JPH105180A - 在床検知装置およびその検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 赤外線センサを用いて病院等のベッドの就寝
者の人体を検知する場合、コストが高く信頼性が低い。 【解決手段】 天井から、寝床の人体頭部からの赤外線
を検知する焦電型赤外線センサ２１と、その検知信号を
微分する微分回路２４と、その微分信号に基づき人体の
動きを判定する第１判定回路２６と、人体頭部からの赤
外線を検知するサーモパイル１１と、その検知信号をサ
ーミスタ２３の出力で温度補償する補償回路２７と、そ
の補償回路２７の出力に基づき人体の存在を判定する第
２判定回路２８と、第１判定回路２６及び第２判定回路
２８の結果に基づき人体の存在・不在を決定する第３判
定回路３０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線センサを用
いて病院等のベッドにおける人体の存在検知を行う在床
検知装置、およびそれを用いた方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、特定領域内の人体の存在を検知す
るためには、焦電型センサやサーモパイル等の赤外線セ
ンサや光電スイッチ、超音波センサ等が利用されてい
る。特に、特開昭６４−３９５８１等のように、検知範
囲と検知感度の異なる焦電型センサとサーモパイルとを
組み合わせて、人体を検知するものがある。これはトイ
レ等の内部に入った人体を検知して、照明器具を点灯制
御するためのものであり、焦電型センサとしてはポイン
ト型のセンサで十分であり、またサーモパイルとしては
室温の補償をしていない。

【０００３】一方、病院等のベッドに、夜間患者が寝て
いるかどうか、起きてベッドを離れて徘徊していないか
ということを確認するためには、従来より見回りや看護
婦等がチェックしており、人手も時間もかかっていた。
また、就寝状態の監視として実開平４−３０５０４等の
ように、ベッドの横に枕元に対して水平に複数個焦電型
赤外線センサとサーモパイルを設置するものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、検知範囲と検知感度の異なるポイント型の焦電
型センサと室温の補償をしていないサーモパイルとを組
み合わせて、人体を検知する場合、人体の存在は検知す
ることが可能であるが、人体の微動（ここで言う微動と
は、頭や手足などがある位置から別の位置へ動く場合、
あるいは寝返りなど体全体が少し移動する場合等を言
う）や、室温が変動したときの人体検知ができないとい
う課題がある。

【０００５】また、病院等のベッドに、夜間患者が寝て
いるかどうか、起きてベッドを離れて徘徊していないか
ということを確認するために、見回りや看護婦等がチェ
ックすることは、人手も時間も必要であるという問題が
ある。

【０００６】また、上述の就寝状態の監視として、ベッ
ドの横に枕元に対して水平に複数個焦電型赤外線センサ
とサーモパイルを設置する方法では、煩雑でありコスト
的に高くなり、また人体がいなくてもふとんの温もりで
人体を誤検知するという課題がある。

【０００７】本発明は、従来のこのような人体検知のこ
のような課題を考慮し、容易に信頼性が高く、容易に低
コストで寝床上の人体検知を行うことができる在床検知
装置及びその方法を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、寝
床の所定距離上方から、寝床の人体の頭部からの赤外線
を検知する第１の赤外線センサと、その第１の赤外線セ
ンサからの検知信号を微分する微分回路と、その微分さ
れた検知信号に基づき人体の動きを判定する動き判定回
路と、寝床の所定距離上方から、人体の頭部からの赤外
線を検知する第２の赤外線センサと、その第２の赤外線
センサからの出力信号に基づき人体の存在を判定する存
在判定回路と、その存在判定回路及び動き判定回路の判
定結果に基づいて、人体の存在を決定する人体存在決定
回路とを備えた在床検知装置である。

【０００９】請求項３の本発明は、寝床の所定距離上方
から、赤外線発光・受光部を有し、寝床の人体の高さを
検知する第１の赤外線センサと、その第１の赤外線セン
サからの検知信号に基づき人体の存在を判定する人体判
定回路と、寝床の所定距離上方から、人体の頭部からの
赤外線を検知する第２の赤外線センサと、その第２の赤
外線センサからの出力信号に基づき人体の存在を判定す
る存在判定回路と、人体判定回路及び存在判定回路の判
定結果に基づいて、人体の存在を決定する人体存在決定
回路とを備えた在床検知装置である。

【００１０】請求項８の本発明は、寝床の所定距離上方
から、寝床の人体の頭部からの赤外線を検知する第１の
赤外線センサと、その第１の赤外線センサからの検知信
号を微分する微分回路と、その微分された検知信号に基
づき人体の動きを判定する動き判定回路と、寝床の所定
距離上方から、赤外線発光・受光部を有し、寝床の人体
の高さを検知する第２の赤外線センサと、その第２の赤
外線センサからの検知信号に基づき人体の存在を判定す
る存在判定回路と、動き判定回路及び存在判定回路の判
定結果に基づいて、人体の存在を決定する人体存在決定
回路とを備えた在床検知装置である。

