特許 6984601 動体検知ユニットおよびケアサポートシステム

(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】6984601

(24)【登録日】2021年11月29日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】動体検知ユニットおよびケアサポートシステム

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/11 20060101AFI20211213BHJP

   A61B 5/113 20060101ALI20211213BHJP

   A61B 5/00 20060101ALI20211213BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/11 110

   A61B5/113

   A61B5/00 101R

   A61B5/00 102A

   G06T7/00 660B

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2018-532866(P2018-532866)

(86)(22)【出願日】2017年6月27日

(86)【国際出願番号】JP2017023637

(87)【国際公開番号】WO2018030017

(87)【国際公開日】20180215

【審査請求日】2020年5月12日

(31)【優先権主張番号】特願2016-156325(P2016-156325)

(32)【優先日】2016年8月9日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】特許業務法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】楠田 将之

【審査官】 永田 浩司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−２２８１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５７５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０６６９９３（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

居室の天井部に設置され、居室内の動体としての被検者の情報を検知する動体検知ユニットであって、
居室内を撮影して画像を取得する光学検出部と、
電波の放射および受信によって、被検者の状態を検知する状態検知部と、
前記状態検知部から放射される電波の放射周波数を制御するユニット制御部とを備え、
前記ユニット制御部は、前記光学検出部にて取得された前記画像に基づいて、居室内での被検者の位置と、居室内でベッドまたは布団が配置される就寝領域との位置関係を判断し、判断した位置関係に応じて、前記放射周波数の制御を切り替える、動体検知ユニット。

【請求項2】

前記画像に対して画像認識処理を行うことにより、前記被検者の位置を認識する画像認識部と、
居室内の前記就寝領域の位置情報を予め記憶する記憶部とをさらに備え、
前記ユニット制御部は、前記画像認識部にて認識された前記被検者の位置と、前記記憶部に記憶された前記就寝領域の前記位置情報と前記画像上で対応する位置とに基づいて、前記位置関係を判断する、請求項１に記載の動体検知ユニット。

【請求項3】

前記ユニット制御部は、前記被検者の位置と前記就寝領域との前記位置関係に応じて、前記放射周波数の制御を、放射周波数を無変調とする第１の駆動モードと、放射周波数を変調する第２の駆動モードとで切り替える、請求項１または２に記載の動体検知ユニット。

【請求項4】

居室の天井部に設置され、居室内の動体としての被検者の情報を検知する動体検知ユニットであって、
居室内を撮影して画像を取得する光学検出部と、
電波の放射および受信によって、被検者の状態を検知する状態検知部と、
前記状態検知部から放射される電波の放射周波数を制御するユニット制御部とを備え、
前記ユニット制御部は、前記光学検出部にて取得された前記画像に基づいて、前記放射周波数の制御を切り替えるとともに、前記放射周波数の制御を、前記放射周波数の変調の有無によって切り替える、動体検知ユニット。

【請求項5】

請求項１から４のいずれかに記載の動体検知ユニットと、
前記動体検知ユニットから送信される情報を受信して管理する管理サーバーとを含む、ケアサポートシステム。

【請求項6】

居室内の動体としての被検者の情報を検知する動体検知システムであって、
居室内を撮影して画像を取得する光学検出部と、
電波の放射および受信によって、被検者の状態を検知する状態検知部と、
前記状態検知部から放射される電波の放射周波数を制御する主制御部とを備え、
前記主制御部は、前記光学検出部にて取得された前記画像に基づいて、居室内での被検者の位置と、所定の領域との位置関係を判断し、判断した位置関係に応じて、前記放射周波数の制御を切り替える、動体検知システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、居室の天井部に設置され、居室内の動体としての被検者の情報を検知する動体検知ユニットと、その動体検知ユニットを含むケアサポートシステムとに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、介護施設において、老人などの被監視者（以下、検知対象という意味で「被検者」と称する）の各種行動を検知するための検知装置が提案されている。例えば、特許文献１の検知装置では、被検者の居室の天井部から床面を撮像する撮像カメラの撮像範囲を複数の領域（例えばベッド領域、床領域）に分離識別し、各領域での被検者の存在および動作を検知領域判断部にて検知し、所定の領域で、もしくは所定の領域とその隣接領域にわたって、被検者が所定の状態にあることを検知すると、判定処理部が監視者側へその旨の発報を行うようにしている。これにより、監視者は、被検者の様々な行動パターンに対処することが可能となる。例えば、床面上での被検者の長時間の静止が検知され、その旨が監視者側に発報されると、監視者は被検者の床面上での転倒やベッドからの転落に対して対処することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−３０７２４６号公報（請求項１、６、段落〔０００１〕、〔００３０〕〜〔００３３〕、図１等参照）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、図１３Ａは、居室５００の天井部５００ａに設置したカメラ５０１から床面５００ｂ上で遠く離れた位置において、被検者Ｑが立っている状態を模式的に示しており、図１３Ｂは、そのときのカメラ５０１で撮影した画像を示している。また、図１４Ａは、居室５００の天井部５００ａに設置したカメラ５０１から床面５００ｂ上で近い位置（例えばカメラ５０１の真下）において、被検者Ｑが転倒している状態を模式的に示しており、図１４Ｂは、そのときのカメラ５０１で撮影した画像を示している。天井部５００ａにカメラ５０１を設置して居室５００内を監視するシステムでは、カメラ５０１が居室５００内を広角で撮影するため、撮影画像の周辺部の歪みが大きくなる。このため、図１３Ｂおよび図１４Ｂを比べて分かるように、カメラ５０１から遠距離の位置で立っている被検者Ｑと、カメラ５０１から近距離の位置で転倒している被検者Ｑとが、画像上で同じように見え、これらを画像認識によって区別することが困難となる。

