JP6386682B1 - 姿勢管理システム、姿勢管理方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】対象者の姿勢を推測する。
【解決手段】姿勢管理システム１は、姿勢が推定される対象者がいる空間の周囲の構造物のそれぞれ異なる位置に配置された複数の通信タグ１０と、対象者に取り付けられ複数の通信タグ１０を非接触通信によって検出可能な受信端末５０と、受信端末５０の検出結果を基に対象者の姿勢を推測する管理サーバ１００（姿勢推定処理部１２１）とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、対象者を管理する技術に関する。

従来より、通信タグによって対象者の位置を推定する技術が開示されている（例えば特許文献１）。

特開２０１３−７３５９０号公報

本発明の目的は、対象者の姿勢を推測することである。

前記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、姿勢が推定される対象者がいる空間の周囲の構造物のそれぞれ異なる位置に配置された複数の非接触通信タグと、前記対象者に取り付けられ前記複数の非接触通信タグを非接触通信によって検出可能な検出手段と、前記検出手段の検出結果を基に前記対象者の姿勢を推測する推測手段と、を有する姿勢管理システムである。

本発明の第２の態様では、前記検出手段が検出可能な検出結果と姿勢の情報とが対応付けられて記憶されている記憶手段をさらに有し、前記推測手段は、前記記憶手段に記憶されている情報を参照し、前記検出手段の検出結果を基に前記対象者の姿勢を推測することが好ましい。

本発明の第３の態様では、前記構造物は建物内で前記対象者が移動できる箇所の構造物であることが好ましい。

本発明の第４の態様では、前記構造物は、前記対象者が寝るベッドであることが好ましい。

前記課題を解決するために、本発明の第５の態様は、姿勢が推定される対象者がいる空間の構造物のそれぞれ異なる位置に配置された複数の非接触通信タグを、前記対象者に取り付けられた検出手段と非接触通信し検出する検出ステップと、前記検出ステップでの検出結果を基に前記対象者の姿勢を推測する推測ステップと、を有する姿勢管理方法である。

前記課題を解決するために、本発明の第６の態様は、取得手段が、姿勢が推定される対象者に取り付けられた検出手段が非接触通信によって検出した当該対象者がいる空間の構造物のそれぞれ異なる位置に配置された複数の非接触通信タグの検出結果を取得する取得ステップと、推定手段が、前記取得ステップで取得した検出結果を基に前記対象者の姿勢を推測する推測ステップと、をコンピュータに実行させるプログラムである。

本発明の前記第１，５，６の態様によれば、姿非接触通信タグを利用して対象者の姿勢を推定できる。

本発明の前記第２の態様によれば、姿勢管理システムは、記憶手段に記憶されている情報を参照し簡易に対象者の姿勢を推定できる。

本発明の前記第３の態様によれば、姿勢管理システムは、建物内で対象者が移動できる箇所での対象者の姿勢を推定できる。

本発明の前記第４の態様によれば、姿勢管理システムは、ベッドにいる対象者の姿勢を推定できる。

図１は、姿勢管理システムの構成例を示すブロック図である。 図２は、通信タグの構成例を示すブロック図である。 図３は、グループの通信タグの取り付け位置の一例を示す図である。 図４は、受信端末の構成例を示すブロック図である。 図５は、検出対象者への受信端末の取り付け位置の一例を示す図である。 図６は、通信タグ検出処理の一例を示すフローチャートである。 図７は、管理サーバの構成例を示すブロック図である。 図８は、管理サーバの記憶部に記憶されているデータベースの構成例を示すブロック図である。 図９は、検出対象者情報データベースの一例を示す図である。 図１０は、受信端末情報データベースの一例を示す図である。 図１１は、タグ検出パターン情報データベースの一例を示す図である。 図１２は、姿勢情報データベースの一例を示す図である。 図１３は、姿勢推定処理の一例を示すフローチャートである。 図１４は、処理装置の構成例を示すブロック図である。 図１５は、処理装置で得られる、受信端末を身に着けている利用者の姿勢の情報の一例である。

