JP2014233490A - 側柵位置検出装置、側柵及び側柵付きベッド - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で設置可能な、ベッドの側柵の上下動を検知する側柵位置検出装置、側柵及び側柵付きベッドを提供する。【解決手段】ベッド５の長手側の縁に沿って設置された第１の位置Ｐ１及び第１の位置Ｐ１より低い第２の位置Ｐ２の間で上下動可能な側柵６に、側柵６の高さ位置における気圧を検出する気圧センサ１０が取り付けられている。そして、側柵位置検出装置１は、気圧センサ１０からの出力データより側柵６の上下動を判別する判別手段２１を備えている。ベッド５の側柵６の高さ位置変化を気圧センサ１０の出力データから判別することで、気圧センサ１０のみが取り付けられた簡便な構成で側柵６の上下動を検出できる。【選択図】図３

Description

本発明は、上下動を検知可能な側柵位置検出装置、側柵及び側柵付きベッドに関する。

医療や介護において、ベッドの着床者がベッドから一人で移動しようとしたり、ベッドから転落したりすることがないよう、ベッドフレームの長手側の縁に沿って側柵（ベッド柵）を設置している。医療や看護のとき、及び着床者が移動する際には側柵が邪魔になるため、側柵を取り外したり下降させたりする必要がある。この状態を離れたところでも認知できるようにするため、側柵にスイッチを取り付けたものが知られている。

例えば、特許文献１には、ナースコールにマグネットスイッチを並列に接続したベッド柵ナースコールが開示されている。この従来例を図１１に示す。

図１１は、従来のナースコールにマグネットスイッチ１１０を並列に接続してベッド柵１３２に取り付けた図である。マグネットスイッチ１１０のスイッチ部１１１がベッド本体１３１に設置されており、マグネット部１１２がベッド柵１３２に設置されている。さらに、マグネットスイッチ１１０は、スイッチ部１１１とマグネット部１１２とを離したときにナースコールが鳴るように、ナースコールスイッチ１２３への配線が接続されている。

ベッド本体１３１に着床していた患者がベッド本体１３１から降りようとベッド柵１３２を取り外すことにより、ナースコールが鳴る。これにより、看護者は転倒の可能性がある患者が一人で行動しようとする行動を認知でき、ベッド本体１３１からの転倒が防止できる。

特開２００３−１５３９６９号公報

しかしながら、ナースコールにマグネットスイッチ１１０を接続するためには、ベッド本体１３１にスイッチ部１１１を取り付け、ベッド柵１３２にマグネット部１１２を取り付ける必要があった。また、一般的な鉄製の側柵やベッドフレームにおいては、その材質及び形状が磁力に影響を及ぼすため、マグネットスイッチの配置や検出感度を調整して設置する必要があった。

本発明は、上述した課題を解決するもので、特に、簡単な構成で設置可能な、ベッドの側柵の上下動を検知する側柵位置検出装置、側柵及び側柵付きベッドを提供することを目的とする。

本発明の側柵位置検出装置は、ベッドの長手側の縁に沿って設置された第１の位置及び前記第１の位置より低い第２の位置の間で上下動可能な側柵に取り付けられ、前記側柵の高さ位置における気圧を検出する気圧センサと、前記気圧センサからの出力データより前記側柵の上下動を判別する判別手段とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、ベッドの側柵の高さ位置変化を気圧センサの出力データから判別することで、気圧センサのみが取り付けられた簡便な構成で側柵の上下動を検出できる。また、単体で動作する気圧センサ以外には必要とする別部材が無いので、側柵やベッドフレーム側面の設計自由度があり、複数の部材を組み合わせる場合に必要とされる位置調整等の手間も少なく、簡単な構成で設置可能である。

また本発明の側柵位置検出装置において、前記判別手段が、前記気圧センサからの出力データより算出した所定時間当たりの気圧の変化量の絶対値が所定の閾値の絶対値を超える場合に、前記側柵の上下動が行われたと判断するデータ処理部を備えることを特徴とする。

側柵の上下動による気圧変化は急激である。上記の構成によれば、所定時間あたりの気圧の変化量を求め、その大きさが所定の値より大きいか否かを見ることで、側柵の上下動による急激な気圧変化点を見つけることができ、それをもとに風や温度の影響なく正確に側柵の上下動を検知できる。

また本発明の側柵位置検出装置において、前記判別手段が、前記判別手段は、第１の閾値と第２の閾値を有し、前記気圧センサからの出力データより算出した所定時間あたりの気圧の変化量を前記第１の閾値と比較することで側柵の上昇動作が行われたか否かを判断し、前記第２の閾値と比較することで側柵の下降動作が行われたか否かを判断するデータ処理部を備えることを特徴とする。

側柵の上昇動作も下降動作も風や温度による気圧変化よりは急激な変化であるが、動作の方向が違う。また、重力の影響もあり、動作速度も違うと考えられる。上記の構成によれば、所定時間あたりの気圧の変化量に対し、各々の動作の閾値を設定することで、側柵の上昇動作であるか側柵の下降動作であるかの判別が行える。

また本発明の側柵位置検出装置において、前記判別手段が、前記気圧センサからの出力データを時間微分し、時間微分値の絶対値が所定の閾値の絶対値を超える場合に、前記側柵の上下動が行われたと判断するデータ処理部を備えることを特徴とする。

側柵の上下動による気圧変化は急激である。上記の構成によれば、出力データを時間微分し、その時間微分値の絶対値が所定の値より大きいか否かを見ることで、側柵の上下動による急激な気圧変化点を見つけることができ、それをもとに風や温度の影響なく正確に側柵の上下動を検知できる。

