JP2020067384A - Load detector and calibration device for load detector - Google Patents
Load detector and calibration device for load detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020067384A JP2020067384A JP2018200553A JP2018200553A JP2020067384A JP 2020067384 A JP2020067384 A JP 2020067384A JP 2018200553 A JP2018200553 A JP 2018200553A JP 2018200553 A JP2018200553 A JP 2018200553A JP 2020067384 A JP2020067384 A JP 2020067384A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- calibration
- unit
- weight
- strain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Invalid Beds And Related Equipment (AREA)
Abstract
Description
本発明は、較正部を備える荷重検出器、及び荷重検出器の較正装置に関する。 The present invention relates to a load detector including a calibration unit and a load detector calibration apparatus.
病院や介護施設等において、ベッドに加えられる荷重を荷重検出器により検出し、検出した荷重に基づいて、ベッド上に患者や入所者が存在しているか否かの判定(在床/離床判定)を行ったり、ベッド上の患者や入所者に関する呼吸数等の情報を取得することが知られている。 In hospitals and nursing facilities, the load applied to the bed is detected by the load detector, and based on the detected load, it is determined whether there are patients or residents on the bed (bed / bed determination). It is known to perform or obtain information such as respiratory rate regarding the patient or resident on the bed.
特許文献1は、離床予測・検知システムを備えた寝台装置を開示しており、当該装置は、寝床部の荷重を検出して荷重信号を生成する荷重計測手段を含む。 Patent Literature 1 discloses a bed apparatus including a bed leaving prediction / detection system, and the apparatus includes a load measuring unit that detects a load of the bed and generates a load signal.
荷重検出器の設置時又は設置後の所定時期に、設置された荷重検出値の較正(校正、キャリブレーション)を行うことが望ましい。本発明は、較正を容易に行うことのできる荷重検出器、及び荷重検出器の較正を容易に行うことのできる較正装置を提供することを目的とする。 It is desirable to calibrate the installed load detection value when the load detector is installed or at a predetermined time after the installation. It is an object of the present invention to provide a load detector that can be easily calibrated, and a calibration device that can easily calibrate the load detector.
本発明の第1の態様に従えば、
ベッド上の被験者による荷重を検出する荷重検出器であって、
自由端を有する起歪体と、
前記起歪体を支持する支持部と、
前記起歪体の自由端に連結され且つ前記ベッドが載置される載置部と、
前記起歪体に取り付けられたひずみセンサと、
前記荷重検出器の較正を行うための較正部とを備え、
前記較正部は、前記起歪体の自由端に較正用荷重を付与する荷重付与部と、
前記荷重付与部が前記起歪体の自由端に付与する前記較正用荷重の大きさを調整する調整部とを有する荷重検出器が提供される。
According to a first aspect of the invention,
A load detector for detecting a load by a subject on a bed,
A flexure element having a free end,
A support portion that supports the strain-generating body,
A mounting portion connected to the free end of the strain body and on which the bed is mounted,
A strain sensor attached to the strain generating body,
A calibration unit for calibrating the load detector,
The calibration unit, a load applying unit for applying a calibration load to the free end of the strain body,
There is provided a load detector including: an adjusting unit that adjusts the magnitude of the calibration load applied to the free end of the flexure element by the load applying unit.
第1の態様の荷重検出器において、前記荷重付与部は前記載置部及び/又は前記起歪体に固定されていてもよく、前記調整部は前記支持部に支持されていてもよい。 In the load detector of the first aspect, the load applying section may be fixed to the placing section and / or the strain generating element, and the adjusting section may be supported by the supporting section.
第1の態様の荷重検出器において、前記荷重付与部は、錘と、前記載置部及び/又は前記起歪体に固定され且つ前記錘による荷重を前記載置部及び/又は前記起歪体に伝達する荷重伝達部材とを有してもよく、前記錘は、前記荷重伝達部材に対して上下移動可能に、前記荷重伝達部材に接続されていてもよい。 In the load detector of the first aspect, the load applying unit is fixed to a weight and the placing unit and / or the strain-generating body, and the load by the weight is applied to the placing unit and / or the strain-generating body. The load may be transmitted to the load transmitting member, and the weight may be connected to the load transmitting member so as to be vertically movable with respect to the load transmitting member.
第1の態様の荷重検出器において、前記錘は前記荷重伝達部材から懸垂していてもよい。 In the load detector of the first aspect, the weight may be suspended from the load transmission member.
第1の態様の荷重検出器において、前記荷重伝達部材は、前記載置部に固定された第1伝達部材と、前記起歪体に固定された第2伝達部材と、第1伝達部材と第2伝達部材とに架設された第3伝達部材を含んでもよく、前記錘は第3伝達部材から懸垂していてもよい。 In the load detector according to the first aspect, the load transmission member includes a first transmission member fixed to the mounting portion, a second transmission member fixed to the strain-generating body, a first transmission member, and a second transmission member. A second transmission member may be included in the second transmission member, and the weight may be suspended from the third transmission member.
第1の態様の荷重検出器において、前記錘は着脱可能であってもよい。 In the load detector of the first aspect, the weight may be removable.
第1の態様の荷重検出器において、前記調整部は、モータと、該モータによって水平軸周りに移動される出力ピンと、該出力ピンに押圧されて水平方向にスライドするスライド部とを有してもよく、前記スライド部は、前記出力ピンによって押圧されない状態において、前記錘を上方に持ち上げるよう構成されていてもよい。 In the load detector of the first aspect, the adjusting unit includes a motor, an output pin that is moved around a horizontal axis by the motor, and a slide unit that is pressed by the output pin and slides in the horizontal direction. Alternatively, the slide portion may be configured to lift the weight upward when the slide portion is not pressed by the output pin.
第1の態様の荷重検出器において、前記荷重付与部は、バネと、前記載置部及び/又は前記起歪体に固定され且つ前記バネによる荷重を前記載置部及び/又は前記起歪体に伝達する荷重伝達部材とを有してもよく、前記バネは前記調整部によって圧縮又は伸張されることによって前記荷重伝達部材に荷重を付与するように配置されていてもよい。 In the load detector of the first aspect, the load applying unit is fixed to a spring and the placing unit and / or the strain-generating body, and the load by the spring is applied to the placing unit and / or the strain-generating body. A load transmitting member that transmits the load to the load transmitting member, and the spring may be arranged to apply a load to the load transmitting member by being compressed or expanded by the adjusting portion.
本発明の第2の態様に従えば、
ベッド上の被験者による荷重を検出する荷重検出器であって、自由端を有する起歪体と、前記起歪体を支持する支持部と、前記起歪体の自由端に連結され且つ前記ベッドが載置される載置部と、前記起歪体に取り付けられたひずみセンサとを有する前記荷重検出器の較正を行うための較正装置であって、
前記載置部及び/又は前記起歪体に接続されて前記起歪体の自由端に較正用荷重を付与する荷重付与部と、
前記荷重付与部が前記起歪体の自由端に付与する前記較正用荷重の大きさを調整する調整部とを有する較正装置が提供される。
According to a second aspect of the invention,
A load detector for detecting a load by a subject on a bed, wherein a strain-generating body having a free end, a support portion supporting the strain-generating body, and the bed connected to the free end of the strain-generating body are A mounting device to be mounted, and a calibration device for calibrating the load detector having a strain sensor attached to the strain-generating body,
A load applying part that is connected to the placing part and / or the flexure element and applies a calibration load to the free end of the flexure element;
There is provided a calibration device including: an adjustment unit that adjusts the magnitude of the calibration load applied to the free end of the flexure element by the load applying unit.
第2の態様の較正装置において、前記調整部は、前記荷重検出器の前記支持部に接続されるよう構成されていてもよい。 In the calibration device according to the second aspect, the adjustment unit may be configured to be connected to the support unit of the load detector.
第2の態様の較正装置において、前記荷重付与部は、錘と、前記載置部及び/又は前記起歪体に接続されて前記錘による荷重を前記載置部及び/又は前記起歪体に伝達する荷重伝達部材とを有してもよく、前記錘は、前記荷重伝達部材に対して上下移動可能に、前記荷重伝達部材に接続されていてもよい。 In the calibration device according to the second aspect, the load applying unit is connected to a weight and the placing unit and / or the strain-generating body to apply a load by the weight to the placing unit and / or the strain-generating body. A load transmitting member for transmitting may be included, and the weight may be connected to the load transmitting member so as to be vertically movable with respect to the load transmitting member.
