(57)【要約】  目視で判別し難く、且つ患者が起き上がりたい場合や立ち上がりたい場合を適切に検知する変形検知装置を提供する。  変形検知装置（１００）は、被取付部に着脱可能である透明な筒状の接触部（１１）と、接触部（１１）に接着され、接触部（１１）に負荷された変形を検出する透明な圧電素子（１２）と、圧電素子（１２）で検出された変形を検知する処理部（３）と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被取付部に着脱可能である透明な筒状の接触部と、
前記接触部に接着され、前記接触部に負荷された変形を検出する透明な圧電素子と、
前記圧電素子で検出された変形を検知する処理部と、
を備える変形検知装置。
【請求項２】
被取付部に着脱可能であり、該被取付部と同系色である筒状の接触部と、
前記接触部に接着され、前記接触部に負荷された変形を検出する圧電素子と、
前記圧電素子で検出された変形を検知する処理部と、
を備える変形検知装置。
【請求項３】
前記接触部を軸線方向に垂直に切断した断面は、軸線方向に沿って一様ではない請求項１又は２に記載の変形検知装置。
【請求項４】
前記接触部を軸線方向に垂直に切断した断面の面積は、軸線方向に沿って中央が両端より狭い請求項３に記載の変形検知装置。
【請求項５】
前記接触部は周方向の一部が切りかかれている請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の変形検知装置。
【請求項６】
透明な弾性体を備え、
前記接触部及び／又は前記圧電素子の内面は、前記弾性体を介して着脱可能である請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の変形検知装置。
【請求項７】
前記圧電素子は透明電極と圧電フィルムとを備える請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の変形検知装置。
【請求項８】
前記圧電フィルムはポリ乳酸からなる請求項７に記載の変形検知装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の変形検知装置を備える把持部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施形態は、対象物の変形を検知する変形検知装置、及び変形検知装置を備えた把持部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、患者の転倒・転落事故予防を図りつつ、患者の意思を尊重したケアを行うことを支援するナースコール機能と、感知センサ機能とを有するツーウェイコールシステムが開示されている。ツーウェイコールシステムは、患者の行動に伴い、手足等体の一部が触れる部位やベッド柵が降ろされた時に柵と接触する部位等に感知部材を配設したことで作動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７６５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたツーウェイコールシステムにおいて、感知部材であるセンサは患者に目視可能なものである。患者によってはセンサが反応しないように、センサが配設された部分を避けるケースがある。このケースにおいて、患者はバランスを崩して、転倒等を引き起こす可能性がある。また、起き上がる際や立ち上がる際に、患者の多くはベッドの柵を握るが、単に柵を握った場合も同様にセンサが反応する。このため、本当に患者が起き上がりたい場合や立ち上がりたい場合とそうでない場合との区別がつかないため、誤ったコールが頻発してしまう。【０００５】
そこで、本発明の一実施形態は、目視で判別し難く、且つ患者が起き上がりたい場合や立ち上がりたい場合を適切に検知する変形検知装置及び把持部品を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態変形に係る検知装置は、被取付部に着脱可能である透明な筒状の接触部と、前記接触部に接着され、前記接触部に負荷された変形を検出する透明な圧電素子と、前記圧電素子で検出された変形を検知する処理部と、を備えたことを特徴とする。【０００７】
このように、変形検知装置は、透明な接触部及び圧電素子を備えるため、対象物の被取付部に取り付けたとき、圧電素子の場所は分かり難い。例えば、ベッドの手すりに変形検知装置を取り付けた場合、患者は変形検知装置をセンサであると認識して避ける可能性が低くなる。また、処理部は圧電素子で検出された変形を検知するため、接触部に負荷された変形を検知することが可能となる。【０００８】
