WO2023048132A1 - 判定システム、判定方法、判定装置及び判定プログラム - Google Patents

判定システム、判定方法、判定装置及び判定プログラム Download PDF

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裕太 葛山
優李 廣野
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    • A61H2230/62—Posture

Definitions

  • the present invention relates to a determination system, a determination method, a determination device, and a determination program for determining a subject's condition.
  • Patent Document 1 proposes an excellent living body detection system. is required.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and its main purpose is to provide a judgment system for judging the condition of a subject.
  • Another object of the present invention is to provide a determination method using the determination system according to the present invention.
  • Another object of the present invention is to provide a determination device used in the determination system according to the present invention.
  • a further object of the present invention is to provide a determination program for realizing the determination device according to the present invention.
  • the determination system disclosed in the present application includes a detection unit that detects a wave generated based on a subject and outputs an electrical signal based on the detected wave, and a signal related to the electrical signal output by the detection unit a determining unit that determines that the subject has started to sit up when the value satisfies a state determination condition in which the duration of the state of being equal to or greater than a predetermined upper reference value or equal to or less than a predetermined lower reference value exceeds a predetermined time reference value; It is characterized by having
  • the determination unit determines that the subject's body position is the lying position, the subject satisfies the state determination condition, the subject transitions from the lying position to the sitting position. It is characterized in that it is determined that the sitting-up motion has started.
  • the signal value is a value related to a signal waveform that maintains the shape of the waveform of the electrical signal output by the detection unit.
  • the signal value is a value obtained by removing hum noise from the electrical signal output by the detection unit.
  • the signal value is a value related to a signal waveform obtained by passing a frequency band of 4 Hz or less from the electrical signal output by the detection unit.
  • the signal value is a value obtained by taking a moving average over a period of 5 seconds or less based on the electrical signal output by the detection unit.
  • the electrical signal output by the detection unit is an analog electrical signal
  • the signal value is a value related to a digital electrical signal converted from the analog electrical signal.
  • the detection unit includes a sheet-shaped piezoelectric sensor.
  • the detection unit detects a wave generated based on the subject, outputs an electrical signal based on the detected wave, and the signal value related to the electrical signal output by the detection unit is It is characterized in that it is determined whether or not a state determination condition for exceeding a predetermined time reference value for a time period of a predetermined upper reference value or more or a lower limit reference value or less is satisfied.
  • the determination method when the body position of the subject is determined to be the lying position and the state determination condition is satisfied, the subject starts a rising motion to transition from the lying position to the sitting position. It is characterized by determining that
  • the signal value is a value related to a signal waveform that maintains the shape of the waveform of the electrical signal output by the detection unit.
  • the signal value is a value obtained by removing hum noise from the electrical signal output by the detection unit.
  • the signal value is a value related to a signal waveform obtained by passing a frequency band of 4 Hz or less from the electrical signal output by the detection unit.
  • the signal value is a value obtained by taking a moving average over a period of 5 seconds or less based on the electrical signal output by the detection unit.
  • the electrical signal output by the detection unit is an analog electrical signal
  • the signal value is a value related to a digital electrical signal converted from the analog electrical signal.
  • the detection unit includes a sheet-shaped piezoelectric sensor.
  • the determination device disclosed in the present application includes an input unit that receives an input of an electric signal based on detection of waves generated based on a subject, and a signal value related to the electric signal received by the input unit that is equal to or greater than a predetermined upper limit reference value.
  • a judgment unit for judging whether or not a state judgment condition in which the time of the state below the lower limit reference value exceeds the predetermined time reference value is satisfied.
  • the determination unit determines that the body position of the subject is the lying position, and the state determination condition is satisfied, the subject transitions from the lying position to the sitting position. It is characterized in that it is determined that the sitting-up motion has started.
  • the signal value is a value related to a signal waveform that maintains the shape of the waveform of the electrical signal received by the input unit.
  • the signal value is a value obtained by removing hum noise from the electrical signal received by the input unit.
  • the signal value is a value related to a signal waveform obtained by passing a frequency band of 4 Hz or less from the electrical signal received by the input unit.
  • the signal value is a value obtained by taking a moving average over a period of 5 seconds or less based on the electrical signal received by the input unit.
  • the electrical signal received by the input unit is an analog electrical signal
  • the signal value is a value related to a digital electrical signal converted from the analog electrical signal.
  • the determination program disclosed in the present application is a determination program that causes a computer to determine the state of a subject, and includes a step of receiving an input of a signal value based on a wave generated by the subject to the computer; and a judgment step of judging whether or not the signal value satisfies a state judgment condition that the time for which the signal value is greater than or equal to the predetermined upper limit reference value or less than or equal to the lower limit reference value exceeds the predetermined time reference value.
  • the determination step includes transitioning the subject from the lying position to the sitting position when the state determination condition is satisfied from the state in which the subject's body position is determined to be the lying position. It is characterized in that it is determined that the sitting-up motion has started.
  • the signal value is a value related to a signal waveform that maintains the shape of the waveform of the electrical signal received in the input step.
  • the signal value is a value obtained by removing hum noise from the electrical signal received in the input step.
  • the signal value is a value related to a signal waveform obtained by passing a frequency band of 4 Hz or less from the electrical signal received in the input step.
  • the signal value is a value obtained by taking a moving average over a period of 5 seconds or less based on the electrical signal received in the input step.
  • the electrical signal received in the input step is an analog electrical signal
  • the signal value is a value related to a digital electrical signal converted from the analog electrical signal. do.
  • the determination system, determination method, determination device, and determination program according to the present invention have excellent effects such as being able to determine the subject's condition.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a configuration example of a determination system disclosed in the present application
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a device such as a detection device included in a determination system disclosed in the present application
  • FIG. 2 is a schematic diagram conceptually showing an example of a piezoelectric sensor used in a detection unit of a detection device included in the determination system disclosed in the present application
  • FIG. 2 is a schematic diagram conceptually showing an example of a piezoelectric sensor used in a detection unit of a detection device included in the determination system disclosed in the present application
  • 1 is a block diagram showing a configuration example of devices such as a determination device and a communication device included in a determination system disclosed in the present application
  • 4 is a flowchart showing an example of detection processing of a detection device included in the determination system disclosed in the present application; 4 is a flowchart showing an example of signal processing of a determination device included in the determination system disclosed in the present application; 4 is a flow chart showing an example of determination processing of a determination device included in the determination system disclosed in the present application; 4 is a graph showing an example of a waveform of a digital electric signal input to a determination unit of a determination device included in the determination system disclosed in the present application; 4 is a graph showing an example of a waveform of a digital electric signal input to a determination unit of a determination device included in the determination system disclosed in the present application; 4 is a graph showing an example of a waveform of a digital electric signal input to a determination unit of a determination device included in the determination system disclosed in the present application; 4 is a graph showing an example of a waveform of a digital electric signal input to a determination unit of a determination device included in the determination system disclosed in the present application; 4 is a
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration example of a determination system disclosed in the present application
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a device such as a determination device included in a determination system disclosed in the present application
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a device such as a determination device included in a determination system disclosed in the present application
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a device such as a determination device included in a determination system disclosed in the present application
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a device such as a determination device included in a determination system disclosed in the present application
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration example of a determination system disclosed in the present application
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a device such as a determination device included in a determination system disclosed in the present application
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a device such as a determination
  • the determination system disclosed in the present application is a system using various devices such as a detection device and a determination device, and is used for the purpose of detecting the state of a subject, such as the state of breathing, the state of heartbeat, and the state of posture. be done.
  • Posture states include, for example, a lying position, a sitting position, and the like.
  • the configuration used for the purpose of detecting the initial movement when transitioning from the lying position to the sitting position, ie, the state of starting the rising motion will be mainly described.
  • specific examples of devices such as the detection device 1 and the determination device 2 illustrated in the drawings will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following embodiments are examples of embodying the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a configuration example of a determination system disclosed in the present application.
  • the determination system disclosed in the present application is installed in facilities such as hospitals, nursing homes, and nursing homes.
  • facilities such as hospitals, nursing homes, and nursing homes.
  • rooms such as hospital rooms and care rooms for patients who need monitoring, residents, and other people requiring care (subjects), and beds 3 used by people requiring care are placed in the rooms.
  • beds 3 used by people requiring care
  • there are waiting areas such as nurse stations where staff such as nurses, caregivers, doctors, etc. wait for medical personnel who provide nursing care for people requiring nursing care. .
  • a bed 3 used by a person requiring care includes a floorboard 30.
  • a mat 31 is placed on the floorboard 30 as bedding. be killed.
  • a detection device 1 is attached to the bed 3 .
  • the detection device 1 includes a detection unit 10 using a sheet-like piezoelectric sensor 10a (see FIG. 2, etc.).
  • the detection device 1 can detect vibrations in various frequency ranges generated by the person requiring care. Therefore, the signal output from the detection device 1 is a signal in which a plurality of vibrations having various frequency characteristics are superimposed on each other.
  • the detection device 1 detects at least one of a body sound signal with a frequency of 20 Hz or higher, a heartbeat signal, a respiratory vibration signal, a body movement signal with a frequency of 20 Hz or lower, and a snoring signal with a frequency of 20 Hz or higher. It may be possible to obtain A body sound signal with a frequency of 20 Hz or more and a snoring signal with a frequency of 20 Hz or more can be distinguished based on the frequency component (spectrum).
  • the detection unit 10 of the detection device 1 is laid, for example, under bedding such as the mat 31 and sheets of the bed 3 used by the person requiring care. That is, the detection unit 10 performs detection regarding the subject through bedding such as the mat 31 and sheets.
  • FIG. 1 illustrates a configuration in which the detector 10 is placed on the floor plate 30 of the bed 3 and the mat 31 is placed thereon. Note that the detection unit 10 may be placed on a sheet so as to come into direct contact with the person requiring care.
  • a determination device 2 is connected to the detection device 1, and an electrical signal output from the detection device 1 is input to the determination device 2 via a communication line. It is also possible to communicate between the detection device 1 and the determination device 2 by wireless communication based on a wireless communication standard such as Bluetooth (registered trademark).
  • the determination device 2 As devices capable of communicating with the determination device 2, there are various communication devices 4 such as a nurse call receiving device possessed by a nurse, a monitor deployed at a nurse station, a mobile phone, a smart phone, a tablet type terminal held by an external party. used.
  • the determination device 2 and the communication device 4 are communicably connected by a communication network NW such as a wireless LAN (Local Area Network), a wired LAN, a WAN (Wide Area Network), and a dedicated communication line.
