JP7311110B2 - ベッド用荷重センサ及びこれを用いたベッド用荷重計測システム - Google Patents
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Description
(1.1)全体構成
本実施形態に係るベッド用荷重計測システム1は、ベッド2が有する複数の脚23と設置面11との間に、複数のベッド用荷重センサ3を配置し、複数のベッド用荷重センサ3により得られた検出結果を用いて、ベッド利用者の動きを検出するシステムである。
ベッド用荷重センサ3は、ベッド2の各脚23と設置面11との間に配置され、ベッド2の荷重を検出可能に構成されたセンサである。ベッド用荷重センサ3は、図2に示すように、複数(ここでは五つ)の起歪部5を有する基台4と、複数のひずみセンサ6と、制御部7(図10参照)と、を備える。また、スレーブ32としてのベッド用荷重センサ3は、バッテリ(図10参照)を更に備える。
基台4は、ベッド2の脚23を支持する台であって、起歪部5においてひずみを発生させる。本実施形態に係る基台4は、上方からみて(以下、平面視)略八角形状に形成されている。ただし、本開示に係る基台4の形状は、例えば、平面視において、三角形状、四角形状、五角形状等の多角形状、円形状、長円形状(楕円形状も含む)等に形成されてもよく、形状に制限はない。
フレーム部41は、基台4において、ベッド2の脚23から加わる荷重を受ける部分である。本実施形態に係る基台4では、複数の起歪部5が設置面11に載っており、フレーム部41の下面は、設置面11から離れている。ただし、フレーム部41に対して下向きの荷重が加わった場合に、フレーム部41の下面は設置面11に当たってもよい。フレーム部41は、図3に示すように、フレーム本体部42と、スロープ44と、を備える。
起歪部5は、脚載せ面46に対して荷重が加わると、少なくとも一部でひずみが生じるように構成された部分である。本実施形態に係るベッド用荷重センサ3は、図3に示すように、複数の起歪部5として、一の第一起歪部53と、複数(ここでは四つ)の第二起歪部54と、を備える。
第一起歪部53は、図3に示すように、収容部43に収容されており、脚載せ面46に対応する位置にある。ここで、本開示でいう「脚載せ面46に対応する位置」とは、平面視において、脚載せ面46に対して、少なくとも一部が重なる位置にあることを意味する。したがって、本実施形態に係る第一起歪部53は、脚載せ面46の中央部に形成されているが、本開示では、平面視において、脚載せ面46のうちの端に偏った位置に形成されていても、「脚載せ面46に対応する位置」に含まれる。
第二起歪部54は、図3に示すように、第二接続部541を介して、フレーム本体部42につながっている。複数(ここでは四つ)の第二起歪部54は、フレーム本体部42の周囲に設けられており、要するに、第一起歪部53の周囲にある。本実施形態に係るベッド用荷重センサ3は、フレーム部41の対角に位置する一対の第二起歪部54を二対有する。一対の第二起歪部54を結ぶ直線同士は、互いに交差しており、より詳細には、略直交している。
ひずみセンサ6は、起歪部5に生じたひずみを検知して電気信号に変換し、ひずみを検出する。本実施形態に係るひずみセンサ6は、図2に示すように、複数のひずみゲージ61を備える。複数のひずみゲージ61は、起歪体52に対し、接着により取り付けられている。ただし、本開示に係るひずみセンサ6は、ひずみゲージ61に限らず、例えば、静電容量式のひずみセンサ、圧電フィルムセンサ等であってもよい。
制御部7は、ひずみセンサ6から電気信号が入力されると、各種処理を実行する。本実施形態に係るベッド用荷重計測システム1は、複数のベッド用荷重センサ3として、上述したように、マスタ31と、複数のスレーブ32と、を備える。本実施形態に係るベッド用荷重計測システム1では、マスタ31が備える制御部7(以下、マスタ用制御部81)と、スレーブ32が備える制御部7(以下、スレーブ用制御部71)とで、構成が異なっている。以下、それぞれの制御部7について説明する。
スレーブ用制御部71は、各スレーブ32に備わる制御部7である。本実施形態に係るスレーブ用制御部71は、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するマイクロコントローラを主構成とする制御回路により構成されている。マイクロコントローラのメモリに記録されたプログラムを、マイクロコントローラのプロセッサが実行することにより、制御部7の機能が実現される。プログラムはメモリに予め記録されていてもよいし、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。本実施形態に係る制御回路は、プリント基板に形成されており、プリント基板は、フレーム部41の下面に形成された凹所48(図7参照)内に収納されている。
