ベッド
【課題】在床者の生体情報を無拘束で検知し、前記在床者の頭部位置と脚部位置を特定するベッドを提供する。
【解決手段】本発明に係るベッド１は、在床者１２の生体情報を検知する生体情報検知センサ２、室内の照度を検出する室内照度検出センサ３、在床者１２が起床予定時刻をセットするタイマ４、在床者１２の顔周辺の温度を検出する寝具周辺温度センサ５、寝床内の温度を検出する寝床内温度センサ６、寝床内を加温する温熱機器７、生体情報検知センサ２で検知された生体情報を基にベッド１での在床者１２の頭部位置と脚部位置を特定する体位特定装置８、および温熱器具７、空調器具１０および照明器具１１を制御する機器制御装置９とから構成される。
【解決手段】本発明に係るベッド１は、在床者１２の生体情報を検知する生体情報検知センサ２、室内の照度を検出する室内照度検出センサ３、在床者１２が起床予定時刻をセットするタイマ４、在床者１２の顔周辺の温度を検出する寝具周辺温度センサ５、寝床内の温度を検出する寝床内温度センサ６、寝床内を加温する温熱機器７、生体情報検知センサ２で検知された生体情報を基にベッド１での在床者１２の頭部位置と脚部位置を特定する体位特定装置８、および温熱器具７、空調器具１０および照明器具１１を制御する機器制御装置９とから構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報を基に在床者の頭部位置および脚部位置を特定するベッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
人が快適に睡眠するには、寝室の環境を頭寒足熱に保つことが好ましいと言われている。そのために、ベッドでの在床者の就寝位置を特定し、その特定結果に応じて、室内に設置された空調器具を制御する装置が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、被験者が滞在するベッドの脚部に荷重センサを備え、前記荷重センサの出力信号を解析して、ベッド上の被験者の位置を求める位置検出装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、検出手段で検出した各種の生理量に基づいて、被験者に適した室内環境を提供する空気調和装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１４９９５７号公報
【特許文献２】特開２００１−７４２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の位置検出装置は、ベッドの脚部に設けられた４つのセンサで検出される呼吸信号の振幅から、被験者の胸部位置を特定するが、頭部位置や脚部位置を特定することはできない。
【０００６】
また、特許文献２の空気調和装置は、被験者の各種の生理量を検出して、その検出結果に応じて空気調和装置の温度を調節する。しかし、室内の特定の場所の温度を制御することについては言及されていない。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、在床者の生理情報を無拘束で検知し、前記在床者の頭部位置と脚部位置を特定するベッドを提供するものである。また、特定結果に応じて空調、照明および温熱器具を適切に制御するベッドを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るベッドは、在床者の生体情報を検知する生体情報検知センサと、前記生体情報検知センサが検知する前記在床者の生体情報に基づいて、前記在床者の頭部位置と脚部位置を特定する体位特定装置を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記生体情報検知センサは、体重と呼吸を検知するとともに、前記体位特定装置は、前記生体情報検知センサが検知する前記在床者の呼吸に基づいて、前記在床者の胸部位置を特定する胸部位置特定手段と、前記生体情報検知手段が検知する前記在床者の体重に基づいて、前記ベッド上の前記在床者の重量分布を求める重量分布特定手段と、前記胸部位置特定手段が特定する前記在床者の胸部位置と前記重量分布特定手段が特定する前記在床者の重量分布に基づいて、前記在床者の頭部位置と脚部位置を特定する端部特定手段を有してもよい。
【００１０】
また、前記端部特定手段は、前記重量分布特定手段で求めた重量分布の長さ方向の両端部の位置を特定する位置特定手段と、前記胸部位置と前記両端部の位置との距離を算出する距離算出手段を備え、前記両端部の位置のうち、前記胸部位置に近い方の端部の位置を前記在床者の頭部位置と特定し、遠い方の端部の位置を前記在床者の脚部位置と特定してもよい。
【００１１】
また、前記生体情報検知センサは、呼吸と心拍を検知するとともに、前記体位特定装置は、前記生体情報検知センサが検知する前記在床者の呼吸と心拍に基づいて、前記在床者の胸部位置を特定する胸部位置特定手段を有してもよい。
【００１２】
また、前記生体情報検知センサは、前記在床者の体動を検知するとともに、前記体位特定装置は、前記生体情報検知センサが前記在床者の体動を検知したときに、前記在床者の頭部位置と脚部位置を特定してもよい。
【００１３】
また、在床者識別コード読み出し手段と、サーバ装置を備えるとともに、前記在床者識別コード読み出し手段は、記憶媒体から前記在床者を識別する在床者識別コードを読み出し、前記サーバ装置は、当該ベッドの使用を許可されるユーザを識別するユーザ識別コードを記憶するユーザ識別コード格納手段と、前記在床者の過去の生体情報と当該生体情報に対応する機器の使用状況とを記憶する就寝情報格納手段と、前記在床者識別コード読み出し手段が読み出した前記在床者識別コードと前記ユーザ識別コード格納手段に記憶された前記ユーザ識別コードを照合して両者が一致した場合に就寝情報格納手段へのアクセスを許可するセキュリティ制御手段とを備えてもよい。
【００１４】
また、前記在床者識別コード読み出し手段と、前記サーバ装置は無線通信手段を介して接続されてもよい。
【００１５】
また、就寝室内に設置された機器を制御する機器制御装置を備えるとともに、前記在床者の頭部位置および脚部位置を特定した位置特定情報に基づいて、就寝室内に設置された空調装置の送風口を前記在床者の脚部位置に向けてもよい。
【００１６】
また、前記在床者の顔周辺の温度を検出する寝具周辺温度センサを備えるとともに、前記機器制御装置は、前記寝具周辺温度センサが温度の低下を検出したときは、前記空調器具の設定温度を上げ、前記温度の上昇を検出したときは、前記空調器具の設定温度を下げてもよい。
【００１７】
また、前記機器制御装置はさらに、前記位置特定情報に基づいて、就寝室内に設置された照明器具の照明を前記在床者の頭部位置に向けてもよい。
【００１８】
また、前記在床者が起床時刻をセットするタイマを備えるとともに、前記機器制御装置は、前記在床者がセットした起床時刻の一定時間前に、前記照明器具を点灯してもよい。
【００１９】
また、室内の照度を検出する室内照度検出センサを備えるとともに、前記機器制御装置は、前記室内照度検出センサが起床時刻の一定時間前に室内の照度を検出しないときに、前記照明器具を点灯してもよい。
【００２０】
また、寝床内を加温する温熱器具を備えるとともに、前記機器制御装置は、前記位置特定情報に基づいて、前記温熱器具の加温位置を前記在床者の脚部位置としてもよい。
【００２１】
また、寝床内の温度を検出する寝床内温度センサを備えるとともに、前記機器制御装置は、前記寝床内温度センサが寝床内の温度の低下を検出したとき、前記温熱器具の設定温度を上げてもよい。
【００２２】
また、前記温熱器具は、導電性樹脂を面状に形成した面状発熱体を備えることを特徴とする。
【００２３】
