CN102421403A - 体位体压控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够在不会使就寝者感到不舒适的情况下高精度地检测体压分布而进行体位的改变和体压的分散的体位体压控制装置。体位体压控制装置(1)包括：床垫(2)，其具有多个分割部(21)，并用于支承就寝者(S)；弹性体传感器(3)；以及体压调整单元(5)，其根据来自弹性体传感器(3)的指示控制各分割部(21)，从而改变就寝者(S)的体压分布。弹性体传感器(3)包括片状的传感器主体(30)和运算部(40)，传感器主体(30)具有弹性体制的传感器薄膜(31)、多个电极(01X，01Y)、及形成于电极(01X，01Y)之间并对应分割部(21)配置的多个检测部(A1010)。

Description

体位体压控制装置
技术领域
本发明涉及一种能够防止处于长卧不起状态的就寝者产生褥疮的体位体压控制装置。
背景技术
很多长卧不起的高龄者、患者等不能自由翻身而长时间以相同姿势睡眠。于是，骨头突出而使体重集中的部位被压迫，且血液循环恶化，从而导致产生褥疮。欲防止褥疮，需要定期改变体位从而使体压分散。但是，改变长卧不起的高龄者、患者的体位对护理、看护的人来说是较大的负担。因此，现状是难以全部依靠人工防止褥疮。
因此，提出有各种用于不依靠人工就能够防止褥疮的装置。例如，在专利文献1、2中公开了一种褥疮防止装置，其包括内包有多个空气袋的床垫、与各空气袋对应配置的压力传感器、及用于调整空气袋的空气量的空气量调整单元。此外，在专利文献3中公开了一种床垫，其包括多个单元的集合体即垫片、配置于各单元内并用于检测褥疮部位的传感器、及用于调整单元的内压的控制装置。
专利文献1：日本特表2002-528175号公报
专利文献2：日本特开2000-189472号公报
专利文献3：日本特开2006-320474号公报
发明内容
发明要解决的问题
上述专利文献1、2的褥疮防止装置需要对每个想检测体压的部位分别配置1个压力传感器。在压力传感器中，需要分别配置电极和配线。因此，电极和配线的数量也不得不变多。因而，装置结构变得烦杂。此外，具有压力传感器的传感器垫片不柔软，缺乏伸缩性。因此，在传感器垫片载置于床垫的上表面上的情况下，传感器垫片难以适应就寝者的身体而使就寝者容易感到不舒适。此外，在改变了体位的情况下，传感器垫片也难以追随身体的活动。除此之外，传感器垫片也难以追随空气袋膨胀、收缩的动作。因此，体压分布的检测精度降低。
此外，上述专利文献1、2的褥疮防止装置通过使床垫内的空气袋膨胀、收缩来改变就寝者的体位，从而防止产生褥疮。但是，即使改变就寝者的体位，身体也始终处于与床垫接触的接触状态。因此，难以减少作用于骨头突出部位的压力。因此，不能说防止褥疮的效果充分。
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够在不会使就寝者感到不舒适的情况下高精度地检测体压分布而进行体位的改变和体压的分散的体位体压控制装置。
用于解决问题的方案
(1)本发明提供一种体位体压控制装置，其特征在于，包括：床垫，其具有多个分割部，并用于支承就寝者；弹性体传感器，其包括运算部和片状的传感器主体，该传感器主体配置于上述床垫的厚度方向的上侧、下侧和内部的任意位置，并包括弹性体制的传感器薄膜、连接于该传感器薄膜的多个电极及形成于该电极之间并对应上述分割部配置的多个检测部，该传感器主体能够将被输入的负载作为电量输出，该运算部用于自被输出的该电量计算出上述就寝者的体压分布；以及体压调整单元，其根据由上述弹性体传感器检测出的上述体压分布的数据来控制各上述分割部，改变上述就寝者的体压分布。
根据本发明的体位体压控制装置，利用弹性体传感器检测就寝者的体压分布。弹性体传感器包括片状的传感器主体，该传感器主体具有弹性体制的传感器薄膜。在这里，“弹性体制”意指传感器薄膜的基础材料为弹性体。因此，除了弹性体成分之外，还可以包含例如导电性填料等其他成分。
传感器主体柔软并具有伸缩性。因此，传感器主体容易适应就寝者的身体。因而，即使将传感器主体配置在就寝者附近例如床垫的上表面，就寝者也不易感到坚硬、僵硬等不舒适感。即，对就寝者的负担较小。而且，传感器主体容易追随床垫的分割部的移动、就寝者的身体的活动。因而，弹性体传感器对体压分布的检测精度较高。
此外，本发明的体位体压控制装置中的体压调整单元根据自弹性体传感器基于就寝者的体压分布数据发出的指示，分别控制床垫的分割部，从而改变就寝者的体压分布。例如，当判断为某个部位的体压长时间处于较高状态时，只要使与该部位对应的分割部的内压降低、或使分割部向下方凹陷即可。由此，能够使该部位的体压降低。或者，也可以使与其他部位对应的分割部向上方突出，改变体位。此外，只要增加分割部对就寝者的数量、即密集地配置较小的分割部，即使使分割部凹陷而使特别指定部位的体压降低，也能够防止向其他部位分散的体压增加。如此，根据本发明的体位体压控制装置，使就寝者的体压分散、改变就寝者的体位，能够有效地防止褥疮。
(2)优选的是，在上述(1)的结构中，上述分割部由填充有气体或液体的袋部构成，上述体压调整单元向上述袋部供给上述气体或上述液体而使上述袋部膨胀，或者自上述袋部排出上述气体或上述液体而使上述袋部收缩，从而改变上述就寝者的体压分布。
若使袋部膨胀，则就寝者的与该袋部抵接的部位被推举。由此，该部位的体位增加。相反，若使袋部收缩，则就寝者的与该袋部抵接的部位的体压降低。如此，根据本结构，通过使各袋部的填充物量增加或减少，就能够容易地改变就寝者的体压分布。此外，在袋部中填充有气体或液体。因此，袋部容易以适应就寝者的身体的方式变形。因此，对就寝者的负担较小。此外，在填充物为空气等气体的情况下，能够实现床垫的轻量化。
