(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者から受けた操作の強度を所定のセンサによって測定し信号出力する操作機器と、当該操作機器からの信号を受信して報知機器に報知命令信号を出力する報知命令システムと、当該報知命令信号を受信して報知信号を出力する報知機器からなり、
前記報知命令システムが、待機状態の前記センサから得られるデータＦを基準値ａとし、前記センサから得られるデータＦが基準値ａを超えると段階的に判定値Ｄを増加させ、前記センサから得られるデータＦが基準値ａ以下となると段階的に判定値Ｄを減少させ、当該判定値Ｄが閾値ｂを超えると報知命令信号を出力する構成とされ、
前記データＦと閾値ｂとの相対関係又は前記判定値Ｄと閾値ｂとの相対関係のいずれかが確認できるようにグラフィカルに表示するデータ表示手段が備わっていることを特徴とする報知システム。
【請求項２】
前記報知命令システムは、前記データＦを時刻ｔｎにおけるデータＦ（ｔｎ）とし、所定のサンプリング周期Δｔにて次の数式１、
Ｄ（ｔｎ）＝Ｄ（ｔｎ−１）＋Δｔ｛Ｆ（ｔｎ）―α｝・・・（数１）
（ただし、Ｄ（ｔ０）＝０、ｎは正の整数、パラメータαは基準値ａよりも大きい値とする。）、
上記数式１で表される判定値Ｄ（ｔｎ）を算出し、算出された判定値Ｄ（ｔｎ）が閾値ｂを超えると報知命令信号を出力することを特徴とする請求項１記載の報知システム。
【請求項３】
前記報知命令システムには、前記操作機器からの信号を周期的にサンプリングするためのタイムカウンタと、前記操作機器からの信号をデータＦに変換するＡ／Ｄ変換手段と、報知命令信号を出力するか否かを判定するための判定値Ｄを算出する判定値算出手段と、前記閾値ｂの設定を受け付ける閾値設定手段と、これらデータを記憶する記憶手段と、算出された判定値Ｄと前記閾値ｂとを比較する比較手段と、比較手段からの比較結果に基づき前記報知機器に報知命令信号を出力する報知命令出力手段が備わっていることを特徴とする請求項１または２記載の報知システム。
【請求項４】
前記報知命令システムがパーソナルコンピュータであり、前記データ表示手段がグラフィカルユーザインタフェース画面を表示するディスプレイであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の報知システム。
【請求項５】
前記操作機器が、前記センサとして圧力センサが内蔵されている構成であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の報知システム。
【請求項６】
前記操作機器が、内部に空間が形成されたゴム質材からなる弾性体と、当該弾性体内に固定されたフィルム状の圧力センサからなり、前記弾性体が操作者の握力や押圧力により形状変化する構成であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の報知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナースコールシステムや介護者呼出システム等の報知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
病院や介護施設などにおいて、患者等が看護者等の手助けを必要とするときは、ナースコール等の報知システムが使用される。この報知システムは、患者等の操作者が操作機器を操作すると、センサがその操作を感知し、センサからの信号に基づいて報知機器から報知信号が発せられ、看護者等の報知受付者に報知がなされる。この報知システムには様々なタイプがあり、近年は、誤報知防止の観点から、センサからの信号が閾値以上になると報知信号が発せられるものが提案されている。
【０００３】
たとえば、下記特許文献１には、ナースコールボタンの操作の時間や回数に閾値を設け、ナースコールボタンが設定時間以上操作されたとき、又は、設定回数以上操作されたときに、ナースコール親機との間に通話回路を形成するとともにナースコール親機が呼出信号を発するナースコールシステムが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２３６５６６号公報
【０００４】
また、下記特許文献２には、操作者の操作により入力された音声や光や人体の接触をセンサにより測定して電気信号に変換し、信号強度のレベルが設定強度以上であり、且つ、この状態が設定時間以上継続すると呼出が行われる報知システムが開示されている。信号強度の閾値と継続時間の閾値は設定可能となっており、ユーザが操作部のキーを操作して、信号強度の場合は「高」「中」「低」、時間の場合は「長」「中」「短」のいずれかを選択する。
【特許文献２】特開２００５−１５９４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、報知システムは病院や介護施設などで用いられる場合が多いため、操作者は様々な身体的障害を抱えている場合も少なくない。特に近年は急激な高齢化に伴い、障害者人口の増加が懸念されており、高齢者でよく見られる脳卒中は運動麻痺などの重篤な身体障害を引き起こすことも多い。これら操作者の身体的障害の状態や程度は人によって様々であり、また、同一操作者でも日や時間帯によっても異なる。