  • the determination device 2 transmits various types of information such as notification information resulting from processing such as determination processing to be described later to the communication device 4 via the communication network NW. Transmission of various types of information from the determination device 2 to the communication device 4 may be of a push type that transmits information in substantially real time.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a device such as the detection device 1 included in the determination system disclosed in the present application.
  • the detection device 1 includes various components such as an amplitude amplifier 11, a preprocessing LPF (Low Pass Filter) 12, an output section 13, and the like, in addition to the detection section 10 using a sensor.
  • LPF Low Pass Filter
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a device such as the detection device 1 included in the determination system disclosed in the present application.
  • the detection device 1 includes various components such as an amplitude amplifier 11, a preprocessing LPF (Low Pass Filter) 12, an output section 13, and the like, in addition to the detection section 10 using a sensor.
  • LPF Low Pass Filter
  • the detection unit 10 has a function of detecting waves such as sound and vibration with the piezoelectric sensor 10a, converting the detected waves into analog electrical signals, and outputting them to the amplitude amplifier 11.
  • 3A and 3B are schematic diagrams conceptually showing an example of a piezoelectric sensor 10a used in the detection unit 10 of the detection device 1 included in the determination system disclosed in the present application.
  • 3A and 3B schematically show a cross section of the piezoelectric sensor 10a, with FIG. 3A showing a state without pressure and FIG. 3B showing a state with pressure.
  • the piezoelectric sensor 10a is formed in a sheet shape using an electret foam using a polyolefin material having an ultra-dense foam structure.
  • the piezoelectric sensor 10a When the piezoelectric sensor 10a receives pressure, it transitions from the state shown in FIG. 3A to the state shown in FIG. 3B, and the internal bubbles are deformed to generate a potential difference. The generated potential difference is output to the amplitude amplifier 11 as an analog electrical signal.
  • an electret sheet used for such a piezoelectric sensor 10a for example, an electret sheet described in Japanese Patent No. 5926860 of the present applicant is used.
  • the amplitude amplifier 11 is configured using, for example, a signal amplification amplifier that amplifies the voltage of the electrical signal.
  • the amplitude amplifier 11 amplifies the amplitude of the wave voltage received as an analog electric signal and outputs it to the preprocessing LPF 12 .
  • the preprocessing LPF 12 removes high-frequency noise such as hum noise from the amplified wave and outputs it to the output unit 13 .
  • the preprocessing LPF 12 preferably removes analog electrical signals in a frequency band higher than 5 Hz. Furthermore, it is more preferable that the preprocessing LPF 12 remove analog electrical signals in a frequency band higher than 10 Hz and pass analog electrical signals in a frequency band of 10 Hz or lower.
  • the output unit 13 outputs the analog electrical signal that has passed through the preprocessing LPF 12 to the determination device 2 .
  • the amplitude amplifier 11 and the preprocessing LPF 12 are circuits that perform preprocessing to convert the input electrical signal into an electrical signal that can be processed by the determination device 2. Even after amplitude amplification and high-frequency noise removal, the electrical signal The waveform shape of is maintained. That is, the detection device 1 outputs an electric signal having a signal waveform in a state of so-called raw data detected by the detection unit 10 to the determination device 2 .
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of devices such as the determination device 2 and the communication device 4 included in the determination system disclosed in the present application.
  • the determination device 2 is configured by mounting various electric circuits and a microcomputer (microcomputer), for example.
  • the determination device 2 includes various components such as an input unit 20, a signal processing unit 21, a determination unit 22, and the like.
  • the input unit 20 is an input unit that receives the input of analog electrical signals output from the detection device 1 .
  • the signal processing unit 21 is a unit that processes the received electrical signal or outputs it to the determination unit 22 without processing.
  • the signal processing unit 21 includes an A/D conversion unit 210 that converts the analog electrical signal received by the input unit 20 into a digital electrical signal, and has multiple routes for processing the converted digital electrical signal.
  • the A/D converter 210 samples the analog electric signal at a sampling period of 100 Hz, for example, and converts it into a digital signal.
  • the first route 21a is a route for performing signal processing for detecting the heartbeat signal of the subject, and includes circuits such as a detection circuit 21a1, a HPF (High Pass Filter) circuit 21a2, and a first LPF circuit 21a3.
  • the HPF circuit 21a2 is, for example, a circuit that removes electrical signals in a frequency band of 0.01 Hz or less, and more preferably a circuit that removes electrical signals in a frequency band of 0.6 Hz or less.
  • the HPF circuit 21a2 passes electrical signals in a frequency band higher than 0.01 Hz when removing electrical signals in a frequency band of 0.01 Hz or less, and passes 0 when removing electrical signals in a frequency band of 0.6 Hz or less.
  • the first LPF circuit 21a3 is, for example, a circuit that removes electrical signals in a frequency band higher than 4.0 Hz, and more preferably a circuit that removes electrical signals in a frequency band higher than 2.2 Hz.
  • the first LPF circuit 21a3 passes electrical signals in a frequency band of 4.0 Hz or less when removing electrical signals in a frequency band higher than 4.0 Hz, and when removing electrical signals in a frequency band higher than 2.2 Hz, It passes electrical signals in a frequency band of 2.2 Hz or less.
  • the electrical signal that has passed through the first route 21 a is output to the determination section 22 .
  • the second route 21b is a route for performing signal processing for detecting that the subject is in the middle of the sitting-up motion or has finished the sitting-up motion, and circuits such as the second LPF circuit 21b1 and the detection circuit 21b2 are used. contains.
  • the second LPF circuit 21b1 is, for example, a circuit that removes electrical signals in a frequency band higher than 10 Hz, and more preferably a circuit that removes electrical signals in a frequency band higher than 1 Hz.
  • the second LPF circuit 21b1 passes electrical signals in the frequency band of 10 Hz or lower when removing electrical signals in the frequency band higher than 10 Hz, and passes electrical signals in the frequency band of 1 Hz or lower when removing electrical signals in the frequency band higher than 1 Hz. pass electrical signals.
  • the electrical signal that has passed through the second route 21 b is output to the determination section 22 .
  • the third route 21c is a route for performing signal processing for detecting the respiratory signal of the subject, and includes circuits such as the third LPF circuit 21c1.
  • the third LPF circuit 21c1 is, for example, a circuit that removes electrical signals in a frequency band higher than 2.0 Hz, and more preferably a circuit that removes electrical signals in a frequency band higher than 0.5 Hz.
  • the third LPF circuit 21c1 passes electrical signals in a frequency band of 2.0 Hz or lower when removing electrical signals in a frequency band higher than 2.0 Hz, and removes electrical signals in a frequency band higher than 0.5 Hz. It allows electrical signals in a frequency band of 0.5 Hz or less to pass through.
  • the electrical signal that has passed through the third route 21 c is output to the determination section 22 .
  • the fourth route 21d is a route for performing signal processing for detecting that the body position of the subject has started a rising motion that transitions from the lying position to the sitting position. 22.
  • the electrical signal passing through the fourth route 21d is an electrical signal in which the shape of the signal waveform of the digital electrical signal converted by the A/D converter 210 is maintained.
  • Various circuits included in the signal processing unit 21 can be configured in various forms such as hardware, software, and a hybrid circuit of hardware and software.
  • the determination unit 22 is configured using, for example, a microcomputer equipped with a semiconductor chip such as VLSI (Very Large-Scale IC), and includes a control unit 220, a recording unit 221, an output unit 222, and a communication unit. 223 or the like.
  • VLSI Very Large-Scale IC
  • the control unit 220 is a processor that includes various circuits such as an information processing circuit, a timer circuit, and a register circuit, and executes processing for overall control.
  • the recording unit 221 is a circuit configured using nonvolatile memory and volatile memory, and records various data such as various programs and various reference values.
  • a program recorded in the recording unit 221 a program such as a determination program 221a for performing determination processing can be exemplified.
  • Examples of the reference values recorded in the recording unit 221 include various reference values such as an upper limit reference value, a lower limit reference value, and a time reference value used in the determination process.
  • the determination device 2 By the control unit 220 executing various steps included in the determination program 221a recorded in the recording unit 221, the determination device 2 detects the state of the subject from the digital electric signal based on the wave detected by the detection unit 10. Demonstrate the ability to judge.
  • the output unit 222 is an output unit such as a liquid crystal display and a speaker.
  • the communication unit 223 is a communication unit including various configurations such as an antenna, a LAN adapter, a control circuit, etc. for wireless or wired communication with the communication device 4 via the communication network NW.
  • the communication device 4 includes a communication unit 40 that communicates with the determination device 2 via the communication network NW, an output unit 41 that performs various outputs, and the like.
  • the output by the output unit 41 includes processes such as light output, image display, sound output, ringing, and vibration.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of detection processing of the detection device 1 included in the determination system disclosed in the present application.
  • the detection unit 10 of the detection device 1 detects waves such as vibrations of the subject with the piezoelectric sensor 10a (S101), and converts the detected waves into analog electric signals.
  • the detection device 1 amplifies the amplitude of the analog electrical signal by the amplitude amplifier 11 (S102), and removes high frequency noise by the preprocessing LPF 12 (S103).
  • the detection device 1 outputs the analog electrical signal to the determination device 2 through the output unit 13 (S104).
  • the detection device 1 executes detection processing.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of signal processing of the determination device 2 included in the determination system disclosed in the present application.
  • the determination device 2 receives an input of an analog electrical signal from the detection device 1 through the input unit 20 (S201).
  • the signal processing unit 21 of the determination device 2 converts into a digital electrical signal in the A/D conversion unit 210 (S202). Further, the signal processing unit 21 processes the digital electric signal or outputs it to the determination unit 22 without processing (S203).
  • step S203 the signal processing unit 21 performs signal processing for extracting a signal in a specific frequency band from the digital electric signals passing through the first route 21a to the third route 21c, and extracts the digital electric signals passing through the fourth route 21d.
  • the signal is output to the determination unit 22 as unprocessed data that maintains the signal waveform.
  • the detection device 1 executes signal processing.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of determination processing of the determination device 2 included in the determination system disclosed in the present application.
  • the determination unit 22 of the determination device 2 performs processing for determining the heartbeat state of the subject based on the digital electrical signal that has passed through the first route 21a. Further, the determination unit 22 determines the state of the signal for detecting that the subject is in the middle of the sitting-up motion or has finished the sitting-up motion, based on the digital electric signal that has passed through the second route 21b. process. Further, the determination unit 22 performs processing for determining the respiratory state of the subject based on the digital electrical signal that has passed through the third route 21c.
