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(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】
(24)【登録日】2022-08-16
(45)【発行日】2022-08-24
(54)【発明の名称】ベッド離床就床検知システム
(51)【国際特許分類】
A61G 12/00 20060101AFI20220817BHJP
A61G 7/043 20060101ALI20220817BHJP
A61B 5/00 20060101ALI20220817BHJP
【ＦＩ】
A61G12/00 Z
A61G7/043
A61B5/00 102A
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2018224298
(22)【出願日】2018-11-29
(65)【公開番号】P2020081667
(43)【公開日】2020-06-04
【審査請求日】2021-08-12
(73)【特許権者】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100104204
【弁理士】
【氏名又は名称】峯岸 武司
(72)【発明者】
【氏名】松岡 直明
(72)【発明者】
【氏名】草薙 卓
【審査官】望月 寛
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１２８５７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１２７４９１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｇ １２／００
Ａ６１Ｇ ７／０４３
Ａ６１Ｂ ５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
就寝者の頭側におけるベッドに設置されてベッドの頭側傾斜を検知する頭側傾斜センサと、就寝者の足側におけるベッドに設置されてベッドの足側傾斜を検知する足側傾斜センサと、前記頭側傾斜センサによって検知されるベッドの頭側傾斜角速度および前記足側傾斜センサによって検知されるベッドの足側傾斜角速度の差分値を演算する演算手段と、前記差分値の大きさが一方の極性において所定の離床検出閾値の大きさを所定の離床判定時間にわたって超えると就寝者がベッドから離床したと判定し、前記差分値の大きさが他方の極性において所定の就床検出閾値の大きさを所定の就床判定時間にわたって超えると就寝者がベッドに就床したと判定する判定手段とを備えるベッド離床就床検知システム。
【請求項2】
前記判定手段は、前記頭側傾斜センサによって検知されるベッドの頭側傾斜角速度の大きさが他方の極性において所定の頭側離床最小角速度の大きさを超え、かつ、前記足側傾斜センサによって検知されるベッドの足側傾斜角速度の大きさが一方の極性において所定の足側離床最小角速度の大きさを超えることを、就寝者がベッドから離床したとの判定を許可する離床判定許可条件とし、前記足側傾斜センサによって検知されるベッドの足側傾斜角速度の大きさが他方の極性において所定の足側就床最小角速度の大きさを超え、かつ、前記頭側傾斜センサによって検知されるベッドの頭側傾斜角速度の大きさが一方の極性において所定の頭側就床最小角速度の大きさを超えることを、就寝者がベッドに就床したとの判定を許可する就床判定許可条件とすることを特徴とする請求項１に記載のベッド離床就床検知システム。
【請求項3】
前記演算手段および前記判定手段はベッドに設置されるコントローラに設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のベッド離床就床検知システム。
【請求項4】
前記演算手段および前記判定手段はベッドから離れた情報処理装置に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のベッド離床就床検知システム。
【請求項5】
前記頭側傾斜センサおよび前記足側傾斜センサと前記演算手段との間の通信は無線で行われることを特徴とする請求項４に記載のベッド離床就床検知システム。
【請求項6】
前記頭側傾斜センサおよび前記足側傾斜センサの対はベッドの長手方向における一方の側面または両方の側面に設けられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のベッド離床就床検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、就寝者のベッドからの離床およびベッドへの就床を検知するベッド離床就床検知システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種のベッド離床就床検知システムとしては、例えば、特許文献１に開示された生体データ検出装置がある。この装置では、ベッドのフレームの左右両側または被験者の頭部側フレームの１箇所に歪みゲージが歪み測定手段として配される。生体データ検出装置は、ベッドのフレームの歪みを測定するこの歪み測定手段と、歪み測定手段によって測定された歪みの変動を検出する歪み変動検出手段と、検出された歪みの変動量を検出する変動量検出手段と、検出された歪みの変動量から被験者の生体データを検出する生体データ検出手段とを備える。
【0003】
生体データ検出手段は、被験者のベッドに対する離床・就床を生体データとして検出し、検出した歪みの直流成分が所定値以上となり、かつ、歪み変動の交流成分にプラス成分が発現することによって被験者のベッドへの就床を検出する。反対に直流成分が通常値に戻り、かつ、歪み変動の交流成分にマイナス成分が発現することによって被験者のベッドからの離床を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第４４２３６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記従来の生体データ検出装置においては、ベッドに手をついたりしてベッドに荷重をかけながら、ベッドを蹴ったり叩いたり等すると、被験者のベッドに対する離床・就床時と同様な直流成分および交流成分が歪み測定手段に生じることがある。このような場合、従来の生体データ検出装置によっては、被験者のベッドに対する離床・就床を誤検出してしまう。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、就寝者の頭側におけるベッドに設置されてベッドの頭側傾斜を検知する頭側傾斜センサと、就寝者の足側におけるベッドに設置されてベッドの足側傾斜を検知する足側傾斜センサと、頭側傾斜センサによって検知されるベッドの頭側傾斜角速度および足側傾斜センサによって検知されるベッドの足側傾斜角速度の差分値を演算する演算手段と、差分値の大きさが一方の極性において所定の離床検出閾値の大きさを所定の離床判定時間にわたって超えると就寝者がベッドから離床したと判定し、差分値の大きさが他方の極性において所定の就床検出閾値の大きさを所定の就床判定時間にわたって超えると就寝者がベッドに就床したと判定する判定手段とを備えるベッド離床就床検知システムを構成した。
【0007】
本構成によれば、就寝者のベッドからの離床時に頭側傾斜センサおよび足側傾斜センサにそれぞれ検知されるベッドの頭側傾斜角度および足側傾斜角度とは、それぞれ逆極性になる。また、就寝者のベッドへの就床時に頭側傾斜センサおよび足側傾斜センサにそれぞれ検知されるベッドの頭側傾斜角度および足側傾斜角度とは、就寝者のベッドからの離床時と異なる逆極性にそれぞれなる。したがって、就寝者のベッドからの離床時に検知されるベッドの頭側傾斜角速度および足側傾斜角速度の差分値の大きさは、一方の極性において頭側傾斜角速度の大きさと足側傾斜角速度の大きさとを加算した大きな値となる。また、就寝者のベッドへの就床時に検知されるベッドの頭側傾斜角速度および足側傾斜角速度の差分値の大きさは、他方の極性において頭側傾斜角速度の大きさと足側傾斜角速度の大きさとを加算した大きな値となる。