(3)优选的是，在上述(1)或(2)的结构中，上述体位体压控制装置还包括缓冲垫，该缓冲垫配置在比上述分割部靠向上述就寝者侧的位置，并具有通气性。
构成本发明的体位体压控制装置的弹性体传感器包括配置于该床垫的厚度方向的上侧、下侧和内部的任意位置的传感器主体。传感器主体具有弹性体制的传感器薄膜。传感器薄膜缺乏通气性。因此，在传感器主体和就寝者之间容易滞留湿气。这样，就寝者的睡眠舒适度变差。除此之外，若湿气使就寝者的皮肤感到闷热，则有可能容易产生褥疮。
关于这一点，根据本结构，在就寝者和分割部之间夹装具有通气性的缓冲垫。例如，当在分割部的上侧配置传感器主体时，通过在传感器主体的上侧再配置缓冲垫，能够使就寝者和传感器主体之间的湿气排出。除此之外，通过配置传感器主体来减轻不舒适感。因而，能够防止就寝者的皮肤闷热，并且提高睡眠舒适度。
(4)优选的是，在上述(3)的结构中，上述床垫具有用于包围上述分割部的套构件，在上述套构件的内侧，在上述分割部的靠向上述就寝者的一侧依次层叠有上述传感器主体和上述缓冲垫，上述传感器主体和上述缓冲垫固定于上述套构件。
从高精度地检测就寝者的体压分布的观点出发，优选的是传感器主体配置在就寝者的附近。例如，当将传感器主体载置于分割部的上表面时，传感器主体随着分割部的移动而移动，有可能使传感器主体产生褶皱。由此，有可能不能准确地检测就寝者的体压分布。
关于这一点，根据本结构，传感器主体和缓冲垫一起固定于床垫的套构件。由于传感器主体以与分割部分离的状态固定，因此即使分割部移动，传感器主体也不容易移动。因而，能够在不受分割部的运动影响的情况下准确地检测就寝者的体压分布。此外，根据本结构，自分割部向就寝者的方向依次层叠有传感器主体、缓冲垫。即，在传感器主体的上侧配置缓冲垫。因此，在就寝者和传感器主体之间如容易滞留湿气。此外，通过配置传感器主体，就寝者的不舒适感也降低。
(5)优选的是，在上述(4)的结构中，上述体位体压控制装置还包括传感器袋，该传感器袋以能够装拆的状态固定于上述套构件的内侧，上述传感器主体和上述缓冲垫容纳于上述传感器袋中。
通过将传感器主体和缓冲垫容纳于可装拆的传感器袋中，能够自床垫容易地将传感器主体等集中起来拆出。因而，通过自床垫拆下传感器袋并折叠床垫，能够紧凑地容纳、包装本发明的体位体压控制装置。此外，床垫的清洗也变得容易。
(6)优选的是，在上述(3)的结构中，上述体位体压控制装置还包括传感器夹装体，该传感器夹装体具有上述传感器主体及固定在该传感器主体的厚度方向两侧的一对上述缓冲垫，上述床垫具有用于包围上述分割部的套构件，在上述套构件的内侧，在上述分割部的靠向上述就寝者的一侧配置有上述传感器夹装体，上述传感器夹装体固定于上述套构件。
根据本结构，在分割部的靠向就寝者的一侧配置传感器夹装体，换言之，自分割部向就寝者的方向依次层叠有缓冲垫、传感器主体、缓冲垫。由于在传感器主体的两侧配置缓冲垫，因此能够提高通气性、缓冲性。
此外，传感器夹装体固定于床垫的套构件。即，与上述(4)的结构相同，传感器主体以与分割部分离的状态固定。而且，在传感器主体和分割部之间夹装缓冲垫。因此，传感器主体与分割部不接触。因而，根据本结构，能够防止传感器主体伴随着分割部的运动而移动。由此，能够在不受分割部的运动影响的情况下准确地检测就寝者的体压分布。
(7)优选的是，在上述(6)的结构中，上述体位体压控制装置还包括传感器袋，该传感器袋以能够装拆的状态固定于上述套构件，上述传感器夹装体容纳于上述传感器袋中。
通过将传感器夹装体容纳于可装拆的传感器袋中，能够容易地自床垫拆下传感器夹装体。因而，与上述(5)的结构相同，通过自床垫拆下传感器袋并折叠床垫，能够紧凑地容纳、包装本发明的体位体压控制装置。此外，床垫的清洗也变得容易。
(8)优选的是，在上述(1)至(7)的任一项的结构中，上述传感器主体具有多个通气孔，该通气孔沿上述传感器薄膜的厚度方向贯穿该传感器薄膜。
如上述那样，弹性体传感器中的湿气对策在就寝者的睡眠舒适度、防止褥疮中很重要。根据本结构，在传感器薄膜上形成沿厚度方向贯穿的多个通气孔。这样，传感器薄膜甚至传感器主体的通气性会提高。即，能够防止传感器主体和就寝者之间的湿度上升。
(9)优选的是，在上述(1)至(8)的任一项的结构中，上述分割部在与上述就寝者容易产生褥疮的部位对应的区域紧密地配置。
若密集地配置分割部，则能够更细微地调整体压。即，根据本结构，能够更细微地调整容易产生褥疮的部位的体压。由此，能够有效地防止褥疮。此外，如上述那样，只要对就寝者密集地配置较小的分割部，即使使分割部凹陷而使特别指定部位的体压降低，也能够防止向其他部位分散的体压增加。
(10)优选的是，在上述(1)至(9)的任一项的结构中，上述传感器主体的断开时的伸长率为50％以上。
根据本结构，传感器主体的伸缩性良好。因此，对就寝者的身体的追随性也提高，并且就寝者的不舒适感进一步减少。此外，传感器主体的耐久性也提高。在本说明书中，测量断开时伸长率的方法是遵照JIS K 6251(2004)且使用哑铃状5号形状作为实验片。
(11)优选的是，在上述(1)至(10)的任一项的结构中，在上述传感器主体中，上述电极由配置于上述传感器薄膜的正面侧的带状的正面侧电极和配置于该传感器薄膜的背面侧的带状的背面侧电极构成，由上述正面侧电极和上述背面侧电极自正背面方向观察时交叉而形成上述检测部，该检测部的静电容量根据被输入的上述负载而改变。
通常，可以利用下式(I)求出在一对电极之间夹装电介膜而成的静电容量型传感器的静电容量(电容)。
C＝εoεrS/d    (I)
(C：静电容量，εo：真空中的介电常数，εr：电介膜的介电常数，S：电极面积，d：电极间距离)