  • the determination unit 22 determines whether the subject transitions from the lying position to the sitting position with respect to the digital electric signal that has passed through the fourth route 21d, that is, the digital electric signal that maintains the shape of the waveform of the electric signal output by the detection unit 10. A process for determining whether or not the rising motion to be performed is started. Furthermore, the determination unit 22 integrates the digital electrical signals that have passed through the first route 21a, the second route 21b, and the third route 21c, and determines the state of the subject's posture, for example, the lying position, sitting position, etc. process. With reference to FIG. 7, the determination processing for determining whether or not the rising motion for transitioning from the lying position to the sitting position has started will be described.
  • the control unit 220 included in the determination unit 22 of the determination device 2 executes the determination process by executing the determination program 221a recorded in the recording unit 221 .
  • the control unit 220 calculates a moving average value of the signal values of the digital electrical signal received through the fourth route 21d (S301).
  • a moving average value is calculated for a period of 5 seconds or less. It should be noted that it is not preferable to lengthen the period for which the moving average is to be applied, since promptness is required for the determination of the start of the sitting-up motion. Further, for determination processing in which promptness is emphasized, the calculation of the moving average in step S301 may be omitted, and the processing after step S302 described below may be executed. That is, the process of step S301 is executed when the demand for promptness is low. The higher the demand for promptness, the shorter the target period. It is preferable to use the signal value of the digital electrical signal omitting the calculation of the average.
  • the control unit 220 determines whether or not the subject is in the supine position, ie, is lying on the bed 3 (S302). The determination itself as to whether or not the subject is in the supine position is performed based on digital electrical signals that have passed through other routes such as the first route 21a. In step S302, for example, the method of determining the lying position described in International Publication No. 2021/112131 filed by the applicant of the present application is used.
  • step S302 If it is determined in step S302 that the person is in the supine position (S302: YES), the control unit 220 determines that the signal value of the digital electrical signal is equal to or higher than the predetermined upper reference value or lower limit reference value or lower recorded in the recording unit 221. (S303). The upper limit reference value and the lower limit reference value are recorded in advance in the recording unit 221 as state determination conditions.
  • step S303 If it is determined in step S303 that the signal value is equal to or greater than the predetermined upper reference value or equal to or lower than the lower reference value (S303: YES), the control unit 220 continues to maintain the state equal to or higher than the upper reference value or equal to or lower than the lower limit value. It is determined whether or not the current duration exceeds the time reference value recorded in the recording unit 221 (S304). In step S304, the signal value may momentarily fluctuate due to factors such as noise. Even when the state exceeds the lower limit reference value, if the state is equal to or less than the predetermined instantaneous reference value, the control unit 220 continues the state of being equal to or more than the upper limit reference value or equal to or less than the lower limit reference value. You may set so that it may determine.
  • the state of the upper limit reference value or more is instantaneously switched to the state of the lower limit value or less, the same applies when the signal value in the middle of the switching is detected. It may be set so as to determine whether or not the state of above or below the lower reference value continues.
  • Reference values such as the upper limit reference value and the lower limit reference value that serve as the judgment reference in step S303, and the time reference value and the instantaneous reference value that serve as the judgment reference in step S304 are recorded in the recording unit 221 in advance as the state judgment conditions. It is to be noted that
  • step S304 If it is determined in step S304 that the time during which the signal value continues to be equal to or greater than the upper limit reference value or equal to or less than the lower limit value exceeds the time reference value recorded in the recording unit 221 (S304: YES), control The unit 220 determines that the state determination condition is satisfied, and that the state of the subject is a state in which the subject has started a rising motion that transitions from the lying position to the sitting position (S305).
  • the control unit 220 which has determined that the state determination conditions are satisfied and the subject has started the sit-up motion to transition from the lying position to the sitting position, performs notification processing for notifying the start of the sit-up motion (S306). ).
  • the notification processing in step S306 includes processing for outputting notification information for notifying the start of the standing-up motion from the output unit 222, processing for transmitting from the communication unit 223 to the communication device 4 via the communication network NW, and the like.
  • a recording process for recording for example, in the recording unit 221 that the state determination condition is satisfied may be executed together with the notification process or instead of the notification process.
  • step S302 If it is determined in step S302 that the position is not in the supine position (S302: NO), if it is determined in step S303 that the signal value is below the upper limit reference value and above the lower limit reference value (S303: NO), or step S304 , if it is determined that the duration time does not exceed the time reference value (S304: NO), the control unit 220 does not satisfy the state determination condition, and the state of the subject changes from the lying position to the sitting position. It is determined that the operation has not started (S307).
  • the control unit 220 determines that the state determination condition is not satisfied and the subject's state is not in a state of starting a rising motion that transitions from the lying position to the sitting position. is taken in, the process returns to step S301, and the subsequent processes are repeated.
  • the determination processing of the determination device 2 is executed. Note that the determination processing of the determination device 2 explained with reference to FIG. 21c for digital electrical signals. In other words, the determination processing of the determination device 2 can also be performed on an electrical signal that has passed through circuits such as the first LPF circuit 21a3, the second LPF circuit 21b1, and the third LPF circuit 21c1.
  • the communication device 4 When the communication unit 40 receives notification information transmitted from the determination device 2 via the communication network NW, the communication device 4 outputs the received notification information from the output unit 41 .
  • the output of notification information is light output, image display, and voice output from various communication devices 4 such as a nurse call receiving device possessed by a nurse, a monitor deployed at a nurse station, and a mobile phone possessed by an external party. output, ringing, vibration, etc.
  • Staff members such as nurses, caregivers, doctors, and related parties such as family members who have confirmed the notification information output from the communication device 4 can take appropriate measures according to the condition of the target person.
  • FIG. 8 is a graph showing an example of the waveform of the digital electric signal input to the determination unit 22 of the determination device 2 included in the determination system disclosed in the present application.
  • the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the signal value of the digital electrical signal, showing the change over time of the signal value of the digital electrical signal that has passed through the fourth route 21d.
  • P1 is the period in which the subject is out of bed
  • P2 is the period in which the subject is moving into bed
  • P3 is the period in which the subject is in the lying position
  • P4 is the period in which the subject is lying
  • P5 indicates the period in which the subject is in the sitting position, and the period in which the subject is in the sitting position.
  • the dashed-dotted line in the drawing indicates the upper limit reference value (denoted as UL in the drawing) and the lower limit reference value (denoted as LL in the drawing).
  • the signal value of the digital electric signal is stable within the upper limit reference value and the lower limit reference value during the period P3 in which the subject is in the lying position after entering the bed. Then, during the period P4 in which the subject performs the sitting-up motion, the signal value changes significantly between positive and negative, and the state continues to exceed the range between the upper limit reference value and the lower limit reference value. Therefore, by appropriately setting the upper limit reference value, the lower limit reference value, and the time reference value, it is possible to detect the state in which the sitting-up motion has started.
  • FIG. 9 is a graph showing an example of the waveform of the digital electric signal input to the determination unit 22 of the determination device 2 included in the determination system disclosed in the present application.
  • FIG. 9 shows a form in which the setting of the upper limit reference value and the lower limit reference value illustrated in FIG. 8 is changed so that the upper limit reference value is lowered and the lower limit reference is raised.
  • the setting as shown in FIG. 9 it is possible to determine the initial motion of getting up more quickly than the configuration shown in FIG.
  • the upper limit reference value and the lower limit reference value are appropriately changed according to the implementation environment such as the situation at the time of implementation and the condition of the subject.
  • FIG. 10 is a graph showing an example of the waveform of the digital electric signal input to the determination unit 22 of the determination device 2 included in the determination system disclosed in the present application.
  • the abscissa represents time and the ordinate represents the signal value of the digital electric signal, showing changes over time in the signal value.
  • the waveform of the digital electrical signal of the raw data indicated by the solid line is superimposed for comparison with the waveform of the digital electrical signal through the LPF that removes the signal value in the frequency band higher than 1 Hz indicated by the dashed line.
  • the waveform of the digital electrical signal passed through the 1 Hz LPF has a delayed peak occurrence where the signal value increases positively and negatively, and the time over which the upper and lower reference values are exceeded is shorter. .
  • FIG. 11 is a graph showing an example of the waveform of the digital electric signal input to the determination unit 22 of the determination device 2 included in the determination system disclosed in the present application.
  • the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the signal value of the digital electric signal, showing changes over time in the signal value.
  • the waveform of the digital electrical signal of the raw data indicated by the solid line is superimposed for comparison with the waveform of the digital electrical signal through the LPF that removes the signal value in the frequency band higher than 0.5 Hz indicated by the dashed line. are doing.
  • the waveform of the digital electrical signal passed through the LPF of 0.5 Hz has a delay in the occurrence of peaks where the signal value increases positively and negatively, and the maximum positive and negative values are small.
  • FIG. 12 is a graph showing an example of the waveform of the digital electric signal input to the determination unit 22 of the determination device 2 included in the determination system disclosed in the present application.
  • the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the signal value of the digital electric signal, showing changes in signal value over time.
  • the waveform of the digital electrical signal of the raw data indicated by the solid line is superimposed on the waveform of the digital electrical signal obtained by calculating the moving average indicated by the dashed line for comparison.
  • the moving average in FIG. 12 indicates the average value of 100 signal values at 100 Hz, that is, the calculated value of the moving average for 1 sec.
  • the 1-sec moving average waveform has a slower occurrence of peaks where the signal value increases positively and negatively, and the time over which the upper and lower reference values are exceeded is shorter.
  • FIG. 13 is a graph showing an example of the waveform of the digital electric signal input to the determination unit 22 of the determination device 2 included in the determination system disclosed in the present application.
  • the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the signal value of the digital electric signal, showing changes in the signal value over time.
  • the waveform of the digital electric signal of raw data indicated by the solid line is superimposed on the waveform of the digital electric signal obtained by calculating the moving average indicated by the dashed line for comparison.
  • the moving average in FIG. 13 indicates the average value of 200 signal values at 100 Hz, that is, the calculated value of the moving average for 2 seconds.
  • the 2-second moving average waveform has a slower occurrence of peaks where the signal value increases positively and negatively, and the time over which the upper and lower reference values are exceeded is shorter.
  • the digital electrical signal to be subjected to the determination process can be obtained quickly when raw data related to the signal waveform that maintains the shape of the waveform of the electrical signal output by the detection unit 10 is used. judgment is possible. Further, as illustrated in FIGS. 10 to 13, the digital electrical signal to be subjected to the determination process may be an electrical signal such as a digital electrical signal passed through an LPF or a moving averaged digital electrical signal. be.
