JP2014149751A - 在宅者監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】在宅者の快適性を損なうことなく、在宅者の生死に関する状態を確実に検出できる在宅者監視装置を提案する。
【解決手段】在宅者監視装置には、寝具に配置されるチューブ状の感圧部（21）と、感圧部（21）の内圧の変化に伴う生体信号を導出する処理部（41）と、生体信号に基づき在宅者の生死に関わる異常状態を判定する判定部（43）と、判定部（43）の判定結果を監視者が監視する通知部（62）へ送信する送信部（48）とが設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、在宅者の生死に関する異常状態を判定する在宅者監視装置に係るものである。

従来より、在宅者の心停止や意識不明等の生死に関する状態を監視するシステム（在宅者監視装置）が提案されている。

例えば特許文献１に記載の在宅者監視装置は、対象者の手首に装着されるセンサーと、該センサーで検出された脈拍及び体動を信号として処理するアナログ回路と、該アナログ回路から出力された情報が無線を介して出力されるコントロールユニットとを有する。この在宅者監視装置では、例えば対象者が心停止状態となった場合、これに伴う緊急通報がアナログ回路からコントロールユニットへ送信される。監視者は、この緊急通報を確認することで、例えば独居高齢者の生死に関する異常（死亡、心停止、意識不明等）を速やかに知ることができる。これにより、在宅者監視装置では、独居高齢者の孤独死を早期に発見したり、心停止等に伴う後遺症の発生を未然に防止したりできる。

特開２００２−４２２７７号公報

ところで、特許文献１に記載の在宅者監視装置では、在宅者が手首にセンサーを装着する必要がある。このため、在宅者の住戸での快適性が損なわれたり、対象者がセンサーを装着し忘れた場合に、該対象者の状態を確実に監視できなかったりするという問題が生じる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、在宅者の快適性を損なうことなく、在宅者の生死に関する状態を確実に検出できる在宅者監視装置を提案することである。

第１の発明は、在宅者監視装置を対象とし、寝具に配置されるチューブ状の感圧部（21）と、上記感圧部（21）の内圧の変化に伴う生体信号を導出する処理部（41）と、該生体信号に基づき在宅者の生死に関わる異常状態を判定する判定部（43）と、該判定部（43）の判定結果を監視者が監視する通知部（62）へ送信する送信部（48）とを備えていることを特徴とする。なお、ここでいう「在宅者の生死に関わる異常状態」とは、在宅者の死亡、心停止、意識不明、痴呆等に伴う徘徊に起因して在宅者が行方知らずになること等を含む意味である。

第１の発明では、寝具にチューブ状の感圧部が設置される。在宅者が寝具で就寝する際には、在宅者の体動に伴い感圧部（21）の内圧が変化する。処理部（41）は、このような感圧部（21）の内圧変化に伴って就寝者の生体信号を導出する。判定部（43）は、処理部（41）で導出された生体信号に基づき、在宅者の生死に関わる異常状態を判定する。感圧部（21）は、従来例のように在宅者に装着されるものではなく、在宅者の快適性は損なわれない。また、在宅者は、日常的に寝具上に就寝するため、在宅者の体動（寝返り等の粗動や呼吸・心拍に由来する微動を含む）を確実に検出することができる。判定部（43）の判定結果は送信部（48）から通知部（62）へ送信される。これにより、監視者は、在宅者の生死に関わる異常状態をいち早く知ることができる。

第２の発明は、上記判定部（43）は、少なくとも上記生体信号の振幅が所定時間に亘って所定値以下になると、上記在宅者が異常状態であると判定することを特徴とする。

第２の発明では、処理部（41）で導出された生体信号の振幅が所定時間に亘って所定値以下となる場合に、判定部（43）は在宅者が異常状態であると判定する。つまり、例えば在宅者が寝具から離床した状態で、死亡、心停止、意識不明、行方知らず等の状態になると、感圧部（21）には、在宅者の体動が作用しない。また、例えば在宅者が寝具上において、死亡、心停止、意識不明になった場合にも、感圧部（21）に作用する体動がなくなるか、あるいはこの体動が極めて小さくなる。即ち、在宅者が異常状態である場合、処理部（41）で導出される生体信号の振幅が、所定の時間に亘って小さいレベル、あるいはゼロとなる。そこで、本発明では、処理部（41）で導出された生体信号が所定時間に亘って所定値以下になると、在宅者が異常状態であると判定する。

