JPS61293459A

JPS61293459A - 人体位置計測方法

Info

Publication number: JPS61293459A
Application number: JP60056068A
Authority: JP
Inventors: 大岡　明裕; 賢司岡本
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1986-12-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は病院、リハビリテーションセンター等の医療
施設において、寝たきり患者を自動的に抱き上げて台車
上へ載せ、トイレ、浴室等へ無人で搬送する介助移動装
置等において、そのシート面上の患者、即ち人体の位置
を自動的に計測する方法に関するものである。

〈従来の技術〉病院、リハビリテーションセンター等の医療施設におい
て、ベット上の寝たきり患者は、従来では介護人が患者
を抱き上げて移動寝台または車椅子等に載せ、介護人が
手押しでトイレ、浴室等へ搬送している。

このような従来の方法は、介護人に肉体的負担を与え、
患者自身にも精神的負担を与える。

このため介護人の負担軽減のみならず患者自身この介助
移動装置の一例は第３図に示す通りで、操向自在な複数
の車輪１により全方向に移動できる台車２とこの台車２
上の支柱３上に基板４を設け、この基板４上に適宜の駆
動装置により矢印方向に進退するスライド台５を有して
いる。

基板４の両側にはジヨイント６．７より左右の基板８．
９が折畳み自在に取付けられ、この基板８．９上にも前
記同様のスライド台１０．１１が設けである。

この介助移動装置の場合、第３図のように左右の基板６
．７を水平にすると水平になった３枚のスライド台５．
１０．１１上に人体を載せることができる。

上記のような介助移動装置Ａを第４図のように寝たきり
患者Ｂのベット１２の側部に位置させスライド台５．１
０．１１をベッド１２上に進出させてベット１２と患者
８間に挿入し、患者Ｂを完全にスライド台５．１０．１
１上に抱き取った条件で、スライド台５．１０，１１を
基板４．８．９上に戻し、搬送に移る。

Ｂの位置を正確に計測する必要がある。

即ち、自動運転の場合はベッド１２上の患者Ｂの位置を
計測し、これにもとずいて、介助装置Ａの位＠修正を行
なった上で患者Ｂの抱き上げ操作を行なわないと、抱き
上げ時に患者に危害を加えるおそれがある。

あらゆる物体からは、その温度に応じた波長と量の赤外
線が放射されており、人体からは９μｍ程度の波長の赤
外線が放射されている。

従って人体の検出に赤外線センサが考えられる。

長波長域の赤外線センサには水銀−カドミウムチルライ
ド（ＨｇＣｄＴｅ＞のように可視光や、近赤外の検出器
と同じく半導体のバンド間吸収を利用したいわゆる量子
型のものがある。

しかしながら１０ＬｔＴｒＬ程度の長い波長域における
量子型センサはその量子効率を高めるために液体窒素等
を用いて冷却する必要があるため、冷却設備が必要とな
る等の問題がめる。

一方、ケタンジルコン酸−亜鉛（ＰＺＴ）やリチウム酸
化ナイオベート（ＬＬＮ（ｈ　＞に代表されるＬ素子表
面の温度変化で引き起される分極で生じ、量子的な機構
によらないために素子を冷却する必要はない。

しかしながら、出力が素子表面の温度変化に比例するた
めに、赤外線入射に変化を与える必要がある。

従って、センサの視野内に侵入してくる人体の検出など
には利用され、実用化も行なわれているが、そのままで
はベット上の人体位置の計測は不可能である。

また、物体の温度計測等の目的のために入射赤外線をＩ
Ｈ２程度のチョッパで断続させ、赤外線入射に変化を与
える方式もあるが、量子型素子の冷却装置と同様に素子
の小型化に難がある。

〈問題点を解決するための手段〉この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、人体の近傍において、焦電型赤外線センサを一定速
度で移動させ、人体からの赤外線が該焦電型赤外線セン
サに入射した時点でセンサより得られるパルス状出力の
ピーク電圧Ｖと、セ推定を行なう方法を提供するもので
ある。

