JP2017127432A - センシングユニット - Google Patents

Abstract

【課題】利用者の体圧の分布の検出精度を向上させることが可能な技術を提供する。【解決手段】センシングユニット２０は、シート部材２２と、少なくとも一つの感圧センサ２４と、少なくとも一つの剛体２６とを備え、ベッドの床板に配置される。感圧センサ２４のそれぞれは、接触による圧力を検出する。そして、感圧センサ２４は、シート部材２２に分散して固定される。剛体２６のそれぞれは、シート部材２２の設置面に固定される。剛体２６のそれぞれは、少なくとも一つの感圧センサ２６を天地方向に沿った地側から支持する。なお、天地方向とは、設置面と直交する軸に沿った方向である。さらに、少なくとも一つの剛体２６のそれぞれは、ベッドの床板を構成するフレーム１２に、当該剛体２６の少なくとも２点が支持されるように設置面に固定されている。【選択図】図２

Description

本発明は、利用者の体圧分布を計測するセンシングユニットに関する。

特許文献１に記載されているように、シート部材と、シート部材に分散して配置された複数の荷重センサとを有したセンシングユニットを備えた呼吸モニタ装置が知られている。この呼吸モニタ装置は、センシングユニットが寝具の下に設置され、荷重センサの出力値を周波数解析した結果に従って、利用者の呼吸の状態をモニタリングする。

特許第３８２１０６１号公報

ベッドの種類の一つとして、床板部分を貫通する複数の開口を有したベッドがある。
このようなベッドの床板にセンシングユニットを配置すると、荷重センサが開口の上に位置する可能性がある。荷重センサが開口の上に位置すると、利用者による荷重が荷重センサに加わっているにもかかわらず、その荷重を荷重センサが検出できない可能性がある。

つまり、従来の技術では、利用者の体圧の分布の検出精度が悪い可能性があるという課題があった。
そこで、本発明は、利用者の体圧の分布の検出精度を向上させることが可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明は、ベッド（４）の床板（６）に配置されるセンシングユニット（２０）に関する。
このセンシングユニットは、シート部材（２２）と、少なくとも一つの感圧センサ（２４）と、少なくとも一つの剛体（２６）とを備える。

シート部材は、設置面（３０）を有したシート材である。設置面とは、床板と接する平面である。感圧センサのそれぞれは、接触による圧力を検出する。そして、感圧センサは、シート部材に分散して固定される。

少なくとも一つの剛体は、シート部材の設置面に固定される。そして、剛体のそれぞれは、少なくとも一つの感圧センサを天地方向に沿った地側から支持する。なお、天地方向とは、設置面と直交する軸に沿った方向である。

さらに、少なくとも一つの剛体のそれぞれは、ベッドの床板を構成するフレーム（１２）に、当該剛体の少なくとも２点が支持されるように設置面に固定されている。
このようなセンシングユニットを、床板を貫通する複数の開口が形成されたベッドに配置したとしても、剛体は、開口を跨ぐように配置される。そして、感圧センサの各々は、その剛体の上に配置されることになる。

よって、センシングユニットによれば、利用者による荷重が感圧センサに加わっているにもかかわらず、その荷重、即ち、圧力を感圧センサが検出できなくなることを低減できる。

換言すると、センシングユニットによれば、利用者の体圧の分布の検出精度を向上させることができる。

状態モニタリングシステムの概略構成を示す斜視図である。 センシングユニットの構造を示す説明図である。 センシングユニットの断面図であり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 センシングユニットの作用効果を説明する説明図である。 センシングユニットの作用効果を説明する説明図である。 変形例におけるセンシングユニットの構造を示す説明図である。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
＜１．１ 状態モニタリングシステム＞
図１に示す状態モニタリングシステム１は、ベッド４の利用者５０の状態をモニタリングし、モニタリングの結果に基づく各種処理を実行するシステムである。ここで言う利用者５０の状態とは、例えば、ベッド４における利用者５０の体圧の分布の状況や、利用者５０の呼吸、睡眠の状況、離床の状況である。

状態モニタリングシステム１は、ベッド４と、センシングユニット２０と、制御部４０と、通報部４４とを備えている。
ベッド４は、利用者５０が寝起きする寝具の一つであり、床板６を有している。床板６には、マットレスや敷布団が載置される。本実施形態の床板６は、図４に示すように、当該床板６を貫通する複数の開口８を有している。