また本発明の側柵位置検出装置において、前記判別手段が、第１の閾値と第２の閾値を有し、前記気圧センサからの出力データを時間微分し、時間微分値と前記第１の閾値とを比較することで側柵の上昇動作が行われたか否かを判断し、前記時間微分値と前記第２の閾値とを比較することで側柵の下降動作が行われたか否かを判断するデータ処理部を備えることを特徴とする。

側柵の上昇動作も下降動作も風や温度による気圧変化よりは急激な変化であるが、動作の方向が違う。また、重力の影響もあり、動作速度も違うと考えられる。上記の構成によれば、気圧センサからの出力データの時間微分値に対し、側柵の上昇動作及び側柵の下降動作の各々の閾値を設定することで、側柵の上昇動作であるか側柵の下降動作であるかの判別が行える。

また本発明の側柵位置検出装置において、前記判別手段が、前記側柵の上下動が行われたと判別した時に警報を発する警報発信部を備えることを特徴とする。

この構成によれば、警報発信部を備えているので、側柵の上下動が行われ、着床者のベッドからの転落の危険性や離床の可能性があることを、看護者や関係者が知ることができる。

本発明の側柵は、ベッドの長手側の縁に沿って設置された第１の位置及び前記第１の位置より低い第２の位置の高さ位置の間で上下動可能であって、前記高さ位置における気圧を検出する気圧センサを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、高さ位置の変化を気圧センサの出力データから判別することで、気圧センサのみが取り付けられた簡便な構成で上下動を検出できる。

本発明の側柵付きベッドは、上記の側柵を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、簡単な構成で、側柵の上下動を検出することができる。

本発明の側柵付きベッドにおいて、前記側柵の前記第１の位置が着床するマット上面よりも上の位置にあり、前記第２の位置が前記マット上面よりも下の位置にあることを特徴とする。

側柵の動作が大きく、第２の位置がマット上面よりも下の位置にあるため、上記の側柵位置検出装置を備えた構成によれば、着床者のベッドからの転落の危険性を検出することができる。

本発明によれば、側柵の高さ位置における気圧を検出する気圧センサと、前記気圧センサからの出力データより前記側柵の上下動を判別する判別手段とを備え、ベッドの側柵の高さ位置変化を気圧センサの出力データから判別することで、気圧センサのみが取り付けられた簡便な構成で側柵の上下動を検出できる側柵位置検出装置を提供することができる。

また本発明によれば、高さ位置の変化を気圧センサの出力データから判別することで、気圧センサのみが取り付けられた簡便な構成で上下動を検出できる側柵を提供することができる。

また本発明によれば、側柵の高さ位置変化を気圧センサの出力データから判別することで、簡単な構成で、側柵の上下動を検出できる側柵付きベッドを提供することができる。

本発明の第１実施形態の側柵位置検出装置を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態の側柵を示す外形図である。 本発明の第１実施形態のベッドを示す外形図であり、（ａ）は側柵が第１の位置にある説明図であり、（ｂ）は側柵が第２の位置にある説明図である。 第１実施形態の判別手段において側柵の上下動を判別する手順を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態の側柵位置検出装置を示すブロック図である。 第２実施形態の判別手段において側柵の上下動を判別する手順を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態の側柵位置検出装置を示すブロック図である。 第３実施形態の判別手段において側柵の上下動を判別する手順を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態の側柵位置検出装置を示すブロック図である。 第４実施形態の判別手段において側柵の上下動を判別する手順を示すフローチャートである。 従来のナースコールにマグネットスイッチを並列に接続してベッド柵に取り付けた図である。

本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態の側柵位置検出装置１を示すブロック図である。図２は、本発明の第１実施形態の側柵６を示す外形図である。図３は、本発明の第１実施形態のベッド５を示す外形図であり、図３（ａ）は側柵６が第１の位置Ｐ１にある説明図であり、図３（ｂ）は側柵６が第２の位置Ｐ２にある説明図である。図４は、第１実施形態の側柵位置検出装置１の判別手段２１において側柵６の上下動を判別する手順を示すフローチャートである。

図１に示すように、側柵位置検出装置１は、気圧センサ１０と、気圧センサ１０からの出力データより、側柵６の上下動を判別する判別手段２１とを備える。判別手段２１は、データ処理部３１と警報発信部４１とを備える。

気圧センサ１０は、気圧により電気特性が変化するセンサ部１１、センサ部１１の電気特性を出力データに変換する測定回路部１２、出力データを送信する送信回路部１３、及び電源部１４を備えている。また、送信回路部１３は無線通信規格に基づく無線通信回路を内蔵している。

センサ部１１は、シリコン基板に空洞部を設け、空洞部と外部の空気とを隔離する隔膜を備えている。この隔膜にはピエゾ抵抗素子と呼ばれる感圧素子が形成されている。空洞部は大気圧（１気圧）に比べて十分に減圧された真空状態になっている。このため、隔膜は空洞部と外部の空気との圧力差によって変形して、その変形に伴うピエゾ抵抗素子の抵抗変化を生じている。すなわち、センサ部１１における空気の圧力（大気圧）を、真空を基準とする抵抗変化分として測定することができる。

測定回路部１２は、ピエゾ抵抗素子の抵抗変化分を電圧に変換し、さらに、所定のデジタル信号規格に基づいてデジタル信号に変換している。さらに、デジタル信号に変換された気圧センサ１０の出力データは、送信回路部１３によって、無線通信規格に基づく無線信号として送信される。電源部１４は、電池によって上記動作に必要な電力を供給している。