例如，若对本结构的传感器主体施加负载，则传感器薄膜(电介膜)被压缩，与其相应地沿与电极面平行的方向伸长。根据上述式(I)，若传感器薄膜的厚度即电极间距离d变小，则形成于正面侧电极和背面侧电极之间的检测部的静电容量C变大。
根据本结构，正面侧电极、背面侧电极均为带状。并且，检测部利用正面侧电极和背面侧电极之间的交叉部分而配置。因此，电极数量和配线数量变少。此外，通过改变正面侧电极、背面侧电极的数量、配置等，就能够构成检测部的数量、密度等不同的各种传感器主体。因而，能够根据分割部容易地构成希望的传感器主体。
(12)优选的是，在上述(11)的结构中，上述正面侧电极和上述背面侧电极分别包括弹性体和填充在该弹性体内的导电性填料。
根据本结构，正面侧电极、背面侧电极能够与传感器薄膜一起伸缩。因而，正面侧电极、背面侧电极限制传感器薄膜的伸缩的可能性较小。此外，传感器主体整体的伸缩性变得更大。因此，对就寝者的身体的追随性也提高，并且就寝者的不舒适感更减少。此外，传感器主体的耐久性也提高。
附图说明
图1是第1实施方式的体位体压控制装置的概略图；
图2是图1的II-II剖面图；
图3是传感器主体的上表面透视图；
图4是图3的IV-I V剖面图；
图5是传感器主体和床垫的上表面透视图；
图6是第2实施方式的体位体压控制装置的传感器主体的俯视图；
图7是第3实施方式的体位体压控制装置的传感器主体中的、相当于被图3的点划线包围的区域部分的放大图；
图8是第4实施方式的体位体压控制装置的剖面图；
图9是第5实施方式的体位体压控制装置的剖面图；
图10是第6实施方式的体位体压控制装置的剖面图；
图11是第7实施方式的体位体压控制装置的剖面图。
附图标记说明
1：体位体压控制装置；
2：床垫；20：套袋；21：空气室(袋部)；210：空气供给排出口；
22、23、25：套袋(套构件) 24、26：传感器袋；
3：弹性体传感器；30：传感器主体；31：传感器薄膜；32：正面侧绝缘覆盖层；
33：背面侧绝缘覆盖层；34：正面侧配线用连接器；35：背面侧配线用连接器；
36：基板；37：传感器薄膜；38：连接器；39：配线；310：通气孔；
40：运算部；41：电源电路；42：CPU；43：RAM；44：ROM；
45：驱动电路；
5：空气量调整装置(体压调整单元)；50：气泵；51：软管；
52：电磁阀；
6：缓冲垫；
60：传感器夹装体；61、62：缓冲垫；
9：床；90：底板；
01X～14X：正面侧电极；01Y～10Y：背面侧电极；01x～14x：正面侧配线；
01y～10y：背面侧配线；A0101～A1410：检测部；
01a～10a、01b～10b、01c～14c、01d～14d：电极；
S：就寝者。
具体实施方式
接着，说明本发明的体位体压控制装置的实施方式。
(第1实施方式)
(体位体压控制装置的结构)
首先，说明本实施方式的体位体压控制装置的结构。图1中示出本实施方式的体位体压控制装置的概略图。图2中示出图1的II-II剖面图。如图1、图2所示，本实施方式的体位体压控制装置1包括床垫2、弹性体传感器3、空气量调整装置5、及缓冲垫6。
床垫2配置在床9的底板90上。床垫2包括套袋20和空气室21。套袋20、空气室21均为聚氨酯膜制。空气室21容纳在套袋20的内侧。如后述的图5所示，空气室21总共配置有96个。在各空气室21的下表面上形成有空气供给排出口210。在空气供给排出口210上连接有空气量调整装置5的软管51。空气室21包含在本发明的袋部中。在后面叙述空气室21的配置方式。
弹性体传感器3包括传感器主体30和运算部40。传感器主体30配置于床垫2的上表面。首先，说明传感器主体30的结构。图3中示出传感器主体的上表面透视图。图4中示出图3的IV-IV剖面图。另外，在图3中，省略表示正面侧绝缘覆盖层、背面侧绝缘覆盖层。此外，用细线表示背面侧电极、背面侧配线。此外，用阴影线表示检测部。
如图3、图4所示，传感器主体30包括传感器薄膜31、正面侧电极01X～14X、背面侧电极01Y～10Y、检测部A0101～A1410、正面侧配线01x～14x、背面侧配线01y～10y、正面侧绝缘覆盖层32、背面侧绝缘覆盖层33、正面侧配线用连接器34、及背面侧配线用连接器35。另外，在检测部的附图标记“A○○△△”中，前两位的“○○”对应正面侧电极01X～14X。后两位的“△△”对应背面侧电极01Y～10Y。传感器主体30的断开时的伸长率为300％。
传感器薄膜31为聚氨酯橡胶制，呈片状。传感器薄膜31沿XY方向(前后左右方向)延伸。传感器薄膜31的正背面方向对应于上下方向。
正面侧电极01X～14X在传感器薄膜31的上表面上总共配置有14根。正面侧电极01X～14X各自包含丙烯酸酯橡胶和导电性碳黑而形成。正面侧电极01X～14X各自呈带状。正面侧电极01X～14X各自沿X方向(左右方向)延伸。正面侧电极01X～14X以沿Y方向(前后方向)隔开预定间隔并彼此大致平行的方式配置。
正面侧配线01x～14x在传感器薄膜31的上表面总共配置有14根。正面侧配线01x～14x各自包含丙烯酸酯橡胶和银粉而形成。正面侧配线01x～14x各自呈线状。正面侧配线用连接器34配置在传感器薄膜31的左前角。关于正面侧配线01x～14x，正面侧电极01X～14X的左端各自与正面侧配线用连接器34连接。
正面侧绝缘覆盖层32配置于传感器薄膜31的上方。正面侧绝缘覆盖层32包含丙烯酸酯橡胶而形成。正面侧绝缘覆盖层32呈片状。正面侧绝缘覆盖层32自上方覆盖传感器薄膜31、正面侧电极01X～14X、正面侧配线01x～14x。
背面侧电极01Y～10Y在传感器薄膜31的下表面上总共配置有10根。背面侧电极01Y～10Y各自包含丙烯酸酯橡胶和导电性碳黑而形成。背面侧电极01Y～10Y各自呈带状。背面侧电极01Y～10Y各自沿Y方向延伸。背面侧电极01Y～10Y以沿X方向隔开预定间隔并彼此大致平行的方式配置。
