JP2011086286A - ベッド上及び室内の見守りシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 ベッド上に休息している人の各種の状況を見守り、その人がベッドから転落したような危機的状況を即座に認識し、看護師や家族などに通報する。
【解決手段】 室内にいる見守るべき対象者Ｐ１（Ｐ２，Ｐ３）の状態を、平面位置と高さ方向の情報として検知可能な検知手段１０と、検知手段１０で得られた高さ方向情報の比較に際し、室内をベッド２、ベッドサイド３、フロア４の各領域に区画し、それぞれの領域に対応して設定された比較基準高さと比較する。その比較結果により各領域内で対象者Ｐ１他の状況を判断する。その判断結果によって得られた対象者の状況を、通報手段を介して看護師等に通報する。
【選択図】図１

Description

本発明はベッド上及び室内の見守りシステムに係り、特にベッド上に休息している人の各種の状況を見守ることができ、その人がベッドから転落したり、離床した後に室内で転倒したりしたような危機的状況を即座に認識し、看護師や家族などに迅速に通報できるようにしたベッド上及び室内の見守りシステムに関する。

高齢者や病人がベッドから転落して怪我をしたり、ベッドサイドの床上やベッドを置いてある室内で転倒して動けない状態のまま、看護師、ヘルパーや家族が気づくのが遅れるという事故が、医療・福祉施設や独居老人の住まいなどで多く発生している。これらの事故を未然に防ぐために、ベッドでの起床を判断するセンサやベッドから床へ移動したことを検知するセンサが開発され、アラーム情報として看護師などの関係者に知らせる仕組みが提案されている（特許文献１，２）。

特許文献１には、赤外線センサを備えた転落防止ベッドが開示されている。この転倒防止ベッドでは、ベッドの頭部側左右端の所定高さと、足元側左右端の所定高さとに赤外線発光部と受光部とを設け、発光部と受光部との間を通る複数本の赤外線をＷ字形に配置し、それを探知ラインとしている。ベッド上の人がその探知ラインの遮断するパターンを認識して、ベッド上の人の動きを遠隔で把握できる。

特許文献２には、トイレ、浴室、寝室などのように在室者のプライバシーの保護が要求される場所において、プライバシーを侵害することなく在室者の姿勢を判別することにより、高齢者などが転倒したまま意識不明になるような危機的状態を早期に発見できる室内監視システムが開示されている。特許文献２では、たとえば、個室トイレの天井面に設置されたＦＧ視覚センサにより、所定時間ごとに取得される輝点画像を、予め記憶されている基準面輝点画像と比較し、輝点が移動した領域を抽出する。そして、移動輝点領域の特徴量を算出し、個室トイレ内に居る人物の姿勢が「起立」、「着座」、「転倒」のいずれであるかを判別するようになっている。「着座」又は「転倒」の姿勢が所定時間を超えて継続している場合には、この人物が危機的状態にあることを家族の携帯電話にメッセージや音声で通報し、迅速に危機的状態を把握し対処できる。

特開２００７−２８９２５１号公報 特開２００１−２８０８６号公報

特許文献１の発明では、ベッド上の人が起床（着座）したり、離床（ベッドから離れる）状態は把握できるが、たとえば人がベッドから転落し、ベッドサイドに倒れているという危機的状態にあるということは把握できない。

特許文献２の発明では、監視空間をトイレなど空間内において、人などの３次元形状を移動する輝点画像としてとらえるため、あらかじめ対象空間内に基準面輝点画像を予め準備しておく必要があり、また移動する輝点の移動領域との照合に膨大な演算処理が必要となる。

その他、転落を検知するマットセンサを、ベッドサイドの床に設置して、床に人がいることを看護師などの関係者に知らせるシステムもある。この種のマットセンサでは、ベッド上の人がベッドから下りた状況に反応したのか、外部から訪れた人がその場に立った状況に反応したのかを識別することができない。後者の場合には、誤報が通報されることになる。また、マットセンサだけでは、床上に転倒していることを判断することはできない。そのため、転倒・転落検知のために複数のセンサをベッド周りに設置することとなり、設置作業が煩雑で、配線も複雑になる。看護師がベッドサイドに立ってもセンサが反応してしまうと、看護業務の妨げになることもある。また、各種センサを組み合わせても、人が床に転倒していることを、具体的に判断できないのが現状である。

