JP2024005486A - Bed-leave detection device, bed-leave detection method, and machine learning device - Google Patents
Bed-leave detection device, bed-leave detection method, and machine learning device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024005486A JP2024005486A JP2022105686A JP2022105686A JP2024005486A JP 2024005486 A JP2024005486 A JP 2024005486A JP 2022105686 A JP2022105686 A JP 2022105686A JP 2022105686 A JP2022105686 A JP 2022105686A JP 2024005486 A JP2024005486 A JP 2024005486A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bed
- signal
- section
- subject
- detection device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Invalid Beds And Related Equipment (AREA)
- Accommodation For Nursing Or Treatment Tables (AREA)
- Emergency Alarm Devices (AREA)
Abstract
Description
特許法第30条第2項適用申請有り 令和3年11月9日に、第38回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム(オンライン開催)にて発表Application for application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act has been filed. Presented at the 38th "Sensors, Micromachines and Applied Systems" Symposium (held online) on November 9, 2021.
本発明は、離床検出装置と離床検出方法と機械学習装置に関する。特に、対象者の姿勢ならびに動作がわかる離床検出装置と離床検出方法と機械学習装置に関する。 The present invention relates to a bed-leaving detection device, a bed-leaving detection method, and a machine learning device. In particular, the present invention relates to a bed-leaving detection device, a bed-leaving detection method, and a machine learning device that can detect the posture and motion of a subject.
従来、医療施設、介護施設あるいは一般家庭において、高齢者などの対象者のベッド離床時の転倒事故が数多く報告されており、医療施設においては、入院期間の長期化や患者死亡の起因となりうるため、重大なインシデントと捉えられている。
現在、対象者のベッド離床時の転倒を未然に防ぐことを目的として,対象者の離床を、検出し、発報を行う装置があった(特許文献1~3)。
In the past, there have been many reports of falls in medical facilities, nursing care facilities, and general households, where elderly people and other people fall while getting out of bed. , is considered a serious incident.
Currently, there are devices that detect when a subject leaves the bed and issue an alarm in order to prevent the subject from falling when the subject leaves the bed (Patent Documents 1 to 3).
しかし、従来の離床検出装置では、単に対象者が在か、不在かのみしかわからず、対象者のベッド離床時の転倒を未然に防ぐことができなかった。 However, conventional bed leaving detection devices only know whether the subject is present or absent, and cannot prevent the subject from falling when leaving the bed.
よって、本願の課題は、対象者のベッド離床時の転倒を未然に防ぐことができる離床検出装置と離床検出方法と機械学習装置を提供することである。 Therefore, an object of the present application is to provide a bed-leaving detection device, a bed-leaving detection method, and a machine learning device that can prevent a subject from falling when he or she leaves the bed.
上記課題を解決するために、複数のアンテナ部と、上記アンテナ部と接続される信号線と、上記信号線と接続される接続部と、を有するセンサーユニットと、
上記接続部と接続され、上記アンテナ部からの信号を測定する信号測定部と、上記信号測定部を制御する制御部と、を有する制御ユニットと、
を含み、
上記複数のアンテナ部が、2列以上、2行以上で格子状に配列された離床検出装置を用いる。
In order to solve the above problem, a sensor unit includes a plurality of antenna parts, a signal line connected to the antenna part, and a connection part connected to the signal line,
a control unit that is connected to the connection section and includes a signal measurement section that measures a signal from the antenna section; and a control section that controls the signal measurement section;
including;
A bed leaving detection device is used in which the plurality of antenna units are arranged in a grid pattern in two or more columns and two or more rows.
また、2列以上、2行以上で格子状に配列されている複数のアンテナ部の信号を受信する受信工程と、
上記信号を受け、処理をする処理工程と、
上記処理された信号から、対象者の姿勢ならびに動作を判別する判別工程と、を有する離床検出方法を用いる。
Further, a receiving step of receiving signals from a plurality of antenna units arranged in a grid pattern in two or more columns and two or more rows;
a processing step of receiving and processing the signal;
A bed leaving detection method is used, which includes a determination step of determining the posture and motion of the subject from the processed signal.
さらに、離床検出装置において、上記センサーユニットからの信号により上記対象者の姿勢ならびに動作を判別する機械学習装置であって、
上記センサーユニットからの信号を受ける信号測定部と、
上記信号と上記対象者の姿勢又は動作の教師データにより学習する学習部と、
を含む機械学習装置を用いる。
Furthermore, in the bed leaving detection device, a machine learning device that determines the posture and motion of the subject based on the signal from the sensor unit,
a signal measurement unit that receives a signal from the sensor unit;
a learning unit that learns using the signal and training data of the subject's posture or motion;
Using machine learning equipment including.
本願の離床検出装置と離床検出方法と機械学習装置では、対象者のベッド離床を検知し、離床時の転倒を未然に防ぐことができる。 With the bed leaving detection device, bed leaving detection method, and machine learning device of the present application, it is possible to detect when a subject leaves the bed and prevent a fall when the subject leaves the bed.
(実施の形態1)
<構造>
図1(a)は、離床検出装置22の構成図である。離床検出装置22は、センサーユニット20と制御ユニット21とを含む。図1(a)では、センサーユニット20の構成と、制御ユニット21の構成とを示している。制御ユニット21では、各要素が電気回路で繋がっている。図1(b)は、離床検出装置22の外観図である。
(Embodiment 1)
<Structure>
FIG. 1(a) is a configuration diagram of the bed leaving detection device 22. As shown in FIG. The bed leaving detection device 22 includes a sensor unit 20 and a control unit 21. FIG. 1A shows the configuration of the sensor unit 20 and the configuration of the control unit 21. In the control unit 21, each element is connected by an electric circuit. FIG. 1(b) is an external view of the bed leaving detection device 22.
センサーユニット20は、対象者31の在床姿勢ならびに動作を測定するセンサーを有する部分である。対象者31は、高齢者、患者、その他、体が不自由な方などである。対象者としては、子供や赤ん坊などでもよい。 The sensor unit 20 is a part that includes a sensor that measures the posture and movement of the subject 31 in bed. The target persons 31 include the elderly, patients, and other people with physical disabilities. The target audience may be children, babies, etc.
制御ユニット21は、センサーユニット20を制御する部分である。 The control unit 21 is a part that controls the sensor unit 20.
センサーユニット20は、絶縁性があり、防水性があるカバー41で覆われているのが好ましい。カバー41は、対象者31の失禁対策などを目的とした帯状の防水シーツが好ましい。センサーユニット20と防水シーツは併設もしくは一体型として敷設されるのが好ましい。カバー41とともに、センサーユニット20も廃棄できるのが好ましい。センサーユニット20が、臀部の周辺に少なくとも配置されるので、センサーユニット20は、対象者の失禁対策のシートの一部としても活用することができる。
<センサーユニット20>
センサーユニット20は、基材25、アンテナ部10、アンテナ接続部11、信号線12、接続部13を含む。
The sensor unit 20 is preferably covered with a cover 41 that is insulating and waterproof. The cover 41 is preferably a belt-shaped waterproof sheet for the purpose of preventing incontinence of the subject 31. It is preferable that the sensor unit 20 and the waterproof sheet are installed together or as an integrated unit. It is preferable that the sensor unit 20 as well as the cover 41 can be discarded. Since the sensor unit 20 is arranged at least around the buttocks, the sensor unit 20 can also be used as part of a sheet for preventing incontinence of the subject.
<Sensor unit 20>
The sensor unit 20 includes a base material 25 , an antenna section 10 , an antenna connection section 11 , a signal line 12 , and a connection section 13 .
