JP2005351781A - Vibration detector and human body detector, and bed system mounting them - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電センサ等の感圧センサの変形により物、人、そして人体からの心拍や呼吸等の動きを通じて振動を検出し、物、人等の振動検出装置と、座席、寝床等の場所に人の居る、居ないを検出する人体検出装置とそれを使用したベッド装置に関する。 The present invention detects vibrations through movements of an object, a person, and a heartbeat or breathing from a human body by deformation of a pressure sensor such as a piezoelectric sensor, and detects vibrations of objects, persons, etc., and places such as a seat and a bed The present invention relates to a human body detection device for detecting whether a person is present or absent and a bed device using the same.
従来の振動検出装置は、加速度センサを使用し、振動する物体に加速度センサが固定され、物体の振動と同じ振動状態となり、その時の加速度に応じた出力を発生して振動を検出するものであった。 A conventional vibration detection device uses an acceleration sensor, and the acceleration sensor is fixed to a vibrating object, becomes in the same vibration state as the vibration of the object, generates an output corresponding to the acceleration at that time, and detects the vibration. It was.
また、従来の人体検出装置は、図13に示すように人体が座席50上に着座すると座席50の表布下に配置した圧電素子51が人体の体動により変形を受け、圧電効果により電圧を発生する。そして、前記電圧は特定の周波数成分がフィルター52によりろ波され、さらに信号増幅手段53により増幅され、かつ平滑化手段54により平滑化されて判定手段55に入力され、物、人の有無が判定される(例えば、特許文献1参照)。
Further, in the conventional human body detection device, as shown in FIG. 13, when the human body is seated on the
すなわち、判定手段55に入力された平滑化手段54の出力信号波形は図14に示す通りで、着座、手足の動き、離座といった粗体動の場合は全身にわたる動作なので、圧電素子51は大きな変形を受けて平滑化手段54からは大きな信号波形が出る。しかし、着座した人が安静状態を保っていると人体の心臓の活動や呼吸活動により伝搬される身体の微小な体動により、S部のような比較的レベルの低い信号波形が出る。
That is, the output signal waveform of the smoothing means 54 inputted to the
そして、物を座席に置いた場合は、その時は大きな信号波形が出るが、物には人のような心臓の活動や呼吸活動がないので、その後はS部のような低い信号波形が出ない。このような信号波形の違いを用いることで人と物の区別を行っていた。 When an object is placed on the seat, a large signal waveform appears at that time, but since there is no heart activity or respiratory activity like a person, the object does not have a low signal waveform like the S part thereafter. . By using such a difference in signal waveform, a person is distinguished from an object.
しかしながら、従来の振動検出装置では振動が微弱な場合、加速度も非常に小さくなり、加速度センサの出力を信号増幅手段で増幅するものの、その増幅率を数千倍といった非常に大きな値にする必要があり、微弱な振動の検出には限界があった。 However, in the conventional vibration detection device, when the vibration is weak, the acceleration is very small, and the output of the acceleration sensor is amplified by the signal amplifying means, but the amplification factor needs to be a very large value such as several thousand times. There was a limit to the detection of weak vibrations.
また、従来の人体検出装置は、腰掛けた座席上で人が安静状態を保っている状態で比較的レベルの低い信号を検出して人の有無を判定する場合、人体の振動は非常に微弱なため圧電素子の出力も数mvオーダの非常に微弱な信号となる。従って、圧電素子の出力を増幅する信号増幅手段の増幅率も非常に大きな値にする必要があって回路が複雑になる上、ノイズの影響を受けやすくなるのであった。 Further, in the conventional human body detection device, when detecting the presence or absence of a person by detecting a relatively low level signal while the person is still on the seated seat, the vibration of the human body is very weak. Therefore, the output of the piezoelectric element is also a very weak signal on the order of several mv. Accordingly, the amplification factor of the signal amplifying means for amplifying the output of the piezoelectric element needs to be very large, which complicates the circuit and is susceptible to noise.
そこで、このような問題点を改善するため他の従来の人体検出装置では、図15に示すように、ポリ弗化ビニリデン(PVDF)等の高分子圧電材料を薄膜状にし両面に可撓性の電極膜を付着させテープ状にした圧電素子56を真中に、振動入力部57と圧電素子56に接して複数の凸部58を有する振動増幅手段59とで挟み込んで振動検出手段60を構成している。
Therefore, in order to improve such problems, in another conventional human body detection apparatus, as shown in FIG. 15, a polymer piezoelectric material such as polyvinylidene fluoride (PVDF) is formed into a thin film and flexible on both sides. The vibration detecting means 60 is configured by sandwiching the
そして、物体61が振動入力部57に接触し振動(加速度)が伝達されると、この振動は圧電素子56を経て振動増幅手段59に伝達される。これにより、振動増幅手段59が振動すると凸部58を介して圧電素子56へ振動が伝達される。その結果、圧電素子56は物体61と振動増幅手段59の両者により交互に圧迫を受け、特に振動増幅手段59が最も圧電素子56を圧迫した状態では、複数の凸部58が図16に示すように圧電素子56にそれぞれ大きな変形を与え、圧電素子56は凸部の無い場合より大きな電圧を発生させる。
When the
しかしながら、この人体検出装置では小さな振動でも簡単に検出するとして、物体61の振動を増幅して圧電素子56に加えるために、振動増幅手段59を付加した複雑な構造となり、また複雑な構造のために製品への応用展開においても種々の制約を受けることが考えられる。
上記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、別部材を付加しなくても簡単な構成で以って感度の向上を図った振動検出装置と人体検出装置およびそれを使用したベッド装置を提供することにある。 In view of the above-described problems of the conventional technology, the problem to be solved by the present invention is to provide a vibration detection device, a human body detection device, and a human body detection device that improve the sensitivity with a simple configuration without adding another member. It is to provide a bed apparatus using the bed.
本発明は、振動源による変形に応じて信号を発生する感圧センサと、前記感圧センサの信号により振動源を判定する判定手段を備え、前記感圧センサは変形を受ける面に対向して配置され、かつ長尺の柔軟な線状であって、多数の曲部を形成した振動検出装置である。 The present invention includes a pressure-sensitive sensor that generates a signal in response to deformation by a vibration source, and a determination unit that determines a vibration source based on the signal from the pressure-sensitive sensor, the pressure sensor facing a surface to be deformed. It is a vibration detection device that is arranged and has a long and flexible line shape and has a large number of curved portions.
