JP2010085263A - コードレス赤外線センサ - Google Patents

Abstract

【課題】 従来、赤外線センサを用いた看視装置は、建物内のコンセントから電源を供給するものであり、人が電源コードを引っ掛ける虞や、電源コードの断線という問題があった。また、看視装置は筐体に組み込まれて病室などの側壁に固定されているので、ベッドの配置変更や移動等に制約があるという問題点があった。
【解決手段】 赤外線センサによって被看視者を検知し、被看視者が検知されたことを報知器へ無線で報知するようにしたコードレス赤外線センサにおいて、被看視者を検知する複数の赤外線センサと、前記複数の赤外線センサの検知時間を設定する時間設定スイッチと、前記複数の赤外線センサが設定時間以上被看視者を検知したときに、作動信号を送信機に伝送する制御回路と、前記制御回路から伝送された作動信号を報知器へ無線送信する送信機と、前記機器類を駆動する電池と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、病院や施設等において看護が必要な入院患者や被看護者がベッドから離床したり、便器から離れたことを看視するために用いられる、コードレス赤外線センサに関するものである。

従来、看護が必要な入院患者や、被看護者を看視するものとして赤外線センサを用いた看視装置が知られている。例えば、看視室に設置され被看視者の起き上がりを検出する被看視者用センサと、看視室に設置され看視者の存在を検出する看視者用センサと、報知手段と、制御装置とを備えており、制御装置は、被看視者用センサ及び看視者用センサと有線又は無線でそれぞれ接続され、被看視者用センサが被看視者の起き上がりを検出し看視者用センサが看視者の不在を検出したときのみ、制御装置によって自動的に報知手段が作動する看視装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、人体検知センサモジュールは、電池を電源とするにあたって、被検知対象の検知を焦電式の赤外線センサによって行うとともに、被検知対象が検知されたことを無線で報知するために、インパルス方式のＵＷＢ（ウルトラワイドバンド）による無線通信を用い、そしてさらに、前記赤外線センサが被検知対象を検知した信号を出力したときのみ、制御回路が能動化するとともに、前記インパルス式ＵＷＢによる通信を実現するクロック信号発振回路および無線信号送信装置も能動化させ、所定のデータを送信させる、電池の小型化・長寿命化を目的とした無線式赤外線センサシステムが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００８−５９４８７号公報 特開２００６−５８２６４号公報

特許文献１に示す看視装置は、被看視者用センサが被看視者の起き上がりを検出し、看視者用センサが看視者の不在を検出したときのみ、制御装置によって自動的に報知手段が作動する看視装置である。しかしながら、看視者用センサは、ベッド等の側部に置かれた看視者用の椅子を検知エリアとしているため、看視者が在室していても椅子周辺の検知エリアにいなければ報知手段が作動する。したがって、看視者が病室にいても椅子の近傍にいないときは、報知手段が作動するという不都合があった。また、看視装置は建物内のコンセントから電源を供給されており、一つの筐体に組み込まれて病室などの側壁に固定されているので、ベッド等の配置変更や移動に制約があるという問題点があった。

また、特許文献２に示す無線式赤外線センサシステムは、センサを駆動する電池の長寿命化を主体としたものであり、センサの設置位置や取り付け手段については何ら記述されていない。したがって、センサの取り付け場所の変更や、ベッド等の配置変更について何ら考慮されていないという問題点があった。本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされたもので、装置全体をコードレス化するとともに、ベッドやその近傍、便器やその近傍に着脱自在に取り付けることにより、利便性を飛躍的に向上させたものである。

本発明のコードレス赤外線センサは、被看視者を検知するために、反射形赤外線センサとモーションセンサ（焦電型赤外線センサ）を用いている。このコードレス赤外線センサは、ベッドやベッドの近傍又は床に敷いた布団の近傍に設けられている。反射形赤外線センサは検知エリア内に入った被看視者等の遮蔽物を検知するものであり、モーションセンサは焦電型赤外線センサであり検知エリア内に入った被看視者等の遮蔽物の温度を検出する。モーションセンサは温度差を検出するため、体温を持つ人体を検出するのに最適であり、周囲と温度差のある人（物）が動く際におこる赤外線の変化を検出するセンサで、検出エリアが広いという特徴をもっている。焦電体の光に対する波長依存性はなく、人体が発生する赤外線は波長約１０μｍでピークをもっているので，この波長付近のみを通過させる光学フィルター（窓材と呼ばれる）を焦電体の前面に設置すれば余計な光の影響を無くすことができる。反射形赤外線センサとモーションセンサを用いて同時に同一エリアを検知させ、検知エリアが人（物）で遮蔽され、且つ、温度差（電圧変化）が生じた場合のみ報知するようにしている。これにより、被看護者以外の遮蔽物には作動しなくなるので検知精度が著しく向上する。