【０００６】
しかしながら、上記のように、継続時間に閾値を設けるものは、例えば、指に震えがある場合や、音声を出し続けることができない場合など、継続的な操作ができない場合は報知が困難になる。一方、操作の回数に閾値を設けるものは、例えば指を自由に動かすことができない場合など、断続的な操作ができない場合は報知が困難となる。
【０００７】
それぞれの操作者の状態に応じて、適するタイプの報知システムを選択的に用いることも考えられる。しかしながら、この場合は、様々なタイプの報知システムを準備しておく必要が生じる。また、仮に複数のタイプの報知システムを準備していたとしても、同じ操作者でも日や時間帯によって状態が異なったり、状態が急に変化する場合もあり、常にその操作者に好適な報知システムを提供することは極めて困難である。
【０００８】
一つのシステムに継続時間と操作回数を設定し、継続的操作と断続的操作のいずれによっても報知可能として上記問題を解決することも考えられる。しかしながら、この場合は各々に次のような操作性と誤作動の問題が生じる。継続時間による場合は、操作が寸断するだけで継続時間がリセットされてしまい、これを解消するために継続時間の閾値を小さくすると、誤報知が生じる恐れがある。操作回数による場合は、チャタリングによる回数増のため、誤報知が生じる問題がある。これを解決するために、回数の閾値を大とすると操作者の操作の負担が大きくなり、又、一定時間は回数をカウントしない不感帯時間を設定すると、その間の操作は無視されるため報知がなされにくくなる恐れがある。また、回数がカウントされ続けると誤作動が生じるため、一定時間で回数をリセットするリセット時間の設定が必要であるが、このリセット時間は、長すぎると誤報知が生じ、短すぎると報知がなされにくくなるため調整も困難である。
【０００９】
更に、誤報知防止を強化する観点から、信号強度が閾値を超え、且つ、継続時間が閾値を超えるときに報知するものや、信号強度が閾値を超え、且つ、操作回数が閾値を超えるときに報知するものが考えられるが、各種閾値・不感帯時間・回数リセット時間など、パラメータ調整が非常に複雑で困難となる。
【００１０】
また、従来の報知システムは、閾値の調整にも問題があった。上記のように操作者の状態は、個々の操作者によって異なり、又、同一操作者であっても日や時間帯によって異なり、その違いや変化も微妙であることが多いため、閾値は個々の操作者に合わせて適宜調整することが好ましい。しかしながら、上記特許文献２では、ユーザが操作部のキーを操作して、信号強度の場合は「高」「中」「低」、時間の場合は「長」「中」「短」のいずれかを選択するだけである。このため、操作者はどの程度の操作でその閾値に達するのかわからずに閾値を調整しなければならず、適切な閾値を設定することが困難であった。また、それ以上の微妙な調整が必要な場合は、熟練した技術者による作業が別途必要であり、操作者が自由に設定変更することはできなかった。
【００１１】
上記のように、従来の報知システムには多くの問題が有り、これらの問題は、ボタンを押下するような加圧による操作のみならず、音声や呼気による操作、光による操作などにおいても、継続時間や操作回数の閾値を用いる場合に共通に発生する問題である。
【００１２】
そこで本発明の目的は、断続的操作によっても、継続的操作によっても確実に報知を行うことができ、且つ、誤作動と操作性のバランスの調整も容易であり、更には操作者の状態に合わせて適切な閾値を容易に設定可能な報知命令システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の報知システムは、操作者から受けた操作の強度を所定のセンサによって測定し信号出力する操作機器と、当該操作機器からの信号を受信して報知機器に報知命令信号を出力する報知命令システムと、当該報知命令信号を受信して報知信号を出力する報知機器からなり、
前記報知命令システムが、待機状態の前記センサから得られるデータＦを基準値ａとし、前記センサから得られるデータＦが基準値ａを超えると段階的に判定値Ｄを増加させ、前記センサから得られるデータＦが基準値ａ以下となると段階的に判定値Ｄを減少させ、当該判定値Ｄが閾値ｂを超えると報知命令信号を出力する構成とされ、
前記データＦと閾値ｂとの相対関係又は前記判定値Ｄと閾値ｂとの相対関係のいずれかが確認できるようにグラフィカルに表示するデータ表示手段が備わっていることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、Ｆ＞ａとなる操作がメインのときは、判定値Ｄが増加傾向となり、いずれ閾値ｂを超えて報知命令信号が発せられる。これにより、継続的操作及び断続的操作のいずれによっても報知可能となる。無操作となると判定値Ｄが減少傾向になり、いずれ０に収束する。これにより、リセット時間を設定しなくとも判定値Ｄがリセットされる。データＦ＞ａのときは、判定値Ｄが段階的に増加するため、チャタリングによる誤報知を防止することができる。無操作のときは段階的に減少するため、操作の寸断によっても判定値Ｄが直ちにリセットされることはない。判定値Ｄの増加率や減少率を調整することにより、操作性とのバランスを調整することも容易である。したがって、各々の操作における誤作動と操作性の問題も解消される。