本発明の一実施形態変形に係る変形検知装置は、被取付部に着脱可能であり、該被取付部と同系色である筒状の接触部と、前記接触部に接着され、前記接触部に負荷された変形を検出する圧電素子と、前記圧電素子で検出された変形を検知する処理部と、を備えたことを特徴とする。【０００９】
このように、変形検知装置は、該被取付部と同系色である接触部を備えるため、対象物の被取付部に取り付けたとき、圧電素子の場所は分かり難い。例えば、ベッドの手すりに変形検知装置を取り付けた場合、患者は変形検知装置をセンサであると認識して避ける可能性が低くなる。また、処理部は圧電素子で検出された変形を検知するため、接触部に負荷された変形を検知することが可能となる。【００１０】
本発明の一実施形態変形に係る把持部品は、上記変形検知装置を備えることを特徴とする。【００１１】
このように、把持部品は上記変形検知装置を備えるため、変形検知装置をセンサであると認識され難く、負荷された変形を検知することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、目視で判別し難く、且つ患者が起き上がりたい場合や立ち上がりたい場合を適切に検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１（Ａ）は、第一実施形態に係る変形検知装置の設置状態を説明するための図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）における破線Ｒで囲まれた領域の拡大図である。
【図２】図２は、第一実施形態に係る変形検知装置における検出部の斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は、第一実施形態に係る変形検知装置における検出部の側面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示すＩ−Ｉ線における断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、第一実施形態に係る圧電素子を説明するための概略図である。図４（Ｂ）は、第一実施形態に係る圧電フィルムを説明するための概略図である。
【図５】図５は（Ａ）は、第二実施形態に係る変形検知装置における検出部の側面図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
【図６】図６（Ａ）は、第三実施形態に係る変形検知装置における検出部の側面図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態変形に係る変形検知装置について説明する。なお、図に示す変形検知装置はあくまで一例であり、これに限られるものではなく仕様に応じて適宜変更することができる。
【００１５】
図１（Ａ）は、第一実施形態に係る変形検知装置１００の設置状態を説明するための図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）における破線Ｒで囲まれた領域の拡大図である。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、変形検知装置１００は、ベッドの手すり等の被取付部に適用（着脱可能）なものである。第一実施形態においては、病院で使用される介護用ベッド１に適用した例について説明する。なお、変形検知装置１００は、介護用ベッド１に限られず、椅子、車いす、階段、又は廊下等の手すり等の被取付部に適用可能なものである。また、本発明において、把持部品とは変形検知装置１００を備えた手すり等の物品を指す。
【００１６】
図１（Ａ）においては、説明に不要な脚部などを省略した介護用ベッド１の一部が示されている。介護用ベッド１は、患者が起き上がる又は立ち上がる動きを補助するため、又は転落防止のために手すり２が取り付けられている。変形検知装置１００は、検出部１０及び処理部３を備える。検出部１０と処理部３との間は、配線４で電気的に接続されている。なお、検出部１０と処理部３との間は、配線４を用いずに無線などによって通信可能であってもよい。
【００１７】
また、変形検知装置１００は、不図示の電力供給部と接続されており、電力供給部の電源をＯＮ又はＯＦＦとすることにより電力の供給が制御されている。電力の供給源としては公知のものが採用され、例えば乾電池や家庭用電源、太陽電池等の電力を供給するものが使用可能である。
【００１８】