本発明の第3の態様に従えば、第1の態様の荷重検出器、又は第2の態様の較正装置が接続された荷重検出器の較正を行う較正システムであって、
前記荷重検出器又は前記較正装置の調整部を駆動する駆動制御部と、
前記荷重検出器又は前記較正装置の荷重付与部が起歪体の自由端に付与する較正用荷重の大きさが第1の値の時の前記荷重検出器の検出値と、前記荷重付与部が前記起歪体の前記自由端に付与する前記較正用荷重の大きさが第1の値とは異なる第2の値の時の前記荷重検出器の検出値とに基づいて前記荷重検出器の較正を行う較正実行部とを備える較正システムが提供される。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a calibration system for calibrating a load detector of the first aspect, or a load detector to which the calibration device of the second aspect is connected,
A drive control unit for driving the load detector or the adjustment unit of the calibration device;
The detection value of the load detector when the magnitude of the calibration load applied to the free end of the strain body by the load detector or the load application unit of the calibration device is a first value, and the load application unit is Calibration of the load detector based on the detected value of the load detector when the magnitude of the calibration load applied to the free end of the strain body is a second value different from the first value A calibration system including:
本発明の第4の態様に従えば、
ベッドの複数の脚の下にそれぞれが配置された複数の荷重検出器によって前記ベッドの上の被験者による荷重を検出する荷重検出システムにおいて、前記複数の荷重検出器の較正を行うための較正装置であって、
前記ベッドに取り付けられる筐体と、
前記筐体に対して移動可能に接続された錘と、
前記筐体が前記ベッドに取り付けられた状態において、前記錘を、前記ベッドの設置面から離間した第1位置と、前記設置面に接触した第2位置との間で移動させる移動部とを備える較正装置が提供される。
According to a fourth aspect of the invention,
A load detection system for detecting a load by a subject on the bed by a plurality of load detectors, each of which is arranged under a plurality of legs of a bed, comprising a calibration device for calibrating the plurality of load detectors. There
A housing attached to the bed,
A weight movably connected to the housing,
A moving unit that moves the weight between a first position separated from the installation surface of the bed and a second position in contact with the installation surface when the housing is attached to the bed. A calibration device is provided.
第4の態様の較正装置において、前記筐体が前記錘が嵌入される開口部を有してもよい。 In the calibration device according to the fourth aspect, the housing may have an opening into which the weight is fitted.
本発明の第5の態様に従えば、
第4の態様の較正装置が取り付けられたベッドの脚の下に配置された荷重検出器の較正を行う較正システムであって、
前記較正装置の移動部を駆動する駆動制御部と、
前記較正装置の錘が前記ベッドの設置面から離間した第1位置にある時の前記荷重検出器の検出値と、前記錘が前記設置面に接触した第2位置にある時の前記荷重検出器の検出値とに基づいて前記荷重検出器の較正を行う較正実行部とを備える較正システムが提供される。
According to a fifth aspect of the invention,
A calibration system for calibrating a load detector located under a leg of a bed to which the calibration device of the fourth aspect is attached,
A drive control unit for driving the moving unit of the calibration device;
The detection value of the load detector when the weight of the calibration device is at the first position separated from the installation surface of the bed, and the load detector when the weight is at the second position in contact with the installation surface of the bed And a calibration execution unit that calibrates the load detector based on the detection value of the.
本発明の荷重検出器は、較正を容易に行うことができる。 The load detector of the present invention can be easily calibrated.
本発明の較正装置は、荷重検出器の較正を容易に行うことができる。 The calibration device of the present invention can easily calibrate the load detector.
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態の荷重検出システム1000(図1)について、これをベッドBD(図2)と共に使用して、ベッドBD上の被験者Sの荷重を検出する場合を例として説明する。
<First Embodiment>
The load detection system 1000 (FIG. 1) of the first embodiment of the present invention will be described as an example in which the load detection system 1000 (FIG. 1) is used together with the bed BD (FIG. 2) to detect the load of the subject S on the bed BD.
[荷重検出システムの全体構成]
図1に示す通り、本実施形態の荷重検出システム1000は、荷重検出部100及び制御部300を主に有する。荷重検出部100と制御部300とは、A/D変換部200を介して接続されている。制御部300には更に記憶部400、表示部500、報知部600、及び入力部700が接続されている。
[Overall configuration of load detection system]
As shown in FIG. 1, the
荷重検出部100は、4つの荷重検出器100a、100b、100c、100dを備える。荷重検出器100a〜100dの構成は後述する。図2に示す通り、荷重検出器100a〜100dは、被験者Sが使用するベッドBDの四隅の脚BLa、BLb、BLc、BLdの下端部に取り付けられたキャスターCa、Cb、Cc、Cdの下にそれぞれ配置される。
The
制御部300は、専用又は汎用のコンピュータであり、内部には、主に被験者情報算出部301と較正制御部(較正システム)302が構築されている。被験者情報算出部301は荷重検出器100a〜100dの出力に基づいて、例えば被験者Sの体重、重心位置、重心軌跡、呼吸数、心拍数等の算出や、在床/離床判定を行う。較正制御部302は荷重検出器100a〜100dの較正を制御する(詳細後述)。
The
記憶部400は、荷重検出システム1000において使用されるデータを記憶する記憶装置であり、例えばハードディスク(磁気ディスク)を用いることができる。表示部500は、制御部300から出力される体重等の被験者情報を荷重検出システム1000の使用者(例えば医療従事者、介護従事者等)に表示する液晶モニター等のモニターである。報知部600は、制御部300からの出力(被験者情報)に基づいて所定の報知を聴覚的に行う装置、例えばスピーカを備える。入力部700は、荷重検出システム1000に対して所定の入力を行うためのインターフェイスであり、キーボード及びマウスにし得る。
The
[荷重検出器の構成]
次に、荷重検出器100a〜100dの構成を説明する。荷重検出器100a〜100dは互いに同一の構成を有するため、ここでは代表して荷重検出器100aについて説明する。
[Structure of load detector]
Next, the configuration of the
図3、図4に示す通り、第1実施形態の荷重検出器100aは、荷重検出器100aの設置面に載置される第1、第2基部(支持部)11、12と、第1、第2基部11、12によって片持ち支持された第1、第2ビーム形ロードセル21、22と、第1、第2ビーム形ロードセル21、22に支持された載置部3と、第1、第2ビーム形ロードセル21、22の間に配置された較正部(キャリブレーション部)4(図3においては図示省略)とを含む。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