また、本発明は、人体の加速度に応じて信号を発生する圧電センサと、前記圧電センサの信号により人体の所在を判定する判定手段を備え、前記圧電センサは人体の加速度の加わる面に対向して配置され、かつ長尺の柔軟な線状であって、多数の曲部を形成した人体検出装置である。 The present invention further includes a piezoelectric sensor that generates a signal according to the acceleration of the human body, and a determination unit that determines the location of the human body based on the signal of the piezoelectric sensor, the piezoelectric sensor facing a surface on which the acceleration of the human body is applied. It is a human body detecting device which is arranged in a long and flexible line shape and has a large number of curved portions.
前記の各手段により、感圧センサまたは圧電センサは物、人体の振動源に対し、長さの増大による接触密度が増え、かつ部分的に感度が上がり、より多くの振動を検知し出力が向上する。従って、感圧センサまたは圧電センサにおける感度向上の部分の割合が増えることになり、全体としての感度が向上するものである。 By each of the above means, the pressure-sensitive sensor or piezoelectric sensor increases the contact density due to the increase in the length of the vibration source of the object or human body, and partially increases the sensitivity, detects more vibrations and improves the output. To do. Therefore, the ratio of the sensitivity improvement portion in the pressure-sensitive sensor or the piezoelectric sensor is increased, and the sensitivity as a whole is improved.
さらに、本発明は前記した手段の振動検出装置または人体検出装置を搭載したベッド装置で、確実に就床者の有無を検出できるものである。 Furthermore, the present invention is a bed device equipped with the vibration detection device or the human body detection device of the above-described means, and can detect the presence or absence of a bed-rider with certainty.
本発明の振動検出装置または人体検出装置は、特別な振動増幅手段を設けることなく、簡単な構成で以って感圧センサまたは圧電センサの全体としての感度を向上させることができる。 The vibration detection device or the human body detection device of the present invention can improve the sensitivity of the pressure sensor or the piezoelectric sensor as a whole with a simple configuration without providing any special vibration amplification means.
また、本発明のベッド装置は、振動検出装置または人体検出装置により就床者の有無を確実に検出できることはもちろん、設置を簡単にできる。 Moreover, the bed apparatus of the present invention can be easily installed, as well as reliably detecting the presence or absence of a bedridden person using a vibration detection apparatus or a human body detection apparatus.
第1の発明は、振動源による変形に応じて信号を発生する感圧センサと、前記感圧センサの出力により振動源を判定する判定手段を備え、前記感圧センサは変形を受ける面に対向して配置され、かつ長尺の柔軟な線状であって、多数の曲部を形成した振動検出装置である。 A first invention includes a pressure-sensitive sensor that generates a signal in response to deformation caused by a vibration source, and a determination unit that determines a vibration source based on an output of the pressure-sensitive sensor, the pressure sensor facing a surface to be deformed. The vibration detecting device is arranged in a long and flexible line shape and has a large number of curved portions.
これにより、感圧センサは振動源(物、人体)に対し、多数の曲部による長さの増大と接触密度が増える。また、感圧センサは多数の曲部により、感知できる振動方向が増え振動源の振動方向がどのような向きであっても、より多くの振動を検知する。さらに、感圧センサは多数の曲部により、振動による変位を受ける総量が増えるとともに、振動を受けて変位した時の伸び率が大きくなる。 As a result, the pressure sensor is increased in length and contact density by a large number of curved portions with respect to the vibration source (thing, human body). In addition, the pressure-sensitive sensor detects more vibrations regardless of the vibration direction of the vibration source by increasing the number of vibration directions that can be sensed by a large number of curved portions. Furthermore, the pressure sensor has a large number of curved portions, so that the total amount of displacement due to vibration increases and the elongation rate when displaced due to vibration increases.
従って、感圧センサにおける感度向上の部分の割合が増えることになり、全体としての感度が向上するとともに、特別な振動増幅手段を使用することなく、簡単な構成で以って感圧センサの感度を簡単に向上させることができる。 Therefore, the ratio of the sensitivity improvement part in the pressure sensor increases, and the sensitivity as a whole improves, and the sensitivity of the pressure sensor with a simple configuration without using special vibration amplification means. Can be improved easily.
第2の発明は、人体の加速度に応じて信号を発生する圧電センサと、前記圧電センサの信号により人体の所在を判定する判定手段を備え、前記圧電センサは人体の加速度の加わる面に対向して配置され、かつ長尺の柔軟な線状であって、多数の曲部を形成した人体検出装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric sensor that generates a signal in accordance with an acceleration of a human body, and a determination unit that determines the location of the human body based on the signal of the piezoelectric sensor, the piezoelectric sensor facing a surface on which the acceleration of the human body is applied. It is a human body detecting device which is arranged in a long and flexible line shape and has a large number of curved portions.
これにより、圧電センサは人体に対し、張力のかかった多数の曲部による長さの増大と接触密度が増える。また、圧電センサは加速度の加わる面に配置した多数の曲部により、感知できる振動方向が増え人体の振動方向がどのような向きであっても、より多くの振動を検知する。さらに、圧電センサは多数の曲部により、振動の加速度による変位を受ける総量が増えるとともに、振動を受けて変位した時の伸び率が大きくなる。 As a result, the piezoelectric sensor increases in length and contact density due to a large number of bent portions with respect to the human body. In addition, the piezoelectric sensor detects a greater number of vibrations regardless of the direction of vibration of the human body due to the increased number of vibration directions that can be sensed by a large number of curved portions arranged on the surface to which acceleration is applied. Further, the piezoelectric sensor has a large number of curved portions, so that the total amount of displacement due to vibration acceleration increases, and the elongation when displaced due to vibration increases.
従って、圧電センサにおける感度向上の部分の割合が増えることになり、全体としての感度が向上するとともに、特別な振動増幅手段を使用することなく、簡単な構成で以って圧電センサの感度を簡単に向上させることができる。 Therefore, the ratio of the sensitivity improvement portion in the piezoelectric sensor increases, the overall sensitivity is improved, and the sensitivity of the piezoelectric sensor can be simplified with a simple configuration without using a special vibration amplification means. Can be improved.
第3の発明は、人体の加速度に応じて信号を発生する圧電センサと、前記圧電センサの信号により人体の所在を判定する判定手段を備え、前記圧電センサは人体の加速度の加わる面に対向して配置され、かつ長尺の柔軟な線状であって、多数の曲部を連続させた形状に形成した人体検出装置である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric sensor that generates a signal according to the acceleration of the human body and a determination unit that determines the location of the human body based on the signal of the piezoelectric sensor, the piezoelectric sensor facing a surface of the human body where acceleration is applied. It is a human body detecting device that is arranged in a long and flexible line shape and has a shape in which a large number of curved portions are continuous.