【００１１】請求項１３の本発明は、各病室のそれぞれ
のベッドの所定距離上方に設置され、ベッドの人体から
の赤外線を検知する赤外線センサ群と、その赤外線セン
サ群からの検知信号に基づいて、人体の存在・不在を判
断する判断手段と、その判断手段からの出力信号を、ネ
ットワークを介して、病室内のベッド上における人体の
存在状況を集中管理する集中管理手段とを備えた在床検
知システムである。

【００１２】請求項１４の本発明は、寝床の所定距離上
方から、第１の赤外線センサにより人体の頭部からの赤
外線を検知し、その検知信号を微分し、その微分結果に
基づいて人体の動きを判定して人体の存在と判定し、微
分出力信号が予め設定された所定期間発生しないときに
は人体の不在と判定し、寝床の所定距離上方から、第２
の赤外線センサにより人体の頭部からの赤外線を検知
し、その検知信号が所定の値以上であれば人体の存在と
判定し、所定の値以下であれば人体の不在と判定し、第
１及び第２の赤外線センサの検知信号に基づく判定結果
が、それぞれ不在と判定されたときにのみ、人体の不在
と決定する在床検知方法である。

【００１３】請求項１５の本発明は、寝床の所定距離上
方から、赤外線発光・受光部を有する第１の赤外線セン
サにより寝床の人体の高さを検知し、その検知信号が所
定値以上の時は人体の存在と判定し、検知信号が所定値
以下の時は不在と判定し、寝床の所定距離上方から、サ
ーモパイルを有する第２の赤外線センサにより人体の頭
部からの赤外線を検知し、その検知信号が所定値以上の
時は人体の存在と判定し、検知信号が所定値以下の時は
不在と判定し、第１及び第２の赤外線センサに基づく少
なくとも一方の判定結果が不在の場合に、人体の不在と
決定する在床検知方法である。

【００１４】請求項１７の本発明は、寝床の所定距離上
方から、焦電型赤外線センサにより寝床の人体の頭部か
らの赤外線を検知し、その検知信号を微分し、その微分
結果に基づいて、人体の動きを判定して人体の存在と判
定し、微分出力信号が予め設定された所定期間発生しな
いときには人体の不在と判定し、寝床の所定距離上方か
ら、赤外線発光・受光部を有する第２の赤外線センサに
より寝床の人体の高さを検知し、その検知信号が所定値
以上の時は人体の存在と判定し、検知信号が所定値以下
の時は人体の不在と判定し、第１及び第２の赤外線セン
サに基づく少なくとも一方の判定結果が不在の場合に、
人体の不在と決定する在床検知方法である。

【００１５】例えば、ベッド頭部の天井に、分割された
検知領域を持つ焦電型赤外線センサと、室温補償を行っ
たサーモパイルとを設置し、ベッドでの就寝者の頭部を
常に検知しておき、焦電型赤外線センサで人体の動きを
検知し、サーモパイルによって人体の存在を検知し、両
者からの出力信号によって、ベッド内の人体の在・不在
を判断する。更に、このような構成の赤外線センサを各
病室のそれぞれのベッドの天井に設置し、天井内部に在
・不在を判断する信号処理回路を設置し、これら信号処
理回路から出力される在・不在情報を病院内に敷設され
ているイーサネットを介して集中管理し、モニター画面
上に各ベッド毎に表示させることによって、容易に一括
して患者の就寝状態を管理することができる。このよう
にすることによって、従来の方法による欠点をなくすこ
とができ、容易に正確で信頼性の高い低コストの在床検
知装置、及びその方法を得ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明をその実施の形態
を示す図面に基づいて説明する。

【００１７】本発明は、上述した在床検知装置により、
病院等のベッドでの就寝者の在・不在情報を容易に正確
に高信頼性で得ることができる。また、焦電型赤外線セ
ンサとサーモパイルを天井部に設置し、検知領域を頭部
付近にすることによって、動き検知と存在検知を容易に
行うことができ、コンパクト化できコスト的にも安く、
正確で信頼性の高い在床検知装置を得ることができる。
特に、焦電型赤外線センサとして検知領域を分割するこ
とによって、人体の動き検知が可能であり、さらに、サ
ーモパイルの出力に対して室温補償を加えることによ
り、正確に信頼性の高い人体検知を行うことができる。
また、焦電型赤外線センサとしてポイント型でフレネル
レンズを用いても、多素子型で検知領域をラインやマト
リックス状にすることもでき、センサのコンパクト化が
可能である。

【００１８】また、本発明は、上述した在床検知方法に
より、焦電型赤外線センサがある一定時間以上出力を出
さず、かつサーモパイルの出力がある一定値以下である
ときのみに、不在と判定することによって、正確で信頼
性の高い在床検知方法を得ることができる。さらに、セ
ンサおよび信号処理回路をイーサネットを介して集中的
に管理し、集中制御装置に各ベッドにおける在・不在情
報を表示させ監視することによって、装置のコンパクト
化が可能であり、コストも低くすることができる。