【００１５】
本発明は、 前記報知命令システムは、前記データＦを時刻ｔｎにおけるデータＦ（ｔｎ）とし、所定のサンプリング周期Δｔにて次の数式１、
Ｄ（ｔｎ）＝Ｄ（ｔｎ−１）＋Δｔ｛Ｆ（ｔｎ）―α｝・・・（数１）
（ただし、Ｄ（ｔ０）＝０、ｎは正の整数、パラメータαは基準値ａよりも大きい値とする。）、
上記数式１で表される判定値Ｄ（ｔｎ）を算出し、算出された判定値Ｄ（ｔｎ）が閾値ｂを超えると報知命令信号を出力することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、Ｆ（ｔｎ）＞αとなる操作のときはＸ｛Ｆ（ｔｎ）―α｝＞０となって判定値Ｄ（ｔｎ）が増加し、無操作のときはＸ｛Ｆ（ｔｎ）―α｝＜０となって判定値Ｄ（ｔｎ）が減少する。これにより、継続的操作及び断続的操作のいずれによっても報知可能となり、リセット時間を設定しなくとも無操作になると判定値Ｄが０に収束してリセットされる。無操作時は判定値Ｄが閾値ｂに対して十分に小さな減少となるようにパラメータｂ，Ｘ，αを調整することで、操作の寸断によって判定値Ｄ（ｔｎ）がリセットされないようにできる。また、操作時は閾値ｂに対して判定値Ｄ（ｔｎ）の増加が小さくなるようにパラメータｂ，Ｘ，αを調整することで、チャタリングによる誤報知を防止することができる。パラメータｂ、Ｘ，αの三つのパラメータを調整するのみで操作性とのバランスを調整することができ、パラメータの調整も容易である。
【００１７】
本発明は、前記報知命令システムには、前記操作機器からの信号を周期的にサンプリングするためのタイムカウンタと、前記操作機器からの信号をデータＦに変換するＡ／Ｄ変換手段と、報知命令信号を出力するか否かを判定するための判定値Ｄを算出する判定値算出手段と、前記閾値ｂの設定を受け付ける閾値設定手段と、これらデータを記憶する記憶手段と、算出された判定値Ｄと前記閾値ｂとを比較する比較手段と、比較手段からの比較結果に基づき前記報知機器に報知命令信号を出力する報知命令出力手段が備わっていることを特徴とする。
前記データＦは、前記センサからの信号をサンプリング周期Δｔにてサンプリングすることで得られる。
【００１８】
この発明によれば、Ｘ＝Δｔであるため、Ｘ｛Ｆ（ｔｎ）―α｝はｔｎ−１からｔｎの間の（Ｆ−α）の積分値となり、判定値Ｄ（ｔｎ）は直近のリセット（判定値Ｄ（ｔｎ）＝０）後からｔｎまでの積分値となる。サンプリング周期Δｔは、リアルタイム性が担保できる程の小さい値であるため、判定値Ｄ（ｔｎ）を小さく保つことができる。また、たとえサンプリング周期Δｔが変更されて単位時間当たりのサンプリング回数が増減しても、それに起因して判定値Ｄ（ｔｎ）が大幅に変動することがなく、サンプリング周期変更のたびに閾値ｂを大幅に変更するような事態も防止できる。
【００１９】
本発明は、前記操作機器が、前記センサとして圧力センサが内蔵されている構成であることを特徴とする。
本発明は、前記操作機器が、前記操作機器が、内部に空間が形成されたゴム質材からなる弾性体と、当該弾性体内に固定されたフィルム状の前記圧力センサからなり、前記弾性体が操作者の握力や押圧力により形状変化する構成であることが好ましい。
本発明によれば、操作者が圧力を断続的に加えても、継続的に加えても、誤りなく確実に報知がなされる。
【００２０】
本発明は、前記閾値ｂの設定を受け付ける閾値設定手段と、前記センサからのデータＦと当該閾値ｂの相対関係、及び／又は、前記判定値Ｄと当該閾値ｂの相対関係をグラフィカルに表示するデータ表示手段を備える。これによれば、センサからのデータＦと閾値ｂとの相対関係、及び／又は、判定値Ｄと閾値ｂとの相対関係がグラフィカルに表示され、操作者はその相対関係を確認しながら閾値設定手段により閾値ｂの設定を行うことができる。
本発明は、例えば、前記報知命令システムがパーソナルコンピュータであり、前記データ表示手段がグラフィカルユーザインタフェース画面を表示するディスプレイである。
【００２１】
本発明の報知システムは、前記報知命令システムと、前記センサからのデータを前記報知命令システムに出力する操作機器と、前記報知命令システムからの報知命令信号を受信すると報知信号を出力する報知機器とを備える。本発明の報知システムによれば、前記報知命令システムによる処理に基づいて報知信号が発せられる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の報知システムによれば、操作者による操作が断続的であっても継続的であっても、確実に報知がなされる。操作者の状態は、個々の操作者によって異なり、又、同一操作者であっても日や時間帯によって異なるが、本発明によれば、操作者は操作が断続的であるか継続的であるかを意識することなく、自己の状態に合わせて操作するだけで確実に報知することができる。様々なタイプの報知システムを準備したり、操作者の状態に合わせて報知システムを交換する必要もない。
