特許 6703977 ベース部上の湿気及び人の存在を測定するセンサ構成

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6703977

(24)【登録日】2020年5月13日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】ベース部上の湿気及び人の存在を測定するセンサ構成

(51)【国際特許分類】

   G01V 3/08 20060101AFI20200525BHJP

   G08B 21/20 20060101ALI20200525BHJP

   A61B 5/00 20060101ALI20200525BHJP

   G01N 27/00 20060101ALI20200525BHJP

【ＦＩ】

   G01V3/08 D

   G08B21/20

   A61B5/00 102A

   G01N27/00 H

【請求項の数】12

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-501369(P2017-501369)

(86)(22)【出願日】2015年6月23日

(65)【公表番号】特表2017-523408(P2017-523408A)

(43)【公表日】2017年8月17日

(86)【国際出願番号】FI2015050459

(87)【国際公開番号】WO2016009109

(87)【国際公開日】20160121

【審査請求日】2018年5月28日

(31)【優先権主張番号】20145680

(32)【優先日】2014年7月18日

(33)【優先権主張国】FI

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】516195502

【氏名又は名称】マリケアー オーワイ

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】特許業務法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】リンドストローム，ユハ

(72)【発明者】

【氏名】ピーポネン，アッテ

(72)【発明者】

【氏名】スントホルム，ゴラン

【審査官】 福田 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１４１１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００１９４０５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１２２９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５６６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３３３５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５１０８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０９６７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０３７８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７４８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２８１９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０２３５４１８６（ＣＮ，Ａ）

【文献】 米国特許第５１４４２８４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｖ ３／０８

Ａ６１Ｂ ５／００

Ｇ０１Ｎ ２７／００

Ｇ０８Ｂ ２１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベース部（１１０）に取付可能な測定電子装置及びセンサ構造（１００）を備える、センサ構成であって、
前記センサ構造（１００）は、少なくとも一つのセンサを備え、
前記構成は、前記測定電子装置及び前記センサで測定されたデータによって、前記ベース部の湿気が変化したかどうかを決定するように適応され、
前記構成は、前記測定電子装置及び前記センサで測定された前記データに基づいて、前記ベース部上の人の存在を決定するようにさらに適応されており、
前記センサは、互いに絶縁された少なくとも三つの電極（４０１、４０２、４０３）を備え、
前記センサ構成は、前記電極間の抵抗を測定し、当該抵抗と、前記ベース部が乾いていたときに測定され記録された基準値とを比較することで、前記ベース部の湿気の変化を決定するように適応されており、
前記センサ構成は、前記電極間の静電容量を測定することによって、人によって前記センサに及ぼされた力を検出し、前記センサに及ぼされた力を測定し、当該力と、前記ベース部が無人のときに測定され記録された基準値とを比較することで、存在を決定するように適応され、
前記少なくとも三つの電極は、前記構成が、第一電極（４０１）と第二電極（４０２）との間の抵抗を測定することで湿気レベルを決定するよう適応され、前記第一電極（４０１）と第三電極（４０３）との間及び／又は前記第二電極（４０２）と前記第三電極（４０３）との間の静電容量を測定することで、前記センサに及ぼされた力によって存在を決定するように適応されるよう配置されていることを特徴とするセンサ構成。

【請求項2】

前記ベース部は、ベッド（１１０）及び／又は肘掛け椅子、ソファ若しくは椅子などの座席であることを特徴とする、請求項１に記載のセンサ構成。

【請求項3】

前記センサ構成は、前記センサの測定結果を評価し、前記測定結果に基づいて、制御機能及びアラーム機能を含む所定の手順を実行するように適応されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のセンサ構成。

【請求項4】

人の行動の時間的依存性を観察するために、前記センサ構成はメモリ手段を備え、かつ、前記センサ構成は、前記メモリ手段内に、センサデータ、又は前記センサデータから抽出した情報を記録するように適応されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサ構成。

【請求項5】

前記センサ構成は、有線又は無線通信接続を用いて、センサの測定結果、又は前記測定結果から抽出した情報を送信する手段を備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のセンサ構成。

【請求項6】

ベース部に取付可能な測定電子装置及びセンサ構造（１００）を備えるセンサ構成を用いて人をモニタする方法であって、
前記センサ構造（１００）は、少なくとも一つのセンサを備え、
前記方法では、前記測定電子装置及び前記センサで測定されたデータによって、前記ベース部上の人の存在及び前記ベース部の湿気が変化したかどうかが決定され、
前記センサは、互いに絶縁された少なくとも三つの電極（４０１、４０２、４０３）を備え、
前記方法では、前記電極間の抵抗が測定され、測定結果が、前記ベース部が乾いていたときに測定され記録された基準値と比較され、
前記方法では、前記電極間の静電容量を測定することによって、前記センサに及ぼされた力が測定され、前記力が前記ベース部が無人のときに測定され記録された基準値と比較され、前記力が前記基準値より大きい場合、人の存在が検出され、
前記少なくとも三つの電極は、第一電極（４０１）と第二電極（４０２）との間の抵抗を測定することで湿気レベルが決定され、前記第一電極（４０１）と第三電極（４０３）との間及び／又は前記第二電極（４０２）と前記第三電極（４０３）との間の静電容量を測定することで、前記センサに及ぼされた力が決定されるよう配置されていることを特徴とする方法。

