JP2018075183A - Biological information detector - Google Patents

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洋二 本並
Yoji Motonami
洋二 本並
萩野 誠一郎
Seiichiro Hagino
誠一郎 萩野
英幸 伊豫田
Hideyuki Iyoda
英幸 伊豫田
裕介 吉田
Yusuke Yoshida
裕介 吉田
将徳 田中
Masanori Tanaka
将徳 田中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biological information detector for accurately calculating a centroid position of a person on a sleeping stand depending on a displacement of a load center of a base of a bed with rise and fall of the sleeping stand.SOLUTION: A biological information detector T in a bed B1 comprising a base 20, a sleeping stand having a first reference point K1 in a first coordination system for defining a centroid position of a person existing on a top surface 32a, and a lifting device 40 for rising/falling as a load center of the base 20 is displaced in a horizontal direction comprises: a second person centroid position calculation unit 12 that, in a second coordination system taking a second reference point K2 with respect to the base 20 as a reference, calculates a person centroid position of the person on the sleeping stand 30 from detected loads detected by a plurality of load sensors 5a, 5b, 5c, 5d; and a correction unit 13 that, on the basis of a relative displacement amount between the second reference point K2 and the first reference point K1 caused by rise and fall of the sleeping stand 30, corrects a calculated second person centroid position represented using the second coordination system to a first person centroid position represented using the first coordination system.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、生体情報検出装置に関する。   The present invention relates to a biological information detection apparatus.

ベッドに加えられた荷重に基づいて、ベッド上に存在する人の生体情報を検出する技術が提案されている。例えば、特許文献1に記載された在床状況検出装置では、ベッドの4本の脚部にそれぞれ荷重を検出するための複数の荷重センサが設けられている。そして、在床状況検出装置は、荷重センサにより検出した荷重に基づいてベッドに存在する人の重心位置を算出する。そして、在床状況検出装置は、人の重心位置が寝床部に設定された監視領域内に位置している場合には、警報を出力する。   There has been proposed a technique for detecting biological information of a person existing on a bed based on a load applied to the bed. For example, in the in-situ state detection device described in Patent Document 1, a plurality of load sensors for detecting loads are provided on four legs of the bed. Then, the occupancy status detection device calculates the position of the center of gravity of the person present in the bed based on the load detected by the load sensor. Then, when the person's center-of-gravity position is located within the monitoring region set in the bed portion, the occupancy status detection apparatus outputs an alarm.

特許文献2には、介護施設や養護施設で好適に用いられるベッドであって、人が就寝するための就寝台の高さ調整が可能な荷重検出機能付きベッドが記載されている。荷重検出機能付きベッドは、就寝台を昇降可能に支持する基台の所定の複数個所に、複数の荷重センサが配置されている。荷重検出機能付きベッドは、演算部を備え、演算部により、荷重センサが検出した荷重に基づいて就寝台に存在する人の重心位置を算出する。   Patent Document 2 describes a bed that is suitably used in a nursing facility or a nursing facility and that has a load detection function that can adjust the height of a bed for a person to sleep. In a bed with a load detection function, a plurality of load sensors are arranged at a plurality of predetermined positions on a base that supports the bed so that it can be moved up and down. The bed with a load detection function includes a calculation unit, and the calculation unit calculates the position of the center of gravity of a person existing on the bed based on the load detected by the load sensor.

特開2014−128695号公報JP 2014-128695 A 特開2013−148520号公報JP2013-148520A

介護施設や養護施設では、特許文献1と特許文献2のとの技術を組み合わせることによる高さ調整が可能な荷重検出機能付きベッドにて、就寝台に存在する人の重心位置に応じて的確に警報を出力することができる構成が望まれている。   In care facilities and nursing homes, a bed with a load detection function that can be adjusted in height by combining the techniques of Patent Document 1 and Patent Document 2 is used according to the position of the center of gravity of the person on the bed. A configuration capable of outputting an alarm is desired.

しかしながら、就寝台の高さ調整が可能なベッドは、就寝台を昇降する際に、就寝台がベッドの長手方向や幅方向にスイングしながら高さ調整を行う昇降機構を用いる場合がある。この種のベッドは、就寝台が昇降すると、基台に配置された各荷重センサに対して相対的に就寝部が水平方向に移動して、基台に加わる荷重の分布の中心である荷重中心が水平方向に変位する。このため、高さ調整が可能な荷重検出機能付きベッドでは、算出した計算上の人の重心位置と、実際の人の重心位置とがズレる問題があった。   However, a bed that can be adjusted in height may use an elevating mechanism that adjusts the height of the bed while swinging in the longitudinal and width directions of the bed when the bed is raised and lowered. This type of bed has a load center that is the center of the distribution of the load applied to the base when the bed is moved up and down, the sleeping part moves in the horizontal direction relative to each load sensor arranged on the base. Is displaced in the horizontal direction. For this reason, in the bed with a load detection function capable of adjusting the height, there has been a problem that the calculated center of gravity position of the person and the actual center of gravity position of the person are misaligned.

そこで、本発明は、ベッドの基台にかかる荷重中心が就寝台の昇降に伴って水平方向に変位しても、就寝台上に存在する人の実際の重心位置を正確に算出することができる生体情報検出装置を提供することを課題としてなされてものである。   Therefore, the present invention can accurately calculate the actual center-of-gravity position of a person existing on the bed even if the center of load applied to the bed base is displaced in the horizontal direction as the bed is raised or lowered. It is an object to provide a biological information detection device.

上述の課題を解決するため、請求項1に係る生体情報検出装置は、基台と、基台の上方に配置され、人が存在可能である上面と、上面に存在する人の重心位置を規定する第一座標系の基準となる第一基準点と、を有する就寝台と、基台と就寝台との間に設けられ、就寝台にかかる荷重を基台に伝達可能に基台に対して就寝台を昇降させ、かつ、上面に人が存在しない就寝台が昇降する場合に基台に加わる荷重の分布の中心である荷重中心が水平方向に変位しながら就寝台を昇降させる昇降装置と、を備えたベッドに適用される生体情報検出装置であって、基台の複数の所定箇所に設けられ、各所定箇所に加わる荷重を検出するための複数の荷重センサと、複数の荷重センサによってそれぞれ検出された各荷重である複数の検出荷重から、就寝台の上面に存在する人の重心位置である人重心位置を、基台に係る第二基準点を基準とする第二座標系にて、算出する第二人重心位置算出部と、第二人重心位置算出部によって算出された第二座標系にて表される第二人重心位置を、昇降装置の昇降に伴って発生する第二基準点に対する第一基準点の相対変位量に基づいて、第一座標系にて表される人重心位置である第一人重心位置に補正する補正部と、を備えている。   In order to solve the above-described problem, a biological information detection apparatus according to claim 1 defines a base, an upper surface disposed above the base, on which a person can exist, and a gravity center position of the person existing on the upper surface. A bed having a first reference point serving as a reference for the first coordinate system, and a bed that is provided between the bed and the bed so that a load applied to the bed can be transmitted to the bed A lifting device that lifts and lowers the bed while the center of load, which is the center of the distribution of the load applied to the base when the bed without a person on the upper surface moves up and down, is displaced horizontally, A biological information detection device applied to a bed provided with a plurality of load sensors provided at a plurality of predetermined locations on a base and for detecting a load applied to each predetermined location, and a plurality of load sensors, respectively. Sleeping from multiple detected loads that are each detected load A second person centroid position calculating unit that calculates a person centroid position, which is a centroid position of the person existing on the upper surface, in a second coordinate system based on the second reference point related to the base, and a second person centroid position Based on the relative displacement amount of the first reference point with respect to the second reference point that is generated as the lifting device is moved up and down, the second person center of gravity position represented by the second coordinate system calculated by the position calculation unit is used. A correction unit that corrects the position of the center of gravity of the first person, which is the position of the center of gravity of the person represented in one coordinate system.

これによれば、第二人重心位置算出部は、複数の荷重センサによってそれぞれ検出された各荷重である複数の検出荷重から、就寝台の上面に存在する人の重心位置である人重心位置を、基台に係る第二基準点を基準とする第二座標系にて算出する。補正部は、第二人重心位置算出部によって算出された第二座標系にて表される第二人重心位置を、昇降装置の昇降に伴って発生する第二基準点に対する第一基準点の相対変位量に基づいて、第一座標系にて表される人重心位置である第一人重心位置に補正する。このように、第二人重心位置算出部によって算出された第二座標系にて表される第二人重心位置が、第一座標系にて表される人重心位置である第一人重心位置に補正することが可能となる。よって、基台にかかる荷重中心が就寝台の昇降に伴って水平方向に変位しても、就寝台上に存在する人の実際の重心位置を正確に算出することができる生体情報検出装置を提供することができる。   According to this, the second person centroid position calculation unit calculates the person centroid position, which is the centroid position of the person existing on the upper surface of the bed, from the plurality of detected loads that are the respective loads detected by the plurality of load sensors. The calculation is performed in the second coordinate system with the second reference point related to the base as a reference. The correction unit is configured to calculate the second person's center of gravity position represented by the second coordinate system calculated by the second person's center of gravity position calculating unit with respect to the second reference point generated with the lifting and lowering of the lifting device. Based on the relative displacement amount, the first person center of gravity position, which is the person center of gravity position represented in the first coordinate system, is corrected. In this way, the first person gravity center position where the second person gravity center position represented by the second coordinate system calculated by the second person gravity center position calculation unit is the person gravity center position represented by the first coordinate system. It becomes possible to correct to. Therefore, even if the center of load applied to the base is displaced in the horizontal direction as the bed is moved up and down, a living body information detection apparatus capable of accurately calculating the actual center of gravity position of a person existing on the bed is provided. can do.

本発明の第一実施形態に係る生体情報検出装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the biological information detection apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 図1に示すベッドの概略平面図である。It is a schematic plan view of the bed shown in FIG. 図1及び図2に示すベッドに用いられるアクチュエータを示す平面図である。It is a top view which shows the actuator used for the bed shown in FIG.1 and FIG.2. 図1に示すベッドの就寝台の昇降に伴う就寝台の水平方向の移動の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the horizontal movement of the bed accompanying the raising / lowering of the bed of the bed shown in FIG. 第一実施形態の生体情報検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the biometric information detection apparatus of 1st embodiment. 図1に示すベッドの就寝台の上面に存在する人の第二人重心位置の算出の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of calculation of the 2nd person's gravity center position of the person who exists in the upper surface of the bed bed shown in FIG. 図1に示すベッドの第二座標系にて表わされる第二人重心位置を、第一座標系にて表わされる第一人重心位置に補正する一例を示す図である。It is a figure which shows an example which correct | amends the 2nd person gravity center position represented by the 2nd coordinate system of the bed shown in FIG. 1 to the 1st person gravity center position represented by a 1st coordinate system. 第一実施形態の生体情報検出装置で実行される人重心位置補正処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the human gravity center position correction process performed with the biometric information detection apparatus of 1st embodiment. 第一実施形態の他の生体情報検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the other biological information detection apparatus of 1st embodiment. 図8に示す他の生体情報検出装置で実行される人重心位置補正処理の第一変形例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st modification of the human gravity center position correction process performed with the other biometric information detection apparatus shown in FIG. 図8に示す他の生体情報検出装置に用いられる相関変位量検出部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correlation displacement amount detection part used for the other biological information detection apparatus shown in FIG. 本発明の第二実施形態に係る生体情報検出装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the biometric information detection apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention. 図11に示すベッドの概略平面図である。It is a schematic plan view of the bed shown in FIG. 第二実施形態の生体情報検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the biometric information detection apparatus of 2nd embodiment. 第二実施形態の生体情報検出装置で実行される人重心位置補正処理の第二変形例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd modification of the human gravity center position correction process performed with the biometric information detection apparatus of 2nd embodiment. 図11に示すベッドの第二座標系にて表わされる第二人重心位置を、第一座標系にて表わされる第一人重心位置に補正する一例を示す図である。It is a figure which shows an example which correct | amends the 2nd person gravity center position represented by the 2nd coordinate system of the bed shown in FIG. 11 to the 1st person gravity center position represented by a 1st coordinate system. 第一実施形態、又は第二実施形態で示したベッドに用いられるマットレス装置を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the mattress apparatus used for the bed shown in 1st embodiment or 2nd embodiment. 図16に示すマットレス装置を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the mattress apparatus shown in FIG. 図16に示すマットレス装置の作動を説明する概略側面図である。It is a schematic side view explaining the action | operation of the mattress apparatus shown in FIG.

〈第一実施形態〉
本発明による生体情報検出装置の第一実施形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、生体情報検出装置Tは、ベッドB1に適用される。
<First embodiment>
A biological information detection apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the biological information detection apparatus T is applied to a bed B1.

図1及び図2に示すように、ベッドB1は、基台20と、就寝台30と、昇降装置40と、荷重センサ5a、5b、5c、5dを備えている。基台20は、平面視、長方形状をなすフレーム構造を有する。基台20は、前後方向に伸びる左右一対の左側部フレーム21aと、右側部フレーム21bと、左右方向に延びる前部フレーム22aと、中間フレーム22bと、後部フレーム22cとで構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the bed B1 includes a base 20, a bed 30, a lifting device 40, and load sensors 5a, 5b, 5c, and 5d. The base 20 has a frame structure having a rectangular shape in plan view. The base 20 includes a pair of left and right left side frames 21a extending in the front-rear direction, a right side frame 21b, a front frame 22a extending in the left and right direction, an intermediate frame 22b, and a rear frame 22c.

