JP5826050B2 - 荷重検出機能付きベッド及び荷重検出器 - Google Patents

Description

本発明は、ベッド本体に取り付けられた荷重検出器によって、ベッド本体に加わる荷重の変化を検出し、このベッド本体の寝床面上における利用者の状態を検出する荷重検出機能付きベッド、並びにこのような荷重検出機能をベッドに付加するための荷重検出器に関する。

例えば、医療機関や、介護施設、養護施設、宿泊施設、一般家庭等で使用されるベッドにおいて、ベッド本体に加わる荷重の変化を検出し、このベッド本体の寝床面上における利用者（病人、被介護者、乳幼児、健康人等）の状態（入床、離床、在床位置、体動等）を検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３を参照。）。

具体的に、下記特許文献１には、ベッド本体に設けられた脚部と、このベッド本体が設置される設置面（床面等）との間に荷重センサを配置し、この荷重センサからの電気信号に基づいて、人の在床状況を検出する方法が開示されている。また、この荷重センサには、ベッド本体の脚部に設けられたキャスターをベッド本体の設置面から荷重センサの荷重受け部上に誘導するためのスロープ部が形成されている。

一方、下記特許文献２には、ベッド本体と、このベッド本体が設置される設置面との間の空所に荷重検出器を設けて、ベッド本体に加わる荷重を検出する方法が開示されている。また、この荷重検出器には、ベッドを持ち上げる手段が設けられている。

一方、下記特許文献３には、ベッドのフレームを二重構造とし、その間にロードセル（荷重検出器）を組み込んだものが開示されている。

特開２０００−１０５８８４号公報 特開２００８−３０４３９７号公報 特開２００７−２５６０７４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、荷重センサを用いてベッド本体の荷重を検出する際に、ベッドの脚部に設けられたキャスターを、荷重センサのスロープ部の前側近傍まで移動し、このスロープ部上を通過させた後、荷重センサの荷重受け部上に載置しなければならず、非常に面倒である。

一方、特許文献２に記載の発明では、例えばベット本体が壁際に沿って設置された場合に、このベッド本体と壁との間に設置者が入り込むことができないため、荷重検出器をベッド本体と設置面との間の空所に配置することが非常に困難となる。

一方、特許文献３に記載の発明では、ベッド本体に荷重検出器が予め組み込まれているものの、ベッド本体を荷重検出器に合わせた設計としなければならず、そのための新たな部品が必要となる。このため、荷重検出機能付きベッドとしては非常に高価なものとなってしまう。さらに、部品点数の増加により軽量化が困難となってしまう。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、部品点数の増加を抑制しつつ、簡便な構造によって荷重検出機能を付加することを可能とした荷重検出機能付きベッド、並びに、そのような荷重検出機能を既存のベッドに付加するため、ベッド本体に別途組み込むことを可能とした荷重検出器を提供することを目的とする。