判別手段２１のデータ処理部３１は、送信回路部１３によって送信された出力データを受信する受信回路部３１ａ、出力データを保持する記憶部３１ｂ、記憶部３１ｂに保持された出力データを信号処理する信号処理部３１ｃ、及び信号処理部３１ｃでの信号処理によって得た所定時間当たりの気圧の変化量をあらかじめ記憶している閾値と比較する判定部３１ｄを有している。なお、受信回路部３１ａは、送信回路部１３に対応して、無線通信規格に基づく無線通信回路を内蔵している。こうして、無線通信により、送信回路部１３から受信回路部３１ａに無線信号が伝送される。

判別手段２１は、データ処理部３１の判定部３１ｄの状態によって、警報発信部４１から警報を発生する。警報発信部４１は、警報音声部４１ａと警報表示部４１ｂとを有し、音声による警報と表示による警報とを発生している。なお、本実施形態の側柵位置検出装置１では、判別手段２１は気圧センサ１０の配設位置から離れた位置に配設可能である。判別手段２１には、電池等を備えていてもよいが、商用電力から電力が供給されている。

＜側柵＞
本実施形態の側柵６は、図２に示すように、柵状の構造材６ａに、気圧センサ１０が取り付けられたものである。

図２に示すように、側柵６は、構造材６ａの上部６ｂに気圧センサ１０が固定されており、下部６ｃに取付け部６ｄを備えている。取付け部６ｄを支点とする回転動作によって構造材６ａが回動し、このとき気圧センサ１０の高さ位置が上下動するようになっている。

なお、本実施形態では、構造材６ａに気圧センサ１０が配置された側柵６とは別に、側柵６から離れた位置に判別手段２１が配置される。気圧センサ１０と判別手段２１との間は、無線通信により出力データが伝送される。気圧センサ１０には電池を含む電源部１４が内蔵されており、配線は不要である。

本実施形態において、構造材６ａは金属製とすることができる。とくに、鉄等の磁力に影響を及ぼす金属であってもよい。なお、構造材６ａは、合成樹脂製であってもよく、合成樹脂に金属や無機化合物を混合した複合材料であってもよい。

なお、側柵６の形状及び上下動の方式は、本実施形態の記載に限定されるものではない。上下動可能な既存の側柵に気圧センサ１０を取り付けてもよい。気圧センサ１０は単体であり、スイッチのように被検出物との接触を前提としないため、どのような側柵でも取り付け可能であり、また側柵の上下動に伴って上下動する位置であれば、取り付け位置が限定されない。固定方法についても気圧センサ１０の測定部分を露出させていれば、ネジ止めや接着等でよく、挟み込みや磁石によって外れないように設置してもよい。

＜側柵付きベッド＞
本実施形態のベッド５は、図３（ａ）に示すように、上部６ｂに気圧センサ１０が取り付けられた側柵６が、ベッドフレームの長手側の縁に沿って設置されたものである。ベッド５の着床者はマット７に着床しているので、着床者が転落したりすることがないよう、側柵６がマット７のマット上面７ａよりも高い位置まで突き出している。

図３（ａ）に示すように、側柵６は、上部６ｂがマット７のマット上面７ａよりも上の位置にあり、この高さ位置を第１の位置Ｐ１とする。図３（ｂ）に示すように、側柵６は、取付け部６ｄを支点とする回転動作によって、上部６ｂがマット７のマット上面７ａよりも下の位置に移動可能であり、この位置を第２の位置Ｐ２とする。これにより、側柵６は、第１の位置Ｐ１及び第１の位置Ｐ１より低い第２の位置Ｐ２の間で上下動可能である。

気圧センサ１０は、それ自身が取り付けられた高さ位置における空気の圧力を検出する。本実施形態において、上部６ｂに気圧センサ１０が取り付けられているので、取付け部６ｄを支点とする回転動作によって、第１の位置Ｐ１及び第１の位置Ｐ１より低い第２の位置Ｐ２の高さ位置の間で、気圧センサの高さ位置が変化する。例えば、標準大気と呼ばれている気圧と気温の条件では、高さ位置が約８０ｍｍ変化すると気圧が０．０１ｈＰａ変化する。すなわち、気圧センサ１０の測定分解能が０．０１ｈＰａ程度であれば、数百ｍｍの高さ変化を確実に検出することができる。

なお、側柵６の上下動は、図３（ｂ）のように回動する折り畳み式に限らず、第１の位置及び第１の位置より低い第２の位置の間で上下動可能な方式で行わせることができる。例えば、上下スライド式や、ベッドフレームの内部空間に収納する格納式であってもよい。また、着脱式で側柵を取り外す際又は取り外した側柵を仮置きする際に高さ位置が変化するように構造が工夫されたものであってもよい。

＜第１の判別方法＞
本実施形態の側柵位置検出装置１の判別手段２１は、気圧センサ１０からの出力データより、図４のフローチャートに示すように、以下の手順の第１の判別方法で、側柵６の上下動を判別する。

電源部１４からセンサ部１１、測定回路部１２、及び送信回路部１３に電力が供給されると、気圧センサ１０からの出力データが送信される。判別手段２１のデータ処理部３１は、送信された出力データを受信回路部３１ａが受信して、受信した出力データを記憶部３１ｂに保持する（Ｓ１１）。

所定の時間間隔で送受信が繰り返されているので、一連の出力データが取得される。信号処理部３１ｃでは、一連の出力データが信号処理され、所定時間当たりの気圧の変化量Ｄ１を算出する（Ｓ１２）。

