JP2015160131A - monitoring device and monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ベッドに横たわっている人の状態を監視するための監視装置及び監視システムに関する。 The present invention relates to a monitoring device and a monitoring system for monitoring the condition of a person lying on a bed.
介護施設や病院等の施設においては、ベッドで眠っている人に急変が生じた場合に迅速に対応する必要がある。このような必要性に基づいて、例えば、特許文献1においては、ベッドに横たわっている人の心拍数、呼吸数等の生体情報を監視するシステムが開示されている。従来のシステムにおいては、頭部、胸部、腹部などの複数の位置に、脈動や鼓動を検出して信号波形を生成するセンサを設けて、それぞれのセンサを用いて、呼吸数や心拍数が測定される。
In facilities such as nursing homes and hospitals, it is necessary to respond quickly when a sudden change occurs in a person sleeping in a bed. Based on such a need, for example,
ところで、介護施設で生活する人の健康を維持・向上させたり、病院で治療中の人の治療効果を大きくしたりするためには、良質な睡眠を取ることが重要である。このように、介護施設や病院においては、ベッドで横たわって生活している人の状態を、より高い精度で監視することが求められる。従来のシステムを用いることで、心拍数や呼吸数を測定することはできるが、従来のシステムにおいては、睡眠の質のように、心拍数や呼吸数だけでなく、身体の動きも考慮する必要がある情報を得ることは困難であった。 By the way, it is important to take good quality sleep in order to maintain and improve the health of people living in nursing homes and to increase the therapeutic effects of those who are being treated in hospitals. As described above, in nursing care facilities and hospitals, it is required to monitor the state of a person lying on a bed and living with higher accuracy. With conventional systems, heart rate and respiratory rate can be measured, but with conventional systems, it is necessary to consider not only heart rate and respiratory rate, but also body movement, such as sleep quality. It was difficult to get some information.
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、睡眠中の人の状態を多面的に把握できるようにすることを目的とする。 Then, this invention is made | formed in view of these points, and it aims at enabling it to grasp | ascertain the state of the person who is sleeping from multiple aspects.
本発明の第1の態様に係る監視装置は、人の動きにより生じた歪の大きさに応じて電圧を発生する平面状の歪検出部と、前記歪検出部に重ねて設けられた第1電極面及び第2電極面を有する電極部と、前記第1電極面と前記第2電極面との間の抵抗値に基づいて、前記歪が生じた位置を検出する位置検出部と、前記歪検出部が発生した電圧を示す電圧情報、及び前記位置検出部が検出した位置を示す位置情報に基づいて監視情報を生成する情報生成部と、前記監視情報を所定の時間間隔で、前記電圧情報及び前記位置情報を管理する管理装置に送信する通信部と、を備える。前記歪検出部及び前記電極部は、例えば、櫛形状又は蛇行形状をしている。 A monitoring device according to a first aspect of the present invention includes a planar strain detector that generates a voltage according to the magnitude of strain caused by a person's movement, and a first that is provided so as to overlap the strain detector. An electrode portion having an electrode surface and a second electrode surface, a position detection unit for detecting a position where the strain is generated based on a resistance value between the first electrode surface and the second electrode surface, and the strain Voltage information indicating the voltage generated by the detection unit, information generation unit that generates monitoring information based on position information indicating the position detected by the position detection unit, and the voltage information at a predetermined time interval. And a communication unit that transmits the management information to the management device that manages the position information. The strain detection unit and the electrode unit have, for example, a comb shape or a meandering shape.
上記の監視装置は、前記監視情報に含まれる生体情報の種別に応じて、前記生体情報に関連する動き以外の動きにより生じた周波数成分を前記歪検出部が発生した電圧から除去するフィルタ部をさらに備えてもよい。 The monitoring device includes a filter unit that removes a frequency component generated by a motion other than the motion related to the biological information from the voltage generated by the distortion detection unit according to the type of the biological information included in the monitoring information. Further, it may be provided.
前記情報生成部は、前記電圧情報及び前記位置情報の少なくともいずれかが第1の条件を満たしたタイミングにおいて前記監視情報を前記通信部に送信させてもよい。この場合、前記情報生成部は、前記第1の条件を、例えば前記管理装置から取得する。また、前記情報生成部は、前記歪検出部が検出した前記電圧が第2の条件を満たす場合に、警報情報を生成し、前記通信部は、前記警報情報を前記管理装置に送信してもよい。 The information generation unit may cause the communication unit to transmit the monitoring information at a timing when at least one of the voltage information and the position information satisfies a first condition. In this case, the information generation unit acquires the first condition from, for example, the management device. The information generation unit may generate alarm information when the voltage detected by the strain detection unit satisfies a second condition, and the communication unit may transmit the alarm information to the management device. Good.