以下の説明においては、便宜上、第1、第2ビーム形ロードセル21、22の延在する方向を荷重検出器100aの前後方向とし、載置部3が位置する側を前側、較正部4が位置する側を後側とする。また第1、第2ビーム形ロードセル21、22が対向する方向を荷重検出器100aの幅方向とし、第1、第2ビーム形ロードセル21、22が位置する側を、それぞれ第1側、第2側と呼ぶ。
In the following description, for the sake of convenience, the extending direction of the first and second beam
第1、第2基部11、12はそれぞれ、前後方向に延在する長尺の平板部11a、12aと、平板部11a、12aの上面に設けられた支持台部11b、12bとを有する。第1基部11の支持台部11bは、平板部11aの後端に設けられており、第2基部12の支持台部12bは、平板部12aの前端に設けられている。第1基部11は更に、平板部11aの後端近傍から、平板部12aの前端近傍に向かって幅方向に延びる平板状の較正部支持台11cを有する。
The first and
第1、第2ビーム形ロードセル21、22は、第1、第2基部11、12に片持ち支持されて平行に配置されており、それぞれ、互いに同一の形状を有する起歪体21s、22sと、起歪体21s、22sに貼り付けられたひずみゲージ21g、22gとを有する。
The first and second beam
起歪体21s、22sはそれぞれ、アルミニウム、鉄等の金属で形成されたロバーバル型の起歪体であり、長手方向の中央部に、幅方向に貫通する貫通孔(不図示)を有する角柱形状である。ひずみゲージ21g、22gは起歪体21s、22sの貫通孔近傍の上面及び下面にそれぞれ1つずつ貼り付けられている。ひずみゲージは、起歪体に生じたひずみを検出し得る任意のひずみセンサであってよい。
Each of the
起歪体21sは、その後端近傍の下面が第1基部11の支持台部11bに固定されており、これにより後端を固定端(固定側端部)21s1、前端を自由端(可動側端部)21s2として第1基部11(支持台部11b)に片持ち支持されている。一方、起歪体22sは、その前端近傍の下面が、第2基部12の支持台部12bに固定されており、これにより前端を固定端(固定側端部)22s1、後端を自由端(可動側端部)22s2として第2基部12(支持台部12b)に片持ち支持されている。すなわち、起歪体21sの自由端21s2と起歪体22sの自由端22s2とは前後方向において互いに反対側を向いている。
The lower surface near the rear end of the
載置部3は被験体が載置される計量皿であり、平板状の載置板31と、載置板31に対して枢動可能に連結された可動スロープ32と、載置板31の三方を囲む壁部33と、載置部3を第1、第2ビーム形ロードセル21、22に連結するための第1、第2連結板341、342とを主に含む。
The mounting unit 3 is a weighing pan on which a subject is mounted, and includes a plate-shaped mounting
可動スロープ32は、キャスタ―Ca等の転動体を載置板31上に移動させるための傾斜面(スロープ)を画成するスロープ部32sと、スロープ部32sに一体に接続された、平面視が略コ字形(略U字形)の腕部32aとを有する板状部材である。
The
本実施形態では、載置板31の前側中央の連結部31a(図4)から幅方向両側に突出する一対のボス(不図示)を、スロープ部32sの対応する位置に設けた一対の凹部(不図示)に嵌入することにより、可動スロープ32は載置板31に対して軸A(図3)を枢動軸として枢動可能に連結されている。
In the present embodiment, a pair of recesses (a pair of bosses (not shown) protruding from the connecting
スロープ部32sの重量が腕部32aの重量よりも重いため、外部から力が加わらない状態においては、スロープ部32sの先端SLTは、荷重検出器100aが設置された床面に接触しており(図3に示す状態)、キャスターCa等の転動体は容易にスロープ部32sに乗り上げることができる。一方、キャスターCa等が載置板31上に導かれた後は、キャスターCa等が腕部32aを押圧して、載置板31の上面に設けられた、腕部32aと略同一形状の凹部31bに嵌合させる(図4に示す状態)。
Since the weight of the
壁部33は、載置板31の幅方向両側において載置板31から直立する第1、第2側壁331、332と、載置板31の後側において載置板31から直立する後壁333を含む。第1側壁331、第2側壁332の前端は、載置板31の前縁を越えて突出している。
The wall portion 33 includes first and
第1側壁331の前端近傍には、載置部3を第1ビーム形ロードセル21に連結するための第1連結板341が設けられている。第1連結板341は、第1側壁331の外面から突出する、載置板31と平行な平板である。後壁333の後面には、載置部3を第2ビーム形ロードセル22に連結するための第2連結板342が設けられている。第2連結板342は、後壁333の後面から突出する、載置板31と平行な平板である
A first connecting
載置部3は、第1連結板341の上面を第1ビーム形ロードセル21の起歪体21sの自由端21s2近傍の下面に固定し、第2連結板342の上面を第2ビーム形ロードセル22の起歪体22sの自由端22s2近傍の下面に固定することにより、第1、第2ビーム形ロードセル21、22に連結される。これにより、載置部3は、第1、第2ビーム形ロードセル21、22に、上下に微小移動(変位)可能に支持される。
The mounting portion 3 fixes the upper surface of the first connecting
較正部4は、図4、図5に示すように、錘(おもり)41と、載置部3及び第2ロードセル22に固定され且つ錘41による荷重を伝達する荷重伝達部42とを含む荷重付与機構(荷重付与部)40と、錘41を上下に移動させて荷重付与機構40により第1、第2ビーム形ロードセル21、22に付与される荷重の大きさを調整する調整機構(調整部)43とを主に含む。
As shown in FIGS. 4 and 5, the calibration unit 4 includes a weight (weight) 41 and a
錘41は任意の形状であり得るが、本実施形態では直方体の一部を取り除いて(或いは、直方体の一部を庇状に突出させて)、下向きの水平面である被押圧面41sを設けた形状を有する。錘41の上面41tの中央部には、後述する懸垂ねじ424がねじ込まれるねじ穴41hが設けられている。
The
錘41の材質は任意であり、一例としてステンレスや鋳鉄等とし得る。錘41の重量は本実施形態では、錘41と後述する懸垂ねじ424との重量が合計で100グラムとなるように設定されている。これにより、載置台3の上の被験者の重量が100グラム変化した場合に与えられる荷重と同等の荷重を、荷重付与機構40により、第1、第2ビーム形ロードセル21、22に与えることができる。
The material of the
なお、錘41の重量(或いは錘41と懸垂ねじ424との合計重量)は任意であるが、較正部4を備える荷重検出器100aの最小表示(荷重検出器が読み取ることのできる荷重変化量の最小単位)を参酌して、荷重付与機構40が付与する荷重の大きさが最小表示に一致するような重量とすれば、較正の精度を保ちつつ、錘41を軽量、小型とすることができる。また、錘41の重量(或いは錘41と懸垂ねじ424との合計重量)についても、較正済であることが望ましい。
The weight of the weight 41 (or the total weight of the
荷重伝達部42は、載置部3に固定された載置部側伝達部材(第1伝達部材)421と、第2ビーム形ロードセル22の起歪体22sに固定されたロードセル側伝達部材(第2伝達部材)422と、載置部側伝達部材421とロードセル側伝達部材422とに跨って設けられた中央伝達部材(第3伝達部材)423と、中央伝達部材423が有する貫通孔423hを介して錘41のねじ穴41hにねじ込まれる懸垂ねじ(懸垂部材)424とを含む。
The
載置部側伝達部材421は、載置部3の後壁333の後面にねじ留めされた、断面L形状(アングル形状)の部材である。載置部側伝達部材421の上面421tは、後壁333に沿って幅方向に延びる水平面である。
The mounting portion
ロードセル側伝達部材422は、長尺平板を幅方向に2回湾曲させて断面略S形状とした部材であり、湾曲部を挟んで一方側が、第2ロードセル22の起歪体22sの自由端22s2近傍の上面にねじ留めされている。湾曲部を挟んだ他方側は載置部3からわずかに離間して載置部3の後方に位置しており、その上面422tは、後壁333に沿って幅方向に延びる水平面である。
The load cell-
載置部側伝達部材421の上面421tと、ロードセル側伝達部材422の上面422tとは面一である。また、載置部側伝達部材421の第2ビーム形ロードセル22側(第2側)の端部と、ロードセル側伝達部材422の第1ビーム形ロードセル21側(第1側)の端部とは、幅方向に所定距離だけ離間している。
The
中央伝達部材423は長尺平板であり、長手方向の略中央部に貫通孔423hを有する。中央伝達部材423は、載置部側伝達部材421とロードセル側伝達部材422との間の隙間に貫通孔423hが位置するようにこれらの間に架設されており、第1側の端部が載置部側伝達部材421の上面421tに、第2側の端部がロードセル側伝達部材422の上面422tに、それぞれねじ留めされている。
The
懸垂ねじ424は、頭部424h、大径の円筒部424c、及び小径のねじ部424sを有する段付きねじであり、図5に示すように、中央伝達部材423の貫通孔423hに上方から挿入されて、ねじ部424sが錘41のねじ孔41hにねじ込まれている。これにより錘41は、懸垂ねじ424によって、中央伝達部材423から、上下移動可能に懸垂される。
The
頭部424hの径が貫通孔423hの径よりも大きいため、懸垂ねじ424は、頭部424hが中央伝達部材423の上面423tに当接した降下位置(図6(b))よりも下方に移動することはない。また、円筒部424cの外径が貫通孔423hの内径よりもわずかに小さいため、懸垂ねじ424及び錘41は、貫通孔423hに案内されて垂直方向に安定的に移動する。なお、懸垂ねじ424は、段付きねじには限られず、ピン等、錘41を上下移動可能に懸垂し得る任意の部材であってよい。