記憶部３１ｂには、あらかじめ閾値Ｔ１１が記憶されている。判定部３１ｄでは、信号処理部３１ｃでの信号処理によって得た所定時間当たりの気圧の変化量Ｄ１と閾値Ｔ１０とを比較する（Ｓ１３）。

判別手段２１の判定部３１ｄでは、所定時間当たりの気圧の変化量Ｄ１の絶対値が閾値Ｔ１０の絶対値を超える場合に、側柵６の上下動が行われたと判断する（Ｓ１４）。

側柵６の上下動による気圧変化（高さ変化に伴う気圧変化）は急激である。所定時間あたりの気圧の変化量Ｄ１を求め、その大きさ（絶対値）が閾値Ｔ１０より大きいか否かを見ることで、側柵６の上下動による急激な気圧変化点を見つけることができる。したがって、それをもとに、風や温度の影響なく正確に、側柵６の上下動を検知できる。

所定時間当たりの気圧の変化量Ｄ１の絶対値が閾値Ｔ１０の絶対値を超える場合に、警報発信部４１は、音声による警報と表示による警報とを発生する（Ｓ１５）。

警報発信部４１が警報を発生した後は、操作者（看護者や関係者）による所定の操作が行われたときに警報をリセットする。

所定時間当たりの気圧の変化量Ｄ１の絶対値が閾値Ｔ１０未満の場合は、次回の信号処理タイミングで所定時間当たりの気圧の変化量Ｄ１を算出する信号処理を繰り返す。

なお、気圧センサ１０の設置されている環境によっては、気圧や気温の変化、又は風の影響等が、ゆっくりした出力データの変動となって検出される。また、出力データに含まれるピエゾ抵抗素子や回路の測定ばらつきは短時間での出力データの変動となって検出される。本実施形態の目的である側柵６の上下動の場合、これらの出力データの変動とは変化の挙動が異なる。この違いによって、上記の判別方法により、側柵６の上下動による急激な気圧変化点を見つけることができる。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。本実施形態の側柵位置検出装置１は、ベッド５の長手側の縁に沿って設置された第１の位置Ｐ１及び第１の位置Ｐ１より低い第２の位置Ｐ２の間で上下動可能な側柵６に、側柵６の高さ位置における気圧を検出する気圧センサ１０が取り付けられている。そして、気圧センサ１０からの出力データより側柵６の上下動を判別する判別手段２１を備えている。この構成によれば、ベッド５の側柵６の高さ位置変化を気圧センサ１０の出力データから判別することで、気圧センサ１０のみが取り付けられた簡便な構成で側柵６の上下動を検出できる。また、単体で動作する気圧センサ１０以外には必要とする別部材が無いので、側柵６やベッド５のベッドフレーム側面の設計自由度があり、複数の部材を組み合わせる場合に必要とされる位置調整等の手間も少なく、簡単な構成で設置可能である。

また、判別手段２１が、気圧センサ１０からの出力データより算出した所定時間当たりの気圧の変化量Ｄ１の絶対値が閾値Ｔ１０の絶対値を超える場合に、側柵６の上下動が行われたと判断するデータ処理部３１を備えている。側柵６の上下動による気圧変化は急激である。上記の構成によれば、所定時間あたりの気圧の変化量Ｄ１を求め、その大きさが所定の値より大きいか否かを見ることで、側柵６の上下動による急激な気圧変化点を見つけることができ、それをもとに風や温度の影響なく正確に側柵６の上下動を検知できる。

また、判別手段２１が、側柵６の上下動が行われたと判別した時に警報を発する警報発信部４１を備えている。この構成によれば、警報発信部４１を備えているので、側柵６の上下動が行われ、着床者のベッド５からの転落の危険性や離床の可能性があることを、看護者や関係者が知ることができる。

本実施形態の側柵６は、ベッド５の長手側の縁に沿って設置された第１の位置Ｐ１及び第１の位置Ｐ１より低い第２の位置Ｐ２の高さ位置の間で上下動可能であって、その高さ位置における気圧を検出する気圧センサ１０を備えたことを特徴とする。この構成によれば、高さ位置の変化を気圧センサ１０の出力データから判別することで、気圧センサ１０のみが取り付けられた簡便な構成で上下動を検出できる。

本実施形態のベッド５は、上記の側柵６を備えたことを特徴とする。この構成によれば、簡単な構成で、側柵６の上下動を検出することができる。

本実施形態のベッド５において、側柵６の第１の位置Ｐ１が着床するマット７のマット上面７ａよりも上の位置にあり、第２の位置Ｐ２がマット７のマット上面７ａよりも下の位置にあることを特徴とする。側柵６の動作が大きく、第２の位置がマット７のマット上面７ａよりも下の位置にあるため、上記の側柵位置検出装置１を備えた構成によれば、着床者のベッド５からの転落の危険性を検出することができる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態の側柵位置検出装置２を示すブロック図である。図６は、第２実施形態の側柵位置検出装置２の判別手段２２において側柵６の上下動を判別する手順を示すフローチャートである。

図５に示すように、側柵位置検出装置２は、気圧センサ１０と、気圧センサ１０からの出力データより、側柵６の上下動を判別する判別手段２２とを備える。判別手段２２は、データ処理部３２と警報発信部４２とを備える。なお、第１実施形態とは、判別手段２２が異なっている以外は同じであり、気圧センサ１０、側柵６、及びベッド５については同じ符号を用いて、説明は割愛する。

本実施形態の側柵６及びベッド５では、気圧センサ１０が配置された側柵６とは別に、側柵６から離れた位置に判別手段２２が配置されている。気圧センサ１０と判別手段２２との間は、無線通信により出力データが伝送される。