時間設定スイッチは、反射形赤外線センサとモーションセンサが被看護者を検知エリア内で検知したときに、制御回路が作動信号を出す時間を設定するものであり、１，２，３秒のいずれかを設定できる。例えば、時間設定スイッチを１秒に設定すると、反射形赤外線センサとモーションセンサが被看護者を検知エリア内で１秒以上検知すると制御回路が作動信号を出すようになっている。なお、時間設定スイッチの時間設定は、１〜３秒に限定されるものではなく、４秒以上に設定できるように設計することは当然可能である。また、本発明のコードレス赤外線センサには、反射形赤外線センサ、モーションセンサ、制御回路および送信機等の各機器を駆動する電池が備えられている。

本発明のコードレス赤外線センサによれば、反射形赤外線センサとモーションセンサが同時に同一エリアを検知するように構成されており、検知エリアが遮蔽され、且つ、温度差が生じた場合のみ報知するようにしているので、被看護者以外の遮蔽物による作動を排除することにより検知精度を向上させることができる。また、反射形赤外線センサ、モーションセンサ、制御回路および送信機等の各機器をコードレス赤外線センサに組み込まれた電池で駆動することにより、電源コードの引っ掛けや、電源コードの断線故障を防止することができる。

また、本発明のコードレス赤外線センサは、被看視者を検出するために１個の反射形赤外線センサを用いている。このコードレス赤外線センサは、便器または便器の近傍に取り付けて使用するもので、被看視者が便座から腰を浮かせると作動信号を出して報知器に送信するように構成されている。すなわち、被看護者が便器に着座すると、反射形赤外線センサが検知エリア内に入った被看視者等の遮蔽物を検知して起動する。次に、反射形赤外線センサが、検知エリア内で遮蔽物を検知しなくなってから一定時間が経過すると、被看護者が便器から立ち上がったものと見なして作動信号を出すようになっている。

時間設定スイッチは、反射形赤外線センサが被看護者を検知エリア内で検知しなくなったときに、制御回路が作動信号を出す時間を設定するものであり、１，２，３秒のいずれかを設定できる。例えば、時間設定スイッチを１秒に設定すると、反射形赤外線センサが被看護者を検知エリア内で１秒以上検知しなくなると制御回路が作動信号を出すようになっている。なお、時間設定スイッチの時間設定は、１〜３秒に限定されるものではなく、４秒以上に設定できるように設計することは当然可能である。また、時間設定スイッチによる作動をスムーズにするために、制御回路が出す作動信号の動作遅延時間を０．５秒設けているが、０．５秒以上設けてもよい。なお、本発明のコードレス赤外線センサは、反射形赤外線センサ、制御回路および送信機等の各機器を駆動する電池が備えられている。

本発明のコードレス赤外線センサによれば、便器または便器の近傍に取り付けられた反射形赤外線センサが被看護者を検知し、検知エリア内で被看護者を検知しなくなってから一定時間が経過すると、被看護者が便器から立ち上がったものと見なして、作動信号を出して報知器に無線送信する。これにより、被看護者が便座から立ち上がったことを即時に知ることができるので、被看護者の転倒等を未然に防ぐことができる。また、反射形赤外線センサ、モーションセンサ、制御回路および送信機等の各機器をコードレス赤外線センサに組み込まれた電池で駆動することにより、電源コードの引っ掛けや、電源コードの断線故障を防止することができる。