ところで、上述したベッド周辺での各種見守りは、要介護者や痴ほう症の方々を対象とした場合、センサでは予測できない行動をするおそれがある。そのため、対象となる各個人の身体的特徴、行動の特徴を把握し、それらの情報を加味した上で、対象者の行動、状況を判断、推定をすることが好ましい。そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、ベッド上に休息している人の動作を、各個人の特徴に応じた情報を加味して、各種の状況を見守ることができ、各人（一般の見守り対象者、特定の見守り対象者）が、ベッドから転落したり、離床した後に室内で転倒したりしたような危機的状況を即座に認識し、看護師や家族などに迅速に通報できるようにした従来の判断基準に加えて、対象者の身体情報あるいは行動情報をもとに、より信頼性の向上したベッド上及び室内の見守りシステムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は室内にいる見守るべき対象者の状態を、平面位置と高さ方向の情報として検知可能な３次元距離検知手段と、該３次元距離検知手段で得られた前記高さ方向情報を、前記室内をベッド領域と、ベッドサイド領域と、フロア領域とに区画し、それぞれの領域に対応して設定された比較基準高さと比較し、前記各領域内で前記対象者の状況を判断するデータ処理手段と、該データ処理手段により、前記対象者の状況に応じて、外部に前記対象者の状況通報を行う判断結果出力手段とを備えたことを特徴とする。

このシステムにおいて、前記ベッド領域で設定された比較基準高さと、前記対象者の高さ方向情報とを比較して、その領域比率から前記対象者がベッド上で起床していると判断し、必要に応じてその状況通報を行うことができる。

また、前記ベッドサイド領域で設定された比較基準高さと、前記対象者の高さ方向情報とを比較して、その領域比率から前記対象者がベッドから離床したか、ベッドから転落し、ベッドサイドで転倒しているかを区別判断し、必要に応じてその状況通報を行うことができる。

さらに、前記ベッドサイド領域の周囲のフロア領域で設定された比較基準高さと、前記対象者の高さ方向情報とを比較して、その領域比率から前記対象者がフロア内に在室しているか、フロア内で転倒しているかを区別判断し、必要に応じてその状況通報を行うことができる。

加えて、前記ベッド領域に、前記対象者が居ることが確認された後に、前記ベッドサイド領域の周囲のフロア領域で設定された比較基準高さと、対象者の高さ方向情報とを比較して、その領域比率から、他の対象者が在室していると判断し、必要に応じてその状況通報を行うことができる。

前記比較基準高さおよび前記状況の区別判断において、前記対象者の身体情報をもとに調整した値を用いて判断を行うことが好ましい。

前記状況の区別判断において、前記対象者の行動所要時間情報をもとに区分設定されたしきい値を用いた判断を加えて行うことが好ましい。

人感センサを配置して対象者が室内にいることを検知することが好ましい。

また、前記３次元距離検知手段として、天井面に設けられた、多点合焦可能な検知カメラを用いることが好ましい。

これらの場合、前記３次元距離検知手段による対象者の高さ方向情報の検知は、前記人感センサが、対象者が室内にいることを検知した後に行うことが好ましい。

本発明によれば、１個の３次元距離検知手段の動作により、見守り対象者のベッドでの起床、ベッドサイドへの移動、床への転倒、室内の在室、外部から来訪者情報など複数の状況を認識できるという効果を奏する。これにより、センサ類の設置や配線作業が容易で、確実な見守り情報を取得することができるという効果を奏する。

本発明のベッド上及び室内の見守りシステムを適用した、室内の状態を示した模式説明図。 図１に示した室内でベッド配置例を示した平面レイアウト図。 図２に示した室内でのセンシング領域の区分図。 本発明の一実施例における概略システム構成図。 ベッド上〜フロア内での対象者の状況判断のフローチャート（全体）。 ベッド上〜フロア内での対象者の状況判断のフローチャート（個々の状況判断）。 対象者の状況例を模式的に示した説明図（就寝時：初期状態）。 対象者の状況例を模式的に示した説明図（ベッド領域での状況）。 対象者の状況例を模式的に示した説明図（ベッドサイド領域での状況）。 対象者の状況例を模式的に示した説明図（フロア内での状況）。 図６の実施例に対して、他の状況判断手法を用いたフローチャート。 個人の身体情報、行動情報を追加して状況判断を行う場合の概略フローチャート。 対象者の状況情報を、対象者の就寝時における行動に対応した照明制御に活用した例を示した照明調光率の変化図。

以下、本発明のベッド上及び室内の見守りシステムの実施するための形態として、以下の実施例について添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明のベッド上及び室内の見守りシステムを適用した、室内１の状態を示した模式説明図である。なお、同図では、説明のために、ベッド２上での状況、ベッドサイドでの状況、フロア４内での状況を同時に図示している。たとえば、ベッド２には、見守りの対象者Ｐ１が就寝中の状態が示されている。また、見守りの対象者Ｐ２がベッドサイド３の床に転落し、起きられない状態が示されている。さらにフロア４内に、見守りの対象者（あるいは来訪者）Ｐ３が立っている状態が示されている。