本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
本実施形態では、姿勢管理システムを挙げている。この姿勢管理システムは、複数の通信タグによってベッドに寝ている対象者の姿勢を推定するシステムである。本実施形態では、介護に関連する施設のベッドに寝ている利用者を対象者として、その対象者の姿勢を推定する場合について説明する。

（構成）
図１は、姿勢管理システム１の構成例を示すブロック図である。
図１に示すように、姿勢管理システム１は、複数の通信タグ（単にタグともいう。）１０、受信端末５０、管理サーバ１００、及び処理装置１５０を有している。ここで、通信タグ１０と受信端末５０とは、非接触通信（近距離通信）３００によってデータの送受信を行う。また、受信端末５０、管理サーバ１００、及び処理装置１５０とは、インターネット通信やＬＡＮ通信等の通信網４００によってデータの送受信を行う。

また、複数の通信タグ１０は、介護に関連する施設のベッドに取り付けられている。また、受信端末５０は、介護に関連する施設の利用者に取り付けられている。また、管理サーバ１００は、介護に関連する施設内又は外部で管理されている。また、処理装置１５０は、タブレット型端末、パーソナルコンピュータ等であり、介護に関連する施設又は外部で管理されている。以下では、処理装置１５０がパーソナルコンピュータである場合について説明する。また、介護に関連する施設は、介護施設そのものとすることもできるが、これに限らず、例えば、自宅とすることもできる。例えば、介護に関連する施設が自宅の場合、管理サーバ１００が外部サーバになり、管理者が遠隔にて処理装置１５０によって利用者の姿勢を管理する。以下、姿勢管理システム１の各構成について詳しく説明する。

通信タグ１０は、非接触通信にて通信可能な情報媒体、いわゆる非接触通信タグである。例えば、通信タグ１０は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）の通信技術を使ったＲＦタグである。

図２は、通信タグ１０の構成例を示すブロック図である。
図２に示すように、通信タグ１０は、通信部１１、記憶部１２、及び処理部１３を有している。ここで、通信部１１は、非接触通信によって受信端末５０との間でデータの送受信を行う。記憶部１２には、各種のデータが記憶されている。例えば、記憶部１２には、当該通信タグ１０の識別ＩＤが記憶されている。処理部１３は、通信タグ１０における各種処理を実行する。例えば、処理部１３は、通信部１１を制御する通信処理を行う。この通信タグ１０は、複数個がグループとなり管理されている。

図３は、同一グループの通信タグ１０の取り付け位置の一例を示す図である。
図３に示すように、複数の通信タグ１０がベッド１０００の予め決められた位置に取り付けられている。本例では、各通信タグ１０は、合計７個あり、ヘッドボード１００１、フットボード１００２、右サイドフレーム１００３、左サイドフレーム１００４、並びにマットレス１００５の上部（頭部位置）、中間部、及び下部（足元部）に取り付けられている。以下の説明では、ヘッドボード１００１、フットボード１００２、右サイドフレーム１００３、左サイドフレーム１００４、並びにマットレス１００５の上部（頭部位置）、中間部、及び下部（足元部）に取り付けられている通信タグ１０それぞれを、ヘッドボードタグ、フットボードタグ、右サイドフレームタグ、左サイドフレームタグ、マットレス上部タグ、マットレス中間部タグ、及びマットレス下部タグという。このような各通信タグ１０の取り付け位置は、通信タグ１０と受信端末５０との通信特性を基にベッド１０００に寝ている対象者の姿勢を高い精度で推定できるようにするために決められた位置である。

図４は、受信端末５０の構成例を示すブロック図である。
図４に示すように、受信端末５０は、非接触通信部５１、通信部５２、記憶部５３、及び処理部６０を有している。例えば、受信端末５０はリーダライタである。ここで、非接触通信部５１は、非接触通信によって通信タグ１０との間で通信を行う。通信部５２は、インターネット通信の通信網４００によって管理サーバ１００等の他の装置との間で通信を行う。記憶部５３は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ等である。処理部６０は、受信端末５０における各種処理を実行する。処理部６０は、例えば、マイクロコンピュータ及びその周辺回路を備え、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されている。ＲＯＭには、１又は２以上のプログラムが格納されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されている１又は２以上のプログラムに従って各種処理を実行する。そして処理部６０は、必要に応じて、記憶部５３に記憶されている各種データや各種プログラムに従って各種処理を実行する。処理部６０は、タグ検出処理部６１を有している。タグ検出処理部６１は、通信タグ１０を検出するタグ検出処理を実行する。