  • the configuration example of the determination system disclosed in the present application is not limited to the configuration illustrated in FIG. 1, etc., and the hardware configuration and software processing can be designed as appropriate. That is, the determination system disclosed in the present application has at least a detection function for detecting waves generated based on the subject, a signal processing function for performing signal processing on an electrical signal based on the detected waves, and a digital electrical signal to detect the subject's It can be realized as various configurations having a judgment function for judging the state.
  • FIG. 14 is a schematic block diagram showing a configuration example of the determination system disclosed in the present application.
  • FIG. 14 shows an outline of another configuration example of the determination system.
  • the determination system shown in FIG. 14 includes a detection device 1 , a determination device 2 and a communication device 4 , and further includes a signal processing device 5 .
  • the signal processing device 5 has a form in which circuits related to signal processing such as the signal processing unit 21 provided in the determination device 2 are mounted as independent devices, and is configured using a semiconductor chip such as VLSI.
  • the signal processing device 5 may further incorporate the preprocessing LPF 12 included in the detection device 1 .
  • a general-purpose computer such as a personal computer.
  • the determination system according to system configuration example 1 has a form in which the signal processing-related functions of the determination device 2 are made independent as the signal processing device 5 .
  • FIG. 15 is a schematic block diagram showing a configuration example of the determination system disclosed in the present application.
  • FIG. 15 shows an outline of still another configuration example of the determination system.
  • a system configuration example 2 is configured using a server computer that connects the determination device 2 to the communication network NW.
  • the signal processing device 5 includes circuits related to signal processing such as the signal processing unit 21, and performs processing for transmitting the processed digital electrical signal to the determination device 2 on the communication network NW.
  • the determination device 2 executes various processes such as determination processing based on the received digital electric signal, and transmits notification information based on the determined result to the communication device 4 via the communication network NW.
  • a communication device 4 configured using devices such as a nurse call receiver, a monitor, and a mobile phone performs output processing such as display of information indicating the subject's condition and output of voice based on the information indicating the received result. I do.
  • the configuration example of the determination device 2 included in the determination system disclosed in the present application is also not limited to the configuration illustrated in FIG. 4 and the like, and can be designed as appropriate.
  • the determination device 2 disclosed in the present application which has been described with reference to FIG. This is the output format.
  • the determination device 2 disclosed in the present application can also be developed in a form in which an electrical signal passing through the fourth route 21d is processed and output to the determination unit 22, as illustrated below.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of a device such as the determination device 2 included in the determination system disclosed in the present application.
  • Another configuration example 1 illustrated in FIG. 16 is a configuration example in which the design of the fourth route 21d included in the signal processing unit 21 of the determination device 2 is changed in the configuration example illustrated in FIG.
  • the above description shall be referred to, and detailed description thereof will be omitted.
  • the fourth route 21d is a configuration example including a noise elimination circuit 21d1.
  • the noise elimination circuit 21d1 is a circuit that eliminates hum noise of 10 Hz or higher.
  • FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of a device such as the determination device 2 included in the determination system disclosed in the present application.
  • Another configuration example 2 illustrated in FIG. 17 has a configuration in which a fourth LPF circuit 21d2 is included in the fourth route 21d in the configuration example illustrated in FIG.
  • the configuration other than the fourth route 21d is the same as the configuration example described above with reference to FIG.
  • the fourth LPF circuit 21d2 is, for example, a circuit that removes electrical signals in a frequency band higher than 4 Hz and passes electrical signals in a frequency band of 4 Hz or lower.
  • the determination device 2 can improve the determination accuracy and suppress erroneous determination. While the third LPF circuit 21c1 removes electrical signals in a frequency band higher than 0.5 Hz, the fourth LPF circuit 21d2 removes electrical signals in a frequency band higher than 3 Hz. Therefore, the electrical signal that has passed through the fourth route 21d is an electrical signal that maintains the original waveform compared to the electrical signal that has passed through the third route 21c.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a configuration example of a device such as the determination device 2 included in the determination system disclosed in the present application.
  • Another configuration example 3 illustrated in FIG. 18 has a configuration in which a moving average circuit 21d3 is included in the fourth route 21d in the configuration example illustrated in FIG.
  • the configuration other than the fourth route 21d is the same as the configuration example described above with reference to FIG.