判別手段２２のデータ処理部３２は、送信回路部１３によって送信された出力データを受信する受信回路部３２ａ、出力データを保持する記憶部３２ｂ、記憶部３２ｂに保持された出力データを信号処理する信号処理部３２ｃ、及び信号処理部３２ｃでの信号処理によって得た所定時間当たりの気圧の変化量をあらかじめ記憶している閾値と比較する判定部３２ｄを有している。なお、受信回路部３２ａは、送信回路部１３に対応して、無線通信規格に基づく無線通信回路を内蔵している。こうして、無線通信により、送信回路部１３から受信回路部３２ａに無線信号が伝送される。

判別手段２２は、データ処理部３２の判定部３２ｄの状態によって、警報発信部４２から警報を発生する。警報発信部４２は、警報音声部４２ａと警報表示部４２ｂとを有し、音声による警報と表示による警報とを発生している。

＜第２の判別方法＞
本実施形態の側柵位置検出装置２の判別手段２２は、気圧センサ１０からの出力データより、図６のフローチャートに示すように、以下の手順の第２の判別方法で、側柵６の上下動を判別する。

電源部１４からセンサ部１１、測定回路部１２、及び送信回路部１３に電力が供給されると、気圧センサ１０からの出力データが送信される。判別手段２２のデータ処理部３２は、送信された出力データを受信回路部３２ａが受信して、受信した出力データを記憶部３２ｂに保持する（Ｓ２１）。

所定の時間間隔で送受信が繰り返されているので、一連の出力データが取得される。信号処理部３２ｃでは、一連の出力データが信号処理され、所定時間当たりの気圧の変化量Ｄ２を算出する（Ｓ２２）。

記憶部３２ｂには、あらかじめ第１の閾値Ｔ２１と第２の閾値Ｔ２２が記憶されている。判定部３２ｄでは、信号処理部３２ｃでの信号処理によって得た所定時間当たりの気圧の変化量Ｄ２と第１の閾値Ｔ２１及び第２の閾値Ｔ２２とを比較する（Ｓ２３）。

判別手段２２におけるデータ処理部３２の判定部３２ｄでは、所定時間あたりの気圧の変化量Ｄ２を第１の閾値Ｔ２１と比較することで側柵６の上昇動作が行われたか否かを判断し、第２の閾値Ｔ２２と比較することで側柵６の下降動作が行われたか否かを判断する（Ｓ２４）。

側柵６の上昇動作も下降動作も風や温度による気圧変化よりは急激な変化であるが、動作の方向が違う。また、重力の影響もあり、動作速度も違うと考えられる。上記の構成によれば、所定時間あたりの気圧の変化量に対し、各々の動作の閾値を設定することで、側柵６の上昇動作であるか側柵６の下降動作であるかの判別が行える。したがって、それをもとに、風や温度の影響なく正確に、側柵６の上下動を検知できる。

所定時間当たりの気圧の変化量Ｄ２が第１の閾値Ｔ２１を超える場合、又は所定時間当たりの気圧の変化量Ｄ２が負の値で第２の閾値Ｔ２２を負の値として超える場合に、警報発信部４２は、音声による警報と表示による警報とを発生する（Ｓ２５）。

警報発信部４２が警報を発生した後は、操作者（看護者や関係者）による所定の操作が行われたときに警報をリセットする。

所定時間当たりの気圧の変化量Ｄ２が、第１の閾値Ｔ２１と第２の閾値Ｔ２２との間の値である場合は、次回の信号処理タイミングで所定時間当たりの気圧の変化量Ｄ２を算出する信号処理を繰り返す。

なお、気圧センサ１０の設置されている環境によっては、気圧や気温の変化、又は風の影響等が、ゆっくりした出力データの変動となって検出される。また、出力データに含まれるピエゾ抵抗素子や回路の測定ばらつきは短時間での出力データの変動となって検出される。本実施形態の目的である側柵６の上下動の場合、これらの出力データの変動とは変化の挙動が異なる。この違いによって、上記の判別方法により、側柵６の上下動による急激な気圧変化点を見つけることができる。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。本実施形態の側柵位置検出装置２において、判別手段２２が、第１の閾値Ｔ２１と第２の閾値Ｔ２２を有している。そして、気圧センサ１０からの出力データより算出した所定時間あたりの気圧の変化量Ｄ２を第１の閾値Ｔ２１と比較することで側柵６の上昇動作が行われたか否かを判断し、第２の閾値Ｔ２２と比較することで側柵６の下降動作が行われたか否かを判断するデータ処理部３２を備えている。側柵６の上昇動作も下降動作も風や温度による気圧変化よりは急激な変化であるが、動作の方向が違う。また、重力の影響もあり、動作速度も違うと考えられる。上記の構成によれば、所定時間あたりの気圧の変化量に対し、各々の動作の閾値を設定することで、側柵６の上昇動作であるか側柵６の下降動作であるかの判別が行える。

また、判別手段２２が、側柵６の上下動が行われたと判別した時に警報を発する警報発信部４２を備えている。この構成によれば、警報発信部４２を備えているので、側柵６の上下動が行われ、着床者のベッド５からの転落の危険性や離床の可能性があることを、看護者や関係者が知ることができる。

なお、所定時間あたりの気圧の変化量Ｄ２を第１の閾値Ｔ２１と比較することで側柵６の上昇動作が行われたと判断された場合には警報を発生させず、第２の閾値Ｔ２２と比較することで側柵６の下降動作が行われたと判断されたときに警報を発生させるようにしてもよい。こうすれば、側柵６の下降動作が行われ、着床者のベッド５からの転落の危険性や離床の可能性が明らかであることを、看護者や関係者が知ることができる。