【0005】

したがって、特許文献１のように、天井設置のカメラによる２次元画像と経過時間とに基づいて被検者の転倒を検知する構成では、例えば、居室内でカメラから遠く離れた位置で被検者が立って静止している状態でも、その状態が長時間続くと、「転倒」と誤検知される場合が起こり得ることになり、被検者の転倒を精度よく検知することができなくなる。

【0006】

また、近年では、介護施設や病院などにおいて、被検者の生体情報（呼吸状態など）を管理することを目的として、電波の放射および受信によって、被検者の呼吸状態を検知する状態検知部（ドップラーセンサ）を備えた装置が利用されつつある。居室内での被検者の転倒を精度よく検知するにあたって、このような状態検知部を利用することができれば、転倒検知専用のセンサを別途設ける必要がなく、装置の簡単な構成で被検者の転倒を検知できるため、望ましい。

【0007】

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、簡単な構成で、居室内での被検者の転倒を精度よく検知することができる動体検知ユニットと、その動体検知ユニットを含むケアサポートシステムとを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一側面に係る動体検知ユニットは、居室の天井部に設置され、居室内の動体としての被検者の情報を検知する動体検知ユニットであって、居室内を撮影して画像を取得する光学検出部と、電波の放射および受信によって、被検者の状態を検知する状態検知部と、前記状態検知部から放射される電波の放射周波数を制御するユニット制御部とを備え、前記ユニット制御部は、前記光学検出部にて取得された前記画像に基づいて、前記放射周波数の制御を切り替える。

【0009】

本発明の他の側面に係るケアサポートシステムは、上述した動体検知ユニットと、前記動体検知ユニットから送信される情報を受信して管理する管理サーバーとを含む。

【発明の効果】

【0010】

上記の構成によれば、簡単な構成で、居室内での被検者の位置によらずに、被検者の転倒の有無を精度よく検知（判断）することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の一形態に係るケアサポートシステムの概略の構成を示す説明図である。

【図2】上記ケアサポートシステムの動体検知ユニットが設置された居室内の様子を模式的に示す説明図である。

【図3】上記動体検知ユニットの概略の構成を示すブロック図である。

【図4】上記動体検知ユニットが有する光学検出部の詳細な構成を示すブロック図である。

【図5】上記光学検出部での撮影によって取得された画像の一例を模式的に示す説明図である。

【図6】上記光学検出部の撮影範囲と、電波検出部の呼吸検知範囲とを模式的に示す説明図である。

【図7】第１の駆動モードの周波数の波形を模式的に示す説明図である。

【図8】第２の駆動モードの周波数の波形を模式的に示す説明図である。

【図9】上記第２の駆動モードにおける送信波および反射波の一例を示す説明図である。

【図10】上記動体検知ユニットにおける動作の流れを示すフローチャートである。

【図11】被介護者がベッド上にいる状態を模式的に示す説明図である。

【図12】被介護者がベッド上にいない状態を模式的に示す説明図である。

【図13A】居室の天井部に設置したカメラから床面上で遠く離れた位置において、被検者が立っている状態を模式的に示す説明図である。

【図13B】上記カメラで被検者を撮影した画像を示す説明図である。

【図14A】上記カメラから床面上で近い位置において、被検者が転倒している状態を模式的に示す説明図である。

【図14B】上記カメラで被検者を撮影した画像を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本明細書において、数値範囲をＡ〜Ｂと表記した場合、その数値範囲に下限Ａおよび上限Ｂの値は含まれるものとする。