また、生体情報に基づいて在床者の身体異常を検出した場合に、警告音を発して異常通報を行う異常通報装置を備えてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、在床者の頭部位置および脚部位置を特定するベッドを提供できる。また、特定結果に応じて空調、照明、温熱器具を適切に制御するベッドを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るベッドの概念的な構成を示す図であり、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は側面図である。図１に示すように、ベッド１は、生体情報検知センサ２、室内照度検出センサ３、タイマ４、寝具周辺温度センサ５、寝床内温度センサ６、温熱器具７、体位特定装置８、および機器制御装置９から構成される。
【００２７】
生体情報検知センサ２は、スチレンやカーボンなどの導電性繊維を綿やポリエステルなどの非導電性繊維で被覆した繊維を用いた織物を利用したシート状センサであり、ベッド１の上面に配置されて、在床者１２の生体情報（体動、体重、心拍および呼吸）を検知する。
【００２８】
生体情報検知センサ２を構成する織物の縦糸と横糸の交差部は、導電性繊維を非導電性繊維で挟む形で、一種のコンデンサーを形成しているので、生体情報検知センサ２に圧力が加わって変形すると、このコンデンサーの静電容量が変化する。そのため、生体情報検知センサ２は、圧力の変化を静電容量の変化として検知することができる。また、生体情報検知センサ２は、圧力の分布を検知することができる。そのため、生体情報検知センサ２は、ベッド１に加わる在床者１２の体重の分布を検知できる。
【００２９】
また、生体情報検知センサ２に加わる圧力の変化を時間軸で解析すれば、振動を検知することもできる。そのため、生体情報検知センサ２は、在床者１２の呼吸および心拍を検知することもできる。
【００３０】
室内照度検出センサ３は、室内の照度を検出するフォトトランジスタであり、光学フィルムを内蔵する。検出した室内の照度は機器制御装置９に通知され、照明器具１１の制御に供される。
【００３１】
タイマ４は、在床者１２によって設定された起床予定時刻の一定時間前になると、機器制御装置９に通知して照明器具１１を点灯させるタイマである。
【００３２】
寝具周辺温度センサ５は、在床者１２の顔周辺の温度を常時検出する温度センサである。検出した温度は機器制御装置９に通知され、空調器具１０の制御に供される。
【００３３】
寝床内温度センサ６は、ベッド１に載置されたマットレス等の寝具内に設置されて、寝床内の温度を常時検出する温度センサである。検出した温度は機器制御装置９に通知され、温熱器具７の制御に供される。
【００３４】
なお、寝具周辺温度センサ５および寝床内温度センサ６の形式は特に限定されないが、例えば、白金測温抵抗を検出素子とするものなどを選べばよい。
【００３５】
温熱器具７は、在床者１２の快眠に適した温度に加温するヒータである。温熱器具７の形式は特に限定されないが、例えば、導電性樹脂を面状に形成した面状発熱体等を利用すればよい。
【００３６】
体位特定装置８は、生体情報検知センサ２で生体情報を解析するコンピュータであり、図２に示すように、重量分布特定プログラム２１、胸部位置特定プログラム２２、端部特定プログラム２３と、位置特定プログラム２４、および距離算出プログラム２５がインストールされている。
【００３７】
重量分布特定プログラム２１は、ベッド１上での在床者１２の重量分布を特定するプログラムであり、生体情報検知センサ２が体重による圧力変化を検知したときに実行される。
【００３８】
胸部位置特定プログラム２２は、在床者１２の胸部位置を特定するプログラムであり、生体情報検知センサ２が呼吸による圧力変化を検知したときに実行される。
【００３９】
端部特定プログラム２３は、位置特定プログラム２４と距離算出プログラム２５とを備え、在床者１２の頭部位置と脚部位置を特定するプログラムであり、重量分布特定プログラム２１による在床者１２の重量分布特定と胸部特定プログラム２２による在床者１２の胸部位置特定の終了したときに実行される。
【００４０】
位置特定プログラム２４は、重量分布特定プログラム２１で求めた重量分布の長さ方向の両端部の位置を特定するプログラムであり、端部特定プログラム２３の一部を構成する。
【００４１】
距離算出プログラム２５は、胸部位置特定プログラム２２で特定した胸部位置と位置特定プログラム２４で特定した両端部の位置との距離を算出するプログラムであり、端部特定プログラム２３の一部を構成する。
【００４２】
なお、体位特定装置８は必ずしも専用のハードウェアを備える必要はなく、後述する機器制御装置９に所定のプログラムをインストールして体位特定装置８として機能するようにしてもよい。
【００４３】
機器制御装置９は、体位特定装置８で特定された在床者１２の頭部位置および脚部位置を基に、空調器具１０の送風口の向き、照明器具１１の照明の向きおよび温熱器具７の加温位置を制御するコンピュータである。なお、温熱器具７の加温位置は、温熱器具７上での在床者１２の脚部位置を含む特定の範囲を求めることにより設定すればよい。
【００４４】
なお、機器制御装置９の各種機能は、所定のプログラムを機器制御装置９にインストールして実現される。
【００４５】
（在床者の体位特定）
ベッド１における在床者１２の体位特定の手順について図３を参照しながら説明する。
【００４６】
図３（ａ）に示すように、ベッド１の長手方向をＸ軸、短手方向をＹ軸とし、ベッド１の中心位置を原点Ｏ（０，０）とするＸ−Ｙ座標系を設定する。
【００４７】
在床者１２がベッド１に仰臥すると、生体情報検知センサ２が、在床者１２の体重による圧力変化を検知する。
【００４８】
次に、重量分布特定プログラム２１が、生体情報検知センサ２が検知した圧力変化を解析して、図３（ｂ）に示すようなベッド１の重量分布を特定する。
【００４９】
前述したように、生体情報検知センサ２は、在床者１２の呼吸および心拍による圧力変化を検出できる。よって、胸部位置特定プログラム２２は、生体情報検知センサ２上で呼吸による圧力変化が最も顕著に検知される位置を胸部位置として特定できる。以後、これをＸ−Ｙ座標系でＡ（Ｘ１，Ｙ１）と表示する。なお、生体情報検知センサ２は、心拍による圧力変化も検知するが、呼吸と心拍の発生周期は異なるので、両者を分離することが可能である。
【００５０】
なお、胸部位置Ａ（Ｘ１，Ｙ１）は次のような手順で得ることができる。すなわち、図３（ｃ）に示すような生体情報検知センサ２の中心位置を原点とするＸ’−Ｙ’座標系を設定すると、Ｘ’−Ｙ’座標系による胸部位置Ａ（Ｘ１，Ｙ１）は次式で得られる。
【００５１】
【数１】
【数２】
【００５２】
ただし、ＢＸ’は、生体情報検知センサ２の長手方向の長さであり、ＢＹ’は、生体情報検知センサ２の短手方向の長さである。またＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは生体情報検知センサ２の四隅ａ，ｂ，ｃ，ｄで検出される圧力である。
【００５３】
式（１）及び（２）で得られた胸部位置Ａの座標（Ｘ１’，Ｙ１’）をＸ−Ｙ座標系に変換すれば、Ｘ−Ｙ座標系による胸部位置Ａ（Ｘ１，Ｙ１）が得られる。
【００５４】
次に、体位特定装置８が、在床者１２の頭部位置と脚部位置とを特定する。
【００５５】
まず、位置特定プログラム２４で、重量分布の長さ方向の両端部ＢおよびＣ（図３（ｂ）参照）の位置を特定する。ここで、重量分布の長さ方向とは、ベッド１の在床者１２の体重が加わる領域に属する２点であって、その２点間の距離が最大になる２点を結ぶ線分の方向をいい、その線分の両端を、重量分布の長さ方向の両端ＢおよびＣとする。以後Ｘ−Ｙ座標系を使って、両端ＢおよびＣを、Ｂ（Ｘ２，Ｙ２）、Ｃ（Ｘ３，Ｙ３）と表示する。
【００５６】
次に、距離算出プログラム２５が、胸部位置Ａと一端部の位置Ｂおよび胸部位置Ａと他端部の位置Ｃとの距離を算出する。胸部位置Ａと端部Ｂとの距離をＬ１、胸部位置Ａと端部Ｃとの距離をＬ２とすると、Ｌ１およびＬ２は、下記の式から得られる。
【００５７】
【数３】
【数４】
【００５８】
端部Ｂおよび端部Ｃのどちらか一方が頭部位置で、他方が脚部位置であるが、頭部位置と脚部位置は、距離Ｌ１とＬ２の大小で判別する。つまりＬ１＜Ｌ２であれば、端部Ｂが胸部位置に近いので頭部位置と特定され、端部Ｃは脚部位置と特定される。また、Ｌ１＞Ｌ２の場合は、端部Ｂが脚部位置と、端部Ｃが頭部位置とそれぞれ特定される。
