JP6783000B1 - バイタルサイン測定ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】精神的に安定な状態で子供のバイタルサイン測定をするロボットを提供する。【解決手段】瓜形のほぼ円柱状の胴部１６を備える。この胴部１６には、抱きかかえた時に子供の体に接する部分に、体温を測定する温度センサー２２や脈拍と血圧を測定するパルスセンサー２４が埋め込まれる。誰もが自然に抱きかかえたくなる円柱状の形状をしており、抱きかかえることで精神的な安らぎが得られ、正確なバイタルサイン測定が可能になる。大径部１８と小径部２０とが滑らかに連続していると、様々な子供の体格差に順応できる。【選択図】図１

Description

本発明は、子供を対象にした医師の診断等に利用されるバイタルサイン測定ロボットに関する。

病気の診断には体温やその他のバイタルサインを正確に測定することが必要である。ところが、小児科では、体温測定をするだけで泣き出す子供がいる。子供をなだめながら体温計を脇の下に挟んだり咥えさせたりするのは容易でない。そこで、子供が遊びながらバイタルサインを計ることができるように、測定器を玩具に組み込んだものが開発されている。既存の体温計を用いないで体温を測る装置（特許文献１）や、幼児に対しておもちゃとして与えた装置を用いて体温を測る装置（特許文献２）も知られている。

実開平４−３８５３５号公報 実開平４−３８５３６号公報

子供の年齢や性別などによって興味を示すおもちゃは相違する。様々な種類のおもちゃを用意するのは現実的でない。体温だけでなく心拍や血圧等の各種のバイタルサインを一挙に取得できる玩具はみあたらない。また、おもちゃ遊びに夢中になると、安静な状態でバイタルサインを取得することが難しくなる。本発明は、子供を精神的に安定な状態でバイタルサインの測定ができるバイタルサイン測定ロボットを提供することを目的とする。

以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。

＜構成１＞
子供が手を回して抱きかかえるために設けられたほぼ円柱状の胴部を備え、
この胴部は、大径部分と小径部分とが滑らかに連続しており、断面がどの場所も円形で、
全体として特定の顔や手足に相当する凹凸や張り出し部分を備えず、無模様で変形し難い素材により構成され、
バイタルサインを測定するための複数のセンサーの基板を、胴部の大径部分の周面に沿って均等に分散させて配置したことを特徴とするバイタルサイン測定ロボット。

＜構成２＞
中央に円柱状の胴部を備えた全体として瓜形をしていることを特徴とする請求項１に記載のバイタルサイン測定ロボット。

＜構成３＞
上記センサーは温度センサーとパルスセンサーであることを特徴とする構成１または２に記載のバイタルサイン測定ロボット。
＜構成４＞
上記の胴部には、抱きかかえた時に子供の指が触れる突起あるいは凹陥部を設け、この突起あるいは凹陥部の表面に血圧測定センサーが埋め込まれていることを特徴とする構成１乃至３のいずれかに記載のバイタルサイン測定ロボット。

＜構成５＞
上記胴部の一部分あるいは全表面を曲面ディスプレイ（表示装置）で覆い、これを制御する制御装置を内部に備えたことを特徴とする構成１乃至４のいずれかに記載のバイタルサイン測定ロボット。

＜構成６＞
抱きかかえられた時に子供と対話をする対話装置を内蔵したことを特徴とする構成１ 乃至５のいずれかに記載のバイタルサイン測定ロボット。

＜構成１ の効果＞
誰もが自然に抱きかかえたくなる円柱状の形状をしており、抱きかかえることで精神的な安らぎが得られ、正確なバイタルサイン測定が可能になる。胴部が円柱状をしていると、誰でも同様の姿勢で抱きかかえることになり、センサーを適切に配置しやすい。
どの方向で抱きかかえられたとしてもいずれかのセンサーが子供の体に接して正確にバイタルサインを測定できる。例えば、すべてのセンサーの出力を比較して、最大値を示すものを採用すれば良い。大径部分と小径部分とが滑らかに連続していると、様々な子供の体格差に順応できる。
＜構成２の効果＞
中央に円柱状の胴部を備えた瓜形をしていると、必然的に誰でも同様の抱きかかえ方をすることになり、バイタルサイン測定が容易になる。瓜形をしているだけで特定の顔や手足を備えないので、好き嫌いを生じさせない。
＜構成３の効果＞
温度センサーとパルスセンサーにより、一挙に複数種類のバイタルサイン測定ができる。
＜構成４の効果＞
抱きかかえたときに自然に子供の指が触れる場所に血圧測定センサーを配置すれば、測定の操作を意識させることなく血圧測定が出来る。
＜構成５の効果＞
抱きかかえられた時に顔の前に情報発信のための表示装置が向けられれば、センサーを自動的に子供の体に接する態勢にする効果がある。表示装置に笑顔などを表示して子供を安心させることができる。
＜構成６の効果＞
抱きかかえられた時に対話装置が声をかけると、子供の精神的な安定を助ける。ＡＩによる様々な対話ができるとさらによい効果が期待できる。