【請求項7】

前記ベース部は、ベッド（１１０）及び／又は肘掛け椅子、ソファ若しくは椅子などの座席であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

存在データによって、人がベース部に到着したこと、人が前記ベース部から離れたこと、人が前記ベース部上に留まっていること及び／又は人が前記ベース部から離れていることが前記存在データを時間の関数として調べることによって検出されることを特徴とする、請求項６又は７に記載の方法。

【請求項9】

測定された抵抗が前記基準値より低い場合、前記ベース部が濡れていることが検出されることを特徴とする、請求項６から８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項10】

前記センサの測定結果に基づいて抽出された情報は、固定された、事前に設定された又は調整可能な基準を用いて評価され、評価結果によって導かれ、制御機能及びアラーム機能を含む所定の手順が実行されることを特徴とする、請求項６から９のいずれか１項に記載の方法。

【請求項11】

人の行動の時間的依存性を観察するために、前記構成は、メモリ手段であって、その中にセンサデータまたは前記センサデータから抽出された情報が記録されたメモリ手段を備えることを特徴とする、請求項６から１０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項12】

前記方法では、有線又は無線通信接続を用いて、前記センサの測定結果、又は前記測定結果から抽出された情報が送信されることを特徴とする、請求項６から１１のいずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センサ構成及び方法に関し、特に、ベース部上の人をモニタするために使用され得る。

【背景技術】

【0002】

高齢化人口の割合の増大に対応することが望まれる場合、様々な環境で高齢者の状態をモニタすることが不可欠である。家庭環境及び施設介護の両方で、病気の人々又は他の介護を必要とする人々をモニタする様々な手段が当技術分野では提示される。例えば、所定の期間にわたって、患者をモニタする構成のために、多くの種類のモニタ手段が病院で用いられている。

【0003】

ベッドセンサは、人々の状態のモニタに関連した一種のセンサを形成する。例えば、人がベッドに寝ているとき、人の体重を検出するような方法でベッド上に配置された圧力センサによってベッドの人の存在が測定可能となるベッドセンサが当技術分野で提示される。

【0004】

床上又はその下に設置されるセンサを用いることも、当技術分野では知られており、それは、容量センサ又は圧力に基づくセンサによって人々の存在及び移動を検出し、このデータによって、モニタを必要とする人がベッドにいるか、またはどこか他の場所に行ったかを推測する。

【0005】

しかし、一つのセンサ及び同じセンサを用いて、ベッドの人の存在、人がベッドから離れたこと、及び、例えば、汗、尿又は他の分泌物の結果として、ベッドが濡れたかどうかを確実に測定できる一種類のセンサは、当技術分野では提示されていない。

【発明の概要】

【0006】

本発明は、ベッド又は座席などのベース部上の人をモニタできるセンサ構成（センサ装置；sensor arrangement）を提示する。本発明によるセンサ構成は、ベッド又は座席などのベース部上に取付可能な測定電子装置（measuring electronics）及びセンサを備える。

【0007】

本発明による解決策では、ベース部上に設置されるセンサによって、ベース部上の人の存在、及びベッド又は座席などのベース部が濡れたかどうかを検出できる。本発明による構成は、測定電子装置及びセンサで測定されるデータによって、湿気の変化に基づく測定を基礎としてベース部の濡れを決定するように適応（構成）されている。本発明の解決策によって、ベース部上の人の存在は、本発明による解決策の中で、例えば、静電容量測定によって、測定された湿気の変化によって及び／又は例えばセンサ測定圧力を用いてセンサに及ぼされる圧力を測定することによって、センサの直近の周囲（直ぐ周囲；immediate surroundings）の導電性に対する人の存在の影響（人の存在が、センサの直近の周囲の導電性に及ぼす影響）を測定することで、決定され得る。

【0008】

本発明による構成は、プロセッサ及びメモリを備える、センサ観察結果の処理に適したデータ処理装置をさらに備えることができる。

【0009】

本発明の解決策の一つの用途として、家庭、老人ホーム又は病院などの、ベッド又は座席上の老人の状態及び状況をモニタすることである。システムによって収集された情報は、例えば、集中管理室、又は所定の領域（エリア）及び／又はその領域内の人々を管理する対応組織に送られる。

【0010】

請求項１に記載の方法及び請求項１０に記載のシステムを用いることで、従来技術の問題を解消し、必要な用途に従った要件に対応した構成が実現され得る。本発明は、以降の請求項に開示されるものによって特徴付けられる。

【0011】

とりわけ、従来のシステムに比べて、本発明による構成の一つの利点は、本構成により、ベッドなどのベース部上の人の存在、ベース部から人が離れたこと、及び、例えば、汗、尿又は他の分泌物の結果として、ベース部が濡れたかどうかを、単一のセンサを用いて確実に測定できることである。

