姿势判定装置以及姿势判定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种判定床等寝具上的使用者的姿势的姿势判定装置以及姿势判定 方法。
【背景技术】
[0002] 以往，已知一种如下的姿势判定装置:基于来自以矩阵状配设在寝具的人体支承 面的多个压力检测部的输出值来判定寝具上的使用者的姿势。例如，日本专利第3138451号 公报(专利文献1)所记载的是上述的姿势判定装置。这种姿势判定装置通过同生物体监视 器装置等一起使用，对使用者的姿势也进行考虑，从而能够更加正确地把握来自生物体监 视器的生物体信息。
[0003] 另外，在专利文献1所记载的现有构造的姿势判定装置中根据多个压力检测部的 输出值来把握加压区域，另一方面，根据该加压区域的寝具的长度方向的长度来检测使用 者处于身体伸展躺卧状态还是腿部弯曲躺卧状态等。另外，在日本专利第3960298号公报 (专利文献2)中公开了如下一种技术:基于负荷传感器的输出值且基于行方向上的负荷的 变化程度来进行是仰卧还是侧卧的判定。
[0004] 然而，在这种现有的姿势判定装置中存在以下这样的问题:进行了基于压力检测 部的输出值的判定，但是均依赖于寝具的长度方向或压力检测部的行方向这种装置自身的 固定的方向来进行使用者的姿势的判定，在寝具上的使用者沿相对于寝具倾斜的方向躺卧 的情况下，卧姿判定的精度降低。
[0005] 对此，如日本专利第3932726号公报(专利文献3)所记载的那样，还提出一种如下 的技术:确定检测出规定值以上的负荷的负荷传感器，将与所确定的负荷传感器相邻的负 荷传感器的集合作为负荷群来进行计算，计算所计算出的负荷群与预先针对使用者的每个 姿势准备的特征模型之间的相关函数，将匹配度高的判定为当前的卧姿。由此，避免了依赖 于装置自身的固定的方向来进行卧姿的判定，但是准备多个所假定的卧姿的特征模型的步 骤烦杂。而且，在网罗且严格区别全部方向的卧姿方面存在限制，难以说是有利的对应策 略。
[0006] 专利文献1:日本专利第3138451号公报 [0007] 专利文献2:日本专利第3960298号公报 [0008] 专利文献3:日本专利第3932726号公报
【发明内容】
[0009] 发明要解决的问题
[0010]本发明是以上述的情况为背景而完成的，其解决课题在于提供一种新的姿势判定 装置和姿势判定方法，能够不受寝具上的使用者的方向影响地通过简单的单元或方法高精 度地判定使用者的姿势。
[0011]用于解决问题的方案
[0012] 以下，记载为了解决这样的课题而完成的本发明的方式。此外，在以下所记载的各 方式中采用的构成要素能够在可能的范围内采用任意的组合。
[0013] 与姿势判定装置有关的本发明的第1方式是一种姿势判定装置，使用以矩阵状配 设在寝具的人体支承面的多个压力检测部来判定使用者的姿势，该姿势判定装置的特征在 于，包括:感压中心计算单元，其基于所述压力检测部的输出值来计算该压力检测部中的检 测出压力的感压检测部的感压中心；判定区域设定单元，其在计算出的所述压力分布中心 的周围设定多个判定区域；以及姿势判定单元，其基于所述多个判定区域内的所述压力检 测部的所述输出值的分布状况来判定姿势。
[0014] 通过本发明的姿势判定装置，首先，基于以矩阵状配设的多个压力检测部的输出 值来对作为检测出压力的多个压力检测部的中心部分的感压中心进行检测。而且，能够在 感压中心的周围设定判定区域并基于该判定区域内的压力检测部的输出值的分布状况来 判定姿势。也就是说，避免并防止了如以往的姿势判定装置那样依赖于装置自身的固定的 方向来进行使用者的姿势判定。因此，即使在使用者以相对于寝具的长度方向倾斜的状态 躺卧的情况下，也能够在维持期望的检测精度的状态下进行姿势判定。
[0015] 此外，感压中心只要能够大致确定检测出压力的多个压力检测部的中心部分即 可。例如，感压中心既可以是根据检测出压力的多个压力检测部的坐标值和输出值计算的 重心，也可以是根据检测出压力的多个压力检测部的坐标值计算的面积中心。另外，判定区 域被设定在感压中心的周围即可，根据所要求的判定内容，判定区域的数量既可以是一个 也可以是多个，判定区域的大小等也能够任意设定。
[0016] 并且，根据本发明的姿势判定装置，能够根据在感压中心的周围设定的判定区域 内的压力检测部的输出值的分布状况来判定姿势。因而，不需要如以往那样预先准备多个 卧姿模型、或计算其相关性这种复杂的作业，就能够简便地进行姿势的判定。而且，虽然所 述的判定方法简便，但是还有利于防止由于使用者在寝具上的方向不同而导致判定精度波 动。
[0017] 关于与姿势判定装置有关的本发明的第2方式，在所述第1方式所记载的姿势判定 装置中，所述判定区域设定单元设定多个所述判定区域，多个所述判定区域包括包含所述 感压中心的中心区域、以及包围该中心区域的周围的至少一个周边环状区域。根据本方式， 能够以将感压中心配置于中央的形态设定多个判定区域。在使用者的姿势判定中，在将感 压中心配置于中央的周边区域内易于把握每个姿势的特征，因此通过本方式的判定区域的 设定，能够有利地提高姿势判定的精度。
