JP2012050531A - Mattress - Google Patents

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Akitsugu Misaki
晶嗣 御崎
Aiko Tominaga
愛子 富永
Hirotsugu Matsuzono
裕嗣 松園
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Sumitomo Riko Co Ltd
Kyushu University NUC
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Sumitomo Riko Co Ltd
Kyushu University NUC
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mattress capable of dispersing the body pressure of a person lying on bed by setting the internal pressure of a cell low.SOLUTION: A mattress 1 includes: a cell unit 2 having a plurality of cells 20; a body pressure adjusting part 3 which changes the internal pressure of the cells 20; a sensor 5 which is arranged in a vertical direction of the cell unit 2 and which is capable of detecting the body pressure applied on a plurality of detection parts A0101 to A1616; and a control part 4 controlling the body pressure adjusting part 3 based on the detected value of the sensor 5. When the internal pressure of the cell 20 reaches the bottom-out condition B3, the maximum value of the body pressure distribution passes in a time order the descending sections E1 to E3 where a first-grade time differential value of the maximum value is negative, and the rising sections E4 to E6 where a first-grade time differential value is positive. The control part 4 switches to an internal pressure setting mode F1 to set the internal pressure of the cell 20 in the internal pressure setting section between the starting point of the descending section E1 and the starting point of the rising section E4.

Description

本発明は、気体や液体などの流体が入った複数のセルを備えるマットレスに関する。   The present invention relates to a mattress including a plurality of cells containing a fluid such as gas or liquid.

病院や介護施設などにおいては、患者や寝たきり老人など、マットレスに寝ている臥床者の床ずれが問題になっている。そこで、床ずれを抑制するために、多数のエアセルが並べられたマットレスが市販されている。   In hospitals and nursing homes, bed slipping of bedridden persons sleeping on mattresses, such as patients and bedridden elderly people, has become a problem. Therefore, a mattress in which a large number of air cells are arranged is commercially available in order to suppress bed slip.

図11に、従来のマットレスが配置されたベッドの前後方向断面図を示す。図11に示すように、ベッド100は、マットレス101と、ベッド本体110と、を備えている。マットレス101は、セルユニット102を備えている。セルユニット102は、多数のエアセル102aを備えている。臥床者mの体圧により、セルユニット102の一部(例えば、頭部、肩部、臀部、踵部に対応する部分)は、下方に沈み込んでいる。   FIG. 11 shows a cross-sectional view in the front-rear direction of a bed on which a conventional mattress is arranged. As shown in FIG. 11, the bed 100 includes a mattress 101 and a bed main body 110. The mattress 101 includes a cell unit 102. The cell unit 102 includes a large number of air cells 102a. Due to the body pressure of the bedridden m, a part of the cell unit 102 (for example, a portion corresponding to the head, shoulder, buttock, and buttock) sinks downward.

床ずれを抑制するためには、臥床者mに寝返りを打たせればよい。この点に鑑み、特許文献1には、荷重センサシートを有する床ずれ防止装置が開示されている。荷重センサシートには、多数の感圧素子が配置されている。同文献記載の床ずれ防止装置によると、感圧素子の検出値を基に、空気袋の内圧を調整している。そして、強制的に、臥床者mに寝返りを打たせている。   In order to suppress bed slipping, the bedridden m may be turned over. In view of this point, Patent Document 1 discloses a floor slip prevention device having a load sensor sheet. A large number of pressure sensitive elements are arranged on the load sensor sheet. According to the bed slip prevention device described in the document, the internal pressure of the air bag is adjusted based on the detected value of the pressure sensitive element. And the bedridden m is forced to turn over.

特開2000−189472号公報JP 2000-189472 A

また、床ずれを抑制するためには、臥床者mの体圧を分散させればよい。臥床者mの体圧を分散させるためには、多数のエアセル102aの内圧は低い方が好ましい。しかしながら、エアセル102aの内圧を過剰に低くすると、エアセル102aが「底付状態」になるおそれがある。ここで、底付状態とは、エアセル102aが潰れきってしまう状態をいう。   Moreover, what is necessary is just to disperse the body pressure of the bedridden m in order to suppress bed slip. In order to disperse the body pressure of the bedridden m, it is preferable that the internal pressures of the plurality of air cells 102a are low. However, if the internal pressure of the air cell 102a is excessively lowered, the air cell 102a may be in a “bottomed state”. Here, the bottomed state refers to a state where the air cell 102a is completely crushed.

すなわち、エアセル102aの内圧を減圧する場合や、低い内圧のエアセル102a上に体圧が集中する場合においては、エアセル102aが潰れきってしまうことがある。この場合、エアセル102aのクッション性が発揮されなくなる。このため、臥床者mは、あたかも硬質のベッド本体110に直接寝ているような状態になる。したがって、底付状態においては、特に床ずれが発生しやすくなる。本発明のマットレスは、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、セルの内圧を低く設定することにより、臥床者の体圧を分散させることが可能なマットレスを提供することを目的とする。   That is, when the internal pressure of the air cell 102a is reduced or when the body pressure is concentrated on the air cell 102a having a low internal pressure, the air cell 102a may be completely crushed. In this case, the cushioning property of the air cell 102a is not exhibited. For this reason, the bedridden m is in a state as if sleeping directly on the hard bed body 110. Therefore, in the bottomed state, a floor slip particularly easily occurs. The mattress of the present invention has been completed in view of the above problems. An object of this invention is to provide the mattress which can disperse the body pressure of a bedridden person by setting the internal pressure of a cell low.

