JP2000510022A

JP2000510022A - 動的マットレス支持体及び作動方法

Info

Publication number: JP2000510022A
Application number: JP10519618A
Authority: JP
Inventors: ジャミーソン，ジョン，ダブリュー; フィンケルスティーン，ジェフェリー，アイ; スミス，ロバート，ジェイ
Original assignee: インファント・アドヴァンテイジ，インコーポレイテッド
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 2000-08-08
Also published as: WO1998017150A3; WO1998017150A2; BR9712418A; CA2269291A1; AU5085498A; KR20000052699A; EP1006844A2

Abstract

(57)【要約】幼児用環境遷移システムは、子宮内環境で幼児が遭遇した動きを、制御されシミュレートされた動きとして幼児に提供する。本システムは、ベースプレートと運動マットレスプラットフォームの間を結合する複数の可撓部を備えるサスペンションシステムを含む。カムシャフトアセンブリは、移動するベッドプラット不オームに結合される線形従動子と係合する溝を含み、それによってこの線形従動子が溝に沿って移動し、同時にカムシャフトアセンブリが線形従動子を移動させるように回転し、したがって長手方向で移動するベッドプラットフォームを往復運動する。代替的には回転クランクアセンブリは、クランクの回転を往復運動するマットレスプラットフォームの動きに変換し、移動止めロッカアームは揺れ運動を生み出すアクチュエータの安全なオーバーライド保護の信頼を高める。またカムシャフトアセンブリは、ロッカに結合する偏心カムを含み、このロッカは可撓部の１つに結合されて、可撓部に支持される運動するベッドプラットフォームを回転方向に変位させ、子宮内環境をシミュレートする運動マットレスプラットフォームに、往復と回転を組み合わせた運動を提供する。可変幅のパルスが駆動モータの作動速度を制御し、駆動カムシャフトに関係する近接センサは、速度調整及び過度の負荷もしくは他の不都合な操作状態を受けた場合に安全な遮断のための操作上のフィードバックを提供する。パルス幅変調技法は、音を発生し、制御パネル上の可視的なインジケータを作動する。

Description

【発明の詳細な説明】動的マットレス支持体及び作動方法関連事案本出願は1996年２月16日にGerald V.Beemillerらにより出願された「揺りかごマットレス」と題する係属中の米国特許出願第08/602,277号の一部継続出願であり、また本出願の主題は1991年８月６日に発行された米国特許第5,037,375号の主題と関連している。後者の主題は、ここでの参照によって本明細書に取り入れるものとする。発明の分野本発明はマットレスに関し、より詳しくは幼児が子宮内環境で経験した動きや音などの刺激をシミュレートするマットレスに関する。発明の背景動物は多くの、また種々の環境状態に適応する能力を有する。適応の限界は主としてその動物の絶対的な生理的限界、及びその動物が服する環境の変化速度や適応圧力に依存する。哺乳動物がその生涯を通じて行うことが必要とされる遷移の中で最たるものは、恐らく誕生時の、子宮内環境から子宮外環境への遷移であろう。幼児の環境のあらゆるパラメータは突如として変化する。温度、触感、音的刺激、動き、及び明るさの劇的な変化は、現代社会で多くの女性が出産を行う病院の分娩室内の状態によって増幅される。愛情のこもった家庭環境さえも、警戒心を起こさせる未知のものであり、多くの幼児は長い間泣いたり眠らなかったりするが、これは恐らく遷移のストレスに関係している。これらの突然の環境変化は、幼児の子宮内から子宮外への遷移をさらに強め、彼又は彼女の残りの人生を通じ、適応変化又は環境変化に対するその人の感情的及び心理的な反応に影響するという害悪を及ぼすと考えられる。従って子宮内環境から子宮外環境への幼児の漸進的かつ有効な遷移は、短期的な利点はもちろん、実質的な長期にわたる利点を有するであろう。有効な遷移システムは、出産直前に幼児が知覚していた子宮内の状態を、都合のつく限りそっくりに再現する。またこのシステムは、通常の子宮外環境を反映するに至るまで、環境刺激を漸進的に、時間をかけて変化させる手段を提供する。環境刺激は複雑性において、またシミュレーションや制御の容易性に関して変化する。動作パラメータは非常に独特である。図１は、妊婦が歩行中の場合の、特徴的な骨盤の移動パターンを示している。こうした動きの線形成分や回転成分を再現することは困難であり、また高度な懸架及び運動制御と駆動システムを必要とする。米国特許第4,079,728号は、プログラム可能な環境遷移システムを開示しており、これは多くの環境刺激を提供して制御すると共に、胎児が出産直前に子宮内で知覚する刺激を近似した初期値から、子宮外環境の代表的な終値に至るまで、時間をかけてそれらの刺激を変化させる。何らかの特定の運動パターンを再現するのではなしに、このシステムはシステム内のネット状のつり索に寝かされた幼児に対し、通常の揺動運動を与える。米国特許第5,037,375号は、幼児用環境遷移システム及び方法を開示し、これは子宮内環境から子宮外環境への制御された遷移を提供する。このシステムは、揺りかごの下にあるハウジング内にモータアセンブリを備える。ベルトにより駆動されるプーリアセンブリは、揺りかごに動きを与えるために、ハウジング内のシャフトを駆動する。従来のベビーベッド及びマットレスにフィットするように、十分に小さな寸法と高さを備えた、運動システムを有することが望まれている。発明の概要本発明は、マットレス構造の内部に運動志向型の環境を組み込んだものであり、サスペンション及び運動の制御駆動システムを含み、この制御駆動システムは、母親の歩行時に胎児が経験する子宮内運動を、極めて近似的に再現する。マイクロプロセッサを基礎とする電子制御により、動き及び他の刺激について所望とされる変化が統合されて、シミュレートされた子宮内環境から子宮外環境へと幼児を漸進的に遷移させ、また幅広いシステム融通性が提供される。以前のサスペンションシステムは、運動機構に望ましくない複雑さを有し、許容不能なレベルのノイズを発生し得るものであった。本発明のシステムはこれらの重大な欠点を克服し、静粛、円滑かつ連続的な運動を、高い安全性と信頼性、及び僅かの整備でもって生成する。電気モータと制御エレクトロニクスは、幼児を支持するマットレス構造とは別個に、制御モジュール内に収容されていてもよい。或いはまた、電気モータと駆動機構は、制御モジュールと別個にマットレス内に配置されることもできる。マットレス構造内の運動駆動システムは、１つの実施例では構成部材間に解析的（holomorphic）結合を有し、１つの構成部材に対し、他の構成部材の動きに応じて固有に確定できる動きをもたらす。別の実施例では、マットレス構造の関節的な中央部をも支持する可撓モジュールを、マットレス構造の中央部の内部下側に配置されたモータ及び駆動システムから、直接の機械式リンクによって起動することができる。マットレス構造は従来の寸法のものであり、容易に動かすことができる。図面の簡単な説明図１は、歩行中の妊婦に特徴的な骨盤の移動パターンを示すグラフであり、このパターンは本発明の運動パラメータによって模倣される。図2Ａは、本発明のマットレス構造及び環境遷移システムのマットレス構造の中央部内に収容されるサブシステムの展開斜視図である。図2Ｂは、図2ＡのＢ-Ｂ線に沿ったマットレス構造及びサブシステムの断面図である。図3Ａは、マットレス構造内のサブシステムの破断上面図である。図3Ｂは、マットレス構造の中央部内のサブシステムを示す長手方向軸に沿った断面図である。図3Ｃは、マットレス構造の中央部内のサブシステムを示す交軸に沿った断面図である。図4Ａ及び図4Ｂはそれぞれ、マットレス構造の中央部内にある運動機構の可撓部に固定された、１実施例による揺動（ロッカ）アセンブリの側面図及び上面図である。図5Ａは、１実施例による制御ユニットの上面図である。図5Ｂは、制御ユニット用の制御パネルの前面図である。図5Ｃは、図5Ｂの制御パネルに組み付けられた回路の詳細を示す平面図である。図６は、図5Ａの実施例による制御ユニットの側面図である。図７は、マットレス構造の中央部内でサブシステムを起動するための、１実施例による油圧システムの断面図である。図8Ａ及び図8Ｂはそれぞれ、マットレス構造の中央部内のサブシステムの上側に配置するための、マットレスパッドの上面図及び底面図である。図９は、図2Ａのマットレス構造の中央部内のサブシステムの上部断面図である。図10は、アクチュエーターハウジングとカムシャフトアセンブリを取り外した図９のサブシステムの側部断面図である。図11は、カムシャフトアセンブリと中央の可撓部に対するロッカの結合を示す、１実施例によるサブシステムの端部断面図である。図12は、マットレス構造内のサブシステムのためのコントローラのブロック図である。図13は、熱アクチュエータを用いた、別の実施例によるマットレス構造内のサブシステムの上面図である。図14は、本発明のさらに別の実施例による、マットレス構造内に収容されたサブシステムの上面図である。図15は、図14の実施例の運動機構の上面図である。図16は、図15の運動機構の側面図である。図17は、図14の実施例の可撓部及びプラットフォームロック機構の端面図である。図18は、図15の運動機構のギア、クランク及び軸受けシステムの断面図である。図19は、図15の運動機構のプラットフォームロック受けの上面図である。図20Ａ、図20Ｂ、図20Ｃ及び図20Ｄはそれぞれ、図15の実施例のロック機構の上部平面、側部、断面及び底面図である。図21は、図15の実施例において揺動運動を起動するための、戻り止め付きロッカアームの平面図である。図21Ａは、ロッカアームの別の実施例の平面図である。図22は、図21のロッカアームの上面図である。図22Ａは、図21Ａの別のロッカアームの上面図である。図23は、図15の実施例に実装された図21及び図22のロッカアームの上面図である。図24は、本発明によるマットレス構造の電気制御回路の概略ブロック図である。図25Ａ-25Ｍは、本発明の１実施例による動作ルーチンのフローチャートである。好適実施例の詳細な説明さて図2-14を参照すると、そこにはサスペンション及び運動制御駆動システムを含み、また刺激統合変調システムを含む、本発明の種々の実施例による環境遷移システムが示されている。これらの環境遷移システムは、最初は子宮内環境をシミュレートし、漸進的に子宮外の又は日常の環境へと遷移することで、幼児のために漸進的な制御された遷移を提供し、それによって適応ショックを減少させ、健康的で漸進的な順応を可能にする。この遷移は本発明によって達成され、これによれば最初は誕生前に幼児によって通常感じ取られていた環境運動が再現される。特に、各々の実施例では幼児に対し、サスペンション及び運動制御駆動システムを介して、母親の歩行時に胎児が経験する運動を提供し、伝達する。この遷移システムは、昼間−夜間のサイクルでもってこの運動を変化させるように制御され、また幼児が日常の環境を近似した最小限の運動を受けるようになるまで、時間をかけて刺激を減少させるように制御される。特に図2Ａ及び図2Ｂを参照すると、マットレス構造は、箱のような形状を有し、例えば弾性発泡材料で形成され、固定的で堅固な厚い側壁と底面とを有する、マットレス周縁部102を含む。側壁と底部は運動機構103を収容し、支持し、また制約する。運動プラットフォーム104は、周囲の、即ちマットレス周縁部102の上面近傍に上面を有し、可撓部106（図3Ａ、図3Ｂ、図3Ｃ参照）を含むサスペンションシステムにより、幾つかの軸に沿って運動するように支持されている。