【００５９】
また、生体情報検知センサ２は、在床者１２の心拍が最も顕著に検知される位置も特定できるので、この位置を在床者１２の胸部位置とするようにしてもよい。
【００６０】
なお、重量分布特定プログラム２１で重量分布の中心（重心）を算出するようにして、所定時間毎に重量分布特定プログラム２１を実行して重心が所定の閾値を超えるのを検知すれば、在床者１２の体動を検知できる。なお、体動とは在床者１２の寝返りやジャーキングによる体の動きである。
【００６１】
（実施形態２）
図４は、実施形態２に係るベッド１の概念的な構成を示す図である。実施形態２に係るベッド１の基本的な構成は実施形態１に係るベッド１（図１参照）と共通するが、在床者識別コード読み出し手段１３、無線通信手段１４、サーバ１５、無線通信手段１６、就寝情報格納手段１７、ユーザ識別コード格納手段１８、およびセキュリティ制御プログラム１９を備える点で異なる。
【００６２】
在床者識別コード読み出し手段１３は、在床者１２が持つＩＣカードに記憶された在床者１２のＩＤコードを読み出すコード読み出し装置である。
【００６３】
無線通信手段１４は、機器制御装置９に備えられて、サーバ１５に備えられる無線通信手段１６との間で無線通信を行う無線通信装置である。
【００６４】
サーバ１５は、無線通信手段１６、就寝情報格納手段１７、およびユーザ識別コード格納手段１８から構成され、セキュリティ制御プログラム１９がインストールされたコンピュータである。
【００６５】
無線通信手段１６は、機器制御装置９の無線通信手段１４との間で無線通信を行う無線通信装置である。
【００６６】
就寝情報格納手段１７は、ベッド１を使用する複数のユーザの就寝情報を格納する記憶装置である。なお、就寝情報とは、在床者１２の就寝時に検知される生体情報と当該生体情報が検知されたときの機器の使用状況に関する情報である。また、前記就寝情報には、各ユーザの識別コードが付されていて、当該就寝情報とユーザの関係を明白にしている。
【００６７】
ユーザ識別コード格納手段１８は、ベッド１の使用資格を有するユーザの識別コードを格納する記憶装置である。なお、ユーザ識別コード格納手段１８は必ずしも専用のハードウェアを備える必要はない。就寝情報格納手段１７に所定の識別コードを格納してユーザ識別コード格納手段１８として機能するようにしてもよい。
【００６８】
セキュリティ制御プログラム１９は、在床者識別コード読み出し手段１３で読み出した識別コードと、ユーザ識別コード格納手段１８に格納された正規ユーザの識別コードを照合して、両者が一致した場合に、ユーザの識別コードに対応する就寝情報の読み出し・書き込みをサーバ１５に許可するプログラムである。
【００６９】
［空調機器の制御］
図５は、機器制御装置９で実行されて、空調器具１０を制御する空調器具制御プログラム３１の処理手順を示すフローチャートである。以下、図５を参照しながら、空調器具制御プログラム３１の処理手順について説明する。
【００７０】
ベッド１の主電源を投入すると、空調器具制御プログラム３１がスタートする。
【００７１】
（ステップ１）在床者１２がＩＣカードをスロット（図示せず）に挿入すると、在床者識別コード読み出し手段１３が識別コードを読み出して、サーバ１５に送信する。サーバ１５では、セキュリティ制御プログラム１９が、ＩＣカードから読み出された識別コードとユーザ識別コード格納手段１８から読み出した識別コードを照合して両者が一致したら、ステップ２に進み、一致をしなかったら空調器具制御プログラム３１は終了する。
【００７２】
（ステップ２）ユーザの識別コードに対応する就寝情報を就寝情報格納手段１７から読み出す。
【００７３】
（ステップ３）生体情報検知センサ２が、在床者１２の生体情報を検知して体位特定装置８に通知する。
【００７４】
（ステップ４）生体情報のうち主に呼吸と心拍が、正常範囲にない場合には、後述する異常通報プログラム３４を作動し、正常範囲にある場合には、ステップ５に進む。
【００７５】
（ステップ５）生体情報を通知された体位特定装置８は、在床者１２の頭部位置および脚部位置を特定し、機器制御装置９に通知する。なお、就寝位置判定は、一定時間毎に、または生体情報検知センサ２が体動を検知したときに実行される。
【００７６】
（ステップ６）頭部位置と脚部位置を通知された機器制御装置９は、空調器具１０の送風口を、在床者１２の脚部位置に向ける。
【００７７】
（ステップ７）寝具周辺温度センサ５が、温度を検出して、機器制御装置９に通知する。
【００７８】
（ステップ８）機器制御装置９が、寝具周辺温度が基準範囲内となるように空調器具１０の出力を調整する。なお、基準範囲とは、基準温度を中心とする所定の温度の範囲のことである。在床者１２が、寝具周辺温度を機器制御装置９に設定している場合は、その温度を基準温度とする。在床者１２が寝具周辺温度を機器制御装置９に設定していない場合は、就寝情報格納手段１７から読み出した在床者１２の過去の就寝情報を参照して、在床者１２の呼吸または心拍が平常値を示したときの寝具周辺温度を基準温度とする。
【００７９】
（ステップ９）在床者１２が離床したとき、または、在床者１２がベッド１の電源をオフしたときは、ステップ１０に進む。在床者１２が離床をしないとき、または、在床者１２がベッド１の電源をオフしないときは、ステップ３に戻って再び生体情報の検知を行う。なお、離床の判断は、生体情報検知センサ２で行う。つまり、生体情報検知センサ２が生体情報を検知しなくなったときに、在床者１２が離床したと判断する。
【００８０】
（ステップ１０）就寝時の生体情報および寝具周辺温度を、就寝情報格納手段１７に保存し、空調制御プログラム３１は終了する。
【００８１】
［照明機器の制御］
図６は、照明器具１１を制御する照明器具制御プログラム３２の処理手順を示すフローチャートである。以下、図６を参照しながら、照明器具制御プログラム３２の処理手順について説明する。
【００８２】
在床者１２がタイマ４にセットした起床時刻の一定時間前になると、照明器具制御プログラム３２がスタートする。
【００８３】
（ステップ１）生体情報検知センサ２が、在床者１２の生体情報を検知する（空調器具制御プログラム３１のステップ３と同じ）。
【００８４】
（ステップ２）体位特定装置８が、在床者１２の頭部位置と脚部位置を特定する（空調器具制御プログラム３１のステップ５と同じ）。
【００８５】
（ステップ３）機器制御装置９が、照明を在床者１２の頭部位置に向ける。
【００８６】
（ステップ４）照明器具１１が点灯し、照明器具制御プログラム３２は終了する。
【００８７】
なお、機器制御装置９が、室内照度検出センサ３が検出する照度を基に、照明器具１１を点灯するステップを照明器具制御プログラム３２に追加してもよい。これにより、室内照度検出センサ３が所定の照度を検出しない場合に、機器制御装置９は再度照明器具１１の点灯を試みることができる。
【００８８】
［温熱機器の制御］
図７は、温熱器具７を制御する温熱器具制御プログラム３３の処理手順を示すフローチャートである。以下、図７を参照しながら、温熱器具制御プログラム３３の処理手順について説明する。なお、プログラムのスタートからステップ４までについては、空調器具制御プログラム３１と同じであるため、説明を省略する。
【００８９】
（ステップ５）機器制御装置９が、温熱器具７の加温位置を、温熱器具７上での在床者１２の脚部位置を含む特定の範囲に設定する。
【００９０】
（ステップ６）寝床内温度センサ６が、寝床内温度を検出して、機器制御装置９に通知する。
【００９１】
（ステップ７）機器制御装置９が、寝床内温度を基準範囲内となるように温熱器具の出力を調整する。在床者１２が、寝具内温度を機器制御装置９に設定している場合は、その温度を基準温度とする。在床者１２が、寝具内温度を機器制御装置９に設定していない場合は、就寝情報格納手段１７から読み出した在床者１２の過去の就寝情報を参照して、在床者１２の呼吸または心拍が平常値を示した時の寝具内温度を基準温度とする。
【００９２】
（ステップ８）在床者１２の離床を確認したとき、または、在床者１２がベッド１の電源をオフしたことを確認したときは、ステップ９に進み、確認しないときは、ステップ３に戻って再び生体情報の検知を行う。