【0008】
このため、これら差分値の大きさが所定の離床判定時間および所定の就床判定時間にわたって所定の離床検出閾値および所定の就床検出閾値の各大きさを超えることを検知することで、就寝者のベッドからの離床およびベッドへの就床をＳＮ比（信号対雑音比）良く正確に確実に検出できる。また、ベッドが蹴られたり叩かれたり等して頭側傾斜センサおよび足側傾斜センサに雑音が検知されても、それらの雑音は頭側傾斜センサおよび足側傾斜センサにそれぞれ同極性に検知され、頭側傾斜センサおよび足側傾斜センサで検出される各センサ値の差分が演算手段によって演算されることで、差分値の大きさは、所定の離床判定時間および所定の就床判定時間にわたって所定の離床検出閾値および就床検出閾値の各大きさを超えて検知されることは無い。
【発明の効果】
【0009】
この結果、雑音の影響を受けて就寝者のベッドに対する離床就床を従来のように誤検出することの無いベッド離床就床検知システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の第１の実施形態によるベッド離床就床検知システムの概略構成図である。
【図2】第１の実施形態によるベッド離床就床検知システムを構成する頭側傾斜センサおよび足側傾斜センサ並びにコントローラのベッドへの設置箇所例を示す図である。
【図3】本発明によるベッド離床就床検知システムにおいて検知対象になる離床就床を説明する図である。
【図4】第１の実施形態によるベッド離床就床検知システムを構成するコントローラおよびＭＣＵの構成を示すブロック図である。
【図5】本発明によるベッド離床就床検知システムにおける離床就床検知の原理を説明する図である。
【図7】第１の実施形態によるベッド離床就床検知システムで行われる離床就床検知処理における頭側センサ値および足側センサ値の時間変化を示すグラフである。
【図8】本発明によるベッド離床就床検知システムにおける離床就床検知処理で頭側傾斜センサおよび足側傾斜センサに生じ得る各雑音の時間変化を示すグラフである。
【図9】第１の実施形態によるベッド離床就床検知システムで行われる離床就床検知処理で誤検知が起きる頭側センサ値および足側センサ値の時間変化を示すグラフである。
【図11】本発明の第２の実施形態によるベッド離床就床検知システムの概略構成図である。
【図12】第２の実施形態によるベッド離床就床検知システムを構成する頭側および足側の各センサモジュールのベッドへの設置箇所例を示す図である。
【図13】第２の実施形態によるベッド離床就床検知システムを構成するセンサモジュールおよびＰＣの内部構成を示すブロック図である。
【図14】第２の実施形態によるベッド離床就床検知システムにおける離床就床検知処理で位相差が生じた頭側センサ値波形および足側センサ値波形、並びに、位相が一致させられた頭側センサ値波形および足側センサ値波形を示すグラフである。
【図17】本発明の第３の実施形態によるベッド離床就床検知システムの概略構成図である。
【図18】第３の実施形態によるベッド離床就床検知システムを構成する頭側傾斜センサおよび足側傾斜センサのベッドへの設置箇所例を示す図である。
【図19】第３の実施形態によるベッド離床就床検知システムを構成するコントローラの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
次に、本発明のベッド離床就床検知システムを実施するための形態について、説明する。
【0012】
図１は、本発明の第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａの概略構成図である。
【0013】
ベッド離床就床検知システム１Ａは、頭側傾斜センサ２、足側傾斜センサ３、コントローラ４およびＰＣ（パーソナルコンピュータ）５を備えて構成され、ベッド６に設置される。頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ベースの加速度計を使用したＢＣＧ（Ballistocardiograms）センサからそれぞれ構成される。ＢＣＧセンサは、一般的に、人の心臓の物理的な動きに伴って生じる微少な振動である心弾動の検出に用いられ、本実施形態ではベッド６に人（就寝者）が出入りする際にベッド６に生じる僅かな動きを歪みとして検出する頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３に用いられる。
【0014】
頭側傾斜センサ２は、枕７が置かれる就寝者の頭側におけるベッド６のフレームに設置されて、ベッド６のフレームの頭側傾斜を検知する。足側傾斜センサ３は、就寝者の足側におけるベッド６のフレームに設置されて、ベッド６のフレームの足側傾斜を検知する。本実施形態では、図２（ａ）に示すベッド６の側面図、図２（ｂ）に示すベッド６の正面図のように、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の対はベッド６のフレームの長手方向における一方の側面に設置され、就寝者がベッド６に仰向けに寝た時に就寝者の左側面に設置される。
【0015】
ベッド離床就床検知システム１Ａは、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３でそれぞれ検知される検知信号により、図２（ｂ）に示すベッド６の左側面におけるベッド６への出入りＡを、図３に示す、就寝者８がベッド６上からベッド６外へ離れる就寝者８の離床、または、就寝者８がベッド６外からベッド６上に就く就寝者８の就床として検出する。なお、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３のベッド６への設置箇所はベッド６のフレームに限定されず、ベッド６の傾斜を検知できる箇所、例えば、ベッド６のフレームとマットレスとの間や、ベッド６上のマットレス等でも、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３を固定できる箇所であれば構わない。また、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の設置箇所は、図２（ａ），（ｂ）に示すようなベッド６のフレームの長手方向における側面に限定されず、ベッド６のフレームの内部に埋め込んだり、図２（ｃ）に示すベッド６の側面図、図２（ｄ）に示すベッド６の正面図のように、ベッド６のフレームの底面に固定されても構わない。
【0016】
コントローラ４は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の間におけるベッド６のフレームの側面、また、図２（ｃ），（ｄ）に示すようにベッド６のフレームの底面などに設置され、ケーブル９を介して頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３に接続される。コントローラ４は、図４（ａ）に示すように、頭側傾斜センサ２に接続されるフィルタ１０、足側傾斜センサ３に接続されるフィルタ１１、各フィルタ１０，１１の出力が与えられるＭＣＵ（Micro Control Unit）１２、およびＭＣＵ１２の出力を外部へ送信する通信モジュール１２とを備える。
【0017】