本発明は、以下の手段を提供する。
（１） ベッド本体に取り付けられた荷重検出器によって、前記ベッド本体に加わる荷重の変化を検出し、前記ベッド本体の寝床面上における利用者の状態を検出する荷重検出機能付きベッドであって、
前記ベッド本体は、その設置面上に脚部を介して支持される下側フレームを有し、
前記荷重検出器は、前記ベッド本体に荷重が加わることで発生する歪みを計測するロードセルを有し、且つ、このロードセルが前記下側フレームと前記脚部との間に組み込まれてなり、
前記ロードセルは、前記下側フレームに取り付けられた起歪体と、この起歪体に取り付けられた歪みセンサとを有して、前記起歪体が前記下側フレームと前記脚部との間を連結しており、
前記脚部に取り付けられたキャスター機構を備え、
前記キャスター機構は、水平軸回りに回転する車輪と、この車輪を鉛直軸回りに旋回させる旋回部とを有し、且つ、前記下側フレームに設けられた筒部の内側に、前記旋回部の上部から突出した軸部が進入した構造を有しており、
前記起歪体は、前記軸部を貫通させるリング部と、このリング部から水平方向に延長されたロッド部と、このロッド部を前記下側フレームに固定する固定部とを有して、前記ロッド部に前記歪みセンサが設けられていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
（２） 前記ロードセルは、ロバーバル機構を有することを特徴とすることを特徴とする前項（１）に記載の荷重検出機能付きベッド。
（３） 前記ロードセルは、互いに対称な位置関係にある４隅に配置された４つの脚部と、前記下側フレームとを連結する各部の間に各々配置されていることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載の荷重検出機能付きベッド。
（４） ベッド本体に取り付けることによって、前記ベッド本体に加わる荷重の変化を測定し、前記ベッド本体の寝床面上における利用者の状態を検出する荷重検出器において、
前記ベッド本体に荷重が加わることで発生する歪みを計測するロードセルを構成し、且つ、前記ベッド本体の設置面上に脚部を介して支持される下側フレームと、前記脚部との間を連結する部品と交換可能な荷重検出用部品を備え、
前記荷重検出用部品は、起歪体と、この起歪体に取り付けられた歪みセンサとを有して、前記起歪体が前記下側フレームと前記脚部との間を連結する部品と同じ取付構造を有し、
前記脚部に取り付けられたキャスター機構は、水平軸回りに回転する車輪と、この車輪を鉛直軸回りに旋回させる旋回部とを有し、且つ、前記下側フレームに設けられた筒部の内側に、前記旋回部の上部から突出した軸部が進入した構造を有しており、
前記起歪体は、前記軸部を貫通させるリング部と、このリング部から水平方向に延長されたロッド部と、このロッド部を前記下側フレームに固定する固定部とを有して、前記ロッド部に前記歪みセンサが設けられていることを特徴とする荷重検出器。
（５） 前記荷重検出用部品は、ロバーバル機構を有することを特徴とすることを特徴とする前項（４）に記載の荷重検出器。
（６） 前記ベッド本体の互いに対称な位置関係にある４隅に配置された４つの脚部と、前記下側フレームとを連結する各部の間に各々配置可能な４つの荷重検出用部品を備えることを特徴とする前項（４）又は（５）に記載の荷重検出器。

以上のように、本発明によれば、部品点数の増加を抑制しつつ、簡便な構造によって荷重検出機能を付加することを可能とした荷重検出機能付きベッド、並びに、そのような荷重検出機能を既存のベッドに付加するため、ベッド本体に別途組み込むことを可能とした荷重検出器を提供することが可能である。

本発明を適用した荷重検出機能付きベッド１の一例を示す側面図である。 ロードセルが組み込まれた脚部と下側フレームとの間を拡大した側面図である。 （ａ）は、ロードセルが備える起歪体の側面図、（ｂ）は、起歪体のロッド部を拡大した上面図、（ｃ）は、ベッド本体に荷重が加わったときの起歪体の状態を示す側面図である。 ホイートストンブリッジ回路を示す回路図である。 （ａ）〜（ｃ）は、キャスター機構のコロが旋回したときの状態を示す平面図である。 ロードセルの変形例を示す側面図である。 ロードセルの変形例を示す側面図である。 ロードセルの変形例を示す側面図である。 ロードセルの変形例を示す平面図である。 ロードセルの変形例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は起歪体の平面図である。

以下、本発明を適用した荷重検出機能付きベッド及び荷重検出器について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した荷重検出機能付きベッド１の一例を示す側面図である。
この荷重検出機能付きベッド１は、例えば床面などの設置面Ｂ上に設置されたベッド本体１Ａを備え、このベッド本体１Ａに取り付けられた荷重検出器５０によって、ベット本体１Ａに加わる荷重の変化を検出し、このベッド本体１Ａの寝床面Ｔ上における利用者Ｈの状態を検出する機能を備えたものである。

なお、以下の説明において、上記図１に示すベッド本体１Ａの設置面Ｂ及び寝床面Ｔは、水平面（重力方向に対して直交する面）とし、このベッド本体１Ａの寝床面Ｔ上に利用者Ｈが仰臥姿勢で就寝している状態において、利用者Ｈの頭側を「ベッド本体１Ａの前側」、利用者Ｈの足側を「ベッド本体１Ａの後側」、利用者Ｈの右側を「ベッド本体１Ａの右側」、利用者Ｈの左側を「ベッド本体１Ａの左側」とする。

具体的に、ベッド本体１Ａは、寝床面Ｔを形成する寝板２と、寝板２を支持する上側フレーム３と、設置面Ｂ上に脚部４を介して支持される下側フレーム５と、上側フレーム３と下側フレーム５との間を連結しながら寝板２を昇降させる昇降リンク機構６とを概略備えている。