マットレス構造102は、柔軟で、形状にフィットするマットレスパッド108を含み、このパッドは運動プラットフォーム104の上面に固定された底面を有し、また幼児を支持するためのマットレスパッド108の上面を有する。マットレスパッド108の下側縁部は図2Ｂの断面図に示されているようにテーパ180を有し、マットレス周縁部102の上部かつ内側の、長手方向及び横方向縁部近傍のテーパ面181と摺動係合して合致する。このようにして、マットレス周縁部102に対するマットレスパッド108の長手方向及び横方向の動きは、これらが組み合わさってなる構造体の上面の輪郭を大きく変化させることはなく、またパッドを形成している弾性発泡材料の内部に形成された一体的な可撓部又はヒンジ182は、パッド周縁付近においてパッドに多大の可撓性を容易にもたらすが、これについては図8Ａ及び図8Ｂを参照して以下でより詳細に説明する。特に図3Ａ、図3Ｂ及び図3Ｃを参照すると、マットレス構造体はまた、マットレスパッド108の上面の平面レベルの下側において運動プラットフォーム104上に配置された、音声トランスデューサ又はスピーカー110をも含むことができる。音声トランスデューサ110は、種々のシミュレートされた音や、例えば予定日に近い受胎子宮中に存在するノイズの実際の録音された音を発生させるための、レコードプレーヤー、テーププレーヤー、電子信号発生器、或いは同様の制御可能なサウンド発生器のような、音声トランスデューサに接続される１つ又はより多くの信号源を含むことができる。トランスデューサ110及びこれに結合された信号源はまた、音楽や家庭内の音のような他の音をもたらすこともでき、これらは電子式に発生され、テープ上に録音され、或いは遠隔送信機（図示せず）を介して演奏されてマットレス構造内の信号源としての受信機（図示せず）によって再生されてもよい。音は、好ましくはマットレスパッド108より下に設けられる、音声トランスデューサ110から再生され、例えば子宮内の音から外界で一般的な音に至るまで数ヶ月の期間をかけて徐々に変化させることのできる音を、幼児又は占有者に対して差し向ける。運動プラットフォーム104はサスペンションシステムによって支持され、このシステムはプラスチック又はプラスチック様のもので形成された２つの薄い可撓部106を両側に含み、これらの可撓部は図3Ｂに示すように下部実装ブラケット11 4を介してベースプレート112に固定された可撓部106の中心部にその旋回軸105を有する。可撓支持体106はその外側端部が、上部実装ブラケット116を介して運動プラットフォーム104に固定されている。可撓部106は好ましくは従動部111を含み、この部分は可撓部106が蝶番式に旋回して運動プラットフォーム104の長手方向軸123に沿った線形運動に適応するように曲がる。可撓部106は、実質上長手方向中心軸123に関して対称であり、従動部111の個所において長手方向中心軸123と可撓部106の両端の間で長手方向に沿って可撓性であり、長手方向中心軸123と可撓部106の両端の間で垂直軸に沿って剛直である。この特有の設計は、運動プラットフォーム104を横方向の運動に対して拘束して支持する一方で、運動プラットフォーム104が長手方向中心軸1 23に沿って本質的に線形の運動を受け、またマットレス構造の周縁部102の長手方向中心軸と実質上整列した軸の周囲で回転運動を受けることを可能とする。運動プラットフォーム104がベースプレート112に対して移動するにつれ、可撓部10 6は従動部111の個所で、マットレス構造の長手方向中心軸に沿った方向に蝶番式に旋回する。運動プラットフォーム104は、以下に述べるようにして、可撓部106及び関連部品を介して、マットレスパッド108を支え、担持する。運動プラットフォーム104 の底面にある上部実装ブラケット116の各々は、可撓部106の一方の可撓端184を把持するための爪様構造を有する。加えて上部実装ブラケット116は、可撓部106 の端部184を上部実装ブラケット116の中にすばやく挿入し、挿入後にその端部を保持することを可能にする「スナップ」ラッチを含むことができる。可撓部106 の端部184は、可撓部106の本体にほぼ垂直な可撓部である。これらの端部184は従動部185を有し、これは運動プラットフォーム104の線形運動中に、可撓部106 の本体の曲がりに適応するように端部184が蝶番式に旋回するように曲がる。運動プラットフォーム104が動く際、可撓部106の本体は従動部111の個所で蝶番式に旋回して一方の端部184を引っ張り、それによって当該端部184を従動部185の個所で曲げて、当該端部184を長手方向軸123に向けて、線形運動の方向に引っ張る。他方の端部184は押し込まれ、それによって従動部185の個所で当該端部184 を曲げ、当該端部が長手方向軸123から離れるように、線形運動の方向に押しやる。図3Ｃに示すように、可撓部106は可撓部106の本体の中心にほぼ垂直に配置された従動部186を含み、揺動運動中に可撓部106が中心105の周囲で捻れるのを可能にする。運動機構130は運動プラットフォーム104を駆動するためにベースプレート112 に係留されており、マットレスパッド108の長手方向軸123に沿って線形運動を発生させ、長手方向軸の周囲で回転又は揺れ運動を発生させるためのアクチュエータを含む。アクチュエータは例えば、Belofram（商品名）油圧ダイアフラム等の、在来の油圧ピストン及びシリンダ機構であることができる。図3Ａの上面図に示された実施例を参照すると、運動機構はリンク120を含み、このリンクの一端は運動機構の長手方向軸123に沿った位置においてピボット119 の部分でベースプレート112に係留され、またリンク122の一端に結合された他端はピボットジョイント126を有している。リンク122の他端はピボットジョイント 124を介して運動プラットフォーム104に取着されている。従って、スレーブアクチュエータ128による線形起動に応じてピボットジョイント126が動作の弧135に沿ってピボット119の周囲を回動するにつれ、ジョイント124は軸123に沿って長手方向に移動する。リンク120及び122は好ましくは、揺動運動を可能にするため、捻れに対して十分なコンプライアンスと圧縮剛性をもたらすものであるが、長手方向の起動力が与えられた場合には曲げを阻止する。スレーブアクチュエータ 128の駆動ロッド127は、当接点140においてリンク120に接触してリンク120をピボット119の周囲で動かし、それによってリンク122を付勢してピボットジョイント126の周囲で枢動させる。リンク122が枢動するにつれ、ジョイント124は長手方向に移動し、それによって運動プラットフォーム104を軸123に沿った方向へと線形に起動する。戻りバネ121がベースプレート112及びリンク120に取着され、運動サイクルの間中、スレーブアクチュエータ128の駆動ロッド127とリンク120の間に接触を維持する。バネ121はまた、油圧装置内に正の差動圧力を提供する。駆動ロッド127 がスレーブアクチュエータ128内に移動するにつれてバネ121の張力はリンク120 をアクチュエータ128の方へ引っ張る。これは運動プラットフォーム104を長手方向軸123の方向に沿って直線的に動かすことになる。図3Ａに示す特定の実施例では、当接個所がピボット119からジョイント126までの間のリンク120の長さの1/4よりも短いところに配置され、ジョイント126の弧状の行程135から、ジョイント124の個所における長手方向のストロークをもたらす。結合されたリンク120の角運動が約±27度である場合、取着された運動プラットフォーム104の行程は長手方向軸123に沿ってほぼ3/4インチである。長手方向軸123の方向におけるコンプライアンスに対しての、可撓部106の高い横方向剛性は、リンク120及び122の角運動に対する運動プラットフォーム104の動きを、長手方向軸123に沿った線形運動のみに制約し、他方実質的にピボット1 05の周囲での運動プラットフォーム104の揺れ運動は約±５度である。マットレス構造102の厚みは、可能な限り標準サイズに近くすることが望ましい。１つの実施例では、図4Ａ及び図4Ｂにそれぞれ側面図及び上面図で示されたプーリシステムが、揺れ運動を好ましく提供する。これらの図において、実質的にＣ字形のロッカアーム160が、ピボット119の付近に配置された可撓部106に固定され、そこから離れるように延びる。可撓性ケーブル142が、端部141においてロッカアーム160に固定され、回転可能なアタッチメント143の個所でリンク120 に固定される。可撓部160の端部141とピボット105の軸の間の距離に対する、この固定個所143とピボット119の間の距離は、リンク120の動きに対して運動プラットフォーム104の約±５度の公称揺れ角を生じさせるように選ばれる。スレーブアクチュエータ128はリンク120をその角経路に沿って駆動し、それによってケーブル142を駆動する。回転可能なアタッチメント143は、ベースプレート112と実質的に平行な平面で往復動し、プーリ161はベースプレート112上の支持体（図示せず）に枢支されて、アタッチメント143の往復動をケーブルの往復運動へと、ロッカアーム160の両端部141において位相が反対の関係でもって、ベースプレート112に実質的に垂直な面において変換する。ロッカアーム160が取着された可撓部106は、ピボット105の長手方向軸のまわりで回るように制約されており、従ってロッカアーム160の両端におけるケーブル142の逆相運動は、ロッカアーム16 0と可撓部106及びこれに取着116された運動プラットフォーム104を、ピボット10 5の周囲で回転させる。このアセンブリはかくして、リンク120が軸119の周囲で往復動するに際して、揺動サイクル当たり２回の長手方向往復動サイクルを生成し、例えば胎児が子宮内で経験するようにしてプラットフォーム104の動きをシミュレートする。特に図5Ａ及び図６のそれぞれを参照すると、アクチュエータ128、ハウジング 150、コントローラ駆動機構151、制御パネル152、コントローラモジュール154、及びモータ156を含む、制御ユニット148の上面図及び横面図が示されている。好ましくは制御ユニット148は、マットレス構造の近傍で外側に位置する。コントローラ駆動機構151は、制御ユニット148に印加された電気的な入力を機械的運動へと変換し、これは前述した運動機構内において、運動プラットフォーム104 及びマットレスパッド108の線形及び揺動運動に変換される。電気的入力はまずモータ156により機械的運動に変換され、次いで制御ユニット148内で油圧的な動力及び動作に変換され、油圧的な動力及び動作はさらに、マットレス構造内の運動機構103のスレーブアクチュエータ128に転送される。図5Ｂ及び図5Ｃに示す如き制御パネル152は、例えば押しボタンセレクタの上に配置されたプラスチック膜として形成できる。制御パネル152は、それぞれコントローラモジュール154をイネーブル及びディセーブルするための開始ボタン1 53及び停止ボタン155を有し、さらに昼間の動作設定を選択するための昼間セレクタ157、夜間の動作設定を選択するための夜間セレクタ159、ある月齢の幼児が時間変化する作動プログラムのどこに適切にフィットするかを選択するための年齢セレクタ146、及び幼児である使用者の月齢を週で表示するための、在来の液晶(LCD)の如きディスプレイ147を有する。押しボタンセレクタ146,153,155,157 及び159の各々は、プリント回路板158上に配置された相互に接触しない導体の交錯アレイを含み、後の方の４つのセレクタはそれぞれ中心の開口又は他の透明ウィンドウ162の周囲に配置され、それらを通して光源628がセレクタを照射できるようになっている。