左側部フレーム21aの前端は、前部フレーム22aの左端部に接続されている。左側部フレーム21aの後端は、後部フレーム22cの左端部に接続されている。右側部フレーム21bの前端は、前部フレーム22aの右端部に接続されている。右側部フレーム21bの後端は、後部フレーム22cの右端部に接続されている。中間フレーム22bの左端部は、左側部フレーム21aの前後中間位置の内側面に接続されている。中間フレーム22bの右端部は、右側部フレーム21bの前後中間位置のフレーム内側面に接続されている。   The front end of the left side frame 21a is connected to the left end of the front frame 22a. The rear end of the left frame 21a is connected to the left end of the rear frame 22c. The front end of the right frame 21b is connected to the right end of the front frame 22a. The rear end of the right frame 21b is connected to the right end of the rear frame 22c. The left end portion of the intermediate frame 22b is connected to the inner surface of the left-side frame 21a at the front-rear intermediate position. The right end portion of the intermediate frame 22b is connected to the inner surface of the frame at the front and rear intermediate positions of the right frame 21b.

基台20は、前後左右の4隅にそれぞれ、脚部23a,23b,23c,23dを備えている。脚部23aの上端は、左側部フレーム21aと前部フレーム22aとの接続部に接続されている。脚部23bの上端は、右側部フレーム21bと前部フレーム22aとの接続部に接続されている。脚部23cの上端は、左側部フレーム21aと後部フレーム22cとの接続部に接続されている。脚部23dの上端は、右側部フレーム21bと後部フレーム22cとの接続部に接続されている。   The base 20 includes leg portions 23a, 23b, 23c, and 23d at the four corners of the front, rear, left, and right, respectively. The upper end of the leg part 23a is connected to the connection part of the left side frame 21a and the front frame 22a. The upper end of the leg portion 23b is connected to a connection portion between the right side frame 21b and the front frame 22a. The upper end of the leg portion 23c is connected to a connection portion between the left side frame 21a and the rear frame 22c. The upper end of the leg portion 23d is connected to a connection portion between the right side frame 21b and the rear frame 22c.

各荷重センサ5a,5b,5c,5dは、基台20の複数の所定箇所に設けられ、基台20に加わる荷重を検知する。脚部23aと床Uとの間には、荷重センサ5aが配置されている。脚部23bと床Uとの間には、荷重センサ5bが配置されている。脚部23cと床Uとの間には、荷重センサ5cが配置されている。脚部23dと床Uとの間には、荷重センサ5dが配置されている。例えば、各荷重センサ5a,5b,5c,5dは公知のストレインゲージが用いられ、荷重を検知した荷重信号(電圧信号)が出力される。尚、荷重センサとして感圧ゴムを用いることも可能であり、ストレインゲージに限るものではない。荷重センサ5a,5b,5c,5dは、有線又は無線により制御装置10の入力部11と電気的に接続されている。   Each of the load sensors 5a, 5b, 5c, 5d is provided at a plurality of predetermined locations on the base 20 and detects a load applied to the base 20. A load sensor 5a is disposed between the leg portion 23a and the floor U. A load sensor 5b is disposed between the leg portion 23b and the floor U. A load sensor 5c is disposed between the leg 23c and the floor U. A load sensor 5d is disposed between the leg 23d and the floor U. For example, each load sensor 5a, 5b, 5c, 5d uses a well-known strain gauge and outputs a load signal (voltage signal) that detects a load. Note that pressure-sensitive rubber can be used as the load sensor, and is not limited to the strain gauge. The load sensors 5a, 5b, 5c, and 5d are electrically connected to the input unit 11 of the control device 10 by wire or wirelessly.

就寝台30は、基台20の上方に配置されている。就寝台30は、フレーム部31と、フレーム部31に設けられたマットレス32とを備えている。フレーム部31は、平面視、長方形状である。フレーム部31は、前後方向に伸びる左右一対の左側フレーム31aと、右側フレーム31bと、左右方向に延びるヘッドボード33と、横フレーム31cと、後部の縦板フレーム34とで構成されている。   The bed 30 is disposed above the base 20. The bed 30 includes a frame portion 31 and a mattress 32 provided on the frame portion 31. The frame part 31 has a rectangular shape in plan view. The frame portion 31 includes a pair of left and right left frames 31a extending in the front-rear direction, a right frame 31b, a headboard 33 extending in the left-right direction, a horizontal frame 31c, and a rear vertical plate frame 34.

左側フレーム31aの前端は、ヘッドボード33の下部左端部に接続されている。左側フレーム31aの後端は、縦板フレーム34の下部左端部に接続されている。右側フレーム31bの前端は、ヘッドボード33の下部右端部に接続されている。右側フレーム31bの後端は、縦板フレーム34の下部右端部に接続されている。横フレーム31cの左端部は、左側フレーム31aの前後中間位置の内側面に接続されている。横フレーム31cの右端部は、右側フレーム31bの前後中間位置のフレーム内側面に接続されている。
就寝台30のフレーム部31は、床板31d(図2参照)を備えている。マットレス32は、床板31dに載置されている。マットレス32は、人が存在可能である上面32aを有する。
The front end of the left frame 31 a is connected to the lower left end of the head board 33. The rear end of the left frame 31 a is connected to the lower left end of the vertical plate frame 34. The front end of the right frame 31 b is connected to the lower right end of the head board 33. The rear end of the right frame 31 b is connected to the lower right end of the vertical plate frame 34. The left end of the horizontal frame 31c is connected to the inner side surface of the left and right frames 31a at the front and rear intermediate positions. The right end of the horizontal frame 31c is connected to the inner surface of the frame at the front and rear intermediate positions of the right frame 31b.
The frame portion 31 of the bed 30 includes a floor plate 31d (see FIG. 2). The mattress 32 is placed on the floor board 31d. The mattress 32 has an upper surface 32a where a person can exist.

昇降装置40は、基台20と就寝台30との間に設けられている。昇降装置40は、就寝台30にかかる荷重を基台20に伝達可能に基台20に対して就寝台30を水平方向に変位させながら昇降させる。昇降装置40は、上面32aに人が存在しない就寝台30が昇降する場合に基台20に加わる荷重の分布の中心である荷重中心が水平方向に変位しながら昇降する構成である。
昇降装置40は、4つの昇降機構40a,40b,40c,40dと、これら昇降機構40a,40b,40c,40dを駆動するアクチュエータ45を備えている。
The lifting device 40 is provided between the base 20 and the bed 30. The lifting device 40 lifts and lowers the bed 30 relative to the base 20 in a horizontal direction so that a load applied to the bed 30 can be transmitted to the base 20. The lifting device 40 is configured to move up and down while the load center, which is the center of the distribution of the load applied to the base 20 when the bed 30 on which no person is present on the upper surface 32a moves up and down, is displaced in the horizontal direction.
The lifting device 40 includes four lifting mechanisms 40a, 40b, 40c, and 40d, and an actuator 45 that drives the lifting mechanisms 40a, 40b, 40c, and 40d.

基台20の左前側位置には、左前昇降機構40aが設けられている。基台20の右前側位置には、右前昇降機構40bが設けられている。基台20の左後側位置には、左後昇降機構40cが設けられている。基台20の右後側位置には、右後昇降機構40dが設けられている。左前昇降機構40aと右前昇降機構40bとは、左右対称な構造を有している。左後昇降機構40cと右後昇降機構40dとは、左右対称な構造を有している。各昇降機構40a,40b,40c,40dは、取付位置が異なる以外は基本的に同じ構造を有している。   A left front lifting mechanism 40 a is provided at the left front position of the base 20. A front right raising / lowering mechanism 40 b is provided at the right front side position of the base 20. A left rear elevating mechanism 40 c is provided at the left rear side position of the base 20. A right rear lifting mechanism 40 d is provided at the right rear position of the base 20. The left front lifting mechanism 40a and the right front lifting mechanism 40b have a symmetrical structure. The left rear elevating mechanism 40c and the right rear elevating mechanism 40d have a bilaterally symmetric structure. Each lifting mechanism 40a, 40b, 40c, 40d has basically the same structure except that the mounting positions are different.

各昇降機構40a,40b,40c,40dの構成を、基台20の左前側位置の左前昇降機構40aを中心に説明する。左前昇降機構40aは、下部アーム41、中間アーム42及び上部アーム43を備えている。下部アーム41の下端は、基台20の左側部フレーム21aの上面に固定され、下部アーム41は、基台20の左側部フレーム21aの上面から上方に向けて延設されている。中間アーム42の一端は、下部アーム41の上端に回動可能に連結されている。下部アーム41と中間アーム42との連結部421は、ピンにより回動可能に連結されている。また、中間アーム42の他端は、上部アーム43の下端に回動可能に連結されている中間アーム42と上部アーム43との連結部422は、ピンにより回動可能に連結されている。
上部アーム43の上端は、就寝台30の左側フレーム31aに固定され、下方に向けて延設されている。
The configuration of each lifting mechanism 40a, 40b, 40c, 40d will be described focusing on the left front lifting mechanism 40a at the left front side position of the base 20. The left front lifting mechanism 40 a includes a lower arm 41, an intermediate arm 42, and an upper arm 43. The lower end of the lower arm 41 is fixed to the upper surface of the left side frame 21 a of the base 20, and the lower arm 41 extends upward from the upper surface of the left side frame 21 a of the base 20. One end of the intermediate arm 42 is rotatably connected to the upper end of the lower arm 41. A connecting portion 421 between the lower arm 41 and the intermediate arm 42 is rotatably connected by a pin. Also, the other end of the intermediate arm 42 is rotatably connected to the lower end of the upper arm 43, and a connecting portion 422 between the intermediate arm 42 and the upper arm 43 is rotatably connected by a pin.
The upper end of the upper arm 43 is fixed to the left frame 31a of the bed 30 and extends downward.

図3に示すように、アクチュエータ45は、ボールねじ機構451、電動モータ452、ギヤ部453、及びボールねじ機構451に連結された伸縮ロッド454を備えている。ボールねじ機構451は、ボールねじ451aと、ボールねじ451aに螺合したナット部451bとを備えている。伸縮ロッド454は、ナット部451bに接続されている。ギヤ部453は、電動モータ452の駆動力をボールねじ451aに伝達させる構成である。アクチュエータ45は、電動モータ452の駆動によりボールねじ451aが時計方向又は反時計方向に回転する。そして、ボールねじ451aに沿ってナット部451bが往復移動することで、伸縮ロッド454が往復動する。
図1、図2に示すように、アクチュエータ45は、平面視で、基台20及び就寝台30のほぼ中央位置に起立姿勢で配置されている。アクチュエータ45の基端455は、就寝台30の横フレーム31cに回動可能に連結されている。アクチュエータ45の伸縮ロッド454の先端456は、基台20の中間フレーム22bに、回動可能に連結されている。
As shown in FIG. 3, the actuator 45 includes a ball screw mechanism 451, an electric motor 452, a gear portion 453, and a telescopic rod 454 connected to the ball screw mechanism 451. The ball screw mechanism 451 includes a ball screw 451a and a nut portion 451b screwed into the ball screw 451a. The telescopic rod 454 is connected to the nut portion 451b. The gear portion 453 is configured to transmit the driving force of the electric motor 452 to the ball screw 451a. In the actuator 45, the ball screw 451a rotates clockwise or counterclockwise by driving the electric motor 452. Then, as the nut portion 451b reciprocates along the ball screw 451a, the telescopic rod 454 reciprocates.
As shown in FIGS. 1 and 2, the actuator 45 is arranged in a standing posture at a substantially central position of the base 20 and the bed 30 in a plan view. A base end 455 of the actuator 45 is rotatably connected to the horizontal frame 31c of the bed 30. The distal end 456 of the telescopic rod 454 of the actuator 45 is rotatably connected to the intermediate frame 22b of the base 20.

昇降装置40による就寝台30の昇降を説明する。図1の実線で示す就寝台30は、最下降位置Pdwに下降した状態を示す。この状態では、昇降装置40の中間アーム42は、ほぼ水平姿勢をなす。昇降装置40のアクチュエータ45は、ボールねじ451a(図3参照)の回転に伴うナット部451bの移動により収縮状態をなす。
そして、昇降装置40は、アクチュエータ45のボールねじ451aの回転に伴うナット部451bの移動によりアクチュエータ45を伸長させ、就寝台30を最上昇位置Pupに上昇させる。これに伴って、各昇降機構40a,40b,40c,40dの中間アーム42は、連結部421を中心に、回動する。このとき、就寝台30は、水平姿勢を保ったまま上昇する。この場合、就寝台30は、連結部421を中心に、中間アーム42の上端が移動する円弧状の軌跡に沿って上昇する。
The raising / lowering of the bed 30 by the raising / lowering apparatus 40 is demonstrated. The bed 30 shown by the solid line in FIG. 1 shows a state where the bed 30 is lowered to the lowest lowered position Pdw. In this state, the intermediate arm 42 of the elevating device 40 takes a substantially horizontal posture. The actuator 45 of the elevating device 40 is contracted by the movement of the nut portion 451b accompanying the rotation of the ball screw 451a (see FIG. 3).
And the raising / lowering apparatus 40 expands the actuator 45 by the movement of the nut part 451b accompanying rotation of the ball screw 451a of the actuator 45, and raises the bed 30 to the highest rise position Pup. Along with this, the intermediate arms 42 of the elevating mechanisms 40a, 40b, 40c, 40d rotate around the connecting portion 421. At this time, the bed 30 is raised while maintaining a horizontal posture. In this case, the bed 30 is lifted along an arcuate trajectory in which the upper end of the intermediate arm 42 moves around the connecting portion 421.