寝板２は、利用者Ｈが就寝するのに十分な長さ及び幅を有する矩形状の平板からなる。ベッド本体１Ａは、この寝板２の上に例えばマットや敷き布団等を敷設した状態で、この上に利用者Ｈが在床することが可能となっている。（なお、図１においては、この寝板２の上面（寝床面Ｔ）に利用者Ｈが直接横臥した状態を図示している。）

上側フレーム３は、寝板２の長さ方向（ベッド本体１Ａの長手方向）に延びる左右一対のパイプフレーム３ａと、寝板２の幅方向（ベッド本体１Ａの短手方向）に延びる前後一対のパイプフレーム３ｂとが全体として枠状に連結されると共に、寝板２の幅方向（ベッド本体１Ａの短手方向）に延びるパイプフレーム３ｃが、寝板２の長さ方向（ベッド本体１Ａの長手方向）に複数並んだ状態で、左右一対のパイプフレーム３ａと連結された構造（フレーム構造）を有している。

そして、上記寝板２は、これら複数のパイプフレーム３ｃの上に固定した状態で取り付けられている。また、上側フレーム３を構成する前後一対のパイプフレーム３ｂには、それぞれ鉛直上向きに立設した状態で頭板７ａ及び足板７ｂが取り付けられている。

脚部４は、互いに対称な位置関係にあるベッド本体１Ａの４隅（前左側、前右側、後左側、後右側）に４つ配置されている。また、これら４つの脚部４には、それぞれ重量物であるベッド本体１Ａの移動を容易にするためのキャスター機構８が設けられている。なお、このキャスター機構８の構成については特に限定されるものではなく、従来公知のものを使用することが可能である。

下側フレーム５は、ベッド本体１Ａの長手方向に延びる左右一対のパイプフレーム５ａと、ベッド本体１Ａの短手方向に延びる前後一対のパイプフレーム５ｂとが全体として枠状に連結された構造（フレーム構造）を有している。そして、上記脚部４（キャスター機構８）は、上記下側フレーム５を構成する左右一対のパイプフレーム５ａの両端部にそれぞれ設けられている。

昇降リンク機構６は、ベッド本体１Ａの前側と後側とに一対並んで配置されている。この昇降リンク機構６は、上側フレーム３と下側フレーム５との間でヒンジ部９を介して互いに回動自在に連結された複数の連結アーム１０を有して、上側フレーム３に取り付けられたアクチュエータ（図示せず。）の駆動により、これら複数の連結アーム９が協働しながら上記寝板２を昇降動作させる。これにより、上記寝板２の高さを調整することが可能となっている。

なお、前側及び後側の昇降リンク機構６は、その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。さらに、これら前側及び後側の昇降リンク機構６は、それぞれベッド本体１Ａの右側と左側との間で左右対称な構造を有している。

荷重検出器５０は、上記ベッド本体１Ａに荷重が加わることで発生する歪みを計測するロードセル５１と、ロードセル５１から出力された荷重信号に基づいて、上記ベッド本体１Ａの寝床面Ｔ上における利用者Ｈの状態を演算する演算部５２と、演算部５２で演算した結果を遠隔に送信する送信部５３と、送信部５３から送信された信号を受信する受信部５４とを概略備えている。

なお、ロードセル５１と演算部５２との間、及び、演算部５２と送信部５３との間は、それぞれ配線５５ａ，５５ｂによって電気的に接続されている。一方、送信部５３と受信部５４との間は、無線（電波）によって送受信が可能となっている。

ところで、本発明を適用した荷重検出機能付きベッド１は、上記脚部４と上記下側フレーム５との間にロードセル５１が組み込まれてなることを特徴としている。

具体的に、このロードセル５１は、上述した４隅（前左側、前右側、後左側、後右側）に配置された４つの脚部４と、下側フレーム５とを連結する各部の間に各々（計４つ）配置されている。

また、これら４つのロードセル５１は、その配置が異なる以外は基本的に同じ構造を有している。したがって、これら４つのロードセル５１については、例えば図２に示すように、これらをまとめて説明するものとする。なお、図２は、ロードセル５１が組み込まれた脚部４と下側フレーム５との間を拡大した側面図である。