(1)上記課題を解決するため、本発明のマットレスは、臥床者を下方から支持し、流体が出入可能な複数のセルを有するセルユニットと、該セルの内圧を変化させることにより、該臥床者の体圧分布を変化させる体圧調整部と、該セルユニットの、上方および下方のうち、少なくとも一方に配置され、ポリマーを含み該臥床者の体圧により弾性的に変形可能なセンサ薄膜と、該センサ薄膜に直接あるいは間接的に接続される複数の電極と、複数の該電極間に形成される複数の検出部と、を有し、複数の該検出部に加わる該体圧を電気量として検出可能なシート状のセンサと、該センサの該電気量を基に該体圧調整部を制御し、該セルの該内圧を変化させる制御部と、を備えるマットレスであって、前記セルが潰れきってしまう底付状態に到達する場合に、前記体圧分布の最大値は、該セルの前記内圧が減圧されることにより該最大値の一階時間微分値が負になる下降区間と、該底付状態になることにより該最大値の一階時間微分値が正になる上昇区間と、を時間順に通過し、前記制御部は、該下降区間が開始される下降区間開始点と該上昇区間が開始される上昇区間開始点との間の内圧設定区間において、前記センサの前記電気量を基に前記体圧調整部を制御し、該セルの該内圧を設定する内圧設定モードに切り替わることを特徴とする。   (1) In order to solve the above-described problem, the mattress of the present invention supports the bedridden person from below and includes a cell unit having a plurality of cells through which fluid can enter and exit, and the bed pressure by changing the internal pressure of the cell. A body pressure adjusting unit that changes the body pressure distribution of the person, and a sensor thin film that is disposed on at least one of the upper and lower sides of the cell unit and includes a polymer and can be elastically deformed by the body pressure of the bedridden person A plurality of electrodes that are directly or indirectly connected to the sensor thin film, and a plurality of detection units formed between the plurality of electrodes, and the body pressure applied to the plurality of detection units is an electric quantity A mattress comprising: a sheet-like sensor that can be detected as: a control unit that controls the body pressure adjustment unit based on the amount of electricity of the sensor and changes the internal pressure of the cell. It reaches the bottoming state that is completely crushed In this case, the maximum value of the body pressure distribution is obtained when the internal pressure of the cell is reduced and the first time differential value of the maximum value is negative, and the bottomed state An ascending section in which the first-order time differential value of the maximum value is positive, and the control unit performs a descending section starting point at which the descending section is started and an ascending section starting point at which the ascending section is started. In the internal pressure setting section between the first and second sensors, the body pressure adjusting unit is controlled based on the amount of electricity of the sensor to switch to an internal pressure setting mode for setting the internal pressure of the cell.

ここで、「直接あるいは間接的に」とは、電極とセンサ薄膜とが接合されているかいないかによらず電極がセンサ薄膜に直接接続されている場合と、電極とセンサ薄膜との間に少なくとも一つの別の層(例えば電極保護層など)が介装されている場合と、を含む。   Here, “directly or indirectly” means that the electrode is directly connected to the sensor thin film regardless of whether the electrode and the sensor thin film are bonded or not, and at least one between the electrode and the sensor thin film. Including another layer (for example, an electrode protection layer).

セルの内圧が減圧されセルが潰れきってしまう底付状態に至る過程において、体圧分布の最大値は、時系列的に特徴的な軌跡を描いて変化する。すなわち、体圧分布の最大値は、最大値の一階時間微分値が負である下降区間と、一階時間微分値が正である上昇区間(上昇区間においてセルは底付状態である)と、時間順に通過する。   In the process of reaching the bottoming state where the internal pressure of the cell is reduced and the cell is completely crushed, the maximum value of the body pressure distribution changes in a time-series characteristic locus. That is, the maximum value of the body pressure distribution includes a descending section in which the first-order time differential value is negative, and an ascending section in which the first-order time derivative value is positive (in the rising section, the cell is bottomed) , Pass in time order.

本発明のマットレスによると、体圧分布の最大値の特徴的な変化に着目することにより、セルの内圧を低く設定することができる。このため、臥床者の体圧を分散させることができる。   According to the mattress of the present invention, the internal pressure of the cell can be set low by paying attention to the characteristic change of the maximum value of the body pressure distribution. For this reason, the body pressure of the bedridden person can be dispersed.

また、センサ薄膜は、臥床者の体圧により弾性的に変形可能である。このため、センサは、柔軟であり、伸縮性を有している。したがって、センサが、臥床者の体に沿って変形しやすい。よって、センサが、臥床者の近く、例えばセルユニットの上方に配置されている場合であっても、臥床者は、硬さ、ごわつきなどの違和感を感じにくい。また、センサは、臥床者の体の動きに対しても、追従して変形しやすい。このため、体圧分布の検出精度が高い。   The sensor thin film can be elastically deformed by the body pressure of the bedridden person. For this reason, the sensor is flexible and has elasticity. Therefore, the sensor is easily deformed along the body of the bedridden person. Therefore, even when the sensor is disposed near the bedridden person, for example, above the cell unit, the bedridden person does not easily feel a sense of incongruity such as hardness and stiffness. Further, the sensor easily deforms following the movement of the bedridden body. For this reason, the detection accuracy of the body pressure distribution is high.

(2)好ましくは、上記(1)の構成において、前記制御部は、前記体圧分布の前記最大値が前記内圧設定区間を通過後に、前記センサの前記電気量を基に前記体圧調整部を制御し、前記セルの前記内圧を増圧させる底付抑制モードに切り替わる構成とする方がよい。本構成によると、制御部は、内圧設定区間を通過後に、底付抑制モードに切り替わる。底付抑制モードにおいては、セルが底付状態のまま保持されるのを抑制することができる。   (2) Preferably, in the configuration of (1), the control unit is configured to adjust the body pressure adjusting unit based on the electric quantity of the sensor after the maximum value of the body pressure distribution passes through the internal pressure setting section. It is better to switch to the bottomed suppression mode that increases the internal pressure of the cell. According to this structure, a control part switches to bottoming suppression mode after passing an internal pressure setting area. In the bottoming suppression mode, it is possible to suppress the cells from being held in the bottomed state.

(3)好ましくは、上記(1)または(2)の構成において、前記下降区間には、前記最大値の二階時間微分値が負から正に移行する下降区間変曲点が設定され、前記制御部は、該下降区間変曲点を通過後に、前記内圧設定モードに切り替わる構成とする方がよい。   (3) Preferably, in the configuration of (1) or (2), a descending section inflection point at which the second-order time differential value of the maximum value shifts from negative to positive is set in the descending section, and the control The part is preferably configured to switch to the internal pressure setting mode after passing through the descending section inflection point.

ここで、「二階時間微分値が負から正に移行する」場合には、二階時間微分値が略0から正に移行する場合、二階時間微分値が負から略0に移行する場合も含まれる。本構成によると、さらにセルの内圧を低く設定することができる。   Here, “the second-order time differential value shifts from negative to positive” includes the case where the second-order time differential value shifts from approximately 0 to positive and the second-order time differential value shifts from negative to approximately 0. . According to this configuration, the internal pressure of the cell can be set lower.

(4)好ましくは、上記(3)の構成において、前記内圧設定区間には、前記最大値の前記一階時間微分値が負から0に、該最大値の前記二階時間微分値が正から0に、各々移行する定圧区間開始点が設定され、前記制御部は、該定圧区間開始点を通過後に、前記内圧設定モードに切り替わる構成とする方がよい。本構成によると、さらにセルの内圧を低く設定することができる。   (4) Preferably, in the configuration of (3), in the internal pressure setting section, the first-order time differential value of the maximum value is changed from negative to 0, and the second-order time differential value of the maximum value is changed from positive to 0. In addition, it is preferable that a constant pressure section start point to be transferred is set, and the control unit switches to the internal pressure setting mode after passing through the constant pressure section start point. According to this configuration, the internal pressure of the cell can be set lower.