【００９３】
（ステップ９）就寝時の生体情報および寝床内温度を、就寝情報格納手段１７に保存し、温熱器具制御プログラム３３は終了する。
【００９４】
以上、説明したように、機器制御装置９に空調器具制御プログラム３１、照明器具制御プログラム３２および温熱器具制御プログラム３３をインストールして、これらのプログラムを実行することにより、在床者１２の頭部位置への照明の点灯、脚部位置への送風および脚部位置の加温を実現できる。
【００９５】
［異常通報装置の制御］
図８は、異常通報装置を作動する異常通報プログラム３４の処理手順を示すフローチャートである。以下、図８を参照しながら、異常通報プログラム３４の処理手順について説明する。
【００９６】
前述したように、空調器具制御プログラム３１において、在床者１２の生体情報のうち主に呼吸と心拍が正常範囲にないことを検知した時に、異常通報プログラム３４はスタートする。
【００９７】
（ステップ１）異常通報装置が作動して、在床者１２の異常を第三者に通報すると、異常通報プログラム３４は終了する。
【００９８】
なお、ユーザの異常の通報手段は、第三者に通報できるならば形式は特に限定されないが、例えばベッド１にアラームを備えておき、警告音を発すればよい。
【００９９】
なお、実施形態２では、ユーザが携帯する識別情報格納手段としてＩＣカードを例に説明したが、識別情報格納手段はこれに限られるものではない。例えば、識別情報を記憶した携帯端末あるいは、人体に埋め込んだＩＣチップであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】実施形態１に係るベッドの概念的な構成を示す図である。
【図２】在床者の頭部位置と脚部位置を特定するブロック図である。
【図３】本発明に係るベッドでの在床者の体位特定の手順を説明する図である。
【図４】実施形態２に係るベッドの概念的な構成を示す図である。
【図５】空調器具制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】照明器具制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】温熱器具制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【図８】異常通報装置作動プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０１】
１ ベッド
２ 生体情報検知センサ
３ 室内照度検出センサ
４ タイマ
５ 寝具周辺温度センサ
６ 寝床内温度センサ
７ 温熱器具
８ 体位特定装置
９ 機器制御装置
１０ 空調器具
１１ 照明器具
１２ 在床者
１３ 在床者識別コード読み出し手段
１４ 無線通信手段
１５ サーバ
１６ 無線通信手段
１７ 就寝情報格納手段
１８ ユーザ識別コード格納手段
１９ セキュリティ制御プログラム
２１ 重量分布特定プログラム
２２ 胸部位置特定プログラム
２３ 端部特定プログラム
２４ 位置特定プログラム
２５ 距離算出プログラム
３１ 空調器具制御プログラム
３２ 照明器具制御プログラム
３３ 温熱器具制御プログラム
３４ 異常通報プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報を基に在床者の頭部位置および脚部位置を特定するベッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
人が快適に睡眠するには、寝室の環境を頭寒足熱に保つことが好ましいと言われている。そのために、ベッドでの在床者の就寝位置を特定し、その特定結果に応じて、室内に設置された空調器具を制御する装置が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、被験者が滞在するベッドの脚部に荷重センサを備え、前記荷重センサの出力信号を解析して、ベッド上の被験者の位置を求める位置検出装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、検出手段で検出した各種の生理量に基づいて、被験者に適した室内環境を提供する空気調和装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１４９９５７号公報
【特許文献２】特開２００１−７４２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の位置検出装置は、ベッドの脚部に設けられた４つのセンサで検出される呼吸信号の振幅から、被験者の胸部位置を特定するが、頭部位置や脚部位置を特定することはできない。
【０００６】
また、特許文献２の空気調和装置は、被験者の各種の生理量を検出して、その検出結果に応じて空気調和装置の温度を調節する。しかし、室内の特定の場所の温度を制御することについては言及されていない。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、在床者の生理情報を無拘束で検知し、前記在床者の頭部位置と脚部位置を特定するベッドを提供するものである。また、特定結果に応じて空調、照明および温熱器具を適切に制御するベッドを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るベッドは、在床者の生体情報を検知する生体情報検知センサと、前記生体情報検知センサが検知する前記在床者の生体情報に基づいて、前記在床者の頭部位置と脚部位置を特定する体位特定装置を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記生体情報検知センサは、体重と呼吸を検知するとともに、前記体位特定装置は、前記生体情報検知センサが検知する前記在床者の呼吸に基づいて、前記在床者の胸部位置を特定する胸部位置特定手段と、前記生体情報検知手段が検知する前記在床者の体重に基づいて、前記ベッド上の前記在床者の重量分布を求める重量分布特定手段と、前記胸部位置特定手段が特定する前記在床者の胸部位置と前記重量分布特定手段が特定する前記在床者の重量分布に基づいて、前記在床者の頭部位置と脚部位置を特定する端部特定手段を有してもよい。
【００１０】
また、前記端部特定手段は、前記重量分布特定手段で求めた重量分布の長さ方向の両端部の位置を特定する位置特定手段と、前記胸部位置と前記両端部の位置との距離を算出する距離算出手段を備え、前記両端部の位置のうち、前記胸部位置に近い方の端部の位置を前記在床者の頭部位置と特定し、遠い方の端部の位置を前記在床者の脚部位置と特定してもよい。
【００１１】
また、前記生体情報検知センサは、呼吸と心拍を検知するとともに、前記体位特定装置は、前記生体情報検知センサが検知する前記在床者の呼吸と心拍に基づいて、前記在床者の胸部位置を特定する胸部位置特定手段を有してもよい。
【００１２】
また、前記生体情報検知センサは、前記在床者の体動を検知するとともに、前記体位特定装置は、前記生体情報検知センサが前記在床者の体動を検知したときに、前記在床者の頭部位置と脚部位置を特定してもよい。
【００１３】
また、在床者識別コード読み出し手段と、サーバ装置を備えるとともに、前記在床者識別コード読み出し手段は、記憶媒体から前記在床者を識別する在床者識別コードを読み出し、前記サーバ装置は、当該ベッドの使用を許可されるユーザを識別するユーザ識別コードを記憶するユーザ識別コード格納手段と、前記在床者の過去の生体情報と当該生体情報に対応する機器の使用状況とを記憶する就寝情報格納手段と、前記在床者識別コード読み出し手段が読み出した前記在床者識別コードと前記ユーザ識別コード格納手段に記憶された前記ユーザ識別コードを照合して両者が一致した場合に就寝情報格納手段へのアクセスを許可するセキュリティ制御手段とを備えてもよい。
【００１４】
また、前記在床者識別コード読み出し手段と、前記サーバ装置は無線通信手段を介して接続されてもよい。
【００１５】
