床装置

摘要

一种床装置，其具有用于产生负载信号的负载测量部件；第一计算部件，该第一计算部件用于根据负载信号计算重心变化或者负载变化；第一确定部件，该第一确定部件用于确定重心变化或者负载变化是否等于或者大于第一阈值；合计部件，该合计部件用于合计计算结果被确定成等于或者大于第一阈值的次数；第二计算部件，该第二计算部件用于将每个时间段的系数乘以合计结果；和第二确定部件，该第二确定部件用于根据第二计算部件的计算结果是否等于或者大于第二阈值，来确定使用者的清醒或者睡眠状态或者确定身体移动或者休息状态。从而，能够利用床单元的负载信息监控使用者的移动，并且能够高精确度地检测床使用者的清醒状态或者身体移动状态。

权利要求

1.一种床装置，其特征在于，包括：

负载测量部件，所述负载测量部件用于检测床单元的负载并且产生负载信号；

第一计算部件，所述第一计算部件用于根据所述负载信号计算所述床单元的重心变化；

第一确定部件，所述第一确定部件用于确定由所述第一计算部件计算的重心变化是否等于或者大于第一阈值；

合计部件，所述合计部件用于在特定时刻往前的多个时间段的全过程中，合计在每个固定的时间段由所述第一计算部件计算的重心变化被确定为等于或者大于所述第一阈值的次数；

第二计算部件，所述第二计算部件用于将所述合计部件的合计结果乘以为每个所述时间段确立的系数，并且将所述相乘后的结果相加；和第二确定部件，所述第二确定部件用于根据所述第二计算部件的计算结果是否等于或者大于第二阈值，来确定在所述床单元上的使用者清醒或者睡眠状态或者确定身体移动或者休息状态。

2.一种床装置，其特征在于，包括：

负载测量部件，所述负载测量部件用于检测床单元的负载和产生负载信号；

第一计算部件，所述第一计算部件用于根据所述负载信号计算所述床单元的负载变化；

第一确定部件，所述第一确定部件用于确定由所述第一计算部件计算的负载变化是否等于或者大于第一阈值；

合计部件，所述合计部件用于在从特定时刻往前的多个时间段的全过程中，合计在每个固定的时间段由所述第一计算部件计算的负载变化被确定为等于或者大于所述第一阈值的次数；

第二计算部件，所述第二计算部件用于将所述合计部件的合计结果乘以为每个所述时间段确立的系数，并且将所述相乘后的结果相加；和第二确定部件，所述第二确定部件用于根据所述第二计算部件的计算结果是否等于或者大于第二阈值，来确定在所述床单元上的使用者清醒或者睡眠状态或者确定身体移动或者休息状态。

3.如权利要求1或2所述的床装置，其特征在于，其中，用于从所述特定时刻往前的每个时间段的所述系数不同；

所述第二计算部件通过将所述合计结果乘以所述系数来对每个合计结果赋予权重；和所述第二确定部件确定所述使用者的清醒或者睡眠状态。

4.如权利要求1或2所述的床装置，其特征在于，其中，每个所述时间段的所述系数相同；和

所述第二确定部件确定所述使用者的身体移动或者休息状态。

5.如权利要求1或2所述的床装置，其特征在于，进一步包括：第三计算部件，所述第三计算部件用于根据所述负载信号计算在所述床单元上的使用者的身体重量；

第三确定部件，所述第三确定部件用于根据所述使用者的身体重量设定第三阈值，并且在所述床单元的负载等于或者小于所述第三阈值的情况下，确定所述使用者离开床；其中，所述第一和第二计算部件的所述计算结果被删除，并且在所述使用者被确定离开床的时间段中所述第一和第二确定部件不作确定。

6.如权利要求3所述的床装置，其特征在于，进一步包括：第三计算部件，所述第三计算部件用于根据所述负载信号计算在所述床单元上的使用者的身体重量；

第三确定部件，所述第三确定部件用于根据所述使用者的身体重量设定第三阈值，并且在所述床单元的负载等于或者小于所述第三阈值的情况下，确定所述使用者离开床；其中，所述第一和第二计算部件的所述计算结果被删除，并且在所述使用者被确定离开床的时间段中所述第一和第二确定部件不作确定。

7.如权利要求4所述的床装置，其特征在于，进一步包括：第三计算部件，所述第三计算部件用于根据所述负载信号计算在所述床单元上的使用者的身体重量；

第三确定部件，所述第三确定部件用于根据所述使用者的身体重量设定第三阈值，并且在所述床单元的负载等于或者小于所述第三阈值的情况下，确定所述使用者离开床；其中，所述第一和第二计算部件的所述计算结果被删除，并且在所述使用者被确定离开床的时间段中所述第一和第二确定部件不作确定。