これにより、圧電センサは人体に対し、多数の曲部とこの曲部を連続させた形状による長さの増大と接触密度が増える。また、圧電センサは加速度の加わる面に配置した多数の曲部により、感知できる振動方向が増え人体の振動方向がどのような向きであっても、より多くの振動を検知する。さらに、圧電センサは多数の曲部により、振動の加速度による変位を受ける総量が増えるとともに、振動を受けて変位した時の伸び率が大きくなる。 As a result, the piezoelectric sensor increases the length and contact density of the human body with a large number of curved portions and a shape in which the curved portions are continuous. In addition, the piezoelectric sensor detects a greater number of vibrations regardless of the direction of vibration of the human body due to the increased number of vibration directions that can be sensed by a large number of curved portions arranged on the surface to which acceleration is applied. Further, the piezoelectric sensor has a large number of curved portions, so that the total amount of displacement due to vibration acceleration increases, and the elongation when displaced due to vibration increases.
従って、圧電センサにおける感度向上の部分の割合が増えることになり、全体としての感度が向上するとともに、特別な振動増幅手段を使用することなく、簡単な構成で以って圧電センサの感度を簡単に向上させることができる。 Therefore, the ratio of the sensitivity improvement portion in the piezoelectric sensor increases, the overall sensitivity is improved, and the sensitivity of the piezoelectric sensor can be simplified with a simple configuration without using a special vibration amplification means. Can be improved.
第4の発明は、人体の加速度に応じて信号を発生する圧電センサと、前記圧電センサの信号により人体の所在を判定する判定手段を備え、前記圧電センサは人体の加速度の加わる面に対向して配置され、かつ長尺の柔軟な線状であって、多数の曲部を連続させた形状にし、さらに蛇行させた形状にした人体検出装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric sensor that generates a signal in accordance with an acceleration of a human body, and a determination unit that determines the location of the human body based on the signal of the piezoelectric sensor. This is a human body detection device that is arranged in a long and flexible line shape, in which a large number of curved portions are made continuous and further meandered.
これにより、圧電センサは人体に対し、多数の曲部とこの曲部を連続させた形状にし、さらに蛇行させた形状による長さの増大と接触密度が増える。また、圧電センサは連続した多数の曲部により、感知できる振動方向が増え人体の振動方向がどのような向きであっても、より多くの振動を検知する。さらに、圧電センサは多数の曲部により、振動の加速度による変位を受ける総量が増えるとともに、振動を受けて変位した時の伸び率が大きくなる。 Accordingly, the piezoelectric sensor has a shape in which a large number of curved portions and the curved portions are continuous with respect to the human body, and the length and contact density increase due to the meandering shape. In addition, the piezoelectric sensor can detect more vibrations regardless of the direction of vibration of the human body due to the increase in the number of vibration directions that can be sensed by a large number of continuous curved portions. Further, the piezoelectric sensor has a large number of curved portions, so that the total amount of displacement due to vibration acceleration increases, and the elongation when displaced due to vibration increases.
従って、圧電センサにおける感度向上の部分の割合が増えることになり、全体としての感度が向上するとともに、特別な振動増幅手段を使用することなく、簡単な構成で以って圧電センサの感度を簡単に向上させることができる。 Therefore, the ratio of the sensitivity improvement portion in the piezoelectric sensor increases, the overall sensitivity is improved, and the sensitivity of the piezoelectric sensor can be simplified with a simple configuration without using a special vibration amplification means. Can be improved.
第5の発明は、人体の加速度に応じて信号を発生する圧電センサと、前記圧電センサの信号により人体の所在を判定する判定手段を備え、前記圧電センサは人体の加速度の加わる面に対向して配置され、かつ長尺の柔軟な線状であって、多数のS字状の曲部を連続させた形状にし、さらに蛇行させた形状に形成した人体検出装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric sensor that generates a signal in accordance with an acceleration of a human body, and a determination unit that determines the location of the human body based on the signal of the piezoelectric sensor, the piezoelectric sensor facing a surface on which the acceleration of the human body is applied. This is a human body detection device that is arranged in a long and flexible line shape, in which a large number of S-shaped curved portions are continuous and further meandered.
これにより、圧電センサは人体に対し、多数のS字状の曲部とこの曲部を連続させた形状にし、さらに蛇行させた形状による長さの増大と接触密度が増える。また、圧電センサは加速度の加わる面に配置した多数のS字状の曲部が連続した形状で、かつ連続したS字状の曲部部分の蛇行した形状により、感知できる振動方向が増え人体の振動方向がどのような向きであっても、より多くの振動を検知する。さらに、圧電センサは多数の曲部により、振動の加速度による変位を受ける総量が増えるとともに、振動を受けて変位した時の伸び率が大きくなる。 As a result, the piezoelectric sensor has a large number of S-shaped curved portions and a shape in which the curved portions are continuous with respect to the human body, and the length and contact density increase due to the meandering shape. In addition, the piezoelectric sensor has a shape in which a large number of S-shaped curved portions arranged on the surface to which acceleration is applied is continuous, and the meandering shape of the continuous S-shaped curved portions increases the vibration direction that can be detected. More vibrations are detected regardless of the direction of vibration. Further, the piezoelectric sensor has a large number of curved portions, so that the total amount of displacement due to vibration acceleration increases, and the elongation when displaced due to vibration increases.
従って、圧電センサにおける感度向上の部分の割合が増えることになり、全体としての感度が向上するとともに、特別な振動増幅手段を使用することなく、簡単な構成で以って圧電センサの感度を簡単に向上させることができる。 Therefore, the ratio of the sensitivity improvement portion in the piezoelectric sensor increases, the overall sensitivity is improved, and the sensitivity of the piezoelectric sensor can be simplified with a simple configuration without using a special vibration amplification means. Can be improved.
第6の発明は、人体の加速度に応じて信号を発生する圧電センサと、前記圧電センサの信号により人体の所在を判定する判定手段を備え、前記圧電センサは座席、就床等の人体の加速度の加わる面に対向して配置され、かつ長尺の柔軟な線状であって、多数のS字状の曲部を連続させた形状にし、さらに蛇行させた形状に形成した人体検出装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric sensor that generates a signal in accordance with an acceleration of a human body, and a determination unit that determines the location of the human body based on the signal of the piezoelectric sensor, wherein the piezoelectric sensor is an acceleration of a human body such as a seat or a floor. This is a human body detection device that is arranged to face the surface to be added and has a long and flexible linear shape, in which a large number of S-shaped curved portions are continuous and further meandered. .