図１はバイタルサイン測定ロボットの実施例を示す斜視図と断面図である。 図２はバイタルサイン測定ロボットの使用状態を示す説明図である。 図３はバイタルサイン測定ロボットの内部構造を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。

図１において、（ａ）はバイタルサイン測定ロボット１２全体の斜視図、（ｂ）はその大径部１８のＡ−Ａ横断面図、（ｃ）は小径部２０のＢ−Ｂ横断面図、（ｄ）はバイタルサイン測定ロボット１２を籠１４に収納した状態の斜視図である。

このバイタルサイン測定ロボット１２は、子供３０が抱きかかえるために設けられたほぼ円柱状の胴部１６を備える。この胴部１６には、Ａ−Ａ横断面図に示すように、抱きかかえた時に子供３０の体に接するべき部分に、体温を測定するための温度センサー２２が埋め込まれている。子供がバイタルサイン測定ロボット１２を抱きかかえている状態は後で図２を用いて説明する。

図１（ｂ）の実施例では、円形状の胴部１６の横断面から見た時に、大径部１８の周面に沿って均等に分散するように、複数の基板２６が配置されている。この基板２６には、例えば、温度センサー２２とパルスセンサー２４とが搭載されている。温度センサー２２は体温を測定するためのものである。パルスセンサー２４は脈拍と血圧を測定するためのものである。体温や脈拍の測定技術については既知のものであるから説明を省略する。

図２はバイタルサイン測定ロボット１２の使用状態を示す説明図である。図１（ｄ）に示したロボット１２を子供に示すと、子供は図２（ａ）に示すようにロボット１２を持ち上げる。そして、図２（ｂ）に示すように椅子３２に座らせると、子供３０は図のようにロボット１２を自然に自動的に抱きかかえる。

ロボット１２は、大径部１８と小径部２０とが滑らかに連続した瓜形をしている。特定の顔や手足のための複雑な凹凸形状を備えない。これにより、腕の長さが違う様々な子供３０の体格差に順応できる。また、このような形状をしていると、必然的に誰でも図２（ｂ）に示すような抱きかかえ方をすることになり、センサーを適切に配置しやすく、バイタルサインの測定が容易になる。

図１（ｂ）に示す断面構造にすると、どの方向で抱きかかえられたとしてもいずれかのセンサーが子供３０の体に接して正確にバイタルサインを測定できる。センサーの配置はもっとランダムでもかまわない。さらに、図の例では、瓜形をしているだけで特定の顔や手足に相当する大きな凹凸や張り出し部分を備えないので、好き嫌いを生じさせないという効果がある。

胴部に温度センサー２２とパルスセンサー２４を埋め込むことによって、一挙に複数種類のバイタルサイン測定ができる。また、誰もが自然に抱きかかえたくなる円柱状の形状をしており、抱きかかえることで精神的な安らぎが得られる。

図２（ｂ）に示す実施例では、瓜形の胴部１６の上端に情報発信のための表示装置２８を配置した。その詳細な機能は後で図３により説明する。この構造により、抱きかかえられた時に顔の前に情報発信のための表示装置２８が向けられる。表示装置２８に笑顔などを表示して子供３０を安心させることができる。

さらに、バイタルサイン測定ロボット１２の胴部１６には、抱きかかえた時に子供３０の指３７が触れる突起３４あるいは凹陥部３６を設けた。図２（ｃ）に示すように、ロボット１２を上方から見た平面図には、上端に表示装置２８を配置したところが見える。その丁度背中側に突起３４あるいは凹陥部３６を配置する。図２（ｄ）と（ｅ）とは該当部分の横断面図である。（ｄ）と（ｅ）のいずれかの構造を採用する。

この突起３４あるいは凹陥部３６の表面に血圧測定センサー３８が埋め込まれている。ロボット１２を抱きかかえた時に子供３０の指３７が触れるから、子供は自然にその突起３４や凹陥部３６を探り、この部分をしっかり押さえる。これで、自動的に血圧の測定ができる。これで、測定の操作を意識させることなく血圧測定が出来る。しかも、椅子３２に座ってバイタルサイン測定ロボット１２を抱き抱え、安定した状態で測定ができるので、精度の高い測定ができる。