Since the diameter of the
調整機構43は、第1支持部11の較正部支持台11cに固定された板状基部431と、板状基部431に固定されたモータ432と、モータ432の出力を出力ピンPNに伝えるギア列433とを含む。モータ432は不図示の配線により制御部300に接続されている。
The
ギア列433は、モータ432の出力軸に固定されたウォームギアWと、小径の第1ギアG1と、2段ギアである第2ギアG2と、出力ピンPNが側面に固定された大径の第3ギアG3とを含む。第1、第2、第3ギアG1、G2、G3の回転軸は、荷重検出器100aの前後方向に一致している。出力ピンPNは一例として円柱形であり、平面視において、外周面が錘41の被押圧面41sと重複するように配置される。
The
モータ432の出力は、ウォームギアW、第1ギアG1、第2ギアG2の大径ギア、第2ギアG2の小径ギア、第3ギアG3の順に伝達される。モータ432が回転すると、第3ギアG3が回転し、出力ピンPNが第3ギアG3の回転軸x(図6(a)、(b))を中心とした円周上を移動する。この移動(上下移動)に応じて、出力ピンPNは、錘41の被押圧面41sに接触/離間する。
The output of the
図6(a)に示すように、出力ピンPNが第3ギアG3の回転軸xの真上にある場合は、出力ピンPNは錘41の被押圧面41sに下側から接触して、錘41を持ち上げている。この状態においては、錘41に接続された懸垂ねじ424の頭部424hが中央伝達部材423の上面423tから離間しているため、錘41の荷重は、中央伝達部材423、ひいては第1、第2ビーム形ロードセル21、22に伝達されることなく、出力ピンPN、第3ギアG3、及び板状基部431を介して、荷重検出器100aの設置面に載置された較正部支持台11cに伝達される。
As shown in FIG. 6A, when the output pin PN is directly above the rotation axis x of the third gear G3, the output pin PN comes into contact with the pressed
このように、出力ピンPNによって下方から押圧されることにより錘41が上昇した状態を錘上昇状態と呼ぶ。また、錘41が錘上昇状態となることにより、錘41の荷重(較正用荷重)の第1、第2ビーム形ロードセル21、22への伝達が遮断されている状態を、荷重無付与状態と呼ぶ。錘上昇状態及び荷重無付与状態は、出力ピンPNが第3ギアG3の回転軸xの真上に位置する場合のみならず、出力ピンPNが、懸垂ねじ424の頭部424hが中央保持部材423の上面423tから離間する程度に錘41を持ち上げた場合に生じる。
The state in which the
図6(b)に示すように、出力ピンPNが第3ギアG3の回転軸xと略同じ高さにある場合は、出力ピンPNは錘41の被押圧面41sから離間している。この状態においては、錘41に接続された懸垂ねじ424の頭部424hは中央伝達部材423の上面423tに当接してこれに支持されているため、錘41の荷重(較正用荷重)は、懸垂ねじ424、中央伝達部材423、載置部側伝達部材421、載置部3を介して第1ビーム形ロードセル21の自由端21s2に伝達(付与)され、懸垂ねじ424、中央伝達部材423、ロードセル側伝達部材422を介して第2ビーム形ロードセル22の自由端22s2に伝達(付与)される。
As shown in FIG. 6B, when the output pin PN is at substantially the same height as the rotation axis x of the third gear G3, the output pin PN is separated from the pressed
このように、出力ピンPNが被押圧面41sから離間しており、錘41が降下した状態を錘降下状態と呼ぶ。また、錘41が錘降下状態となることにより、錘41の荷重が荷重伝達部42を介して第1、第2ビーム形ロードセル21、22に付与されている状態を荷重付与状態と呼ぶ。本実施形態の荷重付与機構40は、出力ピンPNが第3ギアG3の回転軸xと略同じ高さに位置する場合のみならず、出力ピンPNが被押圧面41sから離間していれば錘降下状態及び荷重付与状態となる。
In this way, the state in which the output pin PN is separated from the pressed
なお、調整機構43を用いて荷重付与機構40を荷重付与状態と荷重無付与状態との間で変化させることは、本発明の「調整部」による「荷重付与部が起歪体の自由端に付与する較正用荷重の大きさの調整」の一態様である。
Note that changing the
次に、本実施形態の荷重検出システム1000を用いて、被験者Sの荷重検出、及び荷重検出器100a〜100dの較正を行う方法について説明する。荷重検出器100a〜100dの上にベッドBDを載置した状態で各荷重検出器のゼロ点調整がされているものとする。
Next, a method of detecting the load of the subject S and calibrating the
被験者Sの荷重検出は、荷重検出器100a〜100dの検出値(荷重値)を、制御部300の被験者情報算出部301において処理することにより行う。具体的には例えば、荷重検出器100a〜100dの検出値を足し合わせることにより、被験者Sの体重を求めることができる。
The load detection of the subject S is performed by processing the detection values (load values) of the
荷重検出器100a〜100dをベッドBDの脚BLa〜BLdの下に設置したのち時間が経過すると、荷重検出器100a〜100dの検出値に誤差が生じる場合がある。検出値の誤差は、一例として起歪体21s、22sの変形、起歪体21s、22sに対するひずみゲージ21g、22gの取付け位置のずれ等に起因する。したがって、定期的に荷重検出器100a〜100dの較正を行うことが望ましい。
After the
荷重検出器100a〜100dの較正を行う方法は互いに同一であるため、ここでは代表して荷重検出器100aの較正方法について説明する。
Since the methods for calibrating the
荷重検出器100aの較正は、荷重検出器100aが備える較正部4と、制御部300に構築された較正制御部302とを用いて行う。
The calibration of the
較正制御部(較正システム)302は、図7に示すように、較正部4の調整機構43の駆動を制御する駆動制御部3021と、荷重検出器の出力値に基づいて較正を行う較正実行部3022とを備える。
As shown in FIG. 7, the calibration control unit (calibration system) 302 includes a
荷重検出器100aの較正においては、まず、較正実行部3022が、較正部4の荷重付与機構40が荷重無付与状態にある場合の荷重検出器100aの出力値(以下、適宜「荷重無付与時出力値」と呼ぶ)を記憶する。次いで、駆動制御部3021が較正部4の調整機構43を駆動して荷重付与機構40を荷重付与状態に変位させ、較正実行部3022が、荷重付与機構40が荷重付与状態にある場合の荷重検出器100aの出力値(以下、適宜「荷重付与時出力値」と呼ぶ)を記憶する。
In the calibration of the
その後、較正実行部3022は、記憶した荷重無付与時出力値と荷重付与時出力値、及び予め記憶部400に記憶した荷重検出器100aの特性を示す各種の値に基づいて、荷重検出器100aの出力値に誤差が生じているか否かを判定する。
After that, the
較正実行部302は、荷重検出器100aの出力値に誤差が生じていると判定した場合は、被験者情報算出部301に指示を送り、荷重検出器100aの出力値に必要な補償を施すよう指示を送る。または、荷重検出器100aの物理的な修理等が必要であれば、その旨を表示部500を介して使用者に表示する。
When the
このような荷重検出器100a〜100dの較正は、被験者SがベッドBD上に存在している状態のまま実施することができる。この場合は例えば、荷重検出器100a〜100dの荷重無付与時出力値、荷重付与時出力値、各種特性値に基づいて、ゼロ点の変化が生じているか否かを判定し、必要に応じてこれを補償することができる。被験者SがベッドBD上に存在しない状態で較正を行う場合には、荷重無付与時出力値を確認するのみでゼロ点の変化の有無は確認できる。この場合は、例えば、荷重付与時出力値の荷重無付与時出力値に対する増加量が、荷重付与機構40により付与される較正用荷重の大きさに応じた量(例えば、既知の参照値として記憶部400に記憶されている)であるか否かに基づいて、誤差の有無を判定できる。その他、較正は、大きさが既知である較正用荷重を所望のタイミングで付与できる較正部4を用いて様々な態様で行い得る。荷重検出器をベッドBDの下から取り外した状態で較正を行っても良い。
本実施形態の荷重検出システム1000が備える荷重検出器100aの効果を以下にまとめる。
The effects of the
本実施形態の荷重検出器100aは、第1、第2ビーム形ロードセル21、22に較正用荷重を与えることのできる較正部4を備えているため、荷重検出器100aがベッドBDの下に設置された状態のまま、容易にその較正を行うことができる。
Since the
より具体的には、較正部4により自動で較正用荷重の付加を行うことができるため、作業者は、荷重検出器100aの較正のためにベッドBDの下に潜り込む必要がない。よって較正作業の効率がよく、安全性も高い。更に、較正部4を遠隔制御することで、荷重検出器100aの設置場所に赴くことなく較正を行うこともできる。
More specifically, since the calibration unit 4 can automatically add the calibration load, the operator does not have to go under the bed BD to calibrate the
また、例えば、ベッド上に当該ベッドから移動することのできない重症の患者等が臥せている場合であっても、当該患者に何ら影響を及ぼすことなく較正を行うことができる。 Further, for example, even when a serious patient who cannot move from the bed is lying on the bed, the calibration can be performed without affecting the patient.