また、就寝室内に設置された機器を制御する機器制御装置を備えるとともに、前記在床者の頭部位置および脚部位置を特定した位置特定情報に基づいて、就寝室内に設置された空調装置の送風口を前記在床者の脚部位置に向けてもよい。
【００１６】
また、前記在床者の顔周辺の温度を検出する寝具周辺温度センサを備えるとともに、前記機器制御装置は、前記寝具周辺温度センサが温度の低下を検出したときは、前記空調器具の設定温度を上げ、前記温度の上昇を検出したときは、前記空調器具の設定温度を下げてもよい。
【００１７】
また、前記機器制御装置はさらに、前記位置特定情報に基づいて、就寝室内に設置された照明器具の照明を前記在床者の頭部位置に向けてもよい。
【００１８】
また、前記在床者が起床時刻をセットするタイマを備えるとともに、前記機器制御装置は、前記在床者がセットした起床時刻の一定時間前に、前記照明器具を点灯してもよい。
【００１９】
また、室内の照度を検出する室内照度検出センサを備えるとともに、前記機器制御装置は、前記室内照度検出センサが起床時刻の一定時間前に室内の照度を検出しないときに、前記照明器具を点灯してもよい。
【００２０】
また、寝床内を加温する温熱器具を備えるとともに、前記機器制御装置は、前記位置特定情報に基づいて、前記温熱器具の加温位置を前記在床者の脚部位置としてもよい。
【００２１】
また、寝床内の温度を検出する寝床内温度センサを備えるとともに、前記機器制御装置は、前記寝床内温度センサが寝床内の温度の低下を検出したとき、前記温熱器具の設定温度を上げてもよい。
【００２２】
また、前記温熱器具は、導電性樹脂を面状に形成した面状発熱体を備えることを特徴とする。
【００２３】
また、生体情報に基づいて在床者の身体異常を検出した場合に、警告音を発して異常通報を行う異常通報装置を備えてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、在床者の頭部位置および脚部位置を特定するベッドを提供できる。また、特定結果に応じて空調、照明、温熱器具を適切に制御するベッドを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るベッドの概念的な構成を示す図であり、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は側面図である。図１に示すように、ベッド１は、生体情報検知センサ２、室内照度検出センサ３、タイマ４、寝具周辺温度センサ５、寝床内温度センサ６、温熱器具７、体位特定装置８、および機器制御装置９から構成される。
【００２７】
生体情報検知センサ２は、スチレンやカーボンなどの導電性繊維を綿やポリエステルなどの非導電性繊維で被覆した繊維を用いた織物を利用したシート状センサであり、ベッド１の上面に配置されて、在床者１２の生体情報（体動、体重、心拍および呼吸）を検知する。
【００２８】
生体情報検知センサ２を構成する織物の縦糸と横糸の交差部は、導電性繊維を非導電性繊維で挟む形で、一種のコンデンサーを形成しているので、生体情報検知センサ２に圧力が加わって変形すると、このコンデンサーの静電容量が変化する。そのため、生体情報検知センサ２は、圧力の変化を静電容量の変化として検知することができる。また、生体情報検知センサ２は、圧力の分布を検知することができる。そのため、生体情報検知センサ２は、ベッド１に加わる在床者１２の体重の分布を検知できる。
【００２９】
また、生体情報検知センサ２に加わる圧力の変化を時間軸で解析すれば、振動を検知することもできる。そのため、生体情報検知センサ２は、在床者１２の呼吸および心拍を検知することもできる。
【００３０】
室内照度検出センサ３は、室内の照度を検出するフォトトランジスタであり、光学フィルムを内蔵する。検出した室内の照度は機器制御装置９に通知され、照明器具１１の制御に供される。
【００３１】
タイマ４は、在床者１２によって設定された起床予定時刻の一定時間前になると、機器制御装置９に通知して照明器具１１を点灯させるタイマである。
【００３２】
寝具周辺温度センサ５は、在床者１２の顔周辺の温度を常時検出する温度センサである。検出した温度は機器制御装置９に通知され、空調器具１０の制御に供される。
【００３３】
寝床内温度センサ６は、ベッド１に載置されたマットレス等の寝具内に設置されて、寝床内の温度を常時検出する温度センサである。検出した温度は機器制御装置９に通知され、温熱器具７の制御に供される。
【００３４】
なお、寝具周辺温度センサ５および寝床内温度センサ６の形式は特に限定されないが、例えば、白金測温抵抗を検出素子とするものなどを選べばよい。
【００３５】
温熱器具７は、在床者１２の快眠に適した温度に加温するヒータである。温熱器具７の形式は特に限定されないが、例えば、導電性樹脂を面状に形成した面状発熱体等を利用すればよい。
【００３６】
体位特定装置８は、生体情報検知センサ２で生体情報を解析するコンピュータであり、図２に示すように、重量分布特定プログラム２１、胸部位置特定プログラム２２、端部特定プログラム２３と、位置特定プログラム２４、および距離算出プログラム２５がインストールされている。
【００３７】
重量分布特定プログラム２１は、ベッド１上での在床者１２の重量分布を特定するプログラムであり、生体情報検知センサ２が体重による圧力変化を検知したときに実行される。
【００３８】
胸部位置特定プログラム２２は、在床者１２の胸部位置を特定するプログラムであり、生体情報検知センサ２が呼吸による圧力変化を検知したときに実行される。
【００３９】
端部特定プログラム２３は、位置特定プログラム２４と距離算出プログラム２５とを備え、在床者１２の頭部位置と脚部位置を特定するプログラムであり、重量分布特定プログラム２１による在床者１２の重量分布特定と胸部特定プログラム２２による在床者１２の胸部位置特定の終了したときに実行される。
【００４０】
位置特定プログラム２４は、重量分布特定プログラム２１で求めた重量分布の長さ方向の両端部の位置を特定するプログラムであり、端部特定プログラム２３の一部を構成する。
【００４１】
距離算出プログラム２５は、胸部位置特定プログラム２２で特定した胸部位置と位置特定プログラム２４で特定した両端部の位置との距離を算出するプログラムであり、端部特定プログラム２３の一部を構成する。
【００４２】
なお、体位特定装置８は必ずしも専用のハードウェアを備える必要はなく、後述する機器制御装置９に所定のプログラムをインストールして体位特定装置８として機能するようにしてもよい。
【００４３】
機器制御装置９は、体位特定装置８で特定された在床者１２の頭部位置および脚部位置を基に、空調器具１０の送風口の向き、照明器具１１の照明の向きおよび温熱器具７の加温位置を制御するコンピュータである。なお、温熱器具７の加温位置は、温熱器具７上での在床者１２の脚部位置を含む特定の範囲を求めることにより設定すればよい。
【００４４】
なお、機器制御装置９の各種機能は、所定のプログラムを機器制御装置９にインストールして実現される。
【００４５】
（在床者の体位特定）
ベッド１における在床者１２の体位特定の手順について図３を参照しながら説明する。
【００４６】
図３（ａ）に示すように、ベッド１の長手方向をＸ軸、短手方向をＹ軸とし、ベッド１の中心位置を原点Ｏ（０，０）とするＸ−Ｙ座標系を設定する。
【００４７】
在床者１２がベッド１に仰臥すると、生体情報検知センサ２が、在床者１２の体重による圧力変化を検知する。
【００４８】
次に、重量分布特定プログラム２１が、生体情報検知センサ２が検知した圧力変化を解析して、図３（ｂ）に示すようなベッド１の重量分布を特定する。
【００４９】
前述したように、生体情報検知センサ２は、在床者１２の呼吸および心拍による圧力変化を検出できる。よって、胸部位置特定プログラム２２は、生体情報検知センサ２上で呼吸による圧力変化が最も顕著に検知される位置を胸部位置として特定できる。以後、これをＸ−Ｙ座標系でＡ（Ｘ１，Ｙ１）と表示する。なお、生体情報検知センサ２は、心拍による圧力変化も検知するが、呼吸と心拍の発生周期は異なるので、両者を分離することが可能である。
【００５０】