基材25は、柔軟な絶縁シートであり、その上にアンテナ部10、アンテナ接続部11、信号線12を有する。基材25は、例えば、樹脂フィルム、布、紙などである。
アンテナ部10は、自己容量式静電容量測定用の信号測定部14により、アンテナ部10と対象者31の間の静電容量を測定することで両者の接近度合いを測定する。アンテナ部10に対象者31が接近すると測定される静電容量は増加する。
The base material 25 is a flexible insulating sheet, and has the antenna section 10, the antenna connection section 11, and the signal line 12 thereon. The base material 25 is, for example, a resin film, cloth, paper, or the like.
The antenna unit 10 measures the degree of proximity between the antenna unit 10 and the subject 31 by measuring the capacitance between the antenna unit 10 and the subject 31 using the signal measuring unit 14 for self-capacitance type capacitance measurement. When the subject 31 approaches the antenna section 10, the measured capacitance increases.
アンテナ接続部11は、アンテナ部10と信号線12とを接続する部分である。 The antenna connection part 11 is a part that connects the antenna part 10 and the signal line 12.
信号線12は、接続部13を介して、アンテナ部10と信号測定部14とを電気的に接続する。 The signal line 12 electrically connects the antenna section 10 and the signal measurement section 14 via the connection section 13 .
接続部13は、センサーユニット20の一部で、制御ユニット21と接続する部分である。接続部13は、ワンタッチで制御ユニット21に接続できるのが好ましく、ピンコネクタ方式などが好ましい。 The connecting portion 13 is a part of the sensor unit 20 and is a portion connected to the control unit 21 . It is preferable that the connection part 13 can be connected to the control unit 21 with a single touch, and a pin connector type or the like is preferable.
センサーユニット20は、柔軟性材料で作製され、全体として薄く、軽量で、柔軟性があるのが好ましい。 The sensor unit 20 is preferably made of a flexible material and is generally thin, lightweight, and flexible.
<制御ユニット21>
制御ユニット21は、信号測定部14と、制御部15と、記録部16と、表示部17と、通信部18と、電源部19とを含む。
<Control unit 21>
The control unit 21 includes a signal measurement section 14 , a control section 15 , a recording section 16 , a display section 17 , a communication section 18 , and a power supply section 19 .
信号測定部14は、複数のアンテナ部10の信号から、アンテナ部10の各々での静電容量を測定する部分である。 The signal measurement section 14 is a section that measures the capacitance of each of the antenna sections 10 based on the signals of the plurality of antenna sections 10.
制御部15は、離床検出装置22の各構成要素を制御するIC、マイクロコンピュータなどである。 The control unit 15 is an IC, a microcomputer, etc. that controls each component of the bed leaving detection device 22.
記録部16は、信号測定部14での測定結果や各構成要素の設定値などを保存するICメモリなどである。外部へデータ送信を行わない場合、記録部16はSDカード、USBメモリなどの取外し可能な記録媒体としても良い。 The recording unit 16 is an IC memory or the like that stores measurement results from the signal measurement unit 14, setting values of each component, and the like. When data is not transmitted to the outside, the recording unit 16 may be a removable recording medium such as an SD card or a USB memory.
表示部17は、液晶、ELなどのデイスプレイやLEDなどのインジケータである。操作ボタンなどがあり、離床検出装置22への稼働の指示、動作状況などが入力される。また、測定結果の表示もできる。その他、表示部17は、構成要素の設定、指示をする部分である。 The display unit 17 is a display such as liquid crystal or EL, or an indicator such as LED. There are operation buttons, etc., through which instructions for operating the bed leaving detection device 22, operating status, etc. are input. It is also possible to display measurement results. In addition, the display section 17 is a section for setting and instructing the components.
通信部18は、記録部16のデータなどを外部へ送る部分である。Bluetooth(商標)、無線LANなどでパーソナルコンピュータ、スマートホン、携帯機器などへデータを無線通信で送れる。有線通信の場合は、通信部18は、外部コネクタ部分を有する。 The communication section 18 is a section that sends data etc. from the recording section 16 to the outside. Data can be sent wirelessly to personal computers, smartphones, mobile devices, etc. using Bluetooth (trademark), wireless LAN, etc. In the case of wired communication, the communication section 18 has an external connector part.
<動作>
図2で、離床検出装置22の使用方法を説明する。
<Operation>
With reference to FIG. 2, a method of using the bed leaving detection device 22 will be explained.
図2は、ベッド30上に、離床検出装置22を配置し、その上に対象者31が仰臥位で在床している姿勢を示す平面図である。 FIG. 2 is a plan view showing a posture in which the bed leaving detection device 22 is placed on the bed 30 and the subject 31 is lying on the bed in a supine position.
図2の離床検出装置22は、センサーユニット20が、12個のアンテナ部10を有する。図2では、それぞれのアンテナ部10にアンテナ部の番号23を表示している。制御ユニット21は、センサーユニット20を制御し、各々のアンテナ部10のデータを記録部16に保存する。データの例を下記で説明する。制御ユニット21はセンサーユニット20内の複数のアンテナ部10を制御する。 In the bed leaving detection device 22 of FIG. 2, the sensor unit 20 includes twelve antenna sections 10. In FIG. 2, each antenna section 10 is labeled with an antenna section number 23. The control unit 21 controls the sensor unit 20 and stores data of each antenna section 10 in the recording section 16. Examples of data are explained below. The control unit 21 controls the plurality of antenna sections 10 within the sensor unit 20.
<アンテナ部10>
図3にアンテナ部10周辺の断面図を示す。アンテナ部10は、平板状の基材10cの上に電極10aが形成され、その上にカバー10bが配置されている。
<Antenna section 10>
FIG. 3 shows a cross-sectional view around the antenna section 10. In the antenna section 10, an electrode 10a is formed on a flat base material 10c, and a cover 10b is placed on top of the electrode 10a.
なお、基材10cを、全体の基材25(図1(a))とし、直接、基材25に、電極10aを形成してもよい。同様に、カバー10bも、全体のカバー41(図1(b))としてもよい。 Note that the base material 10c may be used as the entire base material 25 (FIG. 1(a)), and the electrode 10a may be formed directly on the base material 25. Similarly, the cover 10b may also be an entire cover 41 (FIG. 1(b)).
アンテナ部10への対象物10d(対象者31)の接近度合いを電極10aでの静電容量の変化によって測定する。 The degree of approach of the object 10d (subject 31) to the antenna section 10 is measured by the change in capacitance at the electrode 10a.
電極10aは、例えば、金属箔である。金属箔は、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、カーボンなどの箔体であり、軽量で薄く柔軟性がある。金属箔は、スパッタ、蒸着など薄膜工法で形成してもよく、別途作製したものを接着してもよい。 The electrode 10a is, for example, metal foil. The metal foil is, for example, a foil body of gold, silver, copper, aluminum, carbon, etc., and is lightweight, thin, and flexible. The metal foil may be formed by a thin film method such as sputtering or vapor deposition, or may be separately produced and bonded.
または、電極10aは、導電ペーストを用いて、印刷工法、スピンコートなどで形成されてもよい。 Alternatively, the electrode 10a may be formed using a conductive paste by a printing method, spin coating, or the like.