上昇する就寝台30は、水平方向前方へも移動する。例えば、図4に示すように、就寝台30(図1参照)は、図4中の基点PB1から、中心Aを回転中心とし、半径rを有する円弧上を移動するものとする。この場合、就寝台30は、昇降位置PI1への上昇に伴い、基点PB1から水平方向へ距離L分移動する。尚、就寝台30は、基点PB1から、その鉛直線上の昇降位置PI2への上昇した場合には水平方向の移動距離が0となる。
また、就寝台30は、図中の基点PB2から、中心Aを回転中心とし、半径rを有する円弧上を、昇降位置PI3への上昇に伴い、基点PB2から水平方向へ距離L分移動する。
昇降に伴う水平方向の移動の距離Lは、以下の式(1)及び式(2)により導き出された式(3)により求めることができる。

Figure 2018075183
Figure 2018075183
Figure 2018075183
The rising bed 30 also moves forward in the horizontal direction. For example, as shown in FIG. 4, the bed 30 (see FIG. 1) is assumed to move on a circular arc having a radius r from the base point PB1 in FIG. In this case, the bed 30 moves from the base point PB1 by the distance L in the horizontal direction as it rises to the lift position PI1. When the bed 30 is moved from the base point PB1 to the lift position PI2 on the vertical line, the moving distance in the horizontal direction becomes zero.
Further, the bed 30 moves from the base point PB2 in the drawing on the arc having the center A as the center of rotation and the radius r by a distance L in the horizontal direction from the base point PB2 in accordance with the ascent to the lift position PI3.
The distance L of the horizontal movement accompanying the elevation can be obtained from the following equation (1) and equation (3) derived from equation (2).
Figure 2018075183
Figure 2018075183
Figure 2018075183

就寝台30の上昇により就寝台30が水平方向前方に移動すると、基台20には、前側の脚部23a,23bにかかる就寝台30の荷重が大きくなる。これにより、基台20に加わる荷重の分布中心であるの荷重中心(単に、基台20の荷重中心ともいう)は、前方へ変位することとなる。荷重の分布とは、就寝台30から基台20に作用する荷重が基台の4本の脚部23a,23b,23c,23dに分散して作用していることである。   When the bed 30 moves forward in the horizontal direction due to the rise of the bed 30, the load on the bed 30 applied to the front legs 23 a and 23 b increases on the base 20. Thereby, the load center which is the distribution center of the load applied to the base 20 (also simply referred to as the load center of the base 20) is displaced forward. The load distribution means that the load acting on the base 20 from the sleeping bed 30 acts in a distributed manner on the four legs 23a, 23b, 23c, and 23d of the base.

ベッドB1において、就寝台30(図1参照)は、人の重心位置の検出に関して、就寝台30の上面32aに存在する人の重心位置を規定する第一座標系(図6B参照)を有する。例えば、第一座標系は、就寝台30の上面32aにおける人の重心位置の座標を表わす。また、就寝台30は、第一座標系の基準となる第一基準点K1(図6B参照)を有する。
一方、基台20は、就寝台30の上面32aに存在する人の重心位置である人重心位置を算出するために、基台20に係る第二基準点K2(図6B参照)、及び、第二基準点K2を基準とする第二座標系を有する。
In the bed B1, the bed 30 (see FIG. 1) has a first coordinate system (see FIG. 6B) that defines the position of the center of gravity of the person existing on the upper surface 32a of the bed 30 with respect to detection of the position of the center of gravity of the person. For example, the first coordinate system represents the coordinates of the center of gravity position of the person on the upper surface 32 a of the bed 30. In addition, the bed 30 has a first reference point K1 (see FIG. 6B) that serves as a reference for the first coordinate system.
On the other hand, the base 20 calculates the person's center of gravity position, which is the position of the center of gravity of the person existing on the upper surface 32a of the bed 30, and the second reference point K2 (see FIG. 6B) related to the base 20 and the first A second coordinate system having the two reference points K2 as a reference is provided.

図5に基づいて、生体情報検出装置T(図1参照)の電気ブロック構成を説明する。
生体情報検出装置Tは、ベッドB1(図1参照)に適用される装置である。生体情報検出装置Tは、生体情報を検出する装置である。生体情報は、ベッドB1の就寝台30に存在する上の人が睡眠中であるか覚醒しているかの判定や、人の睡眠中の体動、睡眠深度、心拍数等の情報である。また生体情報検出装置Tは、就寝台30に存在する人の人重心位置の検出を行う。生体情報検出装置Tは、CPUを備え、そのプログラム処理により人の重心位置の検出が行われる。
Based on FIG. 5, the electrical block configuration of the biological information detection apparatus T (see FIG. 1) will be described.
The biological information detection device T is a device applied to the bed B1 (see FIG. 1). The biological information detection device T is a device that detects biological information. The biometric information is information such as determination as to whether the upper person present on the bed 30 of the bed B1 is sleeping or awake, body movement during sleep of the person, sleep depth, heart rate, and the like. In addition, the biological information detection device T detects the position of the center of gravity of the person present on the bed 30. The biological information detection device T includes a CPU, and detects the position of the center of gravity of a person through program processing.

生体情報検出装置Tは、制御装置10、複数の荷重センサ5a,5b,5c,5d、及び就寝台30(図1参照)の水平方向への変位量を検出する水平方向変位量検出部60を備えている。制御装置10は、入力部11、第二人重心位置算出部12、補正部13、入力部14、第一相対変位量算出部15、及び通信装置16を備えている。   The biological information detection device T includes a horizontal direction displacement amount detection unit 60 that detects the amount of displacement in the horizontal direction of the control device 10, the plurality of load sensors 5a, 5b, 5c, and 5d and the bed 30 (see FIG. 1). I have. The control device 10 includes an input unit 11, a second person gravity center position calculation unit 12, a correction unit 13, an input unit 14, a first relative displacement amount calculation unit 15, and a communication device 16.

水平方向変位量検出部60は、就寝台30の水平方向の変位量を検出する。水平方向変位量検出部60は、ベッドB1の基台20の前部に設けられている(図1参照)。水平方向変位量検出部60は、基台20の前部から上方へ延設された延長部材61の先端に固定されている。水平方向変位量検出部60は、就寝台30のヘッドボード33の下部に設けられた計測部62との水平方向の距離Lを検出する。水平方向変位量検出部60は、例えば、公知の光学式の距離センサである。水平方向変位量検出部60は、有線又は無線により制御装置10の入力部14と電気的に接続されている。   The horizontal displacement detection unit 60 detects the horizontal displacement of the bed 30. The horizontal displacement amount detection unit 60 is provided at the front portion of the base 20 of the bed B1 (see FIG. 1). The horizontal displacement amount detection unit 60 is fixed to the tip of an extension member 61 that extends upward from the front portion of the base 20. The horizontal displacement amount detection unit 60 detects a distance L in the horizontal direction from the measurement unit 62 provided below the headboard 33 of the bed 30. The horizontal direction displacement detection unit 60 is, for example, a known optical distance sensor. The horizontal displacement amount detection unit 60 is electrically connected to the input unit 14 of the control device 10 by wire or wireless.

入力部11は、各荷重センサ5a,5b,5c,5dから出力された各検出荷重W1,W2,W3,W4を取得する。入力部11は、取得した各検出荷重W1,W2,W3,W4を第二人重心位置算出部12へ出力する。
入力部14は、水平方向変位量検出部60から出力された距離信号を取得する。入力部14は、取得した距離信号を第一相対変位量算出部15へ出力する。
The input unit 11 acquires the detected loads W1, W2, W3, and W4 output from the load sensors 5a, 5b, 5c, and 5d. The input unit 11 outputs the acquired detected loads W1, W2, W3, and W4 to the second person gravity center position calculating unit 12.
The input unit 14 acquires the distance signal output from the horizontal direction displacement amount detection unit 60. The input unit 14 outputs the acquired distance signal to the first relative displacement amount calculation unit 15.

第二人重心位置算出部12は、複数の荷重センサ5a,5b,5c,5dによってそれぞれ検出された各荷重である複数の検出荷重W1,W2,W3,W4から、就寝台30(図1参照)の上面32aに存在する人の重心位置である人重心位置を、基台20(図1参照)に係る第二基準点K2(図6B参照)を基準とする第二座標系にて、算出する。第二人重心位置算出部12は、入力部11から出力された検出荷重W1,W2,W3,W4を取得する。第二人重心位置算出部12は、人が就寝台30に存在する状態で取得した各検出荷重W1,W2,W3,W4の荷重の大きさに応じて第二人重心位置を算出する。   The second person center-of-gravity position calculation unit 12 generates a bed 30 (see FIG. 1) from a plurality of detected loads W1, W2, W3, and W4 that are loads detected by the plurality of load sensors 5a, 5b, 5c, and 5d, respectively. ) Is calculated by a second coordinate system based on the second reference point K2 (see FIG. 6B) related to the base 20 (see FIG. 1B). To do. The second person center-of-gravity position calculation unit 12 acquires the detected loads W1, W2, W3, and W4 output from the input unit 11. The second person center-of-gravity position calculation unit 12 calculates the second person center-of-gravity position according to the magnitude of each of the detected loads W1, W2, W3, and W4 acquired when a person is present on the bed 30.

例えば、第二人重心位置の算出の一例を説明する。図6Aに示すように、ベッドB1の平面視において、荷重センサ5aは、ベッドB1の頭部側左側に配置されている。制御装置10は、荷重センサ5aからの検知信号を検出荷重W1として取得する。荷重センサ5bは、ベッドB1の頭部側右側に配置されている。制御装置10は、荷重センサ5bからの検知信号を検出荷重W2として取得する。荷重センサ5cは、ベッドB1の足部側左側に配置されている。制御装置10は、荷重センサ5cからの検知信号を検出荷重W3として取得する。荷重センサ5dは、ベッドB1の足部側右側に配置されている。制御装置10は、荷重センサ5dからの検知信号を検出荷重W4として取得する。また、ベッドB1は、前後方向に沿って第二座標系におけるX軸が設定され、ベッドB1の左右方向に沿って第二座標系におけるY軸が設定され、頭部左側が第二基準点K2に設定されている。人Mの第二人重心位置MG1は、以下の式(4)によって算出される。d1は、就寝台30の前後長である。d2は、就寝台30の幅寸法である。

Figure 2018075183
For example, an example of calculating the second person center of gravity position will be described. As shown in FIG. 6A, in a plan view of the bed B1, the load sensor 5a is arranged on the left side of the head side of the bed B1. The control device 10 acquires the detection signal from the load sensor 5a as the detected load W1. The load sensor 5b is disposed on the right side of the head side of the bed B1. The control device 10 acquires the detection signal from the load sensor 5b as the detected load W2. The load sensor 5c is disposed on the left side of the foot side of the bed B1. The control device 10 acquires a detection signal from the load sensor 5c as a detected load W3. The load sensor 5d is disposed on the right side of the foot part side of the bed B1. The control device 10 acquires a detection signal from the load sensor 5d as a detected load W4. The bed B1 is set with the X axis in the second coordinate system along the front-rear direction, the Y axis in the second coordinate system is set along the left-right direction of the bed B1, and the left side of the head is the second reference point K2. Is set to The second person center-of-gravity position MG1 of the person M is calculated by the following equation (4). d1 is the longitudinal length of the bed 30. d2 is the width dimension of the bed 30.
Figure 2018075183

補正部13は、第二人重心位置算出部12によって算出された第二座標系にて表される第二人重心位置を、昇降装置40(図1参照)の昇降に伴って発生する第二基準点K2(図6B参照)に対する第一基準点K1(図6B参照)の相対変位量に基づいて、第一座標系にて表される人重心位置である第一人重心位置に補正する。例えば、補正部13は、第二座標系にて表される第二人重心位置を相対変位量に応じて変位させることで、第一人重心位置に補正する。この場合、相対変位量は、就寝台30(図1参照)の水平方向への変位量である第一相対変位量である。   The correction unit 13 generates a second person barycentric position represented by the second coordinate system calculated by the second person barycentric position calculation unit 12 as the lifting device 40 (see FIG. 1) moves up and down. Based on the relative displacement amount of the first reference point K1 (see FIG. 6B) with respect to the reference point K2 (see FIG. 6B), correction is made to the first person's center-of-gravity position represented by the first coordinate system. For example, the correction unit 13 corrects the first person center of gravity position by displacing the second person center of gravity position represented by the second coordinate system in accordance with the relative displacement amount. In this case, the relative displacement amount is a first relative displacement amount that is a displacement amount in the horizontal direction of the bed 30 (see FIG. 1).

図6Bに基づいて、第一人重心位置の補正の一例について説明する。図6Bに示すように、最下降位置Pdwで、人が存在しない就寝台30(実線で示す)の重心位置BGは、例えば、最下降位置Pdwの就寝台30の第一座標系において、座標(x1,y)で表わされる。同様に、最上昇位置Pupで、人が存在しない就寝台30(仮想線で示す)の重心位置BG1は、例えば、最上昇位置Pupの就寝台30の第一座標系において、座標(x1,y)で表わされる。重心位置BGと重心位置BG1とは、最下降位置Pdwであっても最上昇位置Pupであっても、第一座標系における座標は同じである。   Based on FIG. 6B, an example of the correction of the first person center of gravity position will be described. As shown in FIG. 6B, the center of gravity position BG of the bed 30 (shown by a solid line) where no person exists at the lowest lowered position Pdw is, for example, the coordinate in the first coordinate system of the bed 30 at the lowest lowered position Pdw ( x1, y). Similarly, the center-of-gravity position BG1 of the bed 30 (indicated by a virtual line) where there is no person at the highest rise position Pup is, for example, the coordinate (x1, y) in the first coordinate system of the bed 30 at the highest rise position Pup. ). The coordinates of the center of gravity position BG and the center of gravity position BG1 are the same in the first coordinate system regardless of the lowest position Pdw or the highest position Pup.

次に、最上昇位置Pupで、人が存在しない就寝台30(仮想線で示す)の重心位置BG1は、例えば、第二座標系の第二基準点K2を基準に算出されると、第二座標系において、座標〔X2,y〕で表わされる。最上昇位置Pupでの重心位置BG1は、第一座標系における座標と、第二座標系における座標とで、就寝台30の上昇に伴う水平方向の第一相対変位量Δxa分のズレが生じる。   Next, when the center of gravity position BG1 of the bed 30 (indicated by an imaginary line) at which the person does not exist at the highest rise position Pup is calculated based on the second reference point K2 of the second coordinate system, for example, In the coordinate system, it is represented by coordinates [X2, y]. The center-of-gravity position BG1 at the highest ascent position Pup is displaced by the first relative displacement amount Δxa in the horizontal direction when the bed 30 is raised between the coordinates in the first coordinate system and the coordinates in the second coordinate system.