(5)好ましくは、上記(1)ないし(4)のいずれかの構成において、前記センサにおいて、複数の前記電極は、前記センサ薄膜の上側に配置される帯状の上側電極と、該センサ薄膜の下側に配置される帯状の下側電極と、からなり、複数の前記検出部は、該上側電極と該下側電極とが、上方または下方から見て、交差することにより形成され、前記体圧により該検出部の静電容量が変化する構成とする方がよい。本構成によると、検出部の静電容量の変化を基に、体圧分布を算出することができる。   (5) Preferably, in the configuration according to any one of (1) to (4), in the sensor, the plurality of electrodes include a strip-shaped upper electrode disposed on the upper side of the sensor thin film, and the sensor thin film. A plurality of the detection units formed by intersecting the upper electrode and the lower electrode when viewed from above or below, and the body. It is better to adopt a configuration in which the capacitance of the detection unit is changed by the pressure. According to this configuration, the body pressure distribution can be calculated based on the change in the capacitance of the detection unit.

(6)好ましくは、上記(5)の構成において、前記上側電極および前記下側電極は、ポリマーと、該ポリマーに充填される導電性フィラーと、を含んで形成される構成とする方がよい。   (6) Preferably, in the configuration of the above (5), the upper electrode and the lower electrode are preferably formed to include a polymer and a conductive filler filled in the polymer. .

本構成によると、上側電極、下側電極が、センサ薄膜と共に伸縮することができる。したがって、センサ薄膜の伸縮を、上側電極、下側電極が規制するおそれは小さい。また、センサ全体の伸縮性がより大きくなる。このため、センサが、臥床者の体に沿って変形しやすい。また、センサが、臥床者の体の動きに対しても、追従して変形しやすい。   According to this configuration, the upper electrode and the lower electrode can expand and contract together with the sensor thin film. Therefore, there is little possibility that the upper and lower electrodes regulate the expansion and contraction of the sensor thin film. Moreover, the stretchability of the whole sensor becomes larger. For this reason, the sensor is likely to be deformed along the body of the bedridden person. In addition, the sensor easily deforms following the movement of the bedridden body.

(7)好ましくは、上記(1)ないし(6)のいずれかの構成において、複数の前記セルは、複数のグループに分けられ、前記体圧調整部は、該グループ単位で複数の該セルの内圧を変化させることにより、前記臥床者の体圧分布を変化させ、前記セルユニットと前記センサとは、上方または下方から見て、該グループ毎に少なくとも一つの該セルが該センサに重なるように、配置され、複数の該セルの座標と、該センサの複数の前記検出部の座標と、は互いに関連付けられていない構成とする方がよい。
セルユニットとセンサとは、上方または下方から見て、グループ毎に少なくとも一つのセルがセンサに重なるように、配置されている。一例として、グループが3個ある場合は、グループ数に対応して3種類のセル(少なくとも3つのセル)がセンサに重なるように、配置されている。
(7) Preferably, in the configuration according to any one of (1) to (6), the plurality of cells are divided into a plurality of groups, and the body pressure adjustment unit includes a plurality of the cells in the group unit. By changing the internal pressure, the body pressure distribution of the bedridden person is changed, and the cell unit and the sensor are arranged so that at least one cell overlaps the sensor for each group when viewed from above or below. The coordinates of the plurality of cells arranged and the coordinates of the plurality of detection units of the sensor are preferably not associated with each other.
The cell unit and the sensor are arranged so that at least one cell overlaps the sensor for each group when viewed from above or below. As an example, when there are three groups, three types of cells (at least three cells) are arranged so as to overlap the sensor corresponding to the number of groups.

本発明のマットレスによると、制御部は、体圧分布の最大値を基に適正内圧を算出している。このため、セルの座標(水平方向位置)と検出部の座標(水平方向位置)とが、制御部で関連付けられていないくても、検出部からの電気量を基に、セルの内圧を調整することができる。したがって、セルユニットに対して、センサの位置を自在に移動させることができる。例えば、臥床者の頭部や臀部など、体圧が集中しやすい部位に、センサを配置することができる。また、既設のセルユニットにセンサをアドオンするだけで、本発明のマットレスを得ることができる。このため、汎用性が高い。   According to the mattress of the present invention, the control unit calculates the appropriate internal pressure based on the maximum value of the body pressure distribution. For this reason, even if the coordinates of the cell (horizontal position) and the coordinates of the detector (horizontal position) are not related by the controller, the internal pressure of the cell is adjusted based on the amount of electricity from the detector. can do. Therefore, the position of the sensor can be freely moved with respect to the cell unit. For example, the sensor can be arranged at a site where body pressure tends to concentrate, such as the head or buttocks of a bedridden person. Moreover, the mattress of this invention can be obtained only by adding a sensor to an existing cell unit. For this reason, versatility is high.

本発明のマットレスによると、セルの内圧を低く設定することにより、臥床者の体圧を分散させることができる。   According to the mattress of the present invention, the body pressure of the bedridden person can be dispersed by setting the internal pressure of the cell low.

第一実施形態のマットレスが配置されたベッドの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the bed in which the mattress of the first embodiment is arranged. 同ベッドの前後方向断面図である。It is a longitudinal direction sectional view of the bed. 同マットレスのセルユニットの上面図である。It is a top view of the cell unit of the same mattress. 同マットレスのセンサの透過上面図である。It is a permeation | transmission top view of the sensor of the same mattress. 図4のV−V断面図である。It is VV sectional drawing of FIG. エアセルの状態とエアセルの内圧と体圧分布の最大値と一階時間微分値と二階時間微分値との対応図である。FIG. 6 is a correspondence diagram of air cell states, air cell internal pressure, body pressure distribution maximum value, first-order time differential value, and second-order time differential value. 第二実施形態のマットレスの、エアセルの状態とエアセルの内圧と体圧分布の最大値と一階時間微分値と二階時間微分値との対応図である。It is a correspondence diagram of the state of an air cell, the internal pressure of an air cell, the maximum value of body pressure distribution, the first-order time differential value, and the second-order time differential value of the mattress of a second embodiment. 第三実施形態のマットレスの、エアセルの状態とエアセルの内圧と体圧分布の最大値と一階時間微分値と二階時間微分値との対応図である。It is a correspondence diagram of the state of an air cell, the internal pressure of an air cell, the maximum value of body pressure distribution, the first-order time differential value, and the second-order time differential value of the mattress of a third embodiment. 第四実施形態のマットレスのセンサの断面図である。It is sectional drawing of the sensor of the mattress of 4th embodiment. 第五実施形態のマットレスのセンサの上面図である。It is a top view of the sensor of the mattress of the fifth embodiment. 従来のマットレスが配置されたベッドの前後方向断面図である。It is sectional drawing of the front-back direction of the bed by which the conventional mattress is arrange | positioned.