  • the moving average circuit 21d3 is a circuit that takes a moving average in a unit time set to 5 sec or less and outputs the digital electric signal that has received its input. By arranging the moving average circuit 21d3 on the fourth route 21d, the determination device 2 can improve the determination accuracy and suppress erroneous determination.
  • determination device 2 can be implemented in combination as appropriate.
  • other configuration examples of the determination device 2 include a configuration in which a noise elimination circuit 21d1 and a fourth LPF circuit 21d2 are arranged in the fourth route 21d, a configuration in which a noise elimination circuit 21d1 and a moving average circuit 21d3 are arranged, and the like. It can be deployed in various configurations.
  • the determination system disclosed in the present application detects the wave motion of the subject, and when the time period of the state of the predetermined upper reference value or more or the lower limit reference value or less exceeds the predetermined time reference value, the subject is standing up. is determined to have started and annunciated. As a result, it is possible to detect early the start of the sitting-up motion, which is likely to cause an accident, and to take measures such as assistance.
  • both the upper limit reference value and the lower limit reference value are set as the state determination conditions, but the present invention is not limited to this, and only one of the upper limit reference value and the lower limit reference value is set. It is possible to expand into various forms, such as setting as a state determination condition.
  • a form was shown in which the time in the state of the upper limit reference value or more or the lower limit reference value or less was collectively compared with the reference time.
  • Various forms can be developed, such as setting a reference time for each value.
  • the present invention is not limited to this, and a microphone sensor may be used as long as it is possible to detect waves. It is possible to use various sensors such as.
  • detection unit 10 detection unit 10a piezoelectric sensor 2 determination device 22 determination unit 220 control unit 221 recording unit 221a determination program 3 bed 30 floorboard 31 mat 4 communication device 5 signal processing device

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Abstract

対象者が起き上がり動作を開始したことを報知することが可能な判定システム、判定装置、判定方法及び判定プログラムを提供する。　検出装置は、対象者に基づき発生する波動を検出し、検出した波動に基づく電気信号を出力する。判定装置２は、検出装置の検出に基づく電気信号に係る信号値について、所定の上限基準値以上又は下限基準値以下の状態の時間が所定の時間基準値を超える状態判定条件を充足するか否かを判定する。判定装置２は、状態判定条件を充足すると判定した場合、対象者が臥位状態から座位状態へ遷移する起き上がり動作を開始したと判定する。

Description

判定システム、判定方法、判定装置及び判定プログラム
　本発明は、対象者の状態を判定する判定システム、判定方法、判定装置及び判定プログラムに関する。
　病院、老人ホーム、介護施設等の施設内において、看護師、介護士等の担当者は、患者、入居者等の要介護者が、病室内のベッドで在床しているか、離床しているか等の状態を確認する見回り業務を行っている。このような見回り業務を支援すべく、例えば、本願出願人は、ベッド上に載置して、要介護者の存否を検出する圧電シートを用いた生体検出システムを提案している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０１５－１５４９２６号公報
　特許文献１では、優れた生体検出システムを提案しているが、更なる看護及び介護の質の向上等を目的として、要介護者等の対象者がどのような状態にあるかを判定することが求められている。
　本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、対象者の状態を判定する判定システムの提供を主たる目的とする。
　また、本発明は、本発明に係る判定システムを用いた判定方法の提供を他の目的とする。
　更に、本発明は、本発明に係る判定システムにて用いられる判定装置の提供を他の目的とする。
　更に、本発明は、本発明に係る判定装置を実現するための判定プログラムの提供を更に他の目的とする。
　上記課題を解決するために本願開示の判定システムは、対象者に基づき発生する波動を検出し、検出した波動に基づく電気信号を出力する検出部と、前記検出部が出力した電気信号に係る信号値について、所定の上限基準値以上又は下限基準値以下の状態の時間が所定の時間基準値を超える状態判定条件を充足する場合に、対象者が起き上がり動作を開始したと判定する判定部とを備えることを特徴とする。
　また、前記判定システムにおいて、前記判定部は、対象者の体位が、臥位であると判定している状態から、前記状態判定条件を充足した場合に、対象者が臥位から座位へ遷移する起き上がり動作を開始したと判定することを特徴とする。
　また、前記判定システムにおいて、前記信号値は、前記検出部が出力した電気信号の波形の形状を維持した信号波形に係る値であることを特徴とする。
　また、前記判定システムにおいて、前記信号値は、前記検出部が出力した電気信号からハムノイズを除去した値であることを特徴とする。
　また、前記判定システムにおいて、前記信号値は、前記検出部が出力した電気信号から４Ｈｚ以下の周波数帯を通過させて得られた信号波形に係る値であることを特徴とする。
　また、前記判定システムにおいて、前記信号値は、前記検出部が出力した電気信号に基づいて、５sec 以下の期間で移動平均をとった値であることを特徴とする。
　また、前記判定システムにおいて、前記検出部が出力した電気信号は、アナログ電気信号であり、前記信号値は、アナログ電気信号から変換されたデジタル電気信号に係る値であることを特徴とする。
　また、前記判定システムにおいて、前記検出部は、シート状に形成された圧電センサを含むことを特徴とする。
　更に、本願開示の判定方法は、検出部が、対象者に基づき発生する波動を検出して、検出した波動に基づく電気信号を出力し、前記検出部が出力した電気信号に係る信号値について、所定の上限基準値以上又は下限基準値以下の状態の時間が所定の時間基準値を超える状態判定条件を充足するか否かを判定することを特徴とする。
　また、前記判定方法において、対象者の体位が、臥位であると判定している状態から、前記状態判定条件を充足した場合に、対象者が臥位から座位へ遷移する起き上がり動作を開始したと判定することを特徴とする。
　また、前記判定方法において、前記信号値は、前記検出部が出力した電気信号の波形の形状を維持した信号波形に係る値であることを特徴とする。
　また、前記判定方法において、前記信号値は、前記検出部が出力した電気信号からハムノイズを除去した値であることを特徴とする。
　また、前記判定方法において、前記信号値は、前記検出部が出力した電気信号から４Ｈｚ以下の周波数帯を通過させて得られた信号波形に係る値であることを特徴とする。
　また、前記判定方法において、前記信号値は、前記検出部が出力した電気信号に基づいて、５sec 以下の期間で移動平均をとった値であることを特徴とする。
　また、前記判定方法において、前記検出部が出力した電気信号は、アナログ電気信号であり、前記信号値は、前記アナログ電気信号から変換されたデジタル電気信号に係る値であることを特徴とする。
　また、前記判定方法において、前記検出部は、シート状に形成された圧電センサを含むことを特徴とする。
　更に、本願開示の判定装置は、対象者に基づき発生する波動の検出に基づく電気信号の入力を受け付ける入力部と、前記入力部が受け付けた電気信号に係る信号値について、所定の上限基準値以上又は下限基準値以下の状態の時間が所定の時間基準値を超える状態判定条件を充足する否かを判定する判定部とを備える。
　また、前記判定装置において、前記判定部は、対象者の体位が、臥位であると判定している状態から、前記状態判定条件を充足した場合に、対象者が臥位から座位へ遷移する起き上がり動作を開始したと判定することを特徴とする。
　また、前記判定装置において、前記信号値は、前記入力部が受け付けた電気信号の波形の形状を維持した信号波形に係る値であることを特徴とする。
　また、前記判定装置において、前記信号値は、前記入力部が受け付けた電気信号からハムノイズを除去した値であることを特徴とする。
　また、前記判定装置において、前記信号値は、前記入力部が受け付けた電気信号から４Ｈｚ以下の周波数帯を通過させて得られた信号波形に係る値であることを特徴とする。
　また、前記判定装置において、前記信号値は、前記入力部が受け付けた電気信号に基づいて、５sec 以下の期間で移動平均をとった値であることを特徴とする。
　また、前記判定装置において、前記入力部が受け付けた電気信号は、アナログ電気信号であり、前記信号値は、前記アナログ電気信号から変換されたデジタル電気信号に係る値であることを特徴とする。
　更に、本願開示の判定プログラムは、コンピュータに、対象者の状態を判定させる判定プログラムであって、コンピュータに、対象者に基づき発生する波動に基づく信号値の入力を受け付けるステップと、入力を受け付けた信号値について、所定の上限基準値以上又は下限基準値以下の状態の時間が所定の時間基準値を超える状態判定条件を充足する否かを判定する判定ステップとを実行させる。
　また、前記判定プログラムにおいて、前記判定ステップは、対象者の体位が、臥位であると判定している状態から、前記状態判定条件を充足した場合に、対象者が臥位から座位へ遷移する起き上がり動作を開始したと判定することを特徴とする。
　また、前記判定プログラムにおいて、前記信号値は、前記入力ステップにて受け付けた電気信号の波形の形状を維持した信号波形に係る値であることを特徴とする。
　また、前記判定プログラムにおいて、前記信号値は、前記入力ステップにて受け付けた電気信号からハムノイズを除去した値であることを特徴とする。
　また、前記判定プログラムにおいて、前記信号値は、前記入力ステップにて受け付けた電気信号から４Ｈｚ以下の周波数帯を通過させて得られた信号波形に係る値であることを特徴とする。
　また、前記判定プログラムにおいて、前記信号値は、前記入力ステップにて受け付けた電気信号に基づいて、５sec 以下の期間で移動平均をとった値であることを特徴とする。