図５は、対象者２０００への受信端末５０の取り付け位置の一例を示す図である。図５に示すように、受信端末５０は、ベルト等を使って対象者２０００の腹部２００１に取り付けられている。
図６は、タグ検出処理の一例を示すフローチャートである。タグ検出処理部６１は、タグ検出処理を予め設定された時間間隔（例えば、数秒間隔又は数分間隔）で実行している。

図６に示すように、先ずステップＳ１の処理として、タグ検出処理部６１は、通信タグ１０を検出したか否かを判定する。タグ検出処理部６１は、ベッドに取り付けられている１個乃至７個の何れかの通信タグ１０を検出すれば、通信タグ１０を検出したと判定する。タグ検出処理部６１は、通信タグ１０を検出したと判定したときに、ステップＳ２の処理に進む。

続くステップＳ２の処理として、タグ検出処理部６１は、ステップＳ１の処理で検出したと判定した通信タグ１０（１個乃至７個の通信タグ１０の何れか）の識別ＩＤの情報（以下、検出タグ情報ともいう。）を受信端末５０の識別ＩＤを付加して管理サーバ１００に送信する。ここで、受信端末５０の識別ＩＤは記憶部５３に記憶されおり、タグ検出処理部６１は、記憶部５３から識別ＩＤを取得する。

以上のタグ検出処理によって、タグ検出処理部６１は、非接触通信で通信タグ１０を検出すると、検出タグ情報を受信端末５０の識別ＩＤ（受信端末ＩＤ）を付加して管理サーバ１００に送信する。
ここで、タグ検出処理部６１は、タグ検出処理を予め設定された時間間隔で実行するため、各実行タイミングで検出タグ情報を管理サーバ１００に送信することになる。

図７は、管理サーバ１００の構成例を示すブロック図である。
図７に示すように、管理サーバ１００は、通信部１０１、記憶部１１０、及び処理部１２０を有している。ここで、通信部１０１は、通信網４００を介して受信端末５０等の他の装置との間で通信を行う。記憶部１１０は、ＨＤＤ等であって、各種データや各種プログラムが記憶されている。処理部１２０は、管理サーバ１００における各種処理を実行する。処理部１２０は、例えば、マイクロコンピュータ及びその周辺回路を備え、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されている。ＲＯＭには、１又は２以上のプログラムが格納されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されている１又は２以上のプログラムに従って各種処理を実行する。そして、処理部１２０は、必要に応じて、記憶部１１０に記憶されている各種データや各種プログラムに従って各種処理を実行する。この処理部１２０は、姿勢推定処理部１２１を有している。姿勢推定処理部１２１は、記憶部１１０に記憶されている各種のデータベースを使って姿勢推定処理を実行する。

図８は、管理サーバ１００の記憶部１１０に記憶されているデータベースの構成例を示すブロック図である。
図８に示すように、記憶部１１０には、対象者情報データベース１１１、受信端末情報データベース１１２、タグ検出パターン情報データベース１１３、及び姿勢情報データベース１１４が記憶されている。ここで、対象者情報データベース１１１には、対象者に関する様々な情報が記憶されている。受信端末情報データベース１１２には、受信端末５０に関する情報が記憶されている。タグ検出パターン情報データベース１１３には、タグ検出パターンの情報が記憶されている。姿勢情報データベース１１４には、タグ検出パターンに基づいて特定（推定）した姿勢の情報が記憶されている。

図９は、対象者情報データベース１１１の一例を示す図である。
図９に示すように、対象者情報データベース１１１は、対象者に関して、対象者ＩＤ、氏名、年齢、及び性別等の各種情報を含み、これら情報が対応付けられている。ここで、対象者ＩＤは、対象者の識別情報である。