背面侧配线01y～10y在传感器薄膜31的下表面上总共配置有10根。背面侧配线01y～10y各自包含丙烯酸酯橡胶和银粉而形成。背面侧配线01y～10y各自呈线状。背面侧配线用连接器35配置在传感器薄膜31的左后角。关于背面侧配线01y～10y，背面侧电极01Y～10Y的后端各自与背面侧配线用连接器35连接。
背面侧绝缘覆盖层33配置于传感器薄膜31的下方。背面侧绝缘覆盖层33包含丙烯酸酯橡胶而形成。背面侧绝缘覆盖层33呈片状。背面侧绝缘覆盖层33自下方覆盖传感器薄膜31、背面侧电极01Y～10Y、背面侧配线01y～10y。
如图3中的阴影线所示那样，检测部A0101～A1410配置于正面侧电极01X～14X和背面侧电极01Y～10Y上下交叉的部分(重叠部分)。检测部A0101～A1410各自包括正面侧电极01X～14X的一部分、背面侧电极01Y～10Y的一部分、及传感器薄膜31的一部分。检测部A0101～A1410总共配置有140个(＝14个×10个)。检测部A0101～A1410配置于传感器主体30的整个表面。此外，在对应于就寝者腰部的区域(中央附近)密集地配置有检测部A0101～A1410。
在这里，说明检测部A0101～A1410及上述床垫2的空气室21的配置方式。图5中示出传感器主体和床垫的上表面透视图。为了方便说明，在图5中，除了正面侧电极、背面侧电极、检测部及空气室以外省略表示。此外，用点划线表示传感器薄膜的外缘。此外，用实线表示正面侧电极和背面侧电极，用细线表示可透视到的空气室。
如图5所示，关于检测部A0103～A0308及检测部A1303～A1408，沿左右方向相邻的每3个检测部为一组配置有1个空气室21。此外，关于检测部A0401～A1202及检测部A0409～A1210，沿前后方向相邻的每3个检测部为一组配置有1个空气室21。关于除此以外的检测部，对应每1个检测部配置有1个空气室21。
检测部A0403～A1208配置于就寝者S的腰部附近。检测部A0403～A1208在上下左右方向上的间隔小于配置在其他区域的检测部的间隔。即，检测部A0403～A1208密集地配置。此外，相对于每个检测部A0403～A1208而配置的空气室21小于配置在其他区域的空气室21。在就寝者S的腰部具有腰椎骨。腰部是骨突出部位的一个，容易产生褥疮。因而，对于容易产生褥疮的部位，密集地配置空气室21。
接着，说明运算部40的结构。如上述图3所示，运算部40分别与传感器主体30的正面侧配线用连接器34、背面侧配线用连接器35进行电连接。
运算部40包括电源电路41、CPU(Central ProcessingUnit)42、RAM(Random Access Memory)43、ROM(Read0nly Memory)44、及驱动电路45。
电源电路41对检测部A0101～A1410施加正弦波形的交流电压。在ROM 44中预先存储有表示检测部A0101～A1410中的静电容量和负载(体压)之间的对应关系的对应表(map)，并且存储有体压的阈值。在RAM 43中暂时性地存储自正面侧配线用连接器34、背面侧配线用连接器35输入的阻抗、相位。CPU42用于基于存储在RAM 43中的阻抗、相位来提取检测部A0101～A1410的静电容量。然后，自静电容量计算出传感器主体30中的体压分布。驱动电路45连接于后述的空气量调整装置5的气泵50、电磁阀52。
回到上述图1，空气量调整装置5包括气泵50、软管51及电磁阀52。空气量调整装置5包含于本发明的体压调整单元。气泵50与运算部40的驱动电路45连接。此外，气泵50经由软管51、电磁阀52连接于床垫2的各空气室21。另外，在图1中，为了方便说明，只表示了一个介于气泵50和空气室21之间的软管51及电磁阀52。电磁阀52为三通阀，其一个口处于大气开放状态。
若收到来自运算部40的供给空气指示，则电磁阀52的两个口开启，并且自气泵50向空气室21供给空气。此外，若收到来自运算部40的排出空气指示，则电磁阀52的处于大气开放状态的一个口开启，自空气室21排出空气。
缓冲垫6是聚对苯二甲酸乙二醇酯等三维立体编织物(日本“旭化成せんい(株)”制的“フユ一ジヨン(注册商标)”)制。缓冲垫6配置于传感器主体30的上表面。
(体位体压控制装置的运动)
接着，说明体位体压控制装置1的动作。首先，在就寝者S躺在体位体压控制装置1上之前，按照每一个检测部A0101～A1410计算静电容量C。即，如同扫描那样计算自检测部A0101至检测部A1410的静电容量C。计算出的静电容量C按照每一个检测部A0101～A1410存储于RAM 43中。
接着，在就寝者S躺在体位体压控制装置1上之后，按照每一个检测部A0101～A1410计算静电容量C。计算出的静电容量C按照每一个检测部A0101～A1410存储到RAM 43中。然后，由CPU42根据就寝者S横躺前后的静电容量C的变化量ΔC计算传感器主体30中的体压分布。具体地说，将静电容量C代入预先存储在ROM 44中的静电容量-体压对应表中，计算任意检测部A0101～A1410中的体压。
将计算出的体压数据在RAM 43中存储预定时间。CPU 42对体压数据和存储在ROM 44中的阈值进行比较。然后，当判断为阈值以上的体压持续预定时间以上时，利用驱动电路45驱动空气量调整装置5。具体地说，开启与体压较高的区域对应的空气室21的电磁阀52，排出空气。这样，该空气室21会收缩。由此，能够使该区域的体压降低。或者，开启与体压较低的区域对应的空气室21的电磁阀52，自气泵50供给空气。这样，该空气室21会膨胀。由此，能够使体压分散、或改变体位。
(作用效果)