さらに、ベッド４は、リクライニング軸１０を中心に床板６の傾きを変更可能なリクライニング機能を有している。なお、本実施形態におけるリクライニング軸１０は、ベッド４の幅方向に沿って規定された軸である。リクライニング軸１０については、図５に示す。

制御部４０は、センシングユニット２０でのセンシングの結果に基づいて各種処理を実行する。ここで言う各種処理とは、利用者５０の状態をモニタリングする処理である。各種処理の一例として、利用者５０の体圧の分布状況をモニタリングする体圧分布モニタリング処理が考えられる。また、各種処理の他の例として、体圧の分布状況に基づく利用者５０の呼吸の状況や睡眠の状況、離床の状況をモニタリングする処理が考えられる。

通報部４４は、制御部４０で実行された各種処理の結果を、他の部屋に配置された出力部から出力する。なお、他の部屋の例として、ナースステーションや、寝室とは異なる部屋（例えば、居間）が考えられる。
＜１．２ センシングユニットの構造＞
センシングユニット２０は、ベッド４の床板６に配置されるものであり、利用者５０の体圧の分布を計測する。

センシングユニット２０は、図２に示すように、少なくとも一つのシート部材２２と、少なくとも一つの感圧センサ２４と、少なくとも一つの剛体２６と、少なくとも一つの嵌合部２８とを備えている。

シート部材２２は、ベッド４の床板６に配置されるシート材である。シート部材２２は、設置面３０を有した矩形状に形成されている。シート部材２２は、可撓性を有した材料を用いて形成されている。なお、設置面３０とは、床板６と接する平面である。この設置面３０については、図３に示す。

感圧センサ２４は、接触による圧力を検出する周知のセンサである。感圧センサ２４は、シート部材２２に分散して固定される。なお、感圧センサ２４は、荷重を検出する周知のセンサであってもよい。

剛体２６は、外力が加わっても変形しない力学上の仮想的な物体である。本実施形態において剛体２６として、剛性が規定値以上の板材を想定する。この剛体２６の一例として、アクリル樹脂性の板材や鉄鋼材料で形成された板材が考えられる。

剛体としての板材は、全体として長尺状であり、長手方向と直交する断面が矩形状に形成されている。なお、剛体２６のそれぞれは、設置面３０上において規定された方向である規定方向に沿った長さＬ１が、感圧センサ２４における規定方向の長さＬ２よりも長くなるように形成されている。

また、剛体２６それぞれの長手方向に沿った長さは、ベッド４の床板６を構成するフレーム１２のうち、身長方向に沿って伸びる２つのフレーム１２の間の長さとなるように形成される。

これにより、剛体２６のそれぞれは、剛体２６それぞれの少なくとも２点がフレーム１２に支持される。
次に、嵌合部２８は、それぞれ、一つの剛体２６が嵌め込まれる構造である。

各嵌合部２８は、図３に示すように、シート部材２２の設置面３０に、ベッド４の幅方向全体に渡って貫通する空間を有した袋状に形成されている。この袋状の空間は、長手方向がリクライニング軸１０と平行となるように形成されている。

また、嵌合部２８それぞれの軸方向と直交する方向での内周は、剛体２６の長手方向と直交する方向での外周よりも短く形成されている。
すなわち、剛体２６の各々は、当該剛体２６が嵌合部２８に差し込まれた差込状態で軽圧入となるように、当該剛体２６の外周が嵌合部２８の内周よりも長く形成されている。
＜１．３ センシングユニットの作用＞
センシングユニット２０において、剛体２６のそれぞれは、嵌合部２８に差し込まれる。これにより、剛体２６のそれぞれは、シート部材２２の幅方向全体に差し渡され、シート部材２２の設置面３０に固定される。

そして、センシングユニット２０は、シート部材２２の設置面３０がベッド４の床板６に載置される。このセンシングユニット２０の載置は、ベッド４の床板６を構成するフレーム１２に剛体２６の両端が支持されるようになされる。

これにより、剛体２６それぞれは、感圧センサ２４を天地方向に沿った地側から支持する。なお、ここで言う天地方向とは、設置面３０と直交する軸、即ち、ベッド４が設置される床面に対して鉛直な軸に沿った方向である。また、ここで言う地側とは、床面に対向する側（即ち、下側）である。

さらに、図４に示すように、センシングユニット２０が配置された状態モニタリングシステム１の利用者５０は、センシングユニット２０に敷設されたマットレスや敷布団に横たわる。