【００２３】
チャタリングによる誤作動防止と操作性とのバランス、操作の寸断によるリセット防止と操作性とのバランスは、判定値Ｄの増加率と増減率を調整することにより容易に適正化できる。上記式１で表される判定値Ｄを用いる場合は、パラメータ数が少ないため調整も非常に容易である。
【００２４】
また、センサからのデータと閾値との相対関係や、判定値Ｄと閾値との相対関係がグラフィカルに表示される表示手段を見ながら、閾値設定手段により閾値の設定をおこなうことができるため、適切な閾値を容易に設定可能である。熟練した技術者によらなくても微妙な調整が可能であり、家庭や小規模施設等への導入も促進される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の第１の実施の形態を、図面を引用しながら説明する。図１は、本実施の形態の報知命令システム１と、その報知命令システム１を用いた報知システムＳ１を説明する説明図である。報知システムＳ１は、例えば、病院にて用いられるナースコールシステムや、介護施設にて用いられる介護者呼出システム等であり、操作者による操作機器２の操作に応じて報知機器３から報知信号を発するものである。
【００２６】
報知命令システム１は、この報知システムＳ１に用いられるものであり、操作機器２のセンサから得られるデータに基づいて報知機器３へ報知命令を発するものである。本実施の形態の報知命令システム１は、マイクロコンピュータ等のコンピュータシステムにより実現され、搭載されるプログラムによりコンピュータシステムを下記の通りの各手段として機能させることにより実現されている。以下、操作者からの加圧力を計測可能なセンサを備える操作機器２を用い、このセンサから圧力の強度を示す圧力データが得られる場合を例として説明するが、例えば、音声や呼気、光などの有無を検知したり強度を測定したりするセンサを備える操作機器２を用い、センサから得られる音声データや呼気データや光データ等を用いても良い。
【００２７】
（報知命令システム）
報知命令システム１は、操作機器２から圧力データＦを受信するＡ／Ｄ変換手段１ａと、判定値Ｄを算出する判定値算出手段１ｂと、算出された判定値Ｄと閾値とを比較する比較手段１ｃと、比較手段の結果に基づいて報知機器３に報知命令信号を出力する報知命令出力手段１ｄを備える。また、短期記憶や長期記憶を担当するメモリやハードディスク等の記憶手段１ｅを備える。
【００２８】
Ａ／Ｄ変換手段１ａは、操作機器２の圧力センサから計測回路を介して入力されるアナログ信号を受信し、記憶手段１ｅに記憶されているサンプリング周期Δｔごとにアナログ信号をデジタルデータ（以下、圧力データＦという。）に変換し、記憶手段１ｅに出力する機能を備える。圧力データＦは、時刻ｔｎの圧力データＦ（ｔｎ）が時系列に配列したデータとして記憶手段１ｅに記憶される。サンプリング周期Δｔは、後述の各処理が操作機器２とほぼリアルタイムに連動する程度の周期であり、タイムカウンタにより記憶手段１ｅに記憶されている周期ΔｔでＡ／Ｄ変換手段１ａに与えられる。このサンプリング周期Δｔは、図示しない設定手段によって任意に調整可能であってもよい。
【００２９】
判定値算出手段１ｂは、データＦ＞基準値ａの間は段階的に判定値Ｄを増加させ、データＦ≦ａの間は段階的に判定値Ｄを減少させる演算を行う機能を備える。ここで、基準値ａは待機状態の圧力センサから得られるデータＦであり、操作機器２が無操作のときの圧力データの値である。基準値ａは、予め記憶手段１ｅに記憶されていても良いし、報知命令システム１の起動時に逐次計測されても良い。判定値Ｄの閾値ｂに対する増加率と減少率は予め適切な値が記憶手段１ｅに記憶されていてもよいが、図示しない調整手段により調整可能とすることが好ましい。これにより、チャタリングや操作の寸断による誤作動を防止でき、操作性とのバランスの調整も容易に行える。
【００３０】
たとえば、判定値算出手段１ｂは次の演算を行うことによりデータＦに基づいて判定値Ｄを段階的に増減させている。時刻ｔｎにおけるデータＦをＦ（ｔｎ）とすると、判定値算出手段１ｂは、所定の周期ｔｎ，ｔｎ＋１，ｔｎ＋２・・・にて下記式１で表される判定値Ｄ（ｔｎ）を算出する。
Ｄ（ｔｎ）＝Ｄ（ｔｎ−１）＋Ｘ｛Ｆ（ｔｎ）―α｝・・・式１
ここで、Ｄ≧０、Ｘ＞０、α＞ａである。
【００３１】
判定値Ｄ１を用いることにより、Ｆ（ｔｎ）＞αとなる操作のときはＸ｛Ｆ（ｔｎ）―α｝＞０となって判定値Ｄ（ｔｎ）が増加し、無操作のときはＸ｛Ｆ（ｔｎ）―α｝＜０となって判定値Ｄ（ｔｎ）が減少し、操作に応じて判定値Ｄを段階的に増減させることができる。なお、断線等の対策のために操作機器２の圧力センサが複数設けられている場合、圧力データＦ（ｔｎ）はすべての圧力センサからの各圧力データＦｘ（ｔｎ）の総和とする。
【００３２】
パラメータαは待機状態の圧力センサからの圧力データの値（基準値ａ）より大きく、且つ、操作者の操作による圧力データの値よりも小さければ良く、定数でも変数でも良い。パラメータαはこの範囲内であれば抑制成分として機能を果たすため、微調整が不要であり、設定も容易である。パラメータαは、記憶手段１ｅに所定の値として記憶されていても良いし、一定のルールにて導出されても良い。例えば、下記数２のように、一定の計算に基づいて算出される値でも良い。
