姿勢判定裝置以及姿勢判定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種判定床等寢具上的使用者的姿勢的姿勢判定裝置以及姿勢判定 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，已知一種如下的姿勢判定裝置:基于來自以矩陣狀配設(shè)在寢具的人體支承 面的多個壓力檢測部的輸出值來判定寢具上的使用者的姿勢。例如，日本專利第3138451號 公報(專利文獻(xiàn)1)所記載的是上述的姿勢判定裝置。這種姿勢判定裝置通過同生物體監(jiān)視 器裝置等一起使用，對使用者的姿勢也進(jìn)行考慮，從而能夠更加正確地把握來自生物體監(jiān) 視器的生物體信息。
[0003] 另外，在專利文獻(xiàn)1所記載的現(xiàn)有構(gòu)造的姿勢判定裝置中根據(jù)多個壓力檢測部的 輸出值來把握加壓區(qū)域，另一方面，根據(jù)該加壓區(qū)域的寢具的長度方向的長度來檢測使用 者處于身體伸展躺臥狀態(tài)還是腿部彎曲躺臥狀態(tài)等。另外，在日本專利第3960298號公報 (專利文獻(xiàn)2)中公開了如下一種技術(shù):基于負(fù)荷傳感器的輸出值且基于行方向上的負(fù)荷的 變化程度來進(jìn)行是仰臥還是側(cè)臥的判定。
[0004] 然而，在這種現(xiàn)有的姿勢判定裝置中存在以下這樣的問題:進(jìn)行了基于壓力檢測 部的輸出值的判定，但是均依賴于寢具的長度方向或壓力檢測部的行方向這種裝置自身的 固定的方向來進(jìn)行使用者的姿勢的判定，在寢具上的使用者沿相對于寢具傾斜的方向躺臥 的情況下，臥姿判定的精度降低。
[0005] 對此，如日本專利第3932726號公報(專利文獻(xiàn)3)所記載的那樣，還提出一種如下 的技術(shù):確定檢測出規(guī)定值以上的負(fù)荷的負(fù)荷傳感器，將與所確定的負(fù)荷傳感器相鄰的負(fù) 荷傳感器的集合作為負(fù)荷群來進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算所計(jì)算出的負(fù)荷群與預(yù)先針對使用者的每個 姿勢準(zhǔn)備的特征模型之間的相關(guān)函數(shù)，將匹配度高的判定為當(dāng)前的臥姿。由此，避免了依賴 于裝置自身的固定的方向來進(jìn)行臥姿的判定，但是準(zhǔn)備多個所假定的臥姿的特征模型的步 驟煩雜。而且，在網(wǎng)羅且嚴(yán)格區(qū)別全部方向的臥姿方面存在限制，難以說是有利的對應(yīng)策 略。
[0006] 專利文獻(xiàn)1:日本專利第3138451號公報 [0007] 專利文獻(xiàn)2:日本專利第3960298號公報 [0008] 專利文獻(xiàn)3:日本專利第3932726號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明要解決的問題
[0010]本發(fā)明是以上述的情況為背景而完成的，其解決課題在于提供一種新的姿勢判定 裝置和姿勢判定方法，能夠不受寢具上的使用者的方向影響地通過簡單的單元或方法高精 度地判定使用者的姿勢。
[0011]用于解決問題的方案
[0012] 以下，記載為了解決這樣的課題而完成的本發(fā)明的方式。此外，在以下所記載的各 方式中采用的構(gòu)成要素能夠在可能的范圍內(nèi)采用任意的組合。
[0013] 與姿勢判定裝置有關(guān)的本發(fā)明的第1方式是一種姿勢判定裝置，使用以矩陣狀配 設(shè)在寢具的人體支承面的多個壓力檢測部來判定使用者的姿勢，該姿勢判定裝置的特征在 于，包括:感壓中心計(jì)算單元，其基于所述壓力檢測部的輸出值來計(jì)算該壓力檢測部中的檢 測出壓力的感壓檢測部的感壓中心；判定區(qū)域設(shè)定單元，其在計(jì)算出的所述壓力分布中心 的周圍設(shè)定多個判定區(qū)域；以及姿勢判定單元，其基于所述多個判定區(qū)域內(nèi)的所述壓力檢 測部的所述輸出值的分布狀況來判定姿勢。