すると、センシングユニット２０の感圧センサ２４それぞれは、利用者５０による体圧荷重の大きさに応じた信号を出力する。そして、制御部４０は、感圧センサ２４からの信号に基づいて各種処理を実行する。

なお、剛体２６それぞれは、非接触状態に配置されることになる。この非接触状態とは、ベッド４のリクライニング軸１０と非接触な状態であり、かつ、リクライニング軸１０を跨がない状態である。リクライニング軸１０を跨がない状態とは、剛体２６のそれぞれがリクライニング軸１０と平行に配置された状態である。
＜１．４ 実施形態の効果＞
（１ａ） 以上説明したように、センシングユニット２０を、複数の開口８が形成されたベッド４に配置したとしても、剛体２６は、開口を跨ぐように配置されることになる。そして、感圧センサ２４の各々は、その剛体２６の上に配置されることになる。

よって、センシングユニット２０によれば、利用者５０による体圧荷重が感圧センサ２４に加わっているにもかかわらず、その体圧荷重、即ち、圧力を感圧センサ２４が検出できなくなることを低減できる。

換言すると、センシングユニット２０によれば、利用者５０の体圧の分布の検出精度を向上させることができる。
（１ｂ） 特に、剛体２６のそれぞれは、規定方向に沿った長さＬ１が、感圧センサ２４における規定方向の長さＬ２よりも長くなるように形成されている。

したがって、センシングユニット２０によれば、感圧センサ２４が剛体２６上に確実に配置され、剛体２６は、感圧センサ２４を地側から確実に支持することができる。
換言すると、センシングユニット２０によれば、利用者５０による荷重が感圧センサ２４に加わっているにもかかわらず、その利用者５０による圧力を感圧センサ２４が検出できなくなることを、より低減できる。

（１ｃ） 剛体２６のそれぞれは非接触状態に配置されている。このため、センシングユニット２０によれば、図５に示すように、剛体２６のそれぞれがベッド４の傾きの変化を妨げること、即ち、ベッド４のリクライニングを妨げることを低減できる。

しかも、センシングユニット２０によれば、剛体２６のそれぞれを、リクライニング軸１０と平行に配置しているため、非接触状態を確実に実現でき、ベッド４のリクライニングを妨げることをより低減できる。

（１ｄ） センシングユニット２０においては、嵌合部２８に剛体２６を嵌め込むことで、その剛体２６を設置面３０に固定している。すなわち、センシングユニット２０によれば、嵌合部２８に剛体２６を差し込むことで軽圧入とすることができ、嵌合部２８に剛体２６を固定することができる。
［２． その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。

（２．１） 例えば、上記実施形態のセンシングユニット２０においては、剛体２６のそれぞれが、ベッド４の幅方向全体に渡って差し渡されていたが、センシングユニットにおける剛体は、ベッド４の幅方向全体に渡って差し渡されていなくともよい。

具体的には、図６に示すように、嵌合部２８のそれぞれは、ベッド４の幅方向の途中までの空間を有した袋状に形成されていてもよい。
そして、図６に示すように、センシングユニット２０においては、第１グループを形成する剛体２６のそれぞれを、シート部材２２の一方の端辺である第１端辺７０から同一方向に向けて平行に、シート部材２２内側の端部が第１端辺７０と平行な仮想線７２で一致するように固定する。なお、ここで言う第１グループとは、２以上の剛体２６の一部によって形成されるグループである。また、以下では、２以上の剛体２６の他方によって形成されるグループを第２グループと称す。

さらに、第２グループを形成する剛体２６のそれぞれは、第２端辺７４から同一方向に向けて平行に、シート部材２２内側の端部が、第１グループを形成する剛体２６それぞれのシート部材２２内側の端部よりも第２端辺７４側で一致するように固定する。

センシングユニット２０によれば、第１グループを形成する剛体２６のシート部材２２内側の端部と、第２グループを形成する剛体２６のシート部材２２内側の端部との間で、シート部材２２を折り曲げることができる。

この結果、センシングユニット２０をコンパクトに収納することができる。
（２．２） また、上記実施形態において、剛体２６のそれぞれは、嵌合部２８に差し込まれることで、シート部材２２の設置面３０に固定されていたが、剛体２６をシート部材２２の設置面３０に固定する方法は、これに限るものではなく、各種の固着方法を用いることができる。

