JP7172483B2 - 状態検出装置、状態検出方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、状態検出装置、状態検出方法、及びプログラムに関する。

病院や介護施設等において、荷重センサを用いてベッド上の在床者の状態を遠隔地からモニタリングするシステムが知られている。

また、在床者が自らの力で寝返りをすることが困難な高齢者や要介護者の場合には、長時間動かずに同じ姿勢が継続することで、褥瘡（いわゆる床ずれ）が発生する恐れがある。この褥瘡の予防のためには、介護者による在床者の体位変換が必要である。この体位変換は、通常１～２時間ごとに行われる。

介護者による在床者の監視負担を軽減するために、荷重センサにより検出される在床者の体動に基づいて体位変換の有無を判定し、体位変換のない時間が所定時間経過した場合に、褥瘡発生のリスク情報を介護者に対して提示することが提案されている（特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、体動の程度に応じて体位変換の有無を検出することから、体位変換があったことを正確に検出することができない場合がある。例えば、従来の装置では、被介護者等が離床している状態でベッド上に布団等の物が置かれたような場合に、体位変換があったと誤検出することが考えられる。

開示の技術は、上記事情に鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、在床者の体位変換の有無を高精度に検出することを目的としている。

開示の技術は、ベッドに加わる荷重を検出する複数の荷重センサと、前記複数の荷重センサの出力に基づき、振動を検出する振動検出部と、前記複数の荷重センサの出力に基づき、総荷重を算出する総荷重算出部と、前記振動検出部により検出される前記振動の振幅が閾値以上であって、前記総荷重算出部により算出される前記総荷重が基準値以上であり、前記総荷重が前記基準値以上となった後、一定期間内に前記総荷重が前記基準値未満となった場合に前記ベッド上の在床者の体位変換があったと判定する判定部と、を有する状態検出装置である。

本発明によれば、在床者の体位変換の有無を高精度に検出することができる。

第１実施形態に係る状態表示システムのシステム構成図である。 荷重センサのベッドに対する配置を示す説明図である。 演算装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 ＣＰＵにより実現される各機能部を例示するブロック図である。 記憶部に記憶される各種情報を例示する図である。 表示動作を説明するフローチャートである。 一覧画像の表示例を示す図である。 アイコンの一例を示す図である。 体位変換検出部の構成を例示するブロック図である。 振動情報及び総荷重情報の時間変化を例示するグラフである。 体位変換検出部による体位変換の検出処理を説明するフローチャートである。 褥瘡発生リスクの判定処理を説明するフローチャートである。 警告時間の設定テーブルを例示する図である。 設定テーブルの変形例を示す図である。 介護記録情報の表示例を示す図である。 第１変形例に係る体位変換の検出処理を説明するフローチャートである。 第２変形例に係る体位変換検出部の構成を示すブロック図である。 第２変形例に係る体位変換の検出処理を説明するフローチャートである。 体位変換時の重心移動パターンを例示する図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

なお、本明細書においては、病院や介護施設等において看護されている患者、高齢者、被介護者等の見守りが必要な者、又は監視を必要とする者等であって、ベッド利用者を総称して、「在床者」という。

［第１実施形態］
以下に、本発明の第１実施形態について説明する。

＜状態表示システムの概略構成＞
図１は、第１実施形態に係る状態表示システム１００のシステム構成図である。この図１に示すように、状態表示システム１００は、演算装置１、４つの荷重センサ２ａ～２ｄ、及び表示装置３を有する。

荷重センサ２ａ～２ｄは、例えば、ビーム型ロードセルを用いて荷重を検出する荷重検出器である。例えば、特許文献２（特許第４８２９０２０号）、特許文献３（特許第４００２９０５号）により公知である。荷重センサ２ａ～２ｄは、在床者Ｐが使用するベッド４の脚の下に配置される。

状態表示システム１００は、病院や介護施設等で利用される。ベッド４は、病院や介護施設等の各部屋に１以上設置される。状態表示システム１００は、ベッド４上の在床者の状態を検出する状態検出装置として機能する。

なお、本実施形態では、演算装置１で在床者の位置、姿勢、体位変換の有無等を示す状態情報の算出を行うこととするが、荷重センサ２ａ～２ｄに接続される図示しないデータロガー等で状態情報の算出を行ってもよい。

図２は、荷重センサ２ａ～２ｄのベッド４に対する配置を示す説明図である。図２に示すように、荷重センサ２ａ～２ｄは、ベッド４の四隅の脚の下端部に取り付けられたキャスター５ａ～５ｄの下にそれぞれ配置される。荷重センサ２ａ～２ｄのそれぞれから出力される荷重検出信号は、図示しないアンプやＡ／Ｄ変換器を介して演算装置１に入力される。

＜演算装置のハードウェア構成＞
図３は、演算装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図３に示すように、演算装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１４、入出力インタフェース（入出力Ｉ／Ｆ）１５、及び通信部１６を、バスライン１７を介して相互に接続することにより構成されている。