フィルタ１０，１１は、頭側傾斜センサ２，足側傾斜センサ３から出力されるベッド６のフレームの頭側傾斜角度信号，足側傾斜角度信号をそれぞれ頭側傾斜角速度信号，足側傾斜角速度信号に変換する回路を備える。また、就寝者８の動きに応じた頭側傾斜角速度信号，足側傾斜角速度信号の変動分を検出して、低い周波数のノイズを除去するＨＰＦ（ハイパスフィルタ）を備え、不要な周波数成分を除去する。頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３によって就寝者８の離床就床に加えて就寝者８の心弾動も検出される場合には、心拍数変動を検出する概ね３Ｈｚ以下のＬＰＦ（ローパスフィルタ）も備えられる。
【0018】
図４（ｂ）は、フィルタ１０，１１の処理がデジタル処理で行われる場合における、ＭＣＵ１２の機能ブロック図である。頭側傾斜センサ２，足側傾斜センサ３からそれぞれ出力されるベッド６のフレームの頭側傾斜角度信号，足側傾斜角度信号は、ＭＣＵ１２の内部の機能ブロック１２ａ，１２ｂでＡＤ変換されてデジタル値の頭側センサ値，足側センサ値に変換される。その後、機能ブロック１２ｃ，１２ｄで、フィルタ１０，１１と同様な頭側傾斜角速度信号，足側傾斜角速度信号への変換処理およびデジタルフィルタ処理が差分値演算前の前処理として行われる。ＭＣＵ１２で行われる後述する離床就床検知処理における離床判定時間および就床判定時間は、フィルタ１０，１１におけるフィルタ係数や、機能ブロック１２ｃ，１２ｄで行われる前処理における過渡状態の調整により、適宜適切な時間が設定される。
【0019】
フィルタ１０，１１もしくは機能ブロック１２ｃ，１２ｄでフィルタ処理が施された頭側センサ値および足側センサ値は、減算器１２でそれらの差分が演算される。減算器１２は、頭側傾斜センサ２によって検知されるベッド６の頭側傾斜角速度および足側傾斜センサ３によって検知されるベッド６の足側傾斜角速度の差分値を演算する演算手段を構成する。差分値は機能ブロック１２ｆに与えられ、機能ブロック１２ｆで離床就床検知処理が行われる。以降の説明における頭側センサ値および足側センサ値は、フィルタ１０，１１もしくは機能ブロック１２ｃ，１２ｄでフィルタ処理が行われた後の値を意味する。また、差分値は、これらフィルタ処理が行われた後に、足側センサ値から頭側センサ値が減算された値を意味する。差分値は、頭側センサ値から足側センサ値が減算された値でも構わないが、離床就床判定時における差分値の極性が反転するため、後述する離床就床検出閾値の極性も逆転する。離床就床検知処理で判定された就寝者８の離床就床判定結果は、通信モジュール１３によって情報処理装置の一例であるＰＣ５へ送信される。本実施形態では通信モジュール１３およびＰＣ５は無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の無線通信機能を有し、通信モジュール１３から無線でＰＣ５へ離床就床判定結果が送信される。しかし、コントローラ４およびＰＣ５間の通信方法および無線／有線の形態は本実施形態におけるＬＡＮおよび無線に限られることは無い。
【0020】
図５は離床就床検知処理の原理を説明する図である。ベッド６は、就寝者８が上に乗っていないときには図５（ａ）に示すように真っ直ぐな平行状態を保っているが、就寝者８がベッド６から離床したりベッド６に就床すると、ベッド６は図５（ｂ）に示すようにその中央付近を中心に撓る。就寝者８がベッド６から離床するときには、ベッド６は図５（ｂ）に実線で示す撓った状態から点線で示す真っ直ぐな状態に形状が変化する。したがって、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３は、図５（ｂ）に一部拡大して実線で示す傾いた傾きから点線で示す傾きの無くなった水平な状態に傾きが変化する。このため、実線で示すように、頭側傾斜センサ２は水平に対する傾きが＋θ2変化して水平になり、足側傾斜センサ３は－θ1変化して水平になる。また、就寝者８がベッド６に就床するときには、ベッド６は図５（ｂ）に点線で示す真っ直ぐな状態から実線で示す撓った状態に形状が変化する。したがって、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３は、図５（ｂ）に一部拡大して点線で示す水平な状態から実線で示す傾いた傾きに傾きが変化する。このため、点線で示すように、頭側傾斜センサ２は水平に対する傾きが－θ2変化してベッド６の中央側の端部が沈み、足側傾斜センサ３は＋θ1変化してベッド６の中央側の端部が沈む。ここで、＋極性は時計回りの傾き、－極性は反時計周りの傾きを表わす。
【0021】
図６（ａ）は、上記の離床就床時における、角速度信号に変換される前の角度信号で表される頭側センサ値および足側センサ値の時間変化を示すグラフである。同グラフの横軸は時間ｔ、縦軸は角度θである。また、同グラフにおいて実線で示す特性線２１ａは頭側センサ値の変化、点線で示す特性線２１ｂは足側センサ値の変化を表わす。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す角度θで表される頭側センサ値および足側センサ値がフィルタ１０，１１のフィルタ処理または機能ブロック１２ｃ，１２ｄの前処理で高周波成分が抽出されて時定数が調整された角速度ωで表される頭側センサ値および足側センサ値の時間変化を示すグラフである。同グラフの横軸は時間ｔ、縦軸は、単位時間当たりの角度変化を示す角速度ωである。また、同グラフにおいて実線で示す特性線２１ｃは頭側センサ値の変化、点線で示す特性線２１ｄは足側センサ値の変化を表わす。
【0022】
図６（ａ）のグラフに示すように、就寝者８が時刻ｔ１にベッド６から離床すると、上述したように、頭側センサ値は実線で示す特性線２１ａで表わされるように＋θ2、足側センサ値は点線で示す特性線２１ｂで表わされるように－θ1変化する。また、就寝者８が時刻ｔ２にベッド６に就床すると、上述したように、頭側センサ値は実線で示す特性線２１ａで表わされるように－θ2、足側センサ値は点線で示す特性線２１ｂで表わされるように反対の向きに＋θ1変化する。したがって、図６（ｂ）のグラフに示すように、就寝者８が時刻ｔ１にベッド６から離床すると、角速度ωで表される頭側センサ値は実線で示す特性線２１ｃで表わされるように＋側に急峻に立ち上がり、足側センサ値は点線で示す特性線２１ｄで表わされるように－側に急峻に立ち下がる変化をする信号になる。また、就寝者８が時刻ｔ２にベッド６に就床すると、角速度ωで表される頭側センサ値は実線で示す特性線２１ｃで表わされるように－側に急峻に立ち下がり、足側センサ値は点線で示す特性線２１ｄで表わされるように反対の向きの＋側に急峻に立ち上がる変化をする信号になる。
【0023】
このため、角速度ωで表される足側センサ値から頭側センサ値を減算した差分値、または、角速度ωで表される頭側センサ値から足側センサ値を減算した差分値の大きさおよび極性に基づいて、就寝者８のベッド６に対する離床就床を判定することが可能になる。ＭＣＵ１２内の機能ブロック１２ｆは判定手段を構成し、角速度ωで表される足側センサ値から頭側センサ値を減算した差分値の大きさおよび極性に基づいて、次述するように就寝者８のベッド６に対する離床就床を判定する。
【0024】
図７は、第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａにおいて検知される頭側センサ値および足側センサ値並びに差分値の時間変化を示すグラフである。同グラフの横軸は時間ｔ、縦軸は頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３から出力される角速度信号ωを表わす。また、実線で示す特性線２２ａは頭側センサ値の変化、点線で示す特性線２２ｂは足側センサ値の変化、一点鎖線で示す特性線２２ｃは足側センサ値から頭側センサ値を減算した差分値を表わす。
【0025】