また、本発明のコードレス赤外線センサは、ベッドまたは近傍、床に敷いた布団の近傍、或いは便器又は便器の近傍に、自在クランプ等の係止手段により着脱自在に取り付けられていることを特徴としている。ベッドへの取り付け位置は、ベッドを構成するパイプの横桟部、縦桟部（脚部を含む）、平板部等であり、便器への取り付け位置は、磁器製の便器では便器側面に吸盤で取り付け、椅子やパイプが付属している便器では、自在クランプを用いることができる。これにより、ベッド、布団、便器などの形状、構造に応じて、所望位置に容易に取り付け取り外しができる。また、電源コードが無いので、電源コードの引っ掛け、電源コードの断線故障を防止することができる。

本発明のコードレス赤外線センサをベッドまたはベッド近傍に設置すれば、反射形赤外線センサとモーションセンサが同時に同一エリアを検知するように構成されており、検知エリアが遮蔽され、且つ、温度差が生じた場合のみ報知するようにしているので、被看護者以外の遮蔽物による作動を排除することにより検知精度を向上させることができる。また、反射形赤外線センサ、モーションセンサ、制御回路および送信機等の各機器をコードレス赤外線センサに組み込まれた電池で駆動することにより、電源コードの引っ掛けや、電源コードの断線故障を防止することができる。

本発明のコードレス赤外線センサを便器または便器近傍に設置すれば、反射形赤外線センサが被看護者を検知し、検知エリア内で被看護者を検知しなくなってから一定時間が経過すると、被看護者が便器から立ち上がったものと見なして、作動信号を送信する。これにより、被看護者が便座から立ち上がったことを即時に知ることができるので、被看護者の転倒等を未然に防ぐことができる。また、反射形赤外線センサ、モーションセンサ、制御回路および送信機等の各機器を電池で駆動することにより、電源コードの引っ掛けや、電源コードの断線故障を防止することができる。

本発明のコードレス赤外線センサは、ベッド又は床に敷いた布団の近傍、或いは便器又は便器の近傍に、自在クランプ等の係止手段により着脱自在に取り付けることができる。ベッドへの取り付け位置は、ベッドを構成するパイプの横桟部、縦桟部、平板部等であり、便器への取り付け位置は、磁器製の便器では便器側面に吸盤で取り付け、椅子やパイプが付属している便器では自在クランプが用いられる。これにより、ベッド、布団、便器などの形状、構造に応じて、容易に取り付け位置を決めることができる。

本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図面において、同一部材は同一符号で表示している。図１は、本発明のコードレス赤外線センサの実施形態を示すブロック図である。図２は、本発明のコードレス赤外線センサの他の実施形態を示すブロック図である。図３は、本発明のコードレス赤外線センサの使用状態を示す説明図である。図４は、本発明のコードレス赤外線センサをベッドの側板に取り付けた状態を示す斜視図であり、図５は、本発明のコードレス赤外線センサをベッドのパイプに取り付けた状態を示す斜視図である。

図１において、コードレス赤外線センサ１は、ベッドまたはベッド近傍に取り付けられるものであり、建物内に配置された電力配線に接続することなく、任意の場所に取り付けが可能なもので、反射形赤外線センサ１１、モーションセンサ１２、時間設定スイッチ１３、制御回路１４、送信機１５および電池１７等より構成されている。また、送信機１５より無線送信された作動信号ＴＸは、既存のナースコールシステム等で受信され報知器で報知される。

反射形赤外線センサ１１およびモーションセンサ１２は制御回路１４に接続されており、制御回路１４には時間設定スイッチ１３が組み付けられている。時間設定スイッチ１３は、反射形赤外線センサ１１とモーションセンサ１２が被看視者を検知エリア内で検知したときに、制御回路１４が作動信号ＴＸを出す時間を設定するものであり、本実施形態では１，２，３秒のいずれかを選択して設定することができる。時間設定スイッチ１３を１秒に設定すると、反射形赤外線センサ１１とモーションセンサ１２が被看視者を検知エリア内で１秒以上検知すると制御回路１４が作動信号ＴＸを出すようになっている。なお、時間設定スイッチ１３の時間設定は、１〜３秒に限定されるものではなく、４秒以上に設定できるように設計することは当然可能である。この制御回路１４はコードレス赤外線センサ１を特定できるＩＤ番号（対象物を集団の中で一意に識別するための識別符号）を付加した作動信号ＴＸを送信機１５に出力する。