これにより、圧電センサは人体に対し、多数のS字状の曲部と、この曲部を連続させた形状にし、さらに蛇行させた形状による長さの増大と接触密度が増える。また、圧電センサは座席、就床等の加速度の加わる面に配置した多数のS字状の曲部が連続した形状で、さらに蛇行させた形状により、感知できる振動方向が増え人体の振動方向がどのような向きであっても、より多くの振動を検知する。さらに、圧電センサは多数の曲部により、振動の加速度による変位を受ける総量が増えるとともに、振動を受けて変位した時の伸び率が大きくなる。 As a result, the piezoelectric sensor has a large number of S-shaped bent portions and a shape in which the bent portions are continuous with respect to the human body, and further increases in length and contact density due to the meandered shape. In addition, the piezoelectric sensor has a continuous shape of a number of S-shaped curved parts arranged on the surface to which acceleration is applied, such as a seat and a floor, and the meandering shape increases the vibration direction that can be sensed and the vibration direction of the human body. It detects more vibrations in any orientation. Further, the piezoelectric sensor has a large number of curved portions, so that the total amount of displacement due to vibration acceleration increases, and the elongation when displaced due to vibration increases.
従って、圧電センサにおける感度向上の部分の割合が増えることになり、全体としての感度が向上するとともに、特別な振動増幅手段を使用することなく、簡単な構成で以って圧電センサの感度を簡単に向上させることができる。 Therefore, the ratio of the sensitivity improvement portion in the piezoelectric sensor increases, the overall sensitivity is improved, and the sensitivity of the piezoelectric sensor can be simplified with a simple configuration without using a special vibration amplification means. Can be improved.
第7の発明は、第2の発明から第6の発明のいずれかに記載の圧電センサを、軸方向中心に中心電極と、前記中心電極の周囲に被覆したピエゾ素子材料と、前記ピエゾ素子材料の外周に設けた外側電極と、前記外側電極の外周に被覆した塩化ビニル等の外被を有して構成したものである。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric sensor according to any one of the second to sixth aspects, wherein the piezoelectric element material is formed by covering the center electrode in the center in the axial direction, the periphery of the center electrode, and the piezoelectric element material. An outer electrode provided on the outer periphery of the outer electrode and an outer sheath such as vinyl chloride coated on the outer periphery of the outer electrode.
これにより、圧電センサは長尺で柔軟な線状のケーブルとして形成することが可能になり、曲部または曲部を連続して形成する、または多数のS字状の曲部を連続させた形状にし、さらに蛇行させた形状に形成してそれぞれ配置することが容易に行えることになる。 As a result, the piezoelectric sensor can be formed as a long and flexible linear cable, and a curved portion or a curved portion is formed continuously, or a number of S-shaped curved portions are continuously formed. Furthermore, it is possible to easily form each of the meandering shapes and arrange them.
第8の発明は、第1の発明の振動検出装置、または第2の発明から第7の発明のいずれかに記載の人体検出装置を搭載したベッド装置である。 An eighth invention is a bed apparatus on which the vibration detecting apparatus according to the first invention or the human body detecting apparatus according to any one of the second to seventh inventions is mounted.
これにより、ベッド装置として第1の発明の振動検出装置、または第2の発明から第7の発明のいずれかの人体検出装置による作用効果が得られ、就床者の有無を確実に検出できる。 Thereby, the effect by the vibration detection apparatus of 1st invention or the human body detection apparatus of any one of 2nd invention to 7th invention is obtained as a bed apparatus, and the presence or absence of a bedridden can be detected reliably.
本発明の目的は、第1の発明から第8の発明を実施の形態の要部とすることにより達成できるので、各請求項に対応する実施の形態の詳細を、以下に図面を参照しながら説明し、本発明を実施するための最良の形態の説明とする。なお、本発明は本実施の形態により限定されるものではない。また、本実施の形態の説明において、同一構成並びに作用効果を奏するところには同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。 The object of the present invention can be achieved by using the first to eighth aspects of the present invention as the main part of the embodiment, so the details of the embodiment corresponding to each claim will be described below with reference to the drawings. It will be described and the best mode for carrying out the present invention will be described. The present invention is not limited to the present embodiment. Further, in the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations and the effects and the same description is not repeated.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における振動検出装置または人体検出装置の構成図で、図2(a)は同検出装置の圧電センサシートの平面図で、図3はベット装置に配置した時の圧電センサシートの要部の断面図で、図4は同検出装置における圧電センサの要部の斜視図で、図5(a)は同圧電センサに加えた荷重の図で、(b)は(a)に示す荷重に対する圧電センサの出力電圧の図で、図6(a)は同実施の形態1における振動または人体の検出装置を搭載した医療用、介護用等に使用されるベッド装置の概略斜視図で、(b)はベッド装置の要部分解斜視図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a vibration detection device or a human body detection device according to