α＝β×Ｄ（ｔｎ−１）・・・式２
【００３３】
パラメータＸはＸ＞０であれば良いが、特にサンプル周期Δｔを用いることが好ましい。この場合、判定値算出手段１ｂは、記憶手段１ｅに記憶されているサンプリング周期Δｔを取得し、Δｔ｛Ｆ（ｔｎ）―α｝を算出する。Δｔ｛Ｆ（ｔｎ）―α｝はｔｎ−１からｔｎの間の（Ｆ−α）の積分値となり、判定値Ｄ（ｔｎ）は直近のリセット（判定値Ｄ（ｔｎ）＝０）後からｔｎまでの積分値となる。サンプリング周期Δｔは、リアルタイム性が担保できる程の小さい値であるため、判定値Ｄ（ｔｎ）を小さく保つことができる。また、たとえサンプリング周期Δｔが変更されて単位時間当たりのサンプリング回数が増減しても、それに起因して判定値Ｄ（ｔｎ）が大幅に変動することがなく、サンプリング周期変更のたびに閾値を大幅に変更するような事態が防止される。
【００３４】
パラメータα，Ｘ，ｂは、予め調整済みの値が記憶手段１ｅに記憶されていても良いが、図示しない設定手段によって調整可能とすることが好ましい。これにより、判定値Ｄの閾値ｂに対する増加率や減少率を適宜調整することが可能となる。
【００３５】
具体的には、判定値算出手段１ｂは、具体的には図２に示される処理にて実現される。ステップ１：報知命令システム１が立ち上がると、判定値Ｄとｎを初期化してＤ＝０，ｎ＝０とする。ステップ２：記憶手段１ａから時刻ｔｎの圧力データＦ（ｔｎ）と判定値Ｄを取得する。ステップ３：Ｘ｛Ｆ（ｔｎ）―α｝を算出し、判定値ＤにＸ｛Ｆ（ｔｎ）―α｝を加算して新たな判定値Ｄを算出する。加算後の値がＤ＜０である場合は、判定値Ｄ＝０とする。ステップ４：記憶手段１ａに記憶されている判定値Ｄをステップ３にて算出された判定値Ｄの値で更新する。ｎをインクリメントしてステップ２に戻る。
【００３６】
ただし、判定値算出手段１ｂは、データＦに応じて判定値Ｄを段階的に増減させる機能を備えればよく、上記式１を用いるものに限定されるものではない。たとえば、上記式１と等価の式を用いた処理でも良いし、或いは、データＦの変化に応じて判定値Ｄの増減率を定めた規則が記憶手段１ｅに記憶されており、その規則に従って判定値Ｄを増減させるものでも良い。判定値Ｄの増加率と減少率は予め調整済みのものが記憶手段１に記憶されていても良いが、設定手段により変更可能であることが好ましい。この設定手段は、判定値Ｄの閾値ｂに対する増加率と減少率を設定するものであり、式１を用いる場合はパラメータＸ，α，ｂのうち少なくとも一つのパラメータを設定する機能として実現される。
【００３７】
比較手段１ｃは、判定値Ｄが更新されるたびに、記憶手段１ｅから判定値Ｄと閾値を読み込み、判定値Ｄと閾値とを比較する機能を備える。
【００３８】
報知命令出力手段１ｄは、比較手段１ｃによる結果を受け、判定値Ｄが閾値ｂを超える場合に報知命令信号を出力する。この報知命令信号はリレースイッチを介して報知機器３に入力され、報知信号が出力される。詳細には、報知命令出力手段１ｄは、判定値Ｄが閾値を超える場合にリレースイッチを閉じる信号を出力し、リレースイッチが閉じると、報知機器３から報知信号が出力される。
【００３９】
（報知システム）
報知命令システム１は、操作機器２及び報知機器３と有線又は無線にて接続され、報知システムＳ１として構成される。操作機器２は、操作者から受けた操作の強度を圧力センサで測定し、強度に応じた圧力信号を出力する機能を備える。報知機器３は、操作機器２の圧力センサから得られるデータに基づいて報知信号を発する機能を備える。計測回路は圧力センサからの信号をＡ／Ｄ変換手段１ａにおいて受信可能な信号に変換するものである。操作機器２の圧力センサからの圧力信号は計測回路を介して報知命令システム１に入力され、報知命令システム１内で上記各手段による処理が実行され、判定値Ｄが閾値ｂを超えるときに報知命令信号がリレースイッチを介して報知機器３に出力され、報知機器３から報知信号が発せられる。
【００４０】
この報知命令システム１及びこれを用いた報知システムＳ１は、次のように動作する。操作者が操作機器２を操作すると、操作機器２の圧力センサがその操作による加圧力に応じた信号を出力し、その信号は計測回路を介して、報知命令システム1に送られる。報知命令システム１は、Ａ／Ｄ変換手段１ａにより周期Δｔで圧力データＦをサンプリングし、デジタル形式の圧力データＦに変換する。判定値算出手段１ｂは、圧力データＦを用いて上記演算を行い、データＦ＞基準値ａの間は段階的に判定値Ｄを増加させ、データＦ≦ａの間は段階的に判定値Ｄを減少させる。そして、判定値Ｄが更新されるたびに比較手段１ｃがこの判定値Ｄと閾値ｂとを比較し、判定値Ｄが閾値ｂを超える場合は報知命令出力手段１ｄが報知命令を出力する。この報知命令はリレースイッチを介して報知機器３に入力され、報知信号が発せられる。
【００４１】
