JP2014006198A - センシングパッド - Google Patents

Abstract

【課題】センシングパッドの提供。
【解決手段】センシングパッドは、第１感応層、第２感応層及びスペーサ層を包含し、該第２感応層は少なくとも一つの第２の疎な感応領域、第２の密な感応領域を包含し、該スペーサ層は、該第１感応層と該第２感応層の間に設置され、且つ該スペーサ層は、少なくとも一つの高圧力スペーサ領域と少なくとも一つの低圧力スペーサ領域を包含し、これにより、第２感応層が重量の下圧を受けて該スペーサ層を圧迫し、第１感応層に接触して電気導通を発生し、接触し圧力を受けた位置を検出し、並びに第２感応層上に分布する少なくとも一つの密な感応領域及び少なくとも一つの疎な感応領域により、横たわる人がベッド上に位置するか否かを判断し、誤判断の確率を減らし、並びに横たわる人の床上での姿勢を検出し、横たわる人の使用状況を了解する。
【選択図】図４

Description

本発明は一種のセンシングパッドに係り、特に、接触或いは重量検出装置を具えたセンシングパッドに関する。

多くの病人或いは老人にとって、ベッドの上での休養は必要であり、このため、多くの療養機構では、モニタカメラを設置して病人或いは老人の休息、療養状態を監視して、病人或いは老人の睡眠品質及び状況を了解している。ただし、監視される人は不自由を感じるか圧力を感じて、ゆっくり休めないことがあり、さらに、プライバシーが侵害される恐れもある。

医療と科学技術の進歩により、医療設備が日々改善され、これにより、ある関係者は重量検出装置をベッドに設置し、たとえば、特許文献１の「重心移動を利用して仰臥者の姿勢変換を評価する方法とシステム」を提供し、それは、４つの計量装置をそれぞれベッドの４足に設置し、さらに重心公式を利用して仰臥者の中心重心位置を計算することで、仰臥者がベッドを離れたか否か、及び仰臥者の姿勢変化を判断し、すなわちモニタカメラによる監視が仰臥者に不自由を形成する問題を回避する。しかし、このような設置は公式で重心転移を推導して仰臥者の姿勢変化を判断することは、判断上の誤差範囲が比較的大きくなり得て、また、仰臥者のベッド上の位置状況情報が有限である問題を有している。

台湾特許公開第２０１００２２６８号明細書

本発明の主要な目的は、周知の、重量検出装置を具えたベッドが、仰臥者の姿勢の判断において発生し得る誤差範囲が大きく、及び仰臥者のベッド上の位置状況情報が有限である問題を解決することにある。

上述の目的のため、本発明は一種のセンシングパッドを提供し、それは、第１感応層、第２感応層及びスペーサ層を包含する。該第２感応層は、少なくとも一つの第２の疎な感応領域と少なくとも一つの第２の密な感応領域を包含し、該スペーサ層は、該第１感応層と該第２感応層の間に設置され、且つ該スペーサ層は少なくとも一つの高圧力スペーサ領域と少なくとも一つの低圧力スペーサ領域を包含し、これにより、該第２感応層が重量を積載して押し下げられ、該スペーサ層を圧迫し、さらに該第１感応層に接触して電気導通を発生し、接触と受圧位置が検出される。

上述の技術手段により、本発明は該第２感応層に分布する少なくとも一つの密な感応領域と少なくとも一つの疎な感応領域により、少なくとも以下に列挙される長所を有する。
１．密な感応領域を利用して範囲が小さい検出を実行し、疎な感応領域は範囲が大きな検出を実行し、物体と接触する重量面積特性により、適合する感応領域を設置して、有効範囲の検出を達成する。
２．仰臥者がベッド上に位置するか否かの判断に用いられ、並びに仰臥者のベッド上での姿態を検出し、誤判断の確率を減らし、仰臥者の使用状況を了解させられる。

本発明の第１実施例の構造断面図である。 本発明の第１実施例の感応領域とスペーサ領域の配置表示図である。 本発明の第１実施例のセンシングパッドの感応領域配置表示図である。 本発明の第２実施例の感応素子構造表示図である。 本発明の第３実施例のスペーサ素子の構造断面図である。 本発明の第４実施例のスペーサ素子の構造表示図である。 本発明の第５実施例の第２感応層の複数の貫通孔の分布表示図である。 本発明の第６実施例のスペーサ層の構造表示図である。 本発明の第７実施例のベッドパッドの感応領域の対応配置表示図である。 本発明の第８実施例のセンシングパッドの医療用ベッドへの組み合わせ表示図である。