【0012】

本発明は、以降の図面と共に示される。
（発明の開示）
（項目１）
ベース部（１１０）に取付可能な測定電子装置及びセンサ構造（１００）を備える、センサ構成であって、
前記センサ構造（１００）は、少なくとも一つのセンサを備え、
前記構成は、前記測定電子装置及び前記センサで測定されたデータによって、前記ベース部の湿気が変化したかどうかを決定するように適応され、
前記構成は、前記測定電子装置及び前記センサで測定された前記データに基づいて、前記ベース部上の人の存在を決定するようにさらに適応されている、ことを特徴とするセンサ構成。
（項目２）
前記ベース部は、ベッド（１１０）及び／又は肘掛け椅子、ソファ若しくは椅子などの座席であることを特徴とする、項目１に記載のセンサ構成。
（項目３）
前記センサは、互いに絶縁された少なくとも二つの電極（２０１、２０２；４０１、４０２；５０１、５０２）を備えることを特徴とする、項目１又は２に記載のセンサ構成。
（項目４）
前記センサ構成は、前記電極間の抵抗を測定し、当該抵抗と、前記ベース部が乾いていたときに測定され記録された基準値とを比較することで、前記ベース部の湿気の変化を決定するように適応されていることを特徴とする、項目３に記載のセンサ構成。
（項目５）
前記センサ構成は、前記電極間の静電容量を測定し、当該静電容量と、前記ベース部が無人のときに測定され記録された基準値とを比較することで、存在を決定するように適応されていることを特徴とする、項目３に記載のセンサ構成。
（項目６）
前記センサ構成は、前記電極間の静電容量を測定し、当該静電容量と、存在が開始した後、前記ベース部が乾いていたときに測定され記録された基準値とを比較することで、前記ベース部の湿気の変化を決定するように適応されていることを特徴とする、項目３又は５に記載のセンサ構成。
（項目７）
前記センサ構成は、人によって前記センサに及ぼされた力を検出し、前記センサに及ぼされた力を測定し、当該力と、前記ベース部が無人のときに測定され記録された基準値とを比較することで、存在を決定するように適応されていることを特徴とする、項目１又は２に記載のセンサ構成。
（項目８）
前記センサは、重ねて配置された少なくとも二つの平面電極（４０１、４０３；４０２、４０３）を備え、それらの間には圧縮性絶縁体（４０４）が存在しており、前記センサ構成は、前記電極（４０１、４０３；４０２、４０３）間の静電容量を測定することで、前記センサに及ぼされた力を測定するように適応されていることを特徴とする、項目７に記載のセンサ構成。
（項目９）
前記センサは圧電材料を備え、前記センサ構成は、圧電現象によって引き起こされた前記センサ内の電圧変動を測定することで、前記センサに及ぼされた力を測定するように適応されていることを特徴とする、項目７に記載のセンサ構成。
（項目１０）
前記センサは、前記センサに及ぼされた力に対する抵抗の変化に反応するように適応され、前記センサ構成は、前記センサ内の抵抗変動を測定することで、前記センサに及ぼされた力を測定するように適応されていることを特徴とする、項目７に記載のセンサ構成。
（項目１１）
前記センサは、歪みゲージ及び／又はピエゾ抵抗素子を備えることを特徴とする、項目１０に記載のセンサ構成。
（項目１２）
湿気の変化の測定に用いられる前記電極は、人によって前記センサに及ぼされた力を検出する構造と同じセンサ構造であることを特徴とする、項目３及び７に記載のセンサ構成。
（項目１３）
前記センサ構成の前記センサは、銅シートなどの、少なくとも三つの電極（４０１、４０２、４０３）を備え、前記少なくとも三つの電極は互いに絶縁されており、前記構成が、第一電極（４０１）と第二電極（４０２）との間の静電容量及び／又は抵抗を測定することで湿気レベルを決定するよう適応され、前記第一電極（４０１）と第三電極（４０３）との間及び／又は前記第二電極（４０２）と前記第三電極（４０３）との間の静電容量を測定することで、前記センサに及ぼされた力によって存在を決定するように適応されるよう、前記少なくとも三つの電極は配置されていることを特徴とする、項目１２に記載のセンサ構成。
（項目１４）
前記センサ構成は、前記センサの測定結果を評価し、前記測定結果に基づいて、例えば、制御機能及びアラーム機能などの、所定の手順を実行するように適応されていることを特徴とする、項目１から１３のいずれか１項に記載のセンサ構成。
（項目１５）
人の行動の時間的依存性を観察するために、前記センサ構成はメモリ手段を備え、かつ、前記センサ構成は、前記メモリ手段内に、センサデータ、又は前記センサデータから抽出した情報を記録するように適応されていることを特徴とする、項目１から１４のいずれか１項に記載のセンサ構成。
（項目１６）
前記センサ構成は、有線又は無線通信接続を用いて、センサの測定結果、又は前記測定結果から抽出した情報を送信する手段を備えることを特徴とする、項目１から１５のいずれか１項に記載のセンサ構成。
（項目１７）
ベース部に取付可能な測定電子装置及びセンサ構造（１００）を備えるセンサ構成を用いて人をモニタする方法であって、