判定手段を構成する機能ブロック１２ｆは、時刻ｔ１において、足側センサ値から頭側センサ値を減算した差分値の大きさＳ１が、一方の極性である－極性において所定の離床検出閾値－Ｓａの大きさＳａを所定の離床判定時間ｔw1にわたって超える（Ｓ１＞Ｓａ）と、就寝者８がベッド６から離床したと判定する。また、機能ブロック１２ｆは、時刻ｔ２において、差分値の大きさＳ２が他方の極性である＋極性において所定の就床検出閾値＋Ｓｂの大きさＳｂを所定の就床判定時間ｔw2にわたって超える（Ｓ２＞Ｓｂ）と、就寝者８がベッド６に就床したと判定する。
【0026】
このような本実施形態のベッド離床就床検知システム１Ａによれば、就寝者８のベッド６からの離床時に頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３にそれぞれ検知されるベッド６の頭側傾斜角度θ2および足側傾斜角度θ1とは、図５および図６に示すようにそれぞれ逆極性になる。また、就床時に頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３にそれぞれ検知されるベッド６の頭側傾斜角度－θ2および足側傾斜角度＋θ1と、離床時に検知される頭側傾斜角度＋θ2および足側傾斜角度－θ1とは、異なる逆極性にそれぞれなる。したがって、図７に示すように、時刻ｔ１の離床時に機能ブロック１２ｆで検知されるベッド６の頭側傾斜角速度＋ω2および足側傾斜角速度－ω1の差分値－Ｓ１（＝（－ω1）－（＋ω2））の大きさＳ１は、一方の極性である－極性において頭側傾斜角速度＋ω2の大きさと足側傾斜角速度－ω1の大きさとを加算した大きな値（＝ω1＋ω2）となる。また、時刻ｔ２の就床時に検知されるベッド６の頭側傾斜角速度－ω2および足側傾斜角速度＋ω1の差分値＋Ｓ２（＝（＋ω1）－（－ω2））の大きさＳ２も、他方の極性である＋極性において頭側傾斜角速度－ω2の大きさと足側傾斜角速度＋ω1の大きさとを加算した大きな値（＝ω1＋ω2）となる。
【0027】
このため、これら差分値－Ｓ１，＋Ｓ２の大きさＳ１およびＳ２が所定の離床判定時間ｔw1および所定の就床判定時間ｔw2にわたって所定の離床検出閾値－Ｓａおよび所定の就床検出閾値＋Ｓｂの各大きさＳａ，Ｓｂを超えることをＭＣＵ１２内の機能ブロック１２ｆで検知することで、就寝者８のベッド６からの離床およびベッド６への就床をＳＮ比（信号対雑音比）良く正確に確実に検出できる。また、差分値－Ｓ１，＋Ｓ２の大きさＳ１およびＳ２が大きく検出されるので、フィルタ１０，１１や機能ブロック１２ｃ，１２ｄにおけるフィルタ構成の規模を縮小化することができ、頭側センサ値および足側センサ値を検知判定するのに長い時間を要しない。このため、就寝者８のベッド６からの離床判定およびベッド６への就床判定を短時間に行える。
【0028】
また、図８のグラフに示すように、時刻ｔ３，ｔ４においてベッド６が蹴られたり叩かれたり等して振動が外乱として発生し、頭側傾斜センサ２に実線で示す特性線２３ａの雑音および足側傾斜センサ３に点線で示す特性線２３ｂの雑音が検知されても、それらの雑音は頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３にそれぞれ同極性に検知される。なお、同グラフにおける横軸および縦軸は図７に示すグラフにおけるものと同様である。したがって、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３で検出される頭側センサ値および足側センサ値の差分値がＭＣＵ１２内の演算器１２ｅによって演算されることで、差分値の大きさは、一点鎖線で示す特性線２３ｃで表わされるように小さくなり、所定の離床判定時間ｔw1および所定の就床判定時間ｔw2にわたって所定の離床検出閾値－Ｓａおよび所定の就床検出閾値＋Ｓｂの各大きさＳａ，Ｓｂを超えて機能ブロック１２ｆで検知されることは無い。この結果、雑音の影響を受けて就寝者８のベッド６に対する離床就床を従来のように誤検出することの無いベッド離床就床検知システム１Ａを提供することができる。
【0029】
また、本実施形態のベッド離床就床検知システム１Ａにおいては、差分値を演算する演算手段を構成する演算器１２ｅおよび離床就床の判定手段を構成する機能ブロック１２ｆがベッド６に設置されるコントローラ４に設けられる。このような構成によれば、ＰＣ５等の情報処理装置に演算手段や判定手段を構成する機能を搭載させる必要なく、就寝者８のベッド６からの離床およびベッド６への就床が正確に確実に検出される。また、就寝者８のベッド６からの離床およびベッド６への就床の判定結果を本実施形態のようにコントローラ４からＰＣ５等の情報処理装置に送信するように構成することで、情報処理装置のある任意の位置において、就寝者８のベッド６からの離床およびベッド６への就床の判定結果を把握することができる。
【0030】
また、本実施形態のベッド離床就床検知システム１Ａにおいては、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の対がベッド６の長手方向における左側面に設けられ、ベッド６の長手方向の左側面における就寝者８のベッド６からの離床およびベッド６への就床が、就寝者８のベッド６に対する出入りＡ（図２参照）として正確に確実に検出される。
【0031】
なお、上記の第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａにおいては、差分器１２ｅにおける差分値の演算が、足側センサ値から頭側センサ値が減算される場合について説明したが、頭側センサ値から足側センサ値が減算されるように構成してもよい。この場合、所定の離床検出閾値－Ｓａおよび所定の就床検出閾値＋Ｓｂの各極性は逆になり、所定の離床検出閾値は＋Ｓａ、所定の就床検出閾値は－Ｓｂになる。そして、機能ブロック１２ｆによる離床検知判定は、差分値の大きさが＋極性において所定の就床検出閾値＋Ｓａの大きさＳａを超える場合に離床が判定される。また、機能ブロック１２ｆによる就床検知判定は、差分値の大きさが－極性において所定の就床検出閾値－Ｓｂの大きさＳｂを超える場合に就床が判定される。
【0032】
また、上記の第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａにおいては、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の一方が非同期に振動を拾うと、図９のグラフに示すように、就寝者８のベッド６に対する離床就床を誤検出することがある。なお、同グラフにおける横軸および縦軸も図７に示すグラフにおけるものと同様であり、また、同グラフにおける各符号は図７における各符号に相当し、その説明は省略する。
【0033】
すなわち、就寝者８の離床によらずにベッド６の頭側傾斜角速度ω2および足側傾斜角速度ω1の差分値－Ｓ１の大きさＳ１が所定の離床検出閾値－Ｓａの大きさＳａを超える場合、例えば、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の内の一方の足側傾斜センサ３が人の足で蹴られたり叩かれたりした場合や、ベッド６のフレームに磁石などで簡易的に設置された足側傾斜センサ３がベッド６から脱落して足側傾斜センサ３に衝撃が加わった場合等において、一方の足側傾斜センサ３が時刻ｔ５において非同期に振動を拾うと、差分値－Ｓ１の大きさＳ１が所定の離床判定時間ｔw1にわたって所定の離床検出閾値－Ｓａの大きさＳａを超えることがある。
【0034】
また、就寝者８の就床によらずにベッド６の頭側傾斜角速度ω2および足側傾斜角速度ω1の差分値＋Ｓ２の大きさＳ２が所定の就床検出閾値＋Ｓｂの大きさＳｂを超える場合、例えば、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の内の一方の頭側傾斜センサ２が人の足で蹴られたり叩かれたりした場合や、ベッド６のフレームに磁石などで簡易的に設置された頭側傾斜センサ２がベッド６から脱落して頭側傾斜センサ２に衝撃が加わった場合等において、一方の頭側傾斜センサ２が時刻ｔ６において非同期に振動を拾うと、差分値＋Ｓ２の大きさＳ２が所定の就床判定時間ｔw2にわたって所定の就床検出閾値＋Ｓｂの大きさＳｂを超えることがある。