マスタ用制御部81は、マスタ31に備わる制御部7である。本実施形態に係るマスタ用制御部81は、スレーブ用制御部71と同様、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するマイクロコントローラを主構成とする制御回路により構成されている。本実施形態に係る制御回路は、プリント基板に形成されており、プリント基板は、フレーム部41の下面に形成された凹所48(図7参照)内に収納されている。
外部制御装置9は、複数のベッド用荷重センサ3による計測結果に基づいて、ベッド利用者の重心の位置を演算し、ベッド利用者の動きを検出する。具体的には、外部制御装置9は、マスタ用制御部81の送信部86から送信された信号を受信し、受信した信号に基づいて演算処理を実行する。本実施形態に係る外部制御装置9は、ベッド利用者の重心位置を検出することで、例えば、ベッド利用者の就寝、就寝からの動き出し、起き上がり、ベッド2の端に座る端座位、離床等のどの状態にあるかを検出することができる。また、外部制御装置9は、ベッド利用者の起き上がりを検出することができるため、次の動作として離床することが推測できる。したがって、外部制御装置9は、離床の予測も行うことができる。
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
以上説明したように、第1の態様に係るベッド用荷重センサ3は、ベッド2の脚23が載る脚載せ面46と、複数の起歪部5と、ひずみセンサ6と、を備える。複数の起歪部5は、設置面11に対向する支持面513を有し、設置面11に支持面513が接触した状態で脚載せ面46に対して荷重が加わると、少なくとも一部でひずみが生じるように構成される。ひずみセンサ6は、起歪部5に生じたひずみを計測する。複数の起歪部5は、脚載せ面46に対応する位置にある第一起歪部53と、第一起歪部53の周囲にある少なくとも三つの第二起歪部54と、を有する。第一起歪部53の支持面513は、第二起歪部54の支持面513を含む仮想平面55よりも下方に位置している。
11 設置面
2 ベッド
23 脚
3 ベッド用荷重センサ
31 マスタ
32 スレーブ
44 スロープ
45 立上げ面
46 脚載せ面
49 バッテリ
5 起歪部
513 支持面
53 第一起歪部
54 第二起歪部
55 仮想平面
6 ひずみセンサ
7 制御部
9 外部制御装置(外部装置)
Claims (9)
- ベッドの脚が載る脚載せ面と、
設置面に対向する支持面を有し、前記設置面に前記支持面が接触した状態で前記脚載せ面に対して荷重が加わると、少なくとも一部でひずみが生じるように構成された複数の起歪部と、
前記起歪部に生じた前記ひずみを検出するひずみセンサと、
を備え、
前記複数の起歪部は、
前記脚載せ面に対応する位置にある第一起歪部と、
前記第一起歪部の周囲にある少なくとも三つの第二起歪部と、
を有し、
前記第一起歪部の前記支持面は、前記第二起歪部の前記支持面を含む仮想平面よりも下方に位置している、
ベッド用荷重センサ。 - 前記第二起歪部を四つ備える、
請求項1記載のベッド用荷重センサ。 - 前記脚載せ面に隣接するスロープを更に備え、
前記スロープの上面は、平面視において前記脚載せ面に近付くに従って、上方に位置するように、前記脚載せ面に対して傾斜し、かつ前記スロープの上面の上端が前記脚載せ面と同じ高さ位置か又は前記脚載せ面よりも上方に位置している、
請求項1又は請求項2記載のベッド用荷重センサ。 - 前記脚載せ面に対して周囲から立ち上がる立上げ面を更に備える、
請求項1~3のいずれか一項に記載のベッド用荷重センサ。 - 前記第一起歪部に対応する前記ひずみセンサにより取得された情報のみを、生体測定用の情報として用いる制御部を更に備える、
請求項1~4のいずれか一項に記載のベッド用荷重センサ。 - 前記ひずみセンサを保護する防水カバーを更に備える、
請求項1~5のいずれか一項に記載のベッド用荷重センサ。 - 請求項1~6のいずれか一項に記載のベッド用荷重センサを複数備えたベッド用荷重計測システムであって、
前記複数のベッド用荷重センサは、
前記複数のベッド用荷重センサのうちの一の前記ベッド用荷重センサであるマスタと、
前記複数のベッド用荷重センサのうちの他の前記ベッド用荷重センサであり、前記マスタに対して無線通信によって通信可能に接続された複数のスレーブと、
を備える、
ベッド用荷重計測システム。 - 前記マスタは、外部装置に対して通信可能に構成されている、
請求項7記載のベッド用荷重計測システム。 - 前記スレーブは、
前記ひずみセンサから入力された情報を処理するスレーブ用制御部と、
前記スレーブ用制御部に対して電力を供給するバッテリと、
を有する、
請求項7又は請求項8に記載のベッド用荷重計測システム。
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JP2019100671A JP7311110B2 (ja) | 2019-05-29 | 2019-05-29 | ベッド用荷重センサ及びこれを用いたベッド用荷重計測システム |
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