第二座標系の第二基準点K2を基準に算出された重心位置BG1は、第一座標系に表わすためには、第二座標系の第二基準点K2を基準に算出された重心位置BG1のX軸の座標〔X2〕に第一相対変位量Δxaを加算することで補正する(式(5)を参照)。補正後の重心位置BG1は、第一座標系において座標(X2+Δxa,y)で表わされる。

Figure 2018075183
The center of gravity position BG1 calculated with reference to the second reference point K2 of the second coordinate system is represented by the center of gravity position BG1 calculated with reference to the second reference point K2 of the second coordinate system. Is corrected by adding the first relative displacement amount Δxa to the X-axis coordinate [X2] (see equation (5)). The corrected gravity center position BG1 is represented by coordinates (X2 + Δxa, y) in the first coordinate system.
Figure 2018075183

同様な補正により、第二座標系の第二基準点K2を基準に算出された最上昇位置Pupの就寝台30に存在する人の第二人重心位置MG1から、昇降に伴って発生する第二基準点K2に対する第一基準点K1の相対変位量に基づいて、第一座標系にて表される人重心位置である第一人重心位置MGに補正する。例えば、第二人重心位置MG1は、座標〔X3,y〕で表わされているとする。第二人重心位置MG1は、算出された第二人重心位置MG1のX軸の座標〔X3〕に第一相対変位量(Δxa)を加算することで補正され、補正後の第一人重心位置MGは、第一座標系において座標(x3+Δxa,y)で表わされる。これにより第一人重心位置MGは、就寝台30の第一座標系に対する正確な位置に補正される。   A similar correction causes the second person's center-of-gravity position MG1 of the person existing on the bed 30 at the highest ascending position Pup calculated on the basis of the second reference point K2 of the second coordinate system to be generated along with ascending and descending. Based on the relative displacement of the first reference point K1 with respect to the reference point K2, the first person center of gravity position MG, which is the position of the center of gravity of the person represented in the first coordinate system, is corrected. For example, it is assumed that the second person center-of-gravity position MG1 is represented by coordinates [X3, y]. The second person center of gravity position MG1 is corrected by adding the first relative displacement amount (Δxa) to the X-axis coordinate [X3] of the calculated second person center of gravity position MG1, and the corrected first person center of gravity position MG1. MG is represented by coordinates (x3 + Δxa, y) in the first coordinate system. Thereby, the first person center-of-gravity position MG is corrected to an accurate position with respect to the first coordinate system of the bed 30.

図5に示す、第一相対変位量算出部15は、水平方向変位量検出部60によって検出された就寝台30(図1参照)の水平方向への変位量を第一相対変位量として算出する。第一相対変位量算出部15は、入力部14から出力された検出信号を取得する。第一相対変位量算出部15は、検出信号の水平方向変位量大きさに応じて第一相対変位量を算出する。第一相対変位量算出部15は、算出した第一相対変位量を補正部13へ出力する。   The first relative displacement amount calculation unit 15 illustrated in FIG. 5 calculates the horizontal displacement amount of the bed 30 (see FIG. 1) detected by the horizontal displacement amount detection unit 60 as the first relative displacement amount. . The first relative displacement amount calculation unit 15 acquires the detection signal output from the input unit 14. The first relative displacement amount calculation unit 15 calculates the first relative displacement amount according to the horizontal displacement amount of the detection signal. The first relative displacement amount calculation unit 15 outputs the calculated first relative displacement amount to the correction unit 13.

通信装置16は、例えば、携帯電話等のディスプレイを有する入力装置(携帯端末)Dとの双方向の無線通信が可能である。これにより生体情報検出装置T(図1参照)は、人重心位置等含む生体情報を入力装置Dへ出力可能である。また、生体情報検出装置Tは、入力装置Dからの入力情報などが入力可能である。   The communication device 16 can perform two-way wireless communication with an input device (portable terminal) D having a display such as a mobile phone. As a result, the biological information detection device T (see FIG. 1) can output biological information including the human gravity center position to the input device D. Further, the biological information detection device T can input input information from the input device D and the like.

制御装置10は、図略ではあるが、生体情報検出部を備えている。生体情報検出部は、各荷重センサ5a,5b,5c,5dからの検出荷重W1,W2,W3,W4に基づき、ベッドB1上の人が睡眠中であるか覚醒しているかの判定や、人の睡眠中の体動、睡眠深度、心拍数等の生体情報を検出するものである。   Although not shown, the control device 10 includes a biological information detection unit. The biological information detection unit determines whether the person on the bed B1 is sleeping or awake based on the detected loads W1, W2, W3, W4 from the load sensors 5a, 5b, 5c, 5d, It detects biological information such as body movement during sleep, sleep depth, and heart rate.

図7に基づいて、生体情報検出装置Tの制御装置10が実行する人重心位置補正処理について説明する。本処理において、制御装置10(図5参照)は、先ず、所定の時間間隔で、荷重センサ5a,5b,5c,5d(図5参照)からの検出荷重W1,W2,W3,W4(図5参照)を取得する(S21)。次に、制御装置10は、取得した検出荷重W1,W2,W3,W4に基づいて、第二人重心位置の算出を行う(S22)。   Based on FIG. 7, the human center-of-gravity position correction process executed by the control device 10 of the biological information detection apparatus T will be described. In this process, the control device 10 (see FIG. 5) first detects the detected loads W1, W2, W3, W4 (see FIG. 5) from the load sensors 5a, 5b, 5c, 5d (see FIG. 5) at predetermined time intervals. Reference) is acquired (S21). Next, the control device 10 calculates the second person center-of-gravity position based on the acquired detected loads W1, W2, W3, and W4 (S22).

その後、制御装置10は、水平方向変位量検出部60により就寝台30(図1参照)の昇降に伴う水平方向の変位量を検出する(S23)。そして、制御装置10は、就寝台30の水平方向の変位量に応じて、就寝台30の水平方向への変位量を第一相対変位量として算出する(S24)。次に、制御装置10は、算出された第一相対変位量に応じて、S22の処理で算出された第二人重心位置を、第一人重心位置へ補正する(S25)。   Then, the control apparatus 10 detects the amount of horizontal displacement accompanying the raising / lowering of the bed 30 (refer FIG. 1) by the horizontal direction displacement amount detection part 60 (S23). And the control apparatus 10 calculates the displacement amount to the horizontal direction of the bed 30 as a 1st relative displacement amount according to the displacement amount of the horizontal direction of the bed 30 (S24). Next, the control device 10 corrects the second person gravity center position calculated in the process of S22 to the first person gravity center position according to the calculated first relative displacement amount (S25).

更に、制御装置10は、補正された第一人重心位置MGを、通信装置16を介して、入力装置Dへ出力する。制御装置10は、第一人重心位置MGが就寝台30の上面32aの偏った位置である場合、通信装置16を介し、入力装置Dにて警報を発する(S26)。その後、制御装置10は、処理を終了する。   Further, the control device 10 outputs the corrected first person center-of-gravity position MG to the input device D via the communication device 16. When the first person center-of-gravity position MG is a position where the upper surface 32a of the bed 30 is biased, the control device 10 issues an alarm with the input device D via the communication device 16 (S26). Thereafter, the control device 10 ends the process.

尚、本実施形態において、生体情報検出装置Tの制御装置10は、就寝台30(図1参照)の昇降に伴って発生する第二基準点K2に対する第一基準点K1の相対変位量を、就寝台30の水平方向への変位量である第一相対変位量としている。そして、制御装置10は、第一相対変位量に基づいて、第二座標系にて表される第二人重心位置MG1を、第一座標系にて表される第一人重心位置MGに補正する構成であるが、これに限るものではない。   In the present embodiment, the control device 10 of the biological information detection device T calculates the relative displacement amount of the first reference point K1 with respect to the second reference point K2 that occurs as the bed 30 (see FIG. 1) moves up and down. The first relative displacement amount is a displacement amount of the bed 30 in the horizontal direction. Then, the control device 10 corrects the second person gravity center position MG1 represented by the second coordinate system to the first person gravity center position MG represented by the first coordinate system based on the first relative displacement amount. However, the present invention is not limited to this.

例えば、相対変位量は、就寝台30(図1参照)の水平方向への変位量と相関がある相関変位量から算出される第二相対変位量としてもよい。この場合、相関変位量は、就寝台30の昇降に伴う、就寝台30の床Uからの高さ位置の変位量とすることが望ましい。第二相対変位量は、就寝台30の床Uからの高さ位置の変位量から算出された変位量とする。   For example, the relative displacement amount may be a second relative displacement amount calculated from a correlated displacement amount that has a correlation with the horizontal displacement amount of the bed 30 (see FIG. 1). In this case, it is desirable that the correlation displacement amount be a displacement amount at a height position of the bed 30 from the floor U as the bed 30 is moved up and down. The second relative displacement amount is a displacement amount calculated from the displacement amount of the height position from the floor U of the bed 30.

図8は、検出された相関変位量、例えば就寝台30(図1参照)の高さ位置から算出した第二相対変位量に基づいて、第一座標系にて表される第一人重心位置を補正する本実施形態の他の構成の生体情報検出装置Tの制御装置10Aを示す。制御装置10Aの基本構成は、前記の制御装置10のそれとほぼ同一であり、相違点を中心に説明する、図において同一部材は同一符号で表わし、それらの説明を省略する。   FIG. 8 shows the first person center-of-gravity position expressed in the first coordinate system based on the detected relative displacement amount, for example, the second relative displacement amount calculated from the height position of the bed 30 (see FIG. 1). The control apparatus 10A of the biological information detection apparatus T of another configuration of the present embodiment for correcting the above is shown. The basic configuration of the control device 10A is substantially the same as that of the control device 10 described above, and the differences will be mainly described. In the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

制御装置10Aは、就寝台30(図1参照)の水平方向の変位量と相関がある相関変位量を検出する相関変位量検出部60aを備えている。相関変位量検出部60aは、就寝台30の高さ位置を検知する。相関変位量検出部60aは、例えば、就寝台30の前端下面に設けられている(図1参照)。相関変位量検出部60aは、就寝台30と床Uとの間の鉛直方向の高さHを検知するものである。相関変位量検出部60aは、例えば、公知の光学式の距離センサである。相関変位量検出部60aは、有線又は無線により制御装置10の入力部14と電気的に接続されている。   The control device 10A includes a correlated displacement amount detection unit 60a that detects a correlated displacement amount that has a correlation with the horizontal displacement amount of the bed 30 (see FIG. 1). The correlation displacement amount detection unit 60 a detects the height position of the bed 30. The correlation displacement amount detection unit 60a is provided, for example, on the lower surface of the front end of the bed 30 (see FIG. 1). The correlated displacement detection unit 60a detects the height H in the vertical direction between the bed 30 and the floor U. The correlation displacement amount detection unit 60a is, for example, a known optical distance sensor. The correlation displacement amount detection unit 60a is electrically connected to the input unit 14 of the control device 10 by wire or wirelessly.

入力部14は、相関変位量検出部60aから出力された高さ位置信号を取得する。入力部14は、取得した高さ位置信号を入力信号として第二相対変位量算出部17へ出力する。
第二相対変位量算出部17は、相関変位量検出部60aによって検出された就寝台30(図1参照)の高さ位置を第二相対変位量として算出する。第二相対変位量算出部17は、入力部14から出力された検出信号を取得する。第二相対変位量算出部17は、検出信号の高さ位置に応じて第二相対変位量を算出する。第二相対変位量算出部17は、算出した第二相対変位量を補正部13へ出力する。
The input unit 14 acquires the height position signal output from the correlation displacement amount detection unit 60a. The input unit 14 outputs the acquired height position signal as an input signal to the second relative displacement amount calculation unit 17.
The second relative displacement amount calculation unit 17 calculates the height position of the bed 30 (see FIG. 1) detected by the correlation displacement amount detection unit 60a as the second relative displacement amount. The second relative displacement amount calculation unit 17 acquires the detection signal output from the input unit 14. The second relative displacement amount calculation unit 17 calculates a second relative displacement amount according to the height position of the detection signal. The second relative displacement amount calculation unit 17 outputs the calculated second relative displacement amount to the correction unit 13.

図9に示すように、制御装置10A(図8参照)が実行する人重心位置補正処理の第一変形において、制御装置10Aは、先ず、検出荷重W1,W2,W3,W4を取得する(S31)。次に、制御装置10Aは、第二人重心位置の算出を行う(S32)。制御装置10Aは、相関変位量検出部60aにより就寝台30(図1参照)の高さ位置を検出する(S33)。そして、制御装置10Aは、就寝台30の高さ位置に応じて、就寝台30の水平方向への変位量を第二相対変位量として算出する(S34)。この場合、第二相対変位量の算出は、予め制御装置10Aに記憶されているマップ、例えば、就寝台30の高さ位置に応じた第二相対変位量を示すマップに基づいて算出される。次に、制御装置10Aは、算出された第二相対変位量に応じて、S32の処理で算出された第二人重心位置を、第一人重心位置へ補正する(S35)。その後、制御装置10Aは、補正された第一人重心位置が就寝台30(図1参照)の上面32aの偏った位置である場合、通信装置16を介し、入力装置Dにて警報を発する(S36)。その後、制御装置10Aは、処理を終了する。   As shown in FIG. 9, in the first modification of the human center-of-gravity position correction process performed by the control device 10A (see FIG. 8), the control device 10A first acquires the detected loads W1, W2, W3, and W4 (S31). ). Next, the control device 10A calculates the second person center-of-gravity position (S32). The control device 10A detects the height position of the bed 30 (see FIG. 1) by the correlation displacement amount detection unit 60a (S33). Then, the control device 10A calculates the horizontal displacement amount of the bed 30 as the second relative displacement amount according to the height position of the bed 30 (S34). In this case, the second relative displacement amount is calculated based on a map stored in advance in the control device 10A, for example, a map indicating the second relative displacement amount according to the height position of the bed 30. Next, 10 A of control apparatuses correct | amend the 2nd person gravity center position calculated by the process of S32 to a 1st person gravity center position according to the calculated 2nd relative displacement amount (S35). Thereafter, when the corrected first person gravity center position is a biased position of the upper surface 32a of the bed 30 (see FIG. 1), the control device 10A issues an alarm at the input device D via the communication device 16 ( S36). Thereafter, the control device 10A ends the process.