【0013】

〔ケアサポートシステム〕
図１は、本実施形態のケアサポートシステム１の概略の構成を示す説明図である。ケアサポートシステム１は、介護施設に入居している被介護者や、病院に入院している患者（被看護者）の日常の生活を支援するためのシステムであり、見守りシステムとも呼ばれている。被介護者および被看護者は、ケアサポートシステム１による支援の対象、つまり、後述する画像認識システム２０や電波検出部３０での認識や検出等によって管理される対象者（被検者）である。ここでは、例として、ケアサポートシステム１が介護施設内で構築されている場合について説明する。

【0014】

介護施設には、スタッフステーション１００および居室１０１が設けられている。スタッフステーション１００は、介護施設で過ごす被介護者の生活をサポートする介護者のいわゆる詰め所である。このスタッフステーション１００には、管理サーバー１００ａおよび表示部１００ｂが設けられている。管理サーバー１００ａは、通信回線２００を介して、居室１０１に設置される後述の動体検知ユニット１０と通信可能に接続される端末装置であり、中央演算処理装置（ＣＰＵ；Central Processing Unit）を含んで構成される。なお、通信回線２００は、例えば有線ＬＡＮ（Local Area Network）で構成されるが、無線ＬＡＮであっても勿論構わない。

【0015】

管理サーバー１００ａは、通信回線２００を介して、動体検知ユニット１０から送信される各種の情報（例えば居室１０１内の撮影画像や被介護者の生体情報（例えば呼吸状態を示す情報））を受信して管理するとともに、受信した情報を表示部１００ｂに表示する処理を行う。これにより、介護施設の介護者は、表示部１００ｂに表示された情報を見て、被介護者の健康状態等を把握することができる。表示部１００ｂは、例えばパーソナルコンピュータのディスプレイで構成することができる。また、後述する画像認識システム２０での画像認識処理により、被介護者が床面に転倒するなど、被介護者の動作が異常であることが認識されたときには、管理サーバー１００ａは、動体検知ユニット１０からその旨の情報を受信して、動体検知ユニット１０の光学検出部２３で取得される居室１０１内の撮影画像のデータを、介護者が所有する携帯端末に送信し、被介護者の異常を介護者に知らせることも可能である。なお、動体検知ユニット１０から管理サーバー１００ａへの画像データの送信時、および管理サーバー１００ａから上記携帯端末への画像データの送信時には、画像の容量、サイズ、解像度などが適宜調整される。

【0016】

居室１０１は、介護施設において少なくとも１つ設けられており、図１では例として居室１０１が２つ設けられている場合を示している。居室１０１内には、被介護者が使用するベッド１０２が１つ設置されている。なお、１つの居室１０１内に被介護者が二人以上入居する場合、被介護者の各々に対応する複数のベッド１０２が設置される。

【0017】

図２は、動体検知ユニット１０が設置された居室１０１内の様子を模式的に示す説明図である。図１および図２に示すように、動体検知ユニット１０は、各居室１０１の天井部１０１ａに設置され、通信回線２００と通信可能に接続されている。居室１０１が複数のベッド１０２が設置された多床室である場合、動体検知ユニット１０は、１つのベッド１０２に対して１つ設置される。

【0018】

〔動体検知ユニット〕
次に、上記した動体検知ユニット１０の詳細について説明する。図３は、動体検知ユニット１０の概略の構成を示すブロック図である。動体検知ユニット１０は、居室１０１内の動体としての被介護者（被検者）の情報を検知するユニットであり、画像認識システム２０、電波検出部３０およびユニット制御部４０を備えている。なお、画像認識システム２０の詳細については後述する。動体検知ユニット１０は、上記の電波検出部３０をはじめ、後述する光学検出部２３など、種々のセンサを備えていることから、センサボックスとも呼ばれる。

【0019】

電波検出部３０は、電波の放射および受信によって、居室１０１内での被介護者の状態を検知するセンサ（状態検知部）である。本実施形態では、電波検出部３０は、電波を放射および受信して被介護者の生体情報を個別に検出するためのマイクロ波ドップラーセンサによって構成される。電波検出部３０は、不図示の放射部および受信部を備えており、例えば２４ＧＨｚ帯のマイクロ波を各居室のベッドに向けて放射し、被介護者にて反射してドップラーシフトした反射波を受信する。これにより、電波検出部３０は、受信した反射波から被介護者の呼吸状態や睡眠状態、心拍数などを生体情報として検出することができる。

【0020】

なお、被介護者が呼吸しているとき（睡眠中も含む）、被介護者の呼吸による体の微小な動き（微体動）が生じる。このため、被介護者の呼吸状態や睡眠状態を検出することは、被介護者の微体動を検出するのと同じである。このことから、電波検出部３０は、被介護者（被検者）の微体動を検出する微体動検出部として機能しているとも言うことができる。