［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について説明する。図７は、第３実施形態の側柵位置検出装置３を示すブロック図である。図８は、第３実施形態の側柵位置検出装置３の判別手段２３において側柵６の上下動を判別する手順を示すフローチャートである。

図７に示すように、側柵位置検出装置３は、気圧センサ１０と、気圧センサ１０からの出力データより、側柵６の上下動を判別する判別手段２３とを備える。判別手段２３は、データ処理部３３と警報発信部４３とを備える。なお、第１実施形態とは、判別手段２３が異なっている以外は同じであり、気圧センサ１０、側柵６、及びベッド５については同じ符号を用いて、説明は割愛する。

本実施形態の側柵６及びベッド５では、気圧センサ１０が配置された側柵６とは別に、側柵６から離れた位置に判別手段２３が配置されている。気圧センサ１０と判別手段２３との間は、無線通信により出力データが伝送される。

判別手段２３のデータ処理部３３は、送信回路部１３によって送信された出力データを受信する受信回路部３３ａ、出力データを保持する記憶部３３ｂ、記憶部３３ｂに保持された出力データを信号処理する信号処理部３３ｃ、及び信号処理部３３ｃでの信号処理によって得た時間微分値をあらかじめ記憶している閾値と比較する判定部３３ｄを有している。なお、受信回路部３３ａは、送信回路部１３に対応して、無線通信規格に基づく無線通信回路を内蔵している。こうして、無線通信により、送信回路部１３から受信回路部３３ａに無線信号が伝送される。

判別手段２３は、データ処理部３３の判定部３３ｄの状態によって、警報発信部４３から警報を発生する。警報発信部４３は、警報音声部４３ａと警報表示部４３ｂとを有し、音声による警報と表示による警報とを発生している。

＜第３の判別方法＞
本実施形態の側柵位置検出装置３の判別手段２３は、気圧センサ１０からの出力データより、図８のフローチャートに示すように、以下の手順の第３の判別方法で、側柵６の上下動を判別する。

電源部１４からセンサ部１１、測定回路部１２、及び送信回路部１３に電力が供給されると、気圧センサ１０からの出力データが送信される。判別手段２３のデータ処理部３３は、送信された出力データを受信回路部３３ａが受信して、受信した出力データを記憶部３３ｂに保持する（Ｓ３１）。

所定の時間間隔で送受信が繰り返されているので、一連の出力データが取得される。信号処理部３３ｃでは、一連の出力データが信号処理され、出力データを時間微分し、時間微分値Ｄ３の絶対値を算出する（Ｓ３２）。

記憶部３３ｂには、あらかじめ閾値Ｔ３１が記憶されている。判定部３３ｄでは、信号処理部３３ｃでの信号処理によって得た時間微分値Ｄ３の絶対値と閾値Ｔ３１の絶対値とを比較する（Ｓ３３）。

判別手段２３の判定部３３ｄでは、時間微分値Ｄ３の絶対値が閾値Ｔ３０の絶対値を超える場合に、側柵６の上下動が行われたと判断する（Ｓ３４）。

側柵６の上下動による気圧変化（高さ変化に伴う気圧変化）は急激である。気圧センサ１０からの出力データを時間微分し、時間微分値Ｄ３の大きさ（絶対値）が閾値Ｔ３０より大きいか否かを見ることで、側柵６の上下動による急激な気圧変化点を見つけることができる。したがって、それをもとに、風や温度の影響なく正確に、側柵６の上下動を検知できる。

時間微分値Ｄ３の絶対値が閾値Ｔ３０の絶対値を超える場合に、警報発信部４３は、音声による警報と表示による警報とを発生する（Ｓ３５）。

警報発信部４３が警報を発生した後は、操作者（看護者や関係者）による所定の操作が行われたときに警報をリセットする。

時間微分値Ｄ３の絶対値が閾値Ｔ３０未満の場合は、次回の信号処理タイミングで時間微分値Ｄ３の絶対値を算出する信号処理を繰り返す。

なお、気圧センサ１０の設置されている環境によっては、気圧や気温の変化、又は風の影響等が、ゆっくりした出力データの変動となって検出される。また、出力データに含まれるピエゾ抵抗素子や回路の測定ばらつきは短時間での出力データの変動となって検出される。本実施形態の目的である側柵６の上下動の場合、これらの出力データの変動とは変化の挙動が異なる。この違いによって、上記の判別方法により、側柵６の上下動による急激な気圧変化点を見つけることができる。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。本実施形態の側柵位置検出装置３において、判別手段２３が、気圧センサ１０からの出力データを時間微分し、時間微分値の絶対値が所定の閾値の絶対値を超える場合に、側柵６の上下動が行われたと判断するデータ処理部３３を備えている。側柵６の上下動による気圧変化は急激である。上記の構成によれば、出力データを時間微分し、その時間微分値Ｄ３の絶対値が閾値Ｔ３０の絶対値より大きいか否かを見ることで、側柵６の上下動による急激な気圧変化点を見つけることができ、それをもとに風や温度の影響なく正確に側柵６の上下動を検知できる。

また、判別手段２３が、側柵６の上下動が行われたと判別した時に警報を発する警報発信部４３を備えている。この構成によれば、警報発信部４３を備えているので、側柵６の上下動が行われ、着床者のベッド５からの転落の危険性や離床の可能性があることを、看護者や関係者が知ることができる。

［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について説明する。図９は、第４実施形態の側柵位置検出装置４を示すブロック図である。図１０は、第４実施形態の側柵位置検出装置４の判別手段２４において側柵６の上下動を判別する手順を示すフローチャートである。