前記センサ構造（１００）は、少なくとも一つのセンサを備え、
前記方法では、前記測定電子装置及び前記センサで測定されたデータによって、前記ベース部上の人の存在及び前記ベース部の湿気が変化したかどうかが決定される、ことを特徴とする方法。
（項目１８）
前記ベース部は、ベッド（１１０）及び／又は肘掛け椅子、ソファ若しくは椅子などの座席であることを特徴とする、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
存在データによって、人がベース部に到着したこと、人が前記ベース部から離れたこと、人が前記ベース部上に留まっていること及び／又は人が前記ベース部から離れていることが前記存在データを時間の関数として調べることによって検出されることを特徴とする、項目１７又は１８に記載の方法。
（項目２０）
前記センサは、互いに絶縁された少なくとも二つの電極（２０１、２０２；４０１、４０２；５０１、５０２）を備え、前記方法では、前記電極間の抵抗が測定され、測定結果が、前記ベース部が乾いていたときに測定され記録された基準値と比較され、測定された抵抗が前記基準値より低い場合、前記ベース部が濡れていることが検出されることを特徴とする、項目１７から１９のいずれか１項に記載の方法。
（項目２１）
前記センサは、互いに絶縁された少なくとも二つの電極（２０１、２０２；４０１、４０２；５０１、５０２）を備え、前記方法では、前記電極間の静電容量が測定され、測定結果が、前記ベース部が無人のときに測定され記録された基準値と比較され、測定された静電容量が前記基準値より高い場合、前記ベース部上の人の存在が検出されることを特徴とする、項目１７から１９のいずれか１項に記載の方法。
（項目２２）
前記方法では、存在が開始した後、前記ベース部が乾いていたときに測定され記録された前記基準値より、測定された前記静電容量が高い場合、前記ベース部の濡れが検出されることを特徴とする、項目２１に記載の方法。
（項目２３）
前記センサは、人によって前記センサに及ぼされた力を測定する手段を備え、前記方法では、前記センサに及ぼされた前記力が測定され、前記力が前記ベース部が無人のときに測定され記録された基準値と比較され、前記力が前記基準値より大きい場合、人の存在が検出されることを特徴とする、項目１７から１９のいずれか１項に記載の方法。
（項目２４）
前記センサは、重ねて配置された少なくとも二つの平面電極（４０１、４０３；４０２、４０３）を備え、前記電極間には圧縮性絶縁体（４０４）が存在しており、前記方法では、前記電極（４０１、４０３；４０２、４０３）間の静電容量を測定することで、前記センサに及ぼされた前記力が測定されることを特徴とする、項目２３に記載の方法。
（項目２５）
前記センサは圧電材料を備え、前記方法では、圧電現象によって引き起こされた前記センサ内の電圧変動を測定することで、前記センサに及ぼされた前記力が測定されることを特徴とする、項目２３に記載の方法。
（項目２６）
前記センサの抵抗は、前記センサに及ぼされた力の結果として変化し、前記方法では、前記センサの前記抵抗を測定することで、前記センサに及ぼされた前記力が測定されることを特徴とする、項目２３に記載の方法。
（項目２７）
前記センサは、歪みゲージ及び／又はピエゾ抵抗素子を備え、前記方法では、前記歪みゲージ及び／又は前記ピエゾ抵抗素子の抵抗を測定することで、前記センサに及ぼされた前記力が測定されることを特徴とする、項目２６に記載の方法。
（項目２８）
前記センサは、銅シートなどの、互いに絶縁された少なくとも三つの電極（４０１、４０２、４０３）を備え、第一電極（４０１）と第二電極（４０２）との間の静電容量及び／又は抵抗を測定することで湿気レベルが決定され、前記第一電極（４０１）と第三電極（４０３）との間及び／又は前記第二電極（４０２）と前記第三電極（４０３）との間の静電容量を測定することで、前記センサに及ぼされた力が決定されるよう、前記少なくとも三つの電極は配置されていることを特徴とする、項目２０、２１又は２３に記載の方法。
（項目２９）
前記センサの測定結果に基づいて抽出された情報は、固定された、事前に設定された又は調整可能な基準を用いて評価され、評価結果によって導かれ、例えば、制御機能及びアラーム機能などの、所定の手順が実行されることを特徴とする、項目１７から２８のいずれか１項に記載の方法。
（項目３０）
人の行動の時間的依存性を観察するために、前記構成は、メモリ手段であって、その中にセンサデータまたは前記センサデータから抽出された情報が記録されたメモリ手段を備えることを特徴とする、項目１７から２９のいずれか１項に記載の方法。
（項目３１）
前記方法では、有線又は無線通信接続を用いて、前記センサの測定結果、又は前記測定結果から抽出された情報が送信されることを特徴とする、項目１７か３０のいずれか１項に記載の方法。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態によるセンサ構成を示す図であり、本構成はベッドに取り付けされている。