検出部１０は、手すり２に取り付けた状態で使用される。手すり２は、患者が横たわる介護用ベッド１の床面５と平行な箇所６だけでなく、床面５と垂直な箇所７で構成されている。検出部１０は、これらの少なくとも一箇所に取り付けた状態で使用される。例えば、患者が介護用ベッド１から起き上がる時、患者は床面５と垂直な箇所７を握る事が多い。このため、検出部１０は手すり２の箇所７に取り付けられることによって、患者の起き上がる行動を検知することができる。一方、患者が介護用ベッド１から立ち上がる時、患者は床面５と平行な箇所６を握る事が多い。このため、検出部１０は手すり２の箇所６に取り付けられることによって、患者の立ち上がる行動を検知することができる。
【００１９】
図２は、第一実施形態に係る変形検知装置１００における検出部１０の斜視図である。図２において、電極等から引き出される配線などは省略されている。図３（Ａ）は、第一実施形態に係る変形検知装置１００における検出部１０の側面図である。図３（Ａ）においては、説明の便宜上、圧電素子１２が破線で示されている。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示すＩ−Ｉ線における検出部１０の断面図である。なお、図２乃至図６においては、検出部の軸線方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向、Ｙ軸及びＺ軸に垂直な方向をＸ軸方向とする。
【００２０】
図２、図３（Ａ）、及び図３（Ｂ）に示すように、検出部１０は、接触部１１及び圧電素子１２を備える。説明の便宜上、図２において圧電素子１２は破線で記されている。接触部１１は、透明な部材で筒状に形成されている。接触部１１は、透明な樹脂で構成されることが好ましい。透明な樹脂としては、例えば、アクリル、ポリカーボネイト、ＰＥＴ、又はＰＥＮ等の樹脂から構成されることが好ましい。接触部１１を構成する樹脂として上記樹脂を用いると、透明度が高い接触部１１を安価に製造することができる。さらに、接触部１１を構成する樹脂としてポリカーボネイトを用いることがより好ましい。接触部１１を構成する樹脂としてポリカーボネイトを用いることにより、強靭な接触部１１が得られ、接触部１１の耐久性を向上させることができる。
【００２１】
接触部１１は円筒状の形状であり、厚みはある程度均等である。接触部１１の厚みとしては、１〜１０ｍｍが好ましく、２〜５ｍｍがより好ましい。接触部１１の厚みが１ｍｍ以上であると、接触部１１の強度が強くなり、荷重がかかっても破れ難く耐久性が向上する。一方、接触部１１の厚みが１０ｍｍ以下では、荷重がかかった時に接触部１１が変形し、検出部１０の感度を十分に確保できる。接触部１１は、周方向の一部であるＺ方向下方が切りかかれている。接触部１１は切りかかれた空間１３を有するため、切りかかれた空間１３を介して手すり２に嵌め込むことができるため、容易に脱着できる。このため、検出部１０が薬品、体液、及び排泄物等で汚れてしまった場合でも、速やかに取り換えることができ、衛生面に優れる。なお、検出部１０は、手すり２に装着した際にテープ等で固定を補強することも可能である。これにより、検出部１０がさらに強固に固定されて回転され難くなるため、所定の場所に圧電素子１２を配置させることができる。したがって、患者の行動をより正確に検知することができる。
【００２２】
なお、接触部１１は円筒状に限られず、手すりの形状に合わせて適宜設計すればよく、例えば多角柱形状等であっても良い。なお、接触部１１がある程度の厚みを有し、手すり２と接触部１１との間に段差が生じる場合は、接触部１１を装着する箇所の手すり２の径を他の部分の径よりも接触部１１の厚み分細くなるように形成してもよい。この場合、接触部１１が手すり２へ装着された場合、生じる段差が小さくなる。これにより、接触部１１の装着がより目立たなくなる。またこの場合、接触部１１が手すり２の長手方向に移動してずれが生じることを抑制できる。
【００２３】
圧電素子１２は、透明な部材で矩形状のシートに形成されている。圧電素子１２は、接触部１１の内面に沿うように接着されている。圧電素子１２の接着に用いられるものは、透明な接着剤やテープが好ましく、特に光学接着材が好ましい。これにより、透明な接触部１１を通して圧電素子１２が視認されないため、患者にセンサの存在が気付かれ難い。したがって、患者が手すり２を握ることを避けて転倒したりすることを防止することができる。
【００２４】
図４（Ａ）は、第一実施形態に係る圧電素子１２を説明するための概略図である。図４（Ｂ）は、第一実施形態に係る圧電フィルム１２１を説明するための概略図である。説明の便宜上、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）において、圧電素子１２及び圧電フィルム１２１は平らな平面として示されているが、実際は接触部１１の内面に沿って湾曲していてもよい。