なお、胸部位置Ａ（Ｘ１，Ｙ１）は次のような手順で得ることができる。すなわち、図３（ｃ）に示すような生体情報検知センサ２の中心位置を原点とするＸ’−Ｙ’座標系を設定すると、Ｘ’−Ｙ’座標系による胸部位置Ａ（Ｘ１，Ｙ１）は次式で得られる。
【００５１】
【数１】
【数２】
【００５２】
ただし、ＢＸ’は、生体情報検知センサ２の長手方向の長さであり、ＢＹ’は、生体情報検知センサ２の短手方向の長さである。またＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは生体情報検知センサ２の四隅ａ，ｂ，ｃ，ｄで検出される圧力である。
【００５３】
式（１）及び（２）で得られた胸部位置Ａの座標（Ｘ１’，Ｙ１’）をＸ−Ｙ座標系に変換すれば、Ｘ−Ｙ座標系による胸部位置Ａ（Ｘ１，Ｙ１）が得られる。
【００５４】
次に、体位特定装置８が、在床者１２の頭部位置と脚部位置とを特定する。
【００５５】
まず、位置特定プログラム２４で、重量分布の長さ方向の両端部ＢおよびＣ（図３（ｂ）参照）の位置を特定する。ここで、重量分布の長さ方向とは、ベッド１の在床者１２の体重が加わる領域に属する２点であって、その２点間の距離が最大になる２点を結ぶ線分の方向をいい、その線分の両端を、重量分布の長さ方向の両端ＢおよびＣとする。以後Ｘ−Ｙ座標系を使って、両端ＢおよびＣを、Ｂ（Ｘ２，Ｙ２）、Ｃ（Ｘ３，Ｙ３）と表示する。
【００５６】
次に、距離算出プログラム２５が、胸部位置Ａと一端部の位置Ｂおよび胸部位置Ａと他端部の位置Ｃとの距離を算出する。胸部位置Ａと端部Ｂとの距離をＬ１、胸部位置Ａと端部Ｃとの距離をＬ２とすると、Ｌ１およびＬ２は、下記の式から得られる。
【００５７】
【数３】
【数４】
【００５８】
端部Ｂおよび端部Ｃのどちらか一方が頭部位置で、他方が脚部位置であるが、頭部位置と脚部位置は、距離Ｌ１とＬ２の大小で判別する。つまりＬ１＜Ｌ２であれば、端部Ｂが胸部位置に近いので頭部位置と特定され、端部Ｃは脚部位置と特定される。また、Ｌ１＞Ｌ２の場合は、端部Ｂが脚部位置と、端部Ｃが頭部位置とそれぞれ特定される。
【００５９】
また、生体情報検知センサ２は、在床者１２の心拍が最も顕著に検知される位置も特定できるので、この位置を在床者１２の胸部位置とするようにしてもよい。
【００６０】
なお、重量分布特定プログラム２１で重量分布の中心（重心）を算出するようにして、所定時間毎に重量分布特定プログラム２１を実行して重心が所定の閾値を超えるのを検知すれば、在床者１２の体動を検知できる。なお、体動とは在床者１２の寝返りやジャーキングによる体の動きである。
【００６１】
（実施形態２）
図４は、実施形態２に係るベッド１の概念的な構成を示す図である。実施形態２に係るベッド１の基本的な構成は実施形態１に係るベッド１（図１参照）と共通するが、在床者識別コード読み出し手段１３、無線通信手段１４、サーバ１５、無線通信手段１６、就寝情報格納手段１７、ユーザ識別コード格納手段１８、およびセキュリティ制御プログラム１９を備える点で異なる。
【００６２】
在床者識別コード読み出し手段１３は、在床者１２が持つＩＣカードに記憶された在床者１２のＩＤコードを読み出すコード読み出し装置である。
【００６３】
無線通信手段１４は、機器制御装置９に備えられて、サーバ１５に備えられる無線通信手段１６との間で無線通信を行う無線通信装置である。
【００６４】
サーバ１５は、無線通信手段１６、就寝情報格納手段１７、およびユーザ識別コード格納手段１８から構成され、セキュリティ制御プログラム１９がインストールされたコンピュータである。
【００６５】
無線通信手段１６は、機器制御装置９の無線通信手段１４との間で無線通信を行う無線通信装置である。
【００６６】
就寝情報格納手段１７は、ベッド１を使用する複数のユーザの就寝情報を格納する記憶装置である。なお、就寝情報とは、在床者１２の就寝時に検知される生体情報と当該生体情報が検知されたときの機器の使用状況に関する情報である。また、前記就寝情報には、各ユーザの識別コードが付されていて、当該就寝情報とユーザの関係を明白にしている。
【００６７】
ユーザ識別コード格納手段１８は、ベッド１の使用資格を有するユーザの識別コードを格納する記憶装置である。なお、ユーザ識別コード格納手段１８は必ずしも専用のハードウェアを備える必要はない。就寝情報格納手段１７に所定の識別コードを格納してユーザ識別コード格納手段１８として機能するようにしてもよい。
【００６８】
セキュリティ制御プログラム１９は、在床者識別コード読み出し手段１３で読み出した識別コードと、ユーザ識別コード格納手段１８に格納された正規ユーザの識別コードを照合して、両者が一致した場合に、ユーザの識別コードに対応する就寝情報の読み出し・書き込みをサーバ１５に許可するプログラムである。
【００６９】
［空調機器の制御］
図５は、機器制御装置９で実行されて、空調器具１０を制御する空調器具制御プログラム３１の処理手順を示すフローチャートである。以下、図５を参照しながら、空調器具制御プログラム３１の処理手順について説明する。
【００７０】
ベッド１の主電源を投入すると、空調器具制御プログラム３１がスタートする。
【００７１】
（ステップ１）在床者１２がＩＣカードをスロット（図示せず）に挿入すると、在床者識別コード読み出し手段１３が識別コードを読み出して、サーバ１５に送信する。サーバ１５では、セキュリティ制御プログラム１９が、ＩＣカードから読み出された識別コードとユーザ識別コード格納手段１８から読み出した識別コードを照合して両者が一致したら、ステップ２に進み、一致をしなかったら空調器具制御プログラム３１は終了する。
【００７２】
（ステップ２）ユーザの識別コードに対応する就寝情報を就寝情報格納手段１７から読み出す。
【００７３】
（ステップ３）生体情報検知センサ２が、在床者１２の生体情報を検知して体位特定装置８に通知する。
【００７４】
（ステップ４）生体情報のうち主に呼吸と心拍が、正常範囲にない場合には、後述する異常通報プログラム３４を作動し、正常範囲にある場合には、ステップ５に進む。
【００７５】
（ステップ５）生体情報を通知された体位特定装置８は、在床者１２の頭部位置および脚部位置を特定し、機器制御装置９に通知する。なお、就寝位置判定は、一定時間毎に、または生体情報検知センサ２が体動を検知したときに実行される。
【００７６】
（ステップ６）頭部位置と脚部位置を通知された機器制御装置９は、空調器具１０の送風口を、在床者１２の脚部位置に向ける。
【００７７】
（ステップ７）寝具周辺温度センサ５が、温度を検出して、機器制御装置９に通知する。
【００７８】
（ステップ８）機器制御装置９が、寝具周辺温度が基準範囲内となるように空調器具１０の出力を調整する。なお、基準範囲とは、基準温度を中心とする所定の温度の範囲のことである。在床者１２が、寝具周辺温度を機器制御装置９に設定している場合は、その温度を基準温度とする。在床者１２が寝具周辺温度を機器制御装置９に設定していない場合は、就寝情報格納手段１７から読み出した在床者１２の過去の就寝情報を参照して、在床者１２の呼吸または心拍が平常値を示したときの寝具周辺温度を基準温度とする。
【００７９】
（ステップ９）在床者１２が離床したとき、または、在床者１２がベッド１の電源をオフしたときは、ステップ１０に進む。在床者１２が離床をしないとき、または、在床者１２がベッド１の電源をオフしないときは、ステップ３に戻って再び生体情報の検知を行う。なお、離床の判断は、生体情報検知センサ２で行う。つまり、生体情報検知センサ２が生体情報を検知しなくなったときに、在床者１２が離床したと判断する。
【００８０】
（ステップ１０）就寝時の生体情報および寝具周辺温度を、就寝情報格納手段１７に保存し、空調制御プログラム３１は終了する。
【００８１】
［照明機器の制御］
図６は、照明器具１１を制御する照明器具制御プログラム３２の処理手順を示すフローチャートである。以下、図６を参照しながら、照明器具制御プログラム３２の処理手順について説明する。
【００８２】
在床者１２がタイマ４にセットした起床時刻の一定時間前になると、照明器具制御プログラム３２がスタートする。
【００８３】
（ステップ１）生体情報検知センサ２が、在床者１２の生体情報を検知する（空調器具制御プログラム３１のステップ３と同じ）。