さらに、同図には、この室内１に備えられた対象者状況の検知手段１０としての、人感センサ１１と３次元距離検知手段１２（図２（ｄ））とが天井面５のほぼ中央位置に設置された状態が示されている。そして、これらの装置の検知動作範囲（センシング領域）が略円錐形状のイメージで模式的に図示されている。

図２（ａ），（ｂ）は、図１に示した室内１内でのベッド２の配置例を示した平面レイアウト図である。同図（ｃ）は、室内１内の天井面５に設置された対象者状況の検知手段１０の検知動作範囲（センシング領域）を模式的に示した正面図である。図２（ａ），（ｂ）に示したように、ベッド２は、室内１の中央部あるいは隅部で、頭部側が壁近くに配置されている。

図３各図は、上述した図２（ａ）のベッド２の配置例におけるセンシング領域の設定例について説明した概念図である。たとえば図２（ａ）のようにベッドが配置された場合、ベッドの平面積に相当する領域をベッド領域２Ａと設定する。さらに、そのベッド領域２Ａの周囲には、ベッドサイド領域３Ａとして認識される幅１m程度のコ字形をなしたセンシング領域が設定されている。それ以外の室内全体をフロア領域４Ａとして、各センシング領域において、後述する３次元距離検知手段による対象者の高さ方向データｈの算定、状況判断が行われる。

このように、室内１は、ベッド２の平面寸法（たとえば幅０．９m×長さ２．２m）をベッド領域２Ａ、その周囲を囲むようにベッドサイド領域３Ａ、さらにその外側のフロア４全面を網羅するフロア領域４Ａの３つのセンシング領域に区分されている。そして、それぞれのセンシング領域において、後述するように、対象者状況の検知手段としての３次元距離検知手段によって得られた対象者の位置（高さ）データが領域内の基準高さと比較され、その占める比率が算定され、その結果をもとに、対象者の状況（たとえば起床状態、転倒・転落、または室内１内への来訪者の存在の可能性までも考慮した状況）判断を行い、それぞれの状況に応じた通報を、適切な通報手段により、必要な（登録された）相手に行うことができる。

［対象者状況の検知手段］
室内１の天井面５のほぼ中央位置には、図２（ｃ），（ｄ）に示したように、ドーム状ケース１３が取り付けられ、その内部に、対象者の状況の検知手段１０としての人感センサ１１と３次元距離検知手段１２とが収容されている。人感センサ１１としては、室内１内の見守り領域での動作物体を認識可能な赤外線センサが用いられている。赤外線センサは人の動きを検知して反応するため、ベッド２上で人（対象者）が寝ていて、まったく動きがない状態では対象者を検知できないが、寝返りをうったような場合にその動作を検知し、３次元距離検知手段１２を動作させるトリガーとしての機能を果たすことができる。この３次元距離検知手段１２としては、撮像領域内での多点合焦が可能なマルチフォーカス機能を有するＣＣＤカメラが用いられている。

３次元距離検知手段とその検知動作、解析手法について、その構成例と動作、検出結果の演算手順について簡単に説明する。本実施例では、３次元距離検知手段１２として、１台のマルチフォーカスＣＣＤカメラ（以下、検知カメラ１２と記す。）が天井のドーム状ケース１３内に収容されている（図２（ｄ））。この検知カメラ１２は、レンズが真下を向いて設置され、その撮像範囲（センシング領域）は室内１内全体を撮影できるレンズ群とカメラ１２内の光学センサの画素面とで適正に設定されている。そして、後述するデータ処理手段２０（図４）におけるデータ処理段階では、図３に示したように、ベッド２領域２Ａ、ベッドサイド領域３Ａ、その周囲のマスキング処理がなされる。各対象領域のフォーカスエリアは縦横方向に細分割され、個々のフォーカスエリアに対応してフォーカスモジュールが設けられ、すべてのフォーカスエリアにおいて合焦データが得られるようになっている。このとき各フォーカスエリアでは、たとえばベッド領域２Ａでは、検知カメラ１２の真下位置とベッド２の四隅までの範囲の各点での距離の差による歪みを解消した平面が基準高さ面として初期値設定される。同様に、ベッドサイド領域３Ａでもベッドの四隅とベッドサイド３範囲の四隅とに囲まれた各点での距離の差による歪みを解消した面が基準高さ面とされる。フロア領域４Ａ内でもフロアの四隅とカメラの真下の間の範囲を撮像した際の各点での距離の差による歪みを補正した基準高さ面が設定されている。