入出力Ｉ／Ｆ１５には、上述の荷重センサ２ａ～２ｄ、表示装置３の他、操作部１８、バイタルセンサ１９、スピーカ部２０等が接続されている。

表示装置３は、ＰＣ（Personal Computer）、タブレット端末、スマートフォン等の表示部を有する電子機器である。表示装置３は、病院や介護施設等の施設内に限られず、施設外に存在するものであってもよい。表示装置３は、インターネット等のネットワークを介して演算装置１に接続されるものであってもよい。

操作部１８は、操作者が入力操作を行うことを可能とするキーボードやマウス等である。バイタルセンサ１９は、在床者Ｐの体温、血圧、脈拍及び呼吸数等の生体情報を検出するセンサであり、各ベッド４に設けられている。

ＨＤＤ１４には、制御プログラムが記憶されている。詳しくは後述するが、ＣＰＵ１１は、ＨＤＤ１４に記憶されている制御プログラムを実行することで、各在床者Ｐの一覧情報及び詳細情報の表示制御等を行う。

＜演算装置の機能＞
図４は、ＣＰＵ１１により実現される各機能部を例示するブロック図である。各機能部は、ＣＰＵ１１が制御プログラムに基づいて処理を実行することで実現される。

図４に示すように、ＣＰＵ１１は、制御プログラムに基づいて処理を実行することで、荷重情報取得部３０、状態判定部３１、生体情報取得部３２、記憶制御部３３、状態変化検出部３４、体位変換検出部３５、褥瘡判定部３６、表示制御部３７、報知制御部３８、操作検出部３９等として機能する。

なお、これらの機能部は、ソフトウェアで実現することに限られず、一部又は全部を、ＩＣ（Integrated Circuit）等のハードウェアで実現してもよい。

制御プログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供されるものであってもよい。また、制御プログラムは、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク（登録商標）、半導体メモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供されるものであってもよい。また、制御プログラムは、インターネット等のネットワーク経由でダウンロードすることにより提供されるものであってもよい。また、制御プログラムは、機器内のＲＯＭ等に予め格納されていてもよい。

荷重情報取得部３０は、荷重センサ２ａ～２ｄから出力された荷重検出信号を荷重情報として取得する。状態判定部３１は、荷重情報取得部３０により取得された荷重情報を用いて、在床者Ｐのベッド４上における位置、姿勢等の状態を判定する。生体情報取得部３２は、バイタルセンサ１９から供給される生体情報を取得する。

記憶制御部３３は、ＨＤＤ１４、ＲＡＭ１３等の記憶部に対して情報の書き込み、読み出し、消去等の制御を行う。荷重情報取得部３０により取得された荷重情報、状態判定部３１により判定された状態情報、生体情報取得部３２により取得された生体情報等は、記憶制御部３３により記憶部に書き込まれる。

状態変化検出部３４は、状態判定部３１により前回得られた状態情報と、今回得られた状態情報を比較することにより、在床者Ｐの状態の変化を検出する。体位変換検出部３５は、荷重情報に基づいて、介護者等により在床者Ｐに対して体位変換がなされたことを検出する。

なお、記憶制御部３３は、介護記録の記録制御部として機能し、状態変化検出部３４による体位変換の検出結果を、介護記録情報として記憶部に記録する。

褥瘡判定部３６は、体位変換検出部３５により検出された体位変換からの経過時間に基づき、褥瘡発生リスクを判定する。

表示制御部３７は、表示装置３の表示画面に対して各在床者Ｐの一覧情報及び詳細情報等を表示する制御を行う。報知制御部３８は、在床者Ｐに緊急を要する場合に所定の報知制御を行う。また、報知制御部３８は、在床者Ｐの褥瘡発生のリスクが高まった場合に、例えば、表示装置３の表示画面に所定の表示を行う報知制御を行う。

操作検出部３９は、操作部１８による操作者の操作を検出し、所望の在床者Ｐをして行う詳細情報の表示操作や、介護記録への入力や修正操作等を可能とする。

＜記憶部に記憶される各種情報＞
図５は、ＨＤＤ１４又はＲＡＭ１３等の記憶部に記憶される各種情報を例示する図である。記憶部は、上述の制御プログラムと共に、荷重情報５０、生体情報５１、状態情報５２、在床者情報５３、緊急度情報５４、介護記録情報５５、表示設定情報５６等を記憶する。

荷重情報５０は、荷重情報取得部３０により取得された荷重検出信号を表す情報である。生体情報５１は、生体情報取得部３２により取得された情報である。時間軸に沿った生体情報５１の変化は、在床者の容態の変化を示すものとなる。

状態情報５２は、状態判定部３１により判定された在床者Ｐの現在の状態を示す情報である。時間軸に沿った状態情報５２の変化は、在床者Ｐの状態の変化を示すものとなる。

在床者情報５３は、各在床者Ｐの氏名、識別番号（ＩＤ）、介護の要否、要介護レベル等の情報を含む個人情報である。

緊急度情報５４は、状態判定部３１により判定された在床者Ｐの現在の状態に応じた緊急度（正常、注意、警告）を表す情報である。また、緊急度情報５４には、褥瘡判定部３６により判定される褥瘡発生のリスクを表す情報も含まれる。