送信機１５は、アンテナ１６を通して、既存のナースコールシステム等に設けられた報知器（図示しない）にＩＤ番号を付加した作動信号ＴＸを無線送信する。また、前記報知器による報知は、通常、スピーカーやブザー等の音、ランプ、ＬＥＤ，モニタなどの表示装置またはこれらを組み合わせたものが用いられる。なお、反射形赤外線センサ１、モーションセンサ１２、時間設定スイッチ１３、制御回路１４および送信機１５は、これらを一体化した筐体に組み込まれた電池１７により駆動されている。

図２において、コードレス赤外線センサ１ａは、便器または便器近傍に取り付けられるもので、建物内に配置された電力配線に接続することなく、任意の場所に取り付けが可能であり、反射形赤外線センサ１１、時間設定スイッチ１３、制御回路１４、送信機１５および電池１７等より構成されている。また、送信機１５より無線送信された送信信号ＴＸは、既存のナースコールシステム等で受信され報知器で報知される。

反射形赤外線センサ１１は制御回路１４に接続されており、制御回路１４は反射形赤外線センサ１１が被看視者を検知エリア内で検知したときに作動し、反射形赤外線センサ１１が被看視者を検知エリア内で検知しなくなったときに作動信号ＴＸを出す。時間設定スイッチ１３は、反射形赤外線センサ１１が被看視者を検知エリア内で検知しなくなったときに、制御回路１４が作動信号ＴＸを出す時間を設定するものであり、本実施形態では１，２，３秒のいずれかを選択して設定できる。時間設定スイッチ１３を１秒に設定すると、反射形赤外線センサ１１が被看視者を検知エリア内で１秒以上検知しないと制御回路１４が作動信号ＴＸを出すようになっている。なお、時間設定スイッチ１３の時間設定は、１〜３秒に限定されるものではなく、４秒以上に設定できるように設計することは当然可能である。この制御回路１４はコードレス赤外線センサ１ａを特定できるＩＤ番号を付加した作動信号ＴＸを送信機１５に出力する。

送信機１５は、アンテナ１６を通して、既存のナースコールシステム等に設けられた報知器（図示しない）にＩＤ番号を付加した作動信号ＴＸを無線送信する。また、前記報知器による報知は、通常、スピーカーやブザー等の音、ランプ、ＬＥＤ，モニタなどの表示装置またはこれらを組み合わせたものが用いられる。なお、反射形赤外線センサ１１、時間設定スイッチ１３、制御回路１４および送信機１５は、これらを一体化した筐体に組み込まれた電池１７により駆動されている。

図３において、パイプフレームのベッド２１が病院の病室や介護施設等の部屋に設置されている。被看視者（図示せず）は、ベッド２１に敷かれたマットレス２２上で看護を受ける。コードレス赤外線センサ１は、通常、被看視者の足元側のパイプフレームの横桟部２３に、コードレス赤外線センサ１に設けられた自在クリップ１８等の係止手段により、着脱自在に取り付けられている。コードレス赤外線センサ１の検知エリアＡは肉眼では見ることができないが、例えば、コードレス赤外線センサ（反射形赤外線センサおよびモーションセンサ）を頂点として、水平前方に約１８００ｍｍ離れた位置の垂直面に夾角が約３０度で放射される縦約５００ｍｍと横約５００ｍｍの矩形を底辺とする四角錐で囲まれる範囲である。この、検知エリアＡおよび検知方向の位置合せは、コードレス赤外線センサ１に組み込まれた位置合せ用ＬＥＤ４０で確認しながら設定ができる。

コードレス赤外線センサ１は被看視者の離床を看視するものであり、具体的には、被看視者がベッドから起き上がったときに検知する。検知エリアＡは被看視者が起き上がったときにその頭部等の上半身を検知する高さに設定する必要があるため、被看視者の足元側のパイプフレームの横桟部２３に取り付けることが望ましい。なお、コードレス赤外線センサ１は、ベッドのパイプフレームの横桟部２３に限定されるものではなく、ベッドのパイプフレームの縦桟部２４、脚部２５、部屋の出入口、和室の場合は布団の足元部などに設置することができる。また、コードレス赤外線センサ１は１個に限定されるものではなく、例えば、ベッドのパイプフレームの横桟部２３と脚部２５の２箇所に取り付けてもよい。