[0018] 关于与姿势判定装置有关的本发明的第3方式，在所述第2方式所记载的姿势判定 装置中，所述中心区域和所述周边环状区域被配设为同心圆状。根据本方式，中心区域和周 边环状区域被设为同心圆状，因此即使使用者在寝具上朝向任何方向躺卧，都能够有利地 维持姿势判定的精度。
[0019] 关于与姿势判定装置有关的本发明的第4方式，在所述第2或第3方式所记载的姿 势判定装置中，所述中心区域的面积与所述周边环状区域的面积相同。根据本方式，通过将 中心区域的面积与周边环状区域的面积设定为相同，能够有利地提高基于判定区域内的压 力检测部的输出值的分布状况进行判定的姿势判定的精度。
[0020] 关于与姿势判定装置有关的本发明的第5方式，在所述第1~第4方式中的任一方 式所记载的姿势判定装置中，所述姿势判定单元构成为包括分组单元以及个数计算单元， 其中，该分组单元将所述多个压力检测部基于输出值分组为多个组，该个数计算单元计算 各所述判定区域内的属于各所述组的所述压力检测部的个数。
[0021] 根据本方式，能够由分组单元将多个压力检测部基于输出值分组为多个组，另一 方面，能够由个数计算单元计算各判定区域内的属于各组的压力检测部的个数。由此，能够 迅速把握判定区域内的所述压力检测部的所述输出值的分布状况，从而能够高效地进行姿 势判定。
[0022] 关于与姿势判定装置有关的本发明的第6方式，在所述第5方式所记载的姿势判定 装置中，所述分组单元定义了多个压力值范围的组，该多个压力值范围的组是将预先设定 的所述压力检测部的最小输出值与由该压力检测部实测出的最大输出值之间的差多等分 而得到的。根据本方式，分组所使用的压力值范围的组是通过将预先设定的最小输出值与 实测值中的最大输出值之间等分来设定的，因此能够适当地进行与使用者的体重等相应的 适当的分组，能够有利地防止由于使用者的个体差等的条件不同而导致姿势检测精度波 动。
[0023] 关于与姿势判定装置有关的本发明的第7方式，在所述第6方式所记载的姿势判定 装置中，由所述分组单元将所述压力检测部分类为3个以上的所述组，另一方面，由所述判 定区域设定单元设定多个所述判定区域，该多个所述判定区域包括包含所述感压中心的所 述中心区域、以及以同心状包围该中心区域的周围的2个以上的所述周边环状区域，其中， 所述姿势判定单元包括以下判定单元中的至少一个判定单元:侧卧判定单元，在属于输出 值最大的所述组的所述压力检测部的总个数大于属于输出值最小的所述组的所述压力检 测部的总个数的情况下，该侧卧判定单元判定为侧卧;仰卧判定单元，在全部的所述组中检 测出所述压力检测部、且属于输出值最大的所述组的所述压力检测部的总个数与属于其它 各所述组的所述压力检测部的总个数相比为最小的情况下，该仰卧判定单元判定为仰卧； 坐位判定单元，在属于所述中心区域内的所述压力检测部的个数为属于全部的所述组的所 述压力检测部的总个数的60 %以上的情况下，该坐位判定单元判定为坐位;俯卧判定单元， 在各所述判定区域内属于输出值最小的组的所述压力检测部的个数和属于输出值第二小 的组的所述压力检测部的个数均为配设于所述人体支承面的全部所述压力检测部的总个 数的0.875%以上的个数的情况下，该俯卧判定单元判定为俯卧；以及端部位置判定单元， 在所述感压中心位于多个所述压力检测部的所述矩阵状的配置中的从端部起30%以内的 列的情况下，该端部位置判定单元判定为端部位置。
[0024] 根据本方式，压力检测部被分类为3个以上的组，并且判定区域也被分为中心区域 以及以同心状包围该中心区域的2个以上的周边环状区域，因此能够更加精细地进行使用 者的姿势判定，从而能够提高判定精度。此外，关于压力检测部的组数、判定区域的总数，能 够考虑压力检测部的配设间距等而在3个以上的范围内任意设定，但是优选的是3~7个，更 加优选的是5个左右。
[0025] 另外，在姿势判定单元中能够包括根据需要而任意选择的具体的姿势判定单元。 因而，当压力检测部的所述输出值的分布状况适合于侧卧判定单元的上述的判定条件时， 能够由侧卧判定单元判定侧卧。另外，当压力检测部的所述输出值的分布状况适合于仰卧 判定单元的上述的判定条件时，能够由仰卧判定单元判定仰卧。除此之外，当压力检测部的 所述输出值的分布状况适合于俯卧判定单元的上述的判定条件时，能够由俯卧判定单元判 定俯卧。由此，能够使用稳定且简便的系统认定使用以往的姿势判定装置难以认定的俯卧。 另外，在端部位置判定单元中，能够巧妙地利用预先得到的感压中心来高效地检测成为使 用者靠近寝具的端部的状态的端部位置。由此，如果在检测出端部位置时发出警告音等，则 能够预先防止使用者从床等寝具上滚落。也就是说，在本方式中，能够根据需要来选择任意 的判定单元，从而能够高效地进行姿势判定。
[0026] 关于与姿势判定装置有关的本发明的第8方式，在所述第7方式所记载的姿势判定 装置中，所述侧卧判定单元还包括左右侧卧区别单元，该左右侧卧区别单元基于输出值为 最大的压力检测部相对于所述感压中心的