本実施形態の荷重検出器100aの備える較正部4は、それ自体が較正可能である錘41の重量に基づいて較正用荷重を付与しているため、較正を精度良く行うことができる。
Since the calibration unit 4 included in the
本実施形態の荷重検出器100aにおいては、較正部4が、載置部3の後方において第1、第2ビーム形ロードセル21、22の間に配置されているため、荷重検出器100aはコンパクトである。また、調整機構43はモータ431とギア列432を含む簡易な構造であるため、容易且つ低コストに製造できる。
In the
本実施形態の荷重検出システム1000も、荷重検出器100a〜100dを備えるため、同様の効果を奏する。特に、較正制御部302が較正部4を用いた荷重検出器100a〜100dの較正を定期的に行うよう設定しておけば、荷重検出器の検出値の誤差を定期的に自動で補償して、検出値の信頼性を長期間にわたり容易に維持することができる。
The
<第1変形例>
次に、荷重検出器100a〜100dの第1変形例について、図8、図9(a)、図9(b)を参照して説明する。
<First Modification>
Next, a first modified example of the
第1変形例の荷重検出器101の、荷重検出器100a〜100dに対する主な相違点は、較正部4の錘41がその下面に設けられた前後方向に延びる畝状の凸部41pを更に有する点、較正部4の調整機構43が出力ピンPNに押されて幅方向に移動するスライド部434を更に有する点である。
The main difference between the
スライド部434は、較正部支持台11cにスライド可能に取り付けられたスライド片SLと、スライド片SLの第1側において較正部支持台11cから直立するバネ固定壁WLと、スライド片SLと壁部WLとの間に配置されたバネSPとを含む。
The
スライド片SLは、長尺平板状の基部SL1と、基部SL1の一端から直立する被押圧壁SL2と、基部SL1の他端から立ち上がるバネ固定壁SL3と、基部SL1の側面から後方に突出する押圧片SL4とを有する。 The slide piece SL includes an elongated flat plate-shaped base portion SL1, a pressed wall SL2 standing upright from one end of the base portion SL1, a spring fixing wall SL3 standing up from the other end of the base portion SL1, and a pressing portion projecting rearward from a side surface of the base portion SL1. And a piece SL4.
バネSPは、本実施形態ではコイルバネである。バネSPの一端はバネ固定壁WLに固定されており、他端はスライド片SLのバネ固定壁SL3に固定されている。 The spring SP is a coil spring in this embodiment. One end of the spring SP is fixed to the spring fixing wall WL, and the other end is fixed to the spring fixing wall SL3 of the slide piece SL.
第1変形例の荷重検出器101においては、第1支持部11の較正部支持台11cは、第1実施形態の較正部支持台11cよりも、前後方向の幅が小さい。スライド片SLの基部SL1は、較正部支持台11cの後方において押圧片SL4が幅方向に移動するように、較正部支持台11cに例えば不図示のスリットとピンとを介して取り付けられている。押圧片SL4は平面視において錘41と重複し、且つバネSPが自由長さである場合に、錘41の凸部41pの真下に位置するように設けられている。
In the
変形例の較正部4においては、荷重付与機構40の錘上昇状態(荷重無付与状態。図9(a))と錘降下状態(荷重付与状態。図9(b))との切り換えは、次のように行われる。
In the calibration unit 4 of the modified example, the
図9(a)に示すように、出力ピンPNが第3ギアG3の回転軸xの真下にある場合は、出力ピンPNはスライド片SLの被押圧壁SL2から離間しており、スライド片SLはバネSPによって第1側に引っ張られている。この時、バネSPは自由長さであり、スライド片SLの押圧片SL4は錘41の凸部41pを介して錘41を持ち上げている。この状態においては、錘41に接続された懸垂ねじ424の頭部424hが中央伝達部材423の上面423tから離間しているため、錘41の荷重は第1、第2ビーム形ロードセル21、22に伝達されることなく、スライド片SLを介して較正部支持台11cに伝達される。このような、荷重付与機構40の錘上昇状態及び荷重無付与状態は、出力ピンPNが第3ギアG3の回転軸xの真下に位置する場合のみならず、出力ピンPNがスライド片SLの被押圧壁SL2から離間していれば生じる。
As shown in FIG. 9A, when the output pin PN is directly below the rotation axis x of the third gear G3, the output pin PN is separated from the pressed wall SL2 of the slide piece SL, and the slide piece SL. Is pulled to the first side by the spring SP. At this time, the spring SP has a free length, and the pressing piece SL4 of the slide piece SL lifts the
図9(b)に示すように、出力ピンPNが第3ギアG3の回転軸xから第2側に延びる水平線上の位置にある場合は、出力ピンPNはスライド片SLの被押圧壁SL2を第2側に押圧しており、これによりスライド片SLが第2側にシフトしてバネSPが伸張されている。この時、スライド片SLの押圧片SL4は錘41の凸部41pの真下よりも第2側にシフトしており、凸部41pを介した錘41の持上げは行っていない。この状態においては、錘41に接続された懸垂ねじ424の頭部424hは中央伝達部材423の上面423tに当接してこれに支持されているため、錘41の荷重は、荷重伝達部42を介して第1、第2ビーム形ロードセル21、22に伝達される。このような、荷重付与機構40の錘降下状態及び荷重付与状態は、出力ピンPNが被押圧壁SL2を押して、押圧片SL4による凸部41pを介した錘41の持上げが解除される程度にスライド片SLを移動させていれば生じる。
As shown in FIG. 9B, when the output pin PN is at a position on a horizontal line extending from the rotation axis x of the third gear G3 to the second side, the output pin PN does not contact the pressed wall SL2 of the slide piece SL. It is pressed to the second side, whereby the slide piece SL is shifted to the second side and the spring SP is expanded. At this time, the pressing piece SL4 of the slide piece SL is shifted to the second side from directly below the
第1変形例の荷重検出器102によれば、第1実施形態の荷重検出器100aの効果に加えて、さらに次の効果を奏する。すなわち、荷重検出器102の備える較正部4の荷重付与機構40は、出力ピンPNがスライド片SLの被押圧部SL2を押圧していない状態において荷重無付与状態となるため、通常の荷重検出時には出力ピンPN及びギア列432には負荷が加わっていない。よって、較正部4の機械的疲労が小さい。なお、錘41pの凸部41pの位置及び/又はスライド片SLの押圧片SL4の位置を調整することにより、出力ピンPNがスライド片SLの被押圧部SL2を押圧している状態において荷重無付与状態となるように構成することもできる。
According to the
第1実施形態及び第1変形例において、錘41は、荷重付与機構40から取り外し可能であってよい。較正部4を備えるロードセルの特性に合せて重量の異なる錘41へと交換を行うことで較正の精度を高めることができる。また、錘41自体の較正が必要となった場合に、容易にこれを行うことができる。
In the first embodiment and the first modification, the