図１０は、受信端末情報データベース１１２の一例を示す図である。
図１０に示すように、受信端末情報データベース１１２は、対象者ＩＤ、及び受信端末ＩＤ等の各種情報を含み、これら情報が対応付けられている。この受信端末情報データベース１１２によって、各受信端末５０と各対象者との紐付けが管理されている。

図１１は、タグ検出パターン情報データベース１１３の一例を示す図である。
図１１に示すように、タグ検出パターン情報データベース１１３は、タグ検出パターン、及び姿勢の情報等の各種情報を含み、これら情報が対応付けられている。ここで、タグ検出パターンは、同一グループ内の複数の通信タグ１０のうち、受信端末５０が受信可能な通信タグ１０の組み合わせからなる。例えば、受信端末５０が右サイドフレームタグ及び左サイドフレームタグだけから受信しているタグ検出パターンには、仰向けの姿勢が対応付けられている。また、受信端末５０が右サイドフレームタグだけから受信しているタグ検出パターンには、右向きで横になっている姿勢が対応付けられている。また、受信端末５０が左サイドフレームタグだけから受信しているタグ検出パターンには、左向きで横になっている姿勢が対応付けられている。また、受信端末５０がマットレス中間部タグだけから受信しているタグ検出パターンには、俯せの姿勢が対応付けられている。また、受信端末５０がフットボードタグ、右サイドフレームタグ、及び左サイドフレームタグだけから受信しているタグ検出パターンには、上半身の起き上がり姿勢が対応付けられている。

図１２は、姿勢情報データベース１１４の一例を示す図である。
図１２に示すように、姿勢情報データベース１１４は、対象者ＩＤ、姿勢、及び検出時刻等の各種情報を含み、これら情報が対応付けられている。ここで、検出時刻は、受信端末５０が通信タグ１０の検出した時刻、又は管理サーバ１００が姿勢情報を取得した時刻等である。

図１３は、姿勢推定処理の一例を示すフローチャートである。
図１３に示すように、先ずステップＳ２１の処理として、姿勢推定処理部１２１は、受信端末５０から検出タグ情報を受信したか否かを判定する。姿勢推定処理部１２１は、受信端末５０から検出タグ情報を受信したと判定したときに、ステップＳ２２の処理に進む。

ステップＳ２２に処理として、姿勢推定処理部１２１は、ステップＳ２１の処理で受信した通信タグ１０の情報を基に姿勢を推定する。具体的には、姿勢推定処理部１２１は、タグ検出パターン情報データベース１１３を参照し、ステップＳ２１の処理で受信した通信タグ１０の組み合わせに対応付けられている姿勢情報を取得する。すなわち例えば、ステップＳ２１の処理で受信した通信タグ１０の組み合わせが右サイドフレームタグ及び左サイドフレームタグであれば、姿勢推定処理部１２１は、仰向けの姿勢の情報を取得する。

続くステップＳ２３に処理として、姿勢推定処理部１２１は、ステップＳ２２の処理で推定した姿勢の情報を姿勢情報データベース１１４に記憶する。このとき、姿勢推定処理部１２１は、受信端末情報データベース１１２を参照し、ステップＳ２１の処理で受信した検出タグ情報に付加されている受信端末ＩＤに対応する検出者ＩＤを取得する。そして、姿勢推定処理部１２１は、取得した検出者ＩＤ及び検出時刻を対応付けて姿勢の情報を姿勢情報データベース１１４に記憶する。

続くステップＳ２４に処理として、姿勢推定処理部１２１は、ステップＳ２２の処理で推定した姿勢の情報を対象者ＩＤを付加して処理装置１５０に送信する。
以上の姿勢推定処理によって、姿勢推定処理部１２１は、受信端末５０から通信タグ１０の情報を受信すると、受信した通信タグ１０の情報を基に姿勢を推定する。そして、姿勢推定処理部１２１は、推定した姿勢の情報を姿勢情報データベース１１４に記憶するとともに、当該情報を処理装置１５０に送信する。