本発明の詳細な説明及び技術内容に関して、図面を組み合わせて以下に説明する。

図１及び図２を参照されたい。これらは本発明の第１実施例の構造断面図及び感応領域とスペーサ領域の配置表示図である。図示されるように、本発明は一種のセンシングパッドとされ、それは、第１感応層（１０）、第２感応層（２０）及びスペーサ層（３０）を包含する。

該第２感応層（２０）は少なくとも一つの第２の疎な感応領域（２１）と少なくとも一つの第２の密な感応領域（２２）を包含し、該スペーサ層（３０）は該第１感応層（１０）と該第２感応層（２０）の間に設置され、且つスペーサ層（３０）は少なくとも一つの高圧力スペーサ領域（３１）及び少なくとも一つの低圧力スペーサ領域（３２）を包含する。これにより、第２感応層（２０）上の複数の感応素子（２３）が積載重量により押下られてスペーサ層（３０）を圧迫し、さらに第１感応層（１０）に接触して電気導通を発生し、接触と受圧の位置が検出される。

この実施例では、本発明はさらに柔軟層（４０）を包含する。該柔軟層（４０）は該第２感応層（２０）に重畳され、該第２感応層（２０）が該柔軟層（４０）と該スペーサ層（３０）の間に介装され、仰臥者は該柔軟層（４０）の設置により、パッドを柔軟で快適に感じ、並びに柔軟層（４０）を介して間接的に重量を第２感応層（２０）に掛け、第２感応層（２０）が仰臥者の位置を検出できる。このほか、さらに防水通気層（５０）が柔軟層（４０）に重畳するよう設置され、柔軟層（４０）が該防水通気層（５０）と該第２感応層（２０）の間に介装され、ベッド上で使用される時、常時身体を反転させない患者に対して、長時間仰臥する時に、蒸し暑さにより褥瘡を発生しやすくなるのを防止し、失禁患者に対しては、尿により柔軟層（４０）を頻繁に洗う面倒を防止する。

本発明がベッドフレームに設置される時、且つベッドフレームは通常平板とされ、すなわち、一つの堅硬層（６０）が第１感応層（１０）と重畳するように設置され、第１感応層（１０）が堅硬層（６０）とスペーサ層（３０）の間に介装され、仰臥者の重量を受けることで、第２感応層（２０）と第１感応層（１０）の間に、正確に受圧位置を検出させられるようにする。

図２を参照されたい。第２の密な感応領域（２２）は第２の疎な感応領域（２１）に較べて、高密度配列の複数の感応素子（２３）を具え、これにより、第２の密な感応領域（２２）は第２の疎な感応領域（２１）よりも良好な感応解析度を有し、比較的小さい接触範囲の位置の検出に適合する。

高圧力スペーサ領域（３１）は低圧力スペーサ領域（３２）よりも高い密度配列の複数のスペーサ素子（３３）を具え、これにより、高圧力スペーサ領域（３１）は低圧力スペーサ領域（３２）よりも高い受圧能力を有し、高圧力スペーサ領域（３１）の上下の第２感応層（２０）と第１感応層（１０）の、過重重量を積載することによる過度の接触により、それらの間の複数の感応素子（２３）を圧損するのを防止、ゆえに、高圧力スペーサ領域（３１）は積載重量が比較的重い位置への配置に適合し、複数の感応素子（２３）の圧損を防止する。

こうして、第２の疎な感応領域（２１）と第２の密な感応領域（２２）に高圧力スペーサ領域（３１）と低圧力スペーサ領域（３２）が組み合わされることで、以下の４種類の異なる特性の感応検出領域が発生する。
Ａ．感応領域１：第２の疎な感応領域（２１）に低圧力スペーサ領域（３２）を組み合わせることで、接触範囲が大きく、重量が軽い検出に適合する。
Ｂ．感応領域２：第２の疎な感応領域（２１）に高圧力スペーサ領域（３１）を組み合わせることで、接触範囲が大きく、重量が重い検出に適合する。
Ｃ．感応領域３：第２の密な感応領域（２２）に低圧力スペーサ領域（３２）を組み合わせることで、接触範囲が小さく、重量が軽い検出に適合する。
Ｄ．感応領域４：第２の密な感応領域（２２）に高圧力スペーサ領域（３１）を組み合わせることで、接触範囲が小さく、重量が重い検出に適合する。