第1実施形態及び第1変形例において、錘41の懸垂は懸垂ねじ424と貫通孔423hを用いる態様に限られず、例えば紐等の線状部材を用いて中央保持部材423から錘41を懸垂してもよい。或いは錘41を中央伝達部材423の上面に、中央伝達部材423に当接する錘降下位置と、中央伝達部材423から離間した錘上昇位置との間で上下移動可能に配置し、貫通孔423hを介した筒状の押圧部材を調整機構43により上下移動させて両位置の切替えを行ってもよい。
In the first embodiment and the first modification, the suspension of the
<第2変形例>
次に、荷重検出器100a〜100dの第2変形例について、図10、図11(a)、図11(b)を参照して説明する。
<Second Modification>
Next, a second modified example of the
第2変形例の荷重検出器102の、荷重検出器100a〜100dに対する主な相違点は、較正部4が錘41に代えて押圧部材44を備え、且つ押圧部材44と中央伝達部材423との間に配置されるバネ45を備える点である。
The main difference between the
押圧部材44は、錘41と略同一の形状を有している。即ち、直方体の一部を取り除いて下向きの水平面である被押圧面44sを設けた形状を有する。押圧部材44の上面44tの中央部には、懸垂ねじ424がねじ込まれるねじ穴44hが設けられている。押圧部材44は錘として機能する部材ではなく、出力ピンPNの移動に応じてバネ45を圧縮するための部材である。
The pressing
懸垂ねじ424は、図10に示すように、中央伝達部材423の貫通孔423hに上方から挿入され、バネ45(一例として圧縮コイルバネ)を介して、押圧部材44のねじ孔44hにねじ込まれている。バネ45は、懸垂ねじ424の円筒部424cの周囲に位置し、上端が中央伝達部材423の下面423uに、下端が押圧部材44の上面44tに当接している。
As shown in FIG. 10, the
変形例の較正部4においては、荷重付与機構40の荷重付与状態と荷重無付与状態との切り換えは、次のように行われる。
In the calibration unit 4 of the modified example, switching between the load applying state and the load non-applying state of the
図11(a)に示すように、出力ピンPNが押圧部材44の被押圧面44sから離間している状態においては、バネ45は自由長さであり、押圧部材44に接続された懸垂ねじ424の頭部424hは中央伝達部材423の上面423tに当接してこれに支持されている。この時、押圧部材44が軽量であるか、或いは押圧部材44による荷重は荷重検出器102のゼロ調整により除去されているため、荷重付与機構40による第1、第2ビーム形ロードセル21、22への荷重の付与は、実質的にはなされていない。このように、バネ45が自由長さであり、中央伝達部材423の下面423uを押圧していない状態が第2変形例の荷重検出器102が備える較正部4の荷重付与機構40における荷重無付与状態である。
As shown in FIG. 11A, when the output pin PN is separated from the pressed
図11(b)に示すように、出力ピンPNが押圧部材44の被押圧面44sに下側から接触して、押圧部材44を持ち上げている状態においては、バネ45は中央伝達部材423の下面423uと押圧部材44の上面44tとに挟まれて圧縮されており、その反力により中央伝達部材423は上方に押圧されている。この押圧力(上向きの力)は、荷重伝達部42を介して第1、第2ビーム形ロードセル21、22に伝達される。このように、バネ45が圧縮されており、バネ45の反力が荷重伝達部42を介して第1、第2ビーム形ロードセル21、22に伝達された状態が第2変形例の較正部4の荷重付与機構40における荷重付与状態である。荷重は、第1実施形態、第1変形例の較正部4とは異なり第2ビーム形ロードセル22に対して上向きに加えられるが、負値である所定の荷重が付与されていると捉えれば、較正を行う上で実質的な違いとはならない。なお、出力ピンPNの上下位置に応じてバネ45の圧縮量が異なるため、出力ピンの上下位置に応じて付与される荷重の大きさも異なる。
As shown in FIG. 11B, when the output pin PN contacts the pressed
このように、第2変形例の荷重検出器102によれば、第1実施形態の荷重検出器100aの効果に加えて、さらに第1、第2ビーム形ロードセル21、22に付与する荷重の大きさを調整できるという効果を奏する。
As described above, according to the
なお、バネ45を押圧部材44に連結し、且つ押圧部材44を出力ピンPNに連結することにより、下方に移動する出力ピンPNにより押圧部材44を引き下げてバネ45を伸張し、第1、第2ビーム形ロードセル21、22に下向きの荷重を付与してもよい。
By connecting the
第2変形例において、バネ45は荷重付与機構40から取り外し可能であってよい。必要に応じてばね定数の異なるバネ45へと交換を行うことで較正の精度を高めることができる。ばね定数の異なるバネ45に交換するだけで、較正部4の大型化、重量化を引き起こすことなく荷重付与機構40により付与できる荷重の大きさを変えられる点が有利である。
In the second modification, the
第1実施形態及び各変形例では、荷重伝達部42は載置部側伝達部材421、ロードセル側伝達部材422及び中央伝達部材423の3つの部材を有しているが、これには限られない。例えば、載置部側伝達部材421、中央伝達部材423を省略するとともに、ロードセル側伝達部材422の第2ビーム形ロードセル22に固定された端部とは反対側の端部に貫通孔を設け、当該貫通孔を通る懸垂ねじ424により錘41を懸垂してもよい。
In the first embodiment and each modified example, the
第1実施形態及び各変形例では、荷重伝達部42は第2ビーム形ロードセル22に固定されているが、これには限られず、荷重伝達部42が載置部3に固定される構成としてもよい。具体的には例えば、載置部側伝達部材421、ロードセル側伝達部材422を省略して、中央伝達部材423を載置部3の後壁333の後面に直接固定してもよい。この場合は、錘41の荷重は、中央伝達部材423、載置部3を介して第1、第2ビーム形ロードセル21、22の自由端に伝達される。
In the first embodiment and each modified example, the
第1実施形態及び各変形例において、較正部4の荷重付与機構40は、荷重伝達部42を有さなくてもよい。この場合は例えば、錘41を第2ビーム形ロードセル22の起歪体22sの自由端22s2から懸垂し、或いはバネ45を自由端22s2の下方に配置する。調整機構43は、第2基部12の平板部12aを自由端22s2の下方まで延長して、その先端付近に配置する。
In the first embodiment and each modified example, the
第1実施形態及び各変形例において、調整機構43は、モータとギア列とを有する機構に限られず、荷重付与機構40が第1、第2ビーム形ロードセル21、22に付与する較正用荷重の大きさを調整することのできる任意の機構を用いることができ、具体的には例えばモータに代えて圧電アクチュエータを用いた構成とすることができ、ギア列に代えてボールねじ機構やベルト機構を用いた構成とすることができる。一例として、錘41やバネ45の下方に、圧電アクチュエータにより上下移動される出力部を設け、この出力部により錘41の持上げや、バネ45の圧縮を行ってもよい。
In the first embodiment and each modified example, the
第1実施形態及び変形例の較正部4を、錘41やバネ45、荷重伝達部42を有さない構造とすることもできる。具体的には例えば、第2基部12の平板部12aを第2ビーム形ロードセル22の起歪体22sの自由端22s2の下方まで延長して、その先端近傍の上面に、圧電アクチュエータにより上下移動される押圧部材を配置する。起歪体22sの自由端22s2への荷重の付与は、圧電アクチュエータにより押圧部材を上昇させて自由端22s2を上方に押圧することにより行う。この場合は、押圧部材が本発明の「荷重付与部」に相当し、圧電アクチュエータが本発明の「調整部」に相当する。
The calibration unit 4 of the first embodiment and the modification may have a structure without the
第1実施形態及び各変形例の較正部を、荷重検出器から独立しており、且つ荷重検出器に対して着脱可能な較正装置とすることもできる。 The calibration unit of the first embodiment and each modification may be a calibration device that is independent of the load detector and is attachable to and detachable from the load detector.