介護記録情報５５は、介護者等が在床者Ｐに対して行った体位変換等の介護記録を表す情報である。

荷重情報５０、生体情報５１、状態情報５２、在床者情報５３、緊急度情報５４、及び介護記録情報５５は、それぞれ在床者Ｐに関連付けされて記憶されている。

表示設定情報５６は、複数の在床者Ｐの一覧画像を表示するための表示形態の設定情報である。この表示形態は、デフォルト又は操作者により予め設定されたものである。例えば、在床者Ｐの氏名を５０音順やアルファベット順に一覧表示する表示形態や、緊急度が高い順に一覧表示する表示形態がある。

＜一覧画像及び詳細情報の表示動作＞
図６は、状態表示システム１００における表示動作を説明するフローチャートである。図６のフローチャートに沿って、複数の在床者Ｐの状態の一覧画像及び詳細情報の表示動作を説明する。

まず、演算装置１のＣＰＵ１１が、ＨＤＤ１４に記憶されている制御プログラムに基づいて、ステップＳ１から順に各処理を実行する。ステップＳ１では、荷重情報取得部３０が荷重センサ２ａ～２ｄから荷重情報５０を取得するとともに、生体情報取得部３２がバイタルセンサ１９から生体情報５１を取得する。取得された荷重情報５０及び生体情報５１は、記憶制御部３３によりＨＤＤ１４等の記憶部に記録される。

ステップＳ２では、状態判定部３１が荷重情報５０に基づいて、各在床者Ｐのベッド４上における位置、姿勢等の現在の状態を判定する。この判定された状態を表す状態情報５２は、記憶制御部３３により記憶部に記録される。

ここでは、例えば、在床者Ｐの状態には、在床者Ｐがベッド４から落ちる可能性について、ベッド４から落ちる可能性がない「正常」、ベッド４から落ちる可能性がある「注意」、ベッド４から落ちる可能性が高い「警告」という３段階が含まれる。

ステップＳ３では、表示制御部３７が、記憶部に記憶された各在床者Ｐの状態情報５２に基づいて、各在床者Ｐのオブジェクトの一覧画像を生成して、表示装置３の表示画面に表示させる。

ステップＳ４では、荷重情報取得部３０及び生体情報取得部３２が上記情報を取得したか否かが判定され、新たな情報が取得された場合には（Ｙｅｓ判定）、処理がステップＳ５に移行する。荷重情報取得部３０及び生体情報取得部３２は、新たな情報を、所定時間ごと、又はランダム（不定期）に取得する。取得された新たな情報は、記憶制御部３３により記憶部に記録される。これにより、記憶部には、現在及び過去の荷重情報５０及び生体情報５１が在床者Ｐごとに記録される。

ステップＳ５では、状態判定部３１が、ステップＳ２と同様の状態判定を行い、状態情報５２を生成する。この状態情報５２は、現在の状態情報として、記憶制御部３３により記憶部に記録される。これにより、記憶部には、新旧の状態情報５２が在床者Ｐごとに記録される。

ステップＳ６では、状態変化検出部３４が、新旧の状態情報５２（及び生体情報５１）を比較することにより、在床者Ｐの状態の変化を検出し、状態に変化がある場合には（Ｙｅｓ判定）、処理がステップＳ７に移行し、状態に変化がない場合には（Ｎｏ判定）、処理がステップＳ８に移行する。

ステップＳ７では、表示制御部３７が、一覧画像中のオブジェクトについて、状態に変化のあった在床者Ｐのオブジェクトの表示形態を変更する。

ステップＳ８では、操作検出部３９が、詳細情報の表示操作の有無を判定する。具体的には、操作者は、各在床者Ｐのオブジェクトの一覧画像のうち、所望の在床者Ｐのオブジェクトを選択操作することで、詳細情報の表示を指定し、この指定操作の有無を操作検出部３９が判定する。操作検出部３９により、詳細情報の表示操作が検出されない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、処理はステップＳ３に戻り、一覧画像の表示が継続される。

これに対して、操作検出部３９により、詳細情報の表示操作が検出された場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、表示制御部３７は、操作者により指定された在床者Ｐの詳細情報を表示する。

この後、表示制御部３７は、詳細情報を表示してから経過した時間をカウントし（ステップＳ１０）、例えば６０秒等の一定時間が経過（タイムアウト）すると（Ｙｅｓ判定）、詳細情報の表示を終了して、処理をステップＳ３に戻す。なお、タイムアウトの前に操作検出部３９により終了操作が検出された場合においても、詳細情報の表示を終了して、処理をステップＳ３に戻す。