制御装置10Aは、就寝台30の高さ位置の検出に、相関変位量検出部60aにより就寝台30下面と、床Uとの距離を検出する構成であるが、これに限るものではない。例えば、制御装置10Aは、図1に仮想線で示した相関変位量検出部60bにより、就寝台30下面と、基台20の左側部フレーム21aとの距離を検出する構成でもよい。   The control device 10A is configured to detect the distance between the lower surface of the bed 30 and the floor U by the correlation displacement amount detection unit 60a to detect the height position of the bed 30, but is not limited thereto. For example, the control device 10A may be configured to detect the distance between the lower surface of the bed 30 and the left side frame 21a of the base 20 by using a correlation displacement amount detection unit 60b indicated by a virtual line in FIG.

また、制御装置10Aは、就寝台30の水平方向への変位量と相関がある相関変位量として、昇降装置40のアクチュエータ45(図3参照)の伸縮ロッド454の移動量に応じて、第二相対変位量を算出する構成としてもよい。この場合、アクチュエータ45の伸縮ロッド454の移動量は、電動モータ452に付設したエンコーダなどの相関変位量検出部60cにより検出される電動モータ452のモータ回転数に置換することが望ましい。そして、図8に示す、制御装置10Aは、相関変位量検出部60cにより検知されたモータ回転数の検出信号を入力部14が取得すると、入力部14は、取得した検出信号を第二相対変位量算出部17へ出力する。これにより、第二相対変位量算出部17は、取得したモータ回転数に応じて、第二相対変位量を算出する。   Moreover, 10 A of control apparatuses are 2nd according to the movement amount of the expansion-contraction rod 454 of the actuator 45 (refer FIG. 3) of the raising / lowering apparatus 40 as a correlation displacement amount which has a correlation with the displacement amount to the horizontal direction of the bed 30. The relative displacement amount may be calculated. In this case, it is desirable to replace the amount of movement of the telescopic rod 454 of the actuator 45 with the motor rotation speed of the electric motor 452 detected by the correlated displacement detection unit 60c such as an encoder attached to the electric motor 452. 8, when the input unit 14 acquires the detection signal of the motor rotation number detected by the correlation displacement amount detection unit 60c, the input unit 14 converts the acquired detection signal to the second relative displacement. It outputs to the quantity calculation part 17. Thereby, the second relative displacement amount calculation unit 17 calculates the second relative displacement amount according to the acquired motor rotation speed.

また、制御装置10Aは、就寝台30の水平方向への変位量と相関がある相関変位量として、例えば、図10に示すように、昇降装置40の左前昇降機構40a中間アーム42の回動角度θ1、回動角度θ2に応じて、第二相対変位量を算出する構成でもよい。例えば、左前昇降機構40aの下部アーム41と中間アーム42との連結部421には、エンコーダなどの相関変位量検出部60dが設けられている。相関変位量検出部60dは、就寝台30の昇降に伴う中間アーム42の回動角度を検知する。そして、図8に示す、制御装置10Aは、相関変位量検出部60dにより検知された回動角度θ1、回動角度θ2の検出信号を入力部14が取得すると、入力部14は、取得した検出信号を第二相対変位量算出部17へ出力する。これにより、第二相対変位量算出部17は、取得した回動角度θ1、回動角度θ2に応じて、就寝台30の高さHである第二相対変位量を算出する。就寝台30の高さHは、式(6)、式(7)によりに導きだされた式(8)より算出される。

Figure 2018075183
Figure 2018075183
Figure 2018075183
Further, as shown in FIG. 10, for example, as illustrated in FIG. 10, the control device 10 </ b> A determines the rotation angle of the intermediate arm 42 of the left front lifting mechanism 40 a of the lifting device 40 as a correlated displacement amount correlated with the horizontal displacement amount of the bed 30. A configuration may be used in which the second relative displacement amount is calculated according to θ1 and the rotation angle θ2. For example, the connecting portion 421 between the lower arm 41 and the intermediate arm 42 of the left front lifting mechanism 40a is provided with a correlated displacement amount detection unit 60d such as an encoder. The correlation displacement amount detection unit 60d detects the rotation angle of the intermediate arm 42 as the bed 30 is moved up and down. 8A, when the input unit 14 acquires the detection signals of the rotation angle θ1 and the rotation angle θ2 detected by the correlation displacement amount detection unit 60d, the input unit 14 detects the acquired detection. The signal is output to the second relative displacement amount calculation unit 17. Thereby, the second relative displacement amount calculation unit 17 calculates the second relative displacement amount that is the height H of the bed 30 in accordance with the acquired rotation angle θ1 and rotation angle θ2. The height H of the bed 30 is calculated from the equation (8) derived from the equations (6) and (7).
Figure 2018075183
Figure 2018075183
Figure 2018075183

〈第一実施形態の効果〉
本実施形態から明らかなように、生体情報検出装置T(図1)は、基台20(図1)と、基台20の上方に配置され、人が存在可能である上面32a(図1)と、上面32aに存在する人の重心位置を規定する第一座標系の基準となる第一基準点K1(図6B)と、を有する就寝台30と、基台20と就寝台30(図1)との間に設けられ、就寝台30にかかる荷重を基台20に伝達可能に基台20に対して就寝台30を昇降させ、かつ、上面32aに人が存在しない就寝台30が昇降する場合に基台20に加わる荷重の分布の中心である荷重中心が水平方向に変位しながら就寝台を昇降させる昇降装置40(図1)と、を備えたベッドB1(図1)に適用される生体情報検出装置Tであって、基台20の複数の所定箇所に設けられ、各所定箇所に加わる荷重を検出するための複数の荷重センサ5a,5b,5c,5d(図2)と、複数の荷重センサ5a,5b,5c,5dによってそれぞれ検出された各荷重である複数の検出荷重W1,W2,W3,W4(図2)から、就寝台30の上面32aに存在する人の重心位置である人重心位置を、基台20に係る第二基準点K2(図6B)を基準とする第二座標系にて、算出する第二人重心位置算出部12(図5)と、第二人重心位置算出部12によって算出された第二座標系にて表される第二人重心位置MG1(図6B)を、昇降装置40の昇降に伴って発生する第二基準点K2に対する第一基準点K1の相対変位量に基づいて、第一座標系にて表される人重心位置である第一人重心位置MG(図6B)に補正する補正部13(図5)と、を備えている。
<Effect of the first embodiment>
As is apparent from the present embodiment, the biological information detection device T (FIG. 1) has a base 20 (FIG. 1) and an upper surface 32a (FIG. 1) on which the person can exist. A bed 30 having a first reference point K1 (FIG. 6B) serving as a reference of a first coordinate system that defines the position of the center of gravity of the person existing on the upper surface 32a, and a base 20 and a bed 30 (FIG. 1). The bed 30 is moved up and down with respect to the base 20 so that the load applied to the bed 30 can be transmitted to the base 20, and the bed 30 without a person on the upper surface 32a moves up and down. In this case, the present invention is applied to a bed B1 (FIG. 1) including an elevating device 40 (FIG. 1) that raises and lowers the bed while the load center, which is the center of the distribution of the load applied to the base 20, is displaced in the horizontal direction. A biological information detection device T, which is provided at a plurality of predetermined locations on the base 20 and each predetermined A plurality of load sensors 5a, 5b, 5c, and 5d (FIG. 2) for detecting a load applied to the place, and a plurality of detected loads that are respective loads detected by the plurality of load sensors 5a, 5b, 5c, and 5d, respectively. From W1, W2, W3, and W4 (FIG. 2), the position of the center of gravity of the person existing on the upper surface 32a of the bed 30 is determined based on the second reference point K2 (FIG. 6B) related to the base 20. The second person centroid position represented by the second coordinate system calculated by the second person centroid position calculator 12 (FIG. 5) and the second person centroid position calculator 12 calculated in the second coordinate system MG1 (FIG. 6B) is the human center-of-gravity position represented in the first coordinate system based on the relative displacement amount of the first reference point K1 with respect to the second reference point K2 generated as the elevator device 40 is raised and lowered. Correction unit 13 (FIG. 5) for correcting to the first person center-of-gravity position MG (FIG. 6B). It has a, and.

これによれば、第二人重心位置算出部12は、複数の荷重センサ5a,5b,5c,5dによってそれぞれ検出された各荷重である複数の検出荷重W1,W2,W3,W4から、就寝台30の上面32aに存在する人の重心位置である人重心位置を、基台に係る第二基準点K2を基準とする第二座標系にて算出する。補正部13は、第二人重心位置算出部12によって算出された第二座標系にて表される第二人重心位置MG1を、昇降装置40の昇降に伴って発生する第二基準点K2に対する第一基準点K1の相対変位量に基づいて、第一座標系にて表される人重心位置である第一人重心位置MGに補正する。このように、第二人重心位置算出部12によって算出された第二座標系にて表される第二人重心位置MG1が、第一座標系にて表される人重心位置である第一人重心位置MGに補正することが可能となる。よって、基台20にかかる荷重中心が就寝台30の昇降に伴って水平方向に変位しても、就寝台30上に存在する人の実際の重心位置を正確に算出することができる生体情報検出装置を提供することができる。   According to this, the second person center-of-gravity position calculation unit 12 calculates the bed from the plurality of detected loads W1, W2, W3, and W4 that are the respective loads detected by the plurality of load sensors 5a, 5b, 5c, and 5d. The human center of gravity position, which is the center of gravity position of the person existing on the upper surface 32a of 30, is calculated in the second coordinate system with the second reference point K2 related to the base as a reference. The correction unit 13 applies the second person center of gravity position MG1 represented by the second coordinate system calculated by the second person center of gravity position calculation unit 12 to the second reference point K2 that is generated as the elevator device 40 moves up and down. Based on the relative displacement amount of the first reference point K1, the first person center of gravity position MG, which is the person center of gravity position represented in the first coordinate system, is corrected. As described above, the first person centroid position MG1 represented by the second coordinate system calculated by the second person centroid position calculation unit 12 is the first person centroid position represented by the first coordinate system. It is possible to correct the center of gravity position MG. Therefore, even if the center of load applied to the base 20 is displaced in the horizontal direction as the bed 30 is moved up and down, the biological information detection that can accurately calculate the actual center-of-gravity position of the person existing on the bed 30 An apparatus can be provided.

昇降装置40は、基台20と就寝台30との間に設けられ、就寝台30にかかる荷重を基台20に伝達可能に基台20に対して就寝台30を水平方向に変位させながら昇降させ、かつ、上面32aに人が存在しない就寝台30が昇降する場合に荷重中心が水平方向に変位しながら昇降させるように構成され、相対変位量は、就寝台30の水平方向への変位量である第一相対変位量、または、就寝台30の水平方向への変位量と相関がある相関変位量から算出される第二相対変位量である。   The elevating device 40 is provided between the base 20 and the bed 30, and moves up and down while displacing the bed 30 in the horizontal direction with respect to the base 20 so that a load applied to the bed 30 can be transmitted to the base 20. And when the bed 30 where no person is present on the upper surface 32a is moved up and down, the load center is moved up and down while being displaced in the horizontal direction, and the relative displacement amount is the amount of displacement of the bed 30 in the horizontal direction. The first relative displacement amount or the second relative displacement amount calculated from the correlated displacement amount correlated with the horizontal displacement amount of the bed 30.

これによれば、昇降装置40の昇降に伴って発生する第二基準点K2に対する第一基準点K1の相対変位量として、就寝台30の水平方向への変位量である第一相対変位量、または、就寝台30の水平方向への変位量と相関がある相関変位量から算出される第二相対変位量に基づいて、第一座標系にて表される人重心位置を効率よく、かつ正確に補正することができる。   According to this, as the relative displacement amount of the first reference point K1 with respect to the second reference point K2 generated along with the lifting and lowering of the lifting device 40, the first relative displacement amount that is the displacement amount of the bed 30 in the horizontal direction, Alternatively, based on the second relative displacement amount calculated from the correlated displacement amount that correlates with the horizontal displacement amount of the bed 30, the position of the center of gravity of the person represented by the first coordinate system is efficiently and accurately determined. Can be corrected.

相対変位量が第一相対変位量である場合に、生体情報検出装置Tは、就寝台30の水平方向への変位量を検出する水平方向変位量検出部60(図1)と、水平方向変位量検出部60によって検出された就寝台30の水平方向への変位量を第一相対変位量として算出する第一相対変位量算出部15(図5)と、をさらに備えている。   When the relative displacement amount is the first relative displacement amount, the biological information detection device T includes a horizontal displacement amount detection unit 60 (FIG. 1) that detects the displacement amount of the bed 30 in the horizontal direction, and the horizontal displacement. A first relative displacement amount calculation unit 15 (FIG. 5) that calculates the displacement amount in the horizontal direction of the bed 30 detected by the amount detection unit 60 as the first relative displacement amount is further provided.

これによれば、水平方向変位量検出部60は、就寝台30の水平方向への変位量を検出する。第一相対変位量算出部15は、検出された就寝台30の水平方向への変位量を第一相対変位量として算出する。このように、水平方向変位量検出部60によって検出された就寝台30の水平方向への変位量から効率よく第一相対変位量を算出することができる。   According to this, the horizontal displacement amount detection unit 60 detects the displacement amount of the bed 30 in the horizontal direction. The first relative displacement amount calculation unit 15 calculates the detected displacement amount of the bed 30 in the horizontal direction as the first relative displacement amount. Thus, the first relative displacement amount can be efficiently calculated from the displacement amount in the horizontal direction of the bed 30 detected by the horizontal direction displacement amount detection unit 60.