これにより、操作者による操作機器２の操作が断続的であっても、継続的であっても、判定値Ｄはいずれ閾値ｂに達して報知信号が出力される。力が衰えて押し続ける操作を継続できなくても、又は、指を自由に動かすことができなくて何度も押す操作ができなくても、確実に報知することが可能となる。また、操作の力が弱く、信号強度が微弱であっても、判定値Ｄは積算され続け、やがて閾値ｂに達して報知がなされる。操作者による加圧操作がなくなると、時間経過とともに判定値Ｄが０に収束してリセットされるため、リセット時間を設けなくとも誤作動が生じない。
【００４２】
報知命令システム１が判定値Ｄの増加率と減少率を設定する設定手段を有する場合、操作者は予め増加率と減少率の設定を行うことが好ましい。式１を用いる場合は、パラメータＸ，α，ｂを設定可能な設定手段として実現され、操作者はこれらのパラメータＸ，α，ｂを設定することにより判定値Ｄの増加率と減少率を調整する。これにより、チャタリングや操作の寸断による誤作動が防止され、操作性とのバランスも調整することができる。扱うパラメータは三つであり、調整も容易である。
【００４３】
（第２の実施の形態）
図３は、本実施の形態の報知システムＳ２に用いられる報知命令システム１の概略ブロック図である。報知命令システム１は、上記実施の形態に加えて、更にデータ出力手段１ｊと閾値設定手段１ｋと報知停止／解除手段１ｍとを備え、各手段１ｊ、１ｋ、１ｍはディスプレイを備えるパーソナルコンピュータシステムＰＣにより実現される。なお、上記実施の形態と同一部分は同一符号を用いて説明を省略する。
【００４４】
ディスプレイには、例えば図４に示すグラフィカルユーザインタフェース画面（以下、ＧＵＩ画面という。）Ｇが表示される。ＧＵＩ画面Ｇには、縦軸を圧力データ、横軸を時間とする座標系ｇ３が表示されている。データ表示手段１ｊは、「計測開始」ボタンｇ１のクリックを検出すると、その時間を開始時間とし、開始時間以降に記憶手段１ｅに記憶される圧力データＦと判定値Ｄを、判定値出力手段１ｉと圧力データ出力手段１ｇを介して受信し、圧力データＦのグラフｇ４と判定値Ｄのグラフｇ５をＧＵＩ画面Ｇの座標系ｇ３にほぼリアルタイムに表示するとともに、閾値ｂの初期値をラインｇ７として表示する。「終了」ボタンｇ２のクリックを検出すると、グラフｇ４，ｇ５の表示を停止し、開始時間を初期化する。なお、本実施の形態では、圧力データＦのグラフｇ４と判定値Ｄのグラフｇ５との両方を表示しているが、いずれか一方のみを表示するようにしても良い。
【００４５】
閾値設定手段１ｋは、操作者から閾値の設定を受け付ける機能を備える。閾値設定手段１ｋは、ＧＵＩ画面Ｇにてスライド操作が可能な操作バーｇ６により閾値の設定を受け付け、設定された閾値により記憶手段１ｅに記憶されている閾値を更新する。詳しくは、閾値設定手段１ｋにより入力された閾値データは、コンピュータシステムＰＣから出力され、閾値データ受信手段１ｈを介して記憶手段１ｅに入力される。記憶手段１ｅの閾値は入力された閾値データにて更新される。また、閾値データは閾値設定手段１ｋからデータ表示手段１ｊに渡され、ＧＵＩ画面Ｇに表示される閾値ラインｇ７が閾値データの値に連動して移動する。
【００４６】
また、ＧＵＩ画面Ｇには、「報知停止」ボタンｇ８と「報知停止解除」ボタンｇ９とを備える。「報知停止」ボタンｇ８のクリックを検知すると、報知停止／解除手段１ｍから報知停止信号が報知命令出力手段１ｄに送信され、報知命令の出力が停止されて報知がなされないようになる。「報知停止解除」ボタンｇ９のクリックを検知すると、報知停止／解除手段１ｍから報知停止解除信号が報知命令出力手段１ｄに送信され、報知命令の出力の停止が解除される。
【００４７】
また、ＧＵＩ画面Ｇには、メッセージの欄ｇ１０が設けられており、「呼び出し中です（閾値の値，圧力データの値）」等のように、ステータスが表示される。この欄には、その他に待機中、報知停止中といったメッセージが適宜表示される。
【００４８】
この報知命令システムは、次のように動作する。操作者は閾値の設定を行うときは、ＧＵＩ画面Ｇの「報知停止」ボタンｇ８をクリックする。報知停止／解除手段１ｍはこれを検知して報知命令出力手段１ｄの報知命令信号の出力を停止状態とする。これにより、判定値Ｄが閾値に達しても報知がなされないようになる。
【００４９】
操作者が「計測開始」ボタンｇ１をクリックし、操作機器を操作すると、その操作によって加えられた加圧力が圧力センサによって測定され、圧力データＦとして記憶手段１ｅに記憶される。その圧力データＦは圧力データ出力手段１ｇを介してデータ表示手段１ｊに渡され、ＧＵＩ画面Ｇにグラフｇ４としてリアルタイムに表示される。また、算出された判定値Ｄは記憶手段１ｅに記憶され、その判定値Ｄが判定値出力手段１ｉを介してデータ表示手段１ｊに渡され、ＧＵＩ画面Ｇにグラフｇ５としてリアルタイムに表示される。
【００５０】
操作者はＧＵＩ画面Ｇにリアルタイムに表示される圧力データＦを示すグラフｇ４や判定値Ｄを示すグラフｇ５を確認しながら、閾値設定手段１ｋの操作バーｇ６を操作して閾値を入力すると、入力された閾値に連動してＧＵＩ画面Ｇの閾値ラインｇ７が移動する。また、入力された閾値は、閾値データ受信手段１ｈを介して記憶手段１ｅに入力され、新たな閾値ｂとして記憶される。これにより、操作者はＧＵＩ画面Ｇを見て、圧力データＦや判定値Ｄと閾値ｂとの相対関係を確認しながら閾値ｂの設定を行うことができ、適切な閾値を容易に設定することができる。閾値の微妙な調整も容易に行うことができるため、熟練した技術者等による調整も不要となり、家庭や小規模施設においても使用可能となる。