[0014] 通過本發(fā)明的姿勢判定裝置，首先，基于以矩陣狀配設(shè)的多個壓力檢測部的輸出 值來對作為檢測出壓力的多個壓力檢測部的中心部分的感壓中心進(jìn)行檢測。而且，能夠在 感壓中心的周圍設(shè)定判定區(qū)域并基于該判定區(qū)域內(nèi)的壓力檢測部的輸出值的分布狀況來 判定姿勢。也就是說，避免并防止了如以往的姿勢判定裝置那樣依賴于裝置自身的固定的 方向來進(jìn)行使用者的姿勢判定。因此，即使在使用者以相對于寢具的長度方向傾斜的狀態(tài) 躺臥的情況下，也能夠在維持期望的檢測精度的狀態(tài)下進(jìn)行姿勢判定。
[0015] 此外，感壓中心只要能夠大致確定檢測出壓力的多個壓力檢測部的中心部分即 可。例如，感壓中心既可以是根據(jù)檢測出壓力的多個壓力檢測部的坐標(biāo)值和輸出值計(jì)算的 重心，也可以是根據(jù)檢測出壓力的多個壓力檢測部的坐標(biāo)值計(jì)算的面積中心。另外，判定區(qū) 域被設(shè)定在感壓中心的周圍即可，根據(jù)所要求的判定內(nèi)容，判定區(qū)域的數(shù)量既可以是一個 也可以是多個，判定區(qū)域的大小等也能夠任意設(shè)定。
[0016] 并且，根據(jù)本發(fā)明的姿勢判定裝置，能夠根據(jù)在感壓中心的周圍設(shè)定的判定區(qū)域 內(nèi)的壓力檢測部的輸出值的分布狀況來判定姿勢。因而，不需要如以往那樣預(yù)先準(zhǔn)備多個 臥姿模型、或計(jì)算其相關(guān)性這種復(fù)雜的作業(yè)，就能夠簡便地進(jìn)行姿勢的判定。而且，雖然所 述的判定方法簡便，但是還有利于防止由于使用者在寢具上的方向不同而導(dǎo)致判定精度波 動。
[0017] 關(guān)于與姿勢判定裝置有關(guān)的本發(fā)明的第2方式，在所述第1方式所記載的姿勢判定 裝置中，所述判定區(qū)域設(shè)定單元設(shè)定多個所述判定區(qū)域，多個所述判定區(qū)域包括包含所述 感壓中心的中心區(qū)域、以及包圍該中心區(qū)域的周圍的至少一個周邊環(huán)狀區(qū)域。根據(jù)本方式， 能夠以將感壓中心配置于中央的形態(tài)設(shè)定多個判定區(qū)域。在使用者的姿勢判定中，在將感 壓中心配置于中央的周邊區(qū)域內(nèi)易于把握每個姿勢的特征，因此通過本方式的判定區(qū)域的 設(shè)定，能夠有利地提高姿勢判定的精度。
[0018] 關(guān)于與姿勢判定裝置有關(guān)的本發(fā)明的第3方式，在所述第2方式所記載的姿勢判定 裝置中，所述中心區(qū)域和所述周邊環(huán)狀區(qū)域被配設(shè)為同心圓狀。根據(jù)本方式，中心區(qū)域和周 邊環(huán)狀區(qū)域被設(shè)為同心圓狀，因此即使使用者在寢具上朝向任何方向躺臥，都能夠有利地 維持姿勢判定的精度。
[0019] 關(guān)于與姿勢判定裝置有關(guān)的本發(fā)明的第4方式，在所述第2或第3方式所記載的姿 勢判定裝置中，所述中心區(qū)域的面積與所述周邊環(huán)狀區(qū)域的面積相同。根據(jù)本方式，通過將 中心區(qū)域的面積與周邊環(huán)狀區(qū)域的面積設(shè)定為相同，能夠有利地提高基于判定區(qū)域內(nèi)的壓 力檢測部的輸出值的分布狀況進(jìn)行判定的姿勢判定的精度。
[0020] 關(guān)于與姿勢判定裝置有關(guān)的本發(fā)明的第5方式，在所述第1~第4方式中的任一方 式所記載的姿勢判定裝置中，所述姿勢判定單元構(gòu)成為包括分組單元以及個數(shù)計(jì)算單元， 其中，該分組單元將所述多個壓力檢測部基于輸出值分組為多個組，該個數(shù)計(jì)算單元計(jì)算 各所述判定區(qū)域內(nèi)的屬于各所述組的所述壓力檢測部的個數(shù)。
[0021] 根據(jù)本方式，能夠由分組單元將多個壓力檢測部基于輸出值分組為多個組，另一 方面，能夠由個數(shù)計(jì)算單元計(jì)算各判定區(qū)域內(nèi)的屬于各組的壓力檢測部的個數(shù)。由此，能夠 迅速把握判定區(qū)域內(nèi)的所述壓力檢測部的所述輸出值的分布狀況，從而能夠高效地進(jìn)行姿 勢判定。