本発明の振動検出装置または人体検出装置は、四角形の圧電センサシート1と判定ユニット2とで構成されている。圧電センサシート1と判定ユニット2は、圧電センサシート1の端部に配置した信号処理ユニット4より導出したケーブル3のコネクタ3aを判定ユニット2にに着脱自在に結合して接続されている。そして、圧電センサシート1は、就床者の在、不在(有無ともいう)を検出するため、振動検出装置または人体検出装置を搭載するリクライニング式のベッド装置である図6(a)(b)に示す背上げ床部5と膝上げ床部6の二つに分離された一方の背上げ床部5に備えているものである。
The vibration detection device or human body detection device of the present invention is composed of a rectangular
そして、圧電センサシート1は振動源となる物、人体の加速度の加わる面に対向して配置され、柔軟性の薄い一枚の支持体7上に設けた長尺の柔軟な線状の圧電センサ9とで構成されている。長尺の柔軟な線状の圧電センサ9は、振動源の加速度の加わる面に対向して配置され、前記加速度に応じて出力信号である電圧を発生する。
The
判定ユニット2は、マイクロコンピュータ(以下、マイコンと言う)およびその周辺回路で構成する判定手段13と判定結果の表示部(図示せず)を有し、圧電センサ9の出力信号による信号処理ユニット4の出力信号に基き、マイコンに備える判定アルゴリズムにより物、人体の判別と就床者の在・不在を判定して表示する。
The
前記の判定アルゴリズムは、信号処理ユニット4の出力信号の最大値、最小値を2秒毎に求め、その差を演算するとともに、前記の差が閾値V1以上である状態が2秒毎に所定回数N1継続すれば在床とする。在床判定状態で、上記差が閾値V2以下である状態が、2秒毎に所定回数N2継続すれば不在とする構成にしている。
The determination algorithm obtains the maximum value and the minimum value of the output signal of the
また、判定ユニット2は判定手段13を信号処理ユニット4に一体に内装し、判定信号をケーブル3aで判定ユニット2に送り判定結果を表示したり、前記判定信号を信号処理ユニット4より無線で判定ユニット2に送り表示する形態にしても良い。
Further, the
信号処理ユニット4は、圧電センサ9の出力信号を増幅する信号増幅手段10と、増幅された出力信号から必要とする周波数成分をろ波するフィルター11とで構成されている。なお、フィルター11で必要とする信号が十分に取り出せない場合は平滑化手段を設けるようにしても良い。
The
さらに、圧電センサシート1の圧電センサ9は、振動源の小さな加速度にも応じて出力信号を発生できるように出力感度を向上させるため、振動源の加速度の加わる面に特定した形状で配置している。
Further, the
すなわち、圧電センサ9は長尺の柔軟な線状に形成し、かつ振動源の加速度の加わる面に略平行に対向させて配置し、張力のかかった多数のS字状の曲部14を連続させた形状にし、さらに前記形状を以って圧電センサシート1の全体の左右に蛇行させた形状に形成している。
In other words, the
従って、圧電センサ9は張力のかかった多数のS字状の曲部14を連続させた形状と、さらに前記形状を以って全体を蛇行させた形状とにより、加速度の加わる面における長さが長くなり、センサ量(センサとして機能する部分)が増加するように構成していることになる。
Therefore, the
また、圧電センサ9は人体の加速度の加わる面に配置した多数のS字状の曲部14が連続し、それに張力がかかっているので、連続したS字状の曲部部分の感度が上がり、かつ感知できる振動方向が増え人体の振動方向がどのような向きであっても、より多くの振動を検知し出力が向上するように構成していることになる。
In addition, since the
さらに、圧電センサ9は多数のS字状の曲部14により、振動の加速度による変位を受ける総量が増えるとともに、振動を受けて変位した時の伸び率が、例えば張力の加わっていない圧電センサの直線部よりも大きい構成にしていることになる。
In addition, the
この圧電センサ9のセンサ終端部15は、熱収縮チューブ(図示せず)等で、図4に示す圧電センサ9の中心電極22と外側電極24とが短絡しないように電気絶縁した上で、熱収縮チューブとその近傍を外側電極と導通したシールド部材(図示せず)で覆い、さらにその上を別の熱収縮チューブ(図示せず)で覆って保護する構成としている。なお、使用実態に即した強度試験等の信頼性試験を行うことにより圧電センサ9の断線が起こらないことが検証できた場合は、前記したセンサ終端部15の構成にし、圧電センサ9の中心電極22と外側電極24を接続する断線検知用の抵抗を用いなくても良いが、さらに精度を上げる場合には前記の抵抗を接続する。
The
また、本実施の形態では圧電センサ9の配置を図1および図2(a)に示すような特定の形状を以って行ったが、曲部14を連続させるのではなく、図2(b)、図2(c)に示すように多数の曲部14と曲部14の間を直線部16でつなぎ合わせた形状に、また図2(d)に示すように、図2(a)に示す曲部14の先端部(上と下の部分のアール)より曲率半径の非常に小さい曲部としての屈曲部14aを連続させた形状にし、さらに全体を左右に蛇行させた形状で配置してもよいものである。
In the present embodiment, the
また、図2(a)(b)(c)(d)に示す圧電センサシート1の圧電センサ9は、圧電センサシート1に対する全体的な配置を、左右に蛇行させた形状にしたが、図2(e)に示す渦巻き形状にしても良く、さらに図2(f)に示す曲部14を縦方向に連続させ、さらに全体を上下に蛇行させた形状にしても良く、圧電センサシートを利用する製品および振動検出の目的等に合わせて圧電センサ9の形状を変えるものである。このように本発明の目的の範囲内で種々の形状の形態が考えられるものである。
In addition, the
固定糸17は、感度向上のため圧電センサ9を特定した形状の配置に維持するための固定具としての一つであり、そして部材の合理化と圧電センサ9の動きを緩和して感度向上のため、長尺の柔軟な線状の圧電センサ9の形状に沿って一枚の支持体7の上面にのみ、ミシンで自動的に上糸と下糸からなる固定糸17で縫製している。
The fixing
このような圧電センサシート1は、図3および図6に示すようにベッド装置のベッド基枠19にリクライニング式に設けた背上げ床部5の上面とマットレス20の下面の間に設置されている。そして、背上げ床部5のと膝上げ床部6は、マットレス20の下面に対向する上面には凹凸の条溝8を、長手方向に沿い設けている。従って、背上げ床部5の上面とマットレス20の下面の間に配置した圧電センサシート1の圧電センサ9は条溝8と直交する形態となり、条溝8の凹凸により圧電センサ9が変形しやすくなり、感度が向上する構成にしている。
Such a
なお、マットレスカバー(図示せず)がある場合は、マットレス20の下面に配設した圧電センサシート1およびマットレス20の全体をマットレスカバーで覆って背上げ床部5の上面に配設するものである。電動モータ21は背上げ床部5と膝上げ床部6を上下に駆動するものである。
When there is a mattress cover (not shown), the entire
続いて、圧電センサ9の具体的な構成について説明する。図4に示すように圧電センサ9は、軸方向中心に信号導出用電極としてコイル状または単線の中心電極22を有し、この中心電極22の周囲にピエゾ素子材料23を被覆し、さらに、その外周に外側電極24を配置したもので、最外周が塩化ビニル等の外被25で覆われている。
Next, a specific configuration of the
この圧電センサ9は、使用温度が120℃まで可能な本出願人において独自開発の耐熱性を有する樹脂系をピエゾ素子材料23に用いており、従来の代表的な高分子ピエゾ素子材料(一軸延伸ポリ弗化ビニリデン)やクロロプレンと圧電セラミック粉末のピエゾ素子材料の最高使用温度である90℃より高い温度域(120℃以下)で使用できる特性を有している。