【００５１】
操作者は閾値の設定が完了すると、「報知停止解除」ボタンｇ９をクリックする。報知停止／解除手段１ｍが報知命令出力手段１ｄに報知停止解除信号を発し、報知命令信号の出力の停止が解除される。これにより、操作者の操作によって判定値Ｄが閾値を超えると、報知命令が出力されて報知機器により報知がなされることとなる。ＧＵＩ画面Ｇには座標系ｇ３やメッセージ欄ｇ１０に各種データやステータスが表示され、操作者は現在の状態を確認することができる。
【００５２】
（第３の実施の形態）
本実施の形態の報知システムＳ３は、上記実施の形態の報知システムＳ１又はＳ２と同様であるが、報知命令システム１に好適な操作機器２を備えるものである。図５は、本実施の形態の報知システムＳ３に用いられる操作機器２の構造を説明する説明図である。操作機器２は、弾性体２１と、圧力センサ２２と、圧力伝達物質２３とを備える。
【００５３】
弾性体２１は、内部に空間２１ａが形成されており、人的に加えられる圧力により形状変化する程度の可撓性を有する。材料は後述する圧力伝達物質２３を内部空間２１ａに密封することが可能なものを用いており、例えば天然ゴムや合成ゴム等のゴム質材が挙げられる。本実施の形態では、医療用に好適なイソプレンゴムやシリコンゴム等を用いている。その形状は任意であるが、本実施の形態では内部中空で一定の厚みを有する球形状を呈する。大きさは人が手掌で握ることができる程度であり、厚みは人の握力や押圧力により変形可能な程度である。本実施の形態では、操作性の観点から直径約６〜７ｃｍ、厚み約１〜２ｍｍのゴム球を用いているが、年齢や性別や握力の状態等に応じて、大きさや厚みを適宜調整するのが好ましい。弾性体の外形は球形状に限らず、楕円球、半円球、円柱、多面体、その他どのような形状でも良い。
【００５４】
圧力センサ２２は、感圧部２２ａにて圧力を感知し、電気信号に変換して出力する機能を有する。この圧力センサ２２は、感圧部２２ａが弾性体２１の内部空間２１ａに位置するように配されており、内部空間２１ａ内の圧力を検出可能となっている。詳細には、圧力センサ２２は弾性体２１に設けられた挿入孔２１ｂから内部空間２１ａに挿入され、挿入孔２１ｂにおける圧力センサ２２と弾性体２１との間隙が樹脂等の封止部材２４により封止されている。これにより、圧力センサ２２を弾性体２１に固定するとともに内部空間１１ａを密封状態としている。弾性体２１は、弾性体２１に加えられる圧力に応じて圧力センサ２２の出力が変化する程度の厚みと硬度で構成されており、圧力センサ２１は内部空間２１ａの圧力を検出することにより、弾性体２１に加えられる圧力を検出可能となっている。
【００５５】
圧力センサ２２の種類は問わないが、小型化且つ高速応答の観点からダイヤフラム式が好ましい。本実施の形態では、フィルム型圧力センサを用いている。フィルム型圧力センサは、図６に示すように、高分子膜状フィルム２２ｃに蒸着された薄膜状の歪抵抗２２ａが歪むことにより、内部空間２１ａ内の圧力の増加に伴って電気的抵抗値が減少する特性を持ち、それを同じく高分子膜状フィルム２２ｃに蒸着される薄膜状の配線２２ｂを介して電気的信号として出力する機能を備える。その他、半導体センサやピエゾ素子を備えるものなどでも良い。断線等のトラブル対策として圧力センサ２２を複数としても良い。
【００５６】
圧力伝達物質２３は、内部空間２１ａに密封されており、弾性体２１に与えられた圧力を前記圧力センサに伝える機能を備えるものであり、気体、液体、固体のいずれでも良い。たとえば、空気、合成ガス、オイル、粒状体の集合などである。本実施の形態では、常圧（大気圧）の空気を用いており、弾性体２１の挿入孔２１ｂから内部空間２１ａに注入され、封止部材２４にて封止されて密封されている。
【００５７】
この操作機器２１を使用するときは、弾性体２１を変形させる操作を行う。操作に際しては、たとえば、指に震えを有する者は手掌全体で弾性体２１を握るようにしてもよく、握力の弱い者は指で押すようにしてもよく、指を欠損している者は手掌や腕で押し潰すようにしても良い。従来の握り押し型やハンド型の操作機器は、本体の上下や向きといった姿勢を確認しながら特定の持ち方で手に持ち、且つ、ボタンの位置に指を置いて押下するという操作が必要であり、操作者の状態によっては使用が困難であった。本実施の形態の操作機器２によれば、弾性体２１の形状を変化させる操作であれば、弾性体２１のいずれの箇所をいずれの方向から変形させても良く、自己の運動機能や身体の状態に応じて操作を行うことができる。また、従来の音センサを用いた操作機器の場合は、周囲の雑音により誤作動が生じる問題を有していたが、本実施の形態の操作機器２１によれば、弾性体２１を変形させるには操作者の意識的な操作が必要であり、誤作動が生じる可能性も少ない。
【００５８】