8.如权利要求1或2所述的床装置，其特征在于，进一步包括：显示部件，所述显示部件用于显示所述第二确定部件的所述确定结果，作为所述使用者的状态。

9.如权利要求3所述的床装置，其特征在于，进一步包括：显示部件，所述显示部件用于显示所述第二确定部件的所述确定结果，作为所述使用者的状态。

10.如权利要求4所述的床装置，其特征在于，进一步包括：显示部件，所述显示部件用于显示所述第二确定部件的所述确定结果，作为所述使用者的状态。

11.如权利要求5所述的床装置，其特征在于，进一步包括：显示部件，所述显示部件用于显示所述第二确定部件的所述确定结果，作为所述使用者的状态。

12.如权利要求6所述的床装置，其特征在于，进一步包括：显示部件，所述显示部件用于显示所述第二确定部件的所述确定结果，作为所述使用者的状态。

13.如权利要求7所述的床装置，其特征在于，进一步包括：显示部件，所述显示部件用于显示所述第二确定部件的所述确定结果，作为所述使用者的状态。

说明书

床装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种床装置，从而对于精神错乱、新术后病人和其他病人来说，能够高精确度地检测床使用者的清醒或者身体移动状态。

背景技术

[0002] 目前，痴呆老人在床周围徘徊，发生绊倒/跌倒事故成为一个社会问题，有必要解决该问题。通过利用床负载信息(bed load information)以监控老年人和新术后病人以及长期躺在床上的其他使用者的床上移动，当异常情况发生时，能够更迅速地作出响应。

[0003] 作为用于利用床负载信息以确定使用者的状态的技术的例子，引用的专利1揭示了一种用于通过利用床负载信息确定使用者的床上或者床外的状态。但是，引用的专利1揭示的技术不是设计用于监控长期连续地躺在床上的使用者在床上的移动。

[0004] 作为用于监控使用者在床上的移动的技术的例子，引用的非专利1揭示的技术为：小型的加速传感器被安装到使用者的手腕上以测量使用者在每个特定期间的移动，并且确定使用者的睡眠或者清醒状态。但是，这种技术需要传感器被安装到床使用者的身体，因此，对于痴呆老人、新术后病人等，这种技术非常不合适。

[0005] 为了克服上述常规技术的问题，引用的专利2至5和引用的非专利2揭示的技术为：根据床上四个点的负载信息的计算重心，并且利用重心信息监控使用者在床上的移动。

[0006] [引用的现有技术]

[0007] [引用的专利]

[0008] [引用的专利1]日本平开专利公报No.2-280733

[0009] [引用的专利2]日本专利No.3093745

[0010] [引用的专利3]日本专利No.3322632

[0011] [引用的专利4]美国专利No.5,276,432

[0012] [引用的专利5]日本专利No.3536043

[0013] [引用的专利6]日本平开专利公报No.2007-190269

[0014] [引用的专利7]日本平开专利公报No.2008-212306

[0015] [引用的专利8]日本平开专利公报No.2009-39453

[0016] [引用的非专利]

[0017] [引用的非专利1]Roger J.Cole等“利用腕部活动自动识别睡眠/清醒”睡眠，15(5)，pp.461-469(1992)。

[0018] [引用的非专利2]J.C.Barbenel等“监控病人在床上的移动”医疗&生物工程&计算，pp.466-468(1985年9月)。

发明内容

[0019] 本发明要解决的问题

[0020] 但是，在引用的专利2-4中所述的常规技术中，用于确定重心移动量的时间量必须增多，以便更精确地检测缓慢的起身。在这种情况下，不能检测到以下情况：使用者在躺下动作/起身动作之后在很短时间内又躺下，该时间短于使用者之前从床上起身很长一段时间的时间。

[0021] 在引用的专利2-5和引用的非专利2所述的技术中，仅仅通过利用于在床上的使用者的重心相关的信息，即使能检测到使用者位于床的端部上，也仍然不能判断重心是否移动，因为使用者可能由于睡觉时的翻身而位于床的端部上，使用者也可能为了离开床而位于床的端部，或者可能物体放在使用者睡觉的床上或者除了使用者之外的人倚靠或者坐的床上。上述技术具有的缺陷是不能将由于诸如移走围栏或者其他附属品的动作所引起的重心移动与因为起身动作而引起的重心移动区分开，并且有时会发生识别错误。

[0022] 另外，在引用的专利5中所揭示的技术中，重心的改变被结合(integrate)进计算中，根据结合值来确定床使用者的睡眠或者清醒状态。因而，当床使用者睡觉时，即使在床的使用者之外的人倚靠床或者移动床而使重心的改变在一个时间中增大的情况下，由于干扰因素引起的重心的大改变仍会被用于确定床使用者的失眠，使得表示使用者清醒的误判断的风险增大。

[0023] 为了克服上述的误判断问题，本发明者在引用的专利6-8中提出一种床装置，引用的专利6-8中，误判断最少，并且能够通过确定使用者身体重量信息和重心信息结合的信息，高检测精度地监控使用者的移动。

[0024] 但是，引用的专利6-8所提出的技术被设计用于检测使用者的直坐状态，睡眠位置，和起身，而且不能检测使用者的清醒状态或者身体移动状态。因而，当病人在重症监护室等地方接收点滴治疗时，监控在远离床的位置上进行，在该情况下，利用引用的专利6-8所提出的床装置，不能够检测病人的身体移动状态的清醒状态。因而，不能检测到病人由于烦躁而移走自己的滴线(drip line)的情况。

[0025] 鉴于上述问题，研制了本发明，本发明的目的在于，提供一种床装置，从而能够通过利用床单元的负载信息监控使用者的移动，并且能够高精度地检测床使用者的清醒状态或者身体移动状态。