【0035】
このため、上記の第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａにおいて、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の内の一方が人の足で蹴られたり叩かれたり、ベッド６から脱落して衝撃が加わる可能性のある環境下では、ＭＣＵ１２内の機能ブロック１２ｆは、就寝者８のベッド６に対する離床就床検知判定に離床判定許可条件および就床判定許可条件を導入して、離床就床検知判定を行うことが好ましい。
【0036】
離床判定許可条件は、頭側傾斜センサ２によって検知されるベッド６の頭側傾斜角速度ω2の大きさが他方の極性において所定の頭側離床最小角速度の大きさを超え、かつ、足側傾斜センサ３によって検知されるベッド６の足側傾斜角速度ω1の大きさが一方の極性において所定の足側離床最小角速度の大きさを超えることである。機能ブロック１２ｆは、この離床判定許可条件が成立するとき、就寝者８がベッド６から離床したとの判定を許可する。また、就床判定許可条件は、足側傾斜センサ３によって検知されるベッド６の足側傾斜角速度ω1の大きさが他方の極性において所定の足側就床最小角速度の大きさを超え、かつ、頭側傾斜センサ２によって検知されるベッド６の頭側傾斜角速度ω2の大きさが一方の極性において所定の頭側就床最小角速度の大きさを超えることである。機能ブロック１２ｆは、この就床判定許可条件が成立するとき、就寝者８がベッド６に就床したとの判定を許可する。
【0037】
図１０（ａ）に示すグラフは、時刻ｔ５に足側傾斜センサ３に異常があって足側傾斜センサ３に非同期に衝撃が加わって離床が誤判定される場合と、時刻ｔ７の離床検知に離床判定許可条件を導入して離床の誤判定が防がれる場合とにおける、頭側センサ値および足側センサ値並びに差分値の各時間変化を示す。なお、同グラフにおける横軸および縦軸も図７に示すグラフにおけるものと同様であり、また、同グラフにおける各符号も図７における各符号に相当し、その説明は省略する。
【0038】
時刻ｔ５において、足側傾斜センサ３に非同期に衝撃が加わっても、頭側センサ値を表わす特性線２２ａに変化は無い。しかし、足側センサ値を表わす特性線２２ｂは大きく落ち込み、差分値を表わす特性線２２ｃは、所定の離床判定時間ｔw1にわたって所定の離床検出閾値－Ｓａの大きさＳａを超える大きさを呈し、離床が誤判定される。しかし、上記の離床判定許可条件を離床就床検知判定に導入することで、差分値の大きさが所定の離床判定時間ｔw1にわたって所定の離床検出閾値－Ｓａの大きさＳａを超える大きさを呈する場合においても、時刻ｔ７に示されるように、足側センサ値の大きさが、－極性において所定の足側離床最小角速度に相当する足側離床最小値－Ｌａの大きさＬａを超え、かつ、頭側センサ値の大きさが、＋極性において所定の頭側離床最小角速度に相当する頭側離床最小値＋Ｌｂの大きさＬｂを超えることが検知される場合に、機能ブロック１２ｆは、就寝者８がベッド６から離床したと判定する。したがって、時刻ｔ５に示すように足側センサ値の大きさが足側離床最小値－Ｌａの大きさＬａを時間ｔw3にわたって超え、就寝者８の離床によらずにベッド６の頭側傾斜角速度ω2および足側傾斜角速度ω1の差分値の大きさが所定の離床検出閾値－Ｓａの大きさＳａを超える場合においても、機能ブロック１２ｆは就寝者８のベッド６からの離床を誤検出しなくなる。
【0039】
また、図１０（ｂ）に示すグラフは、時刻ｔ６に頭側傾斜センサ２に異常があって頭側傾斜センサ２に非同期に衝撃が加わって就床が誤判定される場合と、時刻ｔ８の就床検知に就床判定許可条件を導入して就床の誤判定が防がれる場合とにおける、頭側センサ値および足側センサ値並びに差分値の各時間変化を示す。なお、同グラフにおける横軸および縦軸も図７に示すグラフにおけるものと同様であり、また、同グラフにおける各符号も図７における各符号に相当し、その説明は省略する。
【0040】
時刻ｔ６において、頭側傾斜センサ２に非同期に衝撃が加わっても、足側センサ値を表わす特性線２２ｂに変化は無い。しかし、頭側センサ値を表わす特性線２２ａは大きく落ち込み、差分値を表わす特性線２２ｃは、所定の就床判定時間ｔw2にわたって所定の就床検出閾値＋Ｓｂの大きさＳｂを超える大きさを呈し、就床が誤判定される。しかし、上記の就床判定許可条件を離床就床検知判定に導入することで、差分値の大きさが所定の就床判定時間ｔw2にわたって所定の就床検出閾値＋Ｓｂの大きさＳｂを超える大きさを呈する場合においても、時刻ｔ８に示されるように、足側センサ値の大きさが、＋極性において所定の足側就床最小角速度に相当する足側就床最小値＋Ｌｄの大きさＬｄを超え、かつ、頭側センサ値の大きさが、－極性において所定の頭側就床最小角速度に相当する頭側就床最小値－Ｌｃの大きさＬｃを超えることが検知される場合に、機能ブロック１２ｆは、就寝者８がベッド６に就床したと判定する。したがって、時刻ｔ６に示すように頭側センサ値の大きさが頭側就床最小値－Ｌｃの大きさＬｃを時間ｔw4にわたって超え、就寝者８の就床によらずにベッド６の頭側傾斜角速度ω2および足側傾斜角速度ω1の差分値の大きさが所定の就床判定時間ｔw2にわたって所定の就床検出閾値＋Ｓｂの大きさＳｂを超える場合においても、機能ブロック１２ｆは就寝者８のベッド６への就床を誤検出しなくなる。
【0041】
図１１は、本発明の第２の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ｂの概略構成図である。ベッド離床就床検知システム１Ｂは、ベッド６の頭側および足側に設置される２つのセンサモジュール３１およびＰＣ５を備えて構成される。
【0042】
２つのセンサモジュール３１の一方は、枕７が置かれる就寝者８の頭側におけるベッド６のフレームに設置されて、ベッド６のフレームの頭側傾斜を検知する。２つのセンサモジュール３１の他方は、就寝者８の足側におけるベッド６のフレームに設置されて、ベッド６のフレームの足側傾斜を検知する。本実施形態では、図1２（ａ）に示すベッド６の側面図、図1２（ｂ）に示すベッド６の正面図のように、センサモジュール３１の対はベッド６のフレームの長手方向における一方の側面に設置され、就寝者がベッド６に仰向けに寝た時に就寝者の左側面に設置される。ベッド離床就床検知システム１Ｂも、センサモジュール３１の対でそれぞれ検知される検知信号により、図1２（ｂ）に示すベッド６の左側面におけるベッド６への出入りＡを、図３に示す、就寝者８のベッド６からの離床、または、就寝者８のベッド６への就床として検出する。
【0043】
なお、２つのセンサモジュール３１のベッド６への設置箇所はベッド６のフレームに限定されず、ベッド６の傾斜を検知できる箇所、例えば、ベッド６のフレームとマットレスとの間や、ベッド６上のマットレス等でも、センサモジュール３１を固定できる箇所であれば構わない。また、２つのセンサモジュール３１の設置箇所は、図1２（ａ），（ｂ）に示すようなベッド６のフレームの長手方向における側面に限定されず、ベッド６のフレームの内部に埋め込んだり、図２（ｃ），図２（ｄ）に示すように、ベッド６のフレームの底面に固定されても構わない。
【0044】
【0045】