これらの交錯アレイの各々には、各ボタンの位置の下側に配置された導電部材（図示せず）が選択的に接触できる。例えばスペーサ層164に、セレクタの１又はより多くのものについての導電性堆積物166を整列させて含ませ、これらが関連する交錯アレイに対して接触しないよう窪ませて、常開の押しボタンスイッチを形成できる。堆積物166は、それと位置合わせされる開口162 の周囲に置かれることができ、また透明又は半透明であることができる。コントローラモジュール154は、実質的に米国特許第5,037,375号に記載されたようにして、マットレス構造の動作を制御する。コントローラモジュール154からの制御信号に反応して、モータ156はコントローラ駆動機構151を駆動して、アクチュエータ128内のピストンを周期的に動かす。例えばモータ156は、外部電源（図示せず）から低い電圧の電力を印加される低電圧直流モータとすることができる。好ましくはモータ156は、昼間モードでは毎分約15サイクルで、夜間モードでは毎分約10サイクルでコントローラ駆動機構を駆動すべく、出力シャフト158にトルクを供給するように内部で減速される。コントローラ駆動機構151は、モータ156をアクチュエータ128に相互接続して、回転運動から線形の運動を提供する。より詳しくは、偏心クランク107の一方の端部がシャフト158に取り付けられ、モータ156が回転するとクランク107が回る。リンク109の第１の端部がクランク107に枢支され、リンク109の第２の端部がリストピンを介してアクチュエータ128の駆動ロッド127に取着されうる。クランク107の偏心度合いとリンク109は、クランク107の回転運動がアクチュエータ1 28の駆動ロッド127の往復運動を生成するように選ばれる。代替的に、コントローラ駆動機構151は、偏心カムとカム従動子（図示せず）を含むことができる。この場合駆動ロッド127は、モータシャフト158と一緒に回るカムの周囲を滑り、その動きに追従する。図７を参照すると、そこには本発明の１実施例による油圧システムの断面図が示されており、これは膨張不能な側壁を有する可撓性の接続管131により相互接続される、２つのアクチュエータ128を含んでいる。コントローラ148内及びマットレス構造の運動機構103内のアクチュエータ128は、それぞれマスタユニット及びスレーブユニットとして機能する、閉じた油圧システムを形成している。アクチュエータ128は機械部分129及び油圧部分130を含み、これらは別々に収容可能である。アクチュエータ128の油圧部分130は転動形ダイアフラム、或いはBelofram132 を含む。転動形ダイアフラム132は相対的に往復動する構成部材の間での漏れを排除し、実質上摩擦がない。アクチュエータ128は、油圧的な一体性を損なうことなく、油圧部分130を機械部分129から分離しまた再接続することを可能とする、迅速に着脱される接続をもたらすコネクタを含むことができる。好ましくは、運動機構103内に設けられるアクチュエータは、マットレス構造の移動及び保管を容易にするため、マットレス構造から油圧システムを容易に取り外すことを促進するようなコネクタを含む。各アクチュエータ128の油圧部分130は接続管131の端部に取り付けられ、シールされる。また各アクチュエータ128の転動形ダイアフラム132も、油圧部分13 0のハウジングに取り付けられ、シールされる。転動形ダイアフラム132の外側周縁部は、Ｏリングを形成するように成形されることができ、油圧部分130が機械部分129に装着される際のメカニカルシールを提供する。アクチュエータ128と接続管131双方の油圧部分130はかくして、制御ユニット148とマットレス構造の間で機械的な動作を油圧的に伝達するための一体的な可撓性の圧力容器である、取り外し可能なアセンブリを形成する。好ましくは接続管131は、好ましくは植物油のように人問に対して毒性のない、非圧縮性流体により満たされる。かかる圧力容器内での非圧縮性作動油については、作動油の体積は一定に保たれ、何れかの転動形ダイアフラム132の偏向は、これに対応して他方のダイアフラムの所定の偏向を結果として生じさせる。すなわち１つのアクチュエータ128のダイアフラム132が接続管131の方に偏向すると、他方のアクチュエータ128のダイアフラム132は接続管131から離れる方に偏向する。作動油は好ましくは、接続管131内部では低い正の圧力にあり、転動形ダイアフラム132の形状を適切に保つのが容易になる。堅い金属ディスク133が、流体に対向して転動形ダイアフラムの表面の中央部に設けられる。油圧部分130及び接続管131は、ユーザにより容易に分解することができないのが好ましい。各アクチュエータ128の機械部分129は、スライド軸受けの内部に位置する駆動ロッド127を含む。駆動ロッド127の一端は、アクチュエータ128から延伸し、コントローラ駆動機構151又は運動機構103の機械的リンクを駆動し、又はそれに追従する。駆動ロッド127のもう一方の端は、アクチュエータ128の内部にあり、転動形ダイアフラム132上のディスク133に向けて配置され、これに対して駆動力を付与する。再度図5Ａを参照すると、位置エンコーダ170，171がリンク109の運動サイクルを検出する。位置エンコーダ170,171に接続されたコントローラモジュール154は、動作のサイクルをカウントすることができ、蓄積されたサイクルカウントが所定のしきい値を越えた場合、保守又は部品の交換の必要性を表示し、或いは過剰な摩耗や望ましくない疲労故障を防ぐためにシステムを自動的に遮断する。位置エンコーダ170,171はリンク109に固定された磁石171を含む磁気回路内に、ホール効果センサ170を含むことができる。サイクルとして、リンク109の動きにより磁石171がホール効果センサ170の直ぐ近くへと移動される毎に、１サイクルがカウントされる。代替的に、位置エンコーダ170は光学エンコーダ、可変容量エンコーダ、ファラデー効果速度エンコーダとすることができる。光学エンコーダの内部に光源と光検出器を含むシステムにおいて、可動リンクに適用されるバーパターンは、レチクルに対するスケールとして機能しうるものであり、リンクの位置又はサイクルカウントのデジタル的なエンコードをもたらす。代替的に、位置エンコーダ170はフィードバック信号として、コントローラモジュール154に位置及び速度の指示を提供できる。このようなフィードバックに応じて、コントローラモジュール154はモータ156の回転速度を在来の手法により変化させることができる。特に図8Ａ及び図8Ｂを参照すると、パッド108の周縁は、マットレス周縁部102 の上部表面上をすべり動き、運動機構103の線形及び回転運動に適応する。マットレスパッド108は、底面周縁に沿って面取りをした縁部180を有する。周縁部10 2は、図2Ａ及び図2Ｂに示すように、面取りした上部内側の縁部181を有し、これはマットレスパッド108の面取りした縁部180にすべり係合し支持する。面取りした縁部180及び181は好ましくは、低い摩擦係数を有するフィルム又はコーティングにより覆われ、周縁部102に対してマットレスパッド108が動くのに必要とされる力を低減する。運動機構103は好ましくは、占有者の体重と運動プラットフォーム104上に位置するマットレスパッド108の部分の重量を担持する。縁部181は好ましくは、縁部181に係合するマットレスパッド108の部分の重量を担持する。マットレスパッド108は好ましくは中密度の発泡体で形成され、マットレス108は、マットレスパッドの上面及び底面に複数の溝182を含むことができる。これらの溝182はマットレスパッド108の変形及び曲げを容易にすることにより、揺れ運動及び長手方向運動に対処するための、断面積が低減されてなる一体のヒンジを形成する。マットレス周縁部102は、マットレス周縁部102とマットレスパッド10 8の間に隙間を与えるような寸法であり、溝182の部分でのマットレスパッド108 の曲げを僅かな力で可能とする。マットレス周縁部102、マットレスパッド108及び運動機構103は好ましくは、マットレスカバー（図示せず）に包まれる。これはその一部が面取り縁部180,181の間に配置され、またマットレスパッド108とこれを支持する運動プラットフォーム104の揺動及び長手方向運動に際し、マットレス構造の静止部分と可動部分の間で延びるように弾性領域を有する。次に図９、図10及び図11に上面、側面及び端面で示された本発明の実施例を参照すると、運動プラットフォーム204はサスペンションシステムにより支持されており、このサスペンションシステムは、プラスチック又はプラスチック様のもので形成された両端の２つの薄い可撓部206及び１つの薄い中央可撓部207を含む。これらの可撓部は、下部実装ブラケット214を介してベースプレート212に固定された各可撓部の中央部にその旋回軸を有する。各可撓部の外側端部は、上部実装ブラケット216を介して運動プラットフォーム204に固定されている。可撓部20 6及び207は好ましくは、図９の上面図に示されているようにＳ字形を有し、長手方向中央軸のまわりで実質上対称である。可撓部206,207は、長手方向中央軸と可撓部206及び207の両端の間で横方向、即ち幅方向に可撓性を有し、長手方向中央軸と可撓部206及び207の両端の間で垂直軸に沿って剛直である。この特有の設計は、運動プラットフォーム204を横方向の動きに対して実質的に制約して保持する一方で、運動プラットフォーム204が長手方向中心軸に沿った長手方向運動及び長手方向中心軸に実質上整列された軸の周囲での回転運動を受けることを可能とする。運動プラットフォーム204がベースプレート212に対して移動すると、可撓部206及び207は、以下に述べるように、カムシャフト232に対して整列したマットレス202の長手方向中心軸に沿った方向に曲がり、また可撓部206,207の各々の中央平面に対する両端部の長手方向運動に起因して、僅かに横方向寸法を変化させることができる。運動プラットフォーム204は、本発明のこの例示的な実施例においては、可撓部206及び207と以下に述べるような関連した部品を介して、マットレス208をその上に支え、担持する。運動プラットフォーム204の底面にある上部実装ブラケット216は、それぞれ爪状構造を有し、可撓部206及び207の端部を把持する。代替的に、上部実装ブラケット216は、可撓部206及び207の端部を上部実装ブラケット216の中にすばやく挿入し、挿入後にそれらを保持することを可能にする「スナップ」ラッチを含むことができる。可撓部207は、延伸アーム219と一体の突起又は起動スタッド217を含む。線形の従動子218は、プラスチック又はプラスチック様のもので形成され、ベースプレート212に枢着される部分220を有し、さらにねじ又は「スナップ」ラッチ、或いは他の適当なファスナを介して運動プラットフォーム204に固定される末端部分224を備えた線形部分222を有する。第１の一体式の可撓部226は、枢動部分220を線形部分222の第１の端部に結合する。第２の一体式の可撓部228は、末端部分224を線形部分222の第１の端部と反対側の線形部分222の第２の端部に結合する。線形の従動子218は、以下に述べるように運動プラットフォーム204を直線的に動かすためのレバーとして機能する。第１及び第２の一体式の可撓部22 6及び228は、運動プラットフォーム204の回転及び長手方向運動に際して線形の従動子218がこれらの位置で曲がることを可能にする。ベースプレート212に設けられるアクチュエータハウジング229は、可撓部207 に結合するアクチュエータであるカムシャフトアセンブリ230と、可撓部206,207 上に支持された運動プラットフォーム204に線形運動と回転運動を与える線形の従動子218を含む。