または、電極10aは、一部もしくは全部が導電糸で形成されてもよい。金糸、銀糸、銅糸、アルミニウム糸、カーボン糸などの導電性糸を用いて、平板状に形成してもよい。導電糸は、樹脂繊維に各金属を被覆したものでもよい。導電糸を用いた電極10aは、軽量で薄く柔軟性があり、耐久性が優れていて好ましい。 Alternatively, the electrode 10a may be partially or entirely formed of a conductive thread. A conductive thread such as gold thread, silver thread, copper thread, aluminum thread, or carbon thread may be used to form a flat plate. The conductive thread may be a resin fiber coated with each metal. The electrode 10a using conductive thread is preferable because it is lightweight, thin, flexible, and has excellent durability.
金属箔、導電性糸、導電ペーストを組み合わせて、電極10aを形成してもよい。 The electrode 10a may be formed by combining metal foil, conductive thread, and conductive paste.
カバー10bは、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PEI(ポリエーテルイミド)、PI(ポリイミド)など絶縁性かつ防水性の樹脂シートである。また、絶縁性があり、防水処理が施された布や紙を用いてもよい。基材10cもカバー10bと同様の材質でよい。 The cover 10b is an insulating and waterproof resin sheet made of PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PEI (polyetherimide), PI (polyimide), or the like. Further, cloth or paper that has insulation properties and is treated with waterproofing may be used. The base material 10c may also be made of the same material as the cover 10b.
電極10aを含むアンテナ部10の形状は、図1(a)および図2では方形であるが、円形、台形、多角形、線形状などでもよい。実施の形態2でアンテナ部10のより好ましい形状(配置)を説明する。 Although the shape of the antenna section 10 including the electrode 10a is rectangular in FIGS. 1A and 2, it may be circular, trapezoidal, polygonal, linear, or the like. In Embodiment 2, a more preferable shape (arrangement) of the antenna section 10 will be explained.
アンテナ部10は、複数あり、制御ユニット21によって、それぞれのアンテナ部10への対象物10d(対象者31)の接近度合いを測定できる。 There are a plurality of antenna sections 10, and the control unit 21 can measure the degree of approach of the object 10d (subject 31) to each antenna section 10.
<信号線12>
信号線12は、アンテナ接続部11と接続部13とを電気的に接続する。信号線12は、基材25上に印刷工法などによりパターン形成された金属材料、または、導電性ワイヤー、導電糸などでもよい。
<Signal line 12>
The signal line 12 electrically connects the antenna connection section 11 and the connection section 13. The signal line 12 may be a metal material patterned on the base material 25 by a printing method or the like, or may be a conductive wire, a conductive thread, or the like.
<自己容量式静電容量センサー>
アンテナ部10は、静電容量の測定方式として自己容量式である。このため、アンテナ部10の構造は、図3のように電極10aが複極でなく単極で、電極間の中間層を必要としない単層の簡易な構造である。アンテナ部10への対象物10d(対象者31)の接近度合いはアンテナ部10での静電容量の変化によって測定される。この静電容量の変化を、信号線12を介して、制御ユニット21で測定する。
<Self-capacitance type capacitance sensor>
The antenna section 10 uses a self-capacitance method for measuring capacitance. Therefore, the structure of the antenna section 10 is a simple one-layer structure in which the electrode 10a is not bipolar but monopolar as shown in FIG. 3, and does not require an intermediate layer between the electrodes. The degree of approach of the target object 10d (target person 31) to the antenna section 10 is measured by a change in capacitance at the antenna section 10. This change in capacitance is measured by the control unit 21 via the signal line 12.
さらに、信号線12に被覆33(図3)を設けるのが好ましい。この被覆33は導電性があり、被覆33を制御ユニット21に接地接続することで外部からの電磁ノイズを遮断できる。信号線12と被覆33が同軸構造となっているいわゆるシールド線を用いることもできる。 Furthermore, it is preferable to provide the signal line 12 with a coating 33 (FIG. 3). This coating 33 is conductive, and by grounding the coating 33 to the control unit 21, electromagnetic noise from the outside can be blocked. It is also possible to use a so-called shielded wire in which the signal line 12 and the covering 33 have a coaxial structure.
電極10aでの静電容量の変化に基づく対象物10d(対象者31)の接近度合いを定量的に測定するために、複数の信号線12の長さを合わせてもよい。 In order to quantitatively measure the degree of approach of the object 10d (subject 31) based on the change in capacitance at the electrode 10a, the lengths of the plurality of signal lines 12 may be matched.
<静電容量の変化の測定方法>
実施の形態1のアンテナ部10は、電極10aが単極構造であるため、以下の2つの測定方法がある。
(1)絶対値で測定
電極10aでの静電容量の絶対値の経時変化によって対象物10d(対象者31)の、アンテナ部10への接近度合いを測定する。アンテナ部10と対象物10d(対象者31)が接近するほど、静電容量の絶対値が増える。
<Method for measuring changes in capacitance>
In the antenna section 10 of the first embodiment, the electrode 10a has a monopolar structure, so there are the following two measurement methods.
(1) Measurement using absolute value The degree of approach of the object 10d (subject 31) to the antenna section 10 is measured based on the change over time in the absolute value of the capacitance at the electrode 10a. The closer the antenna unit 10 and the target object 10d (target person 31) are, the more the absolute value of the capacitance increases.
対象物10d(対象者31)が接近していない状態のそれぞれの電極10aでの初期静電容量を等しくし、予め、静電容量の絶対値をレベル分けし、そのレベルで接近度合いを測定する。たとえば、上記信号線12の被覆33、複数の信号線12の長さを合わせることで、それぞれの電極10aでの初期静電容量を等しくできる。 The initial capacitance at each electrode 10a in a state where the object 10d (subject 31) is not close is made equal, the absolute value of the capacitance is divided into levels in advance, and the degree of approach is measured at that level. . For example, by matching the lengths of the covering 33 of the signal line 12 and the plurality of signal lines 12, the initial capacitance at each electrode 10a can be made equal.
結果、この方法では、定量的に、対象物10d(対象者31)の、アンテナ部10への接近度合いを測定できる。
(2)差分を測定
電極10aでの初期静電容量を等しくしない場合、電極10aでの静電容量の変化量の経時変化によって対象物10d(対象者31)の、アンテナ部10への接近度合いを測定する。アンテナ部10と対象物10d(対象者31)が接近するほど、静電容量の変化量が増える。
As a result, with this method, the degree of approach of the target object 10d (target person 31) to the antenna section 10 can be quantitatively measured.
(2) Measure the difference When the initial capacitances at the electrodes 10a are not equal, the degree of approach of the object 10d (subject 31) to the antenna section 10 is determined by the change in capacitance at the electrodes 10a over time. Measure. The closer the antenna unit 10 and the target object 10d (target person 31) are, the more the amount of change in capacitance increases.
それぞれの電極10aでの初期静電容量が等しくないため、測定前のそれぞれの電極10aでの静電容量(測定前の一定時間の平均)を基準に、その基準に対して、静電容量がどれだけ変化したか(経時変化)をそれぞれの電極に対して計算し、その変化量を閾値判定し、その判定で接近を検出する。 Since the initial capacitance at each electrode 10a is not equal, the capacitance is calculated based on the capacitance at each electrode 10a before measurement (average over a certain period of time before measurement) with respect to that reference. The amount of change (change over time) is calculated for each electrode, the amount of change is determined by a threshold, and approach is detected based on this determination.
結果、この方法では、定性的に、対象物10d(対象者31)の、アンテナ部10への接近を検出できる。 As a result, this method can qualitatively detect the approach of the target object 10d (target person 31) to the antenna section 10.
離床検出装置22により、対象者31の姿勢ならびに動作をモニターできる。しかし、より高い精度で対象者31の姿勢ならびに動作を検出するため、以下の装置、方法を説明する。 The posture and movement of the subject 31 can be monitored by the bed leaving detection device 22. However, in order to detect the posture and motion of the subject 31 with higher accuracy, the following apparatus and method will be described.