第２の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ｂは、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３に相当する傾斜センサ３２、コントローラ４内のフィルタ１０，１１に相当するフィルタ３３が各センサモジュール３１に備えられる点が、第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａと異なる。また、センサモジュール３１内のＭＣＵ３４は第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａにおけるコントローラ４内のＭＣＵ１２とは異なり、頭側センサ値および足側センサ値の差分値を演算する差分器１２ｅの機能、および、差分値に基づいて離床就床検知処理を行う機能ブロック１２ｆの機能を持たない。第２の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ｂでは、これら機能はＰＣ５内に構成される。また、無線通信モジュール３５はコントローラ４内の通信モジュール１３に相当するが、離床就床検知処理結果ではなく、傾斜センサ３２で検知されたセンサ値をＰＣ５へ送信する点が、第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａと異なる。センサモジュール３１内のＭＣＵ３４は、傾斜センサ３２で検知されるデータをフィルタ３３を介して取得し、無線通信モジュール３５によってＰＣ５へ無線送信する制御処理を行う。
【0046】
本実施形態でも無線通信モジュール３５およびＰＣ５は無線ＬＡＮ等の無線通信機能を有し、傾斜センサ３２で検知されたセンサ値が無線通信モジュール３５から無線でＰＣ５へ送信される。しかし、本実施形態でも、センサモジュール３１およびＰＣ５間の通信方法および無線／有線の形態は本実施形態におけるＬＡＮおよび無線に限られることは無い。
【0047】
図１３（ｂ）は、フィルタ３３の処理がデジタル処理で行われる場合におけるＰＣ５内の機能ブロック図である。ベッド６の頭側に設置されるセンサモジュール３１から送られるセンサ値はＰＣ５内でベッド６の頭側の傾斜センサ値として認識される。また、ベッド６の足側に設置されるセンサモジュール３１から送られるセンサ値はＰＣ５内でベッド６の足側の傾斜センサ値として認識される。頭側の傾斜センサ値および足側の傾斜センサ値は、ＰＣ５の内部の機能ブロック５ａ，５ｂでＡＤ変換され、機能ブロック５ｃ，５ｄでフィルタ３３と同様なデジタルフィルタ処理が差分値演算前の前処理として行われる。ＰＣ５で行われる離床就床検知処理における離床判定時間および就床判定時間は、フィルタ３３におけるフィルタ係数や、機能ブロック５ｃ，５ｄで行われる前処理における過渡状態の調整により、適宜適切な時間が設定される。
【0048】
フィルタ３３もしくは機能ブロック５ｃ，５ｄでフィルタ処理が行われた頭側センサ値および足側センサ値は、機能ブロック５ｅで同期処理が施される。この同期処理は、ベッド６の頭側に設置されるセンサモジュール３１から得られる頭側の傾斜センサ値と、ベッド６の足側に設置されるセンサモジュール３１から得られる足側の傾斜センサ値との差分値をとるために、各センサモジュール３１における傾斜センサ３２どうし間の時刻同期を図る必要があるために行われる。
【0049】
無線通信モジュール３５およびＰＣ５間の例えばＴＣＰ／ＩＰなどの通信プロトコルによる無線通信では、通信状況によっては再送制御などが行われる。このため、各センサモジュール３１から送信された頭側および足側の各傾斜センサ値がＰＣ５に受信されたときに、各傾斜センサ値間に時間のズレが生じる場合がある。各センサモジュール３１が正確なタイムスタンプを持っていれば、機能ブロック５ｅによる同期処理で、バッファメモリに各傾斜センサ値データを蓄えて、タイムスタンプを用いた各センサ値波形の時刻同期処理を行えばよい。しかし、各センサモジュール３１がタイムスタンプを持っていない場合、バッファメモリに各傾斜センサ値データを単純に蓄えるだけでは同期をとれない。このような場合、各センサ値波形そのものを用いた簡易的な同期処理が機能ブロック５ｅによって次のように行われる。
【0050】
図１４（ａ）は、位相ズレが生じている各傾斜センサ値波形を示すグラフ、図１４（ｂ）は、機能ブロック５ｅによる簡易的な同期処理で位相ズレが解消して、位相が一致した各傾斜センサ値波形を示すグラフである。これら各グラフの横軸は時間ｔ、縦軸は傾斜センサ値を示す角速度信号ωである。また、各グラフに実線で示す特性線２４ａは、ベッド６の頭側に設置されたセンサモジュール３１から得られる頭側の傾斜センサ値波形、点線で示す特性線２４ｂは、ベッド６の足側に設置されたセンサモジュール３１から得られる足側の傾斜センサ値波形である。
【0051】
各センサ値波形そのものを用いた簡易的な同期処理は、図１５（ａ）のグラフに示すように、頭側の傾斜センサ値をある一定サイズのウィンドウ２５ａで、同時刻における足側の傾斜センサ値をある一定サイズのウィンドウ２５ｂで、バッファメモリに蓄えることで行われる。位相ズレは、それらのウィンドウ２５ａ，２５ｂ内で波形の重なりを算出していくことで、簡易的に求められる。なお、図１５の各グラフの横軸および縦軸、並びに各符号は図１４に示すものと同じである。
【0052】
例えば、ウィンドウ２５ｂが初期位置にある図１５（ｂ）のグラフに示すように、ウィンドウ２５ａとウィンドウ２５ｂにおいて同じ時刻に重なる一対の各波形点毎に、両センサ値の差分値の絶対値を求め、各絶対値の総和、つまり各波形間の斜線で示す面積ｓを算出する。これら波形間の面積ｓを、図１５（ｃ），（ｄ）および（ｅ）に示すようにウィンドウ２５ａ内でウィンドウ２５ｂをずらしながら、順次算出していく。図１５（ｆ）は横軸をウィンドウ２５ｂの位置Ｄ、縦軸を面積ｓとするグラフであり、ウィンドウ２５ｂの各位置Ｄに対して各波形間の斜線で示す面積ｓがプロットされている。頭側の傾斜センサ値波形と足側の傾斜センサ値波形との位相差は、図１５（ｂ）のグラフに示すウィンドウ２５ｂの初期位置から、面積ｓが最小のｓａになる図１５（ｄ）に示すウィンドウ２５ｂの位置までのウィンドウ２５ｂのズレ量に相当する位相差Ｆとなる。したがって、この位相差Ｆの分だけ、バッファメモリに蓄えた足側の傾斜センサ値データを捨てたり、足側または頭側の傾斜センサ値について時間シフト処理をしたりすることで、頭側の傾斜センサ値波形と足側の傾斜センサ値波形との位相が一致する。
【0053】
このような各センサ値波形そのものを用いた簡易的な同期処理は、各センサ値波形を取得する度に行っていると、取得波形に明確な特徴が現れていないノイズフロアのみについても行われるおそれがある。このため、機能ブロック５ｅによって同期処理が行われる際に、図１６に示すフローチャートのように事前処理が行われる。つまり、頭側および足側の各傾斜センサ値を取得する処理がステップＳ１０１で行われた後、両ウィンドウ２５ａ，２５ｂ内において、頭側および足側の各傾斜センサ値の絶対値の最大値がそれぞれ所定の頭側離床就床最小値の大きさＬｂ、Ｌｃおよび所定の足側離床就床最小値の大きさＬａ、Ｌｄ以上であるか否かを判別する処理がステップＳ１０２で行われる。この判別結果がＹｅｓで、頭側および足側の各傾斜センサ値の絶対値の最大値がそれぞれ上記の一定値以上である場合に、機能ブロック５ｅによって上記の同期処理がステップ１０３で行われる。一方、ステップＳ１０２の判別結果がＮｏである場合には、取得波形がノイズフロアのみであると判断されて、機能ブロック５ｅによって上記の同期処理は行われない。
【0054】
ＰＣ５内の演算器５ｆでは、このように位相が一致させられて同期処理が済んだ頭側の傾斜センサ値と足側の傾斜センサ値について、足側の傾斜センサ値から頭側の傾斜センサ値が減算されて、それらの差分値が算出される。減算器５ｆは、頭側のセンサモジュール３１内の傾斜センサ３２によって検知されるベッド６の頭側傾斜角速度ω2、および、足側のセンサモジュール３１内の傾斜センサ３２によって検知されるベッド６の足側傾斜角速度ω1の差分値を演算する演算手段を構成する。差分値は機能ブロック５ｇに与えられ、機能ブロック５ｇで第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａと同様に離床就床検知処理が行われる。