カムシャフトアセンブリ230は、鋼で形成されるカムシャフト 232を含み、バレルカム234及び偏心カム236を含む。偏心カム236は、カムシャフト232と反対側で、カムシャフトアセンブリ230の端部に取着されている。バレルカム234は、線形の従動スタッド240に係合する外側周縁の表面に溝又はスロット 235を有し、スタッド240は線形従動子218の枢動部分220上に一体成形されて、線形従動子218に対し、長手方向軸に沿ってカムシャフト232と整列する、線形運動を与える。溝235は周縁表面内に長手方向の変位を有し、かくして線形の従動スタッド240が溝235内を滑り動くにつれ、線形の従動子218は長手方向の軸に沿って前後に直線的に動く。特に図11を参照すると、ロッカアーム242は、図10に示すようにアクチュエータハウジング229の側壁に備えられるポスト上で枢動する中央孔243を有する。ロッカ242のカム従動子は、カムシャフトアセンブリ230の端部上で偏心カム236に係合する。ロッカアーム242内の方形の孔245は、中央可撓部207のアクチュエータスタッド217に係合する。カムシャフトアセンブリ230が回転すると、偏心カム236はカム従動子244に係合して回転し、それによってロッカアーム242の枢動を生じさせ、可撓部207とそれに取着された運動プラットフォーム204に対し、図11の破線により示されるような回転的揺れ運動を与える。かくしてカムシャフトアセンブリ230は回転されうるものであり、結果としてバレルカム234は線形従動子218を駆動して運動プラットフォーム204に長手方向運動を与え、ロッカアーム242に角度変位を与えてアクチュエータスタッド217を介して中央可撓部207に回転運動を与え、それによって運動プラットフォーム204 を「揺動」させる。この実施例においては、カムシャフトアセンブリ230の各回転は、２サイクルの線形運動と、１サイクルの回転運動を与える。線形運動と回転運動の同期は、米国特許第5,037,375号に記載される如く、子宮内環境での胎児の動きをシミュレートするように選択され、またこれはシャフト230上の偏心カム236及びバレルカム234の固定を相対的に回転させることによって変化させることができる。特に図12を参照すると、制御ユニット248は、ハウジング250と、制御パネル25 2と、コントローラモジュール254と、モータ256と、シャフト258とを含んでいる。コントローラモジュール254は、米国特許第5,037,375号に記載されているのと実質的に同じような方法で、マットレス構造の動作を制御する。例えばモータ25 6は、外部電源（図示せず）から低電圧の電力を印加される低電圧直流モータとすることができる。好ましくはシャフト258は、カムシャフトアセンブリ230に可撓的259に、或いはその他の形式で結合され、それによりシャフト258の回転運動がカムシャフトアセンブリ230に伝達されるようになっている。コントローラモジュール254からの制御信号に応じて、モータ256はシャフト258とカップリング2 59を介してカムシャフトアセンブリ230を駆動し、前述したような仕方で運動プラットフォーム204の線形及び回転運動を生成する。好ましくはモータ256は、昼間モードでは毎分約15サイクル、夜間モードでは毎分約10サイクルでカムシャフトアセンブリ230を駆動する。音響変換機110は、図10に示すように、マットレス構造の作動時に、子宮内の音を継続的に提供することができ、或いはこうした音を間欠的、周期的な間隔で提供して、胎児が経験する子宮内の音をシミュレートすることができる。上側にマットレスパッドを支持している運動プラットフォーム204の線形運動及び回転運動は、前述のようにランダムに、間欠的に、又はプログラムされた仕方で発生され得る。図13を参照すると、熱的に起動される運動機構を含む、環境遷移システムの別の実施例が示されている。このようなシステムは、ベースプレート112、運動プラットフォーム104及び可撓部106を上述のように含む。このようなシステムはモータを含まない。その代わり、熱アクチュエータ301が可撓部106及び運動プラットフォーム104に結合される。制御ユニット302は、熱アクチュエータ301に隣接する、或いはこれによって形成された発熱体303に電力を供給し、熱アクチュエータ301は熱に応答して、膨張及び収縮し、それによって運動プラットフォーム1 04に線形運動及び回転運動が与えられる。熱アクチュエータ301及び発熱体303には、熱を除去する化合物又は素子（図示せず）を結合させることができ、それにより環境条件を変化させるについて制御された応答が得られるように、熱アクチュエータ301の冷却及び収縮を改善できる。こうしたシステムは、モータや在来のアクチュエータがなく静かに運転される。なぜなら熱アクチュエータ301は、１又はより多くの熱アクチュエータ301内部の温度変化、又は温度勾配に応じて運動プラットフォーム104の位置を変化させるからである。好ましくは熱アクチュエータ301は、時計バネ構造に巻かれたストリップのようなバイメタル素材から形成され、アクチュエータ301の加熱がバネをきつく巻くようにされる。熱アクチュエータ301は、ベースプレート112及びロッカアーム 160の端部に固定される。揺動は、２つの熱アクチュエータ301を交互に加熱することによって発生されうる。同様に、２つのこのような要素を、ベースプレートの両端と、運動プラットフォーム104上のジョイント124に取着することができる。往復運動の変位は、これら２つの熱アクチュエータ301を交互に加熱することによって発生できる。代替的には、利用されるバイメタルを導電性とし、コントローラ302が熱アクチュエータ301に電流を印加してアクチュエータを直接に加熱することができる。熱アクチュエータ301は、チタン−ニッケル（ＴｉＮｉ）合金のような、超弾性を示し、臨界温度に加熱された場合に未加工の形状を「思い出す」、在来の形状記憶合金が冷間加工されてなる機械要素とすることができる。温度が臨界温度を超えると、その要素を未加工時の形状へと戻す力が増大する。したがって未加工状態から冷間加工された状態までの形状変化を、非常に大きくすることが可能である。形状記憶熱アクチュエータ301を使用することは、10℃程度の温度変化に対して１インチ程度の動きを可能とする。図14に示された実施例を参照すると、マットレス構造内に収容された運動機構及びこれに関連するサブシステムの上面図が示されている。このサブシステムは、ベースプレート112の両端に設けられた一対の可撓部106を含む。直流モータ40 2が、コントローラと、在来の交流一直流変換器や、安全のため及びコントローラとマットレス構造から高電圧を都合良く分離するために壁のコンセントに差し込まれる減電圧変圧器のような外部電源（図示せず）から直流電力を受け取る。ウォームギア404がモータ402のシャフト406に設けられ、シャフト406の回転軸のまわりで回転する。このウォームギア404は、その外側表面に螺線形の溝を有し、この溝は、ウォームホイール410の軸のまわりで回転するようにベースプレート112に設けられるスパーギア408に取り付けられたウォームホイール410の螺線形の歯に係合する。好ましくはウォームホイール410上のスパーギア408は60個の歯を有する。線形駆動リンク412が、ウォームホイール410の中央からずれた位置でウォームホイール410上のクランクピン409に枢着された第１の端部を有する。線形駆動リンク412は、運動プラットフォーム104の実質的に中央線に沿って配置されたソケット414にボールジョイントで接合された第２の端部を有する。モータ402が回転すると、ウォームギア404がウォームホイール410を回転し、それによって線形駆動リンク412は前後に線形に動かされ、また同様に運動プラットフォーム104とその上に支持されたマットレスパッド108を動かす。バレルカム416は、軸方向の高さが周縁に沿って変化する周縁溝を有し、またスパーギア408に係合する歯を備えるスパーギア418を有する。バレルカム416は、ウォームホイール410の回転に応じて軸のまわりで回転する。ローラ420はカム従動子422の第１の端部のスタッド上で枢動する。カム従動子422の第２の端部は、１つの可撓部106の中央近辺に設けられ、バレルカム416の回転に応じてこれに揺動運動を与える。バレルカム416のスパーギア418は、好ましくは120個の歯を有し、ギア比を低減させ、好ましくは線形運動と揺れ運動の比をほぼ2:1 とする。ローラ420がバレルカム416に追従すると、軸123のまわりでカム従動子4 22が回転し、それによって可撓部106及び運動プラットフォーム104を回転的に揺動させる。モータ402は、制御パネルとコントローラモジュールを含む制御ユニット(図示せず)により制御され、コントローラモジュールはコントローラモジュール154について上述したのと実質的に同様にして、モータに対して制御信号をもたらす。次に図15の上面図を参照すると、可撓部106をそれらの中央で支持するための支持体を両端に有するベースプレート112が示されている。ベースプレート112には、モータ402とギア410及び418のためのマウント及びフレーム501が取着されている。ギア410に担持されたクランクピン409は、リンク412及び関連するソケット414を往復動させ、可撓部106上に支持された運動プラットフォーム104を、長手方向軸線に沿って前後に動かす。加えてギア418は、ホール効果センサ452の直ぐ近くを通過するように、その周縁付近に磁石450を担持しており、ホール効果センサ452は例えば図５で磁石及びセンサ170,171に関して記載したようにして、磁石450の周囲の磁場に応答するよう配置されている。ベースプレート112はまた、実質的にベースプレートのカバーの近くに配置された複数のソケットを含んでおり、後述するようにしてその中に回転可能なロック装置456を受容して、運動プラットフォーム104をベースプレート112に対して選択的に固定する。さて図16の部分側面図を参照すると、運動プラットフォーム104は前述したような仕方で可撓部106上に配置されており、可撓部は中央部分で、ベースプレート112上のピボット105に支持されている。マウント及びフレーム501は、クランクピン409がマウント及びフレーム501の周囲を回転して前述の仕方でリンク412 とソケット414を前後に往復動させるよう配置された状態で、ギア410及び418を支持している。またベースプレート112は複数のロック装置456を含み、これらはソケット455に配置されて、後述するように、また図17の端面図に示すようにして、装置456の回転の向きに応じ、運動プラットフォーム104上の関連するピン様の突起460に対し、ロック装置456上のかみ合いピン様突起458を係合させ、又は離脱させる。次に図18の断面図を参照すると、そこにはマウント及びフレーム501とベースプレート112の間に配置されたギア410が示されている。ギア410及びこれに関連するピニオンはクランクピン409の周囲にワンピース（又はツーピース）のアセンブリとして成形することができ、クランクピンはシャフト462の周縁に実質上平坦な部分503を担持していて、ギア410との良好なトルク伝達式係合をもたらす。ギア410の上部軸受けは、孔510をマウント及びフレーム501に「型取り」又はロール加工して、ギア410のハブ464の寸法に合わせ、垂直軸の周囲でリンク412 からクランクピンに及ぼされる偏心力に抗してギア410を支持するための、実質的な軸受け表面からなる廉価な軸受けとすることで形成される。またギアのハブ 464は、同心に立ち上がった環状隆起部466を有し、これはマウント及びフレーム 501の孔510の周囲のロール加工された縁部よりも大きな直径で配置されていて、その上端がマウント及びフレーム501の下側よりも低い高さにあるように配置されている。