検知カメラ１２としては、数cm程度での精度誤差で距離検出可能な装置であれば、上述した多点合焦のＣＣＤカメラの他、ステレオ方式カメラなど、受動的計測手法からなる各種の３次元距離センサを用いることができる。また、能動的計測手法として検知用水平ビーム（超音波、赤外線等）を壁面側からベッドおよびフロアに向けて発し、ビームを遮断する対象者Ｐの存在とその位置（高さ）を検知し、その検知高さと比較用基準高さ面との比較を行い、対象者Ｐの状況判断を行うこともできる。

次に、本システムの概略構成について、図４を参照して説明する。上述したように、対象者の行動、動作は対象者状況の検知手段で把握される。これらのうち、３次元距離検知撮像手段である検知カメラ１２において、分割領域で各対象点での合焦が行われ，距離が求められるが、各画素で得られた距離データは、データ処理手段２０の距離データの高さ方向データｈ算定部において、鉛直高さ換算され、ベッド領域２Ａ、ベッドサイド領域３Ａ、フロア領域４Ａの各領域における対象者の高さ方向データｈが各領域の平面形状に対応した２次元データとして集積される。次いで、領域内高さ比率演算部で、各領域内で対象者を撮像した高さ（合焦位置）と、状況判断のために設定された比較基準高さとの比較を行い、領域内でその比較結果による領域（縦横画素数）の比率演算を行う。その結果をもとに、対象者状況認識部において、対象者がベッド２上に起床（着座）しているか、あるいは離床したか、転落という危機的状態にあるかを即時に認識できる。その結果は、結果出力手段３０によって、看護師、ヘルパー、あるいは家族に通報される。その手段としては、音声伝達部によるスピーカーなどの開放性の音響機器での通報、画面表示部による遠隔モニターへの画像機器での通報、端末通信部による施設内ＰＨＳ、外部携帯電話等の通信機器への通報など、状況に応じた通報が可能である。

以下、本ベッド上及び室内１内の見守りシステムによるベッド上〜フロア内での対象者の状況認識手法について、図５，図６のフローチャートおよび図７〜図１０の見守り対象者の状況例を参照して説明する。
（初期設定）
各見守り領域（ベッド領域２Ａ、ベッドサイド領域３Ａ、フロア領域４Ａ）において、３次元距離検知手段１２で、対象とする領域に見守り対象者がいない状態での３次元距離データを計測し、各領域での各画素での高さ方向データｈを初期値として登録する（ステップ１００、以下Ｓ１００と記す）。
（システムの起動）
人感センサ１１で室内１での対象者Ｐの動きを常時観察する。そのシステムの起動としては、対象者Ｐとしての介助、介護を要する者が、看護師、介護士、付き添い家族等（以下、介護者と記す。）の介助によってベッドに横になった状態で、介護者がベッドを離れる際に手動でシステムＯＮとしたり、人感センサ１１で対象者Ｐがベッド上に横になったことが確認された場合に、システムが自動的に起動するように設定することもできる。その場合、介護者等が離室して、その後ベッド上に寝た対象者のトリガーとなる動きを、人感センサ１１が最初に検知した時点から、見守りモードを開始することができる（Ｓ１１０，Ｓ１２０）。

本実施例では、この自動的に見守りモードが起動するまでの予備状態として、見守りモードがスタートするための初期高さ値として、図７に示したようにＨ₀を設定し、対象者Ｐ１がベッド２上に寝ている状態が確認できるようにしている。その初期高さＨ₀としては寝具の厚みを考慮しても確実に対象者Ｐ１が寝ている状態として、０．２m程度に設定することが好ましい。この初期高さＨ₀がベッド領域２ＡのＳ％以上（図７のベッド平面に相当するマトリクスで黒点表示された範囲）であることが確認された状態で、寝ている状況として判断する。さらに、この初期高さＨ₀に対して、具体的な対象者の状況判断を行うための基準データとして、図８に示したように、ベッド２上の対象者が動く範囲、状況を想定して、複数の比較基準高さＨi（i：表１に示すように、状態に応じた添え字を用いて各比較基準高さを区別する。）を設定している。

（比較用基準高さＨi）
見守り対象者Ｐがベッド上、ベッドサイド、病室内等のフロアでどのような状態にあるかを判断するために、本発明では、対象者の状態を判断する基準面からの高さを、比較基準高さＨpi（p：場所，i：状況）と定義し、それぞれの状態に応じた比較基準高さＨpiを以下の表のように設定した。表１の具体的な数値（設定値）は、複数の対象者の寝た状態、座った状態、立った状態から得られた計測データから設定したものである。なお、後述する判断手法２で適用する高さ調整値Ｈiは、対象者の身体情報に基づいて、比較基準高さＨpiとは別個に設定されるものである。