とくに、操作機器２は、弾性体２１を球形状とすることにより操作性が更に向上する。この操作機器２１によれば、弾性体が球形状であるため方向性がなく、操作者に操作機器２の姿勢や持ち方などを意識させることがなく、どのように操作しても必要な圧力を加えることができる。一方、弾性体１１の外形を楕円球や多面体とした場合は、配置に際して転がりを防止できる点で好ましい。また、半円球や円柱等のように曲面と平面とから構成される形状である場合は、平面を下にして安定配置できるとともに、操作に際しても曲面が手掌や指にフィットする点で好ましい。球や楕円球のように曲面のみで構成される場合は、弾性体を着脱可能として安定して配置させる付属部材を用いても良い。この付属部材としては、弾性体の下部の形と嵌合する凹部を備え、この凹部に弾性体を着脱自在とする載置台が挙げられる。載置台に載置することにより、弾性体の姿勢が安定し、手で握るに際しても掴みやすく、又、配置したまま指や腕で押す操作も容易になる。手で握る操作ができる操作者に対しては、弾性体を掛け下げて配置するフック等でも良い。
【００５９】
この操作機器２の圧力センサが感知した抵抗値は圧力信号として出力され、その抵抗値は計測回路に入力される。計測回路は抵抗値を電圧値に変換して出力し、出力された電圧値は報知命令システム１に入力され、Ａ／Ｄ変換手段１ａによって圧力データＦに変換される。このようにして、圧力データＦが操作機器２からリアルタイムに得られる。操作機器２は、どのような操作でも圧力データＦが得られるため、報知命令システム１と組み合わせて用いる操作機器として好適である。
【００６０】
なお、操作機器としては、上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、操作者によるボタンを押下する圧力の強度や有無を測定又は検知する圧力センサを備えるものや、操作者の音声や呼気の強度や有無を測定又は検知するセンサを備えるものや、操作者から与えられる光の強度や有無を測定又は検知するセンサを備えるものや、その他、どのようなものでも良い。また、報知機器３は、報知命令システム１からの報知命令に基づいて報知信号を発するものであれば良く、報知信号としては、音、光、振動、表示画面への表示などが挙げられる。
【００６１】
（実施例）
上記実施の形態の報知システムＳ３を用いた場合のデータを図７に示す。圧力データＦ＞パラメータαのときは判定値Ｄが増加し（図７中の範囲Ａと範囲Ｃ）、圧力データＦ＜パラメータαのときは判定値Ｄが減少する（図７中の範囲Ｂと範囲Ｄ）。このことから、操作の寸断（範囲Ｂや範囲Ｄ）により判定値Ｄに多少の減少は生じるが、範囲Ａや範囲Ｃの操作を何度か繰り返すことにより、判定値Ｄはいずれ閾値に達し、確実に報知がなされることがわかる。また、範囲Ａや範囲Ｃのような圧力データＦ＞パラメータαの操作が一定時間継続してなされると、加圧力の大きさに関わらず判定値Ｄは閾値に達し、確実に報知がなされることがわかる。また、圧力データＦが大きいほど判定値Ｄの増加量が大きく（図７中の範囲Ｅ）、報知が早くなされることがわかる。
【００６２】
以上、本発明の報知命令システム及び報知システムは、上記実施の形態に限定されることなく、適宜変更可能である。操作機器と報知機器は１対１でなくとも良く、多対多とすることも可能である。また、本発明の報知命令システムを、汎用の操作機器や報知機器と接続可能に設計すれば、様々な操作機器や報知機器と組み合わせが可能となり、家庭や小規模施設などへの導入も促進される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１の実施の形態の報知命令システムとそれを用いた報知システムを説明する説明図である。
【図２】上記実施の形態の判定値算出手段の処理を説明するフローチャートを示す図である。
【図３】第２の実施の形態の報知命令システムとそれを用いた報知システムを説明する説明図である。
【図４】上記実施の形態の報知命令システムにより表示されるＧＵＩ画面の例を示す図である。
【図５】第３の実施の形態の報知システムに用いられる操作機器の構造を説明する説明図である。
【図６】上記実施の形態の操作機器に用いられる圧力センサの平面図である。
【図７】上記実施の形態の操作機器を用いたときの、判定値と圧力データと閾値の相対関係をグラフ化した図である。
【符号の説明】
【００６４】
１    報知命令システム、１ａ  Ａ／Ｄ変換手段、１ｂ  判定値算出手段、１ｃ  比較手段、１ｄ  報知命令出力手段、１ｅ  記憶手段、１ｇ  圧力データ出力手段、１ｈ  閾値データＡ／Ｄ変換手段、１ｉ  判定値出力手段、１ｊ  データ表示手段、１ｋ  閾値設定手段、１ｍ  報知停止／解除手段、２  操作機器、２１  弾性体、２１ａ  内部空間、２１ｂ  挿入孔、２２  圧力センサ、２２ａ  感圧部、２２ｂ  配線、２２ｃ  高分子膜状フィルム、２３  圧力伝達物質、２４  封止部材、３  報知機器、  Ｇ  ＧＵＩ画面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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