具体的に、上記脚部４に取り付けられたキャスター機構８は、水平軸回りに回転するコロ（車輪）１１と、この車輪１１を鉛直軸回りに旋回させる自在金具（旋回部）１２とを有している。また、キャスター機構８は、下側フレーム５を構成するパイプフレーム５ａの先端部にスリーブ（筒部）１３が設けられ、このスリーブ１３の内側に、旋回部１２の上部から突出したシャフト（軸部）１４が進入した状態となっている。

ロードセル５１は、下側フレーム５を構成するパイプフレーム５ａの先端部に取り付けられた起歪体５６と、この起歪体５６に取り付けられた歪みゲージ５７とを有して、起歪体５６が下側フレーム５と脚部４との間を連結している。

起歪体５６は、図２及び図３（ａ），（ｂ）に示すように、シャフト１４を貫通させるリング部５６ａと、このリング部５６ａから水平方向に延長されたロッド部５６ｂと、このロッド部５６ｂをパイプフレーム５ａ（下側フレーム）５に固定する固定部５６ｃとを有している。なお、起歪体５６には、例えば、アルミニウム合金や鉄、ステンレス等を用いることができる。

リング部５６ａは、スリーブ１３の下方に位置して、シャフト１４を貫通させた状態で自在金具１２の上面に当接しながら鉛直上向きに支持されている。

ロッド部５６ｂは、ロバーバル機構を構成するための孔部５８を有している。この孔部５８は、ロッド部５６ｂを幅方向に貫通した状態で、このロッド部５６ｂの長さ方向に水平に並ぶ一対の丸孔５８ａ，５８ｂと、これら一対の丸孔５８ａ，５８ｂの中心間を結ぶ連結孔５８ｃとを有して構成されている。

固定部５６ｃは、パイプフレーム５ａの先端部に設けられた連結部５ｃにネジ止めよって取り付けられている。具体的に、この固定部５６ｃの上面部には、長さ方向に並ぶ一対のネジ孔５６ｄが形成されている。一方、パイプフレーム５ａの連結部５には、ネジ孔５６ｄに対応した位置に一対の貫通孔５ｄが形成されている。そして、この固定部５６ｃは、連結部５ｃの内側に嵌合された状態で、貫通孔５ｄを通してネジ孔５６ｄにネジ５６ｅを螺合することによって、起歪体５６とパイプフレーム５とが直線上に並んだ状態で、連結部５ｃに固定されている。

歪みゲージ５７は、ロッド部５６ｂに貼り付けられて、このロッド部５６ｂに生じる歪みの大きさに応じた抵抗の変化を検出するものである。この歪みゲージ５７は、上記ロッド部５６ｂの一対の丸孔５８ａ，５８ｂが形成された位置の直上に、それぞれロッド部５６ｂの幅方向に一対並んで配置されることで、計４つの歪みゲージ５７が配置されている。（なお、図３（ｂ）中において、これら４つの歪みゲージ５７を順にＲ_１，Ｒ_２，Ｒ_３，Ｒ_４とする。）

また、これら４つの歪みゲージ５７（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３，Ｒ_４）は、図４に示すようなホイートストンブリッジ回路を構成しており、このうち、Ｒ_１，Ｒ_３が圧縮側の歪みゲージ５７、Ｒ_２，Ｒ_４が引張側の歪みゲージ５７となっている。そして、このホイートストンブリッジ回路では、入力電圧Ｖ_ＩＮ（一定）対して、ロッド部５６ｂに生じる歪みの大きさに応じた出力電圧Ｖ_ＯＵＴ（荷重信号）を出力することが可能となっている。

なお、上記ロードセル５１では、少なくとも１つ又は２つの歪みゲージ５７を配置した構成であればよく、この場合、上記図５に示すホイートストンブリッジ回路を構成するＲ_１，Ｒ_２，Ｒ_３，Ｒ_４のうち、歪みゲージ５７が配置される以外の部分についてはダミー抵抗を配置すればよい。

そして、このロードセル５１では、図３（ｃ）に示すように、上記ベッド本体１Ａに荷重が加わった際に、パイプフレーム５ａの連結部５ｃに固定支持された起歪体５６に鉛直下向きの荷重Ｇが加わることによって、ロッド部５６ｂに歪みが生じることになる。このとき、歪みゲージ５７がロッド部５６ｂに生じる歪みの大きさに応じた抵抗の変化を検出し、このロッド部５６ｂに生じる歪みの大きさに応じた荷重信号を出力する。これにより、上記ベッド本体１Ａに加わる荷重の変化を検出することが可能となっている。