図４〜図５において、コードレス赤外線センサ１は、反射形赤外線センサ１１、モーションセンサ１２、時間設定スイッチ、制御回路、送信機および電池等が一体的に筐体３０に組み込まれており、該筐体３０の下部に接続具１９を介して自在クリップ１８等の係止手段が設けられている。接続具１９は調整機能を有しており、接続具１９の軸心を中心として筐体３０を、仰角１５０度、左右２６度に調整が可能であり、検知エリアＡを適宜調整することが可能となっている。自在クリップ１８は、止めネジ２０を締めることにより、両側のアーム２０ａが、平板２６やパイプの横桟部２３を挟む構造となっている。図４は平板の上端部に取り付けた状態、図５はパイプの横桟部に取り付けた状態を示しているが、平板２６の側部、パイプの縦桟部２４または脚部２５にも当然取り付けが可能なものである。なお、自在クリップ１８の構造や形状の変更、自在クリップ１８に代えて吸盤または自立スタンドを用いるなどの変更は、取り付け場所や位置に応じて適宜変更することができる。

本発明のコードレス赤外線センサは、主として、病院や施設等において看護が必要な入院患者、要看護者がベッドや床に敷いた布団から離床することや、便器から離れることを看視するために用いられるものであるが、これに限定されるものではなく、家庭や公共施設等における看視装置として広く利用することができる。

本発明のコードレス赤外線センサの実施形態を示すブロック図である。 本発明のコードレス赤外線センサの他の実施形態を示すブロック図である。 本発明のコードレス赤外線センサの使用状態を示す説明図である。 本発明のコードレス赤外線センサをベッドの側板に取り付けた状態を示す斜視図である。 本発明のコードレス赤外線センサをベッドのパイプに取り付けた状態を示す斜視図である。

符号の説明

１、１ａ コードレス赤外線センサ
１１ 反射形赤外線センサ
１２ モーションセンサ
１３ 時間設定スイッチ
１４ 制御回路
１５ 送信機
１６ アンテナ
１７ 電池
１８ 自在クリップ（係止手段）
１９ 接続金具
２０ 止めネジ
２０ａ アーム
２１ ベッド
２２ マットレス
２３ 横桟部
２４ 縦桟部
２５ 脚部
２６ 平板
３０ 筐体
４０ 位置合せ用ＬＥＤ
Ａ 検知エリア
ＴＸ 作動信号

Claims (7)

1. 赤外線センサによって被看視者を検知し、被看視者が検知されたことを報知器へ無線で報知するようにしたコードレス赤外線センサにおいて、
   被看視者を検知する複数の赤外線センサと、前記複数の赤外線センサの検知時間を設定する時間設定スイッチと、前記複数の赤外線センサが設定時間以上被看視者を検知したときに、作動信号を送信機に伝送する制御回路と、前記制御回路から伝送された作動信号を報知器へ無線送信する送信機と、前記機器類を駆動する電池と、を備えたことを特徴とするコードレス赤外線センサ。
2. 赤外線センサによって被看視者を検知し、被看視者が検知されたことを報知器へ無線で報知するようにしたコードレス赤外線センサにおいて、
   被看視者を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサの検出時間を設定する時間設定スイッチと、前記赤外線センサが設定時間以上被看視者を検知しないときに、作動信号を送信機に伝送する制御回路と、前記制御回路から伝送された作動信号を報知器へ無線送信する送信機と、前記機器類を駆動する電池と、を備えたことを特徴とするコードレス赤外線センサ。
3. 前記複数の赤外線センサが、反射形赤外線センサとモーションセンサであることを特徴とする請求項１に記載のコードレス赤外線センサ。
4. 前記赤外線センサが、反射形赤外線センサであることを特徴とする請求項２に記載のコードレス赤外線センサ。
5. 前記コードレス赤外線センサが、ベッド又は床に敷いた布団の近傍に設けられたことを特徴とする請求項１又は３に記載のコードレス赤外線センサ。
6. 前記コードレス赤外線センサが、便器又は便器の近傍に設けられたことを特徴とする請求項２又は４に記載のコードレス赤外線センサ。
7. 前記コードレス赤外線センサが、ベッド又は床に敷いた布団の近傍、或いは便器又は便器の近傍に、係止手段により着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のコードレス赤外線センサ。

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