This
そして、ピエゾ素子材料がフレキシブル性を有する樹脂と圧電セラミックから構成され、また、コイル状金属を中心電極22とし、フィルム状のフレキシブル電極を外側電極24として用いて構成することにより、通常のビニールコード並のフレキシブル性を有している。
The piezoelectric element material is composed of a flexible resin and a piezoelectric ceramic, and a coil-shaped metal is used as the
さらに、圧電センサ9は高分子ピエゾ素子材料なみの高感度であり、人体の動作を検出するような低周波数領域(10Hz以下)でも感度の低下が小さいからである。
Furthermore, the
ピエゾ素子材料23は、樹脂系材料と10μm以下の圧電性セラミック粉末の複合体から構成され、振動検出特性はセラミックにより、また、フレキシブル性は樹脂によりそれぞれ実現している。
The
ピエゾ素子材料23は、樹脂系材料として塩素化ポリエチレンを用いることにより、高耐熱性(120℃)と容易に形成できる柔軟性を実現するとともに、架橋する必要のない簡素な製造工程を可能とするものである。
The
このようにして得られた圧電センサは、ピエゾ素子材料を成形したままでは圧電性能を有しないので、ピエゾ素子材料に数Kv/mmの直流電圧を印加することにより、ピエゾ素子材料に圧電性能を付与する処理(分極処理)を行なう必用がある。この分極処理は、ピエゾ素子材料に中心電極22と外側電極24とを形成した後、両電極に直流高電圧を印加することにより行なわれる。
The piezoelectric sensor thus obtained does not have piezoelectric performance when the piezoelectric element material is molded. Therefore, by applying a DC voltage of several Kv / mm to the piezoelectric element material, the piezoelectric performance can be improved in the piezoelectric element material. It is necessary to perform a process to be applied (polarization process). This polarization process is performed by forming a
なお、上記のような分極方法では、ピエゾ素子材料23にクラック等の微小な欠陥が内在すると、その欠陥部分で中心電極22と外側電極24間が放電して両電極間が短絡し易くなり、十分な分極電圧が印加できなくなる。
In the polarization method as described above, if a small defect such as a crack exists in the
この課題を解決するため、例えば、押出し成型により中心電極22の周囲にピエゾ素子材料23を形成した後、ピエゾ素子材料23の外周が、複数に分割した補助電極と次々と接触するようピエゾ素子材料23を送り出しながら、中心電極22と補助電極との間に直流高電圧を印加して分極を行う独自の分極工法を確立した。
In order to solve this problem, for example, after forming the
この工法により、ピエゾ素子材料23のある部分にクラック等の微小な欠陥が内在して、その部分に接触している補助電極と中心電極22との間に放電が起こって十分な分極ができなくても、欠陥部位がない他のピエゾ素子材料23の部分では接触する他の補助電極と中心電極22との間で直流高電圧が印可され、正常な分極が行われる。放電が起こった部位には、マーキングを行って場所が特定できるようにしている。外側電極24は上記の分極後に形成し、その後、外皮25を形成する。以上の工程により、数十m以上の長尺化も可能になった。
By this construction method, a minute defect such as a crack is inherent in a part of the
また、圧電センサ9においては、中心電極22にコイル状の金属中心電極、外側の外側電極24にフィルム状電極(アルミニウム−ポリエチレンテレフタレート−アルミニウムの三層ラミネートフィルム)を用い、これによりピエゾ素子材料23と各電極22、24の密着性を確保するとともに、外部リード線の接続が容易にでき、フレキシブルなケーブル状の実装構成が可能になる。
In the
中心電極22は、銅−銀合金コイル、外側電極24はアルミニウム−ポリエチレンテレフタレート−アルミニウムからなる三層ラミネートフィルム、ピエゾ素子材料はポリエチレン系樹脂+圧電セラミック粉末、外皮は熱可塑性プラスチックスをそれぞれ用い、これにより、比誘電率は55、電荷発生量は10〜13C(クローン)/gf、最高使用温度120℃となる。
The
図5(a)、(b)はこのコード状(線状ともいう)の圧電センサ9に加わる荷重とセンサ出力特性を示す線図である。出願人が圧電センサ9の荷重とセンサ出力の関係を実験した結果、圧電センサ9に(a)のような曲げ荷重を加えたとき、センサ出力が(b)のような現象になる。
(1)すなわち、時刻t0では圧電センサ9に荷重が加わっていないときは、センサ出力は2(V)を示している。
(2)時刻t1で圧電センサ9に一定方向に曲げ荷重を加えると、加わった瞬間からセンサ出力は4(V)に増加したあと直ぐに反転して0(V)になり、その後再び2(V)に戻る。
(3)その後、曲げたままにしていてもセンサ出力は2(V)を示したままである。
(4)時刻t3で圧電センサ9を元の状態に戻すと、その瞬間からセンサ出力は0.8(V)に減少したあと、直ぐに反転して2.2(V)になり、その後再び2(V)に戻る。
5A and 5B are diagrams showing the load applied to the cord-like (also referred to as linear)
(1) That is, when no load is applied to the
(2) When a bending load is applied to the
(3) After that, the sensor output still shows 2 (V) even if it is kept bent.
(4) When the
このように、この圧電センサ9は加速度に反応した出力を生じるため、力の加わった瞬間にのみ信号が出力され、その後、力が加えられ続けていても変動が無い限り、すなわち加速度がないともはや出力は出さない。同じく、力を除去したときもその瞬間にだけ出力が出るという特性を備えている。
In this way, since the
従って、圧電センサ9を有する圧電センサシート1をマットレス20の下に敷設しても、圧電センサ9を曲折した瞬間にはON状態になるものの、敷設完了後に出力は出さなくなる。そして、その後は、圧電センサ9のどこか1部に力が加わったときにのみ出力を出すこととなる。
Therefore, even if the
そして、この圧電センサ9では、力の加わった瞬間にのみ信号を出力し、その後、力が加えられ続けていても変動が無い限りもはや信号を出力しない。同じく、力を除去したときもその瞬間だけ出力するという加速度を検出する特性を備えている。従って、この圧電センサ9は、曲折させて配設しても曲折させた瞬間には出力が生じるものの、配設完了後は出力が無くなり、その後は圧電センサ9のどこかの一部に力が加わったときに出力が生じることになる。
The
それ故、このコード状の圧電センサを就寝床の下部等に曲折して敷設しても、曲折した瞬間には出力があってON状態となるものの、敷設後は出力を出さなくなる。そして、その後はコード状の圧電センサのどこか一部に力が加わったときにのみ出力を出すことになる。 Therefore, even if this cord-shaped piezoelectric sensor is bent and installed in the lower part of the bed, etc., the output is output at the moment of bending, but the output is not output after the installation. After that, an output is output only when a force is applied to some part of the cord-shaped piezoelectric sensor.