【図2】本発明の一実施形態によるセンサ構造を示す図である。

【図3】本発明の一実施形態によるセンサ構造の断面を示す図である。

【図4】本発明の一実施形態によるセンサ構造の断面を示す図である。

【図5】本発明の一実施形態によるセンサ構造の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１は、本発明によるセンサ構成の一実施形態を示し、本実施形態は本発明の構成によるセンサ構造１００が取り付けられたベース部を示す。本実施形態の場合、ベース部はベッド１１０である。ベース部は、例えば、椅子、肘掛け椅子またはソファなどの座席であってもよい。本発明による構成では、センサ構造によって、ベース部上の人の存在及びベース部が濡れたかどうかを決定できる。本発明で用いられるセンサ構造は、湿気または湿気の変化を測定するセンサを備えることができる。本発明で用いられるセンサ構造は、センサの直近の周囲の導電性に対する人の存在の影響を測定可能な構成を備えることもできる。本発明によるセンサ構造は、本発明の一実施形態では、圧力を測定するセンサを備えることもできる。湿気または湿気の変化を測定するセンサ、導電性への存在の影響を測定するセンサ及び／又は圧力を測定するセンサは、同じセンサ構造に一体化できる。

【0015】

本発明による構成は測定電子装置をさらに備え、本構成は、測定電子装置及びセンサ構造で測定されたデータによって、例えばセンサ構造の全領域又はセンサ構造の領域の一部だけなどの、センサ構造の所定の領域の湿気レベル又は湿気レベルの変化を決定するように適応されている。湿気レベル又は湿気レベルの変化に基づいて、本構成は、ベッドなどのベース部が濡れたかどうかを決定できる。

【0016】

本発明による解決策は、さらに、測定電子装置及びセンサで測定されたデータによって、ベース部上の人の存在及び／又はベース部から人が離れたことを決定できる。人の存在は、圧力に基づく測定、人の胴体のセンサ近くで発生する、存在によって生じる導電性の増大に基づく測定、又は湿気の測定に基づく測定によって決定できる。本発明の一実施形態では、存在を決定するために、上記の技術の組み合わせが用いられる。

【0017】

測定電子装置をセンサ構造に一体化することもでき、または、別個のユニットであってもよく、別個のユニットは、有線又は無線接続によってセンサ構造に接続される。測定ユニットからの有線又は無線接続が存在してもよく、その接続を介して、測定データを送信することができる。

【0018】

本発明による解決策では、湿気レベルを測定することができ、測定された湿気レベルは、人がベース部上に来たことが検出されたときの比較湿気レベル値として記録される。測定された湿気レベルは、湿気レベル用に記録された比較値と比較され、システムは、これによって、例えば、人がベース部上にいるかどうか、人がベース部から離れたかどうか及びベース部が濡れたかどうかを推測できる。測定された湿気レベルが、湿気レベル用に記録された比較値より低い場合、本構成は、人がベッドから出た及び／又はベース部から離れたと決定できる。測定された湿気レベルが、湿気レベル用に記録された比較値より高い場合、本構成は、ベッドなどのベース部が濡れたと決定できる。ベース部は、例えば、発汗又は排尿の結果として濡れる可能性がある。両方の場合、この情報は、例えば、ベッドにいる人の介護を容易にする。例えば、発汗の場合、人に熱がある、又はいくつかの対応する問題があることを示すことができる。

【0019】

本発明の構成で用いられるセンサ構造は、例えば、背中及び／又は骨盤の領域をカバーするようなサイズ及び形状であってもよく、その場合、それによって、排尿及び発汗の両方によって上昇した湿気レベルを検出できる。本発明のセンサ構造は、所定の位置に設置される際、例えば、ベッド内の人の背中から股間の領域まで広がっていてもよい。

【0020】

湿気だけでなく、センサ構造に及ぼされる圧力も測定される本発明の一実施形態では、湿気測定は、センサ構造に及ぼされる圧力の測定とは異なる場所で実行される。この場合、湿気測定用のセンサ領域は、圧力を測定するセンサ領域とはセンサ構造の異なる部分であってもよい。本発明の一実施形態では、センサ構造の湿気を測定する部分と、圧力を測定する部分とは、例えばセンサ構造の基本的に全領域などの、同じ領域に配置される。

【0021】

本発明の一実施形態では、高い湿気レベルが検出されるセンサ構造の領域における位置が決定され、その位置に基づいて、本構成は、湿気が、背中の下に来るセンサ構造の部分に発生している場合、その湿気は汗であり、湿気が、人の臀部のポイントでセンサの底端部に現れる場合、その湿気は尿又はいくつかの他の分泌物であるとさらに推測できる。

【0022】

人の胴体の湿気、凹み又は存在によって生じる直近周囲の導電性の増大は、本発明による本構成では、連続的に、または、所定の固定の時間間隔若しくは変更可能な時間間隔で測定できる。連続的な測定方法から所定の時間間隔で測定が実行される測定方法にするよう、及び／又はその逆にするよう、測定機能を変更することもできる。

