段は、落下と判断された時に報知手段に対しアラームの発生を要求する報知指令を出力するものである（図９参照）。
落下と判断した場合において、更に、急落下の判断を伴う場合と伴わない場合とで、異なる報知指令を出力する様に構成してもよい。
更に、落下と判断した場合において、以後照射波と反射波の位相差の検知が成されなくなった場合には、落下した位置が寝床から離れた箇所であるとして、その判断結果に則した報知指令を報知手段へ出力する構成としても良い。
Furthermore, the drop warning means in the present embodiment outputs a notification command for requesting the alarm means to generate an alarm when it is determined to fall (see FIG. 9).
When it is determined that the mobile phone is falling, different notification commands may be output depending on whether the mobile phone is accompanied by the determination of a sudden drop or not.
Furthermore, if it is determined that the phase difference between the irradiation wave and the reflected wave is no longer detected, it is determined that the dropped position is a place away from the bed, and a notification command based on the determination result is given. May be output to the notification means.
尚、本実施の形態における寝床からの落下を反映した動作速度の範囲は、５０ｍｍ／秒以上であり、
寝床からの落下を反映した動作継続時間は、滑り落ちについては１０秒以上であり、
寝床からの落下を反映した動作継続時間の範囲は、急落下については０．５秒以上１０秒未満である。
In addition, the range of the operation speed reflecting the fall from the bed in the present embodiment is 50 mm / second or more,
The operation duration reflecting the fall from the bed is 10 seconds or more for sliding down,
The range of the operation continuation time reflecting the fall from the bed is 0.5 seconds or more and less than 10 seconds for the sudden drop.
１ ドップラーセンサー，２ タイマー，３ 検波部，４ 演算手段，
５ 信号処理部，６ 報知手段，
７ 呼吸検知手段，８ 寝返り検知手段，９ 落下検知手段，
1 Doppler sensor, 2 timer, 3 detector, 4 calculation means,
5 signal processing unit, 6 notification means,
7 Respiration detection means, 8 Rolling detection means, 9 Fall detection means,
Claims (3)
信号処理部（５）は、呼吸検知手段（７）と、寝返り検知手段（８）を備え、
呼吸検知手段（７）は、安静呼吸状態を含む人の呼吸を反映した動作周期、動作量、規定時間、及び動作欠落時間を含む呼吸に関する基準情報を有すると共に、
看護対象の動作周期に基づき、基準情報に含まれた人の呼吸を反映した動作周期の範囲内であり、且つ当該動作周期がその動作周期の範囲で規定時間以上継続している看護対象の動作を呼吸候補として選択する手段と、
看護対象の呼吸候補の動作周期が安静呼吸状態の呼吸を反映した動作周期の範囲であることと、看護対象の動作量が安静呼吸状態の呼吸を反映した動作量の範囲にあることを満たすことを以って安静呼吸状態と判断する手段と、
安静呼吸状態が検出されない時間を計測し安静呼吸状態が動作欠落時間以上検出されなかった時に報知手段（６）に対しアラームの発生を要求する報知指令を出力する手段を備え、
寝返り検知手段（８）は、
寝返りを反映した動作速度、動作周期、及び動作量、並びに、動作欠落時間、及び動作継続時間を含む寝返り時の基準情報を有すると共に、
看護対象の動作時間内に複数の動作速度、複数の動作周期、又は複数の動作量が混在していることの要件を満たすことを以って看護対象の動作を呼吸以外の体動又は体位変化と判断する手段と、
看護対象の動作が前記呼吸以外の体動又は体位変化と判断する要件を満たすことと、看護対象の動作速度又は動作周期が寝返りを反映した動作速度又は動作周期の範囲にあることと、看護対象の動作量が寝返りを反映した動作量の範囲にあることと、看護対象の動作時間が寝返りを反映した動作継続時間の範囲にあることの要件をみたすことを以って看護対象の動作を寝返りと判断する手段と、
寝返りが動作欠落時間以上検出されなかった時に報知手段（６）に対しアラームの発生を要求する報知指令を出力する手段を備えることを特徴とする寝床看護システム。 The Doppler sensor (1) that detects the phase difference between the irradiation wave and the reflected wave, the timer (2) that measures the time, the operation time, the operation speed, and the nursing object of the nursing object from the phase difference and time of the irradiation wave and the reflected wave A detector (3) for deriving the movement direction of the nursing object, a calculation means (4) for deriving the operation period and the amount of movement of the nursing object from the operation speed and direction of the nursing object, a Doppler sensor (1), a detection part (3), And a signal processing unit (5) that detects an abnormality of the nursing object from the information obtained from the calculation unit (4) and outputs a notification command, and a notification unit (6) that issues an alarm in response to the notification command,
The signal processing unit (5) includes a breathing detection unit (7) and a rollover detection unit (8).