較正装置の一例として較正装置5は、図12に示すように、荷重付与機構(荷重付与部)40と調整機構(調整部)43を含み、荷重付与機構40は、錘(おもり)41と、錘41による荷重を伝達する荷重伝達板(荷重伝達部)46と、錘41を荷重伝達板46から懸垂する懸垂ねじ424とを含む。錘41、調整機構43、懸垂ねじ424の構造は、第1実施形態の較正部4に関連して説明した通りである。
As shown in FIG. 12, the calibration device 5 includes a load applying mechanism (load applying part) 40 and an adjusting mechanism (adjusting part) 43, and the
荷重伝達板46は、長尺の平板であり、一端の近傍に、懸垂ねじ424が通される貫通孔46hが設けられている。調整機構43と荷重伝達板46とは、荷重伝達板46の移動に影響を与えない線状部材やリンク機構等により連結されていてもよい。
The
較正装置5を、例えば較正部を有さない荷重検出器103に対して使用する場合は、まず、荷重検出器103の第2ビーム形ロードセル22の自由端22s2近傍の上面に、荷重伝達板46の、貫通孔46hが設けられた端部とは反対側の端部を固定し、較正部支持台11cの上面に調整機構43を固定する。この固定は、マグネットやボルト等を用いて行うことができる。次いで、調整機構43の出力ピンPNと錘41の被押圧面41sとが平面視において重なるように、懸垂ねじ424と貫通孔46hとを介して、錘41を懸垂支持する。
When the calibration device 5 is used for, for example, the
図12においては、荷重検出器103が有する較正部支持台11cの上に調整機構43を配置しているが、使用対象の荷重検出器がこのような支持台を有さない場合は、当該荷重検出器の起歪体の固定端側において調整機構43が支持されるように適宜配置する。或いは、調整機構43を荷重検出器103に取り付けることなく、荷重検出器103が設置されている設置面に直接置いてもよい。
In FIG. 12, the adjusting
荷重検出器に取り付けられた較正装置5の動作及び使用方法は、第1実施形態の較正部4の動作及び使用方法と実質的に同じである。荷重付与状態においては、錘41の荷重は、懸垂ねじ424、荷重伝達板46を介して第2ビーム形ロードセル22に伝達される。調整機構43には、バッテリ及び無線送受信部を設けてもよく、或いは給電及び通信用の配線を接続するためのコネクタを設けても良い。
The operation and usage of the calibration device 5 attached to the load detector are substantially the same as the operation and usage of the calibration unit 4 of the first embodiment. In the load applied state, the load of the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態の較正装置について、図13(a)、図13(b)を参照して説明する。
<Second Embodiment>
Next, a calibration device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 (a) and 13 (b).
第2実施形態の較正装置6は、筐体61と、筐体61に対して着脱可能な錘62と、筐体61の内部に収容された錘移動部(移動部)63、バッテリ64、及びプーリPUとを主に有する。
The
筐体61は、一面が開口した直方体の箱であり、錘62は、筐体61の開口部61aに蓋のように嵌合可能に構成されている。筐体61の底部61bの外面には、較正装置6をベッドBDに取り付けるための取付部(不図示。一例としてマグネット)が設けられている。筐体61の側面には、筐体61と錘62とを繋ぐ線状部材L(後述)を通すためのスリット61cが設けられている。
The
錘62は、第1実施形態の錘41と同様の、荷重検出器に較正用荷重を与えるための錘である。その重量は任意であり、較正対象の荷重検出器に応じて最適な重量が異なり得るが、本実施形態では400グラムである。
The
筐体61と錘62とは、筐体61に回転可能に設けられたプーリPUと、プーリPUに一端が、錘62に他端が連結された線状部材Lとを介して繋がれている。
The
錘移動部63は、筐体61の底部61bの内面に固定された板状基部631と、板状基部631に固定されたモータ632と、モータ632の出力をプーリPUに伝えるギア列633とを含む。モータ632は不図示の配線によりバッテリ64に接続されている。
The
ギア列633は、モータ632の出力軸に固定されたウォームギアW1と、小径の第1ギアG1と、2段ギアである第2ギアG2と、大径の第3ギアG3と、プーリPUに同軸状に連結されたウォームギアW2とを含む。
The
モータ632の出力は、ウォームギアW1、第1ギアG1、第2ギアG2の大径ギア、第2ギアG2の小径ギア、第3ギアG3、ウォームギアW2の順に伝達される。モータ632が回転するとウォームギアW2が回転し、プーリPUが回転する。プーリPUの回転により、線状部材LのプーリPUへの巻き付け、及び線状部材LのプーリPUからの送り出しがなされる。
The output of the
第2実施形態の較正装置6は、具体的には例えば、第1実施形態の荷重検出システム1000において、荷重検出器100a〜100dが、較正部4を有さない荷重検出器104a〜104d(図2)である場合等に使用し得る。
In the
このような荷重検出システムにおいても、荷重検出器104a〜104dは、図2に示すように、ベッドBDの四隅の脚部BLa〜BLdの下端部のキャスターCa〜Cdの下にそれぞれ設置されている。
Also in such a load detection system, the
荷重検出器104a〜104dの較正を行う場合には、まず荷重検出器104a〜104dから等距離の位置O(図2)において、較正装置6の筐体61をベッドBDに取り付ける。そして、筐体61からスリット61cを通って懸垂する錘62がベッドBDが設置された床面に接触するまで、線状部材Lを十分にプーリPUから送りだす。
When calibrating the
錘62がベッドBDの設置面に接触した状態では、錘62の荷重は、荷重検出器104a〜104dには伝達されずに、直接床面に伝達される。したがってこの状態は、第1実施形態の較正部4における荷重無付与状態に相当する。
When the
次に、較正装置61のモータ632を駆動して線状部材LをプーリPUに巻き付ける。錘62が床面から離間すると、錘62の荷重は線状部材L、プーリPU、錘移動部63、筐体61を介してベッドBDに伝達され、荷重検出器104a〜104dに伝達される。なお、較正装置61を荷重検出器104a〜104dの各々から等距離の位置OにおいてベッドBDに取り付けているため、錘62の荷重は荷重検出器104a〜104dの各々に均等に分割して伝達される。この状態は、第1実施形態の較正部4における荷重付与状態に相当する。
Next, the
このように、ベッドBDに取り付けた較正装置61により荷重付与状態、及び荷重無付与状態の切替を行うことにより、第1実施形態と同様の方法で、荷重検出器104a〜104dの較正を行うことができる。
In this way, the
筐体61に無線送受信部を設けて、較正制御部302が無線を介して錘移動部63の駆動を制御してもよい。或いは、較正制御部302と較正装置6とを繋ぐ配線を接続するためのコネクタを筐体61に設けても良い。
The
第2実施形態の較正装置6によれば、較正装置6をベッドBDの適切な位置に取り付けるだけで、荷重検出システム1000が備える複数の荷重検出器の較正を、ベッドBDの下に設置されたまま、容易に行うことができる。また、第2実施形態の較正装置6を用いれば、複数の荷重検出器の各々に較正部を与えて各荷重検出器に較正用荷重を与えるのではなく、単一の較正装置を用いて複数の荷重検出器に一括して較正用荷重を与えることが出来る。これにより複数の荷重検出器に較正用荷重を与えるための機構が簡略化されるため、(1)複数の荷重検出器の較正に要する費用が低減され、(2)較正用荷重を与えるための機構における不具合の発生確率が軽減される(各装置の不具合発生確率を同一とすると、各荷重検出器に較正部を設ける場合に比べて装置の数が1/4となっているため、不具合の発生確率も1/4となる)。また較正装置6は、荷重検出器に内蔵又は取り付ける装置に比較して寸法的な制約が少ないため、コスト的に有利な寸法で製造することができ、より安価とすることができる。
According to the
上記実施形態及び変形例の説明は、一対のビーム形ロードセルを有する荷重検出器に対して用いる場合を例として説明しているが、本発明の較正部、較正装置は、任意の荷重検出器に対して用いることができる。具体的には例えば、特許第5143946号公報に開示されているような単一のビーム形ロードセルの端部に計量皿が連結された単ロードセル形の荷重検出器や、特開2005−300368号公報に開示されているような3つのロードセルセンサを有する荷重スケール、本出願人による、本願の出願時点で未公開の特願2018−095133号に記載の荷重検出器等に対して用いることもできる。 The description of the above-described embodiments and modifications is made by way of example for a load detector having a pair of beam type load cells, but the calibration unit and the calibration device of the present invention can be applied to any load detector. It can be used for. Specifically, for example, a single load cell type load detector in which a weighing pan is connected to an end of a single beam type load cell as disclosed in Japanese Patent No. 5143946, and Japanese Patent Laid-Open No. 2005-300368 are disclosed. A load scale having three load cell sensors as disclosed in Japanese Patent Application No. 2008-095133, which has not been published by the present applicant at the time of filing of the present application, can also be used.