本発明の第2の態様に係る監視システムは、上記の監視装置と、前記監視装置から受信した前記監視情報を管理する管理装置と、を備える監視システムであって、前記管理装置は、前記監視情報に基づいて、前記人の状態を示す状態情報を生成する状態情報生成部と、前記状態情報生成部が生成した前記状態情報を、通信回線を介して接続された情報端末に送信する通信部と、を備える。 A monitoring system according to a second aspect of the present invention is a monitoring system comprising the monitoring device described above and a management device that manages the monitoring information received from the monitoring device, wherein the management device includes the monitoring device. Based on the information, a state information generating unit that generates state information indicating the state of the person, and a communication unit that transmits the state information generated by the state information generating unit to an information terminal connected via a communication line And comprising.
前記管理装置は、前記監視装置が前記電圧情報及び前記位置情報の少なくともいずれかの異常状態を示す情報を送信する条件を受け付ける受付部を備え、前記通信部は、前記受付部が受け付けた条件を前記監視装置に送信し、前記監視装置は、前記電圧情報及び前記位置情報の少なくともいずれかが前記条件を満たす場合に、前記管理装置に異常状態を示す情報を送信してもよい。 The management device includes a reception unit that receives a condition for the monitoring device to transmit information indicating an abnormal state of at least one of the voltage information and the position information, and the communication unit receives the condition received by the reception unit. The information may be transmitted to the monitoring device, and the monitoring device may transmit information indicating an abnormal state to the management device when at least one of the voltage information and the position information satisfies the condition.
また、前記管理装置は、前記通信部が前記情報端末に前記状態情報を送信する条件を受け付ける受付部を備え、前記通信部は、前記監視情報に含まれる前記電圧情報及び前記位置情報の少なくともいずれかが、前記受付部が受け付けた条件を満たす場合に、前記状態情報を前記情報端末に送信してもよい。 In addition, the management device includes a reception unit that receives a condition for the communication unit to transmit the state information to the information terminal, and the communication unit includes at least one of the voltage information and the position information included in the monitoring information. However, when the conditions received by the receiving unit are satisfied, the state information may be transmitted to the information terminal.
本発明によれば、睡眠中の人の状態を多面的に把握できるようになるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the state of a sleeping person can be grasped in a multifaceted manner.
<第1の実施形態>
[監視システムSの概要]
図1は、本実施形態に係る監視システムSの構成を示す図である。
監視システムSは、監視装置1と管理サーバ3とを含んで構成される。監視装置1は、睡眠中の人の状態を監視するシート状の装置であり、ベッド2に載置されて使用される。状態を監視される人hは、監視装置1を敷いたベッド2の上で睡眠する。監視装置1は、Wi−Fi又はBluetooth(登録商標)等の無線通信回線W、無線アクセスポイント5、インターネット等のネットワーク6を介して、管理サーバ3とデータの送受信をすることができる。具体的には、監視装置1は、管理サーバ3から送信される指示情報に基づいて動作する。また、監視装置1は、検出した人の状態に応じた情報を生成して、管理サーバ3に送信する。
<First Embodiment>
[Overview of monitoring system S]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a monitoring system S according to the present embodiment.
The monitoring system S includes a
管理サーバ3は、監視装置1から受信した生体情報等を含む監視情報を管理する。具体的には、管理サーバ3は、監視装置1から受信した監視情報に基づいて、心拍数、呼吸数、身体の動き、睡眠状態等を表示したり、ネットワーク6を介して通信可能に接続された情報端末4に対して、心拍数、呼吸数、身体の動き、睡眠状態等を通知したりすることができる。
The
情報端末4は、監視装置1を制御するとともに、監視装置1が検出した人の状態を確認するためのアプリケーションソフトウェアがインストールされた情報端末である。情報端末4は、例えば、スマートフォン、タブレットのような携帯端末である。情報端末4は、Wi−Fi又は携帯電話網等の通信回線、及びネットワーク6を介して管理サーバ3及び監視装置1とデータの送受信をすることができる。情報端末4は、監視装置1が設置されている部屋・建物内の他の電子機器を制御することもできる。
The
図1においては、ベッド2が設けられた部屋に、照明7と監視用のカメラ8とが設置されている。人hを監視するために、監視システムSのユーザは、情報端末4のアプリケーションソフトウェアを操作することにより、照明7の照度を調整したり、カメラ8の向きを変化させたりすることができる。
In FIG. 1, a
なお、図1においては、一つの部屋に設置された監視装置1のみが示されているが、監視システムSは複数の監視装置1を含んでもよく、1台の管理サーバ3が多数の監視装置1と情報の送受信をするとともに、多数の監視装置1から受信した情報を蓄積してもよい。