上記実施の形態において、振動検出装置および人体検出装置の動作と作用につき説明する。図1および図6(a)に示すようにベッド装置のマットレス20に振動源である人26が仰向けに寝ると、その荷重がマットレス20を介して背上げ床部5の圧電センサシート1に加わる。そして、圧電センサシート1の圧電センサ9は、仰向けに寝た時の身体の加速度に応じて電圧を出力信号として発生する。この出力信号は、信号増幅手段10で増幅され、フィルター11で必要な周波数成分がろ波され、図14に示したと同様に判定手段13に大きな出力信号が入力されて就床者が就床したことが判定され、その後は心臓の活動や呼吸活動による身体の微小な体動になり、S部のような比較的レベルの低い出力信号となる。
In the above embodiment, the operation and action of the vibration detection device and the human body detection device will be described. As shown in FIGS. 1 and 6A, when a
そして、物をマットレス20に置いた場合は、その時は大きな出力信号が判定手段13に入力されるが、その後はS部のような低い信号出力がない。このような出力信号の違いで人と物の区別と在、不在を判定するのである。
When an object is placed on the
特に、本実施の形態では圧電センサシート1の圧電センサ9を、振動源の小さな加速度にも応じて出力信号を発生できるように出力感度を向上させるため、振動源の加速度の加わる面に特定した形状で配置している。
In particular, in this embodiment, the
すなわち、圧電センサ9は長尺の柔軟な線状に形成し、かつ振動源の加速度の加わる面に略平行に対向させて配置し、張力のかかった多数のS字状の曲部14を連続させた形状にし、さらに前記形状を以って全体を左右に蛇行させた形状に形成したものである。
In other words, the
このように構成することにより、圧電センサ9は張力のかかった多数のS字状の曲部14を連続させた形状の部分と、さらに前記形状の部分を以って全体を蛇行させた形状の部分とにより、加速度の加わる面における圧電センサ自身の長さが長くなり、センサ量(センサとして機能する部分)が増加する。従って、増加した圧電センサ9の部分と身体との接触密度が高くなる。
With this configuration, the
また、圧電センサ9は身体の加速度の加わる面に配置した多数のS字状の曲部14が連続して張力がかかっているので、連続した多数のS字状の曲部14における感度が上がり、さらに曲部14は圧電センサーを単なる直線状に配置した場合に比べ、圧電センサ9の感知できる振動方向が増え人体の振動方向がどのような向きであっても、より多くの振動を検知し出力が向上する。
In addition, since the
さらに、圧電センサ9は張力のかかった多数のS字状の曲部14により、振動の加速度による変位を受ける総量が増えるとともに、振動を受けて変位した時の伸び率が、例えば張力の加わっていない圧電センサの直線部よりも大きくなる。
Further, the
従って、圧電センサ9における感度向上の部分の割合が増えることになり、全体としての感度が向上するとともに、従来のような特別な振動増幅手段を使用することなく、簡単な構成で以って圧電センサの感度を簡単に向上させることができる。
Therefore, the ratio of the sensitivity improvement portion in the
次に前記した圧電センサ9の出力感度の向上を、2種類のマットレスAおよびマットレスB毎に、本実施の形態の圧電センサシート1と比較対象の圧電センサシートとの比較した実験例により説明する。
Next, improvement of the output sensitivity of the
マットレスAにおいて、図7(a)は圧電センサシート1における圧電センサ9の出力電圧の図で、(b)は(a)に示す出力電圧を信号処理した図であり、図8(a)は比較対象の圧電センサシートの出力電圧の図で、(b)は(a)に示す出力電圧を信号処理した図である。
In the mattress A, FIG. 7A is a diagram of the output voltage of the
マットレスBにおいて、図9(a)は圧電センサシート1における圧電センサ9の出力電圧の図で、(b)は(a)に示す出力電圧を信号処理した図であり、図10(a)は比較対象の圧電センサシートにおける圧電センサの出力電圧の図で、(b)は(a)に示す出力電圧を信号処理した図である。
In the mattress B, FIG. 9A is a diagram of the output voltage of the
図11は図7(b)、図8(b)、図9(b)、図10(b)に示す本実施の形態と比較対象の圧電センサシートにおける圧電センサの出力電圧の比較図である。 FIG. 11 is a comparison diagram of the output voltage of the piezoelectric sensor in the piezoelectric sensor sheet to be compared with the present embodiment shown in FIGS. 7B, 8B, 9B, and 10B. .
被験者は女性で身長156cm、体重47kgで、仰向けの姿勢でマットレス上に寝る。 The test subject is a woman who is 156 cm tall and weighs 47 kg and sleeps on a mattress in a supine posture.
マットレスの種類はマットレスA、マットレスBの二種類を使用している。マットレスAは2層のウレタンフォームで構成され、人体側が反発性の小なるもの、もう一方の人体と反対側に反発性の大なるものを使用している。マットレスBは3層のウレタンフォームで構成され、中間層に反発性の小なるもの、他の2層に反発性の大なるものを使用している。 Two types of mattresses, mattress A and mattress B, are used. The mattress A is composed of two layers of urethane foam, and uses a material having a low resilience on the human body side and a material having a high resilience on the opposite side to the other human body. The mattress B is composed of three layers of urethane foam, and the intermediate layer uses a material having low resilience and the other two layers having high resilience.
比較対象の圧電センサシートは、本実施の形態で採用した圧電センサシートと圧電センサと同一のものを使用し、ただし、圧電センサを図8(a)および図10(a)の右上端に概略示すように単なる直線で左右に蛇行させた配置の単純蛇行パターンとした。 The piezoelectric sensor sheet to be compared is the same as the piezoelectric sensor sheet and the piezoelectric sensor employed in the present embodiment. However, the piezoelectric sensor is schematically shown at the upper right end of FIGS. 8A and 10A. As shown in the figure, a simple meandering pattern in which a simple straight line meanders left and right is used.
本実施の形態における圧電センサシート1の圧電センサ9の配置は、図1および図2(a)に示す通りで、図7(a)および図9(a)の右上端に波形蛇行パターンとして概略で示した。
The arrangement of the
そして、図7〜図10の各図(a)は、10万倍増幅し、フィルターでノイズ成分を除去した信号を20msec毎にサンプリングしてプロットしたものである。また、図7〜図10の各図(b)は、各図(a)を、2秒毎に区切って、2秒間の信号出力の最大値と最小値の差をプロットしたものである。そして、図7〜図10の各図(a)に示したようにフィルターでノイズ成分を除去した信号には、人体の心拍による微小な体動に基く連続的に変化する信号が現れている。 Each of FIGS. 7A to 10A is obtained by sampling and plotting signals obtained by amplifying 100,000 times and removing noise components with a filter every 20 msec. Each of FIGS. 7 to 10 (b) plots the difference between the maximum value and the minimum value of the signal output for 2 seconds by dividing each figure (a) every 2 seconds. Then, as shown in FIGS. 7A to 10A, in the signal from which the noise component has been removed by the filter, a signal that continuously changes based on minute body movement due to the heartbeat of the human body appears.