(実施の形態2)
実施の形態2は、実施の形態1の離床検出装置、離床検出方法の変形例である。特に、ベッド30の構造およびリクライニング等の動きに応じた離床検出装置、離床検出方法である。説明しない事項は、実施の形態1と同様である。
(Embodiment 2)
Embodiment 2 is a modification of the bed leaving detection device and bed leaving detection method of Embodiment 1. In particular, it is a bed-leaving detection device and a bed-leaving detection method that correspond to the structure of the bed 30 and movements such as reclining. Items not explained are the same as those in the first embodiment.
<ベッド30>
ベッド30の例を図4で説明する。図4(a)~図4(d)は、ベッド30の側面図である。図4(e)~図4(h)は、ベッド30の使用状態の一例を示す側面図である。図4(i)は、図4(b)、図4(f)のベッド30の上面図である。
<Bed 30>
An example of the bed 30 will be explained with reference to FIG. 4(a) to 4(d) are side views of the bed 30. FIG. FIGS. 4(e) to 4(h) are side views showing an example of how the bed 30 is used. FIG. 4(i) is a top view of the bed 30 shown in FIGS. 4(b) and 4(f).
ベッド30によりプレート51の数が異なる。それぞれのベッド30は、このプレート51のいずれかが傾斜することで、使用している対象者31の姿勢を変えることができる。 The number of plates 51 differs depending on the bed 30. Each bed 30 can change the posture of the subject 31 using it by tilting one of the plates 51.
これらのベッド30に、離床検出装置22を配置する場合に、ベッド30の全面に、離床検出装置22を配置し、全面に複数のアンテナ部10を設計すれば、その上の対象者31の姿勢ならびに動作が正確にわかる。 When placing the bed leaving detection device 22 on these beds 30, if the bed leaving detection device 22 is placed on the entire surface of the bed 30 and a plurality of antenna sections 10 are designed on the entire surface, the posture of the subject 31 on the bed 30 can be adjusted. and the operation can be understood accurately.
しかし、コストが高くなる点、また、処理すべきデータ量が多くなり、処理時間がかかる点から、必要な部分、つまり、ベッド30の全面の一部にのみセンサーユニット20を設けることを考えた。 However, since the cost would be high, the amount of data to be processed would be large, and the processing time would be long, we considered installing the sensor unit 20 only in the necessary areas, that is, in a part of the entire surface of the bed 30. .
それを図5(a)~図5(h)に示す。 This is shown in FIGS. 5(a) to 5(h).
図5(a)~図5(d)は、それぞれ図4(a)~図4(d)に対応する側面図であり、センサーユニット20の配置を示す。 5(a) to 5(d) are side views corresponding to FIGS. 4(a) to 4(d), respectively, and show the arrangement of the sensor unit 20. FIG.
図5(e)~図5(h)は、それぞれ図4(e)~図4(h)に対応する側面図であり、センサーユニット20の配置を示す。 5(e) to 5(h) are side views corresponding to FIGS. 4(e) to 4(h), respectively, and show the arrangement of the sensor unit 20. FIG.
図6(a)は、ベッド30のプレート51a~51dの配置を示す上面図である。図6(b)~図6(d)は、図6(a)のベッド30でのセンサーユニット20のアンテナ部10の位置を示す上面図を示す。図6(b)~図6(d)では、アンテナ部10の配置が異なる。センサーユニット20は、2つ以上に分割されていない方がよい。 FIG. 6(a) is a top view showing the arrangement of the plates 51a to 51d of the bed 30. 6(b) to 6(d) are top views showing the position of the antenna section 10 of the sensor unit 20 on the bed 30 of FIG. 6(a). In FIGS. 6(b) to 6(d), the arrangement of the antenna section 10 is different. It is preferable that the sensor unit 20 is not divided into two or more parts.
アンテナ部10の配列は、ベッド30の長手方向を行、長手方向でない方向(垂直方向)を列とするとき、少なくとも2行以上、2列以上で配列されるのがよい。2行以上、2列以上のアンテナ部10は、1つのセンサーユニット20に格子上に配列されるのがよい。以下で説明するが、少なくとも2行6列のアンテナ部10があればさらによい。 The antenna portions 10 are preferably arranged in at least two rows and two columns, where the longitudinal direction of the bed 30 is a row and the non-longitudinal direction (vertical direction) is a column. The antenna sections 10 in two or more rows and two or more columns are preferably arranged in a grid in one sensor unit 20. As will be explained below, it is better if there are at least two rows and six columns of antenna sections 10.
2行以上、2列以上のアンテナ部10は、ベッド30のいずれかのプレート51の内に配置されるのがよい。アンテナ部10は、ベッド30のリクライニングの可動帯(可屈帯)であるいずれかのプレート51の間には配置されないのがよい。アンテナ部10がプレート51の間で折れ曲がると、アンテナ部10が屈曲変形して、信号応答するので好ましくない。 It is preferable that two or more rows and two or more columns of antenna sections 10 be arranged within one of the plates 51 of the bed 30. It is preferable that the antenna section 10 is not disposed between any of the plates 51 that are movable zones (flexible zones) for reclining the bed 30. If the antenna section 10 is bent between the plates 51, the antenna section 10 will be bent and deformed and will respond to a signal, which is not preferable.
図5(e)では、プレート51cに対象者31の臀部が位置する。図5(f)では、プレート51bに対象者31の臀部が位置する。図5(g)では、プレート51bに対象者31の臀部が位置する。図5(h)では、プレート51bに対象者31の臀部が位置する。
アンテナ部10の配列のいずれかの1行は、ベッド30上の使用者(対象者31)の臀部に位置される臀部領域に配置される。対象者31は、臀部を中心として重心を移動するので、対象者31の姿勢ならびに動作を検出できる。
In FIG. 5(e), the subject's 31 buttocks are located on the plate 51c. In FIG. 5(f), the subject's 31 buttocks are located on the plate 51b. In FIG. 5(g), the subject's 31 buttocks are located on the plate 51b. In FIG. 5(h), the subject's 31 buttocks are located on the plate 51b.
One row of the array of antenna units 10 is arranged in a buttock region located at the buttock of the user (subject 31) on the bed 30. Since the subject 31 moves his or her center of gravity around the buttocks, the posture and motion of the subject 31 can be detected.
アンテナ部10の配列のいずれかの1行は、臀部領域以外の、臀部領域よりも頭部側のいずれかの領域に配置される。図5(e)では、プレート51bに、図5(f)では、プレート51aに、図5(g)では、プレート51aに、図5(h)では、プレート51aに、アンテナ部10の配列のいずれかの1行が位置する。
これにより、臀部だけでなく、臀部領域よりも頭側のいずれかの領域の対象者31の姿勢ならびに動作を把握することができ、対象者31の離床に関する姿勢ならびに動作を高い精度で検出することができる。
One row of the array of antenna sections 10 is arranged in any region other than the buttock region and closer to the head than the buttock region. 5(e), the antenna section 10 is arranged on the plate 51b, FIG. 5(f) on the plate 51a, FIG. 5(g) on the plate 51a, and FIG. 5(h) on the plate 51a. One of the rows is located.
As a result, it is possible to grasp the posture and motion of the subject 31 not only in the buttocks but also in any region on the head side of the buttocks region, and the posture and motion of the subject 31 related to getting off the bed can be detected with high accuracy. Can be done.