接着，说明本实施方式的体位体压控制装置1的作用效果。根据本实施方式的体位体压控制装置1，利用弹性体传感器3检测就寝者S的体压分布。即，就寝者S隔着缓冲垫6躺在片状的传感器主体30上。在这里，传感器主体30具有聚氨酯橡胶制的传感器薄膜31。此外，正面侧电极01X～14X、背面侧电极01Y～10Y也是弹性体制。因此，正面侧电极01X～14X、背面侧电极01Y～10Y限制传感器薄膜31的伸缩的可能性较小。如此，传感器主体30柔软并伸缩性良好。因而，传感器主体30容易适应就寝者S的身体。此外，就寝者S不易感到坚硬、僵硬等不舒适感。即，对就寝者S的负担小。此外，传感器主体30对空气室21的移动、就寝者S身体的活动的追随性较高。因而，根据本实施方式的体位体压控制装置1，能够高精度地检测体压分布。此外，传感器主体30的耐久性也较高。
此外，用于构成传感器主体30的正面侧电极01X～14X、背面侧电极01Y～10Y均呈带状。并且，检测部A0101～A1410利用正面侧电极01X～14X和背面侧电极01Y～10Y之间的交叉部分而配置。因此，能够以较小的电极数量和配线数量来实现。即，检测部A0101～A1410在传感器主体30上总共配置有140个。在这里，若按照每个检测部A0101～A1410配置电极，则分别需要140个正面侧电极和140个背面侧电极。对此，根据本实施方式的传感器主体30，为了确保140个检测部A0101～A1410，只需配置总共24根(＝14根+10根)正面侧电极01X～14X、背面侧电极01Y～10Y即可。因此，电极和配线的配置数量减少。除此之外，改变正面侧电极、背面侧电极的数量、配置等就能够调整检测部的数量、密度等。因而，能够对应于空气室21的数量、大小而容易地构成所希望的传感器主体。
根据本实施方式的体位体压控制装置1，床垫2具有作为分割部的多个空气室21。因此，通过对空气室21供给、排出空气，能够容易地使就寝者S的体压分散、或改变体位。其结果，在就寝者是长卧不起的高龄者、患者等的情况下，能够有效地防止褥疮。此外，由于填充物是空气，因此空气室21易于适应就寝者S的身体而变形。因此，对就寝者S的负担较小。此外，与使用液体的情况相比较，床垫2的重量变轻。
此外，空气室21以在就寝者S的腰部附近最密集的方式配置。同样，传感器主体30的检测部A0403～A1208也以在就寝者S的腰部附近最密集的方式配置。腰部是容易产生褥疮的部位之一。因而，根据本实施方式的体位体压控制装置1，能够更高精度地检测腰部附近的体压分布，并且还能够更细微地调整腰部附近的体压。由此，能够有效地防止褥疮。此外，配置在腰部附近的空气室21小于配置在其他区域的空气室21。因而，即使使特别指定的空气室21收缩而降低腰部附近的体压，也能够防止向其他部位分散的体压增加。
根据本实施方式的体位体压控制装置1，在传感器主体30的上表面配置有缓冲垫6。换言之，在就寝者S和传感器主体30之间夹装有缓冲垫6。缓冲垫6的通气性良好。因此，在传感器主体30和就寝者S之间不容易滞留湿气。其结果，能够防止褥疮，从而能够提高睡眠舒适度。
(第2实施方式)
本实施方式的体位体压控制装置与第1实施方式的体位体压控制装置的区别点主要在于传感器主体的结构。因而，在这里仅说明区别点。
图6中示出本实施方式的体位体压控制装置的传感器主体的俯视图。在图6中，对与图3对应的部位标注相同的附图标记。此外，在图6中，为了方便说明，省略一部分表示配线。
如图6所示，传感器主体30包括基板36、传感器薄膜37、连接器38、电极01a～10a、01b～10b、01c～14c、01d～14d、及配线39。
基板36为弹性体制，呈长方形板状。基板36能够弹性变形。传感器薄膜37配置于基板36的上表面。传感器薄膜37为混合有导电性填料的三元乙丙橡胶(EPDM)制，呈长方形板状。导电性填料在传感器薄膜37中的含有率为设传感器薄膜37的体积为100vol％时的约45vol％。在未施加有负载的状态(无负载状态)下，传感器薄膜37具有较高的导电性。另一方面，若施加负载使传感器薄膜37变形，则导电性填料之间的接触状态会发生变化。由此，破坏三维的导电路径，传感器薄膜37的电阻增加。即，传感器薄膜37的电阻随着弹性变形量的增加而增加。连接器38呈正方形板状。连接器38配置在基板36的上表面的左前角。
电极01a～10a在传感器薄膜37的前边上以分别离开预定间隔的方式排列。电极01b～10b在传感器薄膜37的后边以分别离开预定间隔的方式排列。如图6的点划线所示那样，电极01a～10a和电极01b～10b各自在前后方向上相对。
电极01c～14c在传感器薄膜37的左边以分别隔开预定间隔的方式排列。电极01d～14d在传感器薄膜37的右边以分别隔开预定间隔的方式排列。如图6的点划线所示那样，电极01c～14c和电极01d～14d各自在左右方向上相对。这些点划线的交点(总共140＝14×10)为检测部。
分别利用配线39连接电极01a～10a、01b～10b、01c～14c、01d～14d和连接器38。
运算部40与连接器38电连接。在ROM 44中预先存储有表示检测部中的电阻和负载(体压)之间的对应关系的对应表。并且，存储有体压的阈值。电源电路41用于对检测部施加直流电压。直流电压按照扫描顺序施加到总共140个点的检测部。各检测部的电阻暂时存储在RAM 43中。CPU 42根据存储在RAM 43中的电阻计算传感器薄膜37的负载分布。驱动电路45连接于上述图1的气泵50、电磁阀52。
在本实施方式的体位体压控制装置中，结构相同的部分具有与第1实施方式的体位体压控制装置相同的作用效果。此外，根据本实施方式的体位体压控制装置，能够根据传感器主体30的电阻变化计算体压分布。
(第3实施方式)
本实施方式的体位体压控制装置与第1实施方式的体位体压控制装置的区别点是在传感器薄膜上贯穿设置有通气孔这一点。因而，在这里仅说明区别点。