【0021】

ユニット制御部４０は、画像認識システム２０および電波検出部３０の動作を制御するとともに、画像認識システム２０および電波検出部３０から得た情報に対して画像処理や信号処理を行い、得られた結果を被介護者の状態に関する情報として管理サーバー１００ａに出力する制御基板である。また、ユニット制御部４０は、電波検出部３０から放射される電波の放射周波数を制御するが、この点の詳細については後述する。

【0022】

ユニット制御部４０は、主制御部４１、情報処理部４２、インターフェース部４３、記憶部２４および画像認識部２５を備えている。記憶部２４および画像認識部２５は、ここではユニット制御部４０に設けられているが、ユニット制御部４０とは独立して設けられていてもよい。なお、記憶部２４および画像認識部２５の詳細については後述する。

【0023】

主制御部４１は、動体検知ユニット１０内の各部の動作を制御するＣＰＵで構成されている。情報処理部４２および画像認識部２５は、上記のＣＰＵで構成されてもよいし（主制御部４１と一体化されていてもよいし）、他の演算部や、特定の処理を行う回路で構成されてもよい。

【0024】

情報処理部４２は、画像認識システム２０の後述する光学検出部２３から出力される情報（例えば画像データ）や、電波検出部３０から出力される情報（例えば呼吸状態に関するデータ）に対して、所定のアルゴリズムに基づいた信号処理を行う。信号処理によって得られた情報は、画像認識システム２０（特に画像認識部２５）での画像認識に利用される。

【0025】

インターフェース部４３には、通信回線２００のネットワークケーブル（不図示）が電気的に接続される。画像やマイクロ波に基づいて動体検知ユニット１０が検出した被介護者の状態に関する情報は、インターフェース部４３および通信回線２００を介して管理サーバー１００ａに送信される。

【0026】

次に、画像認識システム２０の詳細について説明する。画像認識システム２０は、照明部２１、照明制御部２２および光学検出部２３を備えている。

【0027】

照明部２１は、暗闇での撮影を可能にすべく、赤外線（例えば近赤外光）を発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）を含んで構成されており、居室１０１の天井部１０１ａの中央部に位置して、居室１０１内を照明する。例えば、照明部２１は、複数のＬＥＤを有しており、居室１０１内の床面１０１ｂ（図２参照）や、天井部１０１ａと床面１０１ｂとをつなぐ壁を照明する。照明部２１による照明（赤外線の発光）の制御は、照明制御部２２によって行われる。

【0028】

光学検出部２３は、照明部２１の照明のもとで居室１０１内を撮影して画像を取得する撮像部であり、例えばカメラで構成される。図４は、光学検出部２３の詳細な構成を示すブロック図であり、図５は、光学検出部２３での撮影によって取得された画像の一例を模式的に示している。光学検出部２３は、居室１０１の天井部１０１ａの中央部に、照明部２１と隣接して配置されており、撮影によって視野方向が直下である直上視点の画像を取得する。この光学検出部２３は、レンズ５１、撮像素子５２、ＡＤ（analog/digital）変換部５３、画像処理部５４および制御演算部５５を備えている。

【0029】

レンズ５１は、例えば固定焦点レンズであり、一般的な超広角レンズや魚眼レンズで構成されている。超広角レンズとしては、対角画角が１５０°以上のレンズを用いることができる。これにより、図５で示したように、天井部１０１ａから床面１０１ｂに向かって居室１０１の全体を撮影することが可能となり、居室１０１内の被介護者と部屋全体とを死角レスで撮影することが可能となる。

【0030】

撮像素子５２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）といったイメージセンサで構成されている。撮像素子５２は、真っ暗な環境でも被介護者の状態が画像として検出できるように、ＩＲカットフィルタを除去して構成されている。撮像素子５２からの出力信号は、ＡＤ変換部５３に入力される。

【0031】

ＡＤ変換部５３は、撮像素子５２によって撮像された画像のアナログの画像信号を受信し、そのアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換する。ＡＤ変換部５３から出力されるデジタルの画像信号は、画像処理部５４に入力される。

【0032】

画像処理部５４は、ＡＤ変換部５３から出力されるデジタルの画像信号を受信し、そのデジタルの画像信号に対して、例えば黒補正、ノイズ補正、色補間、ホワイトバランスなどの画像処理を実行する。画像処理部５４から出力される画像処理後の信号は、画像認識部２５に入力される。

【0033】

制御演算部５５は、撮像素子５２の制御に関する例えばＡＥ（Automatic Exposure）などの演算を実行するとともに、撮像素子５２に対して露光時間やゲインなどの制御を実行する。また、制御演算部５５は、必要に応じて、照明部２１に対して好適な光量設定や配光設定などの演算を実行するとともに、制御を実行する。なお、制御演算部５５に、上述の照明制御部２２の機能を持たせるようにしてもよい。