【００２５】
図４（Ａ）に示すように、圧電素子１２は、圧電フィルム１２１、信号電極１２２、及びＧＮＤ電極１２３を有する。圧電フィルム１２１の両主面には信号電極１２２及びＧＮＤ電極１２３が形成されている。信号電極１２２及びＧＮＤ電極１２３としては、ＩＴＯ、ＺｎＯ、銀ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェン等の無機系の電極、ポリチオフェン、ポリアニリン等を主成分とする有機系の電極のいずれかを用いるのが好適である。このような材料を用いることで、圧電フィルム、信号電極及びＧＮＤ電極を透明な透明電極とすることができる。これにより、電極を透明に構成することができるため、圧電素子１２の透明度が高く患者に視認され難くなるため、患者が圧電素子１２を避けて手すり２を握ることが抑制される。なお、圧電素子１２は必ずしも透明である必要はなく、銀、銅及びアルミなどの材料を使用してもよい。この場合、患者から接触部１１を視認し難くするために接触部１１を手すり２と同系色にすることが好ましい。例えば、手すり２が白色であれば接触部１１を白系の色とし、手すり２が茶色であれば接触部１１を茶系の色とすることが好ましい。
【００２６】
圧電フィルム１２１は、圧電性を有するフィルムであればよいが、例えば、一軸延伸されたポリ乳酸（ＰＬＡ）、さらにはＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）によって形成されている。
【００２７】
本実施形態では、圧電フィルム１２１は、一軸延伸されたＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）によって形成されている。圧電フィルム１２１は、矩形の対角線にほぼ沿った方向に一軸延伸されている（図４（Ｂ）に示す矢印参照）。
【００２８】
この方向を、以下では、一軸延伸方向９０１と称する。一軸延伸方向９０１は、圧電フィルム１２１の軸線方向又は短手方向に対して４５°の角度を成すことが好ましい。ただし、角度はこれに限るものではなく、圧電フィルム１２１の特性や使用状態に鑑みて最適な角度に設計すればよい。例えば、曲げ方向に対して一軸延伸方向が４５°の角度を成すようにすればよい。
【００２９】
なお、一軸延伸方向は正確な４５°に限ることなく、略４５°でもよい。略４５°とは、例えば４５°±１０°程度を含む角度をいう。これらの角度は、変形検知装置１００の用途に基づき、検知精度など全体の設計に応じて、適宜決定される。また、一軸延伸方向は略４５°に限ることなく、変形を検出することができる場合であれば、いずれの角度であっても本発明に採用され得る。
【００３０】
前述のＰＬＬＡは、キラル高分子であり、主鎖が螺旋構造を有する。ＰＬＬＡは、一軸延伸され、分子が配向すると、圧電性を有する。そして、一軸延伸されたＰＬＬＡは、圧電フィルム１２１の平膜面が変形されることにより、電荷を発生する。この際、発生する電荷量は、押圧により平膜面が、当該平膜面に直交する方向へ変位する変位量によって一意的に決定される。一軸延伸されたＰＬＬＡの圧電定数は、高分子中で非常に高い部類に属する。
【００３１】
したがって、ＰＬＬＡを用いることで、圧電フィルム１２１に伝導される変形を確実且つ高感度に検出することができる。すなわち、接触部１１に負荷された変形を確実に検出することができる。
【００３２】
なお、延伸倍率は３〜８倍程度が好適である。延伸後に熱処理を施すことにより、ポリ乳酸の延びきり鎖結晶の結晶化が促進され圧電定数が向上する。なお、二軸延伸した場合はそれぞれの軸の延伸倍率を異ならせることによって一軸延伸と同様の効果を得ることができる。例えばある方向をＸ軸としてその方向に８倍、その軸に直交するＹ軸方向に２倍の延伸を施した場合、圧電定数に関してはおよそＸ軸方向に４倍の一軸延伸を施した場合と同等の効果が得られる。単純に一軸延伸したフィルムは延伸軸方向に沿って裂け易いため、前述したような二軸延伸を行うことにより幾分強度を増すことができる。
【００３３】
また、ＰＬＬＡは、延伸等による分子の配向処理で圧電性を生じ、ＰＶＤＦ等の他のポリマーや圧電セラミックスのように、ポーリング処理を行う必要がない。すなわち、強誘電体に属さないＰＬＬＡの圧電性は、ＰＶＤＦやＰＺＴ等の強誘電体のようにイオンの分極によって発現するものではなく、分子の特徴的な構造である螺旋構造に由来するものである。
【００３４】