[0026] 解决问题的方法

[0027] 根据本发明的床装置包括负载测量部件，该负载测量部件用于检测床单元的负载并且产生负载信号；第一计算部件，该第一计算部件用于根据负载信号计算床单元的重心变化；第一确定部件，该第一确定部件用于确定由第一计算部件计算的重心变化是否等于或者大于第一阈值；合计部件，该合计部件用于在特定时刻往前的多个时间段的全过程中，合计在每个固定的时间段由第一计算部件计算的重心变化被确定为等于或者大于第一阈值的次数；第二计算部件，该第二计算部件用于将为每个时间段确立的系数乘以合计部件的合计结果并将这些结果相加；和第二确定部件，该第二确定部件用于根据第二计算部件的计算结果是否等于或者大于第二阈值，来确定在床单元上的使用者清醒或者睡眠状态或者确定身体移动或者休息状态。

[0028] 根据本发明的另外方面的床装置包括负载测量部件，该负载测量部件用于检测床单元的负载和产生负载信号；第一计算部件，该第一计算部件用于根据负载信号计算床单元的负载变化；第一确定部件，该第一确定部件用于确定由第一计算部件计算的负载变化是否等于或者大于第一阈值；合计部件，该合计部件用于在特定时刻往前的多个时间段的全过程中，合计在每个固定的时间段由第一计算部件计算的负载改变被确定成等于或者大于第一阈值的次数；第二计算部件，该第二计算部件用于将为每个时间段确立的系数乘以合计部件的合计结果并将这些结果相加；和第二确定部件，该第二确定部件用于根据第二计算部件的计算结果是否等于或者大于第二阈值，来确定在床单元上的使用者清醒或者睡眠状态或者确定身体移动或者休息状态。

[0029] 在上述床装置中，从特定时刻往前的每个时间段的系数不同的状态下，第二计算部件通过将合计结果乘以系数对每个合计结果赋予权重，并且第二确定部件确定使用者的清醒或者睡眠状态。

[0030] 在每个时间段中系数相等的情况下，第二确定部件确定使用者的身体移动或者休息状态。

[0031] 可以采用以下构造：上述床装置进一步包括第三计算部件，该第三计算部件用于根据负载信号计算在床单元上的使用者的身体重量；和第三确定部件，该第三确定部件用于根据使用者的身体重量设定第三阈值，并且在床单元的负载等于或者小于第三阈值的情况下，确定使用者离开床；其中，第一和第二计算部件的计算结果被删除，并且在使用者被确定离开床的时间段中第一和第二确定部件不作确认。

[0032] 床装置进一步包括显示部件，该显示部件例如用于显示第二确定部件的确定结果，作为使用者的状态。

[0033] 本发明的效果

[0034] 本发明的床装置具有第一确定部件，该第一确定部件用于确定在床单元上的重心变化是否等于或者大于第一阈值。然后合计部件将在每个固定时间段中第一阈值重心变化的次数与等于或者大于第一阈值的次数合计起来。换句话说，本发明的床装置根据计算值等于或者大于预定阈值的次数，确定使用者的状态，而不是利用负载信号来确定在床上的使用者身体移动或者休息状态。因此，即使在由于干扰因素引起的负载对床单元产生较大的暂时影响的情况下，仍然可以使干扰因素对确定结果的效果最小，并且能够降低误判断的风险。

[0035] 第二计算部件将合计结果乘以为每个时间段确立的系数并且加这些结果相加，并且根据计算结果是否等于或者大于第二阈值，确定在床单元上的使用者的清醒或者睡眠或者身体移动或者休息状态。因而，在负载信号经过四个筛选器(filter)之后，监控使用者的状态，四个筛选器包括通过第一阈值的第一筛选器、通过合计每个固定时间段的次数的合计部件的筛选器、通过第二计算部件的筛选器、和通过第三阈值的筛选器。因而，能够在显著地减低由于干扰因素引起的误判断风险的同时，精确地监控使用者的状态。

[0036] 在根据本发明的另外的方面的床装置中，第一计算部件计算床单元上的负载改变。然后第一确定部件确定负载改变是否等于或者大于另外的阈值，合计部件将在每个固定时间段中第一阈值重心变化的次数与等于或者大于第一阈值的次数合计起来。换句话说，根据本发明的另外的方面的床装置同样不会利用负载信号确定在床单元上的使用者的清醒或者睡眠状态或者确定使用者的身体移动或者休息状态，即使在由于干扰因素引起的负载对床单元产生较大的暂时影响的情况下，仍然可以使得确定结果的干扰因素的效果最小化，并且能够降低误判断的风险。