In FIG. 1, only the
[監視装置1の構成]
図2は、監視装置1の平面透視図である。監視装置1は、歪センサ10及びコントローラ20を有する。歪センサ10及びコントローラ20は、可撓性の外部カバー(不図示)により覆われている。
[Configuration of Monitoring Device 1]
FIG. 2 is a plan perspective view of the
歪センサ10は、人の動きにより生じた歪の大きさに応じて電圧を発生する平面状のセンサである。コントローラ20は、歪センサ10の動作を制御するとともに、歪センサ10から出力される電気信号を変換して、人hの状態の特定に用いられる情報を生成する。コントローラ20は、無線通信回線W等を介して、生成した情報を管理サーバ3に送信する。歪センサ10とコントローラ20とは、ノイズの影響を受けないように、ケーブルを用いることなく近距離で接続されている。
The
図3は、歪センサ10の断面図である。図3に示すように、歪センサ10は、歪検出部11と、歪検出部11の両面に設けられた電極部12−1及び電極部12−2とを有する。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
歪検出部11は、圧電効果を有するポリフッ化ビニリデンを含んで構成される、フィルム状のプラスチックPVDF(PolyVinylidene DiFluoride)である。歪検出部11の断面積は表面積よりもはるかに小さいので、図2に示すX方向及びY方向に直交するZ方向、すなわち厚み方向に生じる微小な力に応じて、大きな歪みが生じる。したがって、歪センサ10は、監視装置1の上に横たわる人hの鼓動により生じる微小な力に応じて、電圧を発生することができる。
The
歪検出部11は、例えば厚みが28μmである場合、1μεの歪に対して、10mV〜15mV程度の電圧を発生する。一例として、歪検出部11により脈拍を検出した場合、約130mVppの電圧が出力され、約8μεの動的歪を検出することができる。
For example, when the thickness is 28 μm, the
電極部12は、歪検出部11が発生する電圧をコントローラ20に出力する。歪検出部11の片方の面に電極部12−1が貼り合わせられており、他の面に電極部12−2が貼り合わせられている。電極部12は、金又はニッケル等の金属により構成されている。
The
歪検出部11と、電極部12−1及び電極部12−2とは、キャパシタとしての構造を有しており、電極部12−1と電極部12−2とが重なっている領域の面積をA、歪検出部11の厚みをt、歪検出部11の誘電率をεとすると、静電容量は、C=εA/tとなる。歪センサ10の端部に抵抗値がRの抵抗負荷を接続すると、歪センサ10はハイパスフィルタとして機能し、カットオフ周波数がfc=1/2πRCとなる。
The
歪センサ10は、図2に示すX方向に進むにつれてY方向の位置が変化する櫛形状又は蛇行形状をしている。歪センサ10が、このように櫛形状又は蛇行形状をしていることにより、歪センサ10の面積を小さくすることができるので、コストを低減することができる。また、歪センサ10が、このように櫛形状又は蛇行形状をしていることにより、人hの鼓動を検出した位置を高い精度で検出することができる。歪センサ10により人hの位置を検出する原理については後述する。なお、図2においては、1枚の歪センサ10を示しているが、監視装置1は、複数の歪センサ10を有してもよい。
The
続いて、コントローラ20の構成について説明する。
図4は、コントローラ20の構成を示す図である。コントローラ20は、増幅部21と、フィルタ部22と、A/D変換部23と、抵抗検出部24と、記憶部25と、制御部26と、通信部27とを有する。これらのデバイスは、例えばメンブレン基板に実装されている。
Next, the configuration of the
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the
増幅部21は、人hの鼓動に応じて歪センサ10から出力される電圧を増幅する。増幅部21により増幅された信号は、フィルタ部22に入力される。
The amplifying
フィルタ部22は、監視装置1が管理サーバ3に送信する監視情報に含むべき生体情報の種別に応じて、生体情報に関連する動き以外の動きにより生じた周波数成分を、増幅部21において増幅された信号から除去する。例えば、フィルタ部22は、心拍数を管理サーバ3に送信する場合、呼吸により発生した周波数成分を除去する。
The
一般に、人hの胸壁の動きは、1周期が約4秒の周期信号であり、心拍は、1周期が約1秒の周期信号である。そこで、呼吸信号及びノイズを除去するには、フィルタ部22が通過させることができる周波数帯域の下限周波数を1Hz、上限周波数を10Hzに設定することが好ましい。なお、フィルタ部22が、それぞれ通過周波数帯域が異なる複数のフィルタを有し、それぞれのフィルタが、増幅部21において増幅された信号から、異なる生体情報に対応する周波数成分を抽出してもよい。
In general, the movement of the chest wall of the person h is a periodic signal having a period of about 4 seconds, and the heartbeat is a periodic signal having a period of about 1 second. Therefore, in order to remove the respiratory signal and noise, it is preferable to set the lower limit frequency of the frequency band that can be passed by the
A/D変換部23は、フィルタ部22により不要な周波数成分が除去された電圧信号をデジタル変換する。A/D変換部23は、例えば256階調から512階調程度の分解能でデジタル変換する。
The A /
抵抗検出部24は、電極部12−1と電極部12−2との間の抵抗値を検出する。抵抗検出部24は、例えば、電極部12−1と電極部12−2との間を流れる電流と電圧とを検出し、電圧を電流で除算することにより、抵抗値を検出する。
The
記憶部25は、ROM及びRAMを含んで構成される。記憶部25は、制御部26を動作させるためのプログラムを記憶している。また、記憶部25は、A/D変換部23によりデジタル化された電圧信号を一時的に記憶する。
The
制御部26は、例えばCPUであり、コントローラ20の機能を統括的に制御する。コントローラ20は、位置検出部261及び情報生成部262として機能する。
The
位置検出部261は、電極部12−1と電極部12−2との間の抵抗値に基づいて、歪が生じた位置を検出する。具体的には、位置検出部261は、抵抗検出部24により検出された抵抗値と、予め抵抗検出部24に記憶された後述の位置特定用情報を用いて、歪センサ10に歪が発生した位置を特定する。
The
図5は、歪が発生した位置を特定する原理を説明するための図である。図5(b)は、図5(a)における位置Aで歪が発生した場合の等価回路を示す。図5(c)は、図5(a)における位置Bで歪が発生した場合の等価回路を示す。 FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of identifying the position where distortion has occurred. FIG. 5B shows an equivalent circuit in the case where distortion occurs at the position A in FIG. FIG. 5C shows an equivalent circuit when distortion occurs at position B in FIG.