【0023】

本発明によるシステムは、センサの測定結果を評価し、その測定結果に基づいて、例えば制御機能及びアラーム機能などの所定の手順を実行できる。本構成は、人の行動（挙動）の時間的依存性（時間的傾向；chronological dependency）を観察するために、メモリ手段を備えることもでき、システムは、メモリ手段にセンサデータまたはセンサデータから抽出された情報を記録するように適応されている。センサの測定結果又は測定結果から抽出された情報を、有線又は無線通信接続を用いて送信することができる。

【0024】

システムによって収集された情報を、例えばコントロールセンタ、又は領域（エリア）及び／若しくはその領域の人々を管理する別の組織に送ることができる。システムと受信者との間の情報の転送は、電話接続、有線ブロードバンド接続、無線接続、または光学的若しくは音響接続を用いて実行できる。データ転送では、多くの公的規制も対処しているデータセキュリティ及びプライバシに関する問題を考慮することが有利である。データ転送は、例えば、システムの中央ユニットの動作によって実行できる。中央ユニットは、プロセッサとメモリとを備えることができ、それは、例えば、データ処理装置であってもよい。システムの中央ユニットは、一つ以上のセンサを管理できる。中央ユニットは、センサ内に一体化させることも、別個に又は別個のユニット内に配置することもできる。

【0025】

中央ユニットのいくつかの機能は、データネットワーク接続を介して、例えば中央制御室又はサービスセンタなど、他の場所で実行することもできる。

【0026】

システムは、その領域にある、照明、エアコン、アクセス制御、施錠、及び他のアラームシステム、制御システム並びにモニタシステム、又はロボット装置など、モニタされるその領域の機能を制御することもできる。この種の制御機能の一例は、人がベッドから出たことを本構成が検出したとき、夜に照明をオンにできることである。この場合、システムは、例えばブルートゥース（登録商標）手段、ＷＬＡＮ手段又は他のこのような送受信器手段など、このために必要な手段を備える。

【0027】

図２は、本発明の一実施形態によるセンサ構造を示し、それは、導電領域２０１、２０２、２０３、２０４から構成され、それらは並べて配置され、互いに絶縁されている。導電領域は、絶縁体２０５によって互いに絶縁されている。

【0028】

図３は、湿気レベル、湿気レベルの変化及び／又は存在を測定できる図２のセンサ構造の一実施形態の断面を示す。図３の実施形態では、センサ構造は、互いに絶縁された少なくとも二つの導電部２０１、２０２を備える。例えば電極２０１、２０２などの導電領域は、例えば、銅シートであってもよい。本発明による本構成は、導電領域２０１、２０２の間の静電容量及び／又は抵抗を測定することで、湿気レベルを決定するように適応されている。互いに絶縁された二つの導電領域は、同一平面上にあってもよい。湿気がセンサ構造の表面上にくると、湿気はその領域を分割している絶縁部２０５上で電気を通すので、導電領域２０１、２０２の間の静電容量及び／又は抵抗は変化する。センサ構造の導電領域は、センサ構造の上にいる測定対象の人から絶縁材料で絶縁されなければならない。電気を絶縁するが湿気を通す布などの材料を、この種の絶縁材料として用いることができる。

【0029】

図３によるセンサ構造を備えた本発明の一実施形態では、人間の胴体の存在によって生じる導電性の増大も測定され、これによって、人の存在を決定できる。人の胴体の存在は、センサの直近の周囲の導電性を増大させ、従って、導電領域２０１、２０２の間の静電容量を変化させる。本実施形態では、モニタされる人が、例えばベッドなどのベース部上に自身を配置したとき、静電容量が測定される。この後、静電容量の変化が発生した場合、液体は静電容量を変化させるのでこれは液体の増加の結果であるか、又は人がベッドから出たことの結果である。

【0030】

図４は、湿気レベルと圧力とを測定する図２のセンサ構造の一実施形態の断面を示す。図４のセンサは、互いに絶縁された少なくとも三つの導電領域４０１、４０２、４０３を備える。導電領域４０１、４０２は互いに同一平面上にあり、導電領域４０３をそれらの下に配置される。導電領域は、例えば、銅シートであってもよい。本構成は、図３の実施形態と同様の方法で、第一導電領域４０１と第二導電領域４０２との間の静電容量及び／又は抵抗を測定することで、湿気レベルを決定するように適応されている。本発明の実施形態によるセンサ構造の場合、図３に示した実施形態と同様に、湿気がセンサ構造の表面上に来ると、湿気は異なる領域を分割している絶縁部４０５上で電気を通すので、導電領域４０１、４０２の間の静電容量が変化する。

【0031】

図４に示した実施形態によるセンサ構造は、これに加えて、圧力の識別（同定）によって、及び第一導電領域４０１と第三導電領域４０３との間及び／又は第二静電領域４０２と第三静電領域４０３との間の静電容量の測定によって存在も決定する。第一導電領域４０１と第二導電領域４０２とから形成される上側層と、第三導電領域４０３から形成される下側層との間には、電気絶縁材料４０４が存在する。