このため、ＰＬＬＡには、他の強誘電性の圧電体で生じる焦電性が生じない。したがって、生体が触れる物に用いるのに好適である。さらに、ＰＶＤＦ等は経時的に圧電定数の変動が見られ、場合によっては圧電定数が著しく低下する場合があるが、ＰＬＬＡの圧電定数は経時的に極めて安定している。したがって、周囲環境に影響されることなく、圧電フィルム１２１の変形を高感度に検出することができる。
【００３５】
また、ＰＬＬＡは圧電出力定数（＝圧電ｇ定数、ｇ＝ｄ／εＴ）が大きい。したがって、ＰＬＬＡを用いることで、非常に高感度に圧電フィルム１２１の変形を検出することが可能になる。
【００３６】
次に、変形検知装置１００において、患者が介護用ベッド１から起き上がったり立ち上がったりする行動を検知する方法について説明する。患者が手すり２を握ると、接触部１１に変形が生じる。接触部１１の内面に接着された圧電素子１２にも変形が生じる。このため、圧電素子１２は、接触部１１に負荷された変形を検出することが可能である。処理部３は、圧電素子１２で検出された変形を検知する。
【００３７】
処理部３としては、例えばＩＣチップが挙げられる。処理部３は、検出部１０から出力される電圧値を、時間軸上の信号として記録する。処理部３は、検出部１０から出力される瞬間的な電圧のピーク値に基づいて、患者の行動が介護用ベッド１から起き上がったり立ち上がったりする行動であるかを判断する。この場合、検出される電圧値が予め処理部３に記憶された閾値を超えるか否かで患者の行動を判断することができる。なお、ピーク値に代えて所定時間における積分値を用いることもできる。この場合においても、積分値が一定の閾値を超えるか否かで患者の行動を判断することができる。
【００３８】
また、処理部３は、電圧値の時間軸上の信号の変化のパターンを用いることもできる。この場合、患者が行動すると、所定時間内に電圧値が変化する。電圧値の変化のパターンは患者の行動に対応する。予め患者が介護用ベッド１から起き上がったり立ち上がったりする行動によって生じる電圧値の変化のパターンを取得し、これを処理部３に記憶させる。処理部３に記憶された電圧値の変化のパターンと、得られる所定時間内の電圧値の変化とを照らし合わせることにより、患者の行動が介護用ベッド１から起き上がったり立ち上がったりする行動であるか否かを判断することができる。なお、処理部３としてＩＣチップを例示したが、これに限らず、上述のような機能を有するものであれば使用可能である。
【００３９】
なお、処理部３は変形検知装置１００のいずれの位置に配設されていてもよいが、実際に使用される場合は、処理部３は患者に目視され難い場所に配設されていることが好ましい。例えば、処理部３を接触部１１の内側に配設することもできるが、処理部３は透明に構成されることが困難な場合がある。このため、接触部１１が透明の場合、患者から視認し難い手すり２のうち鉛直方向下側に設けられていることが好ましい。また、接触部１１が手すり２と同系色である場合、処理部３はいずれの位置に配置されていてもよい。さらに、検出部１０と処理部３とを接続する配線４も、処理部３と同様に患者に目視され難い場所に配設されていることが好ましい。
【００４０】
なお、必要に応じて変形検知装置１００は、検出される電圧の出力を増幅させる増幅器や、一定の周波数帯域を検出するようなバンドパスフィルタを採用することも可能である。これにより、より正確に生体振戦を検出することが可能となる。
【００４１】
また、処理部３は、変形検知装置１００を統括的に制御する。処理部３は、不図示のプログラム記憶部に記憶されている動作用プログラムを読み出して各種処理を行う。例えば、検出部１０は処理部３に電圧値の変化を検出したことを伝達する。処理部３は、電圧値の変化が一定の患者の行動（起き上がる、立ち上がる等の行動）であると判断した場合、ナースコールを鳴らして通知する。この場合において、処理部３が通知する方法としては、ナースコールに限られず、その他患者の行動を知らせる公知の方法が採用されうる。
【００４２】
図５（Ａ）は、第二実施形態に係る変形検知装置における検出部２０の側面図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すＩＩ−ＩＩ線における検出部２０の断面図である。図５（Ａ）に示すように、第二実施形態に係る検出部２０は、第一実施形態と同様に、接触部２１及び圧電素子２２を備える。
【００４３】
接触部２１は、周方向における幅が軸線方向に沿って変化する形状である。言い換えると、図５（Ｂ）に示すように、接触部２１を軸線方向に垂直に切断した場合において、接触部２１の断面は、軸線方向に沿って一様ではない。接触部２１において、周方向における幅の狭い部分、すなわち軸線方向に垂直に切断した接触部２１における断面の面積が狭い部分は、力が付加された時に変形し易い。このため、接触部２１の周方向における幅を、軸線方向において変化させることにより、接触部２１にかかった負荷を検出し易い部分と、検出し難い部分とを形成することができる。