以下、本発明のマットレスの実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the mattress of the present invention will be described.

<第一実施形態>
[マットレスの配置および構成]
まず、本実施形態のマットレスの配置および構成について説明する。図1に、本実施形態のマットレスが配置されたベッドの分解斜視図を示す。図2に、同ベッドの前後方向断面図を示す。図1、図2に示すように、ベッド9は、マットレス1と、ベッド本体90と、クッションマット91と、を備えている。
<First embodiment>
[Mattress arrangement and configuration]
First, the arrangement and configuration of the mattress of this embodiment will be described. FIG. 1 shows an exploded perspective view of a bed on which the mattress of this embodiment is arranged. FIG. 2 shows a cross-sectional view of the bed in the front-rear direction. As shown in FIGS. 1 and 2, the bed 9 includes a mattress 1, a bed main body 90, and a cushion mat 91.

マットレス1は、ベッド本体90の床板900の上面に配置されている。クッションマット91は、マットレス1の上面に配置されている。クッションマット91は、ポリエチレンテレフタレートなどの三次元立体編物(旭化成せんい(株)製「フュージョン(登録商標)」)製であって、長方形板状を呈している。臥床者Mは、クッションマット91の上面に寝ている。マットレス1は、セルユニット2と、体圧調整部と、制御部と、センサ5と、カバー6と、を備えている。   The mattress 1 is disposed on the upper surface of the floor plate 900 of the bed main body 90. The cushion mat 91 is disposed on the upper surface of the mattress 1. The cushion mat 91 is made of a three-dimensional knitted fabric such as polyethylene terephthalate (“Fusion (registered trademark)” manufactured by Asahi Kasei Fibers Co., Ltd.) and has a rectangular plate shape. The bedridden M is sleeping on the upper surface of the cushion mat 91. The mattress 1 includes a cell unit 2, a body pressure adjustment unit, a control unit, a sensor 5, and a cover 6.

(セルユニット2、カバー6)
図3に、本実施形態のマットレスのセルユニットの上面図を示す。図1〜図3に示すように、セルユニット2は、前後方向に長い長方形板状を呈している。セルユニット2は、合計24個のエアセル20を備えている。エアセル20は、本発明の「セル」の概念に含まれる。エアセル20は、各々、ウレタンフィルム製であって、左右方向に長い角筒状を呈している。エアセル20は、前後方向に連なっている。エアセル20は、柔軟である。エアセル20と、後述する体圧調整部と、の間では、空気の給排が行われる。空気は、本発明の「流体」の概念に含まれる。カバー6は、ウレタンフィルム製であって、前後方向に長い長方形袋状を呈している。カバー6には、セルユニット2が収容されている。
(Cell unit 2, cover 6)
FIG. 3 shows a top view of the cell unit of the mattress of this embodiment. As shown in FIGS. 1-3, the cell unit 2 is exhibiting the rectangular plate shape long in the front-back direction. The cell unit 2 includes a total of 24 air cells 20. The air cell 20 is included in the concept of the “cell” of the present invention. Each of the air cells 20 is made of a urethane film and has a rectangular tube shape that is long in the left-right direction. The air cell 20 is continuous in the front-rear direction. The air cell 20 is flexible. Air is supplied and discharged between the air cell 20 and a body pressure adjusting unit described later. Air is included in the “fluid” concept of the present invention. The cover 6 is made of a urethane film and has a rectangular bag shape that is long in the front-rear direction. The cover 6 houses the cell unit 2.

(体圧調整部3)
体圧調整部3は、合計24組の給排ユニット30を備えている。24組の給排ユニット30は、24個のエアセル20に接続されている。なお、図3においては、給排ユニット30を一組だけ示す。
(Body pressure adjusting unit 3)
The body pressure adjustment unit 3 includes a total of 24 supply / discharge units 30. The 24 sets of supply / discharge units 30 are connected to 24 air cells 20. In FIG. 3, only one set of the supply / discharge unit 30 is shown.

24組の給排ユニット30は、各々、ポンプ300と、給排切替バルブ301と、圧力計302と、メインホース305と、排気ホース306と、を備えている。メインホース305は、ポンプ300とエアセル20とを接続している。メインホース305の途中には、給排切替バルブ301と、圧力計302と、が配置されている。給排切替バルブ301はポンプ300側に、圧力計302はエアセル20側に、それぞれ配置されている。排気ホース306は、給排切替バルブ301に接続されている。給排切替バルブ301を切り替えることにより、メインホース305と排気ホース306とを、連結、遮断することができる。   Each of the 24 sets of supply / discharge units 30 includes a pump 300, a supply / discharge switching valve 301, a pressure gauge 302, a main hose 305, and an exhaust hose 306. The main hose 305 connects the pump 300 and the air cell 20. In the middle of the main hose 305, a supply / discharge switching valve 301 and a pressure gauge 302 are arranged. The supply / discharge switching valve 301 is disposed on the pump 300 side, and the pressure gauge 302 is disposed on the air cell 20 side. The exhaust hose 306 is connected to the supply / discharge switching valve 301. By switching the supply / discharge switching valve 301, the main hose 305 and the exhaust hose 306 can be connected and disconnected.

(センサ5)
図1、図2に示すように、センサ5は、カバー6の上面に配置されている。図4に、本実施形態のマットレスのセンサの透過上面図を示す。図5に、図4のV−V断面図を示す。なお、図4においては、上側絶縁被覆層52を省略して示す。また、下側電極01Y〜16Y、下側配線01y〜16yを細線で示す。また、検出部A0101〜A1616にハッチングを施して示す。また、図5においては、上側配線01x〜16x、下側配線01y〜16y、上側配線用コネクタ54、下側配線用コネクタ55を省略して示す。
(Sensor 5)
As shown in FIGS. 1 and 2, the sensor 5 is disposed on the upper surface of the cover 6. FIG. 4 is a transparent top view of the mattress sensor of the present embodiment. FIG. 5 shows a VV cross-sectional view of FIG. In FIG. 4, the upper insulating coating layer 52 is omitted. Further, the lower electrodes 01Y to 16Y and the lower wirings 01y to 16y are indicated by thin lines. Further, the detection portions A0101 to A1616 are hatched. In FIG. 5, the upper wirings 01x to 16x, the lower wirings 01y to 16y, the upper wiring connector 54, and the lower wiring connector 55 are omitted.