図5(b)及び図5(c)に示すように、歪センサ10はフィルタ部22からの距離に応じて大きくなる直列抵抗成分を有している。また、歪センサ10は、歪が生じた位置において、電極部12−1と電極部12−2との間の抵抗が小さくなる。図5(b)と図5(c)とを比較すると、フィルタ部22からの距離がL1の位置Aにおいて歪が生じた場合の抵抗値は、フィルタ部22からの距離がL2の位置Bにおいて歪が生じた場合の抵抗値よりも大きい。
As shown in FIGS. 5B and 5C, the
そこで、フィルタ部22から歪が生じた位置までの距離と、抵抗値との関係を予め測定し、当該距離と抵抗値との関係を示す位置特定用情報を抵抗検出部24に記憶しておくことで、フィルタ部22は、位置特定用情報を用いて、フィルタ部22から歪が生じた位置までの距離を特定することができる。位置特定用情報は、監視装置1におけるXY座標値と抵抗値との関係を示す情報を含んでもよい。なお、フィルタ部22から歪が生じた位置までの距離は、フィルタ部22と歪が生じた位置との直線距離ではなく、櫛形状又は蛇行形状の歪センサ10に沿った距離である。
Therefore, the relationship between the distance from the
例えば、フィルタ部22が検出した抵抗値が100Ω以上105Ω未満の場合、フィルタ部22は、歪が発生した位置までの距離が100cmであり、歪が発生した位置は、距離100cmに対応する位置Aであると特定する。フィルタ部22が検出した抵抗値が50Ω以上55Ω未満の場合、フィルタ部22は、歪が発生した位置までの距離が30cmであり、歪が発生した位置は、距離30cmに対応する位置Bであると特定する。
For example, when the resistance value detected by the
図4に戻って、情報生成部262は、歪検出部11が発生した電圧を示す電圧情報、及び位置検出部261が検出した位置を示す位置情報に基づいて、監視情報を生成する。具体的には、情報生成部262は、A/D変換部23によりデジタル化された電圧値を示す情報を時間に関連付けた電圧情報を生成する。また、情報生成部262は、当該電圧情報に対応する電圧が検出されたタイミングにおける位置の座標を示す位置情報を生成する。
Returning to FIG. 4, the
情報生成部262は、所定の時間(例えば、500ミリ秒)ごとに、検出された電圧及び位置を示す電圧情報及び位置情報を、パケットに組み立てることで監視情報を生成する。情報生成部262は、組み立てたパケットのヘッダに、監視装置1に固有の識別情報を入れる。監視情報が、監視装置1に固有の識別情報を含んでいることにより、管理サーバ3が複数の監視装置1から受信する監視情報を管理する場合に、監視サーバ3は、監視装置1に関連付けて監視情報を管理することができる。
The
情報生成部262は、電圧情報及び位置情報に基づいて心拍数、呼吸数、睡眠時間、睡眠の質を数値化し、数値化した情報を含む監視情報を生成してもよい。例えば、情報生成部262は、電圧情報に基づいて検出される心拍数及び呼吸数の少なくともいずれかが所定の値よりも小さく、かつ、位置情報が、人hの動きが所定の範囲内であることを示している場合、睡眠の質が高いことを示す数値情報を生成する。また、電圧情報に基づいて検出される心拍数及び呼吸数の少なくともいずれかが所定の値よりも大きい場合や、位置情報が、人hが頻繁に動いていることを示している場合は、睡眠の質が低いことを示す数値情報を生成する。また、情報生成部262は、睡眠の質が所定の条件を満たしていた時間として、睡眠時間を示す数値情報を生成する。
The
通信部27は、情報生成部262の制御に基づいて、情報生成部262が生成した監視情報を、所定の時間間隔で管理サーバ3に送信する。例えば、通信部27は、無線通信プロトコルで規定された最大パケット長に対応する時間間隔で管理サーバ3に監視情報を送信する。通信部27は、例えば、Wi−Fi又はBluetoothの高周波モジュールを有しており、監視情報を含む電波を送信する。
The
情報生成部262は、歪検出部11が検出した電圧及び位置検出部261が検出した位置に基づいて、監視情報を送信部27に送信させる時間間隔を制御してもよい。例えば、電圧及び位置が正常状態を示す所定の範囲内である場合、情報生成部262は、第1の時間間隔で監視情報を送信部27に送信させる。電圧及び位置のいずれか1つが異常状態を示す所定の範囲内である場合、情報生成部262は、第1の時間間隔よりも短い第2の時間間隔で監視情報を送信させる。電圧及び位置の両方が異常状態を示す所定の範囲内である場合、情報生成部262は、第2の時間間隔よりも短い第3の時間間隔で監視情報を送信させる。
The