第３の発明は、第２の発明において、住戸のドアの開閉を検出するドア開閉検出部（21,35）を備え、上記判定部（43）は、上記生体信号の振幅が所定時間に亘って所定値以下となり、且つ該所定時間において上記ドア開閉検出部（21,35）で検出されたドアの開閉数が所定数以下であると、在宅者が異常状態であると判定することを特徴とする。

第３の発明の在宅者監視装置には、在宅者の住戸のドアの開閉を検出するドア開閉検出部（21,35）が設けられる。例えば健康な状態の在宅者がしばらくの間、寝具に入床しない場合、生体信号が所定時間に亘って所定値以下となり、在宅者が異常状態であると誤判定を招く虞がある。一方、健康な状態の在宅者がしばらくの間、寝具に入床しないとしても、この在宅者が生活を行う場合には、住戸内のドアを開閉する動作を行う。そこで、本発明の判定部（43）は、生体信号の振幅が所定時間に所定値以下となり、且つこの所定時間においてドア開閉検出部（21,35）で検出されたドアの開閉数が所定数以下である場合に、在宅者が異常状態であると判定する。換言すると、判定部（43）は、生体信号の振幅が所定時間に所定値以下であっても、ドアの開閉数が所定数を上回る場合には、在宅者が異常状態であると判定しない。これにより、本発明では、在宅者の生死に係る異常判定の精度が向上する。

第４の発明は、第３の発明において、上記ドア開閉検出部は、上記感圧部（21）で構成されることを特徴とする。

第４の発明では、就寝者の体動が作用する感圧部（21）が、ドア開閉検出部を兼用する。即ち、住戸のドアを開閉すると、この際に生じる振動や室内の圧力変化に起因して、感圧部（21）の内圧も変化する。そこで、本発明では、ドアの開閉に起因する感圧部（21）の内圧変化を利用して、ドアの開閉を検出する。

第５の発明は、第３の発明において、上記ドア開閉検出部は、上記住戸のドアの開閉に伴う振動を検出するマイクロフォン（35）で構成されることを特徴とする。

第５の発明では、住戸のドアの開閉に伴う振動をマイクロフォン（35）で検出することで、住戸のドアの開閉が検出される。

本発明によれば、寝具に感圧部（21）を配置し、感圧部（21）に作用する体動の変化に基づき、在宅者の生死に関わる異常状態を判定するようにしている。このため、従来例のように、在宅者にセンサー等を装着する必要がなく、在宅者の快適性を損なうことがない。また、在宅者がセンサー等を装着し忘れることがなく、このことに起因して在宅者の異常状態の誤判定を招くこともない。つまり、本発明によれば、在宅者の体動を寝具上において確実に検出することができ、ひいては在宅者の異常状態を確実に判定することできる。この結果、監視者は、在宅者の異常状態を速やかに知ることができ、在宅者の孤独死を早期に発見できたり、在宅者の意識不明等に起因する後遺症の発症も未然に防止したりできる。また、痴呆等の在宅者が行方知れずになってしまうことも未然に防止できる。

第２の発明によれば、少なくとも生体信号の振幅が所定時間に亘って所定値以下になると、在宅者が異常状態であると判定するため、在宅者の異常状態を速やかに検出することができる。特に、第３の発明によれば、この所定時間においてドアの開閉数が所定数以下である場合に、在宅者が異常状態であると判定しているため、在宅者の異常状態の判定精度を向上できる。

また、第４の発明では、ドアの開閉を感圧部（21）によって検出するようにしているため、部品点数を削減でき、在宅者監視装置の簡素化、低コスト化を図ることができる。また、第５の発明によれば、マイクロフォン（35）を用いることで、住戸のドアの開閉を確実に検出でき、ひいては在宅者の異常状態の判定精度を向上できる。