【0055】
このような第２の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ｂによっても、第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａと同様に、頭側傾斜センサ値と足側傾斜センサ値の差分値－Ｓ１，＋Ｓ２の大きさＳ１およびＳ２が所定の離床判定時間ｔw1および所定の就床判定時間ｔw2にわたって所定の離床検出閾値－Ｓａおよび所定の就床検出閾値＋Ｓｂの各大きさＳａ，Ｓｂを超えることをＰＣ５内の機能ブロック５ｇで検知することで、就寝者８のベッド６からの離床およびベッド６への就床をＳＮ比良く正確に確実に検出できる。また、差分値－Ｓ１，＋Ｓ２の大きさＳ１およびＳ２が大きく検出されるので、フィルタ３３や機能ブロック５ｃ，５ｄにおけるフィルタ構成の規模を縮小化することができ、頭側センサ値および足側センサ値を検知判定するのに長い時間を要しない。このため、就寝者８のベッド６からの離床判定およびベッド６への就床判定を短時間に行える。
【0056】
また、ベッド６が蹴られたり叩かれたり等して振動が外乱として発生し、頭側の傾斜センサ３２および足側の傾斜センサ３２に雑音が検知されても、それらの雑音は頭側および足側の各傾斜センサ３２にそれぞれ同極性に検知される。したがって、ＰＣ５内の演算器５ｆによって演算される頭側センサ値および足側センサ値の差分値の大きさは小さくなり、所定の離床判定時間ｔw1および所定の就床判定時間ｔw2にわたって所定の離床検出閾値－Ｓａおよび所定の就床検出閾値＋Ｓｂの各大きさＳａ，Ｓｂを超えて機能ブロック５ｇで検知されることは無い。この結果、雑音の影響を受けて就寝者８のベッド６に対する離床就床を従来のように誤検出することの無いベッド離床就床検知システム１Ｂを提供することができる。
【0057】
また、本実施形態のベッド離床就床検知システム１Ｂによれば、就寝者８のベッド６からの離床およびベッド６への就床についての機能ブロック１２ｆによる判定結果は、ＰＣ５等の情報処理装置のある任意の位置において把握することができる。また、本実施形態のベッド離床就床検知システム１Ｂにおいても、頭側および足側の各傾斜センサ３２の対がベッド６の長手方向における左側面に設けられ、ベッド６の長手方向の左側面における就寝者８のベッド６からの離床およびベッド６への就床が、就寝者８のベッド６に対する出入りＡ（図１２参照）として正確に確実に検出される。
【0058】
また、本実施形態のベッド離床就床検知システム１Ｂにおいても、一対のセンサモジュール３１の内の一方が人の足で蹴られたり叩かれたり、ベッド６から脱落して衝撃が加わる可能性のある環境下では、ＰＣ５内の機能ブロック５ｇは、就寝者８のベッド６に対する離床就床検知判定に前述した離床判定許可条件および就床判定許可条件を導入して、離床就床検知判定を行うことが好ましい。
【0059】
また、第２の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ｂでは、上記のように、演算手段を構成する演算器５ｆおよび判定手段を構成する機能ブロック５ｇがベッド６から離れたＰＣ５内に設けられる。このような構成によれば、第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａのようにコントローラ４をベッド６に設置することなく、各センサモジュール３１だけを頭側および足側のベッド６に設置することで、就寝者８のベッド６からの離床およびベッド６への就床がＰＣ５において正確に確実に検出される。このため、コントローラ４に接続した頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３をベッド６に設置する際のように、傾斜センサ３２の頭側または足側の種類を考慮すること無く、センサモジュール３１をベッド６の頭側および足側に設置し、ＰＣ５においてセンサモジュール３１の設置位置に応じて、傾斜センサ３２を頭側傾斜センサおよび足側傾斜センサとして認識することで、傾斜センサ３２の設置の自由度が向上すると共に、センサモジュール３１の設置箇所を変えたりする構成の変更がし易くなる。
【0060】
また、第２の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ｂでは、上記のように、各センサモジュール３１内の無線通信モジュール３５とＰＣ５との間の通信が無線で行われる。このような構成によれば、ベッド６に設置される各センサモジュール３１とＰＣ５との間を接続する配線が不要になるので、センサモジュール３１の設置の自由度がさらに向上すると共に、センサモジュール３１の設置箇所を変えたりする構成の変更がさらにし易くなる。
【0061】
図１７は、本発明の第３の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ｃの概略構成図である。
【0062】
ベッド離床就床検知システム１Ｃは、２対の頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の対、１つのコントローラ４１およびＰＣ５を備えて構成される。頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の一方の対は、図１８（ａ）に示すベッド６の側面図、図１８（ｂ）に示すベッド６の正面図のように、ベッド６のフレームの長手方向における一方の側面に設置され、就寝者８がベッド６に仰向けに寝た時に就寝者８の左側面に設置される。頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の他方の対は、図１７に示すベッド６の斜視図のように、ベッド６のフレームの長手方向における他方の側面に設置され、就寝者８がベッド６に仰向けに寝た時に就寝者８の右側面に設置される。
【0063】
ベッド６のフレームの左側面に設置される頭側傾斜センサ２は、ベッド６の左側面におけるフレームの頭側傾斜を検知する。ベッド６のフレームの左側面に設置される足側傾斜センサ３は、ベッド６の左側面におけるフレームの足側傾斜を検知する。また、ベッド６のフレームの右側面に設置される頭側傾斜センサ２は、ベッド６の右側面におけるフレームの頭側傾斜を検知する。ベッド６のフレームの右側面に設置される足側傾斜センサ３は、ベッド６の右側面におけるフレームの足側傾斜を検知する。
【0064】
ベッド離床就床検知システム１Ｃは、ベッド６のフレームの左側面に設置される頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３でそれぞれ検知される検知信号により、図１８（ｂ）に示すベッド６の左側面におけるベッド６への出入りＡを、図３に示す、就寝者８のベッド６からの離床、または、就寝者８のベッド６への就床として検出する。また、ベッド６のフレームの右側面に設置される頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３でそれぞれ検知される検知信号により、図１８（ｂ）に示すベッド６の右側面におけるベッド６への出入りＢを、就寝者８のベッド６からの離床、または、就寝者８のベッド６への就床として検出する。
【0065】