【００１９】このように、この在床検知装置および方法
は、システム的にも非常に簡便であり、このセンサシス
テムを用いることによって、正確な人体検知を、容易に
低コストに行うことができる。従って、本発明を用いる
ことによって、容易に、高精度に、信頼性・安全性の高
い在床検知に有効に作用する。 （実施の形態１）図１は、本発明の第１の実施の形態に
よる在床検知装置を用いた病院内ベッドの斜視図であ
る。図１において、ベッド１３の寝床から一定距離の高
さの天井部１５の位置に、焦電型赤外線センサとサーモ
パイルから成るセンサ１１を設置し、就寝者の頭部付近
を検知するような検知領域１２を形成する。この焦電型
赤外線センサとして、例えばポイント型を用いてフレネ
ルレンズにより検知領域を分割することによって、就寝
者の動き（以下、微動と呼ぶ）を検知することができ
る。また、サーモパイルによって、人体の頭部からの赤
外線を検知し、就寝者の存在を検知することができる。

【００２０】次に、図２は、本実施の形態の在床検知装
置の信号処理回路のブロック図を示すものである。図２
において、人体の頭部付近から発生する赤外線を第１の
赤外線センサである焦電型赤外線センサ２１で検知し、
この焦電型赤外線センサ２１から発せられた出力信号
を、微分回路２４によって、例えば１秒おきに微分し、
この微分回路２４からの出力信号に基づき、動き判定回
路である第１判定回路２６を用いて人体の微動を検知す
る。さらに、人体の頭部付近から発生する赤外線を第２
の赤外線センサであるサーモパイル２２で検知し、この
サーモパイル２２からの出力信号を増幅回路２５を用い
て増幅し、温度センサとしてのサーミスタ２３からの出
力信号によって、増幅回路２５からの出力信号に対して
補償回路２７を用いて補償し、この補償回路２７からの
出力信号に基づき、存在判定回路である第２判定回路２
８によって人体の存在を判定する。さらに、第１および
第２判定回路２６，２８からの出力信号に基づいて、た
とえば１０分以上のタイマー２９及び第３判定回路３０
により人体の存在を決定する。このように、サーモパイ
ル２２の出力に対してサーミスタ２３からの出力をフィ
ードバックさせて室温補償を加えることによって、室温
の変動に対して出力がばらつかずに正確に就寝者を検知
することができる。ここで、タイマー２９及び第３判定
回路３０が人体存在決定回路を構成している。

【００２１】このようにすることによって、人体の微動
検知が可能であり、室温による変動のない正確な信頼性
の高い人体検知を行うことができ、センサをコンパクト
化でき、コスト的にも安い在床検知装置を提供すること
ができる。

【００２２】ここで、焦電型赤外線センサの検知領域と
サーモパイルの検知領域とは、ベッド上の人体の頭部か
らの赤外線を検知できるような同一形状であることが望
ましい。

【００２３】又、これらのセンサはポイント型の焦電セ
ンサとサーモパイルとから構成されているので、コンパ
クト化が可能でありコスト的にも安く作製することがで
き、また、信頼性も高く、高精度に人体を検知すること
が可能である。

【００２４】以上のように、本実施の形態によれば、焦
電型赤外線センサとサーモパイルとを、ベッド頭部の天
井部に設置し、就寝者の頭部からの赤外線を検知し、人
体の微動や存在を検知することによって、就寝者の存在
を容易に検出することができ、高精度、高信頼性で在床
検知を行うことができる。

【００２５】なお、上記第１の実施の形態では、焦電型
赤外線センサとしてポイント型を用いたが、多素子の焦
電センサでもよく、その検知領域がレンズによって、ラ
イン状またはマトリックス状に分割されており、人体の
微動を検知することができるものでもよい。

【００２６】また、上記第１の実施の形態では、センサ
１１を天井１５に設置する構成としたが、在床検知が行
える位置であれば、ベッド頭部上方の他の位置に設置し
てもよい。 （実施の形態２）図３は、本発明の第２の実施の形態に
よる在床検知装置を用いた病院内ベッドの斜視図であ
る。図３において、ベッド３４の寝床から一定距離の高
さの天井部３６の位置に、焦電型赤外線センサとサーモ
パイルとから成るセンサ３１を設置する。就寝者の頭部
を検知できるように、焦電型赤外線センサの第１の検知
領域３２と、サーモパイルの第２の検知領域３３を形成
する。このように、本実施の形態の在床検知装置では、
焦電型赤外線センサとサーモパイルの検知領域は重複し
ているが、検知領域の大きさが異なっている。この焦電
型赤外線センサとしてポイント型を用いてフレネルレン
ズにより検知領域を分割することによって、就寝者の微
動を検知することができる。又、サーモパイルによっ
て、人体の頭部からの赤外線を検知し、就寝者の存在を
検知することができる。