図4、図5に示すように、センサ5は、センサ薄膜51と、上側電極01X〜16Xと、下側電極01Y〜16Yと、検出部A0101〜A1616と、上側配線01x〜16xと、下側配線01y〜16yと、上側絶縁被覆層52と、下側絶縁被覆層53と、上側配線用コネクタ54と、下側配線用コネクタ55と、を備えている。なお、検出部の符号「A○○△△」中、上二桁の「○○」は、上側電極01X〜16Xに対応している。下二桁の「△△」は、下側電極01Y〜16Yに対応している。センサ5の切断時伸びは、300%である。   As shown in FIGS. 4 and 5, the sensor 5 includes a sensor thin film 51, upper electrodes 01X to 16X, lower electrodes 01Y to 16Y, detection units A0101 to A1616, upper wirings 01x to 16x, and a lower side. Wirings 01y to 16y, an upper insulating coating layer 52, a lower insulating coating layer 53, an upper wiring connector 54, and a lower wiring connector 55 are provided. It should be noted that the upper two digits “◯◯” in the detection unit code “AOOΔΔ” correspond to the upper electrodes 01X to 16X. The lower two digits “ΔΔ” correspond to the lower electrodes 01Y to 16Y. The elongation at break of the sensor 5 is 300%.

センサ薄膜51は、ウレタンゴム製であって、シート状を呈している。ウレタンゴムは、本発明の「ポリマー」の概念に含まれる。センサ薄膜51は、前後方向に長い長方形膜状を呈している。   The sensor thin film 51 is made of urethane rubber and has a sheet shape. Urethane rubber is included in the concept of “polymer” of the present invention. The sensor thin film 51 has a rectangular film shape that is long in the front-rear direction.

上側電極01X〜16Xは、センサ薄膜51の上面に、合計16本配置されている。上側電極01X〜16Xは、各々、アクリルゴムと、導電性カーボンブラックと、を含んで形成されている。アクリルゴムは、本発明の「ポリマー」の概念に含まれる。導電性カーボンブラックは、本発明の「導電性フィラー」の概念に含まれる。上側電極01X〜16Xは、各々、帯状を呈している。上側電極01X〜16Xは、各々、左右方向に延在している。上側電極01X〜16Xは、前後方向に、所定間隔毎に離間して、互いに略平行になるように、配置されている。   A total of 16 upper electrodes 01X to 16X are arranged on the upper surface of the sensor thin film 51. The upper electrodes 01X to 16X are each formed to include acrylic rubber and conductive carbon black. Acrylic rubber is included in the “polymer” concept of the present invention. Conductive carbon black is included in the concept of “conductive filler” of the present invention. Each of the upper electrodes 01X to 16X has a strip shape. The upper electrodes 01X to 16X each extend in the left-right direction. The upper electrodes 01X to 16X are arranged in the front-rear direction so as to be substantially parallel to each other with a predetermined interval.

上側配線01x〜16xは、センサ薄膜51の上面に、合計16本配置されている。上側配線01x〜16xは、各々、アクリルゴムと、銀粉と、を含んで形成されている。上側配線01x〜16xは、各々、線状を呈している。上側配線用コネクタ54は、センサ薄膜51の右前隅に配置されている。上側配線01x〜16xは、各々、上側電極01X〜16Xの右端と、上側配線用コネクタ54と、を接続している。   A total of 16 upper wirings 01x to 16x are arranged on the upper surface of the sensor thin film 51. The upper wirings 01x to 16x are each formed to include acrylic rubber and silver powder. The upper wirings 01x to 16x each have a linear shape. The upper wiring connector 54 is disposed at the right front corner of the sensor thin film 51. The upper wirings 01x to 16x connect the right ends of the upper electrodes 01X to 16X and the upper wiring connector 54, respectively.

上側絶縁被覆層52は、センサ薄膜51の上方に配置されている。上側絶縁被覆層52は、アクリルゴムを含んで形成されている。上側絶縁被覆層52は、シート状を呈している。上側絶縁被覆層52は、センサ薄膜51、上側電極01X〜16X、上側配線01x〜16xを、上方から覆っている。   The upper insulating coating layer 52 is disposed above the sensor thin film 51. The upper insulating coating layer 52 is formed including acrylic rubber. The upper insulating coating layer 52 has a sheet shape. The upper insulating coating layer 52 covers the sensor thin film 51, the upper electrodes 01X to 16X, and the upper wirings 01x to 16x from above.

下側電極01Y〜16Yは、センサ薄膜51の下面に、合計16本配置されている。下側電極01Y〜16Yは、各々、アクリルゴムと、導電性カーボンブラックと、を含んで形成されている。アクリルゴムは、本発明の「ポリマー」の概念に含まれる。導電性カーボンブラックは、本発明の「導電性フィラー」の概念に含まれる。下側電極01Y〜16Yは、各々、帯状を呈している。下側電極01Y〜16Yは、各々、前後方向に延在している。下側電極01Y〜16Yは、左右方向に、所定間隔毎に離間して、互いに略平行になるように、配置されている。   A total of 16 lower electrodes 01Y to 16Y are arranged on the lower surface of the sensor thin film 51. Each of the lower electrodes 01Y to 16Y is formed to include acrylic rubber and conductive carbon black. Acrylic rubber is included in the “polymer” concept of the present invention. Conductive carbon black is included in the concept of “conductive filler” of the present invention. Each of the lower electrodes 01Y to 16Y has a strip shape. The lower electrodes 01Y to 16Y each extend in the front-rear direction. The lower electrodes 01Y to 16Y are arranged in the left-right direction so as to be substantially parallel to each other at a predetermined interval.

下側配線01y〜16yは、センサ薄膜51の下面に、合計16本配置されている。下側配線01y〜16yは、各々、アクリルゴムと、銀粉と、を含んで形成されている。下側配線01y〜16yは、各々、線状を呈している。下側配線用コネクタ55は、センサ薄膜51の右後隅に配置されている。下側配線01y〜16yは、各々、下側電極01Y〜16Yの後端と、下側配線用コネクタ55と、を接続している。   A total of 16 lower wires 01y to 16y are arranged on the lower surface of the sensor thin film 51. The lower wirings 01y to 16y are each formed including acrylic rubber and silver powder. Each of the lower wirings 01y to 16y has a linear shape. The lower wiring connector 55 is disposed at the right rear corner of the sensor thin film 51. The lower wirings 01y to 16y connect the rear ends of the lower electrodes 01Y to 16Y and the lower wiring connector 55, respectively.