（２．３） 上記実施形態においては、剛体２６として、長尺状の板材を想定していたが、剛体２６の形状は、これに限るものではなく、感圧センサ２４を載置可能な形状であればどのようなものでもよい。

また、上記実施形態においては、剛体２６の断面形状を矩形状としていたが、剛体２６の断面形状は、これに限るものではなく、例えば、楕円状であってもよいし、台形状であってもよい。

（２．４） なお、上記実施形態の構成の一部を省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記実施形態と変形例とを適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。

（２．５） また、本発明は、前述したセンシングユニット２０の他、利用者５０の状態をモニタリングする状態モニタリングシステム１等、種々の形態で実現することができる。

（２．６） なお、「特許請求の範囲」及び「課題を解決するための手段」の欄に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

１…状態モニタリングシステム ４…ベッド ６…床板 ８…開口 １０…リクライニング軸 １２…フレーム ２０…センシングユニット ２２…シート部材 ２４…感圧センサ ２６…剛体 ２８…嵌合部 ３０…設置面 ４０…制御部 ４４…通報部 ５０…利用者 ７０…第１端辺 ７２…仮想線 ７４…第２端辺

Claims (9)

1. ベッド（４）の床板（６）に配置されるセンシングユニット（２０）であって、
   前記床板と接する平面である設置面（３０）を有したシート材であるシート部材（２２）と、
   接触による圧力を検出する少なくとも一つの感圧センサ（２４）であって、それぞれが、前記シート部材に分散して固定される少なくとも一つの感圧センサと、
   前記設置面と直交する軸に沿った方向を天地方向とし、前記シート部材の設置面に固定される少なくとも一つの剛体（２６）であって、それぞれが、前記少なくとも一つの感圧センサを前記天地方向に沿った地側から支持する少なくとも一つの剛体と
   を備え、
   前記少なくとも一つの剛体のそれぞれは、
   前記ベッドの床板を構成するフレーム（１２）に、当該剛体の少なくとも２点が支持されるように前記設置面に固定されている、センシングユニット。
2. 前記少なくとも一つの剛体は、
   前記設置面上において規定された方向である規定方向に沿った長さが、前記感圧センサにおける規定方向の長さよりも長い、請求項１に記載のセンシングユニット。
3. 前記ベッドは、幅方向に沿って規定された軸であるリクライニング軸（１０）を中心に前記床板の傾きを変更するリクライニング機能を有しており、
   前記少なくとも一つの剛体のそれぞれは、
   前記リクライニング軸と非接触な状態であり、かつ、リクライニング軸を跨がない状態である非接触状態に配置されている、請求項１または請求項２に記載のセンシングユニット。
4. 前記少なくとも一つの剛体は、それぞれ
   長尺状に形成され、前記リクライニング軸と平行であることを前記非接触状態として配置されている、請求項３に記載のセンシングユニット。
5. 前記剛体の一つが嵌め込まれる嵌合部（２８）を、更に備える、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のセンシングユニット。
6. 前記嵌合部は、袋状に形成されており、
   前記剛体は、
   当該剛体が前記嵌合部に差し込まれた差込状態で軽圧入となるように、当該剛体の外周が前記嵌合部の内周よりも長い、請求項５に記載のセンシングユニット。
7. 前記少なくとも一つの剛体のそれぞれは、
   前記ベッドの幅方向全体に差し渡されている、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のセンシングユニット。
8. 前記少なくとも一つの剛体は、２以上の剛体であり、
   前記２以上の剛体の一部によって形成されるグループを第１グループと称し、前記２以上の剛体の他方によって形成されるグループを第２グループと称し、
   前記第１グループを形成する剛体のそれぞれは、
   前記シート部材の一方の端辺である第１端辺（７０）から同一方向に向けて平行に、前記シート部材内側の端部が前記第１端辺と平行な仮想線（７２）で一致するように固定され、
   前記第１端辺と平行であり、かつ、前記シート部材の他方の端辺を第２端辺（７４）とし、
   前記第２グループを形成する剛体のそれぞれは、
   前記第２端辺から同一方向に向けて平行に、前記シート部材内側の端部が、前記第１グループを形成する剛体それぞれの前記シート部材内側の端部よりも前記第２端辺側で一致するように固定される、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のセンシングユニット。
9. 当該センシングユニットは、
   マットレスまたは敷布団と共に用いられる、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のセンシングユニット。

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