【００８４】
（ステップ２）体位特定装置８が、在床者１２の頭部位置と脚部位置を特定する（空調器具制御プログラム３１のステップ５と同じ）。
【００８５】
（ステップ３）機器制御装置９が、照明を在床者１２の頭部位置に向ける。
【００８６】
（ステップ４）照明器具１１が点灯し、照明器具制御プログラム３２は終了する。
【００８７】
なお、機器制御装置９が、室内照度検出センサ３が検出する照度を基に、照明器具１１を点灯するステップを照明器具制御プログラム３２に追加してもよい。これにより、室内照度検出センサ３が所定の照度を検出しない場合に、機器制御装置９は再度照明器具１１の点灯を試みることができる。
【００８８】
［温熱機器の制御］
図７は、温熱器具７を制御する温熱器具制御プログラム３３の処理手順を示すフローチャートである。以下、図７を参照しながら、温熱器具制御プログラム３３の処理手順について説明する。なお、プログラムのスタートからステップ４までについては、空調器具制御プログラム３１と同じであるため、説明を省略する。
【００８９】
（ステップ５）機器制御装置９が、温熱器具７の加温位置を、温熱器具７上での在床者１２の脚部位置を含む特定の範囲に設定する。
【００９０】
（ステップ６）寝床内温度センサ６が、寝床内温度を検出して、機器制御装置９に通知する。
【００９１】
（ステップ７）機器制御装置９が、寝床内温度を基準範囲内となるように温熱器具の出力を調整する。在床者１２が、寝具内温度を機器制御装置９に設定している場合は、その温度を基準温度とする。在床者１２が、寝具内温度を機器制御装置９に設定していない場合は、就寝情報格納手段１７から読み出した在床者１２の過去の就寝情報を参照して、在床者１２の呼吸または心拍が平常値を示した時の寝具内温度を基準温度とする。
【００９２】
（ステップ８）在床者１２の離床を確認したとき、または、在床者１２がベッド１の電源をオフしたことを確認したときは、ステップ９に進み、確認しないときは、ステップ３に戻って再び生体情報の検知を行う。
【００９３】
（ステップ９）就寝時の生体情報および寝床内温度を、就寝情報格納手段１７に保存し、温熱器具制御プログラム３３は終了する。
【００９４】
以上、説明したように、機器制御装置９に空調器具制御プログラム３１、照明器具制御プログラム３２および温熱器具制御プログラム３３をインストールして、これらのプログラムを実行することにより、在床者１２の頭部位置への照明の点灯、脚部位置への送風および脚部位置の加温を実現できる。
【００９５】
［異常通報装置の制御］
図８は、異常通報装置を作動する異常通報プログラム３４の処理手順を示すフローチャートである。以下、図８を参照しながら、異常通報プログラム３４の処理手順について説明する。
【００９６】
前述したように、空調器具制御プログラム３１において、在床者１２の生体情報のうち主に呼吸と心拍が正常範囲にないことを検知した時に、異常通報プログラム３４はスタートする。
【００９７】
（ステップ１）異常通報装置が作動して、在床者１２の異常を第三者に通報すると、異常通報プログラム３４は終了する。
【００９８】
なお、ユーザの異常の通報手段は、第三者に通報できるならば形式は特に限定されないが、例えばベッド１にアラームを備えておき、警告音を発すればよい。
【００９９】
なお、実施形態２では、ユーザが携帯する識別情報格納手段としてＩＣカードを例に説明したが、識別情報格納手段はこれに限られるものではない。例えば、識別情報を記憶した携帯端末あるいは、人体に埋め込んだＩＣチップであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】実施形態１に係るベッドの概念的な構成を示す図である。
【図２】在床者の頭部位置と脚部位置を特定するブロック図である。
【図３】本発明に係るベッドでの在床者の体位特定の手順を説明する図である。
【図４】実施形態２に係るベッドの概念的な構成を示す図である。
【図５】空調器具制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】照明器具制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】温熱器具制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【図８】異常通報装置作動プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０１】
１ ベッド
２ 生体情報検知センサ
３ 室内照度検出センサ
４ タイマ
５ 寝具周辺温度センサ
６ 寝床内温度センサ
７ 温熱器具
８ 体位特定装置
９ 機器制御装置
１０ 空調器具
１１ 照明器具
１２ 在床者
１３ 在床者識別コード読み出し手段
１４ 無線通信手段
１５ サーバ
１６ 無線通信手段
１７ 就寝情報格納手段
１８ ユーザ識別コード格納手段
１９ セキュリティ制御プログラム
２１ 重量分布特定プログラム
２２ 胸部位置特定プログラム
２３ 端部特定プログラム
２４ 位置特定プログラム
２５ 距離算出プログラム
３１ 空調器具制御プログラム
３２ 照明器具制御プログラム
３３ 温熱器具制御プログラム
３４ 異常通報プログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
在床者の生体情報を検知する生体情報検知センサと、
前記生体情報検知センサが検知する前記在床者の生体情報に基づいて、前記在床者の頭部位置と脚部位置を特定する体位特定装置を備える
ことを特徴とするベッド。
【請求項２】
前記生体情報検知センサは、体重と呼吸を検知するとともに、
前記体位特定装置は、
前記生体情報検知センサが検知する前記在床者の呼吸に基づいて、前記在床者の胸部位置を特定する胸部位置特定手段と、
前記生体情報検知センサが検知する前記在床者の体重に基づいて、前記ベッド上の前記在床者の重量分布を求める重量分布特定手段と、
前記胸部位置特定手段が特定する前記在床者の胸部位置と前記重量分布特定手段が特定する前記在床者の重量分布に基づいて、前記在床者の頭部位置と脚部位置を特定する端部特定手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のベッド。
【請求項３】
前記端部特定手段は、
前記重量分布特定手段で求めた重量分布の長さ方向の両端部の位置を特定する位置特定手段と、
前記胸部位置と前記両端部の位置との距離を算出する距離算出手段を備え、
前記両端部の位置のうち、前記胸部位置に近い方の端部の位置を前記在床者の頭部位置と特定し、遠い方の端部の位置を前記在床者の脚部位置と特定する
ことを特徴とする請求項２に記載のベッド。
【請求項４】
前記生体情報検知センサは、呼吸と心拍を検知するとともに、
前記体位特定装置は、
前記生体情報検知センサが検知する前記在床者の呼吸と心拍に基づいて、前記在床者の胸部位置を特定する胸部位置特定手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のベッド。
【請求項５】
前記生体情報検知センサは、前記在床者の体動を検知するとともに、
前記体位特定装置は、
前記生体情報検知センサが前記在床者の体動を検知したときに、前記在床者の頭部位置と脚部位置を特定する
ことを特徴とする請求項１に記載のベッド。
【請求項６】
在床者識別コード読み出し手段と、
サーバ装置を備えるとともに、
前記在床者識別コード読み出し手段は、記憶媒体から前記在床者を識別する在床者識別コードを読み出し、
前記サーバ装置は、
当該ベッドの使用を許可されるユーザを識別するユーザ識別コードを記憶するユーザ識別コード格納手段と、
前記在床者の過去の生体情報と当該生体情報に対応する機器の使用状況とを記憶する就寝情報格納手段と、
前記在床者識別コード読み出し手段が読み出した前記在床者識別コードと前記ユーザ識別コード格納手段に記憶された前記ユーザ識別コードを照合して両者が一致した場合に就寝情報格納手段へのアクセスを許可するセキュリティ制御手段とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載のベッド。