このようにして、ギアはその中心軸の周囲を回転するように配置され、隆起部466による端部の遊びに抗し、軸受け中で軸方向に位置決めされる。次いで図19を参照すると、そこにはベースプレート112にある複数のソケット4 55の１つが、その内部にロック装置456が、突起458が運動プラットフォーム104 の突起460との整列から外れた向きで配置されたものとして示されている。突起4 58,460がこのように整列していないと、運動プラットフォーム104は前述のように、長手方向運動及び回転運動を自由に行うことができる。さて図20Ａ、図20Ｂ、図20Ｃ及び図20Ｄを参照すると、ベースプレート112にあるソケット455の内部で所定位置へと回転するよう配置され、突出しているタブ470によりソケット内部に支持された、ロック装置456の種々の図が示されている。タブ470はロック装置の周縁に１又はより多くのレベル又は高さで配置されていて、従来の「バヨネット」式のカップラに類似した仕方で、最初はソケット内に整列して嵌合させ、次いで突起458,460が整列するか非整列であるかの向きにおいて、選択的な角度で位置決めするのを容易にする。突起458,460が全て整列すると、運動プラットフォーム104は長手方向運動及び揺動運動に対してロックされ、マットレス構造の実質的に普通の使用（即ち揺動及び長手方向運動のない）が促進される。ソケット455内部でロック装置456を選択的に回転させるべく指で都合良く掴むのを容易にするために、ロック装置456の下側を横断して、プレナム472を直径方向に配置することができる。ロック装置456のほぼ円筒形の形状の接線方向と実質的に平行に配置された弾性タブ474は、ソケット455における当接に干渉して、過剰の回転を妨げ、ロック位置及びアンロック位置に対して触知可能なフィードバックをもたらすように設けられている。図21及び図22のそれぞれの平面図及び上面図を参照すると、そこにはバレルカム又はギア418を隣接する可撓部106に結合して、ギア418がその軸の周囲で回転するに際して運動プラットフォーム104に揺動運動を与えるための、ロッカアーム509が示されている。具体的にはこのロッカアーム509は、枢支ボルト513の周囲に形成された、バネ負荷された戻り止め付きジョイント511を含み、枢支ボルト513はロッカアームのセグメント515及び517を、枢支ボルト513の周囲で回転するように接合する。ロッカアーム509のこれらのセグメント515及び517は、セグメント515にある突出した戻り止め519とセグメント517にあるこれと整列した開口521により、枢支ボルト513の周囲で相対的に回転しないように保持されている。この戻り止めは、皿バネ523の張力に抗して枢支ボルト513の軸の周囲での、横方向の重なり合い動作を必要とする。セグメント515,517の間で枢支ボルト513を選択的に締めることにより、皿バネ523は横方向の動きに対して予めバイアスされた状態となり、それによって開口521との戻り止め519の整列にうち勝つのに必要な、枢支ボルト513の周囲でセグメント517に対してセグメント515により与えられるトルク要求を増大させる。このようにして、バレルカム416内に捕捉されたカム従動スタッド525は、図23の上面図に示すように、セグメント515が取着52 9された可撓部106の回転軸527の周囲において、軽いトルクを伝達することができる。例えば通常の動きに抗して運動プラットフォーム104に外部から力を加えたり、運動プラットフォーム104の重量が余りにも中央からずれたことによる、より高いトルク負荷については、戻り止め519とこれに整列する開口521は、皿バネ523の軸方向の力に抗してセグメント515及び517の横方向の分離をもたらし、バレルカム416及びこれに関連する運動機構に悪影響をもたらすことなしに、過剰のトルク負荷を「遮断」解除する。セグメント515, 517は、可撓部106及び関連する運動プラットフォーム104に与えられる揺動運動が、運動ストッパ（図示せず）に抗して軸527の周囲で傾斜限界まで戻るにつれて、戻り止め519と開口521が再度整列することによって、自動的にリセットされうる(過剰のトルク負荷状態が取り除かれたとして)。これは例えば突起458又は4 60が非整列、非ロック位置にあることにより、或いは運動プラットフォーム104 がベースプレート112に対して傾斜軸527の周囲で「底をつく」ことによりもたらされる。今度は図21Ａ及び図22Ａを参照すると、本発明によるロッカアーム510の代替的な実施例の平面図及び拡大上面図のそれぞれが示されている。この実施例では、ロッカアーム510はギア418上のバレルカムを隣接する可撓部106に結合し、ギア418がその軸の周囲で回転するに際し、揺れ運動を運動プラットフォーム104に与える。具体的には、このロッカアーム510は枢支ボルト514の周囲に形成された、バネ負荷されたジョイント512を含み、枢支ボルト514はロッカアームのセグメント516及び518を接合して、枢支ボルト514の周囲で回転するようにしている。ロッカアーム510のこれらのセグメント516及び518は、枢支ボルト514の周囲で相対的に回転しないよう、セグメント516の両側の一対の突起520と、これと整列するセグメント518の一対の突起522によって保持されている。枢支ボルト514の周囲で実質的に直径方向に配置されたこれらの向かい合った突起のセットは、セグメント518にある細長いスロット526に沿って横方向に重なり合う動作を必要とし、枢支ボルト514はスロット内をコイルバネ524の張力に抗して摺動する。コイルバネ524の張力を選択的に調節し、枢支ボルト514から突起520,522を離間させることにより、このアセンブリは角運動に対して予めバイアスされ、コイルバネ52 4の弾性バイアスに抗して突起520,522の一対の周囲で枢動するのにうち勝つために必要な、枢支ボルト514の周囲でセグメント518に対してセグメント516により賦課されるトルク要求を増大させる。このようにして、図23の上面図に示すようにバレルカム416に捕捉されたカム従動スタッド525は、セグメント516が取着529 された可撓部106の回転軸527の周囲で、軽いトルクを伝達することができる。例えば通常の動きに抗して運動プラットフォーム 104に外部から力を加えたり、運動プラットフォーム104の重量が余りにも中央からずれたことによる、より高いトルク負荷については、突起520,522の一対がピボットとして作用して、細長いスロット526内でセグメント518を枢支ボルト524 を越えて摺動させ、バレルカム416及びこれに関連する運動機構に悪影響をもたらすことなしに、過剰のトルク負荷を「遮断」解除する。セグメント516,518は、突起520,522の両方の対がバネ524によって係合保持され、トルク限定能力を有する剛直なロッカアームとして作用することにより、自動的にリセットされうる (過剰のトルク負荷状態が取り除かれたとして)。図24の概略図面を参照すると、そこには本発明の１実施例による制御回路が示されている。具体的には、制御モジュール601が、遠隔のコンセント式変圧器603 から給電された低電圧電力を受け、相互接続ケーブル607を介してマットレス構造605に対して音声及びモータ信号を供給する。制御モジュール601はマイクロコントローラ609を含み、タイミング、モータ速度、音声、ディスプレイ、及び安全に関する要因を制御する。モータ402の速度を制御するため、モータはパルス幅変調制御のもとに、在来の電源611から誘導された直流電圧で動作する。具体的には、実質的に一定な駆動用直流電圧はモータへと、高周波数での間欠的なオンオフ印加によって給電され、モータの慣性はこの給電された電力インパルスを統合して、オフ時間に対するオン時間の割合によって実質的に定まる速度で動作する。かくしてマイクロコントローラ609（例えばＩＮＴＥＬ 80Ｃ51ＦＢ(商品名)）はモータ402について、モータ回路中の電界効果トランジスタ615のゲートに接続されたコントローラポート613を介して在来のパルス幅変調制御を行い、モータ402を通る直流電流の導通のオンオフ時間を制御する。また付加的な電界効果トランジスタ617をモータ回路に接続することができ、マイクロコントローラ609によりエラー状態が検出されなければ、在来の手法でもってアクティブ状態に制御されるトランジスタ 617の継続的な導通を介して、モータ回路のフェイルセーフ動作を行う。また種々の実施例におけるホール効果センサ170又は452を用いて、モータ402に給電される電力のパルス幅変調を制御することができる。かくして、往復動するリンク又は回転するギア上で検出された磁気的な位置の間隔が増大する場合には、モータ402に給電される電力のオン期間がマイクロコントローラ609により増大され、モータ402速度は増大される。同様に、検出された間隔が減少する場合には、モータ402に給電される電力のオン期間が減少され、その速度は減じられる。このようにして、モータはフィードバック制御のもとに作動され、例えばマットレスパッド108や運動プラットフォーム104が中心からずれて過剰に負荷された場合の補償を行い、安全動作限界内においてモータ速度を調節する。マイクロコントローラ609はまた、マイクロコントローラ609の出力ポート621 からオーディオ発生回路619を介してトランスデューサ110に印加された信号に応じてトランスデューサ110により生成されるサウンドを制御する。出力ポート621 はパルス幅変調可能な信号をローパスフィルタ623に印加し、このフィルタはパルス幅変調周波数よりも２又はそれ以上低いオーダの大きさの周波数に設定されたカットオフ周波数を有することができる。かくして印加された信号のパルス幅変調をフィルタ623のカットオフ特性に対して変化させることにより、フィルタの出力はポート621から印加された信号のパルス幅変調の関数として変化し、オンオフ変調率を表す出力電圧を生成するものとして特徴付けることができる。こうした変調は、マイクロコントローラ609のＲＯＭ625に格納された制御信号に基づき、在来の手法で行うことができる。例えば、鼓動、波立ち、呼吸その他といった実際の子宮内音をデジタル化し、ＲＯＭ625に格納して、フィルタ623に印加されるパルス幅を変調するための制御信号をもたらし、格納されたデジタルサウンドに対応して変化する信号レベルを提供することができる。ランダム又はマニュアルで選択されるサウンドもまた、上述したようにしてトランスデューサ110 に印加される出力信号624を介して、このようにして再生することができる。マットレス構造のフェイルセーフ動作のために、マイクロコントローラ609は数多くの信号、シーケンス、電圧レベルその他をモニタするように接続することができ、モニタされている状態が選択されたパラメータ内になければ、在来の手法によってディスプレイ627上にエラー状態を表示する。具体的には、マイクロコントローラ609の出力ポート629にあるパルス幅変調可能信号がLEDドライバ631 により検知され、出力ディスプレイ627を駆動するための特定の論理出力を発生し、多数の作動条件又はエラー条件コードを表示し、またディスプレイ627 や昼夜セレクタ157,159を照らす光源628の照射強度を変化させる。制御信号を最小限にするために、英数字ディスプレイ627と、昼間、夜間、スタート及びストップについての４つのインジケータ628は、約50Ｈｚのリフレッシュレートで多重制御できる。例えば２桁のディスプレイ627と、入力制御スイッチ又はキー631 の近傍にある４つのインジケータ628は、例えば時分割シーケンスを基礎として、知覚可能なフリッカを回避するため約50-60Ｈｚの繰り返し率で作動されうるものであり、これらは全て出力ポート629に印加された信号によって制御される。