附图说明

[0037] 图1是展示根据本发明的床装置的构造的方块示意图；

[0038] 图2是展示根据本发明的第一实施例的床装置的示意图；

[0039] 图3是展示四个负载传感器3-1至3-4被放置在床单元1的四个端部上的例子的示意图；

[0040] 图4是展示通过控制器5对负载传感器3的信号进行信息处理并且执行每个功能的方框图；

[0041] 图5是展示根据本发明的第一和第二实施例的通过第一计算单元进行计算处理的流程的方框示意图；

[0042] 图6是展示根据本发明的第三和第四实施例的通过第一计算单元进行计算处理的流程的方块示意图；

[0043] 图7是展示根据本发明的第五实施例的床装置的构造的方块示意图。

具体实施方式

[0044] 参考附图，具体说明本发明的床装置的实施例。图1是展示本发明的床装置的构造的方块示意图；图2是展示根据本发明的第一实施例的床装置的示意图；图3是展示四个负载传感器3-1至3-4被放置在床单元1的四个端部上的例子的示意图；图4是展示通过控制器5对负载传感器3的信号进行信息处理并且执行每个功能的方框图；图5是展示通过第一计算单元进行计算处理的流程的方框示意图；

[0045] 如图1所示，本发明的床装置具有负载测量单元3(3-1至3-4)，第一计算单元11、第一确定单元18、合计单元32、第二计算单元12和第二确定单元19。

[0046] 负载测量单元3(3-1至3-4)被设置在框架2的四个角的每个角上，该框架2具有用于支撑床单元1的腿部，如图2所示，并且负载测量单元3是用于检测床单元1上的负载和产生负载信号的负载传感器3(3-1、3-2、3-3、3-4)。控制器5在每个固定时间读取负载测量单元3产生的负载信号，该控制器5被设置到两个壁部分4的其中一个上，两个壁部分4位于床单元1的窄侧上。

[0047] 如图4所示，控制器5具有控制单元20和计算单元21，如此构造使得如图1所述的第一计算单元11、第一确定单元18、第二确定单元19、和合计单元31中的每个的处理通过软件来执行。控制器5同样具有用于产生报警信号的报警信号传输单元31；和设定操作单元24，用于输入在第一和第二确定单元18、19的各次确定中使用的第一和第二阈值和其他设定值。控制器5还具有用于存储每个设定值的存储单元22；用于根据确定结果显示使用者的状态的显示单元25；和护士呼叫系统29或者其他警报/停止操作单元26。在每个警报装置中，报警信号经由护士呼叫系统29被从控制器5传输到护士站30以发出通知，或者在同时管理多个床的情况下，报警信号通过LAN(局域网)接入点27从通讯连接点传播到远处的个人电脑28。在每个固定时间中，控制器5读取由负载测量单元3产生的负载信号。

[0048] 在本实施例中，第一计算单元11由负载合计值计算单元13、重心计算单元14和重心移动量计算单元15，如图5所示。负载合计值计算单元13根据通过控制器5在每个固定时间中读取负载测量单元3产生的负载信号，计算床单元1相对于负载合计值的标准的负载合计值增量WT的。这里，负载合计值的标准表示在当床单元1上无使用者但放置有床垫、床上用品等的状态下的负载合计值。重心计算单元14根据负载合计值计算单元13计算的负载合计值WT计算重心。如图3所示，连接第一负载传感器3-1和第三负载传感器3-3的一侧是头侧，连接第二负载传感器3-2和第四负载传感器3-4的一侧是脚侧。床单元1的头侧的左端(图1中的床单元1的左下端)被设为原点(0，0)，第一负载传感器3-1和第二负载传感器3-2之间的距离被设为BX，第一负载传感器3-1和第三负载传感器3-3之间的距离被设为BY。床单元1上的负载总量WT是W1至W4的总和(W1+W2+W3+W4＝WT)，W1至W4是根据使用者躺在床单元1或者当通过放置物体将负载置于床单元1时，基于标准对第一至第四负载传感器3-1至3-4所产生的负载信号计算出的负载增量W1至W4。床单元1的重心(X，Y)能够用以下等式1表示。重心计算单元14根据该等式计算床单元1上的重心。

[0049] [等式1]

[0050]

[0051] 如下所述，重心移动量计算单元15计算重心的移动量。首先，每次控制器5的计算单元21读取每个固定时刻的负载信号，重心移动量计算单元15根据负载合计值计算单元13和重心计算单元14计算的目前重心的计算结果，以及回溯时间差T2的重心移动量作为过去重心的计算结果，来计算重心的移动量。

[0052] 在X轴方向上的重心的移动量ΔX能够由以下的等式表示，(X2，Y2)是时间t2时的使用者的重心，(X2-T2-Y2-T2)是早先时刻t2-T2中的重心，t2-T2是早于时刻t2且与时刻t2相距重心移动量时间差T2的时刻。重心移动量计算单元15根据该等式计算床单元1上的负载在X轴方向上的重心的移动量ΔX。床单元1的负载在Y轴上的重心的移动量ΔY通过将以下等式2中的X代替为Y而获得。例如，此时的采样时间T2是0.4秒。

[0053] [等式2]

[0054] ΔX＝X2-X2-T2(在时间差T2中重心的移动量)

[0055] 然后重心移动量计算单元15根据等式3计算重心移动量D，根据床单元1在X轴方向和在Y轴方向上的负载重心位移量ΔX和ΔY。重心移动量D的计算结果然后被传输到控制器5的第一确定单元18。

[0056] [等式3]

[0057]