图7中示出本实施方式的体位体压控制装置的传感器主体中的、相当于被上述图3的点划线包围的区域部分的放大图。为了方便说明，在图7中强调表示通气孔的大小。此外，在图7中，对与图3对应的部位标注相同的附图标记。如图7所示，在传感器薄膜31上贯穿设置有多个通气孔310。通气孔310沿传感器薄膜31的厚度方向贯穿。通气孔310贯穿设置于未配置正面侧电极01X～14X、背面侧电极01Y～10Y的部分。
在本实施方式的体位体压控制装置中，结构相同的部分具有与第1实施方式的体位体压控制装置相同的作用效果。此外，根据本实施方式的体位体压控制装置，传感器薄膜31即传感器主体30具有通气性。因而，在传感器主体30和就寝者S之间不容易滞留湿气。因此，能够提高就寝者的睡眠舒适度，并且还能够提高防止褥疮的效果。
(第4实施方式)
本实施方式的体位体压控制装置与第1实施方式的体位体压控制装置的区别点是在床垫的内侧配置有传感器主体和缓冲垫这一点。因而，在这里仅说明区别点。
图8中示出本实施方式的体位体压控制装置的剖面图。图8对应于图2。因此，在图8中，对与图2对应的部位标注相同的附图标记。如图8所示，在本实施方式的体位体压控制装置1中，传感器主体30和缓冲垫6配置于床垫2的内侧。
床垫2包括空气室21和套袋22。空气室21、套袋22均为聚氨酯膜制。空气室21容纳于套袋22的内侧。空气室21配置于套袋22的下方。在各空气室21的下表面上形成有空气供给排出口210。在空气供给排出口210上连接有空气量调整装置5的软管51。套袋22包含于本发明中的套构件。
传感器主体30容纳于套袋22的内侧。传感器主体30配置于空气室21的上表面。传感器主体30和空气室21未被固定。关于传感器主体30的结构，与第1实施方式相同。
缓冲垫6配置于传感器主体30的上表面。缓冲垫6粘接在传感器主体30的周缘。缓冲垫6的上表面粘接于套袋22的上皮内表面。由此，传感器主体30借助缓冲垫6固定于套袋22。
在本实施方式的体位体压控制装置中，结构相同的部分具有与第1实施方式的体位体压控制装置相同的作用效果。此外，根据本实施方式的体位体压控制装置1，传感器主体30与缓冲垫6一起固定于床垫2的套袋22。另一方面，传感器主体30和空气室21未被固定。由于传感器主体30是以与空气室21分离的状态固定，因此即使空气室21运动，传感器主体30也不容易移动。因而，能够在不受空气室21的运动影响的情况下准确地检测就寝者的体压分布。
(第5实施方式)
本实施方式的体位体压控制装置与第4实施方式的体位体压控制装置的区别点是在传感器主体和缓冲垫容纳于传感器袋中这一点。因而，在这里仅说明区别点。
图9中示出本实施方式的体位体压控制装置的剖面图。图9对应于图8。因此，在图9中，对与图8对应的部位标注相同的附图标记。如图9所示，本实施方式的体位体压控制装置1包括床垫2、传感器袋24、传感器主体30及缓冲垫6。
床垫2包括空气室21和套袋23。空气室21容纳于套袋23的内侧。空气室21配置在套袋23的下方。在套袋23的上皮内表面的周缘配置有多个用于安装传感器袋24的四合扣(Snapbutton)(省略图示)。套袋23包含于本发明中的套构件。
传感器袋24容纳于套袋23的内侧。传感器袋24配置在空气室21的上方。在传感器袋24的上表面周缘配置有多个四合扣(省略图示)。通过使套袋23的四合扣和传感器袋24的四合扣配合，使传感器袋24可装拆地安装于套袋23。
传感器主体30和缓冲垫6容纳于传感器袋24的内侧。缓冲垫6配置于传感器主体30的上表面。缓冲垫6粘接于传感器主体30的周缘。传感器主体30和缓冲垫6借助传感器袋24固定于套袋23。
在本实施方式的体位体压控制装置中，结构相同的部分具有与第4实施方式的体位体压控制装置相同的作用效果。此外，根据本实施方式的体位体压控制装置1，传感器主体30和缓冲垫6以容纳于传感器袋24的状态固定于套袋23。在这里，传感器袋24和空气室21未被固定。因此，能够防止传感器主体30伴随着空气室21的运动而移动。因而，能够在不受空气室21的运动影响的情况下准确地检测就寝者的体压分布。
此外，根据本实施方式的体位体压控制装置1，传感器袋24的装拆较为容易。即，传感器主体30和缓冲垫6的装拆较为容易。因而，通过自床垫2拆下传感器袋24并折叠床垫2，能够紧凑地容纳、包装体位体压控制装置1。此外，床垫2的清洗也较为容易。
(第6实施方式)
本实施方式的体位体压控制装置与第1实施方式的体位体压控制装置的区别点是在床垫的内侧配置有传感器夹装体这一点。因而，在这里仅说明区别点。
图10中示出本实施方式的体位体压控制装置的剖面图。图10对应于图2。因此，在图10中，对与图2对应的部位标注相同的附图标记。如图10所示，本实施方式的体位体压控制装置1包括床垫2和传感器夹装体60。
床垫2包括空气室21和套袋22。空气室21容纳于套袋22的内侧。空气室21配置于套袋22的下方。
传感器夹装体60容纳于套袋22的内侧。传感器夹装体60配置于空气室21的下表面。传感器夹装体60和空气室21未被固定。传感器夹装体60包括传感器主体30和一对缓冲垫61、62。关于传感器主体30的结构，与上述第1实施方式相同。一对缓冲垫61、62均为聚对苯二甲酸乙二醇酯等三维立体编织物(同上)制。一对缓冲垫61、62配置在传感器主体30的厚度方向(上下方向)的两侧。一对缓冲垫61、62分别粘接于传感器主体30的周缘。传感器夹装体60的上表面(上侧的缓冲垫61的上表面)粘接于套袋22的上皮内表面。由此，传感器夹装体60固定于套袋22。即，传感器主体30借助缓冲垫61固定于套袋22。