＜一覧画像の表示例＞
図７は、一覧画像の表示例を示す図である。図７に示すように、表示制御部３７は、各在床者Ｐの状態をオブジェクトとし、在床者Ｐの氏名、及び、在床者Ｐの位置（又は姿勢）を示す情報を表示する。更にオブジェクトにおいては、現在の状態及び過去の状態を示す情報が重ねて表示される。

図７は、計２０人の在床者Ｐのオブジェクトを５行４列として一覧表示した例である。各オブジェクトでは、在床者Ｐの現在の状態がアイコンで表されている。オブジェクトの背景色は、現在の状態に対応する色である。オブジェクト内の横長の楕円形状のマーカの色は、過去（例えば１０分前）の状態に対応する色である。

＜アイコンの説明＞
図８は、在床者Ｐの現在の状態に応じて用いられるアイコンの一例を示す図である。図８に示すように、在床者Ｐの体動がなく、在床者Ｐのベッド４上の位置が中央の場合は、背景が白で、ベッドの中央に人間が寝ている絵柄で「安静」の文字が表示されたアイコンが用いられる。

在床者Ｐがベッド４から起き上がった状態である場合は、背景が白で、ベッドから人間が起床している絵柄で「起き上がり」の文字が表示されたアイコンが用いられる。

在床者Ｐがベッド４に腰掛けている状態である場合は、背景が白で、ベッドに人間が腰かけている絵柄で「端座位」の文字が表示されたアイコンが用いられる。

在床者Ｐの状態が「正常」の場合、上述のように「白」の背景が用いられるが、在床者Ｐの状態が「注意」の場合、「黄色（左斜線で示す）の背景が用いられる。すなわち、在床者Ｐの体動がなく安静にしている場合でも、在床者Ｐのベッド４上の位置が左端の場合、背景が黄色で、ベッドの左端に人間が寝ている絵柄で「左端 安静」の文字が表示されたアイコンが用いられる。

同様に、在床者Ｐの体動がなく安静にしている場合でも、在床者Ｐのベッド４上の位置が右端の場合は、背景が黄色で、ベッドの右端に人間が寝ている絵柄で「右端 安静」の文字が表示されたアイコンが用いられる。

在床者Ｐのベッド４上の位置が中央であっても体動がある場合は、背景が黄色で、ベッドの中央に人間が体動ありで寝ている絵柄で「中央 体動あり」の文字が表示されたアイコンが用いられる。

在床者Ｐがベッド４から離れている場合（ベッド４に寝ていない場合）は、背景が白色で長方形の枠内に「離床」の文字が表示されたアイコンが用いられる。

さらに、在床者Ｐの状態が「警告」の場合は、「赤（黒の塗りつぶしで示す）」の背景が用いられる。すなわち、在床者Ｐのベッド上の位置が左端であり、且つ体動がある場合、背景が赤色で、ベッドの左端に人間が体動ありで寝ている絵柄で「左端 体動あり」の文字が表示されたアイコンが用いられる。

在床者Ｐのベッド４上の位置が右端であり、且つ体動がある場合、背景が赤色で、ベッドの右端に人間が体動ありで寝ている絵柄で「右端 体動あり」の文字が表示されたアイコンが用いられる。

なお、荷重センサ２ａ～２ｄ等と演算装置１との通信が切断している場合、灰色（右斜線で示す）の背景が用いられ、コネクタが斜めに切断された絵柄で、「切断」の文字が表示されたアイコンが用いられる。また、在床者Ｐが例えば一時帰宅中のように、不在の場合、白の背景が用いられ、「不在」の文字のアイコンが用いられる。

このように、在床者Ｐの一覧画像で在床者Ｐの状態を表示し、また、アイコンやオブジェクトの背景色を在床者Ｐの状態に対応させることで、看護者や介護者は、一目で在床者Ｐの現在の状態や状態変化を正確に把握することができる。

＜体位変換部の詳細＞
次に、体位変換検出部３５のより詳しい構成及び動作を説明する。

図９は、体位変換検出部３５の構成を例示するブロック図である。図９に示すように、体位変換検出部３５は、振動検出部６０、総荷重算出部６１、及び判定部６２を含む。

振動検出部６０は、上述の荷重情報取得部３０が荷重センサ２ａ～２ｄから取得する荷重情報（荷重検出信号）に基づき、ベッド４の振動を検出する。振動検出部６０は、ベッド４上の在床者Ｐの拍動、呼吸、僅かな移動、手足の動き等による微小な振動を検出対象としている。このため、振動検出部６０は、４つの荷重センサ２ａ～２ｄから取得される荷重検出信号を統合した荷重情報を用い、バンドパスフィルタ等により低周波成分を除去した信号に基づいて微小振動を検出することが好ましい。

総荷重算出部６１は、例えば、荷重センサ２ａ～２ｄのそれぞれから得られる荷重検出信号の和を求めることにより、ベッド４及び在床者Ｐを含む総荷重を算出する。総荷重算出部６１により算出される総荷重情報は、介護者による在床者Ｐの体位変換の際に、介護者によってベッド４に加わる荷重による総荷重の変化を検出するために用いられる。