［表１］

以下の（１）〜（３）までの見守り機能による対象者等の状況判断手法について、図５（全体フロー），図６（判断手法１）、図１１（判断手法２）を参照して説明する。
見守りモード開始後は、人感センサ１１で対象者Ｐの動きを認識した場合に、３次元距離検知手段としての検知カメラ１２を起動して、対象とする空間を撮像し、対象者Ｐ等の３次元距離計測を行う。そして各領域内で集積された細分された各測定点での高さ方向データｈと、比較用基準高さＨpiとの差を検出する（Ｓ１３０，Ｓ１４０）。その結果から、以下の（１）〜（３）の見守り機能による対象者等の状況判断を行う。なお、図６に示したように、これらの状況判断はベッド領域２Ａ、ベッドサイド領域３Ａ、フロア領域４Ａの各領域で並行して進められる（Ｓ２００，Ｓ３００，Ｓ４００）以下、個々の領域での状況判断手順について説明する。

［見守り機能による対象者等の状況判断（判断手法１）］
(1)ベッド領域２Ａでの就寝、起床の判断（図６：（Ｓ２００、Ｓ２１０），図７，図８各図の状況）
まず、上述したように、初期段階として、対象者Ｐ１が図７に示したように、初期高さＨ₀がベッド領域２ＡのＳ％以上であることが確認されている間は、センサ等による巡回探索のような連続的な状況判断はなされない（Ｓ２００）。ここで、対象者が動作したと確認された場合には、ベッド領域で、高さ方向の距離に着目し、高さ方向データｈが表１の比較基準高さＨｂ(設定値として、例えば０．５mに設定すれば、寝返りや布団の跳ね上がりなど０．５m未満の高さの変化の影響を受けないため、誤った状況判断を回避できる。)を超えた比率がＸ％を超えた場合、見守りの対象者Ｐ１がベッド２で起床したと状況認識を行える。たとえば、図８（ａ），（ｂ）に示した状態では、高さ方向データｈは比較基準高さＨｂ以下であり、対象者Ｐ１はベッド２上で横になっている状況判断がなされる。また、図８（ｃ）は対象者Ｐ１がベッド２のリクライニング２ａを起こした着座状態を示している。図８（ｄ）は対象者Ｐ１がベッド２の縁に座った状態を示している。これらの状況で３次元距離計測によって得られた高さ方向データｈ（各図のマトリクスで黒点表示された領域）が比較基準高さＨｂをＸ％以上超えた比率の状態にあり、ベッド２上に起床し、着座した状態と判断される。そして、必要に応じて、スピーカー、携帯電話、情報表示装置などによって、対象者Ｐ１が起床し、着座したことの通報を行う（Ｓ２１０，Ｓ２５０）。

(2)ベッドサイド領域３Ａでの判断(ベッドから離床した状態)（図６：（ステップ３００），図９（ａ）の状況）
対象者Ｐ１がベッド２上にいないと判断された場合には、ベッドサイド領域３Ａ(図３（ｂ）)での状況判断がなされる。得られた高さ方向データｈと、床面からの比較基準高さＨs1，Ｈs2との比較が行われる。高さ方向データｈがベッドサイド３での比較基準高さＨs1（たとえば１．０m）で領域比率がＺ％を超えた場合、図９（ａ）に示したように、対象者Ｐ２がベッドサイド３に立っていると判断でき、その状態（ベッドサイド３からの離床）を通報する（Ｓ３１０，Ｓ３５０）。一方、ベッドサイド領域で高さ方向データｈがベッドサイド３での比較基準高さＨs2（たとえば０．２m）の領域比率がＹ％を超えた場合、図９（ｂ）に示したように、対象者Ｐ２がベッド２からベッドサイド３の床に転落し、床上に倒れていると判断し、対象者Ｐ２が危機的状況にあることを通報する（Ｓ３２０，Ｓ３６０）。

(3)フロア領域４Ａでの判断（図６：（ステップ４００），図１０（ａ），（ｂ））
(3-1) 対象者がフロア領域に居ることが確認された場合には、対象者Ｐ１がベッド２上で寝ているかを確認する。ベッドに寝ていないと判断された場合（Ｓ４１０：Ｎｏ）には、フロア領域４Ａ(図３（ｃ）)での状況判断がなされる。具体的には高さ方向データｈと、床面からの比較基準高さＨf1，Ｈf2との比較が行われる。高さ方向データｈがフロア内４での比較基準高さＨf1（たとえば１．０m）で領域比率がＺ％を超えた場合、図１０（ａ）に示したように、対象者Ｐ３がベッドから離れてフロアに立っていると判断でき、その状態（フロア在室して歩行中）を通報する（Ｓ４２０，Ｓ４６０）。一方、状況の図示はないが、フロア領域４Ａで高さ方向データｈが比較基準高さＨf2（たとえば０．２m）の領域比率がＹ％を超えた場合、図９（ｂ）と類似した状況が発生したと判断される。すなわち、対象者Ｐ３がフロアを歩行中に転倒し、起き上がれない状態にあると判断し、対象者Ｐ３が危機的状況にあることを通報する（Ｓ４４０，Ｓ４７０）。

