JP6283589B2 - 特殊呼出子機 - Google Patents

Description

本発明は、病院の入院患者が看護師を呼び出すためのナースコール子機に関し、特にタッチ操作や呼気の感知等のボタン押下以外の操作で呼出操作できる特殊呼出子機に関する。

従来より、タッチ操作や呼気の感知等の特殊操作で呼び出しを行うことができるナースコール子機としての特殊呼出子機がある。例えば、特許文献１に記載された特殊呼出子機は、フレキシブルアームの先端に呼気を検出する呼気センサ、指先や舌の接触等のタッチ操作を検知するタッチ電極、手が翳されたことを検知する光センサ、音声や音を検出する音声センサが取り付けられており、患者にとって好ましいセンサが選択されてナースコール子機として使用される。

特開２０１０−１０４５９４号公報

このような特殊呼出子機において、タッチ操作により呼び出しするためのタッチ電極は清潔に保つ必要があり、取り外されて消毒等行われた。そのため、取り外されたタッチ電極を付け忘れる場合があり、そうなると患者は呼出操作ができなくなってしまうし、タッチ電極自体を紛失してしまうおそれがあるため、看護師はタッチ電極の状態を常に管理する必要があった。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、取り外したタッチ電極の付け忘れを防止できる特殊呼出子機を提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、タッチ操作を受けて静電容量が変化するタッチ電極と、タッチ電極の静電容量が所定量変化したらタッチ操作を受けたと判断する呼出判定手段とを有し、タッチ操作を受けたら呼出信号を出力する特殊呼出子機において、タッチ電極が接続される接続部には、タッチ電極が取り外されたらオン動作する接点を介して、特定の静電容量を接続部に発生させるためのコンデンサが接続され、呼出判定手段は、タッチ電極のタッチ操作の判断に加えて、接続部を介した静電容量が特定の静電容量へ変化したら、タッチ電極が取り外されたと判断することを特徴とする。
この構成によれば、タッチ電極が取り外されたら静電容量の変化からそれを判別することができるため、タッチ電極が取り外された状態を報知させることが可能となる。よって、取り外したタッチ電極が放置される事態の防止に役立つ。また、タッチ電極の接続部に接点を介してコンデンサを接続する程度で，従来より組み込まれている呼出操作検出のための回路によりタッチ電極の取り外しを認識させることが可能であり、大きなコストアップを招くこと無く取り外し検出を実施できる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、呼出判定手段は、特定の静電容量へ変化した状態が一定時間継続したら警報信号を外部へ出力することを特徴とする。
この構成によれば、タッチ電極の取り付け忘れが発生した場合には警報信号が出力されるため、この信号によりナースコール親機等で警報音を鳴動させれば、患者が呼出操作できない事態の発生を防止できる。更に、看護師にとっては特殊呼出子機の状態を常にチェックする必要がなくなり負担を軽減できる。

本発明によれば、タッチ電極が取り外されたら静電容量の変化からそれを判別することができるため、タッチ電極が取り外された状態を報知させることが可能となる。よって、取り外したタッチ電極が放置される事態の防止に役立つ。また、タッチ電極の接続部に接点を介してコンデンサを接続する程度で，従来より組み込まれている呼出検出のための回路によりタッチ電極の取り外しを認識させることが可能であり、大きなコストアップを招くこと無く実施できる。

本発明に係る特殊呼出子機の一例を示す回路図であり、タッチ操作検出回路を示している。 図１の主要部の波形説明図であり、（ａ）は抽出回路の入力波形、（ｂ）は第１波形整形回路の入力波形、（ｃ）は第２波形整形回路の入力波形をそれぞれ示している。 図１の主要部の波形説明図であり、（ａ）は第１波形整形回路の出力波形、（ｂ）は第２波形整形回路の出力波形、（ｃ）は位相抽出回路の出力波形及び平滑化回路の出力波形をそれぞれ示している。 タッチ電極の静電容量とＡ／Ｄコンバータの入力電圧の関係を示す特性図である。 タッチ電極を取り外した説明図であり、（ａ）は接続ジャックの回路図、（ｂ）は第１波形整形回路の入力波形図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る特殊呼出子機の一例を示す回路図であり、タッチ電極の静電容量の変化を抽出して静電容量の変化量から呼出操作を判断するタッチ操作検出回路を示している。図１において、１はタッチ電極、２はタッチ電極１の接続部である接続ジャック、３は静電容量の変化量を抽出する抽出回路、４は抽出した波形（矩形波）を直流化して出力する平滑化回路、５はＡ／Ｄコンバータ、６はタッチ電極１の静電容量の変化がタッチ操作によるものか判断して、タッチ操作されたら呼出信号を生成して出力すると共に、タッチ電極の取り付け忘れが発生したらそれを検出して警報信号を出力するタッチ電極ＣＰＵである。