振動検出部６０及び総荷重算出部６１は、所定時間ごとに振動及び総荷重を求める。これらの振動情報及び総荷重情報は、時系列データとして前述の記憶部に記録されるとともに、判定部６２に供給される。

判定部６２は、振動の振幅を所定の閾値と比較する比較判定と、総荷重を所定の基準値と比較する比較判定とを行うことにより、体位変換の有無を判定する。

図１０は、振動情報及び総荷重情報の時間変化を例示するグラフである。図１０（Ａ）に示すように、在床者Ｐがベッド４上にいる場合には、在床者Ｐの拍動、呼吸、僅かな移動、手足の動き等による微振動が振動情報に含まれ、振動の振幅が閾値以上となる。

一方、在床者Ｐがベッド４から離れている場合には、振動の振幅は閾値未満となる。この閾値は、ベッド４上に在床者Ｐが存在するかしないかを判定可能な値に設定する必要がある。閾値は、在床者Ｐごとに異なる値に設定してもよい。

図１０（Ｂ）に示すように、介護者による在床者Ｐの体位変換が行われる場合には、ベッド４に介護者による荷重が加わることにより、総荷重が増加して基準値以上となる。そして、体位変換が終了すると、介護者による荷重の付加がなくなることにより、総荷重が減少して基準値以下となる。この基準値は、介護者による荷重による総荷重の増加を判定することが可能な値に設定する必要がある。この基準値は、在床者Ｐごとに在床者Ｐの体重等に応じて設定することが好ましい。

＜体位変換検出フロー＞
図１１は、体位変換検出部３５による体位変換の検出処理を説明するフローチャートである。体位変換検出部３５による体位変換の検出処理は、図６で示した動作と並行して行われる。

体位変換検出部３５は、制御プログラムに基づいて、ステップＳ２０から順に各処理を実行する。ステップＳ２０では、判定部６２は、振動検出部６０が検出した振動情報を取得する。ステップＳ２１では、判定部６２は、振動情報に基づき振動の振幅が閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上である場合には（Ｙｅｓ判定）、処理をステップＳ２２に移行する。一方、判定部６２は、ステップＳ２１において、振動の振幅が閾値未満であると判定した場合には（Ｎｏ判定）、処理をステップＳ２１に戻す。

ステップＳ２２では、判定部６２は、総荷重算出部６１が算出した総荷重情報を取得する。ステップＳ２３では、判定部６２は、総荷重情報に基づき総荷重が基準値以上であるか否かを判定し、基準値以上である場合には（Ｙｅｓ判定）、処理をステップＳ２４に移行する。一方、判定部６２は、ステップＳ２３において、総荷重情報が基準値未満であると判定した場合には（Ｎｏ判定）、処理をステップＳ２１に戻す。

ステップＳ２４では、判定部６２は、体位変換がなされた（体位変換あり）と判定し、この判定結果を褥瘡判定部３６に供給する。また、この判定結果は、記憶制御部３３により介護記録情報５５として記憶部に時刻に関連付けて記録される。

＜褥瘡判定フロー＞
図１２は、褥瘡判定部３６による褥瘡発生リスクの判定処理を説明するフローチャートである。褥瘡判定部３６による褥瘡発生リスクの判定処理は、体位変換検出部３５による体位変換の検出処理と連携して行われる。

褥瘡判定部３６は、制御プログラムに基づいて、ステップＳ３０から順に各処理を実行する。ステップＳ３０では、褥瘡判定部３６は、体位変換検出部３５により体位変換ありと判定（ステップＳ２４でＹｅｓ判定）されたか否かを判定し、体位変換ありと判定された場合には、処理をステップＳ３１に移行する。

ステップＳ３１では、褥瘡判定部３６は、タイマーをスタートする。ステップＳ３２では、褥瘡判定部３６は、所定時間（警告時間）が経過したか否かを判定し、所定時間が経過した場合には（Ｙｅｓ判定）、処理をステップＳ３３に移行する。

ステップＳ３３では、褥瘡判定部３６は、褥瘡発生のリスクが高まったことを警告として報知する。具体的には、例えば、上述の一覧画像における在床者Ｐのオブジェクト中のアイコンを「褥瘡」と表記に変更することや、スピーカ部２０から警告音や音声を発することにより警告報知を行う。介護者は、この警告報知に応じて対象の在床者Ｐの体位変換を行うことができる。

ステップＳ３４では、褥瘡判定部３６は、ステップＳ３０と同様の処理により、体位変換があったか否かを判定し、体位変換がない場合には（Ｎｏ判定）、処理をステップＳ３３に戻して警告報知を継続する。一方、褥瘡判定部３６は、ステップＳ３４において、体位変換があったと判定した場合には（Ｙｅｓ判定）、処理をステップＳ３５に移行して、警告報知を解除する。