【００２７】すなわち、前述の第１の実施の形態と基本
的には同様に、人体の頭部付近から発生する赤外線を焦
電型赤外線センサで検知し、このセンサから発せられた
出力信号を、微分回路によって微分し、この微分回路か
らの出力信号に基づき第１判定回路を用いて人体の微動
を検知する。さらに、人体の頭部付近から発生する赤外
線をサーモパイルで検知し、このサーモパイルからの出
力信号を増幅回路を用いて増幅し、この増幅回路からの
出力信号に基づき第２判定回路によって人体の存在を判
定する。さらに、第１および第２判定回路からの出力信
号に基づいて第３判定回路によって人体の存在を決定す
る。このようにして、就寝者の存在を検知することがで
きる。

【００２８】図４（ａ）は、本実施の形態の在床検知装
置の微分回路から得られた出力を示す波形図、図４
（ｂ）は、増幅回路から得られた出力を示す波形図を示
すものである。第１判定回路における判定方法として、
図４（ａ）に示すように、微分回路からの信号が頻繁に
発生したときに入床とし、数回発生したときには寝返り
として、人体の微動を判定し、人体の存在を判断する。
さらに、数回発生し、ある一定期間出力信号が発生しな
いときには人体の不在と判断する。

【００２９】また、サーモパイルからの出力としては図
４（ｂ）に示すように、入床することによってサーモパ
イルからの出力は上昇し、寝返りによって上下変動があ
り、離床することによって、急激に出力は低下する。従
って、第２判定回路における判定方法として、出力があ
る一定値以上であれば人体の存在と判定し、ある一定値
以下であれば人体の不在と判定する。

【００３０】更に、第３判定回路における判定方法とし
ては、これら第１および第２判定回路からの出力信号に
基づいて、それぞれの出力信号が不在と判定したときに
のみ、人体の不在と決定し、それ以外のときは人体の存
在と判定する。

【００３１】従って、焦電型赤外線センサがある一定時
間以上出力を出さず、かつサーモパイルの出力がある一
定値以下であるときにのみ、不在と判定することによっ
て、正確で信頼性の高い在床検知方法を得ることができ
る。

【００３２】このようにすることによって、人体の微動
検知が可能であり、正確な信頼性の高い人体検知を行う
ことができ、センサをコンパクト化できコスト的にも安
い在床検知装置を提供することができる。

【００３３】また、焦電型赤外線センサの検知領域とサ
ーモパイルの検知領域とが、ベッドの人体の頭部からの
赤外線を検知できるような形で、それらの一部において
重なり合っていることが望ましい。

【００３４】これらのセンサはポイント型の焦電センサ
とサーモパイルとから構成されているので、コンパクト
化が可能でありコスト的にも安く作製することができ、
また、信頼性も高く、高精度に人体を検知することが可
能である。

【００３５】以上のように、本実施の形態によれば、焦
電型赤外線センサとサーモパイルとを、ベッド頭部の天
井部に設置し、就寝者の頭部からの赤外線を検知し、人
体の微動や存在を検知することによって、就寝者の存在
を容易に検出することができ、高精度、高信頼性で在床
検知を行うことができる。

【００３６】また、焦電型赤外線センサとしてポイント
型を用いたが、多素子の焦電センサでもよく、その検知
領域がレンズによって、ライン状またはマトリックス状
に分割されて人体の微動を検知することができるもので
もよい。 （実施の形態３）図５は、本発明の第３の実施の形態の
在床検知システムを示す模式図である。図５において、
センサ５１を各病室のそれぞれのベッドの天井に設置し
て赤外線センサ群を構成し、夜間のみに動作するように
タイマーを用いてセットし、天井内部に在・不在を判断
する信号処理回路５２を設置する。この信号処理回路５
２から出力される在・不在情報を病院内に敷設されてい
るネットワーク、例えばイーサネット５３を介して集中
管理し、集中管理手段である制御装置５４のモニター画
面上に各ベッド毎に表示させる。本実施の形態に用いる
センサ５１及び信号処理回路５２として、従来の人体検
知装置を用いることもできるが、上述した第１及び第２
の実施の形態の在床検知装置を適用すれば更によい。

【００３７】このように、センサ５１および信号処理回
路５２をイーサネット５３を介して集中的に効率的に管
理し、制御装置５４によって各ベッドにおける在・不在
情報を表示させ監視する構成とすれば、装置のコンパク
ト化が可能であり、コストも低くすることができる。ま
た、制御装置端末に常に在・不在情報を即座にリアルタ
イムで表示させることによって、より効率的に自動的に
就寝者の管理をすることができる。また、このようなシ
ステムは非常に簡便であり、コストも低くすることがで
きる。このような在床検知システムは、システム的にも
非常に簡便であり、このセンサシステムを用いることに
よって、容易に低コストに、信頼性の高い正確な人体検
知、在床判定を行うことができ、快適な病院を提供する
ことができる。 （実施の形態４）以下、本発明の第５の実施の形態の在
床検知装置、およびその方法について、説明する。本実
施の形態の構成及び機能は、基本的には上記第１の実施
の形態と同様である。