く作用〉この発明は上記の通りであり、ベッド上の患者等の人体
に焦電型赤外線センサを一定の速度で接近させる。

咳焦電型赤外線センサが人体に近づくと人体から放射さ
れている赤外線がセンサに入射してパルス状出力が発生
する。

一方、該焦電型赤外線センサが移動を開始した時点から
時間の計測を開始し、前記赤外線センサのパルス状出力
がピーク電圧に達した時間を計測すれば、あらかじめ設
定しである赤外線センサの単位時間当りの移動距離と、
赤外線センサの移動開始点から出力電圧がピークに達し
た点までの時間を乗算することにより移動開始点から人
体までの距離を知ることができる。

また、そのピーク電圧の大小により赤外線センサから人
体までの距離を知ることができる。

〈実施例〉第１図において、２１は焦電型赤外線センサで、計測し
得るようになっている。

２２は、ベット２３上に寝ている患者等の人体でおり、
矢印のように赤外線ａが放射されている。

今一定の速度Ｖで赤外線センサ２１を矢印の方向へ移動
させる。

このセンサ２１の赤外線入射面２４は人体２２の方向を
向いているから、センサ２１の表面には遠方からの赤外
線が入射しているが、その物体が例えば壁のような均一
な赤外線を放射しているものとすれば、赤外線の入射量
に時間的変化はないため、センサの出力はＯである。

ところが、第１図の鎖線のようにセンサ２１の入射面２
４が人体２２と向い合う位置に到達すると、人体２２か
らの赤外線ａが入射し、センサ表面に温度変化が生じて
出力が得られる。

さらに、センサ２１の移動を続けると、センサ２１に入
射する赤外線ａの量は一定となり入射面２４の温度は一
定値に落着くため、出力は■びＯとなる。

即ち、人体２２からの赤外線ａがはじめて入射する位置
において、パルス状の出力が得られる。

すことができる。

即ち、Ｖ＝ｆ　（ｄ、■）・・・・・・・・・・・・・
・・（１）■が′一定であれば（１）はｄの変数であり
、ｆの逆関数を用いることによって、出力Ｖからｄを推
定することができる。

即ち、ｄ＝ｆ”（Ｖ、■）・・・・・・・・・・・・・
・・（２）出力■はセンサ素子の出力を適当な増巾器２
５で増巾したのち、ピーク検出回路２６を用いれば簡単
に得ることができる。得られたＶをＡ−Ｄ変換器を通し
てコンピュータに入力し、（２）式を計算すればよい。

又、第１図に示すように、センサの移動開始点を原点Ｏ
とするＸ−Ｙ直交座標を設定しておけば、人体頭部のＸ
座標はセンサの移動開始点からの時間ｔを測定すること
によって次式で求めることができる。

Ｘ＝Ｖｔ・・・・・・・・・・・・（３）また、Ｙ座標
は次式である。

Ｙ＝ｄ・・・・・・・・・・・・・・・（４）第２図に
は、実際に寝ている人間の側面を一定径って、この曲線
を利用して人体の位置を測定できる。

この方式を第３図の介助移動装置−利用する場合は、こ
の装置のスライド台８または９の先端部分に焦電型赤外
線センサを取付け、台車２の一定速度の直線移動により
センサ２１の直線等速移動を作り出して前記の要領で人
体の位置を計測できる。

く効果〉従来、動いている人体を検知するセンサは種々開発され
ているが、静止している人体の検出と位置測定の可能な
センサは存在しなかったのでおる。

しかし、前記のようにこの発明方法により静止している
人体の位置計測が可能となったのである。

即ち、この発明は静止している人体に対して焦電型赤外
線センサの方を直線等速移動させることにより人体の位
置を計測できるので寝たきり患者等をベット上から自動
走行台車等に無人操作で抱き取るさいの人体位置計測用
として利用できる。

ある。

【図面の簡単な説明】第１図はこの発明の実施例を示す一部切欠平面図、第２
図はセンサ出力とセンサから人体までの距離との関係を
示すグラフ、第３図は介助移動装置の一例を示す斜視図
、第４図は介助装置の作用を示す正面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

人体の近傍において、焦電型赤外線センサを一定の速度
で移動させ、人体からの赤外線が該焦電型赤外線センサ
に入射した時点でセンサより得られるパルス状出力のピ
ーク電圧Ｖと、センサの移動開始時点からのパルス電圧
が検出される時点までの時間をとを計測することにより
人体の位置推定を行なうことを特徴とする人体位置計測
方法。