図7(b)〜図10(b)に基き、最大値と最小値の分布を示した図11から明らかなように、本実施の形態における圧電センサシート1の圧電センサ9は、2種類のマットレスA、Bの下に敷設しても、振動の幅が大きく、信号出力の大きいことが理解できる。
As is apparent from FIG. 11 showing the distribution of the maximum value and the minimum value based on FIGS. 7B to 10B, the
また、本実施の形態では医療用、介護用等に使用されるギャッジベッドにあって、マットレスの下に振動検出装置または人体検出装置の圧電センサ9を特定した形状に配置した圧電センサシート1を備えたもので、医療用、介護用のギャッジベッドとしての機能を十分に尊重でき、それであって就床者の在・不在も確実に検出できるものである。
Further, in the present embodiment, there is provided a
すなわち、このような特殊なベットは1日のうち、かなり長時間にわたり就床する人や、疾病者、介護者等の比較的に体力的な弱者が使用する場合等も考えられるので、就寝感、接触感は快いものであるべきである。本実施の形態で用いたセンサシートであれば、上記した斯かる構成により十分に感度が向上しているので、ウレタンフォームのマットレスの下に備えて就床者には、その存在が感知されないよう、接触感を損ねない状態で設置して使用することが可能である。このように非常に寝具等、人体と密着して接触する生活用品にウレタンフォームのマットレス等の弾性体や緩衝材を介して備えつけること、また併用して設置することもできるという効果がある。 In other words, such a special bet may be used by a person who stays in bed for a very long time, or by a relatively physically weak person such as a sick person or a caregiver. The touch should be pleasant. With the sensor sheet used in the present embodiment, the sensitivity is sufficiently improved by the above-described configuration. Therefore, the presence of the sensor sheet in the presence of a urethane foam mattress is not perceived. It can be installed and used in a state that does not impair the contact feeling. As described above, there is an effect that it is possible to provide a living article that is in close contact with the human body, such as bedding, through an elastic body such as a urethane foam mattress or a cushioning material, or to use it together.
なお、本実施の形態で圧電センサシート1は、図6(a)に示すベッド装置の背上げ床部5の上面とマットレス20の下面の間に設け、部材の合理化を図ったが、背上げ床部5と膝上げ床部6と、それぞれのマットレス20との間に、二つの圧電センサシート1を分割してそれぞれ設けても良く、また背上げ床部5と膝上げ床部6のマットレス20の全体にわたって1個の圧電センサシートにして1本の圧電センサ9を配設する構成にしても良い。この場合、ベッド装置のリクライニング動作により背上げ床部5と膝上げ床部6との境目付近で圧電センサシートと圧電センサ9が折れ曲がるが、圧電センサ9は柔軟で屈曲自在であるので、折れ曲がりにより断線することなく使用可能である。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態で圧電センサ9は、圧電センサシート1の1枚の支持体7の上面に固定糸17で縫製し、部材の合理化を図ったが、支持体7の下面に固定糸17で縫製しても良く、さらに圧電センサ9を支持体7と別な支持体とで上下から挟み込み、その両方に縫製して固定する構成にしても良い。
In the present embodiment, the
さらに、本実施の形態で圧電センサ9は、圧電センサシート1の全体の左右に蛇行した部分が、支持体7にのみ縫製して固定され動きに自由を持たせてあるが、図12に示すように圧電センサ9の左右に蛇行した部分の間に位置する支持体7にスリット27を設けると、支持体7による突っ張りが緩和されて圧電センサ9が、さらに変形しやすくなり、感度を向上させることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the
また、スリット27に代えて、支持体7を伸縮性の生地にして、これに圧電センサ9を縫製して固定しても、スリット27を支持体7に設けた場合と同等の作用効果を期待できる。もちろん、圧電センサ9を上下の支持体に一体に縫製している場合は、前記したスリット27は上下の支持体に設け、または上下の支持体を伸縮性の生地にしても良い。
Even if the
さらに、上記実施の形態では加速度に応じた信号を発生する圧電センサ9を用いたが、センサとしては例えば、同軸ケーブル状の静電容量型センサのように、荷重による変形に応じた信号を出力する他のセンサを用いても本実施の形態と同等の作用効果を期待できるものである。すなわち、本実施の形態の圧電センサ9で特定した形状と同様の構成にすることで、多数の曲部により振動源に対する長さの増大と接触密度が増え、かつ感知できる振動方向が増え、さらに振動による変位を受ける総量が増えるとともに、振動を受けて変位した時の伸び率が大きくなる。
Further, in the above embodiment, the
さらに、上記実施の形態では振動検出装置または人体検出装置をベッド装置に設け、就床者の判定に使用した形態だけを説明したが、椅子、便座等における在・不在の判定、自動車、その他等のドア開閉装置における人、物等の挟み込み防止の検知にも実施できるものである。 Furthermore, in the above embodiment, the vibration detection device or the human body detection device is provided in the bed device, and only the form used for the determination of the bedridden is described, but the presence / absence determination in a chair, toilet seat, etc., automobile, etc. It can also be carried out to detect the prevention of pinching of people, objects, etc. in the door opening and closing device.
以上のように、本発明にかかる振動検出装置または人体検出装置は、特別な振動増幅手段を設けることなく、簡単な構成で以って感圧センサの感度を向上させることができて、ベッド装置、座席装置、ドア開閉装置等に適用して就床者の有無、着座者の有無、物、人体の挟み込みの有無の検出を行うことができる。 As described above, the vibration detection device or the human body detection device according to the present invention can improve the sensitivity of the pressure-sensitive sensor with a simple configuration without providing a special vibration amplification means, and the bed device. The present invention can be applied to seat devices, door opening / closing devices, and the like to detect the presence / absence of a bedridden person, the presence / absence of a seated person, the presence / absence of an object or a human body.
9 圧電センサ(感圧センサ)
13 判定手段
14 曲部(S字状の曲部)
14a 屈曲部(曲部)
9 Piezoelectric sensor (pressure sensor)
13 judging means 14 music part (S-shaped music part)
14a Bent part (curved part)
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