図９に示すように、側柵位置検出装置４は、気圧センサ１０と、気圧センサ１０からの出力データより、側柵６の上下動を判別する判別手段２４とを備える。判別手段２４は、データ処理部３４と警報発信部４４とを備える。なお、第１実施形態とは、判別手段２４が異なっている以外は同じであり、気圧センサ１０、側柵６、及びベッド５については同じ符号を用いて、説明は割愛する。

本実施形態の側柵６及びベッド５では、気圧センサ１０が配置された側柵６とは別に、側柵６から離れた位置に判別手段２４が配置されている。気圧センサ１０と判別手段２４との間は、無線通信により出力データが伝送される。

判別手段２４のデータ処理部３４は、送信回路部１３によって送信された出力データを受信する受信回路部３４ａ、出力データを保持する記憶部３４ｂ、記憶部３４ｂに保持された出力データを信号処理する信号処理部３４ｃ、及び信号処理部３４ｃでの信号処理によって得た時間微分値をあらかじめ記憶している閾値と比較する判定部３４ｄを有している。なお、受信回路部３４ａは、送信回路部１３に対応して、無線通信規格に基づく無線通信回路を内蔵している。こうして、無線通信により、送信回路部１３から受信回路部３４ａに無線信号が伝送される。

判別手段２４は、データ処理部３４の判定部３４ｄの状態によって、警報発信部４４から警報を発生する。警報発信部４４は、警報音声部４４ａと警報表示部４４ｂとを有し、音声による警報と表示による警報とを発生している。

＜第４の判別方法＞
本実施形態の側柵位置検出装置４の判別手段２４は、気圧センサ１０からの出力データより、図１０のフローチャートに示すように、以下の手順の第４の判別方法で、側柵６の上下動を判別する。

電源部１４からセンサ部１１、測定回路部１２、及び送信回路部１３に電力が供給されると、気圧センサ１０からの出力データが送信される。判別手段２４のデータ処理部３４は、送信された出力データを受信回路部３４ａが受信して、受信した出力データを記憶部３４ｂに保持する（Ｓ４１）。

所定の時間間隔で送受信が繰り返されているので、一連の出力データが取得される。信号処理部３４ｃでは、一連の出力データが信号処理され、出力データを時間微分し、時間微分値Ｄ４を算出する（Ｓ４２）。

記憶部３４ｂには、あらかじめ第１の閾値Ｔ４１と第２の閾値Ｔ４２が記憶されている。判定部３４ｄでは、信号処理部３４ｃでの信号処理によって得た時間微分値Ｄ４と第１の閾値Ｔ４１及び第２の閾値Ｔ４２とを比較する（Ｓ４３）。

判別手段２４におけるデータ処理部３４の判定部３４ｄでは、時間微分値Ｄ４を第１の閾値Ｔ４１と比較することで側柵６の上昇動作が行われたか否かを判断し、第２の閾値Ｔ４２と比較することで側柵６の下降動作が行われたか否かを判断する（Ｓ４４）。

側柵６の上昇動作も下降動作も風や温度による気圧変化よりは急激な変化であるが、動作の方向が違う。また、重力の影響もあり、動作速度も違うと考えられる。上記の構成によれば、所定時間あたりの気圧の変化量に対し、各々の動作の閾値を設定することで、側柵６の上昇動作であるか側柵６の下降動作であるかの判別が行える。したがって、それをもとに、風や温度の影響なく正確に、側柵６の上下動を検知できる。

時間微分値Ｄ４が第１の閾値Ｔ４１を超える場合、又は時間微分値Ｄ４が負の値で第２の閾値Ｔ４２を負の値として超える場合に、警報発信部４４は、音声による警報と表示による警報とを発生する（Ｓ４５）。

警報発信部４４が警報を発生した後は、操作者（看護者や関係者）による所定の操作が行われたときに警報をリセットする。

時間微分値Ｄ４が第１の閾値Ｔ４１と第２の閾値Ｔ４２との間の値の場合は、次回の信号処理タイミングで時間微分値Ｄ４を算出する信号処理を繰り返す。

なお、気圧センサ１０の設置されている環境によっては、気圧や気温の変化、又は風の影響等が、ゆっくりした出力データの変動となって検出される。また、出力データに含まれるピエゾ抵抗素子や回路の測定ばらつきは短時間での出力データの変動となって検出される。本実施形態の目的である側柵６の上下動の場合、これらの出力データの変動とは変化の挙動が異なる。この違いによって、上記の判別方法により、側柵６の上下動による急激な気圧変化点を見つけることができる。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。本実施形態の側柵位置検出装置４において、判別手段２４が、第１の閾値Ｔ４１と第２の閾値Ｔ４２を有し、気圧センサ１０からの出力データを時間微分し、時間微分値Ｄ４と第１の閾値Ｔ４１とを比較することで側柵６の上昇動作が行われたか否かを判断し、時間微分値Ｄ４と第２の閾値Ｔ４２とを比較することで側柵６の下降動作が行われたか否かを判断するデータ処理部３４を備えている。側柵６の上昇動作も下降動作も風や温度による気圧変化よりは急激な変化であるが、動作の方向が違う。また、重力の影響もあり、動作速度も違うと考えられる。上記の構成によれば、時間微分値Ｄ４に対し、各々の動作の閾値を設定することで、側柵６の上昇動作であるか側柵６の下降動作であるかの判別が行える。

また、判別手段２４が、側柵６の上下動が行われたと判別した時に警報を発する警報発信部４４を備えている。この構成によれば、警報発信部４４を備えているので、側柵６の上下動が行われ、着床者の側柵付きベッド５からの転落の危険性や離床の可能性があることを、看護者や関係者が知ることができる。