結果、センサーユニット20のアンテナ部10は、対象者31の臀部が位置する領域(プレート51)と、ベッド30の長手方向(行方向)の対象者31の臀部より頭部側の部位が位置する別の領域(別のプレート51)に少なくとも2行分が配置する。対象者31の臀部より頭部側の部位とは、たとえば対象者31の肩部、背中部、腰部、腹部である。 As a result, the antenna section 10 of the sensor unit 20 is located in the region (plate 51) where the buttocks of the subject 31 are located, and in the region closer to the head than the buttocks of the subject 31 in the longitudinal direction (row direction) of the bed 30. At least two rows are arranged in another area (another plate 51). The region closer to the head than the buttocks of the subject 31 is, for example, the shoulder, back, waist, and abdomen of the subject 31.
アンテナ部10は、頭部、脚部、足の膝部には、無くともよい。 The antenna part 10 may not be provided in the head, legs, and knee parts of the feet.
<離床検出装置22>
図7は、離床検出装置22の構成図である。離床検出装置22は、センサーユニット20と制御ユニット21とを含む。図7では、センサーユニット20の構成と、制御ユニット21の構成とを示している。制御ユニット21では、各要素が電気回路で繋がっている。
<Bed-off detection device 22>
FIG. 7 is a configuration diagram of the bed leaving detection device 22. As shown in FIG. The bed leaving detection device 22 includes a sensor unit 20 and a control unit 21. FIG. 7 shows the configuration of the sensor unit 20 and the configuration of the control unit 21. In the control unit 21, each element is connected by an electric circuit.
制御ユニット21は、信号測定部14と、制御部15と、記録部16と、表示部17と、通信部18と、電源部19と、信号処理部52と、姿勢判別部53aと、動作判別部53bと、報知判定部54と、報知選択部56と、を含む。 The control unit 21 includes a signal measurement section 14, a control section 15, a recording section 16, a display section 17, a communication section 18, a power supply section 19, a signal processing section 52, an attitude discrimination section 53a, and an operation discrimination section. It includes a section 53b, a notification determination section 54, and a notification selection section 56.
信号測定部14は、複数のアンテナ部10の信号から、アンテナ部10の各々での静電容量を測定する部分である。 The signal measurement section 14 is a section that measures the capacitance of each of the antenna sections 10 based on the signals of the plurality of antenna sections 10.
制御部15は、離床検出装置22の各構成要素を制御するICなどである。 The control unit 15 is an IC or the like that controls each component of the bed leaving detection device 22.
記録部16は、信号測定部14での測定結果や各構成要素の設定値などを保存するICメモリなどである。外部へデータ送信を行わない場合、記録部16はSDカード、USBメモリなどの取外し可能な記録媒体としても良い。 The recording unit 16 is an IC memory or the like that stores measurement results from the signal measurement unit 14, setting values of each component, and the like. When data is not transmitted to the outside, the recording unit 16 may be a removable recording medium such as an SD card or a USB memory.
表示部17は、液晶、ELなどのデイスプレイやLEDなどのインジケータである。操作ボタンなどがあり、離床検出装置22への稼働の指示などが入力される。また、測定結果の表示もできる。その他、表示部17は、構成要素の設定、指示をする部分である。 The display unit 17 is a display such as liquid crystal or EL, or an indicator such as LED. There are operation buttons, etc., and instructions for operating the bed leaving detection device 22 are input. It is also possible to display measurement results. In addition, the display section 17 is a section for setting and instructing the components.
通信部18は、報知判定部54からの指示で信号を外部へ送る部分である。Bluetooth(商標)、無線LANなどでパーソナルコンピュータ、スマートホン、携帯機器などへデータを無線通信で送れる。有線通信の場合は、通信部18は、外部コネクタ部分を有する。 The communication unit 18 is a part that sends a signal to the outside based on instructions from the notification determination unit 54. Data can be sent wirelessly to personal computers, smartphones, mobile devices, etc. using Bluetooth (trademark), wireless LAN, etc. In the case of wired communication, the communication section 18 has an external connector part.
電源部19は、他の部へ電力を供給する部分である。電池または、外部から電力を受ける部分である。太陽電池を用いて自分で電力を製造してもよい。 The power supply section 19 is a section that supplies power to other sections. This is a part that receives power from a battery or an external source. You may also produce your own electricity using solar cells.
信号処理部52は、信号測定部14のデータを処理する。例えば、ある基準を設け、それ以上であると、信号あり、基準より小さいと、信号なしにするなどのバイナリーデータに処理する。実施の形態1での<静電容量の変化の測定方法>に従いデータを処理できる。アンテナ部10の種類、構造により、処理は異なる。 The signal processing unit 52 processes the data from the signal measurement unit 14. For example, a certain standard is set, and if the signal is above the standard, there is a signal, and if it is smaller than the standard, there is no signal, etc., and the signal is processed into binary data. Data can be processed according to <method for measuring change in capacitance> in Embodiment 1. The processing differs depending on the type and structure of the antenna section 10.
姿勢判別部53aは、記録部16に保存された信号処理部52のデータから、対象者31の姿勢を判別する。たとえば、1~2秒間の平均データで判別する。記録部16にデータを保存するのは、必須ではない。平均データは、少なくとも2個分の変化を使用する。 The posture determining section 53a determines the posture of the subject 31 from the data of the signal processing section 52 stored in the recording section 16. For example, the determination is made based on average data for 1 to 2 seconds. It is not essential to store data in the recording unit 16. The average data uses at least two changes.
動作判別部53bは、記録部16に保存された信号処理部52のデータから、対象者31の動作を判別する。たとえば、1~2秒間の平均データの3個分の変化、つまり、3つのデータの変化で動作を判別する。平均データは、少なくとも2個分の変化を使用する。 The motion determining section 53b determines the motion of the subject 31 from the data of the signal processing section 52 stored in the recording section 16. For example, an operation is determined based on three changes in average data for 1 to 2 seconds, that is, three changes in data. The average data uses at least two changes.
報知判定部54は、姿勢判別部53a、又は、動作判別部53bからの判定の結果によって、報知するかどうかを判定する。 The notification determining unit 54 determines whether to notify based on the determination result from the posture determining unit 53a or the motion determining unit 53b.
報知選択部56は、報知判定部54に対して、事前に、どのような判定の結果によって、報知するかを選択する部分である。つまり、報知判定部54は、報知する条件を予め設定されている。
例えば、転倒リスクの高い対象者に対しては、ベッドの中央付近からの移動を検出した時に発報を行う。また、転倒リスクの低い対象者に対しては、ベッドからの離床姿勢を検出した時に発報を行うようにするのがよい。つまり、対象者31ごとに、報知判定部54に基準を設け、報知するかを設定するのが好ましい。対象者31に適した離床検出装置となる。
The notification selection unit 56 is a part that selects in advance what kind of determination result should be used to notify the notification determination unit 54 . That is, the notification determination unit 54 has preset conditions for notification.
For example, for a subject with a high risk of falling, an alarm is issued when movement from near the center of the bed is detected. Furthermore, for subjects with a low risk of falling, it is preferable to issue an alarm when a posture out of bed is detected. In other words, it is preferable to set a standard in the notification determination unit 54 for each target person 31 and to set whether or not to notify. This becomes a bed leaving detection device suitable for the subject 31.
図7のセンサーユニット20は、1つの基材25上に8つのアンテナ部10を有する。図6(b)図5(b)、図5(f)のように配置している。 The sensor unit 20 in FIG. 7 has eight antenna parts 10 on one base material 25. They are arranged as shown in FIG. 6(b), FIG. 5(b), and FIG. 5(f).