[0058] 设定到控制器5的第一确定单元18确定重心移动量D是否等于或者大于第一阈值。在第一确定单元18确定重心移动量18等于或者大于第一阈值的情况下，确定结果被传输到合计单元32。例如，在第一阈值被设为1厘米，并且在特定时刻t2之前的固定时间段(例如，一分钟)中，重心移动五次，位移量分别为5厘米、1厘米、1厘米、0.5厘米和1厘米的情况下，当每次发生重心移动等于或者大于第一阈值时，第一确定单元18将确定结果传输到合计单元32。换句话说，在这个例子中，重心移动等于或者大于第一阈值共发生四次，则第一确定单元18将四次将确定结果传送到合计单元32。

[0059] 合计单元32将在每个固定时间段(上述例子中为1分钟)中从第一确定单元18传输来的确认结果合计起来。在上述例子中，合计单元32计算出等于或者大于第一阈值的重心移动的次数为4。然后合计单元32合计在每个固定时间段等于或者大于第一阈值的重心移动的次数，并且将合计结果传输到第二计算单元12。当固定时间段是一分钟时，并且例如重心移动等于或者大于第一阈值在t2之前的五分钟中分别发生两次、一次、一次、三次和零次，合计单元32将对应于各分钟的数字2、1、1、3和0传输到第二计算单元12。

[0060] 然后第二计算单元12根据从合计单元32传输的合计结果执行预定计算。在目前的第一实施例中，第二计算单元12根据以下等式4将来自合计单元32的对应于从特定时刻之前的四个时间段的合计结果相加。这里，等式4中的J是第二计算单元12的计算结果。同样，a(0)是在时刻t2之前并与时刻t2相差特定时间段的时刻开始的一个固定时间段(直到时刻t2)内的中重心移动量D被确定为等于或者大于第一阈值的次数，其中特定时刻t2是参考时刻。以相同的方式，a(-1)至a(-3)是在时刻t2之前并与时刻t2相差两个到四个特定时间段的时刻开始的固定时间段中重心移动量D被确定为等于或者大于第一阈值的次数。然后第二计算单元12将计算结果J传输到第二确定单元19。

[0061] [等式4]

[0062] J＝a(0)+a(-1)+a(-2)+a(-3)

[0063] 第二确定单元19根据第二计算单元12的计算结果是否等于或者大于第二阈值，确定床上的使用者的状态。在本实施例中，第二计算单元12将多个来自合计单元32的合计结果相加，第二确定单元19通过这个计算值确定床单元上1上的使用者是活动或者静止。换句话说，通过将从时刻t2往前的的多个固定时间段的全过程中重心移动等于或者大于第一阈值的次数相加作为使用者的活动量，合计床单元1上的使用者的相对显著的移动的次数，并且确定在床单元1上的使用者的身体移动或者休息状态。在本实施例中，第二计算单元12将等于或者大于第一阈值的重心移动次数简单地相加，如等式4所示，但是相加的合计值a(0)至a(-3)同样可以在叠加之前分别乘以相等的系数。在这种情况下，第二阈值同样可以根据每个合计值被通常所乘的系数而被设定为合适的大小。

[0064] 第二确定单元19将使用者的身体移动或者休息状态的确定结果传输到显示单元25和警报信号传输单元31。显示单元25将使用者的确定状态显示在监控器上，在每个警报装置中，报警信号经由护士呼叫系统29被从控制器5传输到护士站30以发出通知，或者在同时管理多个床的情况下，报警信号通过LAN(局域网)接入点27从通讯连接点传播到远处的个人电脑28从而能够在远处控制使用者的状态。

[0065] 根据本第一实施例的本发明被如上构造。具体地，根据第一实施例的本发明的床装置的特征在于，包括负载测量部件，该负载测量部件检测床单元的负载并且产生负载信号；第一计算部件，该第一计算部件用于根据负载信号计算床单元的负载改变；第一确定部件，该第一确定部件用于确定第一计算部件计算的负载改变是否等于或者大于第一阈值；合计部件，该合计部件用于在特定时刻之前的多个时间段的全过程中，合计在每个固定的时间段中由第一计算部件计算的负载改变被确定成等于或者大于第一阈值的次数；第二计算部件，该第二计算部件用于将合计部件的多个合计结果相加；和第二确定部件，该第二确定部件用于根据第二计算部件的计算结果是否等于或者大于第二阈值，来确定在床单元上的使用者的身体移动或者休息状态。

[0066] 在根据第一实施例的本发明中，当重心变化等于或者大于第一阈值时，合计在每个固定时间段中的重心变化的次数，并且将这些结果相加。然后根据合计部件合计的结果是否等于或者大于第二阈值来确定在床单元上的使用者处于身体移动或者休息状态。在目的在于监控精神错乱、新术后病人等的情况下，诸如在本发明中，有必要高精确度地检测病人是否处于身体移动或者休息状态。在第一实施例中，重心移动量D被确定为在固定时间段内等于或者大于第一阈值的次数被合计单元32合计，作为床单元1上的使用者的活动量，当床使用者在床单元1上睡眠时，即使在由于诸如除了使用者之外的人倚靠在床单元上的干扰因素而存在大的重心变化的情况下，重心的移动等于或者大于第一阈值也只发生一次。因而，与通过简单地结合重心变化所获得的数据确定床使用者的睡眠或者清醒状态的常规技术相比，能够更精确地监控在床单元1上的使用者的活动，并且能够降低误判断的风险。