また、ロードセル５１は、上記ロバーバル機構を有することで、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、コロ１１が旋回した場合でも、コロ１１の向きの違いによる影響を受けることなく、より確実に荷重の変化を検出することが可能となる。

さらに、ロードセル５１は、上述したように、起歪体５６とパイプフレーム５とが直線上に並んだ状態で、この起歪体５６の先端側に設けられたリング部５６ｃがスリーブ１３と共にシャフト１４を貫通させ、この起歪体５６の基端側に設けられた固定部５６ｃが連結部５ｃに固定された構造を有している。このような取付構造とすることで、ロッド部５６ｂにおける捩れの発生を抑制できるため、より確実に荷重の変化を検出することが可能となる。

この荷重検出器５０では、上記ベッド本体１Ａの四隅（前左側、前右側、後左側、後右側）に配置された４つのロードセル５１によって、それぞれ上記ベッド本体１Ａの四隅に加わる荷重の変化を検出する。そして、これら４つのロードセル５１が検出した荷重信号を上記演算部５２へと出力する。

演算部５２は、ＲＯＭやＲＡＭ、その他のメモリ、ＣＰＵ等を有するコンピュータからなり、上記ベッド本体１Ａの寝床面Ｔ上における利用者Ｈの状態を演算するのに必要なプログラム、数値等が予め格納されている。

そして、この演算部５２では、上記４つのロードセル５１から出力された荷重信号に基づいて、上記ベッド本体１Ａの寝床面Ｔ上における利用者Ｈの状態を演算し、その演算結果を送信部５３に出力する。

例えば、この演算部５２では、上記４つのロードセル５１から出力された荷重信号から、これら４つのロードセル５１に加わる荷重の合計値が予め記憶された閾値よりも大きい場合には、利用者Ｈが上記ベッド本体１Ａの寝床面Ｔ上に在床している判断して、その演算結果を送信部５３に出力する。

なお、この演算部５２では、このような利用者Ｈの入床（就寝）・離床（起床）以外にも、例えば、上記ベッド本体１Ａの寝床面Ｔ上における利用者Ｈの重心位置（在床位置）から、利用者Ｈの落下の危険性を予知する演算等を行うことも可能である。さらに、利用者Ｈの体動（例：寝返り等）や姿勢（例：仰臥、伏臥、横臥等）などを演算により検出することも可能である。

送信部５３は、上記ベッド本体１Ａに取り付けられた送信機であり、上記演算部５２で演算した結果を遠隔にある受信部５４へと送信する。一方、受信部５４では、送信部５３から送信された信号を受信する受信機であり、送信部５３からの信号を受信することによって、利用者Ｈの状態（在床状況）を遠隔から監視することが可能となる。

また、受信部５４側では、上記ロードセル５１が検出した検出結果や、上記演算部５２による演算結果を、例えば、図示を省略するモニタに表示したり、プリンタに出力したりすることも可能である。

また、上記演算部５２による演算結果から、例えば利用者Ｈの落下など異常が発生したと判断した場合には、必要に応じてその旨を監視者に告知するようにしてもよい。告知方法については、特に限定されるものではなく、例えば、図示を省略するスピーカから警報を発したり、モニタに表示を行ったりすることが可能である。

以上のような構造を有する荷重検出機能付きベッド１は、例えば、医療施設（例：病院、診療所等）や介護施設、養護施設などにおいて好適に用いられる。すなわち、この荷重検出機能付きベッド１は、例えば、患者（例：病人、乳幼児等）や被介護者（例：高齢者、身障者等）などの利用者Ｈが、ベッドから落下して自力で起き上がれない等の異常が生じた場合や、利用者Ｈの監視が必要な場合などに好適に用いられる。

本発明では、このような荷重検出機能付きベッド１を使用することで、例えば、入床（就寝）や、離床（起床）、在床位置、体動（例：寝返り等）、姿勢（例：仰臥、伏臥、横臥等）など、利用者Ｈの状態（在床状況）を遠隔から監視することが可能となる。また、このような荷重検出機能付きベッド１を使用することで、誰かに監視されているという利用者Ｈの精神的な負担や、深夜・早朝に限らず利用者Ｈを常時監視しなければならないという監視者の肉体的・精神的負担を軽減することが可能となる。