かくして幼児の年（周齢）を入力するための入力キー631をディスプレイ627上に在来の手法で表示することができると同時に、スタート又はストップ、夜間又は昼間についてのインジケータ628を時分割手法で周期的に付勢して、マットレス構造605の動作状態を表示することができる。モデル24C02のような、電子的消去可能なプログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）633は、制御モジュール601から電力が取り除かれた後に、ある種のプログラム変数及び製造時情報（例えばシリアルナンバー、ハードウェア及びソフトウェアのバージョンナンバー、製造日その他）の値を、不揮発性に格納している。工場向けの適切な制御信号を汎用非同期受信／送信（ＵＡＲＴ）ポート637に印加すべく受信するテストコネクタ635を用いて、後に各々のマットレス構造の経時的な追跡又は保守を行うために、マイクロコントローラ609の制御のもとにかかる情報をＥＥＰＲＯＭ633に格納することができる。ＥＥＰＲＯＭ633の一部はまた、蓄積サイクルカウント、幼児の周齢、トランスデューサ110からのサウンドレベルの利得制御その他を格納するために、動作時にアクセスすることができ、これらは全て在来の手法でもって、水晶発振クロック又はタイムベース639に基づいて動作するマイクロコントローラ609により行われる。クロック周波数（典型的には16ＭＨｚ)は１又はより多くのタイマ641,6 42,643のために分周して、夜間モードと昼間モードの間で適当な時点で自動切り換えを行うために時間を追跡し、幼児の年齢を蓄積し、また幼児の年齢その他の関数として昼間モードと夜間モードで変化するサウンド及びモータの動作の間欠的なインターバルを制御するといった機能を、全て在来の手法でもってマイクロコントローラ609の制御のもとに行うことができる。データはＥＥＰＲＯＭ633に冗長式に、多重コピーでのアクセス及び読み出しのために例えば３つの同じコピーでもって格納することができ、これらは全て同一性検証のために在来のチェックサム演算を介して比較されうる。取り出された格納データの全てのコピーが同じではない場合には、多数決ロジックを在来の手法で用いて正しいデータを確立し、ストレージ内の不一致データを訂正し更新できる。加えて、ＥＥＰＲＯＭ633は、トランスデューサ110からのサウンドレベルを正規化又は標準化するために、校正又は利得ファクタを格納していてもよい。ホール効果センサ170,452は、適切な動作のもとで周期的に割り込み信号を発生することにより、暴走又は過負荷停止状態であるかに関して、適切なモータ動作を検証する。これは在来のデジタル帰還方式においては、例えば経過時間タイマと比較して、上記のようにして発生される連続的な割り込みの間の間隔によりモータの速度を判定するために有用であり得る。またモータ402は、磁石450,171 が関連するセンサ452,171を通過する毎に、かかる割り込みの各々（又は幾つか）の後にモータ速度を自動的に変化させ、幼児をびっくりさせるような急激な速度変化を排除するように、多数の速度範囲にわたって始動及び減速停止することができる。そしてモータ402はかかる速度変化を通じて前述のようにしてパワーダウンでき、リンク412とバレルカム416が選択した向き（例えばベッド水平）になるようにして、動作を完全に停止することができる。例えば時間計測されたパワーダウン判定においては、マイクロコントローラ609の論理制御下にあるモータは、まずモータに印加されている信号のオンオフ比率を低減させて、予想されるあらゆる負荷条件の下で、連続的な低速モータ動作が確保されるようなレベルとする。低速（及び最低速度）での連続的なモータ動作を確実にするために、上述したようにして幾つかの割り込みを発生させることができる。次いで、クランク409及びカム416の向きに対する磁石450及びセンサ452の選択的な角度配置に基づいて、運動プラットフォーム104とその上に支持されたマットレスパッド108を、モータ402の次の作動が必要とされるまで、ほぼ水平に（次のセンサ信号に応じて）停止させることができる。動作の操作の間ではかくして水平であるため、運動プラットフォーム104とベースプレート112は、ロック装置456をセットすることにより、上述の手法で相互にロックすることができる。ＥＥＰＲＯＭ633 は、例えば可動部106により行われた撓曲の数の表示としてセンサ信号の蓄積カウントを、ユーザ向けデータを不揮発的に格納するために使用できる。ＥＥＰＲＯＭ633は同様に、潜在的に有害な故障に対してマットレス構造を遮断することを可能にするように、例えば蓄積センサ信号の最大許容数といった、製造者向けデータを格納することができる。格納された蓄積カウント及び製造者向けの格納された最大許容カウント数はマイクロコントローラ609で比較されて、在来の手法により、それ以上のモータ動作を阻止することができる。さて図25Ａ-25Ｍのフローチャートを参照すると、マイクロコントローラ609がマットレス構造の選択された動作を制御する１つのルーチンが示されている。具体的には、電源投入時、マイクロコントローラ609の制御のもとに、メモリレジスタ、呼び出し表示装置、データポート、データ入力キー及びバッファその他について在来の初期化701を行い、その後例示したステップ及び事象のシーケンスに従って動作を行うことができる。詳しくは、ユーザのＥＥＰＲＯＭパラメータが読み出し703（例えば過剰サイクルカウント、サウンドボリューム設定、幼児年齢その他に関し）され、鼓動サウンド705が発生され、インジケータランプ628 が点灯707される。かくしてマットレス構造がユーザによる設定に従い、昼間モード711又は夜間モード713で動作する場合、適当な昼間−夜間インジケータ628 がターンオン712,714され、ユーザ設定条件が次いで判定715されて、適当なオンオフインジケータ628がターンオン716,718される。幼児年齢は制御パネル629上のキーを介してユーザによりセット720され、初期化された警告フラグが(全ての初期化条件及び検出パラメータが範囲内にある場合に)、モータの付勢動作の開始723に先立って設定721される。例えばモータ駆動信号727に起因して遮断フラグが検出725されたなら、安全遮断が開始される。そうでなければ次に警告フラグが検出729されて、検知された作動パラメータの何れか（例えば電源電圧）が許容範囲外の場合に、安全遮断を開始する。検知された作動条件が許容範囲内の場合は、ユーザが起動するスタートキーにより、ユーザ起動のストップキーが付勢733されない限り、モータの運転731が開始される。昼間又は夜間モードが設定735,737され、幼児年齢が入力739される。モータが運転されるのであれば、最後のモータ動作からの間隔が検出され、十分な時間が経過741していれば（典型的には数分）、フラグがセット743されて、新たな運転サイクルが開始される。モータ速度、鼓動音及び音量をセット745 してモータ起動運動及びサウンド活動の新たなサイクル747を開始することができ、これに関連する更新は、最新の間歇動作サイクルの間にモータ速度、鼓動、及び音量を制御するためにインストール749される。運動及びサウンドの新たな間歇サイクルが進行するにつれ、検出されたホール効果信号のタイミング753に対するものを含めて、動作条件がチエック751され、昼間又は夜間動作の設定について計算された速度でもって、モータ速度の制御75 5,756,757,758が実行される。同様に、音量が目標値(幼児年齢及び昼間又は夜間動作に関して)に設定759,760,761される。また鼓動サウンドも設定762,763,764 され、次いで動作設定が更新765されて、現在の動作条件とされる。その後、現在の動作インターバルが時間切れになるまで、或いはユーザがストップキーを操作するまで、間欠的な動作インターバルの全体にわたってモータの運転がチェック767される。モータの運転は、最初の電源投入時などに、モータ速度をゼロ、即ち０パーセントのパルス幅変調に設定771することによって初期化できる。その後モータ速度は、所望とする作動条件、負荷条件その他について必要とされるところにより、オンオフ比率773によるパルス幅パーセント変調によって定まる速度で制御される。モータ402がある運転サイクルに関して付勢されると、その動作条件がテスト775されて、速度が限界条件より低い777か高い779かが判定されるが、これは安全遮断781-783を開始するかどうかを決定する。モータ速度は、ホール効果センサ452,171により生成される信号の出現の間の時間的インターバル785に基づいて判定されうる。ホールセンサの信号が出現すると、その前のホールセンサ信号から経過した時間インターバルの関数787として平均速度を計算することが容易になり、最後の出現時（その時点から次の経過時間及び平均モータ速度が計算される）の更新が開始され、蓄積サイクルカウントがインクリメントされ、また（最大サイクルカウントを超過793しておらず蓄積サイクルカウントの任意選択的な警告レベルが発生795していなければ）蓄積サイクルカウント（２バイトの増分）がＥＥＰＲＯＭ633で更新795,797され、最後のトリガの時点が繰り上げられて、モータ制御におけるエラーが回避される。このようなモータ制御は、現在の運転サイクル（幼児年齢に反比例する時間長にわたる昼間又は夜間動作）の時間切れ、或いはストップスイッチ629から手動割り込みが入力されることにより、動作に対するプログラムされた周期的な割り込みが生ずるまで、続くことができる。かくして、環境遷移システムは、幼児又は占有者に対して、プログラムされた時間長にわたって独特の代表的な選択パラメータを都合良く変化させるようプログラム可能な刺激運動及び音をもたらすことにより、子宮内環境から子宮外環境への円滑な遷移を提供する。

【手続補正書】【提出日】平成１１年１０月２５日（１９９９．１０．２５）【補正内容】請求の範囲１．動的マットレス構造において、該マットレス構造に支持される個体に対してサウンドを供給するための装置であって：個体を支持するための前記マットレス構造の領域内で適用される信号に反応する可聴サウンドを発生するよう配置されたトランスデューサと；入力と出力を備えるローパスフィルタと、該ローパスフィルタが該ローパスフィルタから前記トランスデューサへ出力信号を供給するように結合され、前記ローパスフィルタが選択されたカットオフ周波数を備えることと；前記ローパスフィルタの入力に結合されて、制御可能なデューティサイクルのパルス幅変調信号を前記ローパスフィルタの入力に供給するコントローラと、該コントローラが、前記トランスデューサに適用するように前記ローパスフィルタの出力の信号を発生するように、前記選択されたカットオフ周波数よりも少なくとも２桁高い周波数のパルス繰返数を備え、前記パルス幅変調信号のデューティサイクルにおける変動を表すそこからのサウンドを発生すること、からなる装置。２．選択された信号を格納するためのメモリを含み、該メモリが、前記コントローラから前記ローパスフィルタに供給される信号のパルスデューティサイクルを選択的に変更して選択された格納信号を表すローパスフィルタの出力で信号を再生するように、記憶装置から信号を供給するように前記コントローラに結合される、請求項１記載の装置。３．格納された信号が、少なくとも１つ及び他の異なる心拍数の心音を表す、請求項２記載の装置。４．前記メモリが、発生されたパルス幅変調信号のパルスデューティサイクルを変更するように、コントローラに選択的に適用するためのデジタル化されて表される心音を格納するためのＲＯＭを含む、請求項２記載の装置。５．前記コントローラが、異なる心拍数での心音を表す１つもしくは他の格納された信号を選択するように、制御パラメータに応答する、請求項３記載の装置。６．前記コントローラが、異なる時刻において１つもしくは他の前記格納された信号を選択するように、時刻を示す制御パラメータに応答する、請求項３記載の装置。