　また、前記判定プログラムにおいて、前記入力ステップにて、受け付けた電気信号は、アナログ電気信号であり、前記信号値は、前記アナログ電気信号から変換されたデジタル電気信号に係る値であることを特徴とする。
　本発明に係る判定システム、判定方法、判定装置及び判定プログラムは、対象者の状態を判定することが可能である等、優れた効果を奏する。
本願開示の判定システムの構成例を模式的に示す概略図である。 本願開示の判定システムが備える検出装置等の装置の構成例を示すブロック図である。 本願開示の判定システムが備える検出装置の検出部にて用いられる圧電センサの一例を概念的に示す模式図である。 本願開示の判定システムが備える検出装置の検出部にて用いられる圧電センサの一例を概念的に示す模式図である。 本願開示の判定システムが備える判定装置及び通信装置等の装置の構成例を示すブロック図である。 本願開示の判定システムが備える検出装置の検出処理の一例を示すフローチャートである。 本願開示の判定システムが備える判定装置の信号処理の一例を示すフローチャートである。 本願開示の判定システムが備える判定装置の判定処理の一例を示すフローチャートである。 本願開示の判定システムが備える判定装置の判定部に入力されるデジタル電気信号の波形の一例を示すグラフである。 本願開示の判定システムが備える判定装置の判定部に入力されるデジタル電気信号の波形の一例を示すグラフである。 本願開示の判定システムが備える判定装置の判定部に入力されるデジタル電気信号の波形の一例を示すグラフである。 本願開示の判定システムが備える判定装置の判定部に入力されるデジタル電気信号の波形の一例を示すグラフである。 本願開示の判定システムが備える判定装置の判定部に入力されるデジタル電気信号の波形の一例を示すグラフである。 本願開示の判定システムが備える判定装置の判定部に入力されるデジタル電気信号の波形の一例を示すグラフである。 本願開示の判定システムの構成例を示す概略ブロック図である。 本願開示の判定システムの構成例を示す概略ブロック図である。 本願開示の判定システムが備える判定装置等の装置の構成例を示すブロック図である。 本願開示の判定システムが備える判定装置等の装置の構成例を示すブロック図である。 本願開示の判定システムが備える判定装置等の装置の構成例を示すブロック図である。
　　＜適用例＞
　本願開示の判定システムは、検出装置、判定装置等の各種装置を用いたシステムであり、対象者の状態、例えば、呼吸の状態、心拍の状態、姿勢の状態等の状態の検知を目的として用いられる。姿勢の状態としては、例えば、臥位、座位等の姿勢を例示することができる。本願では、臥位から座位へ遷移する際の初動、即ち、起き上がり動作を開始した状態の検知等の目的に用いた形態を主として説明する。以下では、図面を参照しながら、図面に例示された検出装置１、判定装置２等の装置の具体例について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
　　＜判定システム＞
　図１は、本願開示の判定システムの構成例を模式的に示す概略図である。本願開示の判定システムは、病院、老人ホーム、介護施設等の施設内に設置される。施設内には、モニタリングを要する患者、入居者等の要介護者（対象者）が入る病室、介護室等の部屋が設置されており、部屋内には要介護者が使用するベッド３が配置されている。また、施設内には、要介護者の看護、介護等のケアを行う医療関係者等、例えば、看護師、介護士、医師等の職員が待機するナースステーション等の待機所が設置されている。
　要介護者が使用するベッド３は、床板３０を備え、床板３０の上には、寝具としてマット３１が載置されており、マット３１の上には、必要に応じてシーツ等の寝具が敷かれる。ベッド３には、検出装置１が取り付けられている。検出装置１は、シート状の圧電センサ１０ａ（図２等参照）を用いた検出部１０を備えている。検出装置１は、要介護者が発生源である多様な周波数域の振動を検出し得る。それゆえ、検出装置１から出力される信号は、様々な周波数特性を有する複数の振動が互いに重なり合った信号である。一例において、検出装置１は、周波数が２０Ｈｚ以上である体内音信号と、周波数が２０Ｈｚ以下である心拍信号、呼吸振動信号、体動信号、及び周波数が２０Ｈｚ以上である鼾信号のうち少なくとも１つを取得することが可能であってもよい。なお、周波数が２０Ｈｚ以上である体内音信号と、周波数が２０Ｈｚ以上である鼾信号とは、周波数成分（スペクトル）に基づいて区別可能である。検出装置１の検出部１０は、例えば、要介護者が使用するベッド３のマット３１、シーツ等の寝具の下に敷かれる。即ち、検出部１０は、マット３１、シーツ等の寝具を介して、対象者に関する検出を行う。図１では、ベッド３の床板３０の上に検出部１０を載置し、その上に、マット３１を載置した形態を例示している。なお、検出部１０は、シーツの上に載置し、要介護者に直接接するようにしてもよい。
　検出装置１には、判定装置２が接続されており、検出装置１から出力される電気信号は通信線を介して判定装置２に入力される。なお、検出装置１と判定装置２との間は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信規格に基づく無線通信により、通信を行うようにすることも可能である。
　判定装置２と通信可能な装置として、看護師が所持するナースコール受信装置、ナースステーションに配備されたモニタ、外部の関係者が保持する携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末等の各種通信装置４が用いられている。判定装置２及び通信装置４は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、有線ＬＡＮ、ＷＡＮ（Wide Area Network ）、専用通信線等の通信網ＮＷにて通信可能に接続されている。判定装置２は、後述する判定処理等の処理による報知情報等の各種情報を、通信網ＮＷを介して通信装置４へ送信する。判定装置２から通信装置４への各種情報の送信は、略実時間で情報を送信するプッシュ型であってもよく、通信網ＮＷ上のデータサーバに情報を蓄積し、蓄積された情報を必要に応じて通信装置４にて取得するプル型であってもよい。更には、プッシュ型とプル型とを併用する等、様々な形態に展開することも可能である。本願で説明する報知情報等の情報は、速報性が要求されるためプッシュ型で通知される。
　　＜各種装置の構成＞
　次に、本願開示の判定システムが備える各種装置のハードウェア構成について説明する。図２は、本願開示の判定システムが備える検出装置１等の装置の構成例を示すブロック図である。検出装置１は、センサを用いた前述の検出部１０の他、振幅増幅器１１、前処理ＬＰＦ（Low Pass Filter ）１２、出力部１３等の各種構成を備えている。なお、本願では、検出部１０が備えるセンサの一例として、シート状の圧電センサ１０ａを用いた形態を例示して説明する。
　検出部１０は、圧電センサ１０ａにて、音、振動等の波動を検出し、検出した波動をアナログ電気信号に変換して振幅増幅器１１へ出力する機能を有している。図３Ａ及び図３Ｂは、本願開示の判定システムが備える検出装置１の検出部１０にて用いられる圧電センサ１０ａの一例を概念的に示す模式図である。図３Ａ及び図３Ｂは、圧電センサ１０ａの断面を模式的に示しており、図３Ａは圧力を受けていない状態を示しており、図３Ｂは圧力を受けた状態を示している。圧電センサ１０ａは、超緻密発泡構造を有するポリオレフィン系材料を用いたエレクトレットフォームを用いてシート状に形成されている。圧電センサ１０ａは、圧力を受けると図３Ａに示す状態から図３Ｂに示す状態に遷移して内部の気泡が変形し電位差が発生する。発生した電位差はアナログ電気信号として振幅増幅器１１へ出力される。このような圧電センサ１０ａに用いられるエレクトレットシートとしては、例えば、本願出願人の特許第５９２６８６０号に記載のエレクトレットシートが用いられる。
　図２のブロック図に戻り、振幅増幅器１１は、例えば、電気信号の電圧を増幅する信号増幅アンプを用いて構成される。振幅増幅器１１は、アナログ電気信号として受け付けた波動電圧の振幅を増幅し、前処理ＬＰＦ１２へ出力する。前処理ＬＰＦ１２は、増幅した波動のハムノイズ等の高周波ノイズを除去し、出力部１３へ出力する。前処理ＬＰＦ１２は、検出部１０が出力した電気信号の波形の形状を維持させる観点から、５Ｈｚより高い周波数帯のアナログ電気信号を除去するものであることが好ましい。更に、前処理ＬＰＦ１２は、１０Ｈｚより高い周波数帯のアナログ電気信号を除去し、１０Ｈｚ以下の周波数帯のアナログ電気信号を通過させるものであることがより好ましい。
　出力部１３は、前処理ＬＰＦ１２を通過したアナログ電気信号を判定装置２へ出力する。
　振幅増幅器１１及び前処理ＬＰＦ１２は、入力された電気信号を、判定装置２が処理可能な電気信号とする前処理を行う回路であり、振幅増幅及び高周波ノイズ除去後も、実質的に、電気信号の波形の形状は維持されている。即ち、検出装置１は、検出部１０が検出した所謂生データの状態の信号波形の電気信号を判定装置２へ出力する。
　図４は、本願開示の判定システムが備える判定装置２及び通信装置４等の装置の構成例を示すブロック図である。判定装置２は、例えば、各種電気回路及びマイコン（マイクロコンピュータ）を搭載して構成されている。判定装置２は、入力部２０、信号処理部２１、判定部２２等の各種構成を備えている。
　入力部２０は、検出装置１から出力されたアナログ電気信号の入力を受け付ける入力用ユニットである。
　信号処理部２１は、受け付けた電気信号を処理し、又は未処理で判定部２２へ出力するユニットである。信号処理部２１は、入力部２０が受け付けたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するＡ／Ｄ変換部２１０を備え、変換したデジタル電気信号を処理する複数のルートを備えている。Ａ／Ｄ変換部２１０では、アナログ電気信号を、例えば、１００Ｈｚ等のサンプリング周期でサンプリングしてデジタル信号に変換する。
　第１ルート２１ａは、対象者の心拍信号を検知するための信号処理をするルートであり、検波回路２１ａ１、ＨＰＦ（High Pass Filter）回路２１ａ２、第１ＬＰＦ回路２１ａ３等の回路を含んでいる。ＨＰＦ回路２１ａ２は、例えば、０．０１Ｈｚ以下の周波数帯の電気信号を除去する回路であり、０．６Ｈｚ以下の周波数帯の電気信号を除去する回路とすることが、より好ましい。ＨＰＦ回路２１ａ２は、０．０１Ｈｚ以下の周波数帯の電気信号を除去する場合、０．０１Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を通過させ、０．６Ｈｚ以下の周波数帯の電気信号を除去する場合、０．６Ｈｚ以下の周波数帯の電気信号を通過させる。第１ＬＰＦ回路２１ａ３は、例えば、４．０Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を除去する回路であり、２．２Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を除去する回路とすることが、より好ましい。第１ＬＰＦ回路２１ａ３は、４．０Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を除去する場合、４．０Ｈｚ以下の周波数帯の電気信号を通過させ、２．２Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を除去する場合、２．２Ｈｚ以下の周波数帯の電気信号を通過させる。第１ルート２１ａを通過した電気信号は、判定部２２へ出力される。
　第２ルート２１ｂは、対象者が起き上がり動作の最中であること又は起き上がり動作をし終えたことを検出するための信号処理をするルートであり、第２ＬＰＦ回路２１ｂ１、検波回路２１ｂ２等の回路を含んでいる。第２ＬＰＦ回路２１ｂ１は、例えば、１０Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を除去する回路であり、１Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を除去する回路とすることが、より好ましい。第２ＬＰＦ回路２１ｂ１は、１０Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を除去する場合、１０Ｈｚ以下の周波数帯の電気信号を通過させ、１Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を除去する場合、１Ｈｚ以下の周波数帯の電気信号を通過させる。第２ルート２１ｂを通過した電気信号は、判定部２２へ出力される。
　第３ルート２１ｃは、対象者の呼吸信号を検知するための信号処理をするルートであり、第３ＬＰＦ回路２１ｃ１等の回路を含んでいる。第３ＬＰＦ回路２１ｃ１は、例えば、２．０Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を除去する回路であり、０．５Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を除去する回路とすることが、より好ましい。第３ＬＰＦ回路２１ｃ１は、２．０Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を除去する場合、２．０Ｈｚ以下の周波数帯の電気信号を通過させ、０．５Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を除去する場合、０．５Ｈｚ以下の周波数帯の電気信号を通過させる。第３ルート２１ｃを通過した電気信号は、判定部２２へ出力される。