【００３８】病院等のベッドの寝床から一定距離の高さ
の天井部に、焦電型赤外線センサおよびサーモパイルを
設置し、人体の頭部付近から発生する赤外線を焦電型赤
外線センサで検知し、この赤外線センサからの出力信号
を微分回路を用いて微分し、この微分回路からの出力信
号を第１判定回路で判定する。この判定方法として、微
分回路からの信号が頻繁に発生したときに入床とし、数
回発生したときには寝返りとして、人体の微動を判定
し、人体の存在を判断する。更に、数回発生し、ある一
定期間出力信号が発生しないときには人体の不在と判断
する。

【００３９】また、人体の頭部付近から発生する赤外線
をサーモパイルによって検知し、このサーモパイルから
の出力信号を増幅回路によって増幅し、この増幅回路か
らの出力信号をサーミスタからの出力信号によって補償
回路を用いて補償し、この補償回路からの出力信号に基
づいて第２判定回路によって人体の存在を判定する。サ
ーモパイルからの出力としては、入床することによって
サーモパイルからの出力は上昇し、寝返りによって上下
変動があり、離床することによって、急激に出力は低下
する。従って、この判定方法として、ある一定値以上で
あれば人体の存在と判定し、ある一定値以下であれば人
体の不在と判断する。

【００４０】さらに、これら第１および第２判定回路か
らの出力信号に基づいて、第３判定回路により、それぞ
れの出力信号が不在と判定したときにのみ、人体の不在
を決定する。

【００４１】従って、焦電型赤外線センサがある一定時
間以上出力を出さず、かつサーモパイルの出力がある一
定値以下であるときにのみ、不在と判定することによっ
て、正確で信頼性の高い在床検知方法を得ることができ
る。

【００４２】この時、焦電型赤外線センサの検知領域と
サーモパイルの検知領域とが、ベッドの人体の頭部から
の赤外線を検知できるような形で同一でもよく、また、
それらの一部において重なり合っていてもよい。

【００４３】このように、本実施の形態における在床検
知装置および方法は、システム的にも非常に簡便であ
り、このセンサシステムを用いることによって、容易に
低コストに、信頼性の高い正確な在床検知を行うことが
でき、インテリジェントホスピタルを提供することがで
きる。 （実施の形態５）図６は、本発明の第６の実施の形態に
よる在床検知装置を用いた病院内ベッドの斜視図であ
る。図６において、ベッド６３の寝床から一定距離の高
さの天井部６５の位置に、第１の赤外線センサである赤
外線発光・受光センサと第２の赤外線センサであるサー
モパイルから成るセンサ６１を設置し、就寝者の頭部を
検知するような検知領域６２を形成する。この赤外線発
光・受光センサを用いることによって、就寝者の人体の
高さを検知することができ、サーモパイルによって、人
体の頭部からの赤外線を検知し、就寝者の存在を検知す
ることができる。尚、本実施の形態では、第１の赤外線
センサの出力は、図２の微分回路２４及び第１判定回路
２６に代えて設けられた人体判定回路に入力され、その
人体判定回路で人体の存在が判定される。

【００４４】このようにすることによって、人体の存在
検知が可能であり、室温による変動のない正確な信頼性
の高い人体検知を行うことができ、センサをコンパクト
化できコスト的にも安い在床検知装置を提供することが
できる。

【００４５】また、赤外線発光・受光センサの検知領域
を就寝者の胸部とし、サーモパイルの検知領域を人体の
頭部付近とし、ベッドの人体の存在を検知できるような
形であることが望ましい。

【００４６】これらのセンサはポイント型の発光・受光
センサとサーモパイルとから構成されているので、コン
パクト化が可能でありコスト的にも安く作製することが
でき、また、信頼性も高く、高精度に人体を検知するこ
とが可能である。

【００４７】以上のように、本実施の形態によれば、赤
外線発光・受光センサとサーモパイルとを、ベッド頭部
の天井部に設置し、就寝者の頭部からの赤外線を検知
し、人体の高さや存在を検知することによって、就寝者
の存在を容易に検出することができ、高精度、高信頼性
で在床検知を行うことができる。

【００４８】また、第１の赤外線センサである赤外線発
光・受光センサのみを複数個しようしてもよい。 （実施の形態７）図７は、本発明の第７の実施の形態に
よる在床検知装置を用いた病院内ベッドの斜視図であ
る。図７において、ベッド７４の寝床から一定距離の高
さの天井部７６の位置に、第１の赤外線センサである焦
電型赤外線センサと第２の赤外線センサである赤外線発
光・受光センサから成るセンサ７１を設置する。就寝者
の頭部を検知するように、焦電型赤外線センサの第１の
検知領域７２と、赤外線発光・受光センサの第２の検知
領域７３を形成する。この焦電型赤外線センサとしてポ
イント型を用いてフレネルレンズによって検知領域を分
割することによって、就寝者の微動を検知することがで
き、赤外線発光・受光センサによって、人体の高さを検
知し、就寝者の存在を検知することができる。