図３を参照されたい。それは本発明の第１実施例のセンシングパッドの感応領域配置表示図である。この実施例では、センシングパッドの感応領域の配置は、人体５を上から下に、頭部領域、背腰部領域、臀部領域及び足部領域に分け、頭部領域は必要な感応面積が小さく、積載重量が集中するため、Ｄ感応領域４を対応させて設置し、背腰部の必要感応面積は比較的大きく、重量分布が分散しているため、Ａ感応領域１を対応させて設置し、臀部領域は身体の重心が存在し、積載重量が大きく、また面積分布も大きいため、Ｂ感応領域２を対応させて設置し、足部領域の必要感応面積は小さく、また足の重量は軽いため、Ｃ感応領域３を対応させて設置する。このように、センシングパッドの感応領域は、人体５の躯幹の重量面積特性により設置し、複数の感応素子（２３）が過重の圧力を受けることで損壊するのを防止し、第２の疎な感応領域（２１）は複数の感応素子（２３）の設置を減らすのみならず、有効範囲の検出を達成できる。

図４を合わせて参照されたい。それは本発明の第２実施例の感応素子構造表示図である。この実施例では、複数の感応素子（２３ａ）は格子状構造をなすように設計され、複
の感応素子（２３ａ）の材料使用量を減らし、また、その感応能力を喪失させず、複数の感応素子（２３ａ）中の各感応素子（２３ａ）はそれぞれ第２導線（２６）を介して検出ユニット（８０）に接続され、該検出ユニット（８０）は第１感応層（１０）が第２感応層（２０）と接触しているか否かを検出し、感応素子（２３ａ）が導通することにより、使用者の第２感応層（２０）上の加重接触位置を判断する。このほか、第２導線（２６）上に絶縁層（２７）が設けられて、第１感応層（１０）及び第２感応層（２０）が重畳される時に、第２導線（２６）と第１感応層（１０）の接触導通を防止して検出ユニット（８０）の誤判断を防止する。

図５を合わせて参照されたい。それは本発明の第３実施例のスペーサ素子の構造断面図である。高圧力スペーサ領域（３１）中、複数のスペーサ素子（３３）は、比較的高密度で配列された複数のスペーサ素子（３３）として設置されるほか、この実施例では、厚さが比較的厚い複数のスペーサ素子（３３ａ）として設置される。これにより、第２感応層（２０）と第１感応層（１０）の接触ギャップが増加されるほか、第２感応層（２０）と第１感応層（１０）の過重重量の積載による過度の接触により、その間の複数の感応素子（２３）が圧損するのを防止する。

図６も合わせて参照されたい。それは本発明の第４実施例のスペーサ素子の構造表示図である。この実施例では、高圧力スペーサ領域（３１）中の複数のスペーサ素子（３３ｂ）は、低圧力スペーサ領域（３２）中の複数のスペーサ素子（３３）に較べて大サイズの接触面積を有する。そのうち、接触面積とは、スペーサ素子（３３、３３ｂ）と第１感応層（１０）及び第２感応層（２０）の接触面面積を指し、このような設置により、高圧力スペーサ領域（３１）中の複数のスペーサ素子（３３ｂ）は、比較的大きな重量に耐え得るため、比較的大きな重量を高圧力スペーサ領域（３１）に掛けなければ、高圧力スペーサ領域（３１）に組み合わせて設置された複数の感応素子（２３）を感応させられない。このほか、高圧力スペーサ領域（３１）中の複数のスペーサ素子（３３ｂ）は、低圧力スペーサ領域中の複数のスペーサ素子（３３）に対して硬度上比較的硬い特色を有する材料で製造可能であり、これにより、上述のように比較的大きな重量を区分けなければ、複数の感応素子（２３）を作動させられない効果を達成する。

総合すると、複数のスペーサ素子（３３）の配列密度、接触面積サイズ、厚さ及び材質を調整することで、対応するスペーサ領域の耐圧力を変更できるほか、間接的に該スペーサ領域に組み合わせて設置される複数の感応素子（２３）の受圧感応感度を調整できる。

図７を参照されたい。それは本発明の第５実施例の第２感応層の複数の貫通孔の分布表示図である。この実施例中、第２感応層（２０）上に、通気に供される複数の貫通孔（２８）が設けられ、且つ複数の該貫通孔（２８）は第２感応層（２０）上の複数の感応素子（２３）の間に分布し、並びに複数の感応素子（２３）の動作に影響を与えない。複数の貫通孔（２８）は通気性を強化し、使用者が上面に仰臥する時の快適感を高める。