(3-2) 対象者Ｐ１がベッド２で睡眠している状態（初期高さＨ₀がベッド領域２ＡのＳ％以上が確認された状態）で、さらに対象者Ｐ３が検知された場合には、フロア領域４Ａ(図３（ｃ）)で、高さ方向データｈと比較基準高さＨf1との比較が行われる。対象者Ｐ３の高さ方向データｈが比較基準高さＨf1の範囲にある割合がＺ％を超えた場合、図１０（ｂ）に示したように、対象者Ｐ１がベッド２で横になっている状態で、フロア４内に来訪者Ｐ３が訪れた状況が確認される（Ｓ４１０，Ｓ４３０）。その際、来訪者Ｐ３の身元が不明な場合にはフロア４内への進入情報を通報すると同時に、警備員などの関係者に知らせる（Ｓ４５０）。

［見守り機能による対象者等の状況判断手法２］
この状況判断手法２の特徴は、対象者の身体情報をもとにして設定した、比較基準高さの調整値と、しきい値表（表２）を参照した状況判断を行う点にある。
具体的には、表２に示したように、対象者の体重（Ｗ）、身長（Ｔａ）（病院や介護施設等の施設では、定期的に身体測定データをとっているので、その保有データを利用できる。）をもとに、体重が重く背が高い人の場合と、軽く背が小さい人の場合等、身体的特徴を考慮して、比較基準高さの調整値Ｈ1、Ｈ2を設け、表１に示した比較基準高さＨpiに対して高さ調整を行う。さらに対象者Ｐの領域比率の判断のためのしきい値も変化させている。一般に、体重と身長は正の相関にあるが、小柄ながら太っている人はセンサが状況変化を捉えにくいので、高めのしきい値を設定し、逆に背の高い人は動きが大きく現れがちなので、低めのしきい値に設定することが実情にあう。これにより、個人の身体的特徴を考慮した判定をして、状況判断の信頼性を向上させることができる。

［表２］

したがって、上表に示したように、高さ調整値として本実施例では、Ｈ1，Ｈ2が設定され、領域比率の判断においては、ベッド領域でのしきい値Ｘｉ（％）として、しきい値Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3（Ｘ1＞Ｘ2＞Ｘ3）にレベル分けされた状況判断がなされる。同様にしきい値Ｙi，Ｚi（％）も設定される。

［見守り機能による対象者等の状況判断（判断手法２）］
以下、上述した調整値、しきい値を用いた状況判断について、図１１を参照して説明する。
(1)ベッド領域での就寝、起床の判断（図１１：（Ｓ２００、Ｓ２１０），図７，図８各図の状況）
まず、上述したように、初期段階として、対象者が図７に示したように、初期高さＨ₀がベッド領域２ＡのＳ％以上であることが確認されている間は、具体的な状況判断はなされない（Ｓ２００）。ここで、対象者が動作したと確認された場合には、ベッド領域で、高さ方向の距離に着目し、高さ方向データｈが表１の比較基準高さＨｂ＋Ｈiと比較される。その場合、太った体形の対象者では、判断手法１で設定した固定値に比べ、より正確な高さ判断および、領域比率の判定を行うことができる。具体的には、図８（ｃ）、（ｄ）に示したように、対象者Ｐ１がベッド２のリクライニング２ａを起こした着座し、あるいはベッド２の縁に座った状態の場合にその対象者の体形情報を考慮した調整値、しきい値を適用し、高さ方向データｈが比較基準高さ（Ｈｂ＋Ｈi）をＸi％を超えた領域比率の状態が確認され、ベッド２上に起床し、着座した状態と判断される。そして、必要に応じて、スピーカー、携帯電話、情報表示装置などによって、対象者Ｐ１が起床し、着座したことの通報を行う（Ｓ２１０，Ｓ２５０）。