【0032】

本発明の実施形態の解決策では、ベッドにおける人の存在を、上記の湿気を測定するセンサ、及びこれに加えて、圧力測定によって決定できる。存在の決定に圧力センサのみを用いることも可能である。本実施形態の一つの利点は、それによって、ベッドの濡れ及びベッドにおける人の存在をより確実に検出することができることである。センサ構造の容量性圧力センサの動作は、センサが圧縮され、導電領域４０１、４０２、４０３（センサ電極）間の距離が変化したときに、導電領域４０１、４０２、４０３から形成されるセンサ電極の間の静電容量が変化することに基づく。圧力がセンサに及ぼされると、導電領域４０１と４０３および４０２と４０３は互いに接近し、その場合、それらの間の静電容量が変化する。

【0033】

図５は、センサ構造の導電領域が、歯形に形成される本発明の一実施形態を示す。本実施形態によって、人の存在及び湿気を測定することができる。図５によるセンサの動作原理は、図３に示した実施形態のものと同様である。図２および図３に示した実施形態との違いは、図５によるセンサの場合、二つの別個の（分離された）導電領域５０１、５０２、すなわち電極と、互いにそれらを電気的に絶縁している領域５０３だけが、広範囲の領域の確実な測定に必要とされることである。この場合、湿気の場所の決定は不可能である。本発明の一実施形態では、本発明によるセンサ構造は、図５による複数のセンサを備えることができる。

【0034】

本発明によるシステムは、床センサに基づくシステムと共に用いることもでき、システムの制御及び管理は、同じ装置及びソフトウェアの動作によって実行される。

【0035】

従って、本発明は、ベース部１１０に取付可能な測定電子装置及びセンサ構造１００を備えるセンサ構成に関する。センサ構造１００は、少なくとも一つのセンサを備え、本構成は、測定電子装置及びセンサで測定されたデータによって、ベース部の湿気が変化したかどうかを決定するように適応されている。本構成は、さらに、測定電子装置及びセンサで測定されたデータに基づいて、ベース部上の人の存在を決定するように適応されている。

【0036】

本発明の一実施形態では、ベース部は、ベッド及び／又は肘掛け椅子、ソファ若しくは椅子などの座席である。

【0037】

本発明の一実施形態では、センサは、互いに絶縁された少なくとも二つの電極２０１、２０２；４０１、４０２；５０１、５０２を備える。

【0038】

本発明の一実施形態では、センサ構成は、電極間の抵抗を測定し、その抵抗を、ベース部が乾いていたときに測定され記録された基準値と比較することで、ベース部の湿気の変化を決定するように適応されている。

【0039】

本発明の一実施形態では、センサ構成は、電極間の静電容量を測定し、その静電容量を、ベース部が無人のときに測定され記録された基準値と比較することで、存在を決定するように適応されている。

【0040】

本発明の一実施形態では、センサ構成は、電極間の静電容量を測定し、その静電容量を、存在が開始した後ベース部が乾いていたときに測定され記録された基準値と比較することで、ベース部の湿気の変化を決定するように適応されている。

【0041】

本発明の一実施形態では、センサ構成は、人によってセンサに及ぼされる力を検出するよう適応されており、かつ、そのセンサに及ぼされる力を測定し、その力を、ベース部が無人のときに測定され記録された基準値と比較することで、存在を検出するように適応されている。

【0042】

本発明の一実施形態では、センサは、順に重ねて配置された少なくとも二つの平面電極４０１、４０３；４０２、４０３を備え、それらの間には、圧縮性絶縁体４０４が存在しており、センサ構成は、電極４０１、４０３；４０２、４０３の間の静電容量を測定することで、このセンサに及ぼされる力を測定するように適応されている。

【0043】

本発明の一実施形態では、センサは圧電材料を備え、センサ構成は、圧電現象によって引き起こされるセンサ内の電圧変動を測定することで、このセンサに及ぼされる力を測定するように適応されている。

【0044】

本発明の一実施形態では、センサは、センサに及ぼされた力に対する抵抗の変化に反応するように適応されており、センサ構成は、センサ内の抵抗変動を測定することで、このセンサに及ぼされる力を測定するように適応されている。

【0045】

本発明の一実施形態では、センサは、歪みゲージ及び／又はピエゾ抵抗素子を備える。

【0046】

本発明の一実施形態では、湿気の変化を検出する電極は、人によってセンサに及ぼされる力を検出する構造と同じセンサ構造である。

【0047】

本発明の一実施形態では、センサ構成のセンサは、銅シートなどの、互いに絶縁された少なくとも三つの導電領域４０１、４０２、４０３を備え、本構成が、第一導電領域４０１と第二導電領域４０２との間の静電容量及び／又は抵抗を測定することで湿気レベルを決定するよう適応され、かつ、第一導電領域４０１と第三導電領域４０３との間の静電容量及び／又は第二導電領域４０２と第三導電領域４０３との間の静電容量を測定することで、センサに及ぼされる力によって存在を決定するように適応されるよう、少なくとも三つの導電領域は配置されている。