７．前記動的マットレス構造が、間欠的なインターバルで選択的な運動を受け、前記コントローラが、前記動的マットレス構造の間欠的な運動と相互関係のある、１つのもしくは他の前記格納された信号を選択する、請求項３記載の装置。８．前記コントローラが、個体の年齢を表す制御パラメータに応答する、請求項３記載の装置。９．前記コントローラが、選択された振幅調整パラメータに応答する１つ及び他の信号レベルで前記トランスデューサに適用するように、その出力で信号を発生するための前記ローパスフィルタに供給されたパルス幅変調信号の振幅調整を含む、請求項３記載の装置。１０．前記振幅調整パラメータが時刻を表す、請求項９記載の装置。１１．前記振幅調整パラメータが、前記動的マットレス構造に支持される個体の年齢を表す、請求項９記載の装置。１２．間欠的なインターバルの間に選択された運動を実施可能な動的マットレス構造に支持される個体に対して供給されるサウンドを制御するための方法であって、：制御信号を表すパルスデューティサイクルを備える選択されたパルス反復率でパルス幅変調信号を発生するステップと；前記選択されたパルス反復率よりも少なくとも２桁低い周波数以下の周波数範囲内のパルス幅変調信号をフィルタリングし、前記制御信号を示す適用信号を発生し；個体を支持するための前記マットレス構造の領域で該適用信号に応答してサウンドを形成するステップと、からなる方法。１３．前記制御信号が、少なくとも１つ及び他の異なる心拍数での心音を表す、請求項１２記載の方法。１４．前記制御信号が、制御パラメータに応答して選択される１つ及び他の心拍数での心音を表す、請求項１３記載の方法。１５．前記制御パラメータが時刻を示す、請求項１４記載の方法。１６．前記制御パラメータが、間欠的なインターバルの間に前記動的なマットレス構造の運動を示す、請求項１４記載の方法。１７．前記動的マットレス構造に支持される個体に提供されるサウンドのレベルを選択的に変更するステップを含む、請求項１２記載の方法。１８．サウンドのレベルが、時刻に応答して選択的に変更される、請求項１７記載の方法。１９．サウンドのレベルが、前記動的なマットレス構造に支持される個体の年齢に応答して変更される、請求項１７記載の方法。２０．マットレス構造の占有者に対してサウンドを供給するよう配置されたサウンドトランスデューサを含む装置であって：制御信号を受信するための入力と、パルス幅変調（ＰＭＷ）出力を発生するための出力を備える制御チャンネルを有し、該パルス幅変調出力が、前記制御チャンネルの入力で受信される制御信号を表す比で発生する、プロセッサと；前記制御チャンネルの出力に結合されたＰＷＭ出力のパルス繰返数よりも実質的に低いカットオフ周波数を含み、当該フィルタの出力に結合される前記サウンドトランスデューサに当該フィルタに供給される前記制御チャンネルからのＰＷＭ出力の割合を示す振幅の信号を供給するローパスフィルタと；前記フィルタの出力が前記サウンドトランスデューサに供給されて、中央変調値の周囲におけるプロセッサからの出力のパルス幅の変動を表すそこからのサウンドを前記マットレス構造の占有者に対して供給すること、からなる装置。２１．前記プロセッサが、選択されたサウンドをメモリに格納しており、前記ローパスフィルタへと供給される出力のパルス幅を変調するために選択して呼び出される、請求項２０記載の装置。２２．前記選択されたサウンドが、前記ローパスフィルタへと供給される出力のパルス幅を変調するためにアクセスされるアドレス位置において、メモリ内にデジタル的に格納される、請求項２１記載の装置。２３．サウンドトランスデューサに供給されるサウンド信号を発生するための方法であって：一方及び他方の論理状態の間で交番する割合で及び制御信号を表す一方及び他方の論理状態の持続時間の割合を持って、一方及び他方の論理状態を有する出力信号の構成を制御するステップと；前記一方及び他方の論理状態の間を交番する割合よりも実質的に低いバンド幅範囲内の出力信号を選択的にフィルタリングし、前記割合の変動を示すフィルタをかけられた出力信号を発生するステップと；前記制御信号を示すフィルタをかけられた出力信号をサウンドトランスデューサに作用させるステップと、からなる方法。２４．選択されたサウンドを表す信号を格納するステップと；前記制御信号をそこから形成するように前記格納された信号を回復して、前記出力信号の構成を制御するステップを含む、請求項２３記載の方法。２５．回転可能な要素の回転に応じて所定の運動を行わせるようマットレス構造の一部を起動するよう結合された、回転可能な要素を含むマットレス構造のためのアクチュエータ機構であって、相方の軸受け内で中心軸の周囲を回転するよう配置された、前記要素上のシャフトと、内部に開口を含む金属フレームであって、前記開口が金属フレームの厚みよりも大きな長さの側壁を有し、この側壁が前記開口を介して横方向に金属フレームをロール加工することによって形成されて、金属フレームから隔置された縁部で終端する細長い軸受け表面を有する前記相方の軸受けを、金属フレームと一体に形成している金属フレームと、前記縁部に隣接して配置された、前記要素上のシャフトのショルダと、及び前記相方の軸受けを形成している金属フレームの厚みよりも大きな間隔で前記中心軸から間隔を置いた個所において前記要素のシャフト上に立ち上がり、前記シャフトから突出し金属フレームの下側表面に隣接して終端するフランジであって、前記ショルダが前記縁部に向かい合い前記立ち上がりフランジが金属フレームの下側表面に向かい合った状態で前記要素を前記中心軸に沿って軸方向に配列させ、前記縁部とショルダ及び前記フランジと金属フレームの下側の間で増大した結合表面積を得るフランジとからなる、アクチュエータ機構。２６．前記シャフト上に配置された偏心クランクと、このクランクとマットレス構造の前記一部を結合して前記要素の回転に応じて平行移動運動を与えるリンクと、前記金属フレームに対して支持されたモータであって、前記要素に結合され、モータの回転に応じて前記要素を回転させるモータと、及び前記金属フレーム上に配置されて前記モータの回転に応じて回転され、マットレス構造の前記一部に結合されて、マットレス構造の前記一部の前記平行移動運動の方向に整列した軸の周囲で往復的な揺れ運動を与えるカムとを含む、請求項２５のアクチュエータ機構。２７．前記カムとマットレス構造の前記一部の間に結合され、カムの回転に応じてカムの周囲の運動をマットレス構造の前記一部の前記揺れ運動へと変換するロッカアームであって、このロッカアームが当該ロッカアームの長さの中間位置に長手方向に延伸するよう結合された一対の延伸部を含み、これらの延伸部が前記中心軸に実質的に平行な補助軸の周囲で相対回転するロッカアームと、実質的に前記補助軸の周囲で前記延伸部の各々の両側に配置され、延伸部の最小長手方向範囲で係合する一対の突起と、前記延伸部の間に配置され、前記ロッカアームにより伝達された力が選択された限度未満の場合に前記突起の対を弾性的付勢して係合させた状熊で前記延伸部を最小長手方向範囲でもって弾性的に保持し、前記ロッカアームにより伝達された力が前記選択された限度を超えるのに応じて相対する突起の対の一方又は他方の周囲において前記延伸部の相対的な長手方向延伸及び回転を可能にする弾性手段とを含む、請求項２６のアクチュエータ機構。２８．前記モータ上のウォームギアと、このウォームギアに係合するよう配置された前記要素上の螺旋カットギアを含み、螺旋カットギアに係合する前記要素を前記モータの回転に応じて回転させる、請求項26のアクチュエータ機構。２９．ベースプレートに対して所定の運動を行うよう前記ベースプレートからある平均高さでもって支持され起動される、選択された表面積を有する運動プラットフォームであって、運動の間にプラットフォーム上に占有者を支持するものにおいて、前記ベースプレートと前記運動プラットフォームの間に配置され、所定の動きでもって前記運動プラットフォームを起動するアクチュエータと、前記ベースプレートに対する前記運動プラットフォームの動きを選択的に禁止すべく、前記ベースプレートと前記運動プラットフォームの中間において前記運動プラットフォームの領域にわたる位置に配置された複数のロック要素であって、ロック要素の各々が下端がベースプレートに配置されてそこで回転するようにされた円筒形要素を含み、この円筒形要素の上端が前記ベースプレートに対する当該円筒形要素の回転に応じて前記運動プラットフォームに隣接して選択的に配置可能であって、円筒形要素がベースプレートと運動プラットフォームの間に位置するよう回転された場合に運動プラットフォームの動きを選択的に禁止し、円筒形要素の上端がが運動プラットフォームから離れるようにロック要素が回転されるのに応じて運動プラットフォームの所定の動作を許容することからなる、運動プラットフォーム。３０．ロック要素の各々がその上端に突起を含み、この突起がベースプレート内におけるロック要素の１つの回転配向において運動プラットフォームの隣接する表面からの突起とつがい整列し、ベースプレート内におけるロック要素の別の回転配向において運動プラットフォームの隣接する表面からの前記突起との整列から外れるよう位置決めされる、請求項２９の運動プラットフォーム。３１．マットレス構造用のモータ駆動アクチュエータのためのコントローラであって、制御可能なスイッチを含み、駆動モータを起動するための電力源と、及び前記スイッチに結合され、モータに印加される電力を迅速な割合で選択的にターンオン及びターンオフし、スイッチのオンオフ比率に応じてモータの速度を制御するプロセッサとからなるコントローラ。３２．駆動モータをマットレス構造の可動部分に結合し、モータの回転に応じて所定の運転サイクルにわたって前記可動部分を起動するアクチュエータと、前記アクチュエータ上に配置され、運転サイクルに応じて前記プロセッサに制御信号を印加するセンサとからなり、前記プロセッサが前記センサから印加される制御信号の間の時間的インターバルに応じて前記スイッチのオンオフ比率を変化させ、後続の運転サイクルの間にモータの速度を変化させる、請求項３１のコントローラ。３３．前記プロセッサが前記スイッチを介してモータに印加されるパワーオンとパワーオフの比率を低減させることによって前記モータの運転速度を選択された速度から停止状態にまで変化させてモータを中間的な速度で動作させ、その間にセンサが制御信号をプロセッサへとより長い時間的インターバルで印加し、運転サイクル中にセンサが選択された位置において整列するアクチュエータの向きにおいてプロセッサがモータに対する電力の印加を終了する、請求項３２のコントローラ。３４．１つのインターバル限界よりも長い、或いは別のインターバル限界よりも短い時間的インターバルで制御信号が再度生ずる運転サイクル条件の下においてプロセッサがモータに対する電力の印加を終了させ、前記１つの及び別のインターバル限界に対応する速度限界の間にない動作速度に際してモータに対して印加される電力を安全に遮断する、請求項３２のコントローラ。３５．マットレス構造の占有者に対してサウンドを供給するよう配置されたサウンドトランスデューサを含み、前記プロセッサが、プロセッサの出力からのパルス幅変調（PWM）出力を受信するよう結合されたローパスフィルタを含むサウンド発生のための制御チャネルを含み、前記フィルタがプロセッサからのPWM出力の割合よりも実質的に低いカットオフ周波数を含み、フィルタの出力において当該フィルタに供給されるプロセッサからのPWM出力の割合を示す振幅の信号を供給し、及び前記フィルタの出力がサウンドトランスデューサに供給されて、中央変調値の周囲におけるプロセッサからのパルス幅出力の変動を表すそこからのサウンドをマットレス構造の占有者に対して供給する、マットレス構造の占有者のための請求項３１のコントローラ。３６．