　第４ルート２１ｄは、対象者の体位が、臥位から座位へと遷移する起き上がり動作を開始したことを検出するための信号処理をするルートであり、受け付けた電気信号を処理せずに判定部２２へ出力する。第４ルート２１ｄを通る電気信号は、Ａ／Ｄ変換部２１０により変換したデジタル電気信号の信号波形の形状を維持した状態の電気信号である。なお、信号処理部２１が備える各種回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ハードウェア及びソフトウェアの混成回路等の様々な形態で構成することが可能である。
　判定部２２は、例えば、ＶＬＳＩ（超大規模集積回路:Very Large-Scale IC）等の半導体チップを搭載したマイコンを用いて構成されており、制御部２２０、記録部２２１、出力部２２２、通信部２２３等の構成を備えている。
　制御部２２０は、情報処理回路、計時回路、レジスタ回路等の各種回路を備え、全体を制御する処理を実行するプロセッサである。
　記録部２２１は、不揮発性メモリ及び揮発性メモリを用いて構成される回路であり、各種プログラム、各種基準値等の様々なデータを記録している。記録部２２１に記録されているプログラムとしては、判定処理を行うための判定プログラム２２１ａ等のプログラムを例示することができる。記録部２２１に記録されている基準値としては、判定処理に用いられる上限基準値、下限基準値、時間基準値等の様々な基準値を例示することができる。
　制御部２２０が、記録部２２１に記録している判定プログラム２２１ａに含まれる各種ステップを実行することにより、判定装置２は、検出部１０が検出した波動に基づくデジタル電気信号から対象者の状態を判定する機能を発揮する。
　出力部２２２は、液晶ディスプレイ、スピーカ等の出力用ユニットである。
　通信部２２３は、通信網ＮＷを介して通信装置４と無線通信又は有線通信をするためのアンテナ、ＬＡＮアダプタ、制御回路等の各種構成を含む通信用ユニットである。
　通信装置４は、通信網ＮＷを介して判定装置２と通信する通信部４０、各種出力を行う出力部４１等の構成を備えている。出力部４１による出力とは、光の出力、画像の表示、音声の出力、鳴動、振動等の処理である。
　　＜各種装置の処理＞
　次に、本願開示の判定システムにおける各種装置の処理について説明する。図５は、本願開示の判定システムが備える検出装置１の検出処理の一例を示すフローチャートである。検出装置１の検出部１０は、圧電センサ１０ａにて、対象者に関する振動等の波動を検出し（Ｓ１０１）、検出した波動をアナログ電気信号に変換する。検出装置１は、振幅増幅器１１により、アナログ電気信号の振幅を増幅し（Ｓ１０２）、前処理ＬＰＦ１２により、高周波ノイズを除去する（Ｓ１０３）。検出装置１は、出力部１３により、アナログ電気信号を判定装置２へ出力する（Ｓ１０４）。
　以上のようにして、検出装置１は、検出処理を実行する。
　図６は、本願開示の判定システムが備える判定装置２の信号処理の一例を示すフローチャートである。判定装置２は、入力部２０により、検出装置１からアナログ電気信号の入力を受け付ける（Ｓ２０１）。判定装置２の信号処理部２１は、Ａ／Ｄ変換部２１０にてデジタル電気信号に変換する（Ｓ２０２）。更に、信号処理部２１は、デジタル電気信号を信号処理し、又は処理せずに（Ｓ２０３）、判定部２２へ出力する。ステップＳ２０３において、信号処理部２１は、第１ルート２１ａ乃至第３ルート２１ｃを通るデジタル電気信号に対しては、特定の周波数帯の信号を取り出す信号処理を行い、第４ルート２１ｄを通るデジタル電気信号に対しては、信号波形を維持した処理しないデータとして判定部２２へ出力する。
　以上のようにして、検出装置１は、信号処理を実行する。
　図７は、本願開示の判定システムが備える判定装置２の判定処理の一例を示すフローチャートである。判定装置２の判定部２２は、第１ルート２１ａを通ったデジタル電気信号に基づいて、対象者の心拍の状態を判定する処理を行う。また、判定部２２は、第２ルート２１ｂを通ったデジタル電気信号に基づいて、対象者の起き上がり動作の最中であること又は起き上がり動作をし終えたことを検出するための信号の状態を判定する処理を行う。また、判定部２２は、第３ルート２１ｃを通ったデジタル電気信号に基づいて、対象者の呼吸の状態を判定する処理を行う。また、判定部２２は、第４ルート２１ｄを通ったデジタル電気信号、即ち、検出部１０が出力した電気信号の波形の形状を維持したデジタル電気信号に対し、対象者が臥位から座位へ遷移する起き上がり動作を開始したか否かを判定する処理を行う。更に、判定部２２は、第１ルート２１ａ、第２ルート２１ｂ及び第３ルート２１ｃを通ったデジタル電気信号を総合して、対象者の姿勢の状態、例えば、臥位、座位等の状態を判定する処理を行う。図７を用いて、臥位から座位へ遷移する起き上がり動作を開始したか否かを判定する判定処理について説明する。
　判定装置２の判定部２２が備える制御部２２０は、記録部２２１に記録されている判定プログラム２２１ａを実行することにより、判定処理を実行する。制御部２２０は、第４ルート２１ｄを通って受け付けたデジタル電気信号の信号値について、移動平均値を算出する（Ｓ３０１）。ステップＳ３０１では、例えば、５sec 以下の期間で移動平均値を算出する。なお、起き上がり動作の開始の判定は、速報性が要求されるため、移動平均の対象となる期間を長くすることは好ましくない。また、速報性が重視される判定処理については、ステップＳ３０１の移動平均の算出を省略し、以下に示すステップＳ３０２以降の処理を実行するようにしてもよい。即ち、ステップＳ３０１の処理は、速報性の要求が低い場合に実施される処理であり、速報性の要求が高い程、対象となる期間は短くすべきであり、速報性を重視する場合、移動平均の算出を省略したデジタル電気信号の信号値を用いることが好ましい。
　制御部２２０は、対象者の状態が臥位、即ち、ベッド３上で寝た状態を維持しているか否かを判定する（Ｓ３０２）。臥位であるか否かの判定自体は、第１ルート２１ａ等の他のルートを通ったデジタル電気信号に基づいて実行される。ステップＳ３０２では、例えば、本願出願人が出願した国際公開第２０２１／１１２１３１号公報に記載の臥位を判定する方法が用いられる。
　ステップＳ３０２にて臥位であると判定した場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、制御部２２０は、デジタル電気信号の信号値が、記録部２２１に記録されている所定の上限基準値以上又は下限基準値以下であるか否かを判定する（Ｓ３０３）。上限基準値及び下限基準値は、予め記録部２２１に状態判定条件として記録されている。
　ステップＳ３０３において、信号値が、所定の上限基準値以上又は下限基準値以下であると判定した場合（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、制御部２２０は、上限基準値以上又は下限値以下の状態を継続している継続時間が、記録部２２１に記録されている時間基準値を超えるか否かを判定する（Ｓ３０４）。ステップＳ３０４において、信号値は、ノイズ等の要因により、瞬間的に変動する場合があるため、所定の上限基準値以上又は下限基準値以下である状態から、一時的に上限基準値を下回り、かつ下限基準値を上回る状態となった場合であっても、その状態が所定の瞬時基準値以下であるとき、制御部２２０は、上限基準値以上又は下限基準値以下である状態が継続していると判定するように設定してもよい。また、上限基準値以上の状態から瞬時に下限値以下の状態に切り替わる場合で、切り替わり途中の信号値を検出したときも同様であり、制御部２２０は、瞬時基準値に基づいて、上限基準値以上又は下限基準値以下の状態が継続しているか否かを判定するように設定してもよい。
　ステップＳ３０３にて判定の基準となる上限基準値及び下限基準値、ステップＳ３０４にて判定の基準となる時間基準値及び瞬時基準値等の基準値は、予め記録部２２１に、状態判定条件として記録されている。
　ステップＳ３０４において、信号値が、上限基準値以上又は下限値以下の状態を継続している時間が、記録部２２１に記録されている時間基準値を超えると判定した場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、制御部２２０は、状態判定条件を充足しており、対象者の状態が臥位から座位へ遷移する起き上がり動作を開始した状態であると判定する（Ｓ３０５）。
　状態判定条件を充足しており、対象者の状態が臥位から座位へ遷移する起き上がり動作を開始した状態であると判定した制御部２２０は、起き上がり動作の開始を報知する報知処理を行う（Ｓ３０６）。ステップＳ３０６の報知処理は、起き上がり動作の開始を報知する報知情報を、出力部２２２から出力する処理、通信部２２３から通信網ＮＷを介して通信装置４へ送信する処理等の処理である。なお、ステップＳ３０６において、報知処理と共に又は報知処理に代替して、状態判定条件を充足したことを、例えば、記録部２２１に記録する記録処理を実行するようにしてもよい。
　ステップＳ３０２において、臥位ではないと判定した場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、ステップＳ３０３において、信号値が上限基準値を下回り、かつ下限基準値を上回ると判定した場合（Ｓ３０３：ＮＯ）、又はステップＳ３０４において、継続時間が時間基準値を超えていないと判定した場合（Ｓ３０４：ＮＯ）、制御部２２０は、状態判定条件を充足しておらず、対象者の状態が臥位から座位へ遷移する起き上がり動作を開始した状態ではないと判定する（Ｓ３０７）。
　状態判定条件を充足しておらず、対象者の状態が臥位から座位へ遷移する起き上がり動作を開始した状態ではないと判定した制御部２２０は、次に判定対象となるデジタル電気信号の信号値を取り込み、ステップＳ３０１へ戻り、以降の処理を繰り返す。
　以上のようにして、判定装置２の判定処理が実行される。なお、図７を用いて説明した判定装置２の判定処理は、第４ルート２１ｄを通った生データであるデジタル電気信号に対して実行するものとして説明したが、第１ルート２１ａ乃至第３ルート２１ｃを通ったデジタル電気信号に対して行ってもよい。即ち、判定装置２の判定処理は、第１ＬＰＦ回路２１ａ３、第２ＬＰＦ回路２１ｂ１、第３ＬＰＦ回路２１ｃ１等の回路を通過させた電気信号に対しても実行することが可能である。
　通信装置４は、判定装置２から通信網ＮＷを介して送信される報知情報を通信部４０にて受信した場合、受信した報知情報を出力部４１から出力する。報知情報の出力は、看護師が所持するナースコール受信装置、ナースステーションに配備されたモニタ、外部の関係者が所持する携帯電話等の各種通信装置４からの光の出力、画像の表示、音声の出力、鳴動、振動等の通報処理として実行される。通信装置４から出力される報知情報を確認した看護師、介護士、医師等の職員、家族等の関係者は、対象者の状態に応じて適切な対応をとることできる。
　　＜実施例＞
　次に、本願開示の判定システムの実施例について説明する。図８は、本願開示の判定システムが備える判定装置２の判定部２２に入力されるデジタル電気信号の波形の一例を示すグラフである。図８は、横軸に時間をとり、縦軸にデジタル電気信号の信号値をとって、第４ルート２１ｄを通ったデジタル電気信号の信号値の経時変化を示している。図中、Ｐ１は、対象者が離床状態にある期間、Ｐ２は、対象者が入床動作をしている期間、Ｐ３は、対象者が臥位状態にある期間、Ｐ４は、対象者が臥位から座位へ遷移する起き上がり動作を行っている期間、そして、Ｐ５は、対象者が座位状態にある期間を示している。また、図中一点鎖線は、上限基準値（図中ＵＬと表記）及び下限基準値（図中ＬＬと表記）を示している。
　図８に例示するように、デジタル電気信号の信号値は、対象者が入床後、臥位状態となる期間Ｐ３の間、上限基準値及び下限基準値内で安定している。そして、信号値は、対象者が起き上がり動作を行う期間Ｐ４の間、信号値が正負に大きく変化し、上限基準値及び下限基準値の範囲を超える状態が継続する。従って、上限基準値及び下限基準値並びに時間基準値を適切に設定することにより、起き上がり動作が始まった状態を検出することが可能となる。
　図９は、本願開示の判定システムが備える判定装置２の判定部２２に入力されるデジタル電気信号の波形の一例を示すグラフである。図９は、図８に例示した上限基準値及び下限基準値の設定を、上限基準値を下げ、下限基準を上げるように変更した形態を示している。図９のように設定を変更することにより、図８に例示した形態の設定と比べ、より早く起き上がりの初動の判定が可能となる。図８及び図９に例示するように、上限基準値及び下限基準値は、実施時の状況、対象者の状態等の実装環境に応じて適宜変更することが好ましい。
　図１０は、本願開示の判定システムが備える判定装置２の判定部２２に入力されるデジタル電気信号の波形の一例を示すグラフである。図１０は、横軸に時間をとり、縦軸にデジタル電気信号の信号値をとって、信号値の経時変化を示している。図１０は、実線にて示す生データのデジタル電気信号の波形に、破線にて示す１Ｈｚより高い周波数帯の信号値を除去するＬＰＦを通したデジタル電気信号の波形を比較のために重畳している。生データのデジタル電気信号と比較し、１ＨｚのＬＰＦを通したデジタル電気信号の波形は、信号値が正負に大きくなるピークの発生が遅く、かつ上限基準値及び下限基準値を超える時間が短くなる。