接続ジャック２には、タッチ電極１が接続されたらオフし、取り外されたらオン動作する接点２ａが組み込まれており、タッチ電極１の端子を抽出回路３へ接続する接続線Ｓ１に対して第１コンデンサＣ１が接続／解離するよう構成されている。具体的に、タッチ電極１が取り外されたら第１コンデンサＣ１が接続線Ｓ１に接続される。
尚、この第１コンデンサＣ１は、タッチ電極１固有の静電容量及びタッチ操作された際のタッチ電極１の静電容量より十分大きな容量となっている。

抽出回路３は、２つの積分回路（第１積分回路３ａ，第２積分回路３ｂ）と、コンパレータから成る２つの波形整形回路（第１波形整形回路Ｇ１，第２波形整形回路Ｇ２）と、論理回路から成る位相抽出回路Ｇ３とで構成され、波形整形回路Ｇ１，Ｇ２により整形されて出力される矩形波が、位相抽出回路Ｇ３において排他的論理和が演算されて出力される。また平滑化回路４は、例えば図１に示すように第３抵抗Ｒ３と第３コンデンサＣ３とから成る積分回路で構成されている。

図２、図３は抽出回路３の各点の波形、及び平滑化回路４の出力波形を示している。具体的に、図２（ａ）はタッチ電極ＣＰＵ６から矢印Ｑ１で示す方向に出力されて、抽出回路３へ入力されるＰ１点の電圧波形、図２（ｂ）は第１波形整形回路Ｇ１へ入力するＰ２点の波形、図２（ｃ）は第２波形整形回路Ｇ２へ入力するＰ３点の波形を示している。尚、図２（ｂ）の波形Ａ１は呼出操作を受けない定常状態の波形、波形Ａ２は呼出操作を受けた時の波形を示している。そして、図３（ａ）は第１波形整形回路Ｇ１の出力Ｐ４点の波形、図３（ｂ）は第２波形整形回路Ｇ２の出力Ｐ５点の波形、図３（ｃ）のＡ３は位相抽出回路Ｃ３の出力Ｐ６点の波形を示している。尚、Ａ４は平滑化回路４により波形整形された直流波形を示している。

タッチ電極ＣＰＵ６から、図２（ａ）に示す矩形波が生成されて、抽出回路３に対して出力され、第１波形整形回路Ｇ１には第１抵抗Ｒ１と接続線Ｓ１を介したタッチ電極１の静電容量とから成る第１積分回路３ａによりこの波形が変形されて入力される。
一方、第２波形整形回路Ｇ２には、同様にタッチ電極ＣＰＵ６で生成された矩形波が、第２抵抗Ｒ２と第２コンデンサＣ２とから成る第２積分回路３ｂにより変形されて入力される。

尚、第２コンデンサＣ２はタッチ電極１が持つ固有の静電容量に等しい値に設定されると共に、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２は等しい抵抗値となっている。そのため、タッチ操作を受けない待受時は、同一の波形が第１波形整形回路Ｇ１及び第２波形整形回路Ｇ２に入力される。このように、第２積分回路３ｂはタッチ電極１のタッチ操作を検出するための基準波形を生成している。

そして、この２つの波形整形回路Ｇ１，Ｇ２が出力する矩形波は、位相抽出回路Ｇ３において差分が抽出されて出力され、その後平滑化回路４において直流に波形整形される。

上記のように構成されたタッチ操作検出回路が、接続ジャック２の静電容量の変化を受けてタッチ操作等を判定する動作を以下説明する。
タッチ電極１がタッチ操作を受けない待受状態では、タッチ電極１と第２コンデンサＣ２の静電容量が等しいため、第１波形整形回路Ｇ１及び第２波形整形回路Ｇ２の双方の入力端子には、図２（ｂ）のＡ１の波形、及び図２（ｃ）の波形が入力され、同一波形が入力されるため、両者の波形に差分が無いため抽出回路３は信号を出力しない。

この状態で、タッチ電極１に対して患者が手を触れたり舌を接触させたりすると、タッチ電極１の静電容量が変化して大きくなる。その結果、第１波形整形回路Ｇ１の入力波形は、図２（ｂ）の波形Ａ２に示す変形量が大きな波形となり、第１波形整形回路Ｇ１と第２波形整形回路Ｇ２の出力波形は、図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように位相差を生じる。そのため、位相抽出回路Ｇ３は図３（ｃ）のＡ３に示す矩形波を出力する。
この矩形波が、平滑化回路４を経て図３（ｃ）のＡ４で示す直流電圧波形となってＡ／Ｄコンバータ５に入力される。こうして、Ａ／Ｄコンバータ５には、第１波形整形回路Ｇ１と第２波形整形回路Ｇ２との位相差に比例する直流電圧が入力され、直流電圧値に応じたデジタル信号が出力される。