なお、このような荷重検出機能付きベッド１は、上述した施設に限定して使用されるものではなく、例えば、宿泊施設（例：ホテル、旅館等）、一般家庭（例：自宅介護等）などにおいても利用可能である。すなわち、この荷重検出機能付きベッド１の利用形態については、特に限定されるものではない。

また、本発明を適用した荷重検出機能付きベッド１の荷重検出機能を利用した応用例としては、例えば、「床ずれ防止機能」を挙げることができる。具体的には、一定時間（例えば２時間）以上、重心位置がある一定の円より外に移動していない場合、又は、各ロードセル５１の荷重変化が一定（例えば１ｋｇ）以上変化していない場合に、利用者Ｈに床ずれが生じる可能性があると判断して、監視者に通知するといった機能を付加することが可能である。

また、別の応用例として「照明制御機能」を挙げることができる。具体的には、ベッド本体１Ａの寝床面Ｔ上における利用者Ｈの重心位置や、重心の移動量、重心の移動速度等を計測することによって、入床又は離床したときに、照明を点灯又は消灯させるといった機能を付加することが可能である。

また、別の応用例として「体重管理機能」を挙げることができる。具体的には、ベッド本体１Ａの寝床面Ｔ上における利用者Ｈの体重を定期的に（例えば毎日定刻時に）計測することによって、利用者Ｈの体重管理を行うといった機能を付加することが可能である。

また、別の応用例として「空調管理機能」を挙げることができる。具体的には、ベッド本体１Ａの寝床面Ｔ上における利用者Ｈの寝返り等を検出することによって、利用者Ｈの睡眠深度を計測し、利用者の状態に応じて空調を管理するといった機能を付加することが可能である。

また、別の応用例として「透析時の体重モニタ機能」を挙げることができる。具体的には、ベッド本体１Ａの寝床面Ｔ上における利用者Ｈの体重を計測することによって、透析の開始と終了とを検出するといった機能を付加することが可能である。

このように、本発明では、上述した機能に限らず、上記荷重検出機能付きベッド１の荷重検出機能を利用することで、様々な機能を付加することが可能である。

また、本発明は、本発明を適用した荷重検出器５０がベッド本体１Ａに予め組み込まれた荷重検出機能付きベッドであっても、本発明を適用した荷重検出器５０をベッド本体１Ａに別途組み込むことによって、既存のベッドに荷重検出機能を付加したものであってもよい。

すなわち、本発明を適用した荷重検出機能付きベッドは、ベッド本体１Ａに予め取り付けられた又は別途取り付けた荷重検出器５０によりベッド本体１Ａに加わる荷重の変化を測定することで、ベッド本体１Ａの寝床面Ｔ上における利用者Ｈの状態を検出することが可能となっている。

また、本発明では、本発明を適用した荷重検出器５０をベッド本体１Ａに取り付けることによって、部品点数の増加を抑制しつつ、簡便な構造によって荷重検出機能をベッドに付加することが可能となっている。

具体的に、本発明を適用した荷重検出器５０において、上記ロードセル５１は、既存のベッドが備える上記脚部４と下側フレーム５との間を連結する部品（連結部材）として、４つの脚部４と下側フレーム５とを連結する各部の間に各々配置可能な４つの荷重検出用部品を構成している。

したがって、本発明では、上記ベッド本体１Ａの四隅（前左側、前右側、後左側、後右側）に配置された４つの脚部４と下側フレーム５との間に、上記ロードセル５１を取り付けるだけで、上記ベッド本体１Ａに荷重検出器５０を容易に組み込むことが可能である。

これにより、既存のベッドに安価に荷重検出機能を付加することが可能である。また、ロードセル５１に故障等が生じた場合でも容易に交換が可能である。さらに、既存のベッドとの違いが少ないため、利用者Ｈに違和感なくベッドを利用してもらうことが可能である。

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

本発明では、上記脚部４と下側フレーム５との間に組み込まれるロードセル５１について、例えば図６〜図８に示すような構成とすることも可能である。なお、図６〜図８において、上記図２に示す構成と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