<センサーユニット20からのデータ(信号)>
図8を用いて、センサーユニット20からのデータ(信号)を説明する。図8(a)は、センサーユニット20からのRAWデータで信号測定部14が受けるデータである。時間の経過とともに、各アンテナ部10からの信号が変化している。図8に記載の在床期間は、対象者31が、ベッド30上で静止している時間帯、離床動作期間は、対象者31が、ベッド30から外へでるため動いている時間帯、離床期間は、対象者31が、ベッド30から離れた期間である。
<Data (signal) from sensor unit 20>
Data (signals) from the sensor unit 20 will be explained using FIG. 8. FIG. 8A shows RAW data from the sensor unit 20 that the signal measurement section 14 receives. The signals from each antenna section 10 change with the passage of time. The in-bed period shown in FIG. 8 is the time period when the subject 31 is stationary on the bed 30, and the bed leaving period is the time period when the subject 31 is moving to get out of the bed 30. The period is a period during which the subject 31 is away from the bed 30.
図8(b)は、RAWデータを信号処理部52で処理したデータである。この場合は、1と0、または、ONとOFFとしている。設定された閾値より高いとON(1)、低いとOFF(0)としている。 FIG. 8B shows data obtained by processing RAW data by the signal processing unit 52. In this case, 1 and 0 or ON and OFF are used. It is set as ON (1) when it is higher than the set threshold value, and is set as OFF (0) when it is lower than the set threshold value.
図8(c)は、センサーユニット20上のアンテナ部の番号23を示す平面図である。
アンテナ部10の信号のすべてがOFFのとき、対象者31はベッド30から離床している。
アンテナ部10の信号のいずれかがONのとき、対象者31はベッド30の上にいずれかの姿勢で在床している。
FIG. 8(c) is a plan view showing the number 23 of the antenna section on the sensor unit 20.
When all the signals from the antenna section 10 are OFF, the subject 31 has left the bed 30.
When any of the signals from the antenna unit 10 is ON, the subject 31 is on the bed 30 in any position.
図8(d)~図8(g)は、図8(b)の結果を示すセンサーユニット20の平面図である。複数のアンテナ部10からの信号を処理(一定以上をON,それより低いとOFF)して、対象者31の姿勢のピクセルデータを導出した。 FIGS. 8(d) to 8(g) are plan views of the sensor unit 20 showing the results of FIG. 8(b). Pixel data of the posture of the subject 31 was derived by processing the signals from the plurality of antenna units 10 (ON when above a certain level, OFF when below it).
図8(d)では、アンテナ部の番号23の3,4,10がONで、対象者31がベッド30の中央付近において横臥位でいる。 In FIG. 8D, the antenna portions 23, 3, 4, and 10 are ON, and the subject 31 is in the lying position near the center of the bed 30.
図8(e)では、アンテナ部の番号23の10のみがONで、対象者31がベッド30の中央付近において坐位でいる。 In FIG. 8(e), only the antenna section number 23, 10, is ON, and the subject 31 is in a sitting position near the center of the bed 30.
図8(f)では、アンテナ部の番号23の2,10がONで、対象者31がベッド30の中央付近から移動しようとする姿勢でいる。 In FIG. 8(f), antenna portions 23, 2 and 10 are ON, and the subject 31 is in a posture of trying to move from near the center of the bed 30.
図8(g)では、アンテナ部の番号23の3,4,9、10がONで対象者31がベッド30の中央付近において横臥位でいる。 In FIG. 8(g), the antenna portions 23, 3, 4, 9, and 10 are ON, and the subject 31 is in a recumbent position near the center of the bed 30.
<プロセス>
プロセスを説明する。
(1)受信工程:アンテナ部10の信号を、接続部13を介して信号測定部14が受ける(図8(a))。
<Process>
Explain the process.
(1) Receiving process: The signal measurement unit 14 receives the signal from the antenna unit 10 via the connection unit 13 (FIG. 8(a)).
(2)処理工程:信号処理部52は、信号測定部14から信号を受け、処理をする(図8(b))。 (2) Processing step: The signal processing unit 52 receives the signal from the signal measurement unit 14 and processes it (FIG. 8(b)).
(3)記録工程:記録部16は、信号処理部52で処理された信号を記録する。 (3) Recording step: The recording section 16 records the signal processed by the signal processing section 52.
(4a)判別工程1:姿勢判別部53aは、ある時点での記録された信号、たとえば、図8(d)~(g)のピクセルデータから、対象者31の姿勢を判別する。たとえば、図8(d)では、対象者31がベッド30の中央付近において横臥位でいると判別する。 (4a) Determination step 1: The posture determination unit 53a determines the posture of the subject 31 from the signals recorded at a certain point in time, for example, the pixel data in FIGS. 8(d) to (g). For example, in FIG. 8(d), it is determined that the subject 31 is in the lying position near the center of the bed 30.
(4b)判別工程2:動作判別部53bは、連続する3つの時点での記録された信号から、対象者31の動作を判別する。たとえば、図8(d)の次に図8(e)、その次ぐに図8(f)とすると、対象者31がベッド30の中央付近に横臥位でいる姿勢から、坐位の姿勢を経て、ベッド30の端方向へ移動しようとする姿勢でいると判別する。 (4b) Determination step 2: The motion determination unit 53b determines the motion of the subject 31 from the signals recorded at three consecutive points in time. For example, if FIG. 8(d) is followed by FIG. 8(e), then FIG. 8(f), the subject 31 changes from a lying position near the center of the bed 30 to a sitting position. It is determined that the user is in a posture of attempting to move toward the end of the bed 30.
(5)報知判定部54は、上記(4a)又は上記(4b)の結果のいずれか、あるいは両方を受ける。報知判定部54は、報知選択部56から事前に設定されたどのような判定の結果なら報知を行うかという条件から報知するかを判定し、通信部18へ指示する。
例えば、対象者31が立ち上がったと判別した場合に、報知するよう報知選択部56で事前に設定される場合、上記(4a)から立ち上ったとする結果を受けたとき、ナースコールシステムなどにその情報を通信で知らせる。
例えば、対象者31がベッドの端に座った(端坐位になった)と判別した場合に、報知するよう報知選択部56で事前に設定される場合、上記(4a)から端坐位になったとする結果を受けたとき、ナースコールシステムなどにその情報を通信で知らせる。
例えば、対象者31がベッドの中央から移動しようとしていると判別した場合に、報知するよう報知選択部56で事前に設定される場合、(4b)で、図8(d)、図8(e)、図8(f)と変化した場合、対象者31がベッド30の中央から移動しようとしていると判別し、ナースコールシステムなどにその情報を通信で知らせる。
(5) The notification determination unit 54 receives either or both of the results of (4a) and (4b) above. The notification determination unit 54 determines whether to notify based on the condition that the determination result is set in advance from the notification selection unit 56 and instructs the communication unit 18.
For example, if the notification selection unit 56 is set in advance to notify when it is determined that the subject 31 has stood up, when receiving the result that the subject 31 has stood up from above (4a), the information is sent to the nurse call system etc. Notify by communication.
For example, if the notification selection unit 56 is set in advance to notify when it is determined that the subject 31 is sitting on the edge of the bed (has become the edge sitting position), from the above (4a), if it is determined that the subject 31 has become the edge sitting position. When the results are received, the information is communicated to the nurse call system, etc.
For example, if the notification selection unit 56 is set in advance to notify when it is determined that the subject 31 is about to move from the center of the bed, in (4b), FIG. 8(d), FIG. 8(e) ), FIG. 8(f), it is determined that the subject 31 is about to move from the center of the bed 30, and this information is notified to a nurse call system or the like via communication.