図１は、実施形態に係る在宅者監視装置の概略の構成図である。 図２は、実施形態に係る在宅者監視装置の全体構成を示すブロック図である。 図３は、実施形態に係る在宅者監視装置における在宅者の異常状態の判定動作のフローチャートである。 図４は、在宅者監視装置で検出したドアの開閉に起因する信号の変化を表したグラフである。 図５は、実施形態の変形例に係る在宅者監視装置の全体構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態》
本発明に係る実施形態は、住戸に存在する在宅者の生死に関する異常状態を判定するための在宅者監視装置（10）である。また、在宅者監視装置（10）は、就寝者の睡眠状態を判定するための睡眠判定装置を兼用している。

〈全体構成〉
図１に示すように、在宅者監視装置（10）は、感圧ユニット（20）と本体ユニット（40）とを有している。感圧ユニット（20）は、感圧チューブ（21）と、該感圧チューブ（21）の一端を閉塞する閉塞部（22）と、該感圧チューブ（21）の他端に接続される連絡チューブ（23）とを備えている。感圧チューブ（21）及び連絡チューブ（23）は、可撓性及び弾性を有する材料で構成される。感圧チューブ（21）の内径は、連絡チューブ（23）の外径と概ね一致している。感圧チューブ（21）の他端には、連絡チューブ（23）の一端が内嵌している。

連絡チューブ（23）の他端は、本体ユニットの受圧部（31）に接続されている。これにより、感圧ユニット（20）は、閉塞部（22）と受圧部（31）とによって封止されている。受圧部（31）は、例えばマイクロフォンによって構成される。受圧部（31）には、感圧ユニット（20）の内圧が作用する。受圧部（31）は、寝具（B）上の在宅者の体動に伴い感圧ユニット（20）の内圧が変化することで、この内圧の変化に対応する圧力信号を出力する。この圧力信号は、本体ユニット（40）の内部の信号処理部（41）に入力される。感圧チューブ（21）は、寝具（B）におけるベッド台とマットレスとの間に配置される感圧部を構成する。

また、本実施形態の感圧チューブ（21）は、住居のドアの開閉を検出するためのドア開閉検出部を兼用している。つまり、寝具（B）が設置される寝室や、リビング、玄関等のドアを開閉すると、これに伴い振動が生じ、感圧チューブ（21）の内圧が変化する。従って、このようなドアの開閉に起因する感圧チューブ（21）の内圧変化を利用することで、在宅者監視装置（10）では、ドアの開閉の有無を判定することができる。

図２に示すように、本体ユニット（40）には、信号処理部（41）（処理部）と、設定部（42）と、制御回路（43）（判定部）と、データ記憶部（44）と、プログラム記憶部（45）と、表示部（46）と、時計部（47）と、送・受信部（48）とが設けられる。

信号処理部（41）は、受圧部（31）に入力された圧力信号から体動信号を導出するものである。具体的に、信号処理部（41）は、受圧部（31）に入力された信号を１００[sample/sec]に積算・平均化する。次に、信号処理部（41）は、この信号から人体の固有振動帯域に相当する帯域（４〜１０Ｈｚ）の信号を抽出する。その後、この信号は整流化（絶対値化）された後、所定時間でピークホールドされ、いわゆる包絡線検波処理がなされる。さらに、信号処理部（41）は、この信号から比較的低周波の振動帯域（０．５Ｈｚ）の信号を抽出する。その後、信号処理部（41）は、この信号について約１０秒間隔で積算・平均化する又は、所定の等間隔で標準偏差を算出する。以上のようにして信号処理部（41）で処理された信号は、特に就寝者の体動（就寝者の呼吸・心拍に由来する微動及び就寝者の入床、離床、寝返りなどに由来する粗動）が顕著化された体動信号に変換される。

また、信号処理部（41）は、上記の体動信号から心拍由来の周波数成分（例えば通常の心拍の回数である４５〜１２０拍／分に相当する周波数成分）を抽出する。更に、信号処理部（41）は、受圧部（31）に入力された圧力信号から呼吸由来の周波数成分（例えば通常の呼吸の回数である１２〜３０回／分に相当する周波数成分）を抽出する。

設定部（42）には、在宅者の生死に関する異常状態を判定するための種々の閾値が設定される。また、設定部（42）には、在宅者の睡眠状態を判定するための閾値も設定される。