下側絶縁被覆層53は、センサ薄膜51の下方に配置されている。下側絶縁被覆層53は、アクリルゴムを含んで形成されている。下側絶縁被覆層53は、シート状を呈している。下側絶縁被覆層53は、センサ薄膜51、下側電極01Y〜16Y、下側配線01y〜16yを、下方から覆っている。   The lower insulating coating layer 53 is disposed below the sensor thin film 51. The lower insulating coating layer 53 is formed including acrylic rubber. The lower insulating coating layer 53 has a sheet shape. The lower insulating coating layer 53 covers the sensor thin film 51, the lower electrodes 01Y to 16Y, and the lower wirings 01y to 16y from below.

検出部A0101〜A1616は、図4にハッチングで示すように、上側電極01X〜16Xと、下側電極01Y〜16Yと、が上方または下方から見て、交差する部分(重複する部分)に配置されている。検出部A0101〜A1616は、各々、上側電極01X〜16Xの一部と、下側電極01Y〜16Yの一部と、センサ薄膜51の一部と、を備えている。検出部A0101〜A1616は、合計256個(=16個×16個)配置されている。検出部A0101〜A1616は、センサ5の略全面に亘って配置されている。   As shown by hatching in FIG. 4, the detectors A0101 to A1616 are arranged at portions (overlapping portions) where the upper electrodes 01X to 16X and the lower electrodes 01Y to 16Y intersect when viewed from above or below. ing. Each of the detection units A0101 to A1616 includes a part of the upper electrodes 01X to 16X, a part of the lower electrodes 01Y to 16Y, and a part of the sensor thin film 51. A total of 256 (= 16 × 16) detectors A0101 to A1616 are arranged. The detection units A0101 to A1616 are arranged over substantially the entire surface of the sensor 5.

(制御部4)
制御部4は、電源回路41と、CPU(Central Processing Unit)42と、RAM(Random Access Memory)43と、ROM(Read Only Memory)44と、駆動回路45と、を備えている。
(Control unit 4)
The control unit 4 includes a power supply circuit 41, a CPU (Central Processing Unit) 42, a RAM (Random Access Memory) 43, a ROM (Read Only Memory) 44, and a drive circuit 45.

電源回路41は、検出部A0101〜A1616に、正弦波状の交流電圧を印加する。交流電圧は、検出部A0101〜A1616に、走査的に順番に印加される。ROM44には、予め、検出部A0101〜A1616における静電容量と体圧(荷重)との対応を示すマップが、格納されている。RAM43には、上側配線用コネクタ54、下側配線用コネクタ55から入力されるインピーダンス、位相が、一時的に格納される。CPU42は、RAM43に格納されたインピーダンス、位相を基に、検出部A0101〜A1616の静電容量を抽出する。そして、静電容量から、センサ5における体圧分布を算出する。   The power supply circuit 41 applies a sinusoidal AC voltage to the detection units A0101 to A1616. The AC voltage is sequentially applied to the detection units A0101 to A1616 in a scanning manner. The ROM 44 stores in advance a map indicating the correspondence between the capacitance and the body pressure (load) in the detection units A0101 to A1616. The RAM 43 temporarily stores the impedance and phase input from the upper wiring connector 54 and the lower wiring connector 55. The CPU 42 extracts the capacitances of the detection units A0101 to A1616 based on the impedance and phase stored in the RAM 43. Then, the body pressure distribution in the sensor 5 is calculated from the capacitance.

図3に示すように、駆動回路45は、体圧調整部3の給排ユニット30の、ポンプ300と、給排切替バルブ301と、に接続されている。また、制御部4には、体圧調整部3の給排ユニット30の圧力計302から、圧力が電気信号として入力される。   As shown in FIG. 3, the drive circuit 45 is connected to the pump 300 and the supply / discharge switching valve 301 of the supply / discharge unit 30 of the body pressure adjusting unit 3. Further, the pressure is input to the control unit 4 as an electrical signal from the pressure gauge 302 of the supply / discharge unit 30 of the body pressure adjusting unit 3.

[体圧分布の最大値の算出方法]
次に、本実施形態のマットレスの体圧分布の最大値の算出方法について説明する。体圧分布の最大値は、制御部4により算出される。まず、制御部4は、減圧対象であるエアセル20(単数でも複数でもよい)を、合計24個のエアセル20から選択する。次に、当該エアセル20の上方に配置されている複数の検出部A0101〜A1616を、合計256個の検出部A0101〜A1616から選択する。それから、当該検出部A0101〜A1616の静電容量から、検出部A0101〜A1616毎に体圧を算出する。そして、算出された複数の体圧の中から、最大値を決定する。このようにして、体圧分布の最大値は算出される。
[Calculation method of maximum value of body pressure distribution]
Next, a method for calculating the maximum value of the body pressure distribution of the mattress according to the present embodiment will be described. The maximum value of the body pressure distribution is calculated by the control unit 4. First, the control unit 4 selects the air cell 20 (single or plural) to be decompressed from a total of 24 air cells 20. Next, the plurality of detection units A0101 to A1616 arranged above the air cell 20 are selected from a total of 256 detection units A0101 to A1616. Then, the body pressure is calculated for each of the detection units A0101 to A1616 from the capacitance of the detection units A0101 to A1616. Then, the maximum value is determined from the calculated plurality of body pressures. In this way, the maximum value of the body pressure distribution is calculated.

[マットレスの動き]
次に、本実施形態のマットレスのエアセルの内圧を減圧する際の動きについて説明する。図6に、エアセルの状態とエアセルの内圧と体圧分布の最大値と一階時間微分値と二階時間微分値との対応図を示す。なお、図6においては、左側から右側に向かって、時間が進行している。また、エアセルの状態とは、体圧分布の最大値を示しているエアセルの状態をいう。上述したように、体圧分布の最大値は、制御部4により算出される。また、エアセル20の内圧は、圧力計302により検出される。
[Mattress movement]
Next, the movement when reducing the internal pressure of the air cell of the mattress of this embodiment will be described. FIG. 6 shows a correspondence diagram of the state of the air cell, the internal pressure of the air cell, the maximum value of the body pressure distribution, the first-order time differential value, and the second-order time differential value. In FIG. 6, time advances from the left side to the right side. Further, the air cell state refers to the state of the air cell indicating the maximum value of the body pressure distribution. As described above, the maximum value of the body pressure distribution is calculated by the control unit 4. Further, the internal pressure of the air cell 20 is detected by a pressure gauge 302.