具体的に、図６に示す構成では、上記固定部５６ａが上記連結部５ｃに対して側面方向からネジ止めによって固定されている。具体的に、この固定部５６ｃの側面部には、長さ方向に並ぶ一対のネジ孔５６ｄ（図６において図示せず。）が形成されている。一方、パイプフレーム５ａの連結部５には、ネジ孔５６ｄに対応した側面に一対の貫通孔５ｄ（図６において図示せず。）が形成されている。そして、この固定部５６ｃは、連結部５ｃの内側に嵌合された状態で、貫通孔５ｄを通してネジ孔５６ｄにネジ５６ｅを螺合することによって、起歪体５６とパイプフレーム５とが直線上に並んだ状態で、連結部５ｃに固定されている。

このように、上記固定部５６ａの上記連結部５ｃに対するネジ止め位置については、特に限定されるものではなく、また、その固定方法についても、上述したネジ止めに限らず、場合によっては溶接等を用いることも可能である。

一方、図７に示す構成では、上記連結部５ｃが起歪体５６Ａからなるロードセル５１Ａを備え、このロードセル５１Ａを構成する起歪体５６Ａが上記スリーブ１３及び上記パイプフレームとの間で溶接により一体に取り付けられている。

この構成の場合も、歪みゲージ５７が起歪体５６Ａに生じる歪みの大きさに応じた抵抗の変化を検出し、この起歪体５６Ａに生じる歪みの大きさに応じた荷重信号を出力することによって、上記ベッド本体１Ａに加わる荷重の変化を検出することが可能である。

一方、図８に示す構成では、上記連結部５ｃが起歪体５６Ｂからなるロードセル５１Ｂを備え、このロードセル５１Ｂを構成する起歪体５６Ｂが上記スリーブ１３及び上記パイプフレームとネジ止めにより別体に取り付けられている。

この構成の場合も、歪みゲージ５７が起歪体５６Ｂに生じる歪みの大きさに応じた抵抗の変化を検出し、この起歪体５６Ｂに生じる歪みの大きさに応じた荷重信号を出力することによって、上記ベッド本体１Ａに加わる荷重の変化を検出することが可能である。

また、本発明では、図９に示すような構成とすることも可能である。具体的に、この図９に示す構成では、上記リング部５６ａの先端側の一部が開放されたＵ字形状を有している。すなわち、上記リング部５６ａは、リング状に形成されたものに限らず、その一部に開口部５６ｆを有したものであってもよい。

また、本発明では、図１０（ａ），（ｂ）に示すような構成とすることも可能である。具体的に、この図１０（ａ），（ｂ）に示す構成では、上記脚部４と上記パイプフレーム５ａとの間を連結する連結部５ｃが屈曲することによって、上記脚部４が上記パイプフレーム５ａに対して偏倚して取り付けられている。

この場合、起歪体５６は、パイプフレーム５に対してロッド部５６ｂが斜めに傾斜した状態で取り付けられる。このとき、図１０（ｃ）に示すように、ロッド部５６ｂの中心線上にリング部５６ａの中心（シャフト１４の中心軸）が位置することが好ましい。これにより、起歪体５６がパイプフレーム５に対して斜めに取り付けられた影響を受けることなく、上記荷重の変化を検出することが可能となる。

また、本発明では、上記下側フレーム５を構成する左右一対のパイプフレーム５ａの両端部にそれぞれ上記脚部４が設けられた構成に限らず、前後一対のパイプフレーム５ｂの両端部にそれぞれ上記脚部４が設けられた構成であってもよい。この場合も、パイプフレーム５ｂと脚部４との間に上記ロードセル５１を組み込むことが可能である。

また、上記ロードセル５１では、歪みの大きさを検出する歪みセンサとして、歪みゲージ５７を用いた構成となっているが、このような歪みゲージ５７に限らず、歪みセンサとしては、例えば、導電性エラストマーセンサや、光学式歪みセンサ、電歪デバイスセンサ、圧電デバイスセンサ、磁歪デバイスセンサなどを用いることができる。

また、上記ベッド本体１Ａについては、上記寝板２の上に予めマット等が敷設されたものであってもよい。また、上記寝板２は、その長さ方向（ベッド本体１Ａの長手方向）において分割された構造を有して、利用者Ｈの上半身側や足側の一部が起き上がるといったリクライニング機能を有するものであってもよい。さらに、上記上側フレーム３及び下側フレーム５については、上述したフレーム構造に限定されるものではなく、様々なフレーム構造を採用することが可能である。