(2)ベッドサイド領域での判断(ベッドから離床した状態)（図１１：（ステップ３００），図９（ａ）の状況）
対象者Ｐ１がベッド２上にいないと判断された場合には、ベッドサイド領域３Ａ(図３（ｂ）)での状況判断がなされる。得られた高さ方向データｈと、床面からの比較基準高さＨs1＋Ｈi，Ｈs2＋Ｈiとの比較が行われる。高さ方向データｈがベッドサイド３での比較基準高さＨs1＋Ｈi（対象者の身体情報を考慮した値）で領域比率がＺi％を超えた場合、図９（ａ）に示したように、対象者Ｐ２がベッドサイド３が床に立っていると判断でき、その状態（ベッドサイド３からの離床）を通報する（Ｓ３１０，Ｓ３５０）。一方、ベッドサイド領域で高さ方向データｈがベッドサイド３での比較基準高さＨs2＋Ｈiの領域比率がＹi％を超えた場合、図９（ｂ）に示したように、対象者Ｐ２がベッド２からベッドサイド３の床に転落し、床上に倒れていると判断し、対象者Ｐ２が危機的状況にあることを通報する（Ｓ３２０，Ｓ３６０）。

(3)フロア領域での判断（図１１：（ステップ４００））
(3-1) 対象者がフロア領域に居ることが確認された場合、対象者Ｐ１がベッド２上で寝ているかを確認する。ベッドに寝ていないと判断された場合（Ｓ４１０：Ｎｏ）には、フロア領域４Ａ(図３（ｃ）)での状況判断がなされる。具体的には高さ方向データｈと、床面からの比較基準高さＨf1＋Ｈi，Ｈf2＋Ｈiとの比較が行われる。高さ方向データｈがフロア内４での比較基準高さＨf1＋Ｈiで領域比率がＺi％を超えた場合、図１０（ａ）に示したように、対象者Ｐ３がベッドから離れてフロアに立っていると判断でき、その状態（フロア在室して歩行中）を通報する（Ｓ４２０，Ｓ４６０）。一方、状況の図示はないが、フロア領域で高さ方向データｈが比較基準高さＨf2＋Ｈiの領域比率がＹi％を超えた場合、類似した状況である、図９（ｂ）に示したように、対象者Ｐ３がフロアを歩行中に転倒し、起き上がれない状態にあると判断し、対象者Ｐ３が危機的状況にあることを通報する（Ｓ４４０，Ｓ４７０）。

(3-2) 対象者Ｐ１がベッド２で睡眠している状態（初期高さＨ₀がベッド領域２ＡのＳ％以上が確認された状態）で、さらに対象者Ｐ３が検知された場合には、フロア領域４Ａ(図３（ｃ）)で、高さ方向データｈと比較基準高さＨf1＋Ｈiとの比較が行われる。対象者Ｐ３の高さ方向データｈが比較基準高さＨf1＋Ｈiの範囲にある割合がＺi％を超えた場合、図１０（ｂ）に示したように、対象者Ｐ１がベッド２で横になっている状態で、フロア４内に来訪者Ｐ３が訪れた状況が確認される（Ｓ４１０，Ｓ４３０）。その際、来訪者Ｐ３の身元が不明な場合にはフロア４内への進入情報を通報すると同時に、警備員などの関係者に知らせる（Ｓ４５０）。

図１２は、上述の判断手法２において、対象者の身体情報をもとにした比較基準高さの調整値、しきい値表（表２）を利用して対象者の動きの認識を行うのに加え、対象者の行動情報を加味してその判断を行い、対象者への対応決定を、より高い信頼性で行えるようにした判断手法のブロック図である。

たとえば、表３に示したように、対象者の歩行速度ＷＳpにより、しきい値（Ｋi）のランク分けを行う他、対象者が立った状態からベッドに横になる（入床する）場合、その逆の離床する場合にかかる時間等から、特定の対象者が所定動作を行うのにかかる所要時間、言い替えるとその動作の保持時間（＝行動所要時間（ＡctＴ））を基準値（Ｔｍ１）と比較することで、それを対象者の行動情報として取得できる。これらの動作での保持時間（動作速度）に着目し、対象者は、今、ゆっくりながらベッドから起き上がろうとしているのか？、動けないでいるのか？という判断を、しきい値（ＴＭi）と関数等で関連づけ、その関数をもとに判断することもできる。これにより、実際の場面を確認することなく、対応すべき状況の判断が行える。判断の利便性、信頼性を向上させることができる。

［表３］

その他の判断手法として、居室、病室で利用される車いすの形状情報（高さ方向座標、平面占有面積、着座時、空席時の容積等）取得しておくことで、各種の介助の先取り情報を得ることができる。すなわち、介助者がなく、一人で車いすでベッドサイドに戻ってきた病人が検知されたら、その場合には、ベッドへの入床は介助者が必要なことを意味し、対象者がナースコールをする前に自動的にナースコールが発信される。逆にベッドサイドに車いすがあり、対象者が離床動作を起こしたことが検知された場合にも自動的にナースコールが発信され、介助者がベッドサイドに来てくれて、ベッドから車いすへの乗り移りを介助することができる。