そして、ステップＳ３６では、褥瘡判定部３６は、タイマーをリセットし、処理をステップＳ３１に戻して、再びタイマーをスタートする。

図１３は、警告時間の設定テーブルを例示する図である。図１３に示す設定テーブルＴＢは、例えば、記憶部に記憶されている。この設定テーブルＴＢ中の警告時間は、褥瘡判定部３６により、上述のステップＳ３２において所定時間として用いられる。

設定テーブルＴＢは、在床者Ｐの健康状態と警告時間とを関連付けたものである。健康状態には、例えば、栄養状態、血行状態、皮膚の状態が含まれる。これらの健康状態に関する情報は、例えば、介護記録情報５５に含まれている。

褥瘡判定部３６は、介護記録情報５５を参照し、設定テーブルＴＢに基づいて、在床者Ｐごとに警告時間を設定する。設定テーブルＴＢ中の「×」は状態が悪いことを示し、「○」は状態が良いことを示している。したがって、在床者Ｐの健康状態が悪く褥瘡発生リスクが高いほど、短い警告時間が判定に用いられる。これにより、在床者Ｐの健康状態が悪く褥瘡発生リスクが高いほど、短い時間で警告報知が行われるので、体位変換を在床者Ｐごとに適切に行うことが可能となる。

なお、設定テーブルＴＢ中の項目や数は適宜変更してもよい。例えば、図１４に示すように、在床者情報５３に含まれる在床者Ｐの介護の要否及び介護レベルと警告時間とを対応付けてもよい。図１４に示す設定テーブルＴＢでは、在床者Ｐが要介護者であって、介護レベルが高いほど、警告時間を短くしている。

また、操作部１８により操作者が、設定テーブルＴＢを編集可能とすることも好ましい。

＜介護記録情報の表示例＞
図１５は、介護記録情報５５の表示例を示す図である。例えば、介護記録情報５５は、図７に示す一覧画像中のオブジェクトを、操作部１８により操作者が選択操作することにより表示装置３の表示画面に表示されるものである。表示制御部３７は、操作検出部３９の検出信号と表示設定情報５６とに基づき、介護記録情報５５の表示制御を行う。

図１５に示すように、例えば、介護記録情報５５の表示画像には、在床者Ｐごとに介護内容と時刻とが関連付けられて表示される。体位変換については、前述のように、体位変換検出部３５が体位変換を検出した際に、体位変換検出部３５によって自動的に介護記録情報５５へ記録される。

介護内容及び時刻については、操作部１８により操作者が編集することが可能に構成されている。なお、操作部１８による編集には、介護内容や時刻を変更するだけでなく、介護記録情報５５中の特定の記録を削除することや記録を追加することも含まれる。体位変換の記録が編集された場合には、褥瘡判定部３６は、前述の経過時間の判定（図１２のステップＳ３２）を、編集後の時刻を起点として行うことが好ましい。

＜効果＞
上記実施形態によれば、図１１に示すように、ベッド４の振動が閾値以上で、かつ、総荷重量が基準値以上となった場合に体位変換ありと判定するので、在床者Ｐの体位変換の有無を高精度に検出することができる。例えば、在床者Ｐがベッド４上に存在しない状態でベッド４に物等が置かれた場合には、総荷重が基準値以上となっても、振動が検出されないため、体位変換があったと検出されることはない。

［変形例］
以下に、体位変換の有無をより高精度に検出するための検出処理に関する変形例を示す。

＜第１変形例＞
図１６は、第１変形例に係る体位変換の検出処理を説明するフローチャートである。図１６に示すフローチャートは、ステップＳ２３とステップＳ２４との間に、新たなステップＳ４０を有する点のみが図１１に示すフローチャートと異なる。

本変形例では、判定部６２は、ステップＳ２３で総荷重が基準値以上であると判定した後、処理をステップＳ４０へ移行して、一定期間内に総荷重が基準値未満となったか否かを判定する。

判定部６２は、一定期間内に総荷重が基準値未満となったと判定した場合には（Ｙｅｓ判定）、処理をステップＳ２４へ移行し、体位変換があったと判定する。一方、判定部６２は、一定期間内に総荷重が基準値未満とならなかったと判定した場合には（Ｎｏ判定）、処理をステップＳ２１へ戻す。

図１０に示したように、介護者により在床者Ｐの体位変換がなされる場合、体位変換中には介護者による荷重の付加によって総荷重が増加するが、体位変換が終了すると、総荷重が減少する。一方、在床者Ｐがベッド４上に存在しない状態でベッド４に物等が置かれた場合には、総荷重が増加した状態が一定期間以上継続される。

このように、本変形例では、総荷重が基準値以上となった後に生じる総荷重の変化を検出することにより、体位変換の有無をより高精度に検出することができる。

なお、上記一定期間については、介護者が行う体位変換の特徴等を考慮して適宜変更してもよい。上記一定期間は、操作部１８により設定変更可能とすることが好ましい。

＜第２変形例＞
図１７は、第２変形例に係る体位変換検出部３５ａの構成を示すブロック図である。本実施形態では、体位変換検出部３５ａは、振動検出部６０、総荷重算出部６１、判定部６２に加えて、パターン検出部６３を有する。