また、上記荷重検出器５０では、上述したロードセル５１と演算部５２との間、及び、演算部５２と送信部５３との間を配線５５ａ，５５ｂによって電気的に接続した構成に限らず、無線により電気的に接続した構成とすることも可能である。一方、送信部５３と受信部５４との間の通信方法としては、上述した無線通信網を用いる場合に限らず、有線通信網を用いてもよい。さらに、上記荷重検出器５０では、上記演算部５２と上記送信部５３とを一体に形成することも可能である。

１…荷重検出機能付きベッド １Ａ…ベッド本体 ２…寝板 ３…上側フレーム ４…脚部 ５…下側フレーム ６…昇降リンク機構 ８…キャスター機構 １１…コロ（車輪） １２…自在金具（旋回部） １３…スリーブ（筒部） １４…シャフト（軸部）
５０…荷重検出器 ５１，５１Ａ，５１Ｂ…ロードセル ５２…演算部 ５３…送信部 ５４…受信部 ５６，５６Ａ，５６Ｂ…起歪体 ５６ａ…リング部 ５６ｂ…ロッド部 ５６ｃ…固定部 ５７（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３，Ｒ_４）…歪みゲージ（歪みセンサ） ５８…孔部（ロバーバル機構）
Ｂ…設置面 Ｔ…寝床面 Ｈ…利用者

Claims (6)

1. ベッド本体に取り付けられた荷重検出器によって、前記ベッド本体に加わる荷重の変化を検出し、前記ベッド本体の寝床面上における利用者の状態を検出する荷重検出機能付きベッドであって、
   前記ベッド本体は、その設置面上に脚部を介して支持される下側フレームを有し、
   前記荷重検出器は、前記ベッド本体に荷重が加わることで発生する歪みを計測するロードセルを有し、且つ、このロードセルが前記下側フレームと前記脚部との間に組み込まれてなり、
   前記ロードセルは、前記下側フレームに取り付けられた起歪体と、この起歪体に取り付けられた歪みセンサとを有して、前記起歪体が前記下側フレームと前記脚部との間を連結しており、
   前記脚部に取り付けられたキャスター機構を備え、
   前記キャスター機構は、水平軸回りに回転する車輪と、この車輪を鉛直軸回りに旋回させる旋回部とを有し、且つ、前記下側フレームに設けられた筒部の内側に、前記旋回部の上部から突出した軸部が進入した構造を有しており、
   前記起歪体は、前記軸部を貫通させるリング部と、このリング部から水平方向に延長されたロッド部と、このロッド部を前記下側フレームに固定する固定部とを有して、前記ロッド部に前記歪みセンサが設けられていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
2. 前記ロードセルは、ロバーバル機構を有することを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の荷重検出機能付きベッド。
3. 前記ロードセルは、互いに対称な位置関係にある４隅に配置された４つの脚部と、前記下側フレームとを連結する各部の間に各々配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の荷重検出機能付きベッド。
4. ベッド本体に取り付けることによって、前記ベッド本体に加わる荷重の変化を測定し、前記ベッド本体の寝床面上における利用者の状態を検出する荷重検出器において、
   前記ベッド本体に荷重が加わることで発生する歪みを計測するロードセルを構成し、且つ、前記ベッド本体の設置面上に脚部を介して支持される下側フレームと、前記脚部との間を連結する部品と交換可能な荷重検出用部品を備え、
   前記荷重検出用部品は、起歪体と、この起歪体に取り付けられた歪みセンサとを有して、前記起歪体が前記下側フレームと前記脚部との間を連結する部品と同じ取付構造を有し、
   前記脚部に取り付けられたキャスター機構は、水平軸回りに回転する車輪と、この車輪を鉛直軸回りに旋回させる旋回部とを有し、且つ、前記下側フレームに設けられた筒部の内側に、前記旋回部の上部から突出した軸部が進入した構造を有しており、
   前記起歪体は、前記軸部を貫通させるリング部と、このリング部から水平方向に延長されたロッド部と、このロッド部を前記下側フレームに固定する固定部とを有して、前記ロッド部に前記歪みセンサが設けられていることを特徴とする荷重検出器。
5. 前記荷重検出用部品は、ロバーバル機構を有することを特徴とすることを特徴とする請求項４に記載の荷重検出器。
6. 前記ベッド本体の互いに対称な位置関係にある４隅に配置された４つの脚部と、前記下側フレームとを連結する各部の間に各々配置可能な４つの荷重検出用部品を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の荷重検出器。

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