【００４４】
また、接触部２１を軸線方向に垂直に切断した断面の面積は、軸線方向に沿って中央が両端より狭く形成されている。この形状においては、接触部２１の中央部分が握られるとより接触部２１の変形が大きくなる。したがって、検出部２０の中央を最も患者が握りやすい位置に配置することにより、より患者の行動を的確に感知することが可能となる。
【００４５】
図６（Ａ）は、第三実施形態に係る変形検知装置における検出部３０の側面図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線における検出部３０の断面図である。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、第三実施形態に係る検出部３０は、第二実施形態に加えてさらに弾性体３４，３５を備える。弾性体３４，３５は接触部３１及び圧電素子３２と手すり２との間に設けられる。弾性体３４は、概ね圧電素子３２と手すり２との間に備えられる。弾性体３４は、接触部３１の周方向の一部においてＹ軸に沿って平行に連続する形状である。また、弾性体３５は、接触部３１と手すり２との間に備えられる。弾性体３５は、接触部３１の周方向において広くなった部分の端に対応する位置に備えられる。
【００４６】
弾性体３４，３５は、弾性及び接着性を有する部材から構成されている。このため、接触部３１及び圧電素子３２は、手すり２に弾性体３４，３５を介して接着される。接触部３１が握られると、接触部３１の歪みが弾性体３４，３５に伝わる。弾性体３４，３５は、弾性を有するため、クッション材として機能することができる。強い荷重が接触部３１にかけられても、弾性体３４，３５が接触部３１にかけられた荷重の一部を吸収する。このため、強い荷重によって接触部３１が大きく変形することにより破壊されることが抑制される。
【００４７】
弾性体３４，３５としては、例えばゲル状の高分子材料などが用いられる。例えば、ウレタン系エラストマー、アクリル系エラストマー、又はオレフィン系エラストマーなどが好ましい。これらのエラストマーが採用されることにより、透明度の高い弾性体３４，３５が得られるため、検出部３０の外観に影響が出ない。また、弾性体３４，３５を構成する材料によって、弾性体３４，３５の弾性率が変化する。弾性体３４，３５の弾性率が低い場合は、大きな荷重がかからないと変形しにくい。一方、弾性体３４，３５の弾性率が高い場合は、小さな荷重で容易に変形する。このため、患者の体重に合わせて、弾性体３４，３５の弾性率を変えることにより、患者が手すり２にかける荷重をより正確に検知することが可能となる。
【００４８】
なお、第三実施形態では、弾性体３４，３５を用いたが、弾性体はこの形状に限られない。例えば、接触部３１のＹ軸方向に不連続に形成されていてもよいし、接触部３１と又は圧電素子３２と手すり２とが接触する部分のみ、もしくは検出部３０と手すり２とが接触する部分に形成されていてもよい。これにより、患者毎における手すり２の握り方の違いにより検出部３０にかけられる荷重のかかり方のバリエーションに柔軟に適応させることができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、接触部１１、２１、３１の厚みがある程度均等に形成されていたが、この厚みに変化を持たせてもよい。患者が握る頻度が高い場所のみ接触部１１、２１、３１を薄く形成することができる。例えば、患者が接触部１１、２１、３１の中央部分を握る頻度が高い場合、接触部１１、２１、３１のＹ方向における中央部分を薄く形成する。これにより、患者が接触部１１、２１、３１の中央部分を握った時に、電圧値が強く検知される。このため、検出部１０、２０、３０の感度を向上させることができる。また、このとき接触部１１、２１、３１の中央部分以外は厚めに形成することができるため、物理的に強度が強くなる。すなわち、必要な部分以外の接触部１１、２１、３１の物理的な強度を上げることができる。
【００５０】
なお、必要に応じて変形検知装置１００は、変形を検出するのみならず生体振戦を検出するものであってもよい。生体には、生理的現象として、筋肉の機械的な微小振動（いわゆる、生体振戦）が存在する。生体振戦は、所定の周波数帯域（例えば５Ｈｚ〜２０Ｈｚ程度の帯域）内における一定周波数の振動である。患者が手すり２に接触するだけで、生体振戦が圧電フィルム１２１に伝達される。
【００５１】