[0067] 在以上例子中，重心在在从特定时刻t2之后的固定时间段中移动五次，移动量分别为5厘米、1厘米、1厘米、0.5厘米和1厘米，在常规技术中，结合5厘米+1厘米+1厘米+1厘米+0.5厘米+1厘米的结果所获得的8.5厘米的值被用作确定。但是，在由于干扰因素引起重心移动量D是5厘米的情况下，用于实际确定的值仅仅是8.5厘米中的3.5厘米。换句话说，在常规的情形确定中，即使使用者在睡眠，由于干扰因素引起的大的重心变化会被用于确定床使用者的清醒状态，存在使用者被误确定为清醒的风险。但是在本实施例中，重心移动量D的阈值被设为1厘米。小于该阈值的重心移动不会被合计作为床单元上的使用者的活动量。因而，能够降低在由于干扰因素导致的重心移动是最小的情况下误判断的风险。作为等于或者大于第一阈值的重心移动次数的合计单元32合计的四次移动中，重心的一次移动是由于干扰因素。因而，在重心的移动等于或者大于预定阈值时，在这些情况下的重心移动才被用于确定使用者的身体移动，而不是将重心的改变简单地视作重心变化并用于确定身体的移动。从而可以降低确定结果中的干扰因素，并且能够降低误判断的风险。

[0068] 在本实施例中，第二计算单元12还将在参考时刻往前的多个固定时间段的全过程中等于或者大于第一阈值的重心移动次数相加。而且，还根据重心移动的计算值是否等于或者大于第二阈值来确定使用者的身体移动状态，因此，即使存在由于干扰因素引起重心发生暂时的显著移动的情况下，可以使得干扰因素对确定结果上的影响最小，并且能够降低误判断的危险。换句话说，通过本实施例的床装置，通过四个筛选器监控使用者的身体移动，四个筛选器包括通过使用第一阈值的第一筛选器、通过合计重心移动次数的筛选器、通过将在多个固定时间段中重心移动等于或者大于临界的次数叠加起来的筛选器、和通过使用第二阈值的筛选器。因而，能够在显著地减低由于干扰因素引起的误判断的风险的同时，精确实时地监控使用者的身体移动状态。

[0069] 在本实施例中，在从时刻t2往前的四个固定时间段中重心移动的次数被用于确定使用者的身体移动状态，但是当设定的固定时间段较短时，从时刻t2往前的时间段的数量可以适当的增加。在这种情况下，在上述等式(4)中叠加的计算值a(0)至a(-3)的数量可以增加。当设定的固定时间段较长时，从时刻t2往前的时间段的数量可以适当地减少。同样在这种情况下，上述等式(4)中相加的计算值a(0)至a(-3)的数量可以减少。

[0070] 接着，将说明本发明的第二实施例，第二实施例的床装置如第一实施例的床装置，具有作为负载测量单元的负载传感器3(3-1、3-2、3-3、3-4)；第一计算单元11，该第一计算单元11用于从负载合计值WT和重心(X2，Y2)计算重心移动量D；第一确定单元18，该第一确定单元18用于确定重心移动量D是否等于或者大于第一阈值；合计单元32，该合计单元32用于总计重心移动量D等于或者大于阈值的次数；和第二确定单元19，该第二确定单元19用于根据第二计算单元12的计算结果是否等于或者大于第二阈值来确定使用者的状态。但是，在第二实施例中，第二计算单元12的用于计算的等式不同。在本实施例中，第二确定单元19检测在床单元1上的使用者的情形或者睡眠状态。

[0071] 在该第二实施例中，在第二计算单元12中用于计算的等式是以下的等式5。具体地，在叠加结果之前，第二计算单元12将从合计单元32传输的合计结果乘以为每个固定时间段所确立的系数。在第一实施例中，等式5中的J是第二计算单元12的计算结果。同样，a(0)是在时刻t2之前并与时刻t2相差特定时间段的时刻开始的一个固定时间段(直到时刻t2)内的重心移动量D被确定为等于或者大于第一阈值的次数，其中特定时刻t2是参考时刻。以相同的方式，a(-1)至a(-4)是在时刻t2之前并与时刻t2相差两个到五个特定时间段的时刻开始的固定时间段中重心移动量D被确定为等于或者大于第一阈值的次数。值w(0)至w(-4)是合计单元32的合计结果所乘以的每个时间段的系数，并且这些系数根据每个合计结果对应的时间从时刻t2往前的多少而不都相同。具体地，合计单元的合计结果a(0)所乘以的系数是从早于时间t2的一个时刻开始的一个固定时间段(直到t2)内的w(0)，合计结果a(-1)至a(-4)所乘以的系数分别是对应于从时间t2往前的第二至五个固定时间段的系数w(-1)至w(-4)。在该第二实施例中，为从特定时刻往前的每个时间段确立不同的系数，系数乘以合计结果作为每个时间段的重量系数。

[0072] [等式5]

[0073] J＝w(0)×a(0)+w(-1)×a(-1)+w(-2)×a(-2)+w(-4)×a(-4)