なお、情報生成部262は、電圧情報及び位置情報の少なくともいずれかが、例えば管理サーバ3又は情報端末4により指定された所定の条件を満たしたタイミングにおいて、監視情報を送信部27に送信させてもよい。例えば、情報生成部262は、歪センサ10が出力した電圧が異常値を示している場合に、そのタイミングで位置検出部261が検出した位置に対応する位置情報を含む監視情報を送信部27に送信させてもよい。
The
具体的には、情報生成部262は、所定の閾値より大きいといった異常値を示している電圧情報に対応する電圧が歪センサ10から出力されたタイミングにおける抵抗値に基づいて、位置検出部261が検出した位置に対応する位置情報を生成し、当該位置情報を含むパケットを組み立てる。通信部27が、このようなパケットを管理サーバ3に送信することで、管理サーバ3は、異常が発生した時の人hの動きや位置を特定しやすくなる。また、歪検出部11の故障により電圧波形が出力されないといった異常な状態を示している場合であっても、位置情報により人hが動いていることがわかるので、人hが死亡したという誤った情報を送信することを防止することができる。
Specifically, the
また、情報生成部262は、歪検出部11が検出した電圧が異常値を示しているといった所定の条件を満たす場合に、警報情報を生成してもよい。例えば、電圧波形の周期が所定の周期より小さい場合、又は電圧波形の振幅が所定値よりも小さい場合は、心拍停止の危険性が高いので、情報生成部262は警報情報を生成し、通信部27を介して管理サーバ3に警報情報を送信する。
The
情報生成部262は、位置検出部261が検出した位置が異常な位置を示している場合に警報情報を生成してもよい。例えば、位置検出部261が検出した位置が、ベッド2の端に対応する場合、人hが落下する危険性があると考えられる。そこで、監視装置1が、位置に異常があることを管理サーバ3又は情報端末4に通報することで、落下等のトラブルを未然に防ぐことが可能になる。
The
また、情報生成部262は、歪検出部11が検出した電圧が所定の条件を満たすとともに、位置検出部261が検出した位置が所定の条件を満たす場合に、警報情報を送信してもよい。例えば、電圧情報が異常状態を示している場合であっても、位置情報に基づいて把握される人hの動きの様子が平常状態である場合には、情報生成部262は、警報情報を生成しないでもよい。このようにすることで、歪センサ10の故障により電圧に異常が生じている場合に、誤って警報情報が送信されることを防止できる。
The
情報生成部262が、送信部27に警報情報を送信させるための条件は、状態を監視する人hごとに設定することができる。具体的には、人hを監視する人は、管理サーバ3又は情報端末4の操作画面において、警報情報を送信する条件となる電圧波形の振幅値、周期、波形、及び電圧波形を検出した位置の範囲を指定することができる。以下、管理サーバ3及び情報端末4の構成について説明する。
Conditions for the
[管理サーバ3の構成]
図6は、管理サーバ3の構成を示す図である。管理サーバ3は、記憶部31、通信部32及び制御部33を有する。記憶部31は、ROM、RAM及びハードディスク等の記憶媒体を含んで構成され、通信部32により実行されるプログラム、及び監視装置1から受信した各種情報を記憶する。
[Configuration of Management Server 3]
FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of the
通信部32は、監視装置1及び情報端末4との間でデータを送受信する通信コントローラを含む。通信部32は、例えばLANコントローラである。
The
制御部33は、例えばCPUにより構成され、管理サーバ3の各部を統括的に制御する。制御部33は、記憶部31に記憶されたプログラムを実行することにより、状態情報生成部331及び受付部332として機能する。
The
状態情報生成部331は、監視装置1から受信した監視情報に基づいて、人の状態を示す状態情報を生成する。状態情報は、例えば、電圧情報に基づいて特定した心拍数や呼吸数、又は、電圧情報及び位置情報に基づいて特定した睡眠の質の情報を含む。状態情報生成部331が生成した状態情報は、通信部32を介して情報端末4に送信される。管理サーバ3がディスプレイを備え、状態情報生成部331が生成した状態情報をディスプレイに表示してもよい。
The state
受付部332は、監視装置1が、電圧情報及び位置情報の少なくともいずれかの異常状態を示す情報を管理サーバ3に送信する条件を受け付ける。通信部32は、受付部332が受け付けた条件を監視装置1に送信する。
また、受付部332は、通信部32が情報端末4に状態情報を送信する条件を受け付ける。この場合、通信部32は、電圧情報及び位置情報の少なくともいずれかが、受付部322が受け付けた条件を満たす場合に、状態情報を情報端末4に送信する。
The receiving
In addition, the