(6)通信部18は、報知判定部54からの指示に従い、外部へ信号を発信する。たとえば、ナースコールシステムや、見守りシステムなどへ、情報、命令などを送る。 (6) The communication unit 18 transmits a signal to the outside according to instructions from the notification determination unit 54. For example, it sends information, commands, etc. to a nurse call system, monitoring system, etc.
<AI技術>
上記の信号から対象者31の姿勢または動作を判別するために、AI技術が利用できる。
図9で説明する。まず、図9(a)で、学習データセットを準備し、学習プログラムへ入力する。学習プログラムは、結果として、学習済判別器を完成させる。
次に、図9(b)で、図7で説明した記録部16から処理済みの信号を学習済の姿勢判別器と学習済の動作判別器とに入力する。姿勢判別器と動作判別器とは、それぞれ、信号を判別し、その結果を姿勢ラベル、動作ラベルとして出力する。それぞれのラベルを報知判定部54へ送る。報知判定部54は、報知選択部56から事前に設定されたどのような判定の結果なら報知を行うかという条件から報知するかを判定し、通信部18へ指示する。
<AI technology>
AI technology can be used to determine the posture or motion of the subject 31 from the above signals.
This will be explained with reference to FIG. First, in FIG. 9(a), a learning data set is prepared and input to the learning program. As a result, the learning program completes the trained discriminator.
Next, in FIG. 9(b), the processed signal from the recording unit 16 described in FIG. 7 is input to the learned posture discriminator and the learned motion discriminator. The posture discriminator and motion discriminator respectively discriminate signals and output the results as posture labels and motion labels. Each label is sent to the notification determination section 54. The notification determination unit 54 determines whether to notify based on the condition that the determination result is set in advance from the notification selection unit 56 and instructs the communication unit 18.
学習データセットは、教師データである。例えば、姿勢判別用には、教師データは、図8(d)~図8(g)のデータと、それぞれの姿勢とを対応させたデータである。動作判別用には、教師データは、図8(d)~図8(f)の連続したデータとその動作とを対応させたデータである。 The learning data set is teacher data. For example, for posture determination, the teacher data is data in which the data in FIGS. 8(d) to 8(g) correspond to the respective postures. For motion determination, the teacher data is data in which the continuous data in FIGS. 8(d) to 8(f) are associated with the motions.
学習プログラムは、線形モデル、ニューラルネットワークモデル、サポートベクタマシンモデル、決定木モデル、ランダムフォレストモデルの内のいずれかである。特に、学習プログラムとしては、ニューラルネットワークモデルあるいはランダムフォレストモデルがよい。 The learning program is one of a linear model, a neural network model, a support vector machine model, a decision tree model, and a random forest model. In particular, the learning program is preferably a neural network model or a random forest model.
<機械学習部61>
学習プログラムとして、機械学習部61があってもよい。図10で説明する。図10は、機械学習部61の構成である。信号測定部14、信号処理部52は、上記と同様である。学習部62は、学習プログラムを有し、上記モデルにより、センサーユニット20からのデータと、姿勢または動作とを関係づけ、学習済判別器(図9(a))を完成させる。
機械学習部61は、制御ユニット21に存在しなくともよい。別途、機械学習部61を設け、結果の学習済判別器(図9(a))を、制御ユニット21に移設してもよい。
なお、実施の形態の場合、アンテナ部10の数が少ないので、姿勢の方は、すべてのパターン(図8(d)~図8(g)のようなパターン)も多くない。そのため、機械学習部61を用いずに、事前にパターンを記録部16に記録して、姿勢を判別してもよい。
<Machine learning department 61>
A machine learning section 61 may be provided as the learning program. This will be explained with reference to FIG. FIG. 10 shows the configuration of the machine learning section 61. The signal measuring section 14 and the signal processing section 52 are the same as described above. The learning section 62 has a learning program, and uses the above model to associate data from the sensor unit 20 with posture or motion, thereby completing a learned discriminator (FIG. 9(a)).
The machine learning section 61 may not be present in the control unit 21. A machine learning section 61 may be provided separately, and the resulting learned classifier (FIG. 9(a)) may be relocated to the control unit 21.
Note that in the case of the embodiment, since the number of antenna units 10 is small, all patterns (patterns like FIGS. 8(d) to 8(g)) are not large in terms of posture. Therefore, the posture may be determined by recording patterns in the recording section 16 in advance without using the machine learning section 61.
<センサーユニット20>
センサーユニット20の上記のアンテナ部10の具体的構造(特に、図3)は一例であり、別の構造のものでもよい。各種の圧力センサーでもよい。その場合は、電圧などの信号となる。個数や配列に特徴があり、アンテナ部10の構造自体は上記に限定されない。
<Sensor unit 20>
The above-described specific structure of the antenna section 10 of the sensor unit 20 (particularly, FIG. 3) is one example, and another structure may be used. Various pressure sensors may be used. In that case, it becomes a signal such as voltage. There are characteristics in the number and arrangement, and the structure of the antenna section 10 itself is not limited to the above.
<効果>
実施の形態の離床検出装置と離床検出方法と機械学習装置は、以下の効果を有する。
<Effect>
The bed-leaving detection device, bed-leaving detection method, and machine learning device of the embodiment have the following effects.
(1)医療施設、介護施設あるいは一般家庭において、認知能力もしくは身体能力が低下した対象者、あるいはせん妄(意識障害)の恐れなどがある対象者のベッドからの立ち上がり(離床)について、対象者の姿勢ならびに動作を判別し、判別結果に応じて、ナースコールシステム、見守りシステム、音声出力器などへ報知出力を行うことができる。 (1) In medical facilities, nursing care facilities, or general homes, persons with reduced cognitive or physical ability, or those who are at risk of delirium (impaired consciousness), should be advised of how to get up from bed. Posture and motion can be determined, and depending on the determination results, a notification can be output to a nurse call system, monitoring system, audio output device, etc.
(2)基本機能として、センサーユニット20は、離床に関する姿勢ならびに動作を高い精度で検出可能となるように、必要な数のアンテナを、必要な配置としているため、離床検出の誤発報および未検出が少ない。 (2) As a basic function, the sensor unit 20 has the necessary number of antennas in the necessary arrangement so as to be able to detect the posture and motion related to leaving the bed with high accuracy, so there is no possibility of erroneous alarms of bed leaving detection. Less detected.
(3)高度機能として、離床に至る前の事前検出ができる。 (3) As an advanced function, advance detection before leaving the bed is possible.
(4)経済性として、センサーユニット20が簡単な構造、安価な材料で構成しているため安価である。またアンテナ部10の数が少ないためデータ容量・計算負荷が少ない。 (4) Economically, the sensor unit 20 has a simple structure and is made of inexpensive materials, so it is inexpensive. Furthermore, since the number of antenna sections 10 is small, the data capacity and calculation load are small.
(5)運用性として、カメラなど映像または画像を使用しないため、プライバシー情報を取り扱わず、高い情報管理が求められない。 (5) In terms of operability, since video or images such as cameras are not used, privacy information is not handled and high information management is not required.
(6)作業性として、センサーユニット20は安価であり、制御ユニット21と分離できるため、不要(汚染)時に直ちに撤去(交換)可能である。またベッド30の全面ではなく、ベッド30の必要な一部、ベッド30の縦方向の中央付近に配置するだけなので、離床検出が求められる時に簡易かつ迅速に設置可能であり、かつリクライニング動作による位置ズレが生じない。 (6) In terms of workability, the sensor unit 20 is inexpensive and can be separated from the control unit 21, so it can be immediately removed (replaced) when unnecessary (contamination occurs). In addition, since it is only placed in a necessary part of the bed 30, near the vertical center of the bed 30, rather than on the entire surface of the bed 30, it can be installed easily and quickly when bed leaving detection is required, and the position can be adjusted by reclining motion. No misalignment occurs.