【0034】

上記した画像認識システム２０は、さらに、上述した記憶部２４および画像認識部２５を備えている。

【0035】

記憶部２４は、ユニット制御部４０が実行する制御プログラムや各種の情報を記憶するメモリであり、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、不揮発性メモリなどで構成されている。

【0036】

また、本実施形態では、記憶部２４は、居室１０１内の就寝領域Ｒ（図６参照）の位置情報を予め記憶している。なお、就寝領域Ｒとは、居室１０１内で被介護者が就寝時に利用する領域であり、より具体的には、居室１０１内でベッド１０２が配置される領域である。居室１０１内には、ベッド１０２の代わりに布団が配置されてもよいが、この場合、居室１０１内で布団が配置される領域が就寝領域Ｒとなる。就寝領域Ｒの位置情報としては、例えば、床面１０１ｂに平行な面内で、居室１０１内の任意の位置を原点としたときの就寝領域Ｒの位置座標（平面座標）を考えることができる。なお、就寝領域Ｒの位置情報は、管理サーバー１００ａにて設定入力され、管理サーバー１００ａから動体検知ユニット１０に送信されて記憶部２４に記憶されてもよい。

【0037】

画像認識部２５は、光学検出部２３にて取得された画像の画像データに対して画像認識処理を行う。より具体的には、画像認識部２５は、光学検出部２３の画像処理部５４が画像処理を実行した後の信号を受信し、例えば対象物の輪郭を抽出してパターンマッチング等の手法で形状を認識する画像認識処理を実行する。これにより、画像認識部２５は、居室１０１内にいる被介護者の状態を認識することができる。

【0038】

ここで、居室１０１内にいる被介護者の状態としては、起床、離床、入床、転倒などが想定される。これらの被介護者の状態は、被介護者の体の大きさ動作（体動）を伴う点で、電波検出部３０で検出される微体動（呼吸等による体の微小な動き）と区別される。

【0039】

図６は、図５とは異なる居室１０１の天井部１０１ａに動体検知ユニット１０が設置されたときの、光学検出部２３の撮影範囲と、電波検出部３０の呼吸検知範囲とを模式的に示している。居室１０１内でベッド１０２（就寝領域Ｒ）以外の領域では、被介護者の転倒を検知する必要がある。このとき、天井設置の光学検出部２３の撮影画像に基づく転倒検知では、被介護者が居室１０１内で動体検知ユニット１０から遠い位置にいるときに転倒を精度よく検知できないことは前述の通りである。このため、本実施形態では、被介護者が居室１０１内でベッド１０２以外の領域にいるとき、つまり、被介護者の転倒を検知すべき状態であるときに、ユニット制御部４０が電波検出部３０に対する放射周波数の制御を切り替えることによって、被介護者の転倒の有無を検知（判断）するようにしている。以下、その詳細について説明する。

【0040】

〔ユニット制御部の制御について〕
ユニット制御部４０（特に主制御部４１）は、電波検出部３０から放射される電波の放射周波数を制御する。放射周波数の制御としては、第１の駆動モードによる制御と、第２の駆動モードによる制御とがある。

【0041】

図７は、第１の駆動モードの周波数の波形を模式的に示しており、図８は、第２の駆動モードの周波数の波形を模式的に示している。第１の駆動モードは、電波検出部３０から放射される電波の放射周波数を無変調として（変調せずに）電波検出部３０を駆動するモードであり、ＣＷ（Continuous Wave）モードまたはドップラーモードとも呼ばれる。第１の駆動モードによる駆動では、センサ感度が高く、電波検出部３０による被介護者の呼吸検知が可能となるが、その反面、被介護者との距離を測定できないため、距離に基づく転倒検知を行うことができない。

【0042】

一方、第２の駆動モードは、放射周波数を変調して電波検出部３０を駆動するモードであり、ＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）モードまたは距離計測モードとも呼ばれる。第２の駆動モードによる駆動では、電波検出部３０と被介護者との距離を測定できるため、測定した距離の大小に基づいて被介護者の転倒を検知することができるが、その反面、センサ感度が低いため、電波検出部３０での呼吸検知ができなくなる。

【0043】

ここで、例えば、図９に示すように、周波数を直線的に変化させた場合、電波検出部３０と被介護者までの距離Ｄ（ｍ）は、送信波と反射波との周波数差（ビート周波数）等から求めることができる。具体的には、距離Ｄは、以下の式で求められる。
Ｄ＝（ｃ・Ｔ・ｆＢ）／（２・ｆｗ）
ただし、
ｃ：光速（＝３×１０⁸）（ｍ／ｓ）
Ｔ：送信時間（ｓ）
ｆＢ：ビート周波数（＝送信波の周波数−反射波の周波数）（Ｈｚ）
ｆｗ：周波数掃引幅（Ｈｚ）