【００４９】また、人体の頭部付近から発生する赤外線
を焦電型赤外線センサで検知し、このセンサから発せら
れた出力信号を、微分回路によって微分し、この微分回
路からの出力信号に基づき第１判定回路を用いて人体の
微動を検知する。さらに、人体の胸部付近の高さを発光
・受光センサで検知し、この受光センサからの出力信号
に基づき第２判定回路によって人体の存在を判定する。
さらに、第１および第２判定回路からの出力信号に基づ
いて、第３判定回路によって人体の存在を決定する。こ
のようにして、就寝者の存在を検知することができる。

【００５０】このようにすることによって、人体の微動
検知が可能であり、正確な信頼性の高い人体検知を行う
ことができ、センサをコンパクト化できコスト的にも安
い在床検知装置を提供することができる。

【００５１】これらのセンサはポイント型の焦電センサ
と赤外線発光・受光センサとから構成されているので、
コンパクト化が可能でありコスト的にも安く作製するこ
とができ、また、信頼性も高く、高精度に人体を検知す
ることが可能である。

【００５２】以上のように、本実施の形態によれば、焦
電型赤外線センサと赤外線発光・受光センサとを、ベッ
ド頭部の天井部に設置し、就寝者の頭部からの赤外線を
検知し、人体の微動や存在を検知することによって、就
寝者の存在を容易に検出することができ、高精度、高信
頼性で在床検知を行うことができる。

【００５３】また、焦電型赤外線センサとしてポイント
型を用いたが、多素子の焦電センサでもよく、その検知
領域がレンズによって、ライン状またはマトリックス状
に分割されて人体の微動を検知することができるもので
もよい。 （実施の形態８）以下、本発明の第８の実施の形態の在
床検知装置、およびその方法について、説明する。本実
施の形態の構成及び機能は、基本的には上記第６の実施
の形態と同様である。

【００５４】病院等のベッドの寝床から一定距離の高さ
の天井部に、赤外線発光・受光センサおよびサーモパイ
ルを設置し、人体の胸部付近の高さを赤外線発光・受光
センサで検知し、この受光センサからの出力信号を第１
判定回路で判定する。この判定方法として、回路からの
出力値がある値以上のときに在床とし、ある値以下のと
きに不在と判定し、人体の存在を判断する。

【００５５】また、人体の頭部付近から発生する赤外線
をサーモパイルによって検知し、このサーモパイルから
の出力信号を増幅回路によって増幅し、この増幅回路か
らの出力信号をサーミスタからの出力信号によって補償
回路を用いて補償し、この補償回路からの出力信号に基
づいて第２判定回路によって人体の存在を判定する。サ
ーモパイルからの出力としては、入床することによって
サーモパイルからの出力は上昇し、寝返りによって上下
変動があり、離床することによって、急激に出力は低下
する。従って、この判定方法として、ある一定値以上で
あれば人体の存在を判定し、ある一定値以下であれば人
体の不在と判断する。

【００５６】さらに、これら第１および第２判定回路か
らの出力信号に基づいて、第３判定回路により、それぞ
れの出力信号のＯＲ信号をとることによって、人体の不
在を決定する。すなわち、どちらか一方のセンサからの
出力が不在と判定されたときは、人体の不在と判定す
る。

【００５７】従って、赤外線発光・受光センサがある一
定値以上の出力を出さず、またはサーモパイルの出力が
ある一定値以下であるときに、不在と判定することによ
って、正確で信頼性の高い在床検知方法を得ることがで
きる。

【００５８】この時、赤外線発光・受光センサの検知領
域は人体の胸部付近であり、サーモパイルの検知領域
は、ベッドの人体の頭部からの赤外線を検知できるよう
なものでよい。

【００５９】このように、本実施の形態における在床検
知装置および方法は、システム的にも非常に簡便であ
り、このセンサシステムを用いることによって、容易に
低コストに、信頼性の高い正確な在床検知を行うことが
でき、インテリジェントホスピタルを提供することがで
きる。

【００６０】以上の説明から明らかなように、本発明に
よれば、在床検知装置により、病院等のベッドでの就寝
者の在・不在情報を容易に正確に高信頼性で得ることが
できる。また、焦電型赤外線センサとサーモパイルを天
井部に設置し、検知領域を頭部付近にすることによっ
て、微動検知と存在検知を容易に行うことができ、コン
パクト化できコスト的にも安く、正確で信頼性の高い在
床検知装置を得ることができる。特に、焦電型赤外線セ
ンサとして検知領域を分割することによって、人体の微
動検知が可能であり、さらに、サーモパイルの出力に対
して室温補償を加えることにより、正確に信頼性の高い
人体検知を行うことができる。また、焦電型赤外線セン
サとしてポイント型でフレネルレンズを用いても、多素
子型で検知領域をラインやマトリックス状にすることも
でき、センサのコンパクト化が可能である。