図８を合わせて参照されたい。それは本発明の第６実施例のスペーサ層構造表示図である。この実施例において、スペーサ層（３０）は片状とされ、且つスペーサ層（３０）に複数の孔（３４）が分布している。これにより、第２感応層（２０）が重量を受けて押下られ、並びにスペーサ層（３０）の複数の該孔（３４）により、第１感応層（１０）と接触して電気導通を発生し、受圧位置を検出する。高圧力スペーサ領域（３１）の複数の孔（３４）の分布密度は低圧力スペーサ領域（３２）の複数の孔（３４）の分布密度より疎であり、これにより、高圧力スペーサ領域（３１）は比較的大きな重量に耐え得る。第２感応層（２０）は低圧力スペーサ領域（３２）にあって、比較的高い感応感度を有する。

図９を参照されたい。それは本発明の第７実施例のベッドパッドの感応領域の対応配置表示図である。この実施例中、該第２感応層（２０）はさらに、少なくとも一つの第２対応領域（２４）を包含し、該第１感応層（１０）は少なくとも一つの第１の疎な感応領域（１１）、少なくとも一つの第１の密な感応領域（１２）、及び少なくとも一つの第１対応領域（１３）を包含する。すなわち、該少なくとも一つの第１の疎な感応領域（１１）及び該少なくとも一つの第１の密な感応領域（１２）は、該少なくとも一つの第２対応領域（２４）に対応し重畳し、該少なくとも一つの第２の疎な感応領域（２１）及び該少なくとも一つの第２の密な感応領域（２２）は、少なくとも一つの第１対応領域（１３）に対応し重畳する。該第１対応領域（１３）は、該第２の疎な感応領域（２１）及び該第２の密な感応領域（２２）が重量を受けるときにそれと接触し、電気導通を達成し、第２の疎な感応領域（２１）及び第２の密な感応領域（２２）により重量接触位置が判断される。同様に、第２対応領域（２４）は、第１の疎な感応領域（１１）と第１の密な感応領域（１２）が重量を受ける時にそれと接触し、電気導通を達成し、第１の疎な感応領域（１１）と第１の密な感応領域（１２）により重量接触位置を判断する。

これにより、第２感応層（２０）上において、第２対応領域（２４）を、中心軸（２５）で左右対称な第２の疎な感応領域（２１）及び第２の密な感応領域（２２）に設計することで、第２感応層（２０）を模型として型を形成し、疎な感応領域、密な感応領域及び対応領域位置が同じである２片の感応層を製作し、そのうち１片は第１感応層（１０）とし、もう１片は第２感応層（２０）とし、二つの感応層を感応領域を対応させ並びに上下に重畳させることで、第１の疎な感応領域（１１）及び第１の密な感応領域（１２）を第２対応領域（２４）に対応させ重畳させ、第２の疎な感応領域（２１）と第２の密な感応領域（２２）を第１対応領域（１３）に対応させ重畳させ、ただ一つの型を製造するだけで、製造コストを節約し、疎な感応領域と密な感応領域配置を具備する効果を達成する。

図１０を参照されたい。それは本発明の図８の実施例のセンシングパッドを医療用ベッドに組み合わせた表示図である。この実施例中、現在の医療用ベッド設備は、患者が身体を起こしやすいように、ベッド（７０）の上半部は上向きに回転して患者の上半身を起こす機能を達成する。本発明中の第１感応層（１０）、第２感応層（２０）及びスペーサ層（３０）は、いずれもフレキシブル材料で製造され、これにより、現在の医療用ベッドのリクライニング動作に対応し、湾曲折り曲げにより損壊する問題を発生しない。

総合すると、本発明は疎な感応領域、密な感応領域、高圧力スペーサ領域（３１）及び低圧力スペーサ領域（３２）の設置により、４種類の異なる特性の感応検出領域を発生し、感応が必要な物品の類型に組み合わせて設置され、仰臥者がベッド上にいるか否かを判断できるのみならず、仰臥者のベッド上の姿態を検出し、誤判断の確率を減らし、仰臥者の使用状況を了解させ、さらに、柔軟層（４０）、防水通気層（５０）及び堅硬層（６０）の設置と、自身のフレキシビリティーが加わり、医療用ベッド上の使用の必要を達成し、且つ感応層中の感応領域が、中心軸（２５）で対称な構造に設置され、 一つの型を製造するだけで、二つの同じ構造の感応層を製造して上下に対応重畳させ、すなわち、疎、密な感応領域配置の効果を有し、製造コストを節約する。