【0044】

距離Ｄが求められると、ユニット制御部４０は、距離Ｄの大小に基づいて、被介護者が立っている状態か、転倒している状態かを判断できる。例えば、居室１０１の床面１０１ｂから天井部１０１ａまでの高さが２．４ｍであり、被介護者の身長が１．６５ｍであり、光学検出部２３にて撮影された画像に基づく画像認識により、被介護者が動体検知ユニット１０の真下にいることが分かっている場合において、上記式によって求めた距離Ｄが０．７０〜０．８０ｍであった場合、被介護者は動体検知ユニット１０の真下で立っている状態であると判断でき、求めた距離Ｄが２．２〜２．３ｍであった場合、被介護者は動体検知ユニット１０の真下で転倒している状態であると判断できる。同様にして、被介護者が動体検知ユニット１０から離れた位置にいる場合でも、被介護者が立っていると、動体検知ユニット１０と被介護者（例えば頭部）との距離が相対的に小さく、被介護者が転倒していると上記距離Ｄが相対的に大きくなるため、距離Ｄの大小に基づいて、被介護者の転倒の有無を判断することができる。

【0045】

本実施形態では、ユニット制御部４０（特に主制御部４１）は、光学検出部２３にて取得された画像に基づいて、放射周波数の制御を第１の駆動モードと第２の駆動モードとで切り替えるようにしている。以下、そのような制御も含めて、動体検知ユニット１０全体の動作について説明する。

【0046】

図１０は、本実施形態の動体検知ユニット１０における動作の流れを示すフローチャートである。また、図１１は、被介護者Ｐがベッド１０２上にいる状態を模式的に示し、図１２は、被介護者Ｐがベッド１０２上にいない状態（ベッド１０２から離れている状態）を模式的に示している。まず、光学検出部２３は、居室１０１内を天井部１０１ａから床面１０１ｂに向かって撮影し、画像を取得する（Ｓ１）。次に、画像認識部２５は、上記画像の画像データに対して画像認識処理を行い、居室１０１内での被介護者Ｐの位置を認識する（Ｓ２）。そして、ユニット制御部４０は、上記画像上での被介護者Ｐとベッド１０２（就寝領域Ｒ）との位置関係を判断し、被介護者Ｐがベッド１０２上にいるか、いないかを判断する（Ｓ３）。

【0047】

なお、記憶部２４には、実空間でのベッド１０２の位置情報（位置座標）が記憶されているが、居室１０１内に実在する物体の位置と、その居室１０１内を撮影した画像における上記物体の位置とは対応関係にあるため、ユニット制御部４０は、記憶部２４に記憶された上記位置情報から、上記画像上でのベッド１０２の位置（上記画像上で上記位置情報と対応する位置）を把握することが可能である。

【0048】

Ｓ３にて、被介護者Ｐがベッド１０２上にいると判断した場合（図１１参照）、ユニット制御部４０は、放射周波数を無変調する第１の駆動モードで電波検出部３０を駆動する（Ｓ４）。これにより、電波検出部３０はベッド１０２上にいる被介護者Ｐの生体情報（例えば呼吸状態）を検知することが可能となる。

【0049】

一方、Ｓ３にて、被介護者Ｐがベッド１０２上にいないと判断した場合（図１２参照）、ユニット制御部４０は、放射周波数を変調する第２の駆動モードで電波検出部３０を駆動する（Ｓ５）。これにより、電波検出部３０は、被介護者Ｐとの距離を測定することが可能となり、ユニット制御部４０は、測定した距離に基づいて、上述のように被介護者Ｐの転倒の有無を判断することが可能となる。

【0050】

なお、図１０のフローチャートでは、Ｓ１からＳ４またはＳ５までの処理を一巡しか示していないが、Ｓ４またはＳ５の後、Ｓ１に戻って以降の処理を繰り返すことにより、常時、呼吸検知または転倒検知を行うことができる。

【0051】

以上のように、動体検知ユニット１０のユニット制御部４０は、光学検出部２３にて取得された画像に基づいて、電波検出部３０から放射される電波の放射周波数の制御を、放射周波数を変調しない第１の駆動モードと、放射周波数を変調する第２の駆動モードとで切り替える。これにより、電波検出部３０によって、第１の駆動モードによる呼吸検知と、第２の駆動モードによる距離測定とを行うことができる。このとき、電波検出部３０にて測定される距離は、所定の演算によって求められる距離であり、実際の距離にほぼ等しい。したがって、ユニット制御部４０は、居室１０１内での被介護者Ｐの位置によらずに（被介護者Ｐが居室１０１内で動体検知ユニット１０に近い位置にいても遠い位置にいても）、測定した距離に基づいて転倒の有無を精度よく判断することができる。しかも、転倒検知の際には、被介護者Ｐの呼吸状態を検知する電波検出部３０を利用しているため、転倒検知専用のセンサを別途設ける必要がなく、装置（動体検知ユニット１０）の簡単な構成で（現存の構成を有効利用して）、被介護者Ｐの転倒を精度よく検知することができる。