通信部32は、電圧情報及び位置情報が異常値を示している場合、又は所定の時間にわたって電圧情報及び位置情報を監視装置1から受信できない場合に、異常状態を示す状態情報を送信してもよい。この場合、通信部32は、テキスト情報とともに音声情報を含む状態情報を送信し、情報端末4のユーザに音声により注意を喚起してもよい。
The
[情報端末4の構成]
図7は、情報端末4のソフトウェア構成を示す図である。情報端末4は、生体情報監視アプリ41、照明制御アプリ42、映像表示アプリ43、インターホンアプリ44等の各種アプリケーションソフトを動作させることができる。生体情報監視アプリ41は、監視装置1で検出した心拍数、呼吸数、睡眠状態等の生体情報を表示したり、監視装置1の動作を制御するための設定値を入力したりするために用いられる。
[Configuration of information terminal 4]
FIG. 7 is a diagram illustrating a software configuration of the
照明制御アプリ42は、監視装置1が使用されている部屋の照明7を制御するために用いられる。ユーザは、照明制御アプリ42を用いることにより、照明7のオン/オフ制御をしたり、照度を調整したりすることができる。
The lighting control application 42 is used to control the
映像表示アプリ43は、監視装置1が使用されている部屋に設置されているネットワーク6を制御するために用いられる。ユーザは、映像表示アプリ43を用いることにより、監視装置1に横たわっている人hの様子を視認することができる。情報端末4は、例えば、生体情報監視アプリ41が、異常状態を示す状態情報を管理サーバ3から受信した場合に、自動的に映像表示アプリ43を起動して、情報端末4のユーザが速やかに人hの様子を視認できるようにしてもよい。さらに、情報端末4は、異常状態を示す状態情報を管理サーバ3から受信した場合に、映像表示アプリ43とともに照明制御アプリ42を自動的に起動して、情報端末4のユーザが、照明7の照度を速やかに調整できるようにしてもよい。
The
図8及び図9は、情報端末4に表示される状態情報の例を示す図である。図8においては、睡眠の質、睡眠時間、心拍数/分、呼吸数/分、部屋の温度・湿度が表示されている。睡眠の質及び睡眠時間は、情報生成部262が生成した電圧情報及び位置情報に基づいて、監視装置1、管理サーバ3及び情報端末4の少なくともいずれかにおいて作成された情報である。
8 and 9 are diagrams illustrating examples of state information displayed on the
情報端末4は、睡眠の質に対応させて睡眠時間を表示してもよい。図8における睡眠状態表示領域411は、それぞれの時間における睡眠の質を示している。睡眠状態表示領域411は、睡眠の質に応じた色や形状の複数の画像から構成されている。例えば、白い画像は、睡眠の質が所定の質よりも高かった時間帯を示し、黒い画像は、睡眠の質が所定の質よりも低かった時間帯を示す。情報端末4のユーザは、睡眠状態表示領域411を見ることにより、人hの睡眠がどのような状態であったかを把握しやすくなる。
The
図9においては、心拍数、呼吸数、睡眠の質、部屋の明るさ、温度、湿度の時間による変化の様子が一覧されている。情報端末4のユーザは、図9の表示を見ることにより、部屋の環境と人hの状態との関連性を把握しやすくなる。例えば、ユーザが、湿度が低い時間帯に睡眠の質が悪くなったり、心拍数に異常が生じやすくなったりしやすいという傾向を把握することができれば、睡眠の質が高い時間帯の環境条件に合わせるように調整することが可能になる。
FIG. 9 lists changes in heart rate, respiratory rate, sleep quality, room brightness, temperature, and humidity over time. The user of the
[監視システムSの動作シーケンス]
図10は、監視システムSの動作シーケンスの一例を示す図である。
まず、情報端末4は、監視装置1で検出した人hの状態を示す情報を受信する条件の設定を受け付ける(S1)。情報端末4は、ユーザにより入力された条件を受け付けると、管理サーバ3に対して条件設定情報を送信する。管理サーバ3は、情報端末4から受信した条件設定情報を記憶部31に記憶する(S2)。また、管理サーバ3は、条件設定情報を監視装置1に送信する。監視装置1は、受信した条件設定情報を記憶部25に記憶する。
[Operation sequence of monitoring system S]
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an operation sequence of the monitoring system S.