【0048】

本発明の一実施形態では、センサ構成は、センサの測定結果を評価し、その測定結果に基づいて、例えば、制御機能及びアラーム機能など、所定の手順を実行するように適応されている。

【0049】

本発明の一実施形態では、人の行動の時間的依存性を観察するために、センサ構成はメモリ手段を備え、かつ、センサ構成は、メモリ手段内に、センサデータ、又はセンサデータから抽出した情報を記録するように適応されている。

【0050】

本発明の一実施形態では、センサ構成は、有線又は無線通信接続を用いて、センサの測定結果、又はセンサの測定結果から抽出された情報を送信する手段を備える。

【0051】

従って、本発明は、センサ構成を用いて、ベース部上の人をモニタする方法に関し、その構成は、ベース部に取付可能な測定電子装置及びセンサ構造１００を備える。センサ構造１００は少なくとも一つのセンサを備え、本方法では、測定電子装置及びセンサで測定されたデータによって、ベース部の湿気が変化したかどうかが決定され、さらにベース部上の人の存在が決定される。

【0052】

本発明の一実施形態では、存在データによって、さらに、人がベース部上に到着したこと、人がベース部から離れた（departure）こと、人がベース部上に留まっていること及び／又は人がベース部から離れていること（staying off）が、時間の関数として存在データを調べることで検出される。

【0053】

本発明の一実施形態では、センサは、互いに絶縁された少なくとも二つの電極２０１、２０２；４０１、４０２；５０１、５０２を備え、本方法では、電極間の抵抗が測定され、測定結果が、ベース部が無人のときに測定され記録された基準値と比較され、測定された抵抗が基準値よりも低い場合、ベース部が濡れていることが検出される。

【0054】

本発明の一実施形態では、センサは、互いに絶縁された少なくとも二つの電極２０１、２０２；４０１、４０２；５０１、５０２を備え、本方法では、電極間の静電容量が測定され、測定結果が、ベース部が無人のときに測定され記録された基準値と比較され、測定された静電容量が基準値よりも高い場合、人の存在が検出される。

【0055】

本発明の一実施形態では、存在が開始した後、ベース部が乾いていたときに測定され記録された基準値より、測定された静電容量が高い場合、ベース部が濡れていることが検出される。

【0056】

本発明の一実施形態では、センサは、人によってこのセンサに及ぼされる力を測定する手段を備え、本方法では、このセンサに及ぼされる力が測定され、この力が、ベース部が無人のときに測定され記録された基準値と比較され、この力が基準値よりも大きい場合、人の存在が検出される。

【0057】

本発明の一実施形態では、センサは、順に重ねて配置された少なくとも二つの平面電極４０１、４０３；４０２、４０３を備え、それらの電極の間には、圧縮性絶縁体４０４が存在しており、本方法では、電極４０１、４０３；４０２、４０３の間の静電容量を測定することで、センサに及ぼされる力が測定される。

【0058】

本発明の一実施形態では、センサは圧電材料を備え、本方法では、圧電現象によって引き起こされるセンサ内の電圧変動を測定することで、センサに及ぼされる力が測定される。

【0059】

本発明の一実施形態では、センサの抵抗は、センサに及ぼされる力の結果として変化し、本方法では、センサの抵抗を測定することで、センサに及ぼされる力が測定される。

【0060】

本発明の一実施形態では、センサは歪みゲージ及び／又はピエゾ抵抗素子を備え、本方法では、歪みゲージ及び／又はピエゾ抵抗素子の抵抗を測定することで、センサに及ぼされる力が測定される。

【0061】

本発明の一実施形態では、センサは、銅シートなどの、互いに絶縁された少なくとも三つの導電領域４０１、４０２、４０３を備え、湿気レベルが、第一導電領域４０１と第二導電領域４０２との間の静電容量及び／又は抵抗を測定することで決定され、かつ、センサに及ぼされる力が、第一導電領域４０１と第三導電領域４０３との間の静電容量及び／又は第二導電領域４０２と第三導電領域４０３との間の静電容量を測定することで決定されるよう、少なくとも三つの導電領域は配置される。

【0062】

本発明の一実施形態では、センサの測定結果に基づいて抽出された情報は、固定された（fixed）、事前に設定された（前もって調整された；preset）又は調整可能な（adjustable）基準（criteria）を用いて評価され、評価結果によって導かれ（guided）、例えば、制御機能及びアラーム機能などの、所定の手順が実行される。

【0063】

本発明の一実施形態では、人の行動の時間的依存性を観察するために、本構成は、内部にセンサデータ、又はセンサデータから抽出した情報が記録されたメモリ手段を備える。

【0064】

本発明の一実施形態では、センサの測定結果、又はその測定結果から抽出された情報は、有線又は無線通信接続を用いて送信される。

【0065】

当業者には明らかなように、本発明の異なる実施形態は、上記の例だけに限定されるのではなく、従って、それらは、以下に提示した請求項の範囲内で修正できる。他の特徴的形態と共に、本明細書で提示可能な特徴的形態は、必要に応じて、互いに別個に用いることもできる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】