（１０）第１感応層
（１１）第１の疎な感応領域
（１２）第１の密な感応領域
（１３）第１対応領域
（２０）第２感応層
（２１）第２の疎な感応領域
（２２）第２の密な感応領域
（２３）感応素子
（２３ａ）感応素子
（２４）第２対応領域
（２６）第２導線
（２５）中心軸
（２７）絶縁層
（２８）貫通孔
（３０）スペーサ層
（３１）高圧力スペーサ領域
（３２）低圧力スペーサ領域
（３３）スペーサ素子
（３３ａ）スペーサ素子
（３４）孔
（４０）柔軟層
（５０）防水通気層
（６０）堅硬層
（７０）ベッド
（８０）検出ユニット

Claims (14)

1. センシングパッドにおいて、
   第１感応層１０と、
   第２感応層２０と、
   スペーサ層３０であって、該第１感応層１０と該第２感応層２０の間に設置されて、少なくとも一つの高圧力スペーサ領域３１と少なくとも一つの低圧力スペーサ領域３２を包含し、該第２感応層２０が積載重量により押し下げられて該スペーサ層３０を圧迫し、さらには該第１感応層１０に接触して電気導通を発生する、上記スペーサ層３０と、
   を包含することを特徴とする、センシングパッド。
2. 請求項１記載のセンシングパッドにおいて、該第２感応層２０は、少なくとも一つの第２の疎の感応領域２１と少なくとも一つの第２の密な感応領域２２を包含することを特徴とする、センシングパッド。
3. 請求項２記載のセンシングパッドにおいて、該第２感応層２０は、さらに、少なくとも一つの第２対応領域２４を包含し、該第１感応層１０は、少なくとも一つの第１の疎な感応領域１１、少なくとも一つの第１の密な感応領域１２、及び少なくとも一つの第１対応領域１３を包含し、該少なくとも一つの第１の疎な感応領域１１及び該少なくとも一つの第１の密な感応領域１２は該少なくとも一つの第２対応領域２４に対応して重畳され、該少なくとも一つの第２の疎な感応領域２１と該少なくとも一つの第２の密な感応領域２２は該少なくとも一つの第１対応領域１３に対応して重畳されることを特徴とする、センシングパッド。
4. 請求項２記載のセンシングパッドにおいて、該少なくとも一つの第２の密な感応領域２２は該少なくとも一つの第２の疎な感応領域２１よりも高い密度で配列された複数の感応素子２３を具えたことを特徴とする、センシングパッド。
5. 請求項４記載のセンシングパッドにおいて、複数の該感応素子２３ａは格子状構造とされたことを特徴とする、センシングパッド。
6. 請求項５記載のセンシングパッドにおいて、複数の該感応素子２３、２３ａはそれぞれ電気的に検出ユニット８０に接続されたことを特徴とする、センシングパッド。
7. 請求項１記載のセンシングパッドにおいて、さらに柔軟層４０を包含し、該柔軟層４０は該第２感応層２０と接続並びに重畳され、該第２感応層２０は該柔軟層４０と該スペーサ層３０の間に介在することを特徴とする、センシングパッド。
8. 請求項７記載のセンシングパッドにおいて、さらに堅硬層６０を包含し、該堅硬層６０は該第１感応層１０と接続並びに重畳され、該第１感応層１０は該堅硬層６０と該スペーサ層３０の間に介在することを特徴とする、センシングパッド。
9. 請求項７記載のセンシングパッドにおいて、さらに防水通気層５０を包含し、該防水通気層５０は該柔軟層４０に接続並びに重畳され、該柔軟層４０は該防水通気層５０と該第２感応層２０の間に介在することを特徴とする、センシングパッド。
10. 請求項１記載のセンシングパッドにおいて、該少なくとも一つの高圧力スペーサ領域３１は該少なくとも一つの低圧力スペーサ領域３２よりも高密度で配列された複数のスペーサ素子３３を具えたことを特徴とする、センシングパッド。
11. 請求項１記載のセンシングパッドにおいて、該少なくとも一つの高圧力スペーサ領域３１は該少なくとも一つの低圧力スペーサ領域３２よりも厚い複数のスペーサ素子３３ａを具えたことを特徴とする、センシングパッド。
12. 請求項１記載のセンシングパッドにおいて、該第２感応層２０は通気用の複数の貫通孔２８を具えたことを特徴とする、センシングパッド。
13. 請求項１記載のセンシングパッドにおいて、該スペーサ層３０は片状とされ、該少なくとも一つの高圧力スペーサ領域３１及び該少なくとも一つの低圧力スペーサ領域３２には複数の孔３４が分布したことを特徴とする、センシングパッド。
14. 請求項１記載のセンシングパッドにおいて、該第１感応層１０、該第２感応層２０及び該スペーサ層３０の材料がフレキシブル材料とされたことを特徴とする、センシングパッド。

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