制御回路（43）は、在宅者の生死に関する異常状態を判定するための判定部を構成する。具体的に、制御回路（43）は、信号処理部（41）で導出された信号と、設定部（42）に設定された閾値とを比較して、在宅者の生死に関する異常状態（在宅者の死亡、心拍停止、意識不明、徘徊等に起因する行方知れず等）を判定する。また、制御回路（43）は、信号処理部（41）で導出された信号と、設定部（42）に設定された閾値とを比較して、就寝者の睡眠状態を判定する。

データ記憶部（44）には、信号処理部（41）で処理された後の各種の信号や、制御回路（43）で得られた各判定結果が時々刻々と記憶されていく。プログラム記憶部（45）には、制御回路（43）による各判定を行うために必要なプログラムが記憶されている。表示部（46）には、信号処理部（41）で処理された各信号の振幅や、制御回路（43）で得られた各判定結果等がＬＥＤ，液晶等によって表示される。時計部（47）は、時刻をカウントするものであって、信号処理部（41）で得られた各信号や、制御回路（43）で得られた各判定結果と時刻データとを関連付ける。また、本体ユニット（40）には、監視ユニット（60）との間でデータの授受を行うための送・受信部（48）が設けられている。

図２に示すように、在宅者監視装置（10）は、感圧ユニット（20）及び本体ユニット（40）とは別の家屋に設置される監視ユニット（60）を備えている。つまり、監視ユニット（60）は、対象者となる在宅者の生死に関する異常状態を遠隔から監視するためのものである。監視ユニット（60）には、本体ユニット（40）との間でデータの授受を行うための送・受信部（61）と、本体ユニット（40）の送・受信部（48）から送信された異常情報を監視者に知らせるための通知部（62）とが設けられる。通知部（62）は、異常情報を視覚的に監視者に知らせる表示手段（ＬＥＤ、液晶等）であってもよいし、この異常情報を聴覚的に監視者に知らせる警報手段（アラーム等）であってもよい。また、本体ユニット（40）と監視ユニット（60）とは、種々の通信手段によって互いにデータのやりとりが可能となっている。この通信手段は、有線式の通信回線であってもよいし、携帯回線等の無線式の通信回線であってもよい。

〈在宅者の異常状態の判定動作〉
次に、在宅者の生死に関する異常状態を判定する動作について、図３のフローチャートを参照しながら順に説明する。

まず、ステップＳ１では、上述したように、信号処理部（41）に入力された圧力信号から体動信号が抽出される。次いで、ステップＳ２では、信号処理部（41）において、呼吸に由来する信号や、心拍に由来する信号が抽出される。この体動信号や、呼吸、心拍に由来する信号は、生体信号を構成する。

次いで、ステップＳ３では、呼吸・心拍に由来する信号に基づいて、在宅者が寝具上に存在するか（在床しているか）、在宅者が寝具から離れているか（離床しているか）の判定が行われる。具体的に、ステップＳ３では、１）呼吸に由来する信号（呼吸信号）の振幅が所定の閾値（０を含む）以下であること、２）心拍に由来する信号（心拍信号）の振幅が、所定閾値（０を含む）であること、のいずれか一方又は両方が成立する場合、「離床」と判断され、そうでない場合、「在床」と判断される。

ステップＳ３において、「離床」と判定された場合、ステップＳ５へ移行する。ステップＳ５では、感圧ユニット（20）の内圧変化に基づきドアの開閉を含む信号が抽出される。この信号を求める際には、ステップＳ１と同様の処理が行われる。次いで、ステップＳ６へ移行すると、ドアの開閉の累積回数が適宜カウントされていく。具体的に、ステップＳ６において、ステップＳ５で得られた信号の振幅が所定の閾値を上回る場合、ドアの開閉の数が１回カウントされる。このようなドアの開閉の累積回数は、ステップＳ５で得られた信号の振幅が所定の閾値を上回る毎に、１回ずつ増えていく。

次いで、ステップＳ７では、ステップＳ３において離床と判定されてから所定時間Ｔ１が経過したか否かの判定が行われる。この所定時間Ｔ１は、設定部（42）に任意に設定可能な時間であり、例えば在宅者の一日の平均的な離床時間（例えば１６時間）よりも長い時間であり、２４時間よりも短い時間であることが好ましい。