【0052】

また、ユニット制御部４０は、光学検出部２３にて取得された画像に基づいて、居室１０１内での被介護者Ｐの位置とベッド１０２（就寝領域Ｒ）との位置関係を判断し、判断した位置関係に応じて、放射周波数の制御を切り替えている。これにより、被介護者Ｐがベッド１０２上にいるか、いないかに応じて、検知すべき情報（生体情報または転倒）を確実に検知することができる。つまり、被介護者Ｐがベッド１０２上にいる場合は、放射周波数の制御を第１の駆動モードに切り替えて呼吸検知を行うことができ、被介護者Ｐがベッド１０２上にいない場合は、放射周波数の制御を第２の駆動モードに切り替えて距離測定および転倒検知を行うことができる。

【0053】

また、居室１０１内でのベッド１０２の位置情報が記憶部２４に予め記憶されているため、ユニット制御部４０は、光学検出部２３にて取得された画像上での、画像認識部２５にて認識された被介護者Ｐの位置と、記憶部２４に記憶された上記位置情報と画像上で対応するベッド１０２の位置とに基づいて、被介護者Ｐとベッド１０２との位置関係（被介護者Ｐがベッド１０２上にいるか、いないか）を確実に判断することができる。

【0054】

また、ユニット制御部４０は、放射周波数の制御を、放射周波数の変調の有無によって切り替えている。これにより、放射周波数を変調しない制御（第１の駆動モード）では、電波検出部３０にて被介護者Ｐの呼吸状態を検知することが可能となる。一方、放射周波数を変調する制御（第２の駆動モード）では、電波検出部３０が被介護者Ｐとの距離を測定できるため、ユニット制御部４０は、測定した距離に基づいて、被介護者Ｐの転倒の有無を検知することが可能となる。

【0055】

また、ユニット制御部４０は、被介護者Ｐの位置とベッド１０２との位置関係に応じて、放射周波数の制御を第１の駆動モードと第２の駆動モードとで切り替えている。これにより、電波検出部３０は、第１の駆動モードにおいて被介護者Ｐの呼吸状態を検知し、第２の駆動モードにおいて被介護者Ｐとの距離を測定することができる。したがって、ユニット制御部４０は、第２の駆動モードで測定された距離に基づいて、被介護者Ｐの転倒の有無を検知することが可能となる。

【0056】

また、本実施形態のケアサポートシステム１は、動体検知ユニット１０と、動体検知ユニット１０から送信される情報を受信して管理する管理サーバー１００ａとを含む構成である。このようなシステムにおいても、上述した動体検知ユニット１０を含んでいるため、転倒検知専用のセンサを別途設けることなく、居室１０１内での被介護者Ｐの位置によらずに、被介護者Ｐの転倒の有無を精度よく検知できるという本実施形態の効果を得ることができる。

【0057】

なお、以上では、動体検知ユニット１０と被介護者との距離の測定（演算）を、電波を送受信する電波検出部３０自体で行う例について説明したが、距離の演算は、ユニット制御部４０にて行ってもよい。つまり、電波検出部３０から出力される情報に基づいて、ユニット制御部４０が被介護者との距離を測定し、転倒の有無を検知（判断）する構成であってもよい。

【0058】

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

【0059】

以上で説明した本実施形態の動体検知ユニットおよびケアサポートシステムは、以下のように表現することができ、これによって以下の作用効果を奏すると言うことができる。

【0060】

本実施形態の動体検知ユニットは、居室の天井部に設置され、居室内の動体としての被検者の情報を検知する動体検知ユニットであって、居室内を撮影して画像を取得する光学検出部と、電波の放射および受信によって、被検者の状態を検知する状態検知部と、前記状態検知部から放射される電波の放射周波数を制御するユニット制御部とを備え、前記ユニット制御部は、前記光学検出部にて取得された前記画像に基づいて、前記放射周波数の制御を切り替える。