図１８は、第２変形例に係る体位変換の検出処理を説明するフローチャートである。図１８に示すフローチャートは、ステップＳ２３とステップＳ２４との間に、新たなステップＳ５０，５１を有する点のみが図１１に示すフローチャートと異なる。

パターン検出部６３は、判定部６２が、総荷重が基準値以上であると判定した後、パターン検出を行う。具体的には、パターン検出部６３は、荷重情報取得部３０が荷重センサ２ａ～２ｄから取得する荷重情報（荷重検出信号）に基づいて荷重の重心位置を特定し、体位変換中に重心が移動する軌跡のパターンを検出する。

パターン検出部６３による重心位置の算出は、以下の演算により行われる。荷重センサ２ａ～２ｄの座標をそれぞれ（Ｘａ，Ｙａ）、（Ｘｂ，Ｙｂ）、（Ｘｃ，Ｙｃ）、（Ｘｄ，Ｙｄ）、荷重センサ２ａ～２ｄの荷重検出値をそれぞれＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄとすると、重心位置Ｇ（Ｘ，Ｙ）は、下式（１）及び（２）で算出される。

Ｘ＝（Ｘａ×Ｗａ＋Ｘｂ×Ｗｂ＋Ｘｃ×Ｗｃ＋Ｘｄ×Ｗｄ）／Ｗｓ ・・・（１）
Ｙ＝（Ｙａ×Ｗａ＋Ｙｂ×Ｗｂ＋Ｙｃ×Ｗｃ＋Ｙｄ×Ｗｄ）／Ｗｓ ・・・（２）
ここで、Ｗｓは総荷重を表し、Ｗｓ＝Ｗａ＋Ｗｂ＋Ｗｃ＋Ｗｄで表される。

パターン検出部６３は、所定時間ごとに重心位置Ｇ（Ｘ，Ｙ）を算出することにより、図１９に示すような重心の軌跡ＴＲ（重心移動パターン）を求める。記憶制御部３３は、パターン検出部６３により検出された軌跡ＴＲをパターン情報５７として記憶部に記録する。この重心移動パターンは、介護者が在床者Ｐの体位変換を行う際の個人差が反映されるものであるので、介護者ごとに区別して記録することが好ましい。

また、図１９に示すように、ベッド４の領域を複数の領域（図１９では４つの領域）に分割し、重心が存在する領域の変化（順序）を重心移動パターンとして記録してもよい。

本変形例では、図１８に示すように、判定部６２が、ステップＳ２３で総荷重が基準値以上であると判定した後、処理をステップＳ５０へ移行して、パターン検出部６３が、上述の重心の軌跡ＴＲ（重心移動パターン）を検出する。

ステップＳ５１では、判定部６２は、ステップＳ５０で検出された重心移動パターンが、過去に記憶部に記録されたパターン情報５７に含まれるパターンと一致するか否かを判定する。判定部６２は、パターンが一致する場合には（Ｙｅｓ判定）、処理をステップＳ２４へ移行し、体位変換があったと判定する。一方、判定部６２は、パターンが一致しない場合には（Ｎｏ判定）、処理をステップＳ２１へ戻す。

このように、本変形例では、総荷重が基準値以上となった後、重心移動パターンを検出して、所定のパターンであるか否かを判定することにより、介護者によってなされた体位変換であることを高精度に検出することができる。

なお、操作部１８によりパターン情報５７の編集や登録を可能とすることも好ましい。

上記実施形態及び変形例では、状態表示システム１００は、４つの荷重センサ２ａ～２ｄを有しているが、荷重センサの数はこれには限られず、適宜変更可能である。荷重センサは、ベッドに加わる荷重を検出可能であればよい。

また、上記各実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１ 演算装置
２ａ～２ｄ 荷重センサ
３ 表示装置
４ ベッド
５ａ～５ｄ キャスター
１８ 操作部
３０ 荷重情報取得部
３１ 状態判定部
３２ 生体情報取得部
３３ 記憶制御部
３４ 状態変化検出部
３５，３５ａ 体位変換検出部
３６ 褥瘡判定部
３７ 表示制御部
３８ 報知制御部
６０ 振動検出部
６１ 総荷重算出部
６２ 判定部
６３ パターン検出部
１００ 状態表示システム

特許第５５９３７４６号 特許第４８２９０２０号 特許第４００２９０５号

Claims (14)