ステップＳ７において、所定時間が経過すると、ステップＳ８へ移行する。このステップＳ８において、これまでに累積されたドアの開閉の回数が所定数（例えば２回）以下である場合、ステップＳ１０へ移行する。つまり、本実施形態では、在宅者が離床してから所定時間が経過し、且つこの間においてドアの開閉数が所定数以下である場合に、在宅者に対して生死に関わる何らかの異常が発生している可能性が高いとみなしている。そして、これに伴いステップＳ１０へ移行すると、本体ユニット（40）から監視ユニット（60）へ異常を示す信号が発信され、監視者は通知部（62）を介してこのことを知ることになる。

一方、ステップＳ３において、就寝者が「在床している」と判断された場合には、ステップＳ４へ移行してドアの開閉の累積回数がクリアされる。つまり、一度、就寝者の在床が確認された場合、在宅者の異常状態のリスクは低いため、このような場合には、ドアの開閉の累積関数を０に戻す。また、ステップＳ７において所定時間Ｔ１が経過した後、ステップＳ８において、ドアの開閉数が所定数より大きい場合にも、ステップＳ９へ移行し、ドアの開閉の累積回数がクリアされる。

また、ステップＳ３において、就寝者が「在床している」と判断された場合には、在宅者監視装置によって、就寝者の睡眠状態の判定も行われる。具体的に、判定部である制御回路（43）は、上述のようにして信号処理部（41）で導出された体動信号と、所定の閾値（覚醒判定閾値）とを比較する。そして、この体動信号が覚醒判定閾値を所定時間に亘って上回る場合、就寝者が覚醒状態であると判定し、そうでない場合には、就寝者が睡眠状態であると判定する。

−実施形態の効果−
上記実施形態によれば、寝具（B）に感圧チューブ（21）を配置し、感圧チューブ（21）に作用する体動の変化に基づき、在宅者の生死に関わる異常状態を判定するようにしている。このため、在宅者にセンサー等を装着する必要がなく、在宅者の快適性を損なうことがない。また、在宅者がセンサー等を装着し忘れることがなく、このことに起因して在宅者の異常状態の誤判定を招くこともない。つまり、本発明によれば、在宅者の体動を寝具上において確実に検出することができ、ひいては在宅者の異常状態を確実に判定することできる。この結果、監視者は、在宅者の異常状態を速やかに知ることができ、在宅者の孤独死を早期に発見できたり、在宅者の意識不明等に起因する後遺症の発症も未然に防止したりできる。また、痴呆等の在宅者が行方知れずになってしまうことも未然に防止できる。

また、上記実施形態によれば、少なくとも体動信号のうちの呼吸信号や心拍信号の振幅が所定時間に亘って所定値以下になり、且つこの所定時間においてドアの開閉数が所定数以下である場合に、在宅者が異常状態であると判定している。つまり、上記実施形態によれば、就寝者の体動だけでなく、在宅者のドアの開閉動作も検出して、在宅者の異常状態を判定している。この結果、在宅者の生死に関する異常状態の判定精度を向上できる。

しかも、上記実施形態では、感圧チューブ（21）がドア開閉検出部を兼用している。即ち、例えば図４に示すように、在宅者が室内のドアを開閉すると、ドアの開閉に起因する振動の発生や部屋の内圧の変化に起因して感圧チューブ（21）の内圧も変化し、ひいては信号処理部（41）で導出される信号が増大変化する。なお、図４のＡは寝室のドアの開閉に起因して増大した信号を、Ｂは玄関のドアの開閉に起因して増大した信号を、Ｃはリビングのドアの開閉に起因して増大した信号をそれぞれ示している。本実施形態では、このような信号の増大変化を検出することで、簡易な構成により各ドアの開閉動作を検出でき、このことを利用して在宅者の異常状態を判定することができる。この結果、在宅者監視装置（10）の部品点数を削減でき、ひいては在宅者監視装置（10）の簡素化、低コスト化を図ることができる。

また、上記実施形態の在宅者監視装置（10）は、寝具上の就寝者の睡眠の判定を行う睡眠判定装置も兼用している。このため、一つの装置において、在宅者の異常状態の判定と、就寝者の睡眠状態の判定との双方を行うことができる。