The respiration detection means (7) has reference information about respiration including an operation period, an operation amount, a specified time, and an operation deficit time reflecting a person's respiration including a resting respiration state,
Based on the operation cycle of the nursing object, the operation of the nursing object is within the range of the operation cycle reflecting the breathing of the person included in the reference information, and the operation cycle continues for the specified time or more within the range of the operation cycle Means for selecting as a breathing candidate;
The movement period of the nursing candidate's breathing candidate must be within the range of the movement period that reflects the breathing in the resting breathing state, and the movement amount of the nursing target must be within the range of the movement amount that reflects the breathing in the resting breathing state Means for determining a resting breathing state,
A means for measuring a time during which no resting breathing state is detected and outputting a notification command for requesting an alarm to the notifying means (6) when a resting breathing state is not detected for more than the operation missing time;
The rolling detection means (8)
It has the reference information at the time of turning over including the operation speed, the operation cycle, and the operation amount reflecting the turning over, the operation missing time, and the operation continuation time,
Body movements or changes in posture other than breathing by satisfying the requirement that multiple movement speeds, multiple movement cycles, or multiple movement amounts are mixed within the movement time of the nursing object. Means to judge,
The nursing target's motion satisfies the requirements for determining body movement or posture change other than breathing, the nursing target's motion speed or motion cycle is within the range of motion speed or motion cycle reflecting rollover, and the nursing subject The action amount of the nursing target is turned over by satisfying the requirement that the movement amount of the action is in the range of the action amount reflecting the turnover and that the operation time of the care target is in the range of the operation duration reflecting the turnover. Means to judge,
A bed nursing system comprising: means for outputting a notification command for requesting an alarm to the notification means (6) when a turn is not detected for more than the operation missing time.
前記落下検知手段（９）は、
寝床からの落下を反映した動作方向、及び動作量を含む落下時の基準情報を有すると共に、
看護対象の動作が前記呼吸以外の体動又は体位変化と判断する要件を満たすことと、看護対象の動作量が寝返りを反映した動作量を超えることの要件を満たすことを以って看護対象の動作を落下と判断する手段と、
落下と判断された時に報知手段（６）に対しアラームの発生を要求する報知指令を出力する手段とを備えることを特徴とする前記請求項１に記載の寝床看護システム。 The signal processing unit (5) includes a breathing detection unit (7), a rollover detection unit (8), and a fall detection unit (9).
The drop detection means (9)
It has reference information at the time of the fall including the direction of movement reflecting the fall from the bed and the amount of movement,
By satisfying the requirements for the action of the nursing object to be a body movement or posture change other than the breathing, and satisfying the requirement that the action amount of the nursing object exceeds the action amount reflecting the rollover, Means for determining the action as falling;
The bed nursing system according to claim 1, further comprising means for outputting a notification command for requesting the generation of an alarm to the notification means (6) when it is determined to fall.
前記落下検知手段（９）は、
寝床からの落下を反映した動作速度、動作方向、及び動作量、並びに動作継続時間を含む落下時の基準情報を有すると共に、
看護対象の動作が前記呼吸以外の体動又は体位変化と判断する要件を満たすことと、看護対象の動作量が寝返りを反映した動作量を超えることの要件を満たすことを以って看護対象の動作を落下と判断する手段と、
看護対象の動作が上記落下と判断する要件を満たすことと、看護対象の動作速度が寝床からの落下を反映した動作速度の範囲であることと、看護対象の動作時間が寝床からの落下を反映した動作継続時間の範囲にあることの要件を満たすことを以って看護対象の動作を急落下と判断する手段と、
落下と判断された時に報知手段（６）に対しアラームの発生を要求する報知指令を出力する手段とを備えることを特徴とする前記請求項１又は請求項２のいずれかに記載の寝床看護システム。 The signal processing unit (5) includes a breathing detection unit (7), a rollover detection unit (8), and a fall detection unit (9).
The drop detection means (9)
It has the reference information at the time of the fall including the operation speed, the operation direction and the operation amount reflecting the fall from the bed, and the operation duration.
By satisfying the requirements for the action of the nursing object to be a body movement or posture change other than the breathing, and satisfying the requirement that the action amount of the nursing object exceeds the action amount reflecting the rollover, Means for determining the action as falling;
The nursing target's motion meets the requirements to determine that it falls, the nursing target's motion speed is within the range of motion speed reflecting the fall from the bed, and the nursing target's motion time reflects the fall from the bed. Means for determining that the action of the nursing subject is a sudden fall by satisfying the requirement of being in the range of the action duration that has been
The bed nursing system according to claim 1 or 2, further comprising means for outputting a notification command for requesting the generation of an alarm to the notification means (6) when it is determined to fall. .
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