First, the
続いて、情報端末4が、ユーザから、監視装置1による測定を開始する指示を受け付けると(S4)、管理サーバ3に対して測定開始指示を送信する。管理サーバ3は、情報端末4から測定開始指示を受信すると、監視装置1に対して、測定開始指示を送信する。なお、情報端末4は、管理サーバ3を介することなく、監視装置1に対して、測定開始指示を直接送信してもよい。
Subsequently, when the
監視装置1は、測定開始指示を受信すると、歪センサ10の動作を開始させ、歪センサ10から出力される電圧信号、及び抵抗検出部24において検出される抵抗値に基づいて、電圧情報及び電圧情報を生成して、管理サーバ3に送信する(S5)。
Upon receiving the measurement start instruction, the
続いて、情報端末4において生体情報監視アプリケーションソフトウェアが起動されると、情報端末4は、状態情報要求を管理サーバ3に送信する。管理サーバ3は、情報端末4から状態情報要求を受信すると、それ以降に受信した電圧情報及び位置情報に基づいて心拍数、呼吸数、睡眠の質等を示す状態情報を生成して、情報端末4に送信する。
Subsequently, when the biological information monitoring application software is activated in the
情報端末4が、ユーザから、測定を終了する指示を受け付けると(S7)、情報端末4は、管理サーバ3に測定終了指示を送信する。管理サーバ3は、測定終了指示を受信すると、監視装置1に測定終了指示を送信する。監視装置1は、測定終了指示を受信すると、測定を終了する。
When the
図11は、異常が発生した場合の動作シーケンスを示す図である。監視装置1において電圧情報及び位置情報を生成し(S11)、生成された電圧情報及び位置情報が、警告をする場合の条件を満たしていない場合、監視装置1は、管理サーバ3に対して電圧情報及び位置情報を送信する。また、生成された電圧情報及び位置情報が、警告をする場合の条件を満たしている場合、監視装置1は、管理サーバ3に対して警告情報を送信する。管理サーバ3は、警告情報を受信すると、ディスプレイに警告表示を行うとともに(S12)、予め登録された情報端末4に対して警告情報を送信する。警告情報を受信した情報端末4は、警告表示を行う(S13)。なお、監視装置1は、警告情報とともに電圧情報及び位置情報を送信し、管理サーバ3及び情報端末4は、警告情報とともに、電圧情報及び位置情報に基づいて生成された心拍数等の情報を表示してもよい。
FIG. 11 is a diagram illustrating an operation sequence when an abnormality occurs. The
[第1の実施形態における効果]
以上のとおり、本実施形態に係る監視システムSによれば、監視装置1は、歪センサ10に加えられた歪に応じて発生する電圧に基づいて電圧情報及び位置情報を生成し、管理サーバ3に送信する。したがって、監視システムSを利用するユーザは、睡眠中の人hの心拍数や呼吸数等の生体情報とともに、人hの位置の変化を用いて推定される睡眠時間、睡眠の質のような多面的な情報に基づいて、人hの状態を高い精度で監視することができる。
[Effect in the first embodiment]
As described above, according to the monitoring system S according to the present embodiment, the
また、管理サーバ3においては、監視装置1から送信された電圧情報及び位置情報を時間に関連付けて蓄積することにより、状態を監視する対象となる人の状態の傾向や変化を分析することが可能になる。
In the
また、情報端末4を操作することにより監視装置1を制御したり、監視対象の人の心拍数、呼吸数や睡眠状態を表示したりすることができるので、監視装置1が設置された部屋と離れた場所においても、リアルタイムで人hの様子を監視することができる。
Further, since the
<第2の実施形態>
第1の実施形態においては、フィルタ部22が、増幅部21が増幅した電圧から所定の周波数成分を抽出した後にA/D変換部23においてデジタル化する構成について説明した。第2の実施形態は、フィルタ部22が、A/D変換部23の後段に設けられており、通過周波数帯域が可変のデジタルフィルタとして構成されている点で異なり、他の点で同じである。
<Second Embodiment>
In the first embodiment, the configuration in which the
フィルタ部22は、制御部26の制御により、通過周波数帯域を切り替えることができる。監視装置1は、管理サーバ3により選択された種別の生体情報を含む監視情報を生成する場合、選択された種別に応じてフィルタ部22の通過周波数帯域を切り替えることで、選択された種別に応じた周波数の信号のみを抽出することが可能になる。
The
例えば、監視装置1は、心拍数を示す生体情報と呼吸数を示す生体情報を含む監視情報を管理サーバ3に送信する必要がある場合、フィルタ部22は、通過周波数帯域を時分割で切り替える。フィルタ部22は、まず、第1の通過周波数帯域にフィルタ部22を設定した状態で心拍に基づく周波数成分を抽出し、次に、第2の通過周波数帯域にフィルタ部22を設定した状態で呼吸に基づく周波数成分を抽出することにより電圧情報を生成する。
For example, when the
情報生成部262は、心拍数、呼吸数などの複数の生体情報のそれぞれに関連付けた電圧情報を含む監視情報を生成する。このようにすることで、複数の生体情報の波形を、管理サーバ3に送信することができる。
The
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
例えば、上記の実施形態においては、管理サーバ3が状態情報を生成する構成について説明したが、管理装置1が状態情報を生成し、管理サーバ3又は情報端末4に送信してもよい。
For example, in the above embodiment, the configuration in which the
1 監視装置
2 ベッド
3 管理サーバ
4 情報端末
5 無線アクセスポイント
6 ネットワーク
7 照明
8 カメラ
10 歪センサ
11 歪検出部
12 電極部
20 コントローラ
21 増幅部
22 フィルタ部
23 変換部
24 抵抗検出部
25 記憶部
26 制御部
27 通信部
31 記憶部
32 通信部
33 制御部
41 生体情報監視アプリ
42 照明制御アプリ
43 映像表示アプリ
44 インターホンアプリ
261 位置検出部
262 情報生成部
331 状態情報生成部
332 受付部
411 睡眠状態表示領域
S 監視システム
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記人の動きにより生じた歪の大きさに応じて電圧を発生する平面状の歪検出部と、
前記歪検出部に重ねて設けられた第1電極面及び第2電極面を有する電極部と、
前記第1電極面と前記第2電極面との間の抵抗値に基づいて、前記歪が生じた位置を検出する位置検出部と、
前記歪検出部が発生した電圧を示す電圧情報、及び前記位置検出部が検出した位置を示す位置情報に基づいて監視情報を生成する情報生成部と、
前記監視情報を所定の時間間隔で、前記電圧情報及び前記位置情報を管理する管理装置に送信する通信部と、
を備える監視装置。 A monitoring device that monitors the state of a sleeping person,
A planar strain detector that generates a voltage according to the magnitude of strain caused by the movement of the person;
An electrode portion having a first electrode surface and a second electrode surface provided to overlap the strain detection portion;