在本实施方式的体位体压控制装置中，结构相同的部分具有与第1实施方式的体位体压控制装置相同的作用效果。此外，根据本实施方式的体位体压控制装置1，在传感器主体30的上下方向两侧配置有一对缓冲垫61、62。因此，能够提高通气性、缓冲性。此外，在传感器主体30和空气室21之间夹装有缓冲垫62。而且，传感器主体30与缓冲垫61、62一起固定于床垫2的套袋22。因此，能够防止传感器主体30伴随着空气室21的运动而移动。因而，能够在不受空气室21的运动影响的情况下准确地检测就寝者的体压分布。
(第7实施方式)
本实施方式的体位体压控制装置与第6实施方式的体位体压控制装置的区别点是传感器夹装体容纳于传感器袋中这一点。因而，在这里仅说明区别点。
图11中示出本实施方式的体位体压控制装置的剖面图。图11对应于图10。因此，在图11中，对与图10对应的部位标注相同的附图标记。如图11所示，本实施方式的体位体压控制装置1包括床垫2、传感器袋26及传感器夹装体60。
床垫2包括空气室21和套袋25。空气室21容纳于套袋25的内侧。空气室21配置于套袋25的下方。在套袋25的上皮内表面的周缘配置有多个用于安装传感器袋26的粘扣带(hook-and-loop fastener)(省略图示)。套袋25包含于本发明中的套构件。
传感器袋26容纳于套袋25的内侧。传感器袋26配置在空气室21的上方。在传感器袋26的上表面的周缘配置有多个粘扣带(省略图示)。通过使套袋25的粘扣带和传感器袋26的粘扣带配合，使传感器袋26可装拆地安装于套袋25。
传感器夹装体60容纳于传感器袋26的内侧。传感器夹装体60借助传感器袋26固定于套袋25。
在本实施方式的体位体压控制装置中，结构相同的部分具有与第6实施方式的体位体压控制装置相同的作用效果。此外，根据本实施方式的体位体压控制装置1，传感器夹装体60以容纳于传感器袋26的状态固定于套袋25。在这里，传感器袋26和空气室21未被固定。因此，能够防止传感器主体30伴随着空气室21的运动而移动。因而，能够在不受空气室21的运动影响的情况下准确地检测就寝者的体压分布。
此外，根据本实施方式的体位体压控制装置1，传感器袋26的装拆较为容易。即，传感器主体30和缓冲垫6的装拆较为容易。因而，通过自床垫2拆下传感器袋26并折叠床垫2，能够紧凑地容纳、包装体位体压控制装置1。此外，床垫2的清洗也较为容易。
(其他)
以上，说明了本发明的体位体压控制装置的实施方式。但是，实施方式不特别地限定于上述方式。也可以以本领域技术人员能够进行的各种变形方式、改良方式实施。
例如，作为弹性体传感器的传感器主体，在上述第1、第3～第7实施方式中，使用了静电容量型的传感器，在第2实施方式中使用了电阻增加型的传感器。如此，传感器主体的结构、形状、大小等没有特别的限定。此外，关于自传感器主体输出的电量，可以是任意的电压、电阻、静电容量等。
此外，在传感器主体中，传感器薄膜的弹性体的种类没有特别的限定。例如，在上述第1、第3～第7实施方式的弹性体传感器中，从对反复伸缩的耐久性和增大静电容量的观点出发，优选的是使用伸长率、强度及相对介电常数较大的弹性体。例如，优选的是硅橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯醇橡胶、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氨酯橡胶、天然橡胶、异戊二烯橡胶及这些物质的发泡体、聚氨酯泡沫等。此外，在上述第2实施方式的弹性体传感器中，考虑与导电性填料的相容性等，优选的是使用硅橡胶、乙烯丙烯共聚物橡胶、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶、丙烯酸酯橡胶等。另外，在第2实施方式中，传感器薄膜的电阻随着弹性变形量(负载)的增加而增加。但是，也可以使用电阻随着负载的增加而降低的传感器薄膜。关于传感器薄膜的电阻的变化，可以利用母材的弹性体的种类、导电性填料的种类及混合量等进行调整。
此外，在上述第1、第3～第7实施方式的传感器主体中，电极和配线包含弹性体而形成。在此情况下，由于电极和配线伸缩，因此具有与传感器薄膜成一体地变形这样的优点。除了在传感器薄膜上直接形成电极和配线，还可以预先在其他弹性体膜上形成电极和配线，在传感器薄膜上层叠该膜。在此情况下，作为弹性体膜，除了在上述传感器薄膜中适用的弹性体之外，还可以使用耐久性更高的丁基橡胶、乙烯丙烯共聚物橡胶等。此外，还可以用金属材料、在有机纤维的表面上镀金属而得到的材料等形成电极、配线。此外，在任意的实施方式中，电极的数量、配置位置均没有特别的限定。例如，在第1、第3～第7实施方式的传感器主体中，适宜地确定带状的正面侧电极、背面侧电极的数量、宽度、长度即可。例如，也可以混合较大和较小的宽度而配置。此外，通过改变正面侧电极、背面侧电极的配置方式来调整检测部的数量、配置即可。
在上述实施方式中，利用一张传感器主体来检测出体压分布。但是，也可以使用多张传感器主体来检测出体压分布。例如，可以分别准备密集地配置有检测部的传感器主体和稀疏地配置有检测部的传感器主体，在容易产生褥疮的部位配置前者，在除此以外的部位配置后者。
此外，在上述实施方式中，检测就寝者的身体整体的体压分布，而进行体压的分散、体位的改变。但是，也可以只在容易产生褥疮的部位配置传感器主体，而进行体压的分散、体位的改变。
在上述第1～第3实施方式中，将传感器主体配置在床垫的上表面。但是，也可以将传感器主体配置在床垫的下侧、或如第4～第7实施方式那样配置在床垫的内部。在第1～第3实施方式中，既可以在整体上粘接传感器主体和床垫，也可以没有在整体上粘接传感器主体和床垫。如第1～第3实施方式那样，在传感器主体配置在床垫的上表面上的情况下，优选的是不粘接传感器主体的整体，以使传感器主体容易追随分割部的运动。在此情况下，例如通过将传感器主体的外缘的多个部位固定于床垫，能够防止传感器主体的偏离。