　図１１は、本願開示の判定システムが備える判定装置２の判定部２２に入力されるデジタル電気信号の波形の一例を示すグラフである。図１１は、横軸に時間をとり、縦軸にデジタル電気信号の信号値をとって、信号値の経時変化を示している。図１１は、実線にて示す生データのデジタル電気信号の波形に、破線にて示す０．５Ｈｚより高い周波数帯の信号値を除去するＬＰＦを通したデジタル電気信号の波形を比較のために重畳している。生データのデジタル電気信号と比較し、０．５ＨｚのＬＰＦを通したデジタル電気信号の波形は、信号値が正負に大きくなるピークの発生が遅く、かつ正負の最大値が小さくなる。
　図１２は、本願開示の判定システムが備える判定装置２の判定部２２に入力されるデジタル電気信号の波形の一例を示すグラフである。図１２は、横軸に時間をとり、縦軸にデジタル電気信号の信号値をとって、信号値の経時変化を示している。図１２は、実線にて示す生データのデジタル電気信号の波形に、破線にて示す移動平均を算出したデジタル電気信号の波形を比較のために重畳している。図１２の移動平均は、１００Ｈｚで１００回分の信号値の平均値、即ち、１sec の間の移動平均の算出値を示している。生データのデジタル電気信号と比較し、１sec の移動平均の波形は、信号値が正負に大きくなるピークの発生が遅く、かつ上限基準値及び下限基準値を超える時間が短くなる。
　図１３は、本願開示の判定システムが備える判定装置２の判定部２２に入力されるデジタル電気信号の波形の一例を示すグラフである。図１３は、横軸に時間をとり、縦軸にデジタル電気信号の信号値をとって、信号値の経時変化を示している。図１３は、実線にて示す生データのデジタル電気信号の波形に、破線にて示す移動平均を算出したデジタル電気信号の波形を比較のために重畳している。図１３の移動平均は、１００Ｈｚで２００回分の信号値の平均値、即ち、２sec の間の移動平均の算出値を示している。生データのデジタル電気信号と比較し、２sec の移動平均の波形は、信号値が正負に大きくなるピークの発生が遅く、かつ上限基準値及び下限基準値を超える時間が短くなる。
　図８乃至図１３に例示したように、判定処理の対象となるデジタル電気信号は、検出部１０が出力した電気信号の波形の形状を維持した信号波形に係る生データを用いた場合、速やかな判定が可能となる。また、図１０乃至図１３に例示するように、判定処理の対象となるデジタル電気信号は、ＬＰＦを通したデジタル電気信号、移動平均をとったデジタル電気信号等の電気信号を用いることも可能である。
　本願開示の判定システムの構成例は、図１等に例示した構成に限るものではなく、ハードウェア構成及びソフトウェアによる処理は、適宜、設計することが可能である。即ち、本願開示の判定システムは、少なくとも、対象者に基づき発生する波動を検出する検出機能、検出した波動に基づく電気信号に対する信号処理を行う信号処理機能及びデジタル電気信号に基づいて、対象者の状態を判定する判定機能を備える様々な構成として実現することができる。
　　　＜他のシステム構成例１＞
　図１４は、本願開示の判定システムの構成例を示す概略ブロック図である。図１４は、判定システムの他の構成例の概略を示している。図１４に記載の判定システムは、検出装置１、判定装置２及び通信装置４を備えており、更に、信号処理装置５を備えている。信号処理装置５は、判定装置２が備える信号処理部２１等の信号処理に関する回路を独立した装置として実装した形態であり、ＶＬＳＩ等の半導体チップを用いて構成されている。信号処理装置５には、更に、検出装置１が備える前処理ＬＰＦ１２を組み込むようにしてもよい。更に、信号処理に関する構成を信号処理装置５として独立させることにより、パーソナルコンピュータ等の汎用型のコンピュータを用いて判定装置２を構成することも可能である。
　以上のように、システム構成例１に係る判定システムは、判定装置２が備える信号処理に関する機能を信号処理装置５として独立させた形態である。
　　　＜他のシステム構成例２＞
　図１５は、本願開示の判定システムの構成例を示す概略ブロック図である。図１５は、判定システムの更に他の構成例の概略を示している。システム構成例２は、判定装置２を通信網ＮＷに接続するサーバコンピュータを用いて構成した形態である。システム構成例２において、信号処理装置５は、信号処理部２１等の信号処理に関する回路を備えており、処理後のデジタル電気信号を、通信網ＮＷ上の判定装置２へ送信する処理を行う。判定装置２は、受信したデジタル電気信号に基づく判定処理等の各種処理を実行して、判定した結果に基づく報知情報を、通信網ＮＷを介して通信装置４へ送信する。ナースコール受信装置、モニタ、携帯電話等の装置を用いて構成された通信装置４は、受信した結果を示す情報に基づいて、対象者の状態を示す情報の表示、音声の出力等の出力処理を行う。
　本願開示の判定システムが備える判定装置２の構成例も、図４等に例示した構成に限るものではなく、適宜設計することが可能である。図４等を用いて説明した本願開示の判定装置２は、判定処理の対象となる第４ルート２１ｄを通るデジタル電気信号に対し、信号波形を維持した未処理の所謂生データとして判定部２２へ出力する形態である。しかしながら、本願開示の判定装置２は、以下に例示するように、第４ルート２１ｄを通る電気信号を処理して判定部２２へ出力する形態に展開することも可能である。
　　　＜判定装置２の他の構成例１＞
　図１６は、本願開示の判定システムが備える判定装置２等の装置の構成例を示すブロック図である。図１６に例示する他の構成例１は、図４に例示する構成例において、判定装置２の信号処理部２１が備える第４ルート２１ｄの設計を変更した構成例である。第４ルート２１ｄ以外の構成については、前述の説明を参照するものとし、詳細な説明を省略する。
　他の構成例１において、第４ルート２１ｄは、ノイズ除去回路２１ｄ１を含んだ構成例となっている。ノイズ除去回路２１ｄ１は、１０Ｈｚ以上のハムノイズを除去する回路である。第４ルート２１ｄにノイズ除去回路２１ｄ１を配置することにより、判定装置２は、判定精度を向上させ、誤判定を抑制することが可能となる。
　　　＜判定装置２の他の構成例２＞
　図１７は、本願開示の判定システムが備える判定装置２等の装置の構成例を示すブロック図である。図１７に例示する他の構成例２は、図４に例示する構成例において、第４ルート２１ｄに、第４ＬＰＦ回路２１ｄ２を含んだ構成となっている。第４ルート２１ｄ以外の構成については、図４を用いて説明した前述の構成例と同様である。第４ＬＰＦ回路２１ｄ２は、例えば、４Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を除去し、４Ｈｚ以下の周波数帯の電気信号を通過させる回路である。第４ルート２１ｄに第４ＬＰＦ回路２１ｄ２を配置することにより、判定装置２は、判定制度を向上させ、誤判定を抑制することが可能となる。なお、第３ＬＰＦ回路２１ｃ１が０．５Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を除去するのに対し、第４ＬＰＦ回路２１ｄ２は、３Ｈｚより高い周波数帯の電気信号を除去する。従って、第４ルート２１ｄを通った電気信号の方が、第３ルート２１ｃを通った電気信号と比べて、元の波形を維持した電気信号となる。
　　　＜判定装置２の他の構成例３＞
　図１８は、本願開示の判定システムが備える判定装置２等の装置の構成例を示すブロック図である。図１８に例示する他の構成例３は、図４に例示する構成例において、第４ルート２１ｄに、移動平均回路２１ｄ３を含んだ構成となっている。第４ルート２１ｄ以外の構成については、図４を用いて説明した前述の構成例と同様である。移動平均回路２１ｄ３は、入力を受け付けたデジタル電気信号に対し、５ｓｅｃ以下に設定された単位時間における移動平均をとって出力する回路である。第４ルート２１ｄに移動平均回路２１ｄ３を配置することにより、判定装置２は、判定制度を向上させ、誤判定を抑制することが可能となる。
　上述した判定装置２の他の構成例、即ち、第４ルート２１ｄに、ノイズ除去回路２１ｄ１、第４ＬＰＦ回路２１ｄ２又は移動平均回路２１ｄ３を配置する形態は、適宜、組み合わせて実施することも可能である。具体的には、判定装置２の他の構成例は、第４ルート２１ｄに、ノイズ除去回路２１ｄ１及び第４ＬＰＦ回路２１ｄ２を配置する構成、ノイズ除去回路２１ｄ１及び移動平均回路２１ｄ３を配置する構成等の様々な構成に展開することが可能である。
　以上のように、本願開示の判定システムは、対象者の波動を検出し、所定の上限基準値以上又は下限基準値以下の状態の時間が所定の時間基準値を超える場合に、対象が起き上がり動作を開始したと判定して報知する。これにより、事故が発生し易い起き上がり動作の開始を早期に検知し、補助等の対応を行うことが可能である等、優れた効果を奏する。
　本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他の様々な形態で実施することが可能である。そのため、かかる実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。更に、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
　例えば、前記実施形態では、上限基準値及び下限基準値の両方を状態判定条件として設定する形態を示したが、本発明はこれに限らず、上限基準値及び下限基準値のいずれか一方のみを状態判定条件として設定する等、様々な形態に展開することが可能である。
　また、例えば、前記実施形態では、上限基準値以上又は下限基準値以下の状態の時間を纏めて基準時間と比較する形態を示したが、本発明はこれに限らず、上限基準値及び下限基準値のそれぞれに基準時間を設定する等、様々な形態に展開することが可能である。
　また、例えば、前記実施形態では、検出装置１が備える検出部１０として圧電センサ１０ａを用いる形態を示したが、本発明はこれに限らず、波動を検出することが可能であれば、マイクロフォンセンサ等の様々なセンサを用いることが可能である。
　１　　　　　検出装置
　１０　　　　検出部
　１０ａ　　　圧電センサ
　２　　　　　判定装置
　２２　　　　判定部
　２２０　　　制御部
　２２１　　　記録部
　２２１ａ　　　判定プログラム
　３　　　　　ベッド
　３０　　　　床板
　３１　　　　マット
　４　　　　　通信装置
　５　　　　　信号処理装置

Claims (11)

  1. 　対象者に基づき発生する波動を検出し、検出した波動に基づく電気信号を出力する検出部と、
    　前記検出部が出力した電気信号に係る信号値について、所定の上限基準値以上又は下限基準値以下の状態の時間が所定の時間基準値を超える状態判定条件を充足する場合に、対象者が起き上がり動作を開始したと判定する判定部と
    　を備えることを特徴とする判定システム。
  2. 　請求項１に記載の判定システムであって、
    　前記判定部は、対象者の体位が、臥位であると判定している状態から、前記状態判定条件を充足した場合に、対象者が臥位から座位へ遷移する起き上がり動作を開始したと判定する
    　ことを特徴とする判定システム。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の判定システムであって、
    　前記信号値は、前記検出部が出力した電気信号の波形の形状を維持した信号波形に係る値である
    　ことを特徴とする判定システム。
  4. 　請求項１又は請求項２に記載の判定システムであって、
    　前記信号値は、前記検出部が出力した電気信号からハムノイズを除去した値である
    　ことを特徴とする判定システム。
  5. 　請求項１又は請求項２に記載の判定システムであって、
    　前記信号値は、前記検出部が出力した電気信号から４Ｈｚ以下の周波数帯を通過させて得られた信号波形に係る値である
    　ことを特徴とする判定システム。
  6. 　請求項１又は請求項２に記載の判定システムであって、
    　前記信号値は、前記検出部が出力した電気信号に基づいて、５sec 以下の期間で移動平均をとった値である
    　ことを特徴とする判定システム。
  7. 　請求項１又は請求項２に記載の判定システムであって、
    　前記検出部が出力した電気信号は、アナログ電気信号であり、
    　前記信号値は、前記アナログ電気信号から変換されたデジタル電気信号に係る値である
    　ことを特徴とする判定システム。
  8. 　請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の判定システムであって、
    　前記検出部は、
    　シート状に形成された圧電センサを含む
    　ことを特徴とする判定システム。
  9. 　検出部が、対象者に基づき発生する波動を検出して、検出した波動に基づく電気信号を出力し、
    　前記検出部が出力した電気信号に係る信号値について、所定の上限基準値以上又は下限基準値以下の状態の時間が所定の時間基準値を超える状態判定条件を充足するか否かを判定する
    　ことを特徴とする判定方法。
  10. 　対象者に基づき発生する波動の検出に基づく電気信号の入力を受け付ける入力部と、
    　前記入力部が受け付けた電気信号に係る信号値について、所定の上限基準値以上又は下限基準値以下の状態の時間が所定の時間基準値を超える状態判定条件を充足する否かを判定する判定部と
    　を備える判定装置。
  11. 　コンピュータに、対象者の状態を判定させる判定プログラムであって、
    　コンピュータに、
    　対象者に基づき発生する波動に基づく信号値の入力を受け付ける入力ステップと、
    　入力を受け付けた信号値について、所定の上限基準値以上又は下限基準値以下の状態の時間が所定の時間基準値を超える状態判定条件を充足する否かを判定する判定ステップと
    　を実行させる判定プログラム。
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