図6に示すように、エアセル20の内圧を減圧する場合は、エアセル20の状態を、設定前定圧状態B1(点D1、下降区間開始点E1から左側の区間)から減圧状態B2(点D1、下降区間開始点E1から点D3、上昇区間開始点E4までの区間)に切り替える。   As shown in FIG. 6, when the internal pressure of the air cell 20 is reduced, the state of the air cell 20 is changed from the pre-setting constant pressure state B1 (point D1, the section on the left side from the descending section start point E1) to the reduced pressure state B2 (point D1, It switches to the section from the descending section start point E1 to the point D3 and the rising section start point E4).

(設定前定圧状態B1)
設定前定圧状態B1においては、図3に示すように、ポンプ300は停止している。また、メインホース305を介して、ポンプ300とエアセル20とが連結されている。また、図6に示すように、エアセル20は略一定の形状を保持している。なお、臥床者Mの体重により、エアセル20は、一点鎖線で示す無荷重状態(荷重が入力されていない状態)と比較して、若干潰れている。また、エアセル20の内圧は、略一定に保たれている。また、体圧分布の最大値は、略一定に保たれている。また、体圧分布の最大値の一階時間微分値、二階時間微分値は略0である。
(Constant pressure before setting B1)
In the pre-setting constant pressure state B1, the pump 300 is stopped as shown in FIG. Further, the pump 300 and the air cell 20 are connected via the main hose 305. In addition, as shown in FIG. 6, the air cell 20 has a substantially constant shape. Note that, due to the weight of the bedridden M, the air cell 20 is slightly crushed compared to the no-load state (the state in which no load is input) indicated by the alternate long and short dash line. Moreover, the internal pressure of the air cell 20 is kept substantially constant. Further, the maximum value of the body pressure distribution is kept substantially constant. Further, the first-order time differential value and the second-order time differential value of the maximum value of the body pressure distribution are substantially zero.

(減圧状態B2)
設定前定圧状態B1から減圧状態B2に切り替える場合は、図3に示すように、減圧対象のエアセル20に対応する給排ユニット30を駆動する。すなわち、制御部4の駆動回路45により、給排切替バルブ301を切り替える。そして、メインホース305と排気ホース306とを連結する。連結により、エアセル20内の空気は、メインホース305と排気ホース306とを介して、外部に排気される。このため、図6に示すように、エアセル20が潰れ始める。また、エアセル20の内圧が減圧され始める。また、体圧分布の最大値が小さくなり始める。また、体圧分布の最大値の一階時間微分値、二階時間微分値は負になる。
(Decompression state B2)
When switching from the pre-setting constant pressure state B1 to the decompression state B2, the supply / discharge unit 30 corresponding to the air cell 20 to be decompressed is driven as shown in FIG. That is, the supply / discharge switching valve 301 is switched by the drive circuit 45 of the control unit 4. Then, the main hose 305 and the exhaust hose 306 are connected. By the connection, the air in the air cell 20 is exhausted to the outside through the main hose 305 and the exhaust hose 306. For this reason, as shown in FIG. 6, the air cell 20 begins to collapse. Further, the internal pressure of the air cell 20 starts to be reduced. Moreover, the maximum value of the body pressure distribution starts to decrease. Moreover, the first-order time differential value and the second-order time differential value of the maximum value of the body pressure distribution are negative.

減圧状態B2において、体圧分布の最大値は、下降区間(下降区間開始点E1から定圧区間開始点E3までの区間)と、定圧区間C1(定圧区間開始点E3から上昇区間開始点E4までの区間)と、を通過する。   In the reduced pressure state B2, the maximum values of the body pressure distribution are as follows: the descending section (the section from the descending section start point E1 to the constant pressure section start point E3) and the constant pressure section C1 (the constant pressure section start point E3 to the ascending section start point E4). Section).

減圧状態B2の前期B20(点D1、下降区間開始点E1から点D2までの区間)においては、エアセル20は潰れ続ける。また、エアセル20の内圧は減圧し続ける。また、体圧分布の最大値は減少し続ける。体圧分布の最大値は、その二階時間微分値が負から正に移行する(体圧分布の最大値の曲線形状が「上に凸」から「下に凸」に変化する)、下降区間変曲点E2を通過する。なお、体圧分布の最大値の一階時間微分値は、負のままである。   In the first period B20 (point D1, the section from the descending section start point E1 to the point D2) in the decompressed state B2, the air cell 20 continues to be crushed. Further, the internal pressure of the air cell 20 continues to be reduced. Moreover, the maximum value of the body pressure distribution continues to decrease. The maximum value of body pressure distribution changes from negative to positive (the curve shape of the maximum value of body pressure distribution changes from “convex upward” to “convex downward”). Passes the music point E2. The first-order time differential value of the maximum value of the body pressure distribution remains negative.

減圧状態B2の後期B21(点D2から点D3までの区間)においては、エアセル20は、引き続き潰れ続ける。一方、エアセル20の内圧は、略大気圧まで下がりきっている。このため、エアセル20の内圧は略一定のまま推移する。また、体圧分布の最大値は、エアセル20の内圧に若干遅れて、定圧区間開始点E3から略一定になる。すなわち、体圧分布の最大値の一階時間微分値、二階時間微分値は略0になる。   In the latter period B21 (section from point D2 to point D3) of the decompression state B2, the air cell 20 continues to be crushed. On the other hand, the internal pressure of the air cell 20 has dropped to substantially atmospheric pressure. For this reason, the internal pressure of the air cell 20 remains substantially constant. Further, the maximum value of the body pressure distribution becomes substantially constant from the constant pressure section start point E3 with a slight delay from the internal pressure of the air cell 20. That is, the first-order time differential value and the second-order time differential value of the maximum value of the body pressure distribution are substantially zero.

(底付状態B3)
上述したように、減圧状態B2の後期B21においては、エアセル20の内圧は略一定のまま推移する。このため、エアセル20の内圧、つまり圧力計302の圧力だけを管理していると、減圧状態B2から底付状態B3(上昇区間開始点E4から右側の区間)に移行してしまう。
(Bottomed state B3)
As described above, in the latter period B21 of the reduced pressure state B2, the internal pressure of the air cell 20 remains substantially constant. For this reason, if only the internal pressure of the air cell 20, that is, the pressure of the pressure gauge 302 is managed, the pressure reduction state B2 shifts to the bottomed state B3 (the right section from the rising section start point E4).