【請求項７】
前記在床者識別コード読み出し手段と、前記サーバ装置は無線通信手段を介して接続されている
ことを特徴とする請求項６に記載のベッド。
【請求項８】
就寝室内に設置された機器を制御する機器制御装置を備えるとともに、
前記在床者の頭部位置および脚部位置を特定した位置特定情報に基づいて、就寝室内に設置された空調装置の送風口を前記在床者の脚部位置に向ける
ことを特徴とする請求項１に記載のベッド。
【請求項９】
前記在床者の顔周辺の温度を検出する寝具周辺温度センサを備えるとともに、
前記機器制御装置は、前記寝具周辺温度センサが温度の低下を検出したときは、前記空調器具の設定温度を上げ、前記温度の上昇を検出したときは、前記空調器具の設定温度を下げる
ことを特徴とする請求項８に記載のベッド。
【請求項１０】
前記機器制御装置はさらに、
前記位置特定情報に基づいて、就寝室内に設置された照明器具の照明を前記在床者の頭部位置に向ける
ことを特徴とする請求項８に記載のベッド。
【請求項１１】
前記在床者が起床時刻をセットするタイマを備えるとともに、
前記機器制御装置は、前記在床者がセットした起床時刻の一定時間前に、前記照明器具を点灯する
ことを特徴とする請求項１０に記載のベッド。
【請求項１２】
室内の照度を検出する室内照度検出センサを備えるとともに、
前記機器制御装置は、前記室内照度検出センサが起床時刻の一定時間前に室内の照度を検出しないときに、前記照明器具を点灯する
ことを特徴とする請求項１０に記載のベッド。
【請求項１３】
寝床内を加温する温熱器具を備えるとともに、
前記機器制御装置は、前記位置特定情報に基づいて、前記温熱器具の加温位置を前記在床者の脚部位置とする
ことを特徴とする請求項８に記載のベッド。
【請求項１４】
寝床内の温度を検出する寝床内温度センサを備えるとともに、
前記機器制御装置は、前記寝床内温度センサが寝床内の温度の低下を検出したとき、前記温熱器具の設定温度を上げる
ことを特徴とする請求項１３に記載のベッド。
【請求項１５】
前記温熱器具は、導電性樹脂を面状に形成した面状発熱体を備える
ことを特徴とする請求項１３に記載のベッド。
【請求項１６】
生体情報に基づいて在床者の身体異常を検出した場合に、警告音を発して異常通報を行う異常通報装置を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のベッド。
【請求項１】
在床者の生体情報を検知する生体情報検知センサと、
前記生体情報検知センサが検知する前記在床者の生体情報に基づいて、前記在床者の頭部位置と脚部位置を特定する体位特定装置を備える
ことを特徴とするベッド。
【請求項２】
前記生体情報検知センサは、体重と呼吸を検知するとともに、
前記体位特定装置は、
前記生体情報検知センサが検知する前記在床者の呼吸に基づいて、前記在床者の胸部位置を特定する胸部位置特定手段と、
前記生体情報検知センサが検知する前記在床者の体重に基づいて、前記ベッド上の前記在床者の重量分布を求める重量分布特定手段と、
前記胸部位置特定手段が特定する前記在床者の胸部位置と前記重量分布特定手段が特定する前記在床者の重量分布に基づいて、前記在床者の頭部位置と脚部位置を特定する端部特定手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のベッド。
【請求項３】
前記端部特定手段は、
前記重量分布特定手段で求めた重量分布の長さ方向の両端部の位置を特定する位置特定手段と、
前記胸部位置と前記両端部の位置との距離を算出する距離算出手段を備え、
前記両端部の位置のうち、前記胸部位置に近い方の端部の位置を前記在床者の頭部位置と特定し、遠い方の端部の位置を前記在床者の脚部位置と特定する
ことを特徴とする請求項２に記載のベッド。
【請求項４】
前記生体情報検知センサは、呼吸と心拍を検知するとともに、
前記体位特定装置は、
前記生体情報検知センサが検知する前記在床者の呼吸と心拍に基づいて、前記在床者の胸部位置を特定する胸部位置特定手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のベッド。
【請求項５】
前記生体情報検知センサは、前記在床者の体動を検知するとともに、
前記体位特定装置は、
前記生体情報検知センサが前記在床者の体動を検知したときに、前記在床者の頭部位置と脚部位置を特定する
ことを特徴とする請求項１に記載のベッド。
【請求項６】
在床者識別コード読み出し手段と、
サーバ装置を備えるとともに、
前記在床者識別コード読み出し手段は、記憶媒体から前記在床者を識別する在床者識別コードを読み出し、
前記サーバ装置は、
当該ベッドの使用を許可されるユーザを識別するユーザ識別コードを記憶するユーザ識別コード格納手段と、
前記在床者の過去の生体情報と当該生体情報に対応する機器の使用状況とを記憶する就寝情報格納手段と、
前記在床者識別コード読み出し手段が読み出した前記在床者識別コードと前記ユーザ識別コード格納手段に記憶された前記ユーザ識別コードを照合して両者が一致した場合に就寝情報格納手段へのアクセスを許可するセキュリティ制御手段とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載のベッド。
【請求項７】
前記在床者識別コード読み出し手段と、前記サーバ装置は無線通信手段を介して接続されている
ことを特徴とする請求項６に記載のベッド。
【請求項８】
就寝室内に設置された機器を制御する機器制御装置を備えるとともに、
前記在床者の頭部位置および脚部位置を特定した位置特定情報に基づいて、就寝室内に設置された空調装置の送風口を前記在床者の脚部位置に向ける
ことを特徴とする請求項１に記載のベッド。
【請求項９】
前記在床者の顔周辺の温度を検出する寝具周辺温度センサを備えるとともに、
前記機器制御装置は、前記寝具周辺温度センサが温度の低下を検出したときは、前記空調器具の設定温度を上げ、前記温度の上昇を検出したときは、前記空調器具の設定温度を下げる
ことを特徴とする請求項８に記載のベッド。
【請求項１０】
前記機器制御装置はさらに、
前記位置特定情報に基づいて、就寝室内に設置された照明器具の照明を前記在床者の頭部位置に向ける
ことを特徴とする請求項８に記載のベッド。
【請求項１１】
前記在床者が起床時刻をセットするタイマを備えるとともに、
前記機器制御装置は、前記在床者がセットした起床時刻の一定時間前に、前記照明器具を点灯する
ことを特徴とする請求項１０に記載のベッド。
【請求項１２】
室内の照度を検出する室内照度検出センサを備えるとともに、
前記機器制御装置は、前記室内照度検出センサが起床時刻の一定時間前に室内の照度を検出しないときに、前記照明器具を点灯する
ことを特徴とする請求項１０に記載のベッド。
【請求項１３】
寝床内を加温する温熱器具を備えるとともに、
前記機器制御装置は、前記位置特定情報に基づいて、前記温熱器具の加温位置を前記在床者の脚部位置とする
ことを特徴とする請求項８に記載のベッド。
【請求項１４】
寝床内の温度を検出する寝床内温度センサを備えるとともに、
前記機器制御装置は、前記寝床内温度センサが寝床内の温度の低下を検出したとき、前記温熱器具の設定温度を上げる
ことを特徴とする請求項１３に記載のベッド。
【請求項１５】
前記温熱器具は、導電性樹脂を面状に形成した面状発熱体を備える
ことを特徴とする請求項１３に記載のベッド。
【請求項１６】
生体情報に基づいて在床者の身体異常を検出した場合に、警告音を発して異常通報を行う異常通報装置を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のベッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２４０６６０（Ｐ２００９−２４０６６０Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９３１０８（Ｐ２００８−９３１０８）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]