なお、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の各対のベッド６への設置箇所は、第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａと同様、ベッド６のフレームに限定されず、ベッド６の傾斜を検知できる箇所、例えば、ベッド６のフレームとマットレスとの間や、ベッド６上のマットレス等でも、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３を固定できる箇所であれば構わない。また、図1８（ａ），（ｂ）に示すようなベッド６のフレームの長手方向における側面に限定されず、ベッド６のフレームの内部に埋め込んだり、図１８（ｃ），図１８（ｄ）に示すように、ベッド６のフレームの底面に固定されても構わない。
【0066】
コントローラ４１は、図１７および図１８に示すようにベッド６のフレームの底面などに設置され、各対の頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３にケーブル９を介して接続される。コントローラ４は、図１９に示すように、ベッド６の左側面および右側面における各頭側傾斜センサ２に接続される２つのフィルタ１０、ベッド６の左側面および右側面における各足側傾斜センサ３に接続される２つのフィルタ１１、各フィルタ１０，１１の出力が与えられるＭＣＵ４２、およびＭＣＵ４２の出力をＰＣ５へ送信する通信モジュール４３とを備える。
【0067】
第３の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ｃは、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３、並びにフィルタ１０，１１の組みが２組み備えられ、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の対がベッド６のフレームの左側面および右側面に設置される点が、第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａと異なる。また、コントローラ４１内のＭＣＵ４２は、フィルタ１０，１１の一方の組みから出力されるベッド６の左側面で検知される頭側センサ値および足側センサ値と、フィルタ１０，１１の他方の組みから出力されるベッド６の右側面で検知される頭側センサ値および足側センサ値とに対して、それぞれ、それらの差分値を演算する演算機能、および演算した差分値に基づいてベッド離床就床検知判定を行う判定機能を備える点が、第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａにおけるコントローラ４内のＭＣＵ１２と異なる。また、コントローラ４１内の通信モジュール４３はコントローラ４内の通信モジュール１３に相当するが、ベッド６の両側面における２つの離床就床検知処理結果をＰＣ５へ送信する点が、第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａと異なる。
【0068】
また、本実施形態でも通信モジュール４３およびＰＣ５は無線ＬＡＮ等の無線通信機能を有し、通信モジュール４３から無線でＰＣ５へ離床就床判定結果が送信される。しかし、本実施形態でも、コントローラ４１およびＰＣ５間の通信方法および無線／有線の形態は本実施形態におけるＬＡＮおよび無線に限られることは無い。
【0069】
このような第３の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ｃにおいても、第１の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ａと同様な離床就床検知処理が行われ、就寝者８のベッド６からの離床およびベッド６への就床をＳＮ比良く正確に確実に検出できる。また、差分値－Ｓ１，＋Ｓ２の大きさＳ１およびＳ２が大きく検出されるので、フィルタ１０，１１や機能ブロック１２ｃ，１２ｄにおけるフィルタ構成の規模を縮小化することができ、頭側センサ値および足側センサ値を検知判定するのに長い時間を要しない。このため、就寝者８のベッド６からの離床判定およびベッド６への就床判定を短時間に行える。
【0070】
また、雑音の影響を受けて就寝者８のベッド６に対する離床就床を従来のように誤検出することの無いベッド離床就床検知システム１Ｃを提供することができる。また、本実施形態のベッド離床就床検知システム１Ｃにおいては、差分値を演算する演算手段を構成する演算器１２ｅおよび離床就床の判定手段を構成する機能ブロック１２ｆがベッド６に設置されるコントローラ４１に設けられる。このような構成によれば、ＰＣ５等の情報処理装置に演算手段や判定手段を構成する機能を搭載させる必要なく、就寝者８のベッド６からの離床およびベッド６への就床が正確に確実に検出される。また、就寝者８のベッド６からの離床およびベッド６への就床についての判定結果を、ＰＣ５等の情報処理装置情報処理装置のある任意の位置において把握することができる。
【0071】
また、第３の実施形態によるベッド離床就床検知システム１Ｃにおいては、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の対がベッド６の長手方向における両方の側面に設けられるので、ベッド６の長手方向の両側面における就寝者８のベッド６からの離床およびベッド６への就床が、就寝者８のベッド６に対する出入りＡおよび出入りＢ（図１８参照）として正確に確実に検出される。また、ベッド６の長手方向における両方の側面に設けられる頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の各対に対して１つのコントローラ４１を設けることで、就寝者８のベッド６からの離床判定およびベッド６への就床判定を行える。このため、コントローラ４１が１つにまとめられる分、ベッド離床就床検知システム１Ｃを構成する部品の部品数が抑制されると共に、構成部品のベッド６への設置作業が容易化される。
【0072】
また、本実施形態のベッド離床就床検知システム１Ｃにおいても、頭側傾斜センサ２および足側傾斜センサ３の各対における一方が人の足で蹴られたり叩かれたり、ベッド６から脱落して衝撃が加わる可能性のある環境下では、コントローラ４１内で行われる就寝者８のベッド６に対する離床就床検知判定に前述した離床判定許可条件および就床判定許可条件を導入して、離床就床検知判定を行うことが好ましい。
【符号の説明】
【0073】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…ベッド離床就床検知システム
２…頭側傾斜センサ
３…足側傾斜センサ
４、４１…コントローラ
５…ＰＣ（情報処理装置）
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ…機能ブロック
５ｆ、１２ｅ…演算器（演算手段）
５ｇ、１２ｆ…機能ブロック（判定手段）
６…ベッド
７…枕
８…就寝者
９…ケーブル
１０、１１、３３…フィルタ
１２、３４、４２…ＭＣＵ
１３、４３…通信モジュール
３１…センサモジュール
３２…傾斜センサ
３５…無線通信モジュール
２…頭側傾斜センサ
３…足側傾斜センサ
４、４１…コントローラ
５…ＰＣ（情報処理装置）
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ…機能ブロック
５ｆ、１２ｅ…演算器（演算手段）
５ｇ、１２ｆ…機能ブロック（判定手段）
６…ベッド
７…枕
８…就寝者
９…ケーブル
１０、１１、３３…フィルタ
１２、３４、４２…ＭＣＵ
１３、４３…通信モジュール
３１…センサモジュール
３２…傾斜センサ
３５…無線通信モジュール
【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13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】