図１４は、処理装置１５０の構成例を示すブロック図である。
図１４に示すように、処理装置１５０は、通信部１５１、操作部１５２、表示部１５３、記憶部１５４、及び処理部１５５を有している。ここで、通信部１５１は、通信網４００を介して管理サーバ１００等の他の装置との間で通信を行う。操作部１５２は、キーボード、マウス等である。表示部１５３は、モニター等である。記憶部１５４は、ＨＤＤ等であって、各種データや各種プログラムが記憶されている。処理部１５５は、処理装置１５０における各種処理を実行する。処理部１５５は、例えば、マイクロコンピュータ及びその周辺回路を備え、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されている。ＲＯＭには、１又は２以上のプログラムが格納されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されている１又は２以上のプログラムに従って各種処理を実行する。そして、処理部１５５は、必要に応じて、記憶部１５４に記憶されている各種データや各種プログラムに従って各種処理を実行する。

この処理装置１５０は、管理サーバ１００から送信されてきた姿勢の情報を表示部１５３に表示する。

（動作、作用等）
次に、姿勢管理システムの動作、及びその作用等の一例について説明する。
受信端末５０では、タグ検出処理部６１が、非接触通信で通信タグ１０を検出すると、検出タグ情報を管理サーバ１００に送信する。

管理サーバ１００では、姿勢推定処理部１２１が、受信端末５０から検出タグ情報を受信すると、受信した検出タグ情報を基に姿勢を推定する。そして、姿勢推定処理部１２１は、推定した姿勢の情報を姿勢情報データベース１１４に記憶するとともに処理装置１５０に送信する。

処理装置１５０では、管理サーバ１００から送信されてきた姿勢の情報を表示部１５３に表示する。
これにより、処理装置１５０の使用者は、受信端末５０を身に着けている利用者の姿勢の情報をリアルタイムで管理することができる。

図１５は、処理装置１５０で得られる、受信端末５０を身に着けている利用者の姿勢の情報の一例である。
処理装置１５０は、タグ検出情報が右サイドフレームタグ及び左サイドフレームタグだった場合、図１５（Ａ）に示すように、ベッド上で仰向けに寝ている姿勢になっている情報を得ることができる。また、処理装置１５０は、タグ検出情報がフットボードタグ、右サイドフレームタグ、及び左サイドフレームタグだった場合、図１５（Ｂ）に示すように、ベッドで起き上がっている姿勢になっている情報を得ることができる。また、処理装置１５０は、タグ検出情報が左サイドフレームタグだった場合、図１５（Ｃ）に示すように、ベッドで左に横向きで寝ている姿勢になっている情報を得ることができる。

（本実施形態における効果）
（１）姿勢管理システム１は、通信タグ１０を利用して対象者の姿勢を推定できる。これによって、姿勢管理システム１は、簡易かつ安価に対象者の姿勢を推定できる。
（２）姿勢管理システム１は、記憶部１１０に記憶されている情報を参照し簡易に対象者の姿勢を推定できる。

（３）姿勢管理システム１は、建物内で対象者が移動できる箇所での当該対象者の姿勢を推定できる。
（４）姿勢管理システム１は、姿勢管理システムは、ベッドにいる対象者の姿勢を推定できる。

なお、前述の実施形態では、受信端末５０は、例えば、検出手段を構成する。また、姿勢推定処理部１２１は、例えば、推定手段を構成する。

（本実施形態の変形例等）
前記の実施形態の他の例として、タグ検出パターンと姿勢の情報との対応付けは一例であるから、様々なタグ検出パターンと姿勢の情報とを対応付けることもできる。
また、前記の実施形態の他の例として、姿勢が推定される対象者は、介護に関連する施設のベッドに寝ている利用者に限定されず、ベッドで寝ている者全般とすることもできる。例えば、姿勢が推定される対象者は、乳児とすることもできる。この場合、姿勢管理システム１は、ベッドに寝ている乳児の姿勢、例えば、寝返り姿勢等を推定し管理することができる。