A position detection unit that detects a position where the distortion occurs based on a resistance value between the first electrode surface and the second electrode surface;
An information generation unit that generates monitoring information based on voltage information indicating the voltage generated by the strain detection unit and position information indicating a position detected by the position detection unit;
A communication unit that transmits the monitoring information at a predetermined time interval to a management device that manages the voltage information and the position information;
A monitoring device comprising:
請求項1に記載の監視装置。 The strain detection unit and the electrode unit have a comb shape or a meandering shape,
The monitoring apparatus according to claim 1.
請求項1又は2に記載の監視装置。 According to the type of biometric information included in the monitoring information, further includes a filter unit that removes a frequency component generated by a motion other than the motion related to the biometric information from the voltage generated by the strain detection unit,
The monitoring device according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか1項に記載の監視装置。 The information generation unit causes the communication unit to transmit the monitoring information at a timing when at least one of the voltage information and the position information satisfies a first condition;
The monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載の監視装置。 The information generation unit acquires the first condition from the management device;
The monitoring device according to claim 4.
前記監視装置から受信した前記監視情報を管理する管理装置と、
を備える監視システムであって、
前記管理装置は、
前記監視情報に基づいて、前記人の状態を示す状態情報を生成する状態情報生成部と、
前記状態情報生成部が生成した前記状態情報を、通信回線を介して接続された情報端末に送信する通信部と、
を備える監視システム。 A monitoring device according to any one of claims 1 to 5;
A management device that manages the monitoring information received from the monitoring device;
A monitoring system comprising:
The management device
A state information generating unit that generates state information indicating the state of the person based on the monitoring information;
A communication unit that transmits the state information generated by the state information generation unit to an information terminal connected via a communication line;
A monitoring system comprising:
前記監視装置が前記電圧情報及び前記位置情報の少なくともいずれかの異常状態を示す情報を送信する条件を受け付ける受付部をさらに備え、
前記通信部は、前記受付部が受け付けた条件を前記監視装置に送信し、
前記監視装置は、前記電圧情報及び前記位置情報の少なくともいずれかが前記条件を満たす場合に、前記管理装置に異常状態を示す情報を送信する、
請求項6に記載の監視システム。 The management device
The monitoring device further includes a receiving unit that receives a condition for transmitting information indicating an abnormal state of at least one of the voltage information and the position information,
The communication unit transmits the condition received by the receiving unit to the monitoring device;
The monitoring device transmits information indicating an abnormal state to the management device when at least one of the voltage information and the position information satisfies the condition;
The monitoring system according to claim 6.
前記通信部が前記情報端末に前記状態情報を送信する条件を受け付ける受付部をさらに備え、
前記通信部は、前記電圧情報及び前記位置情報の少なくともいずれかが、前記受付部が受け付けた条件を満たす場合に、前記状態情報を前記情報端末に送信する、
請求項6に記載の監視システム。
The management device
The communication unit further includes a reception unit that receives a condition for transmitting the state information to the information terminal,
The communication unit transmits the state information to the information terminal when at least one of the voltage information and the position information satisfies a condition received by the receiving unit.
The monitoring system according to claim 6.
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