[0074] 第二确定单元19根据第二计算单元12的计算结果是否等于或者大于第二阈值确定在床单元1上的使用者的睡眠或者清醒状态。如以上等式5所示，在该第二实施例中，将来自合计单元32的合计结果乘以作为权重系数的预定系数之后，第二计算单元12将来自总计单元32的合计结果相加，对应于每个固定时间段的权重系数并不都相同。然后第二确定单元19通过计算值确定在床单元1上的使用者是否处于清醒状态或者睡眠状态。换句话说，通过将为每个时间段的确立的系数乘以重心移动等于或者大于第一阈值的次数，并且通过对从时刻t2往前的多个时间段的全过程中的每个固定时间段赋予权重来计算结果，能够随着时间监控从参考时刻往前的时间周期中的使用者的移动的变化，并且能够随着时间监控使用者的清醒状态或者睡眠状态。

[0075] 在从时刻t2往前的五个固定时间段中的重心移动次数同样被用在本实施例中，以确定使用者的情形状态，但是在设定的固定时间段较短时，从时刻t2往前的时间段的数量可以适当地增加。在这种情况下，在以上等式5中相加的计算值a(0)至a(-4)的数量可以增多。当设定的固定时间段较长时，从时刻t2往前的时间段的数量同样可以适当地减少。同样在这种情况下，以上等式5中相加的计算值a(0)至a(-4)的数量可以减少。

[0076] 以下将说明本发明的第三实施例。在第三实施例中，第一计算单元11由负载变化计算单元16和负载变化合计值计算单元17组成，如图6所示。第三实施例的其他构造方面与第一实施例相同。根据控制器5在每个固定时刻读取的由负载传感器3所产生的负载信号，负载变化计算单元16基于标准对第一至第四负载传感器3-1至3-4所产生的负载信号计算出负载增量W1至W4。传感器3-1至3-4中的负载变化ΔW1至ΔW4分别为特定时刻t2的负载和从时刻t2往前并与t2相差某个时间差T2的时刻的负载的差的绝对值。此刻采样时间T2是0.4秒，例如。负载变化合计值计算单元17然后将有负载变化计算单元16计算的负载变化ΔW1至ΔW4相加，以计算负载变化的合计值，并且将作为计算结果D的结果传输到控制器5的第一确定单元18。

[0077] 然后设置到控制器5的第一确定单元18确定第一计算单元11的计算结果D是否等于或者大于第一阈值，并且在床单元1上的总负载变化等于或者大于第一阈值的情况下，确定结果被传输到合计单元32。在该实施例中，基于负载变化的第一阈值通过第一确定单元18执行确定。因而，在第一实施例中，被设定为移动量(长度)的第一阈值的是负载(重量)。

[0078] 每个固定时间段在合计单元32中进行合计，这与第一和第二实施例相同。例如，在检测用于在特定时刻t2的活动的情况下，合计单元将每个时间段的次数a(-n)合计起来，a(-n)是从时刻t2往前的第n+1个固定时间段中负载变化的合计值D等于或者大于第一阈值的次数，从而a(0)是在时刻t2之前并与时刻t2相差固定时间段(例如，一分钟)的时刻开始直到t2的这段时间段内的负载变化等于或者大于第一阈值的次数，a(-1)是在时刻t2之前并与时刻t2相差两个固定时间段的时刻开始直到过去固定时间段的时间段内的负载变化的合计值D等于或者大于第一阈值的次数。第二计算单元12中的计算方法和第二确定单元19中的确定方法与第一实施例相同。然后第二确定单元19使用者是否处于身体移动或者休息状态。

[0079] 在该第三实施例中，根据负载改变等于或者大于第一阈值的次数来作出确定，而不是根据重心移动。在确定使用者的身体移动中，除了简单地利用结合负载变化ΔW1至ΔW4所得到的值D来确定身体移动之外，首先确定值D是否等于或者大于第一阈值，并且在计算结果D等于或者大于第一阈值的情况下，计算结果D等于或者大于第一阈值的次数被合计单元32合计起来。换句话说，小于阈值的负载变化不会被合计作为床单元1上的使用者的活动量。因而，能够在由于干扰因素引起的重心变化最小的情况下，降低误判断的风险，当床使用者在床单元1上睡眠时，即使在由于除了诸如倚靠在床上的使用者之外的人的干扰因素引起的负载变化仅仅在一个时刻增大的情况下，负载变化等于或者大于第一阈值的次数仍然为1。因而，如同第一实施例，与通过利用简单地结合改变所获得值来确定床使用者的睡眠或者情形状态的常规技术相比，能够精确地监控床单元1上的使用者的活动，并且能够降低误判断的风险。

[0080] 同样在该实施例中，第二计算单元12将从参考时刻往前的多个固定时间段的全过程中负载变化等于或者大于第一阈值的次数相加。而且，根据计算出的等于或者大于第一阈值的负载变化的次数是否等于或者大于第二阈值，来确定使用者的身体移动或者休息状态。因而，即使在由于干扰因素引起的重心暂时显著移动的情况下，使对确认结果的干扰因素的影响最小，并且能够降低误判断的风险。换句话说，通过该实施例的床装置，可以利用四个筛选器来监控使用者的身体移动，四个筛选器包括通过使用第一阈值的筛选器、通过合计等于或者大于第一阈值的负载变化的次数的筛选器、通过将在多个固定时间段的全过程中等于或者大于阈值的次数相加的筛选器，和通过使用第二阈值的筛选器。因而，能够实时地监控使用者的身体移动状态并且同时能够降低干扰因素所引起的误判断。