(全体として)
実施の形態の各要素は組み合わせができる。
離床検出装置、離床検出方法、機械学習装置は、姿勢の判別と動作の判別の両方でなく、少なくとも一方を有すればよい。
(as a whole)
Each element of the embodiment can be combined.
The bed-leaving detection device, the bed-leaving detection method, and the machine learning device need only have at least one of posture discrimination and motion discrimination, rather than both.
本願発明の離床検出装置と離床検出方法と機械学習装置は、病院、介護施設だけでなく、自宅、宿泊施設などでも使用できる。 The bed exit detection device, bed exit detection method, and machine learning device of the present invention can be used not only in hospitals and nursing care facilities, but also at home, accommodation facilities, and the like.
10 アンテナ部
10a 電極
10b カバー
10c 基材
10d 対象物
11 アンテナ接続部
12 信号線
13 接続部
14 信号測定部
15 制御部
16 記録部
17 表示部
18 通信部
19 電源部
20 センサーユニット
21 制御ユニット
22 離床検出装置
23 アンテナ部の番号
25 基材
30 ベッド
31 対象者
33 被覆
41 カバー
51 プレート
51a、51b、51c、51d プレート
52 信号処理部
53a 姿勢判別部
53b 動作判別部
54 報知判定部
56 報知選択部
61 機械学習部
62 学習部
10 Antenna section 10a Electrode 10b Cover 10c Base material 10d Object 11 Antenna connection section 12 Signal line 13 Connection section 14 Signal measurement section 15 Control section 16 Recording section 17 Display section 18 Communication section 19 Power supply section 20 Sensor unit 21 Control unit 22 Leave the bed Detection device 23 Antenna section number 25 Base material 30 Bed 31 Subject 33 Covering 41 Cover 51 Plates 51a, 51b, 51c, 51d Plate 52 Signal processing section 53a Posture discrimination section 53b Motion discrimination section 54 Notification determination section 56 Notification selection section 61 Machine Learning Department 62 Learning Department
Claims (13)
前記接続部と接続され、前記アンテナ部からの信号を測定する信号測定部と、前記信号測定部を制御する制御部と、を有する制御ユニットと、
を含み、
前記複数のアンテナ部が、2列以上、2行以上で格子状に配列される、離床検出装置。 a sensor unit having a plurality of antenna parts, a signal line connected to the antenna part, and a connection part connected to the signal line;
a control unit that is connected to the connection section and includes a signal measurement section that measures a signal from the antenna section; and a control section that controls the signal measurement section;
including;
A bed leaving detection device, wherein the plurality of antenna parts are arranged in a grid pattern in two or more columns and two or more rows.
前記格子状に配列された複数のアンテナ部から、対象者の姿勢ならびに動作のピクセルデータを導出し、
予め設定された報知判定部を用いて、離床についての姿勢又は動作を判別し、判別結果に応じて報知出力を行う請求項1に記載の離床検出装置。 The control unit includes:
Deriving pixel data of the subject's posture and movement from the plurality of antenna parts arranged in a grid pattern,
The bed-leaving detection device according to claim 1, wherein a preset notification determination section is used to determine a posture or motion regarding bed-leaving, and a notification output is performed in accordance with the determination result.
前記信号を受け、処理をする処理工程と、
前記処理された信号から、対象者の姿勢を判別する判別工程と、を有する離床検出方法。 a receiving step of receiving signals from a plurality of antenna units arranged in a grid pattern in two or more columns and two or more rows;
a processing step of receiving and processing the signal;
A determination step of determining the posture of a subject from the processed signal.
前記センサーユニットからの信号を受ける信号測定部と、
前記信号を処理する信号処理部と、
前記信号と前記対象者の姿勢又は動作との教師データにより学習する学習部と、
を含む機械学習装置。 In the bed leaving detection device, a machine learning device that determines the posture or movement of the subject based on the signal from the sensor unit,
a signal measurement unit that receives a signal from the sensor unit;
a signal processing unit that processes the signal;
a learning unit that learns using teacher data of the signal and the posture or motion of the subject;
machine learning devices including;
前記センサーユニットからの信号を受ける信号測定部と、
前記信号を処理する信号処理部と、
前記信号と前記対象者の姿勢又は動作との教師データにより学習する学習部と、
を含む機械学習装置。
The bed leaving detection device according to any one of claims 1 to 9, wherein the machine learning device determines the posture or motion of the subject based on the signal from the sensor unit,
a signal measurement unit that receives a signal from the sensor unit;
a signal processing unit that processes the signal;
a learning unit that learns using teacher data of the signal and the posture or motion of the subject;
machine learning devices including;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022105686A JP2024005486A (en) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | Bed-leave detection device, bed-leave detection method, and machine learning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022105686A JP2024005486A (en) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | Bed-leave detection device, bed-leave detection method, and machine learning device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024005486A true JP2024005486A (en) | 2024-01-17 |
Family
ID=89539775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022105686A Pending JP2024005486A (en) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | Bed-leave detection device, bed-leave detection method, and machine learning device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2024005486A (en) |
-
2022
- 2022-06-30 JP JP2022105686A patent/JP2024005486A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20250359815A1 (en) | Pressure ulcer prevention system | |
| EP2765888B1 (en) | Pressure sensing mat | |
| US8400302B2 (en) | Electric field sensing device | |
| CN108209863B (en) | Non-wearable sleeping posture monitoring device and its bedding | |
| US12299232B2 (en) | Electrode touch display | |
| WO2014208246A1 (en) | Bed exit sensor and bed exit detection method | |
| US20180149685A1 (en) | Sensor and sensor system | |
| CN108209310B (en) | Mattress Units and Care Systems | |
| GB2563644A (en) | Matron | |
| US10417894B2 (en) | Anti-slip cushioning sensor mat | |
| JP2024005486A (en) | Bed-leave detection device, bed-leave detection method, and machine learning device | |
| US20240398262A1 (en) | Method and pressure sensor unit | |
| JP2004261542A (en) | Device and method for monitoring various information from human body on bed | |
| JP6611871B1 (en) | Monitoring device | |
| CN215599521U (en) | Monitoring devices, system and intelligent bed | |
| KR20180046495A (en) | Pressure measuring sensor andpressure measuring apparatus using conductive fabric, and biological activity information management system | |
| Alias et al. | Epillow: A fabric-based pressure sensor array for tetraplegic patient call detection system | |
| JP7592247B2 (en) | Bed exit detection device and bed exit detection method | |
| JP2020190515A (en) | Pressure sensor sheet device and estimation or specification method of standing/sitting candidate movement | |
| Ali et al. | Fabric-based facile washable triboelectric sensors for wearable assistive systems and applications | |
| TW202248969A (en) | Isolation and positioning system based on collection of human body induced electric field to collect the human body's induced electric field signal, intensity, and frequency by the transmission circuit and transmitted to the detection device to form a background level value | |
| KR20220014080A (en) | Pad with pressure sensor array and health care data analysis system using the same | |
| WO2023201877A1 (en) | Flexible sensor and intelligent mat | |
| WO2023181466A1 (en) | Biological information acquisition system and electrode sheet | |
| KR20210025176A (en) | Apparatus for predicting falldown |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A80 | Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80 Effective date: 20220715 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20250623 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20251128 |