図３はバイタルサイン測定ロボット１２の内部構造を示すブロック図である。
この実施例では、抱きかかえられた時に子供３０と対話をする対話装置４４を内蔵した。制御装置４０には、基板２６に搭載した温度センサー２２やパルスセンサー２４の出力と、血圧測定センサー３８の出力が接続されている。この出力は、通信装置４６により医師の使用するコンピュータ等に無線送信される。対話装置４４は表示装置２８とマイク４２とスピーカ４３とを備える。そして、制御装置４０は対話装置４４の動作を制御するコンピュータである。

例えば、スピーカ４３を使用してロボット１２を抱えた子供３０に声を掛ける。子供が返事をすると、予め記憶させておいた対話文をスピーカ４３から出力させる。そして、表示装置２８に対話の内容に応じた顔の画像等を表示させる。この対話機能を、ＡＩ技術を利用して進化させればなおよい。抱きかかえられた時に対話装置４４が声をかけると、子供３０の精神的な安定を助けることができる。

この装置は、子供なら誰でも抱きかかえたくなるような形状のロボットを採用した。軽量で壊れにくい材料の採用が好ましい。安定な測定をするために、変形し難い素材の物が好ましい。形状は、実施例のように、全体として断面がどの場所も円形で どの部分に手を回しても抱きかかえることができるようなものが好ましい。直径が太い部分も細い部分も設けて、手の長さにかかわらず抱きかかえが可能なサイズにするとよい。

外面に人形や動物の顔のような模様を設けても良いが、無模様であれば、個々の好き嫌いを考慮する必要がなくなるという効果がある。また、既知の様々な人形の形状を採用した場合には、抱きかかえられ方が安定しない。膝の上に載せたり背負ったり、想定外の状態もあり得る。その場合には、センサーを体に密着させることが難しくなる。断面がほぼ円形の瓜形にすることによって、誰でも同じような姿勢で自然に抱きかかえることができ、正確なデータの取得が可能になる。

なお、瓜形のロボットの一部分あるいは全表面を曲面ディスプレイ（表示装置）で覆うようにすることもできる。こうすれば、抱き上げる子供の好きな動物やキャラクターを表示して子供の興味をひくことができる。ディスプレイを利用して、ロボットを任意のイメージの外観に自由に変化させることができる。胴部が特定の顔や手足の形状を備えないから、表現の自由度が高い。これにより、バイタルサインを測定するために十分な時間、子供がロボットを抱き続けるように仕向けることができる。

抱き上げる気持ちを誘発するようなデザインを採用し、抱きかかえる事によって、安心感を与え緊張をほぐす効果がある。これによって、精神的に安定した状態で、体温や心拍や血圧や呼吸を同時に測定することができる。また、医療行為のための器具が備える負のイメージを軽減して安定した状態でバイタルサインを同時測定することができる。

１２ バイタルサイン測定ロボット
１４ 籠
１６ 胴部
１８ 大径部
２０ 小径部
２２ 温度センサー
２４ パルスセンサー
２６ 基板
２８ 表示装置
３０ 子供
３２ 椅子
３４ 突起
３６ 凹陥部
３７ 指
３８ 血圧測定センサー
４０ 制御装置
４２ マイク
４４ 対話装置
４６ 通信装置

Claims (6)

1. 子供が手を回して抱きかかえるために設けられたほぼ円柱状の胴部を備え、
   この胴部は、大径部分と小径部分とが滑らかに連続しており、断面がどの場所も円形で、
   全体として特定の顔や手足に相当する凹凸や張り出し部分を備えず、無模様で変形し難い素材により構成され、
   バイタルサインを測定するための複数のセンサーの基板を、胴部の大径部分の周面に沿って均等に分散させて配置したことを特徴とするバイタルサイン測定ロボット。
2. 中央に円柱状の胴部を備えた全体として瓜形をしていることを特徴とする請求項１に記載のバイタルサイン測定ロボット。
3. 上記センサーは温度センサーとパルスセンサーであることを特徴とする請求項１または２に記載のバイタルサイン測定ロボット。
4. 上記の胴部には、抱きかかえた時に子供の指が触れる突起あるいは凹陥部を設け、この突起あるいは凹陥部の表面に血圧測定センサーが埋め込まれていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のバイタルサイン測定ロボット。
5. 上記胴部の一部分あるいは全表面を曲面ディスプレイ（表示装置）で覆い、これを制御する制御装置を内部に備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のバイタルサイン測定ロボット。
6. 抱きかかえられた時に子供と対話をする対話装置を内蔵したことを特徴とする構成１乃至５のいずれかに記載のバイタルサイン測定ロボット。

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