処理部３は、検出部１０、２０、３０から出力された電圧が５Ｈｚ〜２０Ｈｚ程度の周波数で微小に振動している場合、患者が手すり２に接触している接触状態を検出部１０、２０、３０が検出したと判定する。
【００５２】
なお、生体振戦は、生体固有の現象である。仮に、生体以外の物体が手すり２に接触することによって検出部１０、２０、３０から電圧が出力されたとしても、所定の周波数帯域内に周波数成分を検出できない場合、処理部３は、検出部１０が接触状態を検出していないものとして判定する。
【００５３】
これにより、変形検知装置１００において、検出部１０、２０、３０から電圧値が出力された時に、生体振戦に由来する周波数成分を検出した場合は、患者が手すり２に接触している接触状態であることを検知することができる。したがって、手すり２に負荷がかかった場合であっても、患者が接触しているかその他の荷物などが積載されている状態であるかを処理部３が判別することができるため、無駄なナースコールなどを抑制することができる。また、生体振戦を検知している状態の時だけ電圧値を積算するように設定することにより、無駄な消費電力を削減することもできる。
【００５４】
また、本実施形態では、検出部の一例として、圧電フィルムを用いた押圧センサを示したが、例えばひずみセンサ又は光学式センサ等のセンサを用いても、本発明の検出部を実現することが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
２…手すり（把持部品）
３…処理部
１１，２１，３１…接触部
１２，２２，３２…圧電素子
３４，３５…弾性体
１００…変形検知装置
１２１…圧電フィルム
１２２，１２３…透明電極
【図１】
2018084155.tif 000003
【図２】
2018084155.tif 000004
【図３】
2018084155.tif 000005
【図４】
2018084155.tif 000006
【図５】
2018084155.tif 000007
【図６】
2018084155.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月24日(2019.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被取付部に着脱可能である透明な筒状の接触部と、
前記接触部に接着され、前記接触部に負荷された変形を検出する透明な圧電素子と、
前記圧電素子で検出された変形を検知する処理部と、
前記被取付部と前記圧電素子との間に設けられた弾性体と、
を備える変形検知装置。
【請求項２】
被取付部に着脱可能であり、該被取付部と同系色である筒状の接触部と、
前記接触部に接着され、前記接触部に負荷された変形を検出する圧電素子と、
前記圧電素子で検出された変形を検知する処理部と、
前記被取付部と前記圧電素子との間に設けられた弾性体と、
を備える変形検知装置。
【請求項３】
前記接触部を軸線方向に垂直に切断した断面は、軸線方向に沿って一様ではない請求項１又は２に記載の変形検知装置。
【請求項４】
前記接触部を軸線方向に垂直に切断した断面の面積は、軸線方向に沿って中央が両端より狭い請求項３に記載の変形検知装置。
【請求項５】
前記接触部は周方向の一部が切りかかれている請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の変形検知装置。
【請求項６】
前記弾性体は透明であり、
前記接触部及び／又は前記圧電素子の内面は、前記弾性体を介して着脱可能である請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の変形検知装置。
【請求項７】
前記圧電素子は透明電極と圧電フィルムとを備える請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の変形検知装置。
【請求項８】
前記圧電フィルムはポリ乳酸からなる請求項７に記載の変形検知装置。
【請求項９】
前記弾性体は、前記被取付部と前記圧電素子との間に部分的に設けられ、
前記被取付部と前記圧電素子との間に空隙が形成されている請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の変形検知装置を備える把持部品。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の変形検知装置を備える把持部品。
【国際調査報告】
2018084155.tif 000009
2018084155.tif 000010
2018084155.tif 000011
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