1. ベッドに加わる荷重を検出する複数の荷重センサと、
   前記複数の荷重センサの出力に基づき、振動を検出する振動検出部と、
   前記複数の荷重センサの出力に基づき、総荷重を算出する総荷重算出部と、
   前記振動検出部により検出される前記振動の振幅が閾値以上であって、前記総荷重算出部により算出される前記総荷重が基準値以上であり、前記総荷重が前記基準値以上となった後、一定期間内に前記総荷重が前記基準値未満となった場合に前記ベッド上の在床者の体位変換があったと判定する判定部と、
   を有する、状態検出装置。
2. 前記判定部により前記体位変換があったと判定されない時間が所定時間経過した場合に、褥瘡発生リスクが高まったと判定する褥瘡判定部をさらに有する請求項１に記載の状態検出装置。
3. 前記褥瘡発生リスクを報知する報知制御部をさらに有する請求項２に記載の状態検出装置。
4. 前記褥瘡判定部は、前記所定時間を、前記ベッド上の在床者の介護記録情報に応じて変更する請求項２又は３に記載の状態検出装置。
5. 前記褥瘡判定部は、前記所定時間を、前記ベッド上の在床者の介護レベルに応じて変更する請求項２又は３に記載の状態検出装置。
6. 前記判定部により前記体位変換があったと判定された場合に、判定結果を介護記録情報として記憶部に記録する記憶制御部をさらに有する請求項１に記載の状態検出装置。
7. 前記介護記録情報を編集可能とする操作部をさらに有する請求項６に記載の状態検出装置。
8. 前記判定部が、前記総荷重が前記基準値以上であると判定した後、前記複数の荷重センサの出力に基づき、荷重の重心移動パターンを検出するパターン検出部をさらに有し、
   前記判定部は、前記パターン検出部により検出された前記重心移動パターンが所定のパターンである場合に前記体位変換があったと判定する請求項１ないし７いずれか１項に記載の状態検出装置。
9. 前記荷重センサは、前記ベッドが有する複数の脚の下にそれぞれ配置されている請求項１ないし８いずれか１項に記載の状態検出装置。
10. 複数の荷重センサの出力に基づき、ベッドに生じる振動を検出する振動検出ステップと、
    前記複数の荷重センサの出力に基づき、前記ベッドに加わる総荷重を算出する総荷重算出ステップと、
    前記振動の振幅が閾値以上であって、前記総荷重が基準値以上であり、前記総荷重が前記基準値以上となった後、一定期間内に前記総荷重が前記基準値未満となった場合に前記ベッド上の在床者の体位変換があったと判定する判定ステップと、
    を有する状態検出方法。
11. 複数の荷重センサの出力に基づき、ベッドに生じる振動を検出する振動検出処理と、
    前記複数の荷重センサの出力に基づき、前記ベッドに加わる総荷重を算出する総荷重算出処理と、
    前記振動の振幅が閾値以上であって、前記総荷重が基準値以上であり、前記総荷重が前記基準値以上となった後、一定期間内に前記総荷重が前記基準値未満となった場合に前記ベッド上の在床者の体位変換があったと判定する判定処理と、
    をコンピュータに実行させるプログラム。
12. ベッドに加わる荷重を検出する複数の荷重センサと、
    前記複数の荷重センサの出力に基づき、振動を検出する振動検出部と、
    前記複数の荷重センサの出力に基づき、総荷重を算出する総荷重算出部と、
    前記振動検出部により検出される前記振動の振幅が閾値以上であって、前記総荷重算出部により算出される前記総荷重が基準値以上である場合に前記ベッド上の在床者の体位変換があったと判定する判定部と、
    前記判定部により前記体位変換があったと判定されない時間が所定時間経過した場合に、褥瘡発生リスクが高まったと判定する褥瘡判定部と、
    を有し、
    前記褥瘡判定部は、前記所定時間を、前記ベッド上の在床者の介護レベルに応じて変更する、状態検出装置。
13. ベッドに加わる荷重を検出する複数の荷重センサと、
    前記複数の荷重センサの出力に基づき、振動を検出する振動検出部と、
    前記複数の荷重センサの出力に基づき、総荷重を算出する総荷重算出部と、
    前記振動検出部により検出される前記振動の振幅が閾値以上であって、前記総荷重算出部により算出される前記総荷重が基準値以上である場合に前記ベッド上の在床者の体位変換があったと判定する判定部と、
    前記判定部により前記体位変換があったと判定されない時間が所定時間経過した場合に、褥瘡発生リスクが高まったと判定する褥瘡判定部と、
    前記褥瘡発生リスクを報知する報知制御部と、
    を有し、
    前記褥瘡判定部は、前記所定時間を、前記ベッド上の在床者の介護レベルに応じて変更する、状態検出装置。
14. ベッドに加わる荷重を検出する複数の荷重センサと、
    前記複数の荷重センサの出力に基づき、振動を検出する振動検出部と、
    前記複数の荷重センサの出力に基づき、総荷重を算出する総荷重算出部と、
    前記振動検出部により検出される前記振動の振幅が閾値以上であって、前記総荷重算出部により算出される前記総荷重が基準値以上である場合に前記ベッド上の在床者の体位変換があったと判定する判定部と、
    を有し、
    前記判定部が、前記総荷重が前記基準値以上であると判定した後、前記複数の荷重センサの出力に基づき、荷重の重心移動パターンを検出するパターン検出部をさらに有し、
    前記判定部は、前記パターン検出部により検出された前記重心移動パターンが所定のパターンである場合に前記体位変換があったと判定する、状態検出装置。

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