在上述第5实施方式中，使用四合扣将传感器袋安装于套袋(套构件)。此外，在第7实施方式中，使用粘扣带将传感器袋安装于套袋。但是，传感器袋的固定方法不限于这些。例如，还可以在传感器袋上配置纽扣，在套构件上配置扣眼。在此情况下，通过固定或解开纽扣，能够装拆传感器袋。
在上述实施方式中，在传感器主体的上表面上配置缓冲垫。缓冲垫的材质只要具有通气性、缓冲性则没有特别的限定。除了上述实施方式之外，还可以使用例如使用了日本“東洋紡績(株)”制的“ブレスエア一(注册商标)”等垫。另外，也可以不配置缓冲垫。特别是，在第3实施方式的情况下，在传感器主体上贯穿设置有通气孔。因而，从通气性的观点来看，与其他的实施方式相比较，配置缓冲垫的必要性较小。另外，根据第3实施方式，通气孔贯穿设置在传感器薄膜中的、未形成正面侧电极和背面侧电极的部分。但是，也可以在形成有电极的部分贯穿设置通气孔。
此外，在体位体压控制装置中，可以以覆盖与就寝者接触的最上表面的方式进一步配置套。由此，能够防止弄脏体位体压控制装置，具体地说能够防止弄脏缓冲垫、传感器主体、床垫。此外，外观性也会提高。在此情况下，优选套具有通气性。
在上述实施方式，由套袋和多个分割部(空气室)构成床垫。但是，床垫的构造不限定于上述实施方式。床垫的构造只要根据使体压分布改变的手法而适宜地确定即可。例如，床垫自身还可以是多个分割部的集合体。此外，在分割部为袋部的情况下，可以填充空气以外的气体、或者水等液体。
床垫的分割部只要对应于检测部配置即可。但是，没有必要必须使分割部和检测部一对一对应。例如，既也可以针对1个分割部配置2个以上的检测部，相反，也可以横跨2个以上的分割部配置1个检测部。
关于使体压分布改变的手法，除了向床垫的袋部(分割部)供给、排出流体而使袋部膨胀、收缩以外，还可以采用各种方法。例如，也可以在分割部上组装使用介电弹性体等电场响应性高分子的致动器，而使分割部的上表面上下移动。此外，也可以利用磁粘性流体等而改变分割部的硬度。

Claims (12)

1.一种体位体压控制装置，其特征在于，包括：
床垫，其具有多个分割部，并用于支承就寝者；
弹性体传感器，其包括运算部和片状的传感器主体，该传感器主体配置于上述床垫的厚度方向的上侧、下侧和内部的任意位置，并包括弹性体制的传感器薄膜、连接于该传感器薄膜的多个电极及形成于该电极之间并对应上述分割部配置的多个检测部，该传感器主体能够将被输入的负载作为电量输出，该运算部用于自被输出的该电量计算出上述就寝者的体压分布；以及
体压调整单元，其根据由上述弹性体传感器检测出的上述体压分布的数据来控制各上述分割部，从而改变上述就寝者的体压分布。
2.根据权利要求1所述的体位体压控制装置，其特征在于，
上述分割部由填充有气体或液体的袋部构成，
上述体压调整单元向上述袋部供给上述气体或上述液体而使上述袋部膨胀，或者自上述袋部排出上述气体或上述液体而使上述袋部收缩，从而改变上述就寝者的体压分布。
3.根据权利要求1或2所述的体位体压控制装置，其特征在于，
上述体位体压控制装置还包括缓冲垫，该缓冲垫配置在比上述分割部靠向上述就寝者侧的位置，并具有通气性。
4.根据权利要求3所述的体位体压控制装置，其特征在于，
上述床垫具有用于包围上述分割部的套构件，
在上述套构件的内侧，在上述分割部的靠向上述就寝者的一侧依次层叠有上述传感器主体和上述缓冲垫，
上述传感器主体和上述缓冲垫固定于上述套构件。
5.根据权利要求4所述的体位体压控制装置，其特征在于，
上述体位体压控制装置还包括传感器袋，该传感器袋以能够装拆的状态固定于上述套构件的内侧，
上述传感器主体和上述缓冲垫容纳于上述传感器袋中。
6.根据权利要求3所述的体位体压控制装置，其特征在于，
上述体位体压控制装置还包括传感器夹装体，该传感器夹装体具有上述传感器主体及固定在该传感器主体的厚度方向两侧的一对上述缓冲垫，
上述床垫具有用于包围上述分割部的套构件，
在上述套构件的内侧，在上述分割部的靠向上述就寝者的一侧配置有上述传感器夹装体，
上述传感器夹装体固定于上述套构件。
7.根据权利要求6所述的体位体压控制装置，其特征在于，
上述体位体压控制装置还包括传感器袋，该传感器袋以能够装拆的状态固定于上述套构件，
上述传感器夹装体容纳于上述传感器袋中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的体位体压控制装置，其特征在于，
上述传感器主体具有多个通气孔，该通气孔沿上述传感器薄膜的厚度方向贯穿该传感器薄膜。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的体位体压控制装置，其特征在于，
上述分割部在与上述就寝者容易产生褥疮的部位对应的区域密集地配置。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的体位体压控制装置，其特征在于，
上述传感器主体的断开时的伸长率为50％以上。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的体位体压控制装置，其特征在于，
在上述传感器主体中，上述电极由配置于上述传感器薄膜的正面侧的带状的正面侧电极和配置于该传感器薄膜的背面侧的带状的背面侧电极构成，由上述正面侧电极和上述背面侧电极自正背面方向观察时交叉而形成上述检测部，该检测部的静电容量根据被输入的上述负载而改变。
12.根据权利要求11所述的体位体压控制装置，其特征在于，
上述正面侧电极和上述背面侧电极分别包括弹性体和填充在该弹性体内的导电性填料。
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