本発明の特徴を維持する限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。 As long as the features of the present invention are maintained, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention. .
本発明の一態様の荷重検出器、較正装置によれば、医療現場、介護現場等において荷重検出器の較正を容易に行うことができ、医療、介護の質の向上に寄与することができる。 According to the load detector and the calibration device of one embodiment of the present invention, the load detector can be easily calibrated at a medical site, a nursing site, etc., and it can contribute to the improvement of quality of medical care and care.
11 第1基部、12 第2基部、21 第1ビーム形ロードセル、22 第2ビーム形ロードセル、3 載置部、4 較正部、40、荷重付与機構、41 錘、42 荷重伝達部、43 調整機構、44 押圧部材、45 バネ、46、荷重伝達板、5,6 較正装置、61 筐体、62 錘、63 移動部、64 バッテリ、100 荷重検出部、100a,100b,100c,100d 荷重検出器、200 A/D変換部、300 制御部、301 被験者情報算出部、302 較正制御部、400 記憶部、500 表示部、600 報知部、700 入力部、1000 荷重検出システム、BD ベッド、S 被験者 11 1st base part, 12 2nd base part, 21 1st beam type load cell, 22 2nd beam type load cell, 3 mounting part, 4 calibration part, 40, load provision mechanism, 41 weight, 42 load transmission part, 43 adjustment mechanism , 44 pressing member, 45 spring, 46, load transmission plate, 5, 6 calibration device, 61 housing, 62 weight, 63 moving part, 64 battery, 100 load detecting part, 100a, 100b, 100c, 100d load detector, 200 A / D conversion unit, 300 control unit, 301 subject information calculation unit, 302 calibration control unit, 400 storage unit, 500 display unit, 600 notification unit, 700 input unit, 1000 load detection system, BD bed, S subject
Claims (15)
自由端を有する起歪体と、
前記起歪体を支持する支持部と、
前記起歪体の自由端に連結され且つ前記ベッドが載置される載置部と、
前記起歪体に取り付けられたひずみセンサと、
前記荷重検出器の較正を行うための較正部とを備え、
前記較正部は、前記起歪体の自由端に較正用荷重を付与する荷重付与部と、
前記荷重付与部が前記起歪体の自由端に付与する前記較正用荷重の大きさを調整する調整部とを有する荷重検出器。 A load detector for detecting a load by a subject on a bed,
A flexure element having a free end,
A support portion that supports the strain-generating body,
A mounting portion connected to the free end of the strain body and on which the bed is mounted,
A strain sensor attached to the strain generating body,
A calibration unit for calibrating the load detector,
The calibration unit, a load applying unit for applying a calibration load to the free end of the strain body,
A load detector comprising: an adjusting unit that adjusts the magnitude of the calibration load applied to the free end of the flexure element by the load applying unit.
前記載置部及び/又は前記起歪体に接続されて前記起歪体の自由端に較正用荷重を付与する荷重付与部と、
前記荷重付与部が前記起歪体の自由端に付与する前記較正用荷重の大きさを調整する調整部とを有する較正装置。 A load detector for detecting a load by a subject on a bed, wherein a strain-generating body having a free end, a support portion supporting the strain-generating body, and the bed connected to the free end of the strain-generating body are A mounting device to be mounted, and a calibration device for calibrating the load detector having a strain sensor attached to the strain-generating body,
A load applying part that is connected to the placing part and / or the flexure element and applies a calibration load to the free end of the flexure element;
A calibration device, comprising: an adjustment unit that adjusts the magnitude of the calibration load applied to the free end of the strain body by the load application unit.
前記荷重検出器又は前記較正装置の調整部を駆動する駆動制御部と、
前記荷重検出器又は前記較正装置の荷重付与部が起歪体の自由端に付与する較正用荷重の大きさが第1の値の時の前記荷重検出器の検出値と、前記荷重付与部が前記起歪体の前記自由端に付与する前記較正用荷重の大きさが第1の値とは異なる第2の値の時の前記荷重検出器の検出値とに基づいて前記荷重検出器の較正を行う較正実行部とを備える較正システム。 A calibration system for calibrating a load detector according to any one of claims 1 to 8 or a load detector to which the calibration device according to any one of claims 9 to 11 is connected. hand,
A drive control unit for driving the load detector or the adjustment unit of the calibration device;
The detection value of the load detector when the magnitude of the calibration load applied to the free end of the strain body by the load detector or the load application unit of the calibration device is a first value, and the load application unit is Calibration of the load detector based on the detected value of the load detector when the magnitude of the calibration load applied to the free end of the strain body is a second value different from the first value A calibration system comprising:
前記ベッドに取り付けられる筐体と、
前記筐体に対して移動可能に接続された錘と、
前記筐体が前記ベッドに取り付けられた状態において、前記錘を、前記ベッドの設置面から離間した第1位置と、前記設置面に接触した第2位置との間で移動させる移動部とを備える較正装置。 A load detection system for detecting a load by a subject on the bed by a plurality of load detectors, each of which is arranged under a plurality of legs of a bed, comprising a calibration device for calibrating the plurality of load detectors. There
A housing attached to the bed,
A weight movably connected to the housing,
A moving unit that moves the weight between a first position separated from the installation surface of the bed and a second position in contact with the installation surface when the housing is attached to the bed. Calibration device.
前記較正装置の移動部を駆動する駆動制御部と、
前記較正装置の錘が前記ベッドの設置面から離間した第1位置にある時の前記荷重検出器の検出値と、前記錘が前記設置面に接触した第2位置にある時の前記荷重検出器の検出値とに基づいて前記荷重検出器の較正を行う較正実行部とを備える較正システム。
A calibration system for calibrating a load detector arranged under a leg of a bed to which the calibration device according to claim 13 or 14 is attached,
A drive control unit for driving the moving unit of the calibration device;
The detection value of the load detector when the weight of the calibration device is at the first position separated from the installation surface of the bed, and the load detector when the weight is at the second position in contact with the installation surface of the bed And a calibration execution unit that calibrates the load detector based on the detection value of.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018200553A JP2020067384A (en) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | Load detector and calibration device for load detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018200553A JP2020067384A (en) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | Load detector and calibration device for load detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020067384A true JP2020067384A (en) | 2020-04-30 |
Family
ID=70390135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018200553A Pending JP2020067384A (en) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | Load detector and calibration device for load detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020067384A (en) |
-
2018
- 2018-10-25 JP JP2018200553A patent/JP2020067384A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11896533B2 (en) | System, apparatus and method for supporting and/or positioning a patient before, during, or after a medical procedure | |
JP6265556B2 (en) | Bed with load detection function and load detector for bed | |
JPH0210366B2 (en) | ||
JP6060093B2 (en) | Bed with load detection function and load detector for bed | |
JP6529732B2 (en) | Weighing cell with a device for correcting eccentric load errors, and method for correcting eccentric load errors | |
US10751247B2 (en) | Compensation for deflection in an automated cardiopulmonary compression device | |
JPWO2013108502A1 (en) | Bed with load detection function and load detector for bed | |
US11058325B2 (en) | Patient support apparatuses with multi-sensor fusion | |
CN108780002B (en) | Load detector and load detection system | |
CN105377208A (en) | Bed with load detection function and load detector for bed | |
JP2020067384A (en) | Load detector and calibration device for load detector | |
JP5086165B2 (en) | Stretcher type scale | |
JPS6136939B2 (en) | ||
KR101640501B1 (en) | Medical bed possible weight measurement | |
JP2014081341A (en) | Measuring instrument and measuring force adjustment method | |
KR20020020303A (en) | System for electronically diagnosing posture balance | |
CN211477890U (en) | Sofa detection device | |
CN218937553U (en) | Portable intelligent electronic balance | |
CN113620136B (en) | Gravity self-driven elevator guide rail detection device | |
US20230338213A1 (en) | Lift Systems And Load Cells For Patient Support Apparatus | |
CN109519669A (en) | A kind of flexible public place carbon dioxide detection device | |
KR20140005055A (en) | Medical bed possible weight measurement | |
JP2019164000A (en) | Surface shape measuring device | |
US20240173189A1 (en) | System, apparatus and method for supporting and/or positioning a patient before, during, or after a medical procedure | |
CN117959107A (en) | Body weight measuring device for bedridden patient |