相対変位量が第二相対変位量である場合に、生体情報検出装置Tは、相関変位量を検出する相関変位量検出部60a,60b,60c,60d(図1、図3、図10)と、相関変位量検出部60a,60b,60c,60dによって検出された相関変位量から第二相対変位量を算出する第二相対変位量算出部17(図8)と、をさらに備えている。   When the relative displacement amount is the second relative displacement amount, the biological information detection apparatus T includes correlated displacement amount detection units 60a, 60b, 60c, and 60d (FIGS. 1, 3, and 10) that detect the correlated displacement amount. And a second relative displacement amount calculation unit 17 (FIG. 8) that calculates a second relative displacement amount from the correlation displacement amounts detected by the correlation displacement amount detection units 60a, 60b, 60c, and 60d.

これによれば、相関変位量検出部60a,60b,60c,60dは、相関変位量を検出する。第二相対変位量算出部17は、検出された相関変位量から第二相対変位量を算出する。このように、相関変位量検出部60a,60b,60c,60dによって検出された相関変位量から効率よく第二相対変位量を算出することができる。   According to this, the correlation displacement amount detection units 60a, 60b, 60c, and 60d detect the correlation displacement amount. The second relative displacement amount calculation unit 17 calculates a second relative displacement amount from the detected correlation displacement amount. Thus, the second relative displacement amount can be efficiently calculated from the correlated displacement amounts detected by the correlated displacement amount detection units 60a, 60b, 60c, and 60d.

〈第二実施形態〉
本発明を適用した第二実施形態を説明する。図11に示すように、本実施形態は、基台20に対して就寝台30が水平方向に変位せずに昇降し、かつ、就寝台30の昇降に伴い、基台20に加わる荷重の分布の中心である荷重中心が水平方向に変位するベッドB2に、本発明の生体情報検出装置Tを用いた構成である。尚、本実施形態の基本構成は、第一実施形態のそれとほぼ同じで、相違点を中心に説明する。図において、同一部材は、同一符号で表す。
<Second embodiment>
A second embodiment to which the present invention is applied will be described. As shown in FIG. 11, in the present embodiment, the bed 30 moves up and down without being displaced in the horizontal direction with respect to the base 20, and the load distribution applied to the base 20 as the bed 30 moves up and down. The biological information detection device T of the present invention is used for the bed B2 in which the load center which is the center of the center is displaced in the horizontal direction. The basic configuration of the present embodiment is almost the same as that of the first embodiment, and differences will be mainly described. In the figure, the same members are denoted by the same reference numerals.

図11及び図12に示すように、ベッドB2の昇降装置40Aは、基台20の左右両側に左側昇降機構40eと右側昇降機構40fを備えている。左側昇降機構40eは、基台20の左側部フレーム21aに設けられている。右側昇降機構40fは、基台20の右側部フレーム21bに設けられている。左側昇降機構40eと右側昇降機構40fとは、設置位置が異なる以外は基台20の左側と右側との間で左右対称な構造を有している。左側昇降機構40e及び右側昇降機構40fの構成を、基台20の左側昇降機構40e中心に説明する。   As shown in FIGS. 11 and 12, the lifting device 40 </ b> A of the bed B <b> 2 includes a left lifting mechanism 40 e and a right lifting mechanism 40 f on the left and right sides of the base 20. The left elevating mechanism 40e is provided on the left side frame 21a of the base 20. The right elevating mechanism 40f is provided on the right frame 21b of the base 20. The left elevating mechanism 40e and the right elevating mechanism 40f have a bilaterally symmetric structure between the left side and the right side of the base 20 except that the installation positions are different. The configuration of the left elevating mechanism 40e and the right elevating mechanism 40f will be described centering on the left elevating mechanism 40e of the base 20.

左側昇降機構40eは、第一アーム401、第二アーム402、下部固定アーム403、上部スライド部404、上部固定アーム405、及び下部スライド部406を備えている。また、左側昇降機構40e及び右側昇降機構40fは、これら左側昇降機構40eと右側昇降機構40fとを繋ぐ第一連結ロッド407、第二連結ロッド409を備えている。   The left elevating mechanism 40e includes a first arm 401, a second arm 402, a lower fixed arm 403, an upper slide portion 404, an upper fixed arm 405, and a lower slide portion 406. The left elevating mechanism 40e and the right elevating mechanism 40f include a first connecting rod 407 and a second connecting rod 409 that connect the left elevating mechanism 40e and the right elevating mechanism 40f.

第一アーム401と第二アーム402とは、それぞれ、長手方向の中間位置で、互いにX字形に交差して、第一連結ロッド407により相対回動可能に連結されている。第一連結ロッド407は、基台20の左右方向に沿って延びる棒状の部材である。第一連結ロッド407の左端部は、左側昇降機構40eの第一アーム401と第二アーム402とを回動可能に連結している。一方、第一連結ロッド407の右端部は、右側昇降機構40fの第一アーム401と第二アーム402とを回動可能に連結している。このように、第一連結ロッド407は、左側昇降機構40e、右側昇降機構40fの第一アーム401と第二アーム402との連結部どうしをつなぐ構成である。   The first arm 401 and the second arm 402 intersect with each other in an X shape at an intermediate position in the longitudinal direction, and are connected to each other by a first connecting rod 407 so as to be relatively rotatable. The first connecting rod 407 is a rod-shaped member that extends along the left-right direction of the base 20. The left end portion of the first connecting rod 407 rotatably connects the first arm 401 and the second arm 402 of the left lifting mechanism 40e. On the other hand, the right end portion of the first connecting rod 407 connects the first arm 401 and the second arm 402 of the right elevating mechanism 40f so as to be rotatable. Thus, the 1st connection rod 407 is the structure which connects the connection part of the 1st arm 401 and the 2nd arm 402 of the left raising / lowering mechanism 40e and the right raising / lowering mechanism 40f.

下部固定アーム403の下端は、基台20の左側部フレーム21aの前部に固定され、下部固定アーム403は、基台20から上方に向けて延設されている。第一アーム401前端は、下部固定アーム403に回動可能に連結されている。   The lower end of the lower fixed arm 403 is fixed to the front portion of the left side frame 21 a of the base 20, and the lower fixed arm 403 extends upward from the base 20. The front end of the first arm 401 is rotatably connected to the lower fixed arm 403.

上部スライド部404の上端は、就寝台30の左側フレーム31aの後部下面に沿って前後方向に摺動可能に設けられている。上部スライド部404は、就寝台30から下方に向けて延設されている。上部スライド部404は、第一アーム401後端に回動可能に連結されている。   The upper end of the upper slide portion 404 is provided to be slidable in the front-rear direction along the rear lower surface of the left frame 31 a of the bed 30. The upper slide portion 404 is extended downward from the bed 30. The upper slide portion 404 is rotatably connected to the rear end of the first arm 401.

第二連結ロッド409は、基台20の左右方向に沿って延びる部材である。第二連結ロッド409の左端部は、左側昇降機構40eの第一アーム401の後端に連結されている。一方、第二連結ロッド409の右端部は、右側昇降機構40fの第一アーム401の後端に連結されている。このように、第二連結ロッド409は、左側昇降機構40e、右側昇降機構40fの第一アーム401の後端どうしをつなぐ構成である。   The second connecting rod 409 is a member that extends along the left-right direction of the base 20. The left end portion of the second connecting rod 409 is connected to the rear end of the first arm 401 of the left elevating mechanism 40e. On the other hand, the right end portion of the second connecting rod 409 is connected to the rear end of the first arm 401 of the right elevating mechanism 40f. Thus, the 2nd connecting rod 409 is the structure which connects the rear end of the 1st arm 401 of the left raising / lowering mechanism 40e and the right raising / lowering mechanism 40f.

上部固定アーム405の上端は、就寝台30の左側フレーム31aの後部に固定され、上部固定アーム405は、就寝台30から下方に向けて延設されている。上部固定アーム405は、第二アーム402前端に回動可能に連結されている。   The upper end of the upper fixed arm 405 is fixed to the rear portion of the left frame 31 a of the bed 30, and the upper fixed arm 405 extends downward from the bed 30. The upper fixed arm 405 is rotatably connected to the front end of the second arm 402.

下部スライド部406の下端は、基台20の左側部フレーム21aの後部に沿って前後方向に摺動可能に設けられている。下部スライド部406は、基台20から上方に向けて延設されている。下部スライド部406は、第二アーム402の後端に回動可能に連結されている。   The lower end of the lower slide portion 406 is provided to be slidable in the front-rear direction along the rear portion of the left side frame 21a of the base 20. The lower slide portion 406 extends upward from the base 20. The lower slide part 406 is rotatably connected to the rear end of the second arm 402.

昇降装置40Aは、駆動装置として、就寝台30のほぼ中央下面にアクチュエータ45を備えている。アクチュエータ45は、その基端455が横フレーム31cの下面のほぼ中央に、回動可能に連結されている。アクチュエータ45は、その伸縮ロッド454の先端456が、左右の第一アーム401の後端どうしをつないだ第二連結ロッド409を介して、左右の第一アーム401の後端と連結されている。   The lifting device 40A includes an actuator 45 on the lower surface of the center of the bed 30 as a driving device. The base end 455 of the actuator 45 is rotatably connected to the approximate center of the lower surface of the horizontal frame 31c. In the actuator 45, the distal end 456 of the telescopic rod 454 is connected to the rear ends of the left and right first arms 401 via a second connecting rod 409 that connects the rear ends of the left and right first arms 401.

昇降装置40Aによる就寝台30の昇降を説明する。図11の実線で示す就寝台30は、最下降位置Pdwに下降した状態を示す。この状態では、昇降装置40Aは、第一アーム401の前端と第二アーム402の前端とが上下方向に近接し、第一アーム401の後端と第二アーム402の後端とが上下方向に近接した姿勢をなす。第一アーム401の後端の上部スライド部404は、その摺動可能範囲の後端に位置している。同様に、第二アーム402の後端の下部スライド部406は、その摺動可能範囲の後端に位置している。アクチュエータ45は、ボールねじ451aの回転に伴うナット部451bの移動により伸長状態をなす。   The raising / lowering of the bed 30 by the raising / lowering apparatus 40A is demonstrated. The bed 30 shown by the solid line in FIG. 11 shows a state where the bed 30 is lowered to the lowest lowered position Pdw. In this state, in the lifting device 40A, the front end of the first arm 401 and the front end of the second arm 402 are close to each other in the vertical direction, and the rear end of the first arm 401 and the rear end of the second arm 402 are in the vertical direction. Take a close posture. The upper slide portion 404 at the rear end of the first arm 401 is located at the rear end of the slidable range. Similarly, the lower slide portion 406 at the rear end of the second arm 402 is located at the rear end of the slidable range. The actuator 45 is extended by the movement of the nut portion 451b accompanying the rotation of the ball screw 451a.

昇降装置40Aは、アクチュエータ45をボールねじ451aの回転に伴うナット部451bの移動により収縮させることにより、第一アーム401の後端の上部スライド部404を前方へ移動させる。これにより、第一アーム401は、前端の連結部を回動中心として上方へ回動する。これにより、第一アーム401と第二アーム402との連結部が上方且つ前方へ移動する。第一アーム401と第二アーム402との連結部の移動により、第二アーム402は、後端の下部スライド部406を前方へ移動させつつ、後端の連結部を回動中心として上方へ回動する。従って、就寝台30は、第一アーム401と第二アーム402の回動により、前後方向に移動することなく、水平姿勢を保持したまま上昇する。
このように、昇降装置40Aは、基台20と就寝台30との間に設けられ、就寝台30にかる荷重を基台20に伝達可能に基台20に対して就寝台30を水平方向に変位させないで昇降させる。
The elevating device 40A moves the upper slide portion 404 at the rear end of the first arm 401 forward by contracting the actuator 45 by the movement of the nut portion 451b accompanying the rotation of the ball screw 451a. As a result, the first arm 401 rotates upward with the connecting portion at the front end as the rotation center. As a result, the connecting portion between the first arm 401 and the second arm 402 moves upward and forward. By moving the connecting portion between the first arm 401 and the second arm 402, the second arm 402 moves the lower slide portion 406 at the rear end forward, and rotates upward with the connecting portion at the rear end as a rotation center. Move. Therefore, the bed 30 is raised while maintaining the horizontal posture without moving in the front-rear direction by the rotation of the first arm 401 and the second arm 402.
As described above, the lifting device 40A is provided between the base 20 and the bed 30 and the bed 30 is horizontally arranged with respect to the base 20 so that the load applied to the bed 30 can be transmitted to the base 20. Raise and lower without displacement.

上昇する就寝台30は、水平方向に変位しないが、昇降装置40Aの第二アーム402の後端の下部スライド部406が水平方向前方に移動する。これに伴い第一アーム401の後端の上部スライド部404が水平方向前方に移動する。就寝台30の上昇により、昇降装置40Aの第二アーム402の後端の下部スライド部406及び第一アーム401の後端の上部スライド部404が、水平方向前方に移動すると、基台20には、前側の脚部23a,23bにかかる就寝台30の荷重が上昇前より大きくなる。従って、基台20に加わる荷重の分布中心であるの荷重中心(基台20の荷重中心ともいう)は、前方へ変位することとなる。ベッドB2は、就寝台30の上昇に伴い、基台20の荷重中心が前方へ移動する。昇降装置40Aの第二アーム402の後端の下部スライド部406及び第一アーム401の後端の上部スライド部404の水平方向前方への移動量が多ければ、基台20の荷重中心の前方へ変位量は、大きくなる。   The rising bed 30 is not displaced in the horizontal direction, but the lower slide portion 406 at the rear end of the second arm 402 of the lifting device 40A moves in the horizontal direction. Accordingly, the upper slide portion 404 at the rear end of the first arm 401 moves forward in the horizontal direction. When the bed 30 is raised, the lower slide part 406 at the rear end of the second arm 402 and the upper slide part 404 at the rear end of the first arm 401 of the lifting device 40A move forward in the horizontal direction. The load of the bed 30 applied to the front leg portions 23a and 23b becomes larger than before the rise. Therefore, the load center (also referred to as the load center of the base 20), which is the distribution center of the load applied to the base 20, is displaced forward. In the bed B2, the load center of the base 20 moves forward as the bed 30 rises. If the amount of movement of the lower slide portion 406 at the rear end of the second arm 402 and the upper slide portion 404 at the rear end of the first arm 401 in the lifting device 40A in the horizontal direction is large, move forward to the load center of the base 20. The amount of displacement increases.