【0061】

動体検知ユニットは居室の天井部に設置されているため、動体検知ユニットが備える光学検出部は、居室の天井部から床面に向かって居室内を撮影することになる。ユニット制御部は、光学検出部にて取得された画像に基づいて、状態検知部から放射される電波の放射周波数の制御を切り替える。これにより、ユニット制御部は、例えば、上記画像から、被検者が居室内で特定の位置（例えばベッドの上）にいると判断した場合には、放射周波数を変調しない駆動モードで状態検知部を駆動し、被検者が他の位置（例えば床面上の位置）にいると判断した場合には、放射周波数を変調する駆動モードで状態検知部を駆動することができる。前者の場合、状態検知部は、電波の放射および受信によって被検者の生体情報（例えば呼吸状態）を検知することができる。一方、後者の場合、状態検知部は、電波の放射および受信によって状態検知部（動体検知ユニット）と被検者との距離を測定することができる。そして、ユニット制御部は、測定した距離に基づき、床面上で被検者がどの位置にいても、そこで被検者が立っている状態か、転倒している状態かを明確に区別して判断することができる。

【0062】

このように、ユニット制御部が、光学検出部で取得された画像に基づいて、放射周波数の制御を切り替えることにより、居室内での被検者の位置によらずに、被検者の転倒の有無を精度よく検知（判断）することができる。しかも、同じ状態検知部を利用して、被検者の生体情報と転倒とを検知できるため、転倒検知専用のセンサを別途設ける必要がなく、簡単な構成で、被検者の転倒を精度よく検知することができる。

【0063】

前記ユニット制御部は、前記画像に基づいて、居室内での被検者の位置と、居室内でベッドまたは布団が配置される就寝領域との位置関係を判断し、判断した位置関係に応じて、前記放射周波数の制御を切り替えてもよい。

【0064】

例えば、被検者が就寝領域にいる場合は、被検者の転倒を検知する必要はなく、被検者の呼吸状態を検知することが望ましい。一方、被検者が就寝領域外にいる場合は、被検者の呼吸状態を検知する必要はなく、被検者の転倒を検知する必要がある。上記のように、ユニット制御部が、居室内での被検者と就寝領域との位置関係に応じて、放射周波数の制御を切り替えることにより、居室内での被検者の位置に応じて、検知すべき情報（生体情報または転倒の有無）を確実に検知することができる。

【0065】

前記動体検知ユニットは、前記画像に対して画像認識処理を行うことにより、前記被検者の位置を認識する画像認識部と、居室内の前記就寝領域の位置情報を予め記憶する記憶部とをさらに備え、前記ユニット制御部は、前記画像認識部にて認識された前記被検者の位置と、前記記憶部に記憶された前記就寝領域の前記位置情報と前記画像上で対応する位置とに基づいて、前記位置関係を判断してもよい。

【0066】

就寝領域の位置情報が記憶部に予め記憶されているため、ユニット制御部は、記憶された就寝領域の位置情報と画像上で対応する位置と、画像認識部にて認識された被検者の位置とに基づいて、居室内での被検者と就寝領域との位置関係を確実に判断することができる。

【0067】

前記ユニット制御部は、前記放射周波数の制御を、前記放射周波数の変調の有無によって切り替えてもよい。

【0068】

ユニット制御部が放射周波数を変調しない制御では、状態検知部は、電波の放射および受信により、被検者の生体情報を検知することが可能となる。また、ユニット制御部が放射周波数を変調する制御では、状態検知部は、電波の放射および受信により、状態検知部と被検者との距離を測定できる。これにより、ユニット制御部は、測定した距離に基づいて、被検者の転倒の有無を検知（判断）することが可能となる。

【0069】

前記ユニット制御部は、前記被検者の位置と前記就寝領域との前記位置関係に応じて、前記放射周波数の制御を、放射周波数を無変調とする第１の駆動モードと、放射周波数を変調する第２の駆動モードとで切り替えてもよい。

【0070】

ユニット制御部が、上記位置関係に応じて、前記放射周波数の制御を第１の駆動モードと第２の駆動モードとで切り替えることにより、状態検知部は、第１の駆動モードにおいて被検者の生体情報を検知し、第２の駆動モードにおいて状態検知部と被検者との距離を測定することができる。これにより、ユニット制御部は、第２の駆動モードで測定された距離に基づいて、被検者の転倒の有無を検知（判断）することが可能となる。

【0071】

本実施形態のケアサポートシステムは、上述した動体検知ユニットと、前記動体検知ユニットから送信される情報を受信して管理する管理サーバーとを含んでいる。この場合、動体検知ユニットおよび管理サーバーを含むケアサポートシステムにおいて、上述の効果を得ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0072】

本発明は、例えば居室内での被介護者等の被検者の日常の生活を支援するケアサポートシステムに利用可能である。

【符号の説明】

【0073】

１ ケアサポートシステム
１０ 動体検知ユニット
２３ 光学検出部
２４ 記憶部
２５ 画像認識部
３０ 電波検出部（状態検知部）
４０ ユニット制御部
１００ａ 管理サーバー
１０１ 居室
１０１ａ 天井部
１０２ ベッド
Ｐ 被介護者（被検者）
Ｒ 就寝領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】