【００６１】更に、本発明の在床検知方法によって、焦
電型赤外線センサがある一定時間以上出力を出さず、か
つサーモパイルの出力がある一定値以下であるときのみ
に、不在と判定することによって、正確で信頼性の高い
在床検知方法を得ることができる。さらに、センサおよ
び信号処理回路をイーサネットを介して集中的に管理
し、集中制御装置に各ベッドにおける在・不在情報を表
示させ監視することによって、装置のコンパクト化が可
能であり、コストも低くすることができる。このよう
に、この在床検知装置および方法は、システム的にも非
常に簡便であり、このセンサシステムを用いることによ
って、正確な人体検知を、容易に低コストに行うことが
でき、効率的な在床検知に大きく寄与することができ
る。従って、本発明を用いることによって、容易に、高
精度に、信頼性・安全性の高い在床検知が可能であり、
病院のインテリジェント化等に大きく寄与することがで
きる。

【００６２】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、容易に信頼性が高く、容易に低コストで寝床上
の人体検知を行うことができるという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による在床検知装置
を用いた病院内ベッドの斜視図である。

【図２】同第１の実施の形態における信号処理回路のブ
ロック図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態による在床検知装置
を用いた病院内ベッドの斜視図である。

【図４】本発明の同装置の（ａ）微分回路からの出力を
示す波形図、（ｂ）増幅回路からの出力を示す波形図で
ある。

【図５】本発明の第３の実施の形態の在床検知システム
を示す模式図である。

【図６】本発明の第６の実施の形態による在床検知装置
を用いた病院内ベッドの斜視図である。

【図７】本発明の第７の実施の形態による在床検知装置
を用いた病院内ベッドの斜視図である。

【符号の説明】

１１、３１、５１、６１ センサ １２、６２ 検知領域 １３、３４、６３、７４ ベッド １５、３６、６５、７６ 天井 ２１ 焦電型赤外線センサ ２２ サーモパイル ２３ サーミスタ ２４ 微分回路 ２７ 補償回路 ３２、７２ 第１の検知領域 ３３、７３ 第２の検知領域 ５２ 信号処理回路 ５３ イーサネット ５４ 制御装置