図４は、タッチ電極１の静電容量（正確には接続ジャック２の静電容量）とＡ／Ｄコンバータ５の入力電圧の関係を示している。Ａ／Ｄコンバータ５には、第１波形整形回路Ｇ１と第２波形整形回路Ｇ２との位相差に比例する直流電圧が入力される。即ち、待受時を基準とした場合のタッチ電極１の静電容量の変化量に比例した電圧が入力される。そのため、タッチ電極１の静電容量とＡ／Ｄコンバータ５の入力電圧は図４に示すような比例関係となる。図４において、範囲Ｔ_１〜Ｔ_２はタッチ電極ＣＰＵ６がタッチ操作されたと判断する静電容量の範囲を示し、Ｔ_３は後述するタッチ電極１が取り外されたと判断する値を示している。

尚、タッチ電極ＣＰＵ６から出力される呼出信号Ｑ２は、図示しないナースコール親機へ送信され、ナースコール親機において呼出発生が報音される。

次に、タッチ電極１が取り外された場合の動作を具体的に説明する。図５はこの状態の説明図であり、図５（ａ）はタッチ電極１が取り外された際の接続ジャック２の状態を示す回路図、（ｂ）は図１に示すＰ２点の波形図である。
タッチ電極１が取り外されると、接点２ａを介して接続線Ｓ１に第１コンデンサＣ１が接続される。この第１コンデンサＣ１はタッチ電極１自身の静電容量より十分大きい容量であるため、Ｐ２点の電圧波形は、図５（ｂ）の波形Ａ５に示すように大きく変形した形状となる。

その結果、第１波形整形回路Ｇ１が出力する電圧波形は遅延量の大きな波形となり、図４のＴ_３に示すようにＡ／Ｄコンバータ５にはタッチ操作時の電圧に比べて十分大きな電圧が入力される。よって、この電圧信号を受信したタッチ電極ＣＰＵ６は、タッチ電極１が取り外されたと判断し、内蔵しているタイマ回路６ａによるカウントを開始して例えば５分等の所定時間をカウントする。
その後、所定時間が経過してもこの電圧信号が引き続き入力されたら、タッチ電極１の取り付け忘れが発生したと判断して警報信号を生成して出力する。

この警報信号は、呼出信号Ｑ２と同様の経路でナースコール親機に送信され、ナースコール親機では特殊呼出子機のタッチ電極の取り付け忘れが発生した旨を報知する。
またタッチ電極ＣＰＵ６は、タッチ電極の取り付け忘れ発生と判断すると、特殊呼出子機が具備しているブザーを鳴動させたりＬＥＤの点滅等を実施させ、特殊呼出子機自体も異常発生を報知する。

このように、タッチ電極１が取り外されたら静電容量の変化からそれを判別することができるため、タッチ電極１が取り外された状態を報知させることが可能となり、取り外したタッチ電極１が放置される事態の防止に役立つ。また、タッチ電極１の接続ジャック２に接点２ａを介して第１コンデンサＣ１を接続する程度で，従来より組み込まれている呼出操作検出のための回路によりタッチ電極１の取り外しを認識させることができ、大きなコストアップを招くこと無く取り外し検出を実施できる。
また、一定の時間の経過を待ってもタッチ電極１が取り付けられなければ、タッチ電極１の取り付け忘れ発生と判断して警報信号が出力されるため、この信号によりナースコール親機等で警報音を鳴動させれば、患者が呼出操作できない事態の発生を防止できる。更に、看護師にとっては特殊呼出子機の状態を常にチェックする必要がなくなり負担を軽減できる。

尚、上記実施形態では、タッチ電極１が取り外されてから所定時間が経過したら、特殊呼出子機が異常発生を外部に通知しているが、取り外された時点でそれを通知する信号を出力しても良く、例えばナースコール親機において取り外しの通知信号を所定時間継続して受信したら取り付け忘れ発生と判断して警報音を鳴動させてもよい。

１・・タッチ電極、２・・接続ジャック（接続部）、３・・抽出回路、４・・平滑化回路、５・・Ａ／Ｄコンバータ、６・・タッチ電極ＣＰＵ（呼出判定手段）、Ｃ１・・第１コンデンサ（コンデンサ）。

Claims (2)

1. タッチ操作を受けて静電容量が変化するタッチ電極と、前記タッチ電極の静電容量が所定量変化したらタッチ操作を受けたと判断する呼出判定手段とを有し、タッチ操作を受けたら呼出信号を出力する特殊呼出子機において、
   前記タッチ電極が接続される接続部には、前記タッチ電極が取り外されたらオン動作する接点を介して、特定の静電容量を前記接続部に発生させるためのコンデンサが接続され、
   前記呼出判定手段は、前記タッチ電極のタッチ操作の判断に加えて、前記接続部を介した静電容量が前記特定の静電容量へ変化したら、前記タッチ電極が取り外されたと判断することを特徴とする特殊呼出子機。
2. 前記呼出判定手段は、前記特定の静電容量へ変化した状態が一定時間継続したら警報信号を外部へ出力することを特徴とする請求項１記載の特殊呼出子機。

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