プロセッサが選択されたサウンドをメモリに格納しており、フィルタへと供給されるプロセッサの出力のパルス幅を変調するために選択し呼び出される、請求項３５のコントローラ。３７．選択されたサウンドがフィルタへと供給されるプロセッサの出力のパルス幅を変調するためにアクセスされるアドレス位置において、メモリ内にデジタル的に格納される、請求項３６のコントローラ。３８．各々のロック要素のための、選択された角度位置の間においてロック要素の回転を制限するために配置されたバネ要素を含む、請求項２９の運動プラットフォーム。３９．各々のロック要素のためのバネ要素が片持ち梁式のバネとして一体に形成されており、ロック位置及びアンロック位置へとロック要素の角度位置を制限するよう配置されている、請求項３８の運動プラットフォーム。４０．複数の手動アクチュエータを含む膜状制御パネルであって、複数の手動アクチュエータの各々のためのテキスト表示を含む表面層と、各々のアクチュエータの下側に配置され、アクチュエータの手動押し下げに応じて電気的接続を形成するスイッチ部材と、及び各々のアクチュエータの下側に配置され、実質的にアクチュエータの領域において表面層を通して照射を行う光源とからなる膜状制御パネル。４１．可撓性シート材料の表面層と、表面に導体を含むベース層と、中間層の表面の導体がベース層上の導体と係合するよう配置された状態でベース層と表面層の間に配置される可撓性中間層とを少なくとも含み、ベース層上の導体と中間層上の導体を含む電気的な導通回路を形成するために、表面層上の起動領域に加えられる力に応じて起動可能な常開スイッチを形成する、請求項４０の膜状制御パネル。４２．メモリモジュールがプロセッサに結合され、そこに格納された製造データ及び作動データを含み、プロセッサに印加される選択された信号に応じてアクセス及び表示される、請求項３１のコントローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者フィンケルスティーン，ジェフェリー，アイアメリカ合衆国バーモント州05473，ノース・フェリスバーグ，アール・アール・１ (72)発明者スミス，ロバート，ジェイアメリカ合衆国コロラド州80027，ルイスビル，ラークスプール・コート889 【要約の続き】と回転を組み合わせた運動を提供する。可変幅のパルスが駆動モータの作動速度を制御し、駆動カムシャフトに関係する近接センサは、速度調整及び過度の負荷もしくは他の不都合な操作状態を受けた場合に安全な遮断のための操作上のフィードバックを提供する。パルス幅変調技法は、音を発生し、制御パネル上の可視的なインジケータを作動する。

Claims

【特許請求の範囲】 1. 回転可能な要素の回転に応じて所定の運動を行わせるようマットレス構造の一部を起動するよう結合された、回転可能な要素を含むマットレス構造のためのアクチュエータ機構であって、相方の軸受け内で中心軸の周囲を回転するよう配置された、前記要素上のシャフトと、内部に開口を含む金属フレームであって、前記開口が金属フレームの厚みよりも大きな長さの側壁を有し、この側壁が前記開口を介して横方向に金属フレームをロール加工することによって形成されて、金属フレームから隔置された縁部で終端する細長い軸受け表面を有する前記相方の軸受けを、金属フレームと一体に形成している金属フレームと、前記縁部に隣接して配置された、前記要素上のシャフトのショルダと、及び前記相方の軸受けを形成している金属フレームの厚みよりも大きな間隔で前記中心軸から間隔を置いた個所において前記要素のシャフト上に立ち上がり、前記シャフトから突出し金属フレームの下側表面に隣接して終端するフランジであって、前記ショルダが前記縁部に向かい合い前記立ち上がりフランジが金属フレームの下側表面に向かい合った状態で前記要素を前記中心軸に沿って軸方向に配列させ、前記縁部とショルダ及び前記フランジと金属フレームの下側の間で増大した結合表面積を得るフランジとからなる、アクチュエータ機構。 2. 前記シャフト上に配置された偏心クランクと、このクランクとマットレス構造の前記一部を結合して前記要素の回転に応じて平行移動運動を与えるリンクと、前記金属フレームに対して支持されたモータであって、前記要素に結合され、モータの回転に応じて前記要素を回転させるモータと、及び前記金属フレーム上に配置されて前記モータの回転に応じて回転され、マットレス構造の前記一部に結合されて、マットレス構造の前記一部の前記平行移動運動の方向に整列した軸の周囲で往復的な揺れ運動を与えるカムとを含む、請求項１のアクチュエータ機構。 3. 前記カムとマットレス構造の前記一部の間に結合され、カムの回転に応じてカムの周囲の運動をマットレス構造の前記一部の前記揺れ運動へと変換するロッカアームであって、このロッカアームが当該ロッカアームの長さの中間位置に長手方向に延伸するよう結合された一対の延伸部を含み、これらの延伸部が前記中心軸に実質的に平行な補助軸の周囲で相対回転するロッカアームと、実質的に前記補助軸の周囲で前記延伸部の各々の両側に配置され、延伸部の最小長手方向範囲で係合する一対の突起と、前記延伸部の間に配置され、前記ロッカアームにより伝達された力が選択された限度未満の場合に前記突起の対を弾性的付勢して係合させた状態で前記延伸部を最小長手方向範囲でもって弾性的に保持し、前記ロッカアームにより伝達された力が前記選択された限度を超えるのに応じて相対する突起の対の一方又は他方の周囲において前記延伸部の相対的な長手方向延伸及び回転を可能にする弾性手段とを含む、請求項２のアクチュエータ機構。 4. 前記モータ上のウォームギアと、このウォームギアに係合するよう配置された前記要素上の螺旋カットギアを含み、螺旋カットギアに係合する前記要素を前記モータの回転に応じて回転させる、請求項２のアクチュエータ機構。 5. ベースプレートに対して所定の運動を行うよう前記ベースプレートからある平均高さでもって支持され起動される、選択された表面積を有する運動プラットフォームであって、運動の間にプラットフォーム上に占有者を支持するものにおいて、前記ベースプレートと前記運動プラットフォームの間に配置され、所定の動きでもって前記運動プラットフォームを起動するアクチュエータと、前記ベースプレートに対する前記運動プラットフォームの動きを選択的に禁止すべく、前記ベースプレートと前記運動プラットフォームの中間において前記運動プラットフォームの領域にわたる位置に配置された複数のロック要素であって、ロック要素の各々が下端がベースプレートに配置されてそこで回転するようにされた円筒形要素を含み、この円筒形要素の上端が前記ベースプレートに対する当該円筒形要素の回転に応じて前記運動プラットフォームに隣接して選択的に配置可能であって、円筒形要素がベースプレートと運動プラットフォームの間に位置するよう回転された場合に運動プラットフォームの動きを選択的に禁止し、円筒形要索の上端がが運動プラットフォームから離れるようにロック要素が回転されるのに応じて運動プラットフォームの所定の動作を許容することからなる、運動プラットフォーム。 6. ロック要素の各々がその上端に突起を含み、この突起がベースプレート内におけるロック要素の１つの回転配向において運動プラットフォームの隣接する表面からの突起とつがい整列し、ベースプレート内におけるロック要素の別の回転配向において運動プラットフォームの隣接する表面からの前記突起との整列から外れるよう位置決めされる、請求項５の運動プラットフォーム。 7. マットレス構造用のモータ駆動アクチュエータのためのコントローラであって、制御可能なスイッチを含み、駆動モータを起動するための電力源と、及び前記スイッチに結合され、モータに印加される電力を迅速な割合で選択的にターンオン及びターンオフし、スイッチのオンオフ比率に応じてモータの速度を制御するプロセッサとからなるコントローラ。 8. 駆動モータをマットレス構造の可動部分に結合し、モータの回転に応じて所定の運転サイクルにわたって前記可動部分を起動するアクチュエータと、前記アクチュエータ上に配置され、運転サイクルに応じて前記プロセッサに制御信号を印加するセンサとからなり、前記プロセッサが前記センサから印加される制御信号の間の時間的インターバルに応じて前記スイッチのオンオフ比率を変化させ、後続の運転サイクルの間にモータの速度を変化させる、請求項７のコントローラ。 9. 前記プロセッサが前記スイッチを介してモータに印加されるパワーオンとパワーオフの比率を低減させることによって前記モータの運転速度を選択された速度から停止状態にまで変化させてモータを中間的な速度で動作させ、その間にセンサが制御信号をプロセッサへとより長い時間的インターバルで印加し、運転サイクル中にセンサが選択された位置において整列するアクチュエータの向きにおいてプロセッサがモータに対する電力の印加を終了する、請求項８のコントローラ。 10．１つのインターバル限界よりも長い、或いは別のインターバル限界よりも短い時間的インターバルで制御信号が再度生ずる運転サイクル条件の下においてプロセッサがモータに対する電力の印加を終了させ、前記１つの及び別のインターバル限界に対応する速度限界の間にない動作速度に際してモータに対して印加される電力を安全に遮断する、請求項８のコントローラ。 11．マットレス構造の占有者に対してサウンドを供給するよう配置されたサウンドトランスデューサを含み、前記プロセッサが、プロセッサの出力からのパルス幅変調(ＰＷＭ)出力を受信するよう結合されたローパスフィルタを含むサウンド発生のための制御チャネルを含み、前記フィルタがプロセッサからのＰＷＭ出力の割合よりも実質的に低いカットオフ周波数を含み、フィルタの出力において当該フィルタに供給されるプロセッサからのＰＷＭ出力の割合を示す振幅の信号を供給し、及び前記フィルタの出力がサウンドトランスデューサに供給されて、中央変調値の周囲におけるプロセッサからのパルス幅出力の変動を表すそこからのサウンドをマットレス構造の占有者に対して供給する、マットレス構造の占有者のための請求項７のコントローラ。 12．プロセッサが選択されたサウンドをメモリに格納しており、フィルタへと供給されるプロセッサの出力のパルス幅を変調するために選択し呼び出される、請求項11のコントローラ。 13．選択されたサウンドがフィルタへと供給されるプロセッサの出力のパルス幅を変調するためにアクセスされるアドレス位置において、メモリ内にデジタル的に格納される、請求項12のコントローラ。 14．各々のロック要素のための、選択された角度位置の間においてロック要素の回転を制限するために配置されたバネ要素を含む、請求項５の運動プラットフォーム。 15．各々のロック要素のためのバネ要素が片持ち梁式のバネとして一体に形成されており、ロック位置及びアンロック位置へとロック要素の角度位置を制限するよう配置されている、請求項14の運動プラットフォーム。 16．複数の手動アクチュエータを含む膜状制御パネルであって、複数の手動アクチュエータの各々のためのテキスト表示を含む表面層と、各々のアクチュエータの下側に配置され、アクチュエータの手動押し下げに応じて電気的接続を形成するスイッチ部材と、及び各々のアクチュエータの下側に配置され、実質的にアクチュエータの領域において表面層を通して照射を行う光源とからなる膜状制御パネル。 17．可撓性シート材料の表面層と、表面に導体を含むベース層と、中間層の表面の導体がベース層上の導体と係合するよう配置された状態でベース層と表面層の間に配置される可撓性中間層とを少なくとも含み、ベース層上の導体と中間層上の導体を含む電気的な導通回路を形成するために、表面層上の起動領域に加えられる力に応じて起動可能な常開スイッチを形成する、請求項16の膜状制御パネル。 18．メモリモジュールがプロセッサに結合され、そこに格納された製造データ及び作動データを含み、プロセッサに印加される選択された信号に応じてアクセス及び表示される、請求項７のコントローラ。