また、前記の実施形態の他の例として、姿勢管理システム１は、ベッド上に限らず家等の建物中での対象者の姿勢を推定することもできる。この場合、通信タグ１０は、建物内で対象者が移動できる箇所の構造物に、対象者の姿勢を推定できるように適宜配置される。

また、前記の実施形態の他の例として、管理サーバ１００は、タグ検出パターンを用いることなく、検出した通信タグの組み合わせから演算によって対象者の姿勢を推定することもできる。

また、前記の実施形態の他の例として、管理サーバ１００は、検出結果から姿勢を推定する方法として、検出した通信タグの組み合わせに限らず、検出できていない通信タグの組み合わせから姿勢を推定することもできる。この場合、例えば、タグ検出パターン情報データベース１１３では、検出できていない通信タグ１０のパターンと姿勢の情報とが対応付けられることになる。

また、前記の実施形態の他の例として、受信端末５０が、管理サーバ１００及び処理装置１５０の機能を有することもできる。この場合、受信端末５０が、通信タグ１０との通信で取得した検出タグ情報から姿勢を推定し、推定した姿勢を表示する。

また、前記の実施形態では、姿勢が推定される対象者がいる空間の構造物のそれぞれ異なる位置に配置された複数の非接触通信タグを、前記対象者に取り付けられた検出手段と非接触通信し検出する検出ステップと、前記検出ステップでの検出結果を基に前記対象者の姿勢を推測する推測ステップと、を有する姿勢管理方法を実現している。

また、前記の実施形態では、取得手段が、姿勢が推定される対象者に取り付けられた検出手段が非接触通信によって検出した当該対象者がいる空間の構造物のそれぞれ異なる位置に配置された複数の非接触通信タグの検出結果を取得する取得ステップと、推定手段が、前記取得ステップで取得した検出結果を基に前記対象者の姿勢を推測する推測ステップと、をコンピュータに実行させるプログラムを実現している。この場合、プログラムは、例えば、管理サーバ１００の記憶部１１０に記憶されたり、受信端末５０の記憶部５３に記憶されたりする。また、処理部１２０又は姿勢推定処理部１２１は、例えば、取得手段を構成する。

また、本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１ 姿勢管理システム、１０ 通信タグ、５０ 受信端末、１００ 管理サーバ、１１０ 記憶部、１２０ 処理部、１２１ 姿勢推定処理部、１５０ 処理装置

Claims (6)

1. 姿勢が推定される対象者がいる空間の周囲の構造物のそれぞれ異なる位置に配置された複数の非接触通信タグと、
   前記対象者に取り付けられ前記複数の非接触通信タグを非接触通信によって検出可能な検出手段と、
   前記検出手段の検出結果を基に前記対象者の姿勢を推測する推測手段と、
   を有する姿勢管理システム。
2. 前記検出手段が検出可能な検出結果と姿勢の情報とが対応付けられて記憶されている記憶手段をさらに有し、
   前記推測手段は、前記記憶手段に記憶されている情報を参照し、前記検出手段の検出結果を基に前記対象者の姿勢を推測する請求項１に記載の姿勢管理システム。
3. 前記構造物は建物内で前記対象者が移動できる箇所の構造物である請求項１又は２に記載の姿勢管理システム。
4. 前記構造物は、前記対象者が寝るベッドである請求項１乃至３の何れか１項に記載の姿勢管理システム。
5. 姿勢が推定される対象者がいる空間の構造物のそれぞれ異なる位置に配置された複数の非接触通信タグを、前記対象者に取り付けられた検出手段と非接触通信し検出する検出ステップと、
   前記検出ステップでの検出結果を基に前記対象者の姿勢を推測する推測ステップと、
   を有する姿勢管理方法。
6. 取得手段が、姿勢が推定される対象者に取り付けられた検出手段が非接触通信によって検出した当該対象者がいる空間の構造物のそれぞれ異なる位置に配置された複数の非接触通信タグの検出結果を取得する取得ステップと、
   推定手段が、前記取得ステップで取得した検出結果を基に前記対象者の姿勢を推測する推測ステップと、
   をコンピュータに実行させるプログラム。

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