[0022] 關(guān)于與姿勢判定裝置有關(guān)的本發(fā)明的第6方式，在所述第5方式所記載的姿勢判定 裝置中，所述分組單元定義了多個壓力值范圍的組，該多個壓力值范圍的組是將預(yù)先設(shè)定 的所述壓力檢測部的最小輸出值與由該壓力檢測部實(shí)測出的最大輸出值之間的差多等分 而得到的。根據(jù)本方式，分組所使用的壓力值范圍的組是通過將預(yù)先設(shè)定的最小輸出值與 實(shí)測值中的最大輸出值之間等分來設(shè)定的，因此能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行與使用者的體重等相應(yīng)的 適當(dāng)?shù)姆纸M，能夠有利地防止由于使用者的個體差等的條件不同而導(dǎo)致姿勢檢測精度波 動。
[0023] 關(guān)于與姿勢判定裝置有關(guān)的本發(fā)明的第7方式，在所述第6方式所記載的姿勢判定 裝置中，由所述分組單元將所述壓力檢測部分類為3個以上的所述組，另一方面，由所述判 定區(qū)域設(shè)定單元設(shè)定多個所述判定區(qū)域，該多個所述判定區(qū)域包括包含所述感壓中心的所 述中心區(qū)域、以及以同心狀包圍該中心區(qū)域的周圍的2個以上的所述周邊環(huán)狀區(qū)域，其中， 所述姿勢判定單元包括以下判定單元中的至少一個判定單元:側(cè)臥判定單元，在屬于輸出 值最大的所述組的所述壓力檢測部的總個數(shù)大于屬于輸出值最小的所述組的所述壓力檢 測部的總個數(shù)的情況下，該側(cè)臥判定單元判定為側(cè)臥;仰臥判定單元，在全部的所述組中檢 測出所述壓力檢測部、且屬于輸出值最大的所述組的所述壓力檢測部的總個數(shù)與屬于其它 各所述組的所述壓力檢測部的總個數(shù)相比為最小的情況下，該仰臥判定單元判定為仰臥； 坐位判定單元，在屬于所述中心區(qū)域內(nèi)的所述壓力檢測部的個數(shù)為屬于全部的所述組的所 述壓力檢測部的總個數(shù)的60 %以上的情況下，該坐位判定單元判定為坐位;俯臥判定單元， 在各所述判定區(qū)域內(nèi)屬于輸出值最小的組的所述壓力檢測部的個數(shù)和屬于輸出值第二小 的組的所述壓力檢測部的個數(shù)均為配設(shè)于所述人體支承面的全部所述壓力檢測部的總個 數(shù)的0.875%以上的個數(shù)的情況下，該俯臥判定單元判定為俯臥；以及端部位置判定單元， 在所述感壓中心位于多個所述壓力檢測部的所述矩陣狀的配置中的從端部起30%以內(nèi)的 列的情況下，該端部位置判定單元判定為端部位置。
[0024] 根據(jù)本方式，壓力檢測部被分類為3個以上的組，并且判定區(qū)域也被分為中心區(qū)域 以及以同心狀包圍該中心區(qū)域的2個以上的周邊環(huán)狀區(qū)域，因此能夠更加精細(xì)地進(jìn)行使用 者的姿勢判定，從而能夠提高判定精度。此外，關(guān)于壓力檢測部的組數(shù)、判定區(qū)域的總數(shù)，能 夠考慮壓力檢測部的配設(shè)間距等而在3個以上的范圍內(nèi)任意設(shè)定，但是優(yōu)選的是3~7個，更 加優(yōu)選的是5個左右。
[0025] 另外，在姿勢判定單元中能夠包括根據(jù)需要而任意選擇的具體的姿勢判定單元。 因而，當(dāng)壓力檢測部的所述輸出值的分布狀況適合于側(cè)臥判定單元的上述的判定條件時， 能夠由側(cè)臥判定單元判定側(cè)臥。另外，當(dāng)壓力檢測部的所述輸出值的分布狀況適合于仰臥 判定單元的上述的判定條件時，能夠由仰臥判定單元判定仰臥。除此之外，當(dāng)壓力檢測部的 所述輸出值的分布狀況適合于俯臥判定單元的上述的判定條件時，能夠由俯臥判定單元判 定俯臥。由此，能夠使用穩(wěn)定且簡便的系統(tǒng)認(rèn)定使用以往的姿勢判定裝置難以認(rèn)定的俯臥。 另外，在端部位置判定單元中，能夠巧妙地利用預(yù)先得到的感壓中心來高效地檢測成為使 用者靠近寢具的端部的狀態(tài)的端部位置。由此，如果在檢測出端部位置時發(fā)出警告音等，則 能夠預(yù)先防止使用者從床等寢具上滾落。也就是說，在本方式中，能夠根據(jù)需要來選擇任意 的判定單元，從而能夠高效地進(jìn)行姿勢判定。
[0026] 關(guān)于與姿勢判定裝置有關(guān)的本發(fā)明的第8方式，在所述第7方式所記載的姿勢判定 裝置中，所述側(cè)臥判定單元還包括左右側(cè)臥區(qū)別單元，該左右側(cè)臥區(qū)別單元基于輸出值為 最大的壓力檢測部相對于所述感壓中心的