[0081] 以下将说明本发明的第四实施例。在第四实施例的床装置中，第二计算单元12利用以上等式5进行计算，类似于第二实施例。第二确定单元19检测床单元1上的使用者的情形或者睡眠状态。具体地，第二计算单元12将合计单元32的合计结果乘以为每个时间段所确立的不同系数，这些系数作为每个时间段的权重系数，并且将多个结果叠相加。通过这种计算值，然后第二确定单元19确定床单元1上的使用者是否处于情形状态或者睡眠状态。

[0082] 同样在本实施例中，通过将等于或者大于第一阈值的负载变化的次数乘以为从时间t2往前的多个固定时间段中的每个时间段所确立的不同系数，并且对每个固定时间段的计算结果赋以权重，能够随着时间监控从参考时刻往前的时间段中的使用者的移动的变化，并且能够随着时间更精确地监控使用者的清醒状态或者睡眠状态，与第二实施例相同。以下说明本发明的第五实施例。如图7所示，在该第五实施例的床装置中，应用于计算床单元1上的使用者的身体重量的第三计算单元33和第三确认单元34被进一步设置到第一实施例的床装置。根据从使用者躺在床单元1上时第一至第四负载传感器3-1至3-4所产生的负载信号的计算出的相对于标准的负载增量W1至W4，第三计算单元33计算在床单元上的使用者的身体重量。

[0083] 然后，第三确定单元34根据第三计算单元33计算的使用者的身体重量来设定第三阈值。例如，第三阈值是通过将床单元1上的身体重量乘以预定系数所获得的值。然后，第三确定单元34确定床单元1的负载是否等于或者小于第三阈值。在床单元1被确定为等于或者小于第三阈值的时间段，第三确定单元34在第一计算单元11和第一确定单元8之间和第二计算单元12和第二确定单元19之间传输确定结果，并且删除第一和第二计算单元11，12的计算结果。换句话说，在床单元1上的负载被确定为等于或者小于第三阈值的时间段，第一和第二确定单元18、19分别不作确定。

[0084] 在本实施例中，提供的第三计算单元33和第三确定单元34能够检测使用者是否在床上。在床单元1上的负载等于或者小于第三阈值的情况下，即，使用者离开床，第一和第二确定单元18、19分别不作确定。使用者被确定为离开床的时间段的计算结果因而不被用于确定使用者的身体移动或者休息状态。从而能够增强确定结果的可靠性，并且能够更精确地监控使用者的活动。

[0085] 本实施例的第三计算单元33和第三确定单元34同样可以被设置到第二至四实施例的床装置。同样在这种情况下，不使用在使用者被确定为离开床的时间段中的计算结果来确定情形或者使用者的清醒或者睡眠状态或者确定使用者的身体移动或者休息状态，能够增大确定结果的可靠性。

[0086] 在上述本发明的床装置中，与重心变化或者负载变化简单被用于确定情形的常规技术相比，通过将重心变化或者负载变化等于或者大于第一阈值的次数合计起来，能够降低误判断的风险。在以上实施例中，利用采样时间0.4秒来测量重心变化或者负载变化的合计值。在这种情况下，例如在一分钟内超过第一阈值的重心变化或者负载变化发生五次以上时，确定床单元上的使用者处于身体移动或者清醒状态，这就等同于在一分钟内超过第一阈值的重心变化或者负载变化发生了2秒。换句话说，本发明的床装置可以被构造成将超过第一阈值的重心变化或者负载改变的时间段合计起来，在这种情况下，上述实施例能够获得相同的效果。

[0087] 工业应用

[0088] 本发明能够高精确地检测床使用者的清醒状态或者身体移动状态，因此，对于老年人或者痴呆的病人等来说，能够有效地防止其在床周围绊倒/跌倒。

[0089] 附图标号

[0090] 1：床单元

[0091] 2：框架

[0092] 3：负载传感器

[0093] 3-1：第一负载传感器

[0094] 3-2：第二负载传感器

[0095] 3-3：第三负载传感器

[0096] 3-4：第四负载传感器

[0097] 4：壁部分

[0098] 5：控制器

[0099] 11：第一计算单元

[0100] 12：第二计算单元

[0101] 13：身体重量计算单元

[0102] 14：重心计算单元

[0103] 15：重心移动量计算单元

[0104] 16：负载变化计算单元

[0105] 17：负载变化合计值计算单元

[0106] 18：第一确定单元

[0107] 19：第二确定单元

[0108] 20：控制单元

[0109] 21：计算单元

[0110] 22：存储单元

[0111] 23：操作显示单元

[0112] 24：设定操作单元

[0113] 25：显示单元

[0114] 26：警报/停止操作单元

[0115] 27：LAN AP

[0116] 28：个人计算机

[0117] 29：护士呼叫系统

[0118] 30：护士站

[0119] 31：警报信号传输单元

[0120] 32：合计单元

[0121] 33：第三计算单元

[0122] 34：第三确定单元