図13に示すように、本実施形態の生体情報検出装置Tの制御装置10Bは、就寝台30の上下方向への変位量を検出する上下方向変位量検出部60eを備えている。また制御装置10Bは、上下方向変位量検出部60eによって検出された就寝台30の上下方向への変位量を第三相対変位量として算出する第三相対変位量算出部18を備えている。
制御装置10Bは、就寝台30の昇降に伴って発生する第二基準点K2に対する第一基準点K1の相対変位量として、就寝台30の上下方向への変位量から算出される第三相対変位量としている。
As illustrated in FIG. 13, the control device 10 </ b> B of the biological information detection device T according to the present embodiment includes a vertical direction displacement amount detection unit 60 e that detects the amount of displacement of the bed 30 in the vertical direction. In addition, the control device 10B includes a third relative displacement amount calculation unit 18 that calculates the displacement amount in the vertical direction of the bed 30 detected by the vertical direction displacement amount detection unit 60e as a third relative displacement amount.
The control device 10B determines the third relative displacement calculated from the vertical displacement of the bed 30 as the relative displacement of the first reference point K1 with respect to the second reference point K2 that occurs as the bed 30 moves up and down. Amount.

上下方向変位量検出部60eは、就寝台30の高さ位置を検知する。上下方向変位量検出部60eは、例えば、就寝台30の後端下面に設けられている(図11参照)。上下方向変位量検出部60eは、就寝台30と床Uとの間の鉛直方向の高さHを検知するものである。相関変位量検出部60aは、例えば、公知の光学式の距離センサである。相関変位量検出部60aは、有線又は無線により制御装置10の入力部14と電気的に接続されている。   The vertical displacement amount detection unit 60 e detects the height position of the bed 30. The vertical displacement amount detection unit 60e is provided, for example, on the lower surface of the rear end of the bed 30 (see FIG. 11). The vertical direction displacement amount detection unit 60e detects the height H in the vertical direction between the bed 30 and the floor U. The correlation displacement amount detection unit 60a is, for example, a known optical distance sensor. The correlation displacement amount detection unit 60a is electrically connected to the input unit 14 of the control device 10 by wire or wirelessly.

第三相対変位量算出部18は、上下方向変位量検出部60eによって検出された就寝台30(図11参照)の高さ位置を第三相対変位量として算出する。第三相対変位量算出部18は、入力部14から出力された検出信号を取得する。第三相対変位量算出部18は、検出信号の高さ位置に応じて第三相対変位量を算出する。第三相対変位量算出部18は、算出した第三相対変位量を補正部13へ出力する。   The third relative displacement amount calculation unit 18 calculates the height position of the bed 30 (see FIG. 11) detected by the vertical displacement amount detection unit 60e as the third relative displacement amount. The third relative displacement amount calculation unit 18 acquires the detection signal output from the input unit 14. The third relative displacement amount calculation unit 18 calculates a third relative displacement amount according to the height position of the detection signal. The third relative displacement amount calculation unit 18 outputs the calculated third relative displacement amount to the correction unit 13.

図14に示すように、制御装置10B(図13参照)が実行する人重心位置補正処理の第二変形において、制御装置10Bは、先ず、検出荷重W1,W2,W3,W4を取得する(S41)。次に、制御装置10Bは、第二人重心位置の算出を行う(S42)。制御装置10Bは、上下方向変位量検出部60eにより就寝台30(図11参照)の高さ位置を検出する(S43)。そして、制御装置10Bは、就寝台30の高さ位置に応じて、第三相対変位量を算出する(S44)。この場合、第三相対変位量の算出は、予め制御装置10Bに記憶されている、就寝台30の高さ位置に応じた第三相対変位量を示すマップに基づいて算出される。次に、制御装置10Bは、算出された第三相対変位量に応じて、S42の処理で算出された第二人重心位置を、第一人重心位置へ補正する(S45)。   As shown in FIG. 14, in the second modification of the human center-of-gravity position correction process executed by the control device 10B (see FIG. 13), the control device 10B first acquires detected loads W1, W2, W3, and W4 (S41). ). Next, the control device 10B calculates the second person's center of gravity position (S42). The control device 10B detects the height position of the bed 30 (see FIG. 11) by the vertical displacement amount detection unit 60e (S43). Then, the control device 10B calculates the third relative displacement amount according to the height position of the bed 30 (S44). In this case, the third relative displacement amount is calculated based on a map indicating the third relative displacement amount corresponding to the height position of the bed 30 stored in the control device 10B in advance. Next, the control device 10B corrects the second person gravity center position calculated in the process of S42 to the first person gravity center position according to the calculated third relative displacement amount (S45).

図15に基づいて、第一人重心位置の補正の一例について説明する。図15に示すように、最下降位置Pdwで、人が存在しない就寝台30(実線で示す)の重心位置BGは、例えば、最下降位置Pdwの就寝台30の第一座標系において、座標(x1,y)で表わされる。一方、最上昇位置Pupで、人が存在しない就寝台30(仮想線で示す)の重心位置BG1は、例えば、第二座標系の第二基準点K2を基準に算出されると、第二座標系において、座標〔X2,y〕で表わされる。最上昇位置Pupでの第二座標系における重心位置BG1は、最下降位置Pdwの就寝台30の第一座標系における重心位置BGの座標に対して、就寝台30の上昇に伴う第二基準点K2の第二基準点K21への変位により水平方向の第三相対変位量Δxb分のズレが生じる。   Based on FIG. 15, an example of the correction of the first person center of gravity position will be described. As shown in FIG. 15, the center of gravity position BG of the bed 30 (shown by a solid line) at which the person does not exist at the lowest lowered position Pdw is, for example, expressed in the first coordinate system of the bed 30 at the lowest lowered position Pdw. x1, y). On the other hand, when the center of gravity position BG1 of the bed 30 (indicated by a virtual line) at which the person does not exist at the highest rise position Pup is calculated based on the second reference point K2 of the second coordinate system, for example, In the system, it is represented by coordinates [X2, y]. The center of gravity position BG1 in the second coordinate system at the highest ascent position Pup is a second reference point that accompanies the rise of the bed 30 relative to the coordinates of the center of gravity position BG in the first coordinate system of the bed 30 at the lowest position Pdw. A displacement of the third relative displacement amount Δxb in the horizontal direction is generated by the displacement of K2 to the second reference point K21.

第二座標系の第二基準点K2を基準に算出された重心位置BG1は、第一座標系に表わすためには、第二座標系の第二基準点K2を基準に算出された重心位置BG1のX軸の座標〔X2〕に第三相対変位量Δxbを加算することで補正する(式(9)を参照)。補正後の重心位置BG1は、第一座標系において座標(x2+Δxb,y)で表わされる。

Figure 2018075183
The center of gravity position BG1 calculated with reference to the second reference point K2 of the second coordinate system is represented by the center of gravity position BG1 calculated with reference to the second reference point K2 of the second coordinate system. Is corrected by adding the third relative displacement amount Δxb to the X-axis coordinate [X2] (see equation (9)). The corrected gravity center position BG1 is represented by coordinates (x2 + Δxb, y) in the first coordinate system.
Figure 2018075183

同様な補正により、第二座標系の第二基準点K21を基準に算出された最上昇位置Pupの就寝台30に存在する人の第二人重心位置MG1から、第二基準点K21に対する第一基準点K1の相対変位量に基づいて、第一座標系にて表される人重心位置である第一人重心位置MGに補正する。例えば、第二人重心位置MG1は、座標〔X3,y〕で表わされているとする。第二人重心位置MG1は、算出された第二人重心位置MG1のX軸の座標〔X3〕に第三相対変位量(Δxb)を加算することで補正され、補正後の第一人重心位置MGは、第一座標系において座標(x3+Δxb,y)で表わされる。これにより第一人重心位置MGは、就寝台30の第一座標系に対する正確な位置に補正される。   By a similar correction, the first relative to the second reference point K21 is determined from the second person center of gravity position MG1 of the person on the bed 30 at the highest ascending position Pup calculated with reference to the second reference point K21 of the second coordinate system. Based on the relative displacement amount of the reference point K1, it is corrected to the first person center of gravity position MG, which is the person center of gravity position represented in the first coordinate system. For example, it is assumed that the second person center-of-gravity position MG1 is represented by coordinates [X3, y]. The second person center of gravity position MG1 is corrected by adding the third relative displacement (Δxb) to the X-axis coordinate [X3] of the calculated second person center of gravity position MG1. MG is represented by coordinates (x3 + Δxb, y) in the first coordinate system. Thereby, the first person center-of-gravity position MG is corrected to an accurate position with respect to the first coordinate system of the bed 30.

図14に示すように、その後、制御装置10Bは、補正された第一人重心位置が就寝台30の上面32aの偏った位置である場合、通信装置16を介し、入力装置Dにて警報を発する(S46)。その後、制御装置10Bは、処理を終了する。   As shown in FIG. 14, after that, the control device 10 </ b> B alerts the input device D via the communication device 16 when the corrected first person gravity center position is a biased position of the upper surface 32 a of the bed 30. (S46). Thereafter, the control device 10B ends the process.

〈第二実施形態の効果〉
本実施形態の生体情報検出装置Tの制御装置10Bによれば、第一実施形態と同様の作用効果が得られる。その上で、本実施形態の昇降装置40A(図13)は、基台20(図11)と就寝台30(図11)との間に設けられ、就寝台30にかかる荷重を基台20に伝達可能に基台20に対して就寝台30を水平方向に変位させないで昇降させ、かつ、上面32a(図11)に人が存在しない就寝台30が昇降する場合に荷重中心が水平方向に変位しながら就寝台30を昇降するように構成され、相対変位量は、就寝台の前記上下方向への変位量から算出される第三相対変位量である。
<Effect of the second embodiment>
According to the control device 10B of the biological information detection device T of the present embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained. In addition, the lifting device 40A (FIG. 13) of the present embodiment is provided between the base 20 (FIG. 11) and the bed 30 (FIG. 11), and the load applied to the bed 30 is applied to the base 20. When the bed 30 is moved up and down without being displaced horizontally with respect to the base 20 so as to be able to be transmitted, and the bed 30 without a person on the upper surface 32a (FIG. 11) moves up and down, the load center is displaced in the horizontal direction. While the bed 30 is moved up and down, the relative displacement amount is a third relative displacement amount calculated from the amount of displacement of the bed in the vertical direction.

これによれば、昇降装置40Aの昇降に伴って発生する第二基準点K2に対する第一基準点K1の相対変位量として、就寝台30の水平方向への変位量である第三相対変位量に基づいて、第一座標系にて表される人重心位置を効率よく、かつ正確に補正することができる。   According to this, as the relative displacement amount of the first reference point K1 with respect to the second reference point K2 generated along with the lifting and lowering of the lifting device 40A, the third relative displacement amount that is the displacement amount of the bed 30 in the horizontal direction is used. Based on this, the position of the center of gravity of the person represented by the first coordinate system can be corrected efficiently and accurately.

生体情報検出装置Tは、就寝台30の上下方向への変位量を検出する上下方向変位量検出部60e(図13)と、上下方向変位量検出部60eによって検出された就寝台30の上下方向への変位量を第三相対変位量として算出する第三相対変位量算出部18と、を備えている。   The biological information detection device T includes a vertical displacement detection unit 60e (FIG. 13) that detects the vertical displacement of the bed 30 and the vertical direction of the bed 30 detected by the vertical displacement detection unit 60e. And a third relative displacement amount calculation unit 18 that calculates the displacement amount to the third relative displacement amount.

これによれば、上下方向変位量検出部60eは、就寝台30の上下方向への変位量を検出する。第三相対変位量算出部18は、検出された就寝台30の上下方向への変位量を第三相対変位量として算出する。このように、上下方向変位量検出部60eによって検出された就寝台30の上下方向への変位量から効率よく第三相対変位量を算出することができる。   According to this, the up-down direction displacement amount detection unit 60e detects the amount of displacement of the bed 30 in the up-down direction. The third relative displacement amount calculation unit 18 calculates the detected vertical displacement amount of the bed 30 as the third relative displacement amount. As described above, the third relative displacement amount can be efficiently calculated from the displacement amount in the vertical direction of the bed 30 detected by the vertical displacement amount detection unit 60e.

尚、本発明は前記の各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でさまざまに実施できることは勿論である。例えば、第二相対変位量算出部17または第三相対変位量算出部18を備える生体情報検出装置Tの制御装置10A,10Bにおいては、ベッドの昇降を制御する制御信号を取得し、制御信号に基づいて、第二相対変位量または第三相対変位量を算出するようにしてもよい。
また本発明の生体情報検出装置Tは、昇降に伴う、ベッドの基台の荷重中心が、ベッドの前後方向に沿って移動するベッドに限らず、基台の荷重中心がベッドの左右方向に沿って移動するベッドに適用してもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can of course be implemented in various ways without departing from the gist of the present invention. For example, in the control devices 10A and 10B of the biological information detection apparatus T including the second relative displacement amount calculation unit 17 or the third relative displacement amount calculation unit 18, a control signal for controlling the raising and lowering of the bed is acquired and the control signal is used as the control signal. Based on this, the second relative displacement amount or the third relative displacement amount may be calculated.
The biological information detection apparatus T of the present invention is not limited to a bed in which the load center of the bed base moves along the back-and-forth direction of the bed, and the load center of the base is along the left-right direction of the bed. It may be applied to moving beds.