〈実施形態の変形例〉
図５に示す変形例の在宅者監視装置（10）は、上述した実施形態とドア開閉検出部の構成が異なるものである。具体的に、上述した実施形態では、感圧チューブ（21）がドア開閉検出部を兼用しているのに対し、この変形例では、感圧チューブ（21）と別にドア開閉検出部としてのマイクロフォン（35）が設けられている。マイクロフォン（35）は、例えば本体ユニット（40）の外部に露出するように配設され、周囲の振動を検出するように構成されている。この変形例の信号処理部（41）には、感圧ユニット（20）及び受圧部（31）を介して就寝者の体動に伴う圧力信号が入力されると同時に、マイクロフォン（35）で検出された圧力信号も信号処理部（41）に入力される。マイクロフォン（35）で検出された圧力信号は、信号処理部（41）で所定の前処理された後、上記実施形態と同様にして、ドアの開閉に検出に利用される（図３のステップＳ５、Ｓ６を参照）。この変形例では、ドアの開閉に伴う振動をより高感度で検出できるため、ドアの開閉動作の検出の精度を向上できる。この変形例のそれ以外の作用効果は、上述した実施形態と同様である。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態では、ステップＳ３において、就寝者の生体信号のうち呼吸信号や心拍信号の振幅が所定時間に亘って所定値以下である場合に、就寝者が離床していると判定し、このことを条件として在宅者の生死に関する異常状態を判定している。しかしながら、就寝者の寝返り等の粗体動を含む体動信号の振幅が所定時間に亘って所定値以下であることを条件として、在宅者の生死に関する異常状態を判定してもよい。

また、上記実施形態では、生体信号の振幅が所定時間に亘って所定値以下であり、且つこの所定時間におけるドアの開閉数が所定数以下である場合に、在宅者が異常であると判定している。しかし、ドアの開閉数を検出せず、生体信号の振幅が所定時間に亘って所定値以下である場合に、在宅者が異常であると判定してもよい。

また、在宅者監視装置（10）は、在宅者自身が監視ユニット（60）側の監視者に通報する報知手段を有していてもよい。つまり、在宅者は、在宅者監視装置（10）に対して緊急を要する信号を送・受信部（48,61）を介して監視者へ送信する。これにより、在宅者は監視者に対して緊急を要することを速やかに知らせることができる。また、在宅者監視装置（10）は、送・受信部（48,61）の通信機能を遮断する切換部を有していてもよい。

以上説明したように、本発明は、在宅者の生死に関する異常状態を判定する在宅者監視装置について有用である。

10 在宅者監視装置
20 感圧ユニット
21 感圧チューブ（感圧部、ドア開閉検出部）
35 マイクロフォン（ドア開閉検出部）
41 処理部（信号処理部）
43 制御回路（判定部）

Claims (5)

1. 寝具に配置されるチューブ状の感圧部（21）と、
   上記感圧部（21）の内圧の変化に伴う生体信号を導出する処理部（41）と、
   上記生体信号に基づき在宅者の生死に関わる異常状態を判定する判定部（43）と、
   上記判定部（43）の判定結果を監視者が監視する通知部（62）へ送信する送信部（48）と
   を備えている
   ことを特徴とする在宅者監視装置。
2. 請求項１において、
   上記判定部（43）は、少なくとも上記生体信号の振幅が所定時間に亘って所定値以下になると、上記在宅者が異常状態であると判定する
   ことを特徴とする在宅者監視装置。
3. 請求項２において、
   住戸のドアの開閉を検出するドア開閉検出部（21,35）を備え、
   上記判定部（43）は、上記生体信号の振幅が所定時間に亘って所定値以下となり、且つ該所定時間において上記ドア開閉検出部（21,35）で検出されたドアの開閉数が所定数以下であると、在宅者が異常状態であると判定する
   ことを特徴とする在宅者監視装置。
4. 請求項３において、
   上記ドア開閉検出部は、上記感圧部（21）で構成される
   ことを特徴とする在宅者監視装置。
5. 請求項３において、
   上記ドア開閉検出部は、上記住戸のドアの開閉に伴う振動を検出するマイクロフォン（35）で構成される
   ことを特徴とする在宅者監視装置。