次に、上述した見守りシステムを利用した照明制御手法について、図１３を参照して説明する。病室等は、蛍光灯等の全体照明の他に各ベッド上に個別にダウンライトが設けられている場合がある。そのダウンライトと全体照明とを、ベッドの利用者の入床、睡眠、起き上がり、離床の状況取得情報をもとに調光する制御手法を例に説明する。たとえば、夜間の消灯時間中に、対象者がベッド上に起き上がると、上述の状況判断で、ベッド上に座った状態が検知される。その場合に、そのダウンライト照度の最も明るい状態の１０％の明るさに調光（以下、この状態を１０％調光と記す。）して点灯する。この程度の明るさで対象者は身の回りが確認できる。たとえば対象者が離床することが確認できたら、照明を４０％の明るさに増す。また、出入り口までの全体照明も所定照度で点灯し、移動時の室内の明るさを確保する。室外に出た場合には、全体照明は暗くすることもできる。そして、病室外のトイレに行って戻ってきたら、室内の全体照明を４０％調光まで戻し、ベッドサイドまでの移動の間の明るさを確保する。そしてベッドサイドに座り、さらにベッドに横になった（入床）したことが確認されたら、照明を１０％調光まで落とし、徐々に調光率を落として、入眠が確認されたら、消灯する。

また、対象者が離床する前に、介護士等が入ってきた時は、その時点で４０％調光として介護士の作業が行い易い明るさ環境とする。調光変化率は、図１３に示したように、離床時には、次の行動に移る場合に対応して比較的早い変化率を設定し、入床してしばらくの間は、身の回りを動作のための明るさを確保する意味で徐々に暗くしていくことが好ましい。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 室内
２ ベッド
３ ベッドサイド
４ フロア
５ 天井面
１０ 対象者状況検知手段
１１ 人感センサ
１２ ３次元距離検知手段（検知カメラ）
２０ データ処理手段
３０ 結果出力手段
２Ａ ベッド領域
３Ａ ベッドサイド領域
４Ａ フロア領域
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 対象者

Claims (10)

1. 室内にいる見守るべき対象者の状態を、平面位置と高さ方向の情報として検知可能な３次元距離検知手段と、該３次元距離検知手段で得られた前記高さ方向情報を、前記室内をベッド領域と、ベッドサイド領域と、フロア領域とに区画し、それぞれの領域に対応して設定された比較基準高さと比較し、前記各領域内で前記対象者の状況を判断するデータ処理手段と、該データ処理手段により、前記対象者の状況に応じて、外部に前記対象者の状況通報を行う判断結果出力手段とを備えたことを特徴とするベッド上及び室内の見守りシステム。
2. 前記ベッド領域で設定された比較基準高さと、前記対象者の高さ方向情報とを比較して、その領域比率から前記対象者がベッド上で起床していると判断し、必要に応じてその状況通報を行うようにした請求項１に記載のベッド上及び室内の見守りシステム。
3. 前記ベッドサイド領域で設定された比較基準高さと、前記対象者の高さ方向情報とを比較して、その領域比率から前記対象者がベッドから離床したか、ベッドから転落し、ベッドサイドで転倒しているかを区別判断し、必要に応じてその状況通報を行うようにした請求項１に記載のベッド上及び室内の見守りシステム。
4. 前記ベッドサイド領域の周囲のフロア領域で設定された比較基準高さと、前記対象者の高さ方向情報とを比較して、その領域比率から前記対象者がフロア内に在室しているか、フロア内で転倒しているかを区別判断し、必要に応じてその状況通報を行うようにした請求項１に記載のベッド上及び室内の見守りシステム。
5. 前記ベッド領域に、前記対象者が居ることが確認された後に、前記ベッドサイド領域の周囲のフロア領域で設定された比較基準高さと、対象者の高さ方向情報とを比較して、その領域比率から、他の対象者が在室していると判断し、必要に応じてその状況通報を行うようにした請求項１に記載のベッド上及び室内の見守りシステム。
6. 前記比較基準高さおよび前記状況の区別判断のしきい値は、前記対象者の身体情報を加味して設定されたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のベッド上及び室内の見守りシステム。
7. 前記状況の区別判断において、前記対象者の行動所要時間情報をもとに区分設定されたしきい値との比較判断を加えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のベッド上及び室内の見守りシステム。
8. 人感センサが配置され、対象者が室内にいることを検知することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のベッド上及び室内の見守りシステム。
9. 前記３次元距離検知手段は、天井面に設けられた、多点合焦可能な検知カメラであることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のベッド上及び室内の見守りシステム。
10. 前記３次元距離検知手段による対象者の高さ方向情報の検知は、前記人感センサが、対象者が室内にいることを検知した後に行われることを特徴とする請求項８または請求項９に記載のベッド上及び室内の見守りシステム。

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