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 寝床の所定距離上方から、前記寝床の人
   体の頭部からの赤外線を検知する第１の赤外線センサ
   と、その第１の赤外線センサからの検知信号を微分する
   微分回路と、その微分された検知信号に基づき人体の動
   きを判定する動き判定回路と、前記寝床の所定距離上方
   から、前記人体の頭部からの赤外線を検知する第２の赤
   外線センサと、その第２の赤外線センサからの出力信号
   に基づき人体の存在を判定する存在判定回路と、その存
   在判定回路及び前記動き判定回路の判定結果に基づい
   て、前記人体の存在を決定する人体存在決定回路とを備
   えたことを特徴とする在床検知装置。
2. 【請求項２】 第１の赤外線センサが焦電型赤外線セン
   サであり、前記第２の赤外線センサがサーモパイルであ
   ることを特徴とする請求項１記載の在床検知装置。
3. 【請求項３】 寝床の所定距離上方から、赤外線発光・
   受光部を有し、前記寝床の人体の高さを検知する第１の
   赤外線センサと、その第１の赤外線センサからの検知信
   号に基づき人体の存在を判定する人体判定回路と、前記
   寝床の所定距離上方から、前記人体の頭部からの赤外線
   を検知する第２の赤外線センサと、その第２の赤外線セ
   ンサからの出力信号に基づき人体の存在を判定する存在
   判定回路と、前記人体判定回路及び存在判定回路の判定
   結果に基づいて、前記人体の存在を決定する人体存在決
   定回路とを備えたことを特徴とする在床検知装置。
4. 【請求項４】 第２の赤外線センサがサーモパイルであ
   ることを特徴とする請求項３記載の在床検知装置。
5. 【請求項５】 周囲温度を検出する温度センサと、その
   検出された温度に基づいて前記第２の赤外線センサの検
   知出力を温度補償する補償回路とを備え、前記存在判定
   回路は、前記補償回路からの出力信号に基づき前記人体
   の存在を判定することを特徴とする請求項１〜４のいず
   れかに記載の在床検知装置。
6. 【請求項６】 動き判定回路は、前記微分出力信号が予
   め設定された所定期間発生しないときに人体の不在と判
   定することを特徴とする請求項１、又は２記載の在床検
   知装置。
7. 【請求項７】 人体存在決定回路は、前記第１及び第２
   の赤外線センサの検知信号に基づく判定結果が、それぞ
   れ不在と判定されたときにのみ、人体の不在と決定する
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の在床
   検知装置。
8. 【請求項８】 寝床の所定距離上方から、前記寝床の人
   体の頭部からの赤外線を検知する第１の赤外線センサ
   と、その第１の赤外線センサからの検知信号を微分する
   微分回路と、その微分された検知信号に基づき人体の動
   きを判定する動き判定回路と、前記寝床の所定距離上方
   から、赤外線発光・受光部を有し、前記寝床の人体の高
   さを検知する第２の赤外線センサと、その第２の赤外線
   センサからの検知信号に基づき人体の存在を判定する存
   在判定回路と、前記動き判定回路及び存在判定回路の判
   定結果に基づいて、前記人体の存在を決定する人体存在
   決定回路とを備えたことを特徴とする在床検知装置。
9. 【請求項９】 第１の赤外線センサの検知領域及び前記
   第２の赤外線センサの検知領域は、実質上同一であるこ
   とを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の在床検
   知装置。
10. 【請求項１０】 第１の赤外線センサの検知領域及び前
    記第２の赤外線センサの検知領域は、一部が重なり合っ
    ていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載
    の在床検知装置。
11. 【請求項１１】 第１の赤外線センサがポイント型の焦
    電型赤外線センサであって、その焦電型赤外線センサの
    検知領域が、フレネルレンズによって、ライン状または
    マトリックス状に分割されていることを特徴とする請求
    項１、又は８記載の在床検知装置。
12. 【請求項１２】 第１の赤外線センサが多素子の焦電型
    赤外線センサであって、その焦電型赤外線センサの検知
    領域が、レンズによって、ライン状またはマトリックス
    状に分割されていることを特徴とする請求項１、又は８
    記載の在床検知装置。
13. 【請求項１３】 第１の赤外線センサのみを複数個使用
    することを特徴とする請求項３記載の在床検知装置。
14. 【請求項１４】 各病室のそれぞれのベッドの所定距離
    上方に設置され、前記ベッドの人体からの赤外線を検知
    する赤外線センサ群と、その赤外線センサ群からの検知
    信号に基づいて、人体の存在・不在を判断する判断手段
    と、その判断手段からの出力信号を、ネットワークを介
    して、前記病室内のベッド上における人体の存在状況を
    集中管理する集中管理手段とを備えたことを特徴とする
    在床検知システム。
15. 【請求項１５】 寝床の所定距離上方から、第１の赤外
    線センサにより人体の頭部からの赤外線を検知し、その
    検知信号を微分し、その微分結果に基づいて人体の動き
    を判定して人体の存在と判定し、前記微分出力信号が予
    め設定された所定期間発生しないときには人体の不在と
    判定し、前記寝床の所定距離上方から、第２の赤外線セ
    ンサにより前記人体の頭部からの赤外線を検知し、その
    検知信号が所定の値以上であれば人体の存在と判定し、
    前記所定の値以下であれば人体の不在と判定し、前記第
    １及び第２の赤外線センサの検知信号に基づく判定結果
    が、それぞれ不在と判定されたときにのみ、人体の不在
    と決定することを特徴とする在床検知方法。
16. 【請求項１６】 寝床の所定距離上方から、赤外線発光
    ・受光部を有する第１の赤外線センサにより前記寝床の
    人体の高さを検知し、その検知信号が所定値以上の時は
    人体の存在と判定し、前記検知信号が前記所定値以下の
    時は不在と判定し、前記寝床の所定距離上方から、サー
    モパイルを有する第２の赤外線センサにより前記人体の
    頭部からの赤外線を検知し、その検知信号が所定値以上
    の時は人体の存在と判定し、前記検知信号が前記所定値
    以下の時は不在と判定し、前記第１及び第２の赤外線セ
    ンサに基づく少なくとも一方の判定結果が不在の場合
    に、人体の不在と決定することを特徴とする在床検知方
    法。
17. 【請求項１７】 第２の赤外線センサの検知結果を用い
    る人体の存在・不在の前記判定は、温度検知センサによ
    り周囲の温度を検知し、その検知した温度に基づいて、
    前記第２の赤外線センサの検知結果を補償し、その補償
    された検知結果により行うことを特徴とする請求項１
    ５、又は１６記載の在床検知方法。
18. 【請求項１８】 寝床の所定距離上方から、焦電型赤外
    線センサにより前記寝床の人体の頭部からの赤外線を検
    知し、その検知信号を微分し、その微分結果に基づいて
    人体の動きを判定して人体の存在と判定し、前記微分出
    力信号が予め設定された所定期間発生しないときには人
    体の不在と判定し、前記寝床の所定距離上方から、赤外
    線発光・受光部を有する第２の赤外線センサにより前記
    寝床の人体の高さを検知し、その検知信号が所定値以上
    の時は人体の存在と判定し、前記検知信号が前記所定値
    以下の時は人体の不在と判定し、前記第１及び第２の赤
    外線センサに基づく少なくとも一方の判定結果が不在の
    場合に、人体の不在と決定することを特徴とする在床検
    知方法。