次に、図16乃至18を用いて、ベッドB1、B2の就寝台30に設置して、人の就寝に最適に使用できる枕自動生成機能つきマットレス装置70を説明する。マットレス装置70は、マットレス71上に存在する人Mのマットレス71にかかる圧力を検知して、人体の位置を判断する。そして、マットレス装置70は、マットレス71に内蔵されたエアバッグ72を膨張又は収縮させて、枕、マットレスの輪郭を最適化する構成である。この場合、マットレス装置70は、枕の部位と他の部位とで区別しない。そして、マットレス装置70は、検知した人Mのマットレス71にかかる圧力から頭部M1の位置、体の向きを推定して、人Mが寝ている体位に合わせて、マットレス71が隆起、又は沈降することで枕部71aを生成する。   Next, a mattress device 70 with an automatic pillow generation function that is installed on the bed 30 of the beds B1 and B2 and can be optimally used for sleeping of a person will be described with reference to FIGS. The mattress device 70 detects the pressure applied to the mattress 71 of the person M existing on the mattress 71 and determines the position of the human body. The mattress device 70 is configured to optimize the contours of the pillow and mattress by inflating or deflating the airbag 72 built in the mattress 71. In this case, the mattress device 70 does not distinguish between a pillow part and other parts. Then, the mattress device 70 estimates the position of the head M1 and the direction of the body from the detected pressure applied to the mattress 71 of the person M, and the mattress 71 rises or sinks according to the position of the person M sleeping. By doing so, the pillow part 71a is generated.

図16及び図18に示すように、マットレス71は、その内部に、エアの吸気と排気により、膨張及び収縮可能な複数のエアバッグ72を備えている。各エアバッグ72は、非伸縮性、柔軟性及び低通気性を備えた布上の樹脂繊維性部材で形成されている。各エアバッグ72は、膨張時に、前後方向の寸法及び左右の寸法に対して高さ方向に縦長となる袋状に形成されている。例えば、各エアバッグ72は、前後左右の寸法が10cm程度であり、膨張時の高さ寸法が20cm程度である。各エアバッグ72は、マットレス71の長手方向、及び幅方向に沿って格子状に配置されている。また、隣接するエアバッグ72は、互いに、膨張時に干渉して相手側の膨張を妨げない程度の間隔をおいて配置されている。   As shown in FIGS. 16 and 18, the mattress 71 includes a plurality of airbags 72 that can be inflated and deflated by air intake and exhaust. Each airbag 72 is formed of a resin fibrous member on a cloth having non-stretchability, flexibility, and low air permeability. Each airbag 72 is formed in a bag shape that is vertically long in the height direction with respect to the dimension in the front-rear direction and the dimension in the left-right direction when inflated. For example, each airbag 72 has a front / rear / left / right dimension of about 10 cm, and a height dimension when inflated of about 20 cm. The airbags 72 are arranged in a lattice shape along the longitudinal direction and the width direction of the mattress 71. Adjacent airbags 72 are arranged at an interval so as not to interfere with each other during inflation and prevent the other side from being inflated.

各エアバッグ72は、給排気管81を介してエアポンプ80と連結されている。各エアバッグ72に連結された各給排気管81には、エアバッグ72へのエアの流通遮断を行うバルブ装置Vが設けられている。各バルブ装置Vは、エアバッグ72とエアポンプ80とのエアの流通遮断を行う通気遮断弁82を備えている。また、各バルブ装置Vは、エアバッグ72内の圧力を検知する圧力センサ83を備えている。更に、各バルブ装置Vは、エアバッグ72内のエアを排気する排気遮断弁84を備えている。   Each airbag 72 is connected to an air pump 80 via an air supply / exhaust pipe 81. Each air supply / exhaust pipe 81 connected to each airbag 72 is provided with a valve device V that shuts off the air flow to the airbag 72. Each valve device V includes a ventilation shutoff valve 82 that shuts off air flow between the airbag 72 and the air pump 80. Each valve device V includes a pressure sensor 83 that detects the pressure in the airbag 72. Further, each valve device V includes an exhaust cutoff valve 84 that exhausts the air in the airbag 72.

通気遮断弁82、圧力センサ83、及び、排気遮断弁84とは、マットレス制御装置90と電気的に接続されている。そして通気遮断弁82と排気遮断弁84とは、マットレス制御装置90の制御によりエアの流通遮断が行われる。また圧力センサ83は、検知した各エアバッグ72の圧力を示す圧力信号を、マットレス制御装置90へ向けて出力する。   The ventilation cutoff valve 82, the pressure sensor 83, and the exhaust cutoff valve 84 are electrically connected to the mattress control device 90. The ventilation shutoff valve 82 and the exhaust shutoff valve 84 are shut off from the air flow under the control of the mattress control device 90. The pressure sensor 83 outputs a pressure signal indicating the detected pressure of each airbag 72 toward the mattress control device 90.

マットレス71は、マットレス71にかかる人Mの圧力を検知するシート状の体圧センサ73を備えている。体圧センサ73は、各エアバッグ72の上側で、各エアバッグ72が配置された範囲のほぼ全体に配置されている。体圧センサ73は、マットレス制御装置90と電気的に接続されている。体圧センサ73は、検知した圧力信号を、マットレス制御装置90へ向けて出力する。そして、マットレス制御装置90は、マットレス71上の人Mの位置を解析する位置解析部91を備えている。マットレス制御装置90は、位置解析部91にて体圧センサ73で検知された体圧信号を取得する。   The mattress 71 includes a sheet-like body pressure sensor 73 that detects the pressure of the person M applied to the mattress 71. The body pressure sensor 73 is disposed on the upper side of each airbag 72 over substantially the entire range where each airbag 72 is disposed. The body pressure sensor 73 is electrically connected to the mattress control device 90. The body pressure sensor 73 outputs the detected pressure signal toward the mattress control device 90. The mattress control device 90 includes a position analysis unit 91 that analyzes the position of the person M on the mattress 71. The mattress control device 90 acquires a body pressure signal detected by the body pressure sensor 73 in the position analysis unit 91.

マットレス制御装置90は、位置解析部91にて、マットレス71上の人Mの頭部M1の位置を解析すると、頭部M1の位置に対応する複数のエアバッグ72のバルブ装置Vを制御して、複数のエアバッグ72を膨張させる。これによりマットレス71は、エアバッグ72が膨張した部位の表面が隆起して枕部71aが形成される。   When the position analysis unit 91 analyzes the position of the head M1 of the person M on the mattress 71, the mattress control device 90 controls the valve devices V of the plurality of airbags 72 corresponding to the positions of the head M1. The plurality of airbags 72 are inflated. Thereby, in the mattress 71, the surface of the portion where the airbag 72 is inflated is raised to form the pillow portion 71a.

マットレス装置70によれば、マットレス71上の任意の位置に枕部71aが形成できるので、人Mの体格に拘わらず、幅広い年齢層での使用が可能である。   According to the mattress device 70, since the pillow portion 71a can be formed at an arbitrary position on the mattress 71, the mattress device 70 can be used in a wide age group regardless of the physique of the person M.

T:生体情報検出装置、12:第二人重心位置算出部、13:補正部、15:第一相対変位量算出部、17:第二相対変位量算出部、18:第三相対変位量算出部、20:基台、30:就寝台、32a:上面、40,40A:昇降装置、5a,5b,5c,5d:荷重センサ、B1,B2:ベッド、K1:第一基準点、K2,K21:第二基準点 T: biological information detection device, 12: second person center of gravity position calculation unit, 13: correction unit, 15: first relative displacement amount calculation unit, 17: second relative displacement amount calculation unit, 18: third relative displacement amount calculation Part, 20: base, 30: bed, 32a: upper surface, 40, 40A: lifting device, 5a, 5b, 5c, 5d: load sensor, B1, B2: bed, K1: first reference point, K2, K21 : Second reference point

Claims (6)

基台と、
前記基台の上方に配置され、人が存在可能である上面と、前記上面に存在する前記人の重心位置を規定する第一座標系の基準となる第一基準点と、を有する就寝台と、
前記基台と前記就寝台との間に設けられ、前記就寝台にかかる荷重を前記基台に伝達可能に前記基台に対して前記就寝台を昇降させ、かつ、前記上面に前記人が存在しない前記就寝台が昇降する場合に前記基台に加わる荷重の分布の中心である荷重中心が水平方向に変位しながら前記就寝台を昇降させる昇降装置と、を備えたベッドに適用される生体情報検出装置であって、
前記基台の複数の所定箇所に設けられ、各前記所定箇所に加わる荷重を検出するための複数の荷重センサと、
前記複数の荷重センサによってそれぞれ検出された各前記荷重である複数の検出荷重から、前記就寝台の前記上面に存在する前記人の重心位置である人重心位置を、前記基台に係る第二基準点を基準とする第二座標系にて、算出する第二人重心位置算出部と、
前記第二人重心位置算出部によって算出された前記第二座標系にて表される第二人重心位置を、前記昇降装置の昇降に伴って発生する前記第二基準点に対する前記第一基準点の相対変位量に基づいて、前記第一座標系にて表される人重心位置である第一人重心位置に補正する補正部と、
を備えている生体情報検出装置。
The base,
A bed that is disposed above the base and has a top surface on which a person can exist, and a first reference point serving as a reference of a first coordinate system that defines the position of the center of gravity of the person existing on the top surface; ,
The bed is provided between the base and the bed, the bed is lifted with respect to the base so that a load applied to the bed can be transmitted to the base, and the person is present on the top surface Biological information applied to a bed comprising: a lifting device that lifts and lowers the bed while the center of load that is the center of the distribution of the load applied to the base is displaced in the horizontal direction when the bed is moved up and down A detection device,
A plurality of load sensors provided at a plurality of predetermined locations of the base and for detecting a load applied to each of the predetermined locations;
From the plurality of detected loads that are the respective loads respectively detected by the plurality of load sensors, a human center of gravity position that is the center of gravity of the person existing on the upper surface of the bed is determined as a second reference related to the base. A second person center-of-gravity position calculating unit to calculate in a second coordinate system based on the point;
The first reference point with respect to the second reference point, which is generated by raising and lowering the lifting device, the second person center of gravity position represented by the second coordinate system calculated by the second person center of gravity position calculating unit Based on the relative displacement amount, a correction unit that corrects the first person center of gravity position, which is the person center of gravity position represented in the first coordinate system,
A biological information detection apparatus comprising:
前記昇降装置は、前記基台と前記就寝台との間に設けられ、前記就寝台にかかる荷重を前記基台に伝達可能に前記基台に対して前記就寝台を水平方向に変位させながら昇降させ、かつ、前記上面に前記人が存在しない前記就寝台が昇降する場合に前記荷重中心が水平方向に変位しながら前記就寝台を昇降させるように構成され、
前記相対変位量は、前記就寝台の水平方向への変位量である第一相対変位量、または、前記就寝台の前記水平方向への変位量と相関がある相関変位量から算出される第二相対変位量である請求項1に記載の生体情報検出装置。
The lifting device is provided between the base and the bed, and moves up and down while displacing the bed in a horizontal direction with respect to the base so that a load applied to the bed can be transmitted to the base. And when the bed without the person on the upper surface moves up and down, the load center is configured to move up and down while being displaced in the horizontal direction,
The relative displacement amount is calculated from a first relative displacement amount that is a displacement amount of the bed in the horizontal direction or a correlation displacement amount that is correlated with the displacement amount of the bed in the horizontal direction. 2. The biological information detection device according to claim 1, wherein the biological information detection device is a relative displacement amount.
前記相対変位量が前記第一相対変位量である場合に、前記生体情報検出装置は、前記就寝台の水平方向への変位量を検出する水平方向変位量検出部と、前記水平方向変位量検出部によって検出された前記就寝台の水平方向への変位量を前記第一相対変位量として算出する第一相対変位量算出部と、をさらに備えている請求項2記載の生体情報検出装置。   When the relative displacement amount is the first relative displacement amount, the biological information detection device includes a horizontal displacement amount detection unit that detects a horizontal displacement amount of the bed, and the horizontal displacement amount detection. The biological information detection device according to claim 2, further comprising: a first relative displacement amount calculation unit configured to calculate, as the first relative displacement amount, a horizontal displacement amount of the bed that is detected by the unit. 前記相対変位量が前記第二相対変位量である場合に、前記生体情報検出装置は、前記相関変位量を検出する相関変位量検出部と、前記相関変位量検出部によって検出された前記相関変位量から前記第二相対変位量を算出する第二相対変位量算出部と、をさらに備えている請求項2記載の生体情報検出装置。   In the case where the relative displacement amount is the second relative displacement amount, the biological information detection apparatus includes a correlated displacement amount detection unit that detects the correlated displacement amount, and the correlated displacement detected by the correlated displacement amount detection unit. The biological information detection apparatus according to claim 2, further comprising: a second relative displacement amount calculation unit that calculates the second relative displacement amount from the amount. 前記昇降装置は、前記基台と前記就寝台との間に設けられ、前記就寝台にかかる荷重を前記基台に伝達可能に前記基台に対して前記就寝台を水平方向に変位させないで昇降させ、かつ、前記上面に前記人が存在しない前記就寝台が昇降する場合に前記荷重中心が水平方向に変位しながら前記就寝台を昇降させるように構成され、
前記相対変位量は、前記就寝台の上下方向への変位量から算出される第三相対変位量である請求項1に記載の生体情報検出装置。
The elevating device is provided between the base and the bed, and lifts and lowers the bed without horizontally displacing the bed with respect to the base so that a load applied to the bed can be transmitted to the base. And when the bed without the person on the upper surface moves up and down, the load center is configured to move up and down while being displaced in the horizontal direction,
The biological information detection apparatus according to claim 1, wherein the relative displacement amount is a third relative displacement amount calculated from a displacement amount in the vertical direction of the bed.
前記生体情報検出装置は、前記就寝台の上下方向への変位量を検出する上下方向変位量検出部と、前記上下方向変位量検出部によって検出された前記就寝台の上下方向への変位量を前記第三相対変位量として算出する第三相対変位量算出部と、を備えている請求項5に記載の生体情報検出装置。   The biological information detection apparatus includes a vertical displacement amount detection unit that detects a vertical displacement amount of the bed, and a vertical displacement amount of the bed detected by the vertical displacement amount detection unit. The biological information detection apparatus according to claim 5, further comprising a third relative displacement amount calculation unit that calculates the third relative displacement amount.
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