なお、時間微分値Ｄ４を第１の閾値Ｔ４１と比較することで側柵６の上昇動作が行われたと判断された場合には警報を発生させず、第２の閾値Ｔ４２と比較することで側柵６の下降動作が行われたと判断されたときに警報を発生させるようにしてもよい。こうすれば、側柵６の下降動作が行われ、着床者のベッド５からの転落の危険性や離床の可能性が明らかであることを、看護者や関係者が知ることができる。

以上のように、本発明の実施形態の側柵位置検出装置、側柵及び側柵付きベッドを具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらも本発明の技術的範囲に属する。

（１）本実施形態において、側柵位置検出装置は、判別手段が側柵又はベッドに取り付けられたものであってもよい。

（２）本実施形態において、気圧センサと判別手段とが無線通信により信号の送受信を行うとしたが、有線接続や光通信による信号の送受信にしてもよい。こうすれば、無線通信の場合に懸念される医療機器へのノイズ伝播が抑制される。

（３）本実施形態において、判別手段はデータ処理部と警報発生部とを備えているとしたが、他の機器の警報発生部を利用してもよい。例えば、病院等の既存のナースコールに接続することで、判定結果に基づく警報信号をナースコールスイッチ信号に並列に接続してもよい。こうすれば、病院等のように複数のベッドに側柵位置検出装置を設ける場合、各ベッドに対応したナースコールスイッチに接続する側柵位置検出装置には警報発生部が不要であり、どのベッドにおける警報であるかも容易に判別できる。

（４）本実施形態において、ひとつの判別手段に対して複数の気圧センサが（無線通信又は有線）接続されているものであってもよい。例えば、ひとつのベッドフレームの長手側の両方にそれぞれ２つずつ側柵を有しているとき、４つの気圧センサからの出力データをひとつの判別手段で並列信号処理することが可能である。こうすれば、いずれかの側柵の上下動だけであっても同じように検出することができる。

（５）本実施形態において、気圧センサの出力データを取得する所定の時間間隔は、側柵の上下動に要する時間に比べて極めて短く、一連の出力データが信号処理されるときにノイズ低減処理を有していることが好ましい。こうすれば、側柵の上下動に要する時間よりも極めて短時間のノイズ変動分を低減して、風や温度の影響による長時間の変化とは異なる側柵の上下動に伴う気圧変化を精度よく検出することができる。

１、２、３、４ 側柵位置検出装置
５ ベッド
６ 側柵
６ａ 構造材
６ｂ 上部
６ｃ 下部
６ｄ 取付け部
７ マット
７ａ マット上面
１０ 気圧センサ
１１ センサ部
１２ 測定回路部
１３ 送信回路部
１４ 電源部
２１、２２、２３、２４ 判別手段
３１、３２、３３、３４ データ処理部
３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ 受信回路部
３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂ 記憶部
３１ｃ、３２ｃ、３３ｃ、３４ｃ 信号処理部
３１ｄ、３２ｄ、３３ｄ、３４ｄ 判定部
４１、４２、４３、４４ 警報発信部
４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ 警報音声部
４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂ 警報表示部

Claims (9)

1. ベッドの長手側の縁に沿って設置された第１の位置及び前記第１の位置より低い第２の位置の間で上下動可能な側柵に取り付けられ、前記側柵の高さ位置における気圧を検出する気圧センサと、
   前記気圧センサからの出力データより前記側柵の上下動を判別する判別手段と
   を備えることを特徴とする側柵位置検出装置。
2. 前記判別手段は、前記気圧センサからの出力データより算出した所定時間当たりの気圧の変化量の絶対値が所定の閾値の絶対値を超える場合に、前記側柵の上下動が行われたと判断するデータ処理部を備えることを特徴とする請求項１に記載の側柵位置検出装置。
3. 前記判別手段は、第１の閾値と第２の閾値を有し、前記気圧センサからの出力データより算出した所定時間あたりの気圧の変化量を前記第１の閾値と比較することで側柵の上昇動作が行われたか否かを判断し、前記第２の閾値と比較することで側柵の下降動作が行われたか否かを判断するデータ処理部を備えることを特徴とする請求項１に記載の側柵位置検出装置。
4. 前記判別手段は、前記気圧センサからの出力データを時間微分し、時間微分値の絶対値が所定の閾値の絶対値を超える場合に、前記側柵の上下動が行われたと判断するデータ処理部を備えることを特徴とする請求項１に記載の側柵位置検出装置。
5. 前記判別手段は、第１の閾値と第２の閾値を有し、前記気圧センサからの出力データを時間微分し、時間微分値と前記第１の閾値とを比較することで側柵の上昇動作が行われたか否かを判断し、前記時間微分値と前記第２の閾値とを比較することで側柵の下降動作が行われたか否かを判断するデータ処理部を備えることを特徴とする請求項１に記載の側柵位置検出装置。
6. 前記判別手段は、前記側柵の上下動が行われたと判別した時に警報を発する警報発信部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の側柵位置検出装置。
7. ベッドの長手側の縁に沿って設置された第１の位置及び前記第１の位置より低い第２の位置の高さ位置の間で上下動可能であって、前記高さ位置における気圧を検出する気圧センサを備えたことを特徴とする側柵。
8. 請求項７に記載の側柵を備えたことを特徴とする側柵付きベッド。
9. 前記側柵の前記第１の位置が着床するマット上面よりも上の位置にあり、前記第２の位置が前記マット上面よりも下の位置にあることを特徴とする請求項８に記載の側柵付きベッド。
   

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