移行期において、体圧分布の最大値は、上昇区間(上昇区間開始点E4から上昇区間終了点E6までの区間)を通過する。すなわち、体圧分布の最大値は、上昇区間開始点E4を境に増加し始める。上昇区間開始点E4通過直後においては、体圧分布の最大値の一階時間微分値、二階時間微分値は正になる。その後、体圧分布の最大値は、その二階時間微分値が正から負に移行する(体圧分布の最大値の曲線形状が「下に凸」から「上に凸」に変化する)、上昇区間変曲点E5を通過する。なお、体圧分布の最大値の一階時間微分値は、正のままである。   In the transition period, the maximum value of the body pressure distribution passes through the rising section (the section from the rising section start point E4 to the rising section end point E6). That is, the maximum value of the body pressure distribution starts to increase at the rising section start point E4. Immediately after passing through the rising section start point E4, the first-order time differential value and the second-order time differential value of the maximum value of the body pressure distribution are positive. After that, the maximum value of the body pressure distribution rises when the second-order time differential value shifts from positive to negative (the curve shape of the body pressure distribution maximum value changes from “convex downward” to “convex upward”). Pass the section inflection point E5. Note that the first-order time differential value of the maximum value of the body pressure distribution remains positive.

底付状態B3においては、エアセル20の上壁と下壁とが広い面積で圧接してしまう。すなわち、エアセル20が完全に潰れきってしまう。また、エアセル20の内圧は、減圧状態B2の後期B21から引き続き、略一定のまま推移する。また、体圧分布の最大値は、上昇区間終了点E6から略一定になる。また、体圧分布の最大値の一階時間微分値、二階時間微分値は略0になる。   In the bottomed state B3, the upper wall and the lower wall of the air cell 20 are pressed in a wide area. That is, the air cell 20 is completely crushed. Further, the internal pressure of the air cell 20 continues to be substantially constant from the latter stage B21 of the reduced pressure state B2. Further, the maximum value of the body pressure distribution becomes substantially constant from the rising section end point E6. Moreover, the first-order time differential value and the second-order time differential value of the maximum value of the body pressure distribution are substantially zero.

(内圧設定モードF1、底付抑制モードF2)
このように、エアセル20の内圧だけを管理していても、減圧状態B2から底付状態B3への移行を検出することができない。この点、本実施形態のマットレス1の制御部4は、内圧設定モードF1と底付抑制モードF2とに切替可能である。
(Internal pressure setting mode F1, bottoming suppression mode F2)
Thus, even if only the internal pressure of the air cell 20 is managed, the transition from the reduced pressure state B2 to the bottomed state B3 cannot be detected. In this regard, the control unit 4 of the mattress 1 of the present embodiment can be switched between the internal pressure setting mode F1 and the bottoming suppression mode F2.

制御部4が内圧設定モードF1に切り替わるのは、体圧分布の最大値が、定圧区間開始点E3を通過した直後である。内圧設定モードF1においては、エアセル20の内圧は、定圧区間の内圧と同値に維持される。すなわち、エアセル20の内圧は、低い状態で維持される。具体的には、図3に示すように、制御部4の駆動回路45により、減圧対象のエアセル20に対応する給排ユニット30の、給排切替バルブ301を切り替える。そして、メインホース305と排気ホース306とを遮断する。   The controller 4 switches to the internal pressure setting mode F1 immediately after the maximum value of the body pressure distribution passes through the constant pressure section start point E3. In the internal pressure setting mode F1, the internal pressure of the air cell 20 is maintained at the same value as the internal pressure in the constant pressure section. That is, the internal pressure of the air cell 20 is maintained in a low state. Specifically, as shown in FIG. 3, the supply / discharge switching valve 301 of the supply / discharge unit 30 corresponding to the air cell 20 to be depressurized is switched by the drive circuit 45 of the control unit 4. Then, the main hose 305 and the exhaust hose 306 are shut off.

内圧設定モードF1においては、内圧を低く維持していても、例えば臥床者Mが寝返りを打った場合などに、特定のエアセル20に体圧が集中してしまう。このため、底付状態B3になりやすい。また、エアセル20が減圧中の場合も、底付状態B3になりやすい。このような場合は、制御部4が底付抑制モードF2に切り替わる。   In the internal pressure setting mode F1, even when the internal pressure is kept low, for example, when the bedridden M turns over, body pressure concentrates on the specific air cell 20. For this reason, it is easy to be in the bottomed state B3. Further, even when the air cell 20 is under reduced pressure, the bottomed state B3 is likely to occur. In such a case, the control unit 4 switches to the bottoming suppression mode F2.

底付抑制モードF2においては、エアセル20が底付状態B3のまま保持されないように、図6に点線で示すように、エアセル20の内圧が増圧される。制御部4が底付抑制モードF2に切り替わるのは、何らかの事情(臥床者Mの寝返り、エアセル20の減圧など)により、体圧分布の最大値が、上昇区間開始点E4を通過した直後である。底付抑制モードF2においては、図3に示すように、増圧対象のエアセル20に対応する給排ユニット30を駆動する。具体的には、まず、メインホース305を介して、ポンプ300とエアセル20とを連結する。続いて、制御部4の駆動回路45により、ポンプ300を駆動する。そして、エアセル20内に空気を供給する。このように、底付抑制モードF2においては、潰れかかったエアセル20の内圧を増圧する。すなわち、エアセル20が底付状態B3のまま保持されるのを抑制する。なお、エアセル20の内圧が許容値まで復帰したら、制御部4は、再び、底付抑制モードF2から内圧設定モードF1に切り替わる。つまり、制御部4は、エアセル20の内圧を設定し直す。   In the bottoming suppression mode F2, the internal pressure of the air cell 20 is increased as shown by a dotted line in FIG. 6 so that the air cell 20 is not held in the bottomed state B3. The control unit 4 switches to the bottoming suppression mode F2 immediately after the maximum value of the body pressure distribution passes through the rising section start point E4 due to some circumstances (the bedridden M turns over, the air cell 20 is depressurized, etc.). . In the bottoming suppression mode F2, as shown in FIG. 3, the supply / discharge unit 30 corresponding to the air cell 20 to be pressurized is driven. Specifically, first, the pump 300 and the air cell 20 are connected via the main hose 305. Subsequently, the pump 300 is driven by the drive circuit 45 of the control unit 4. Then, air is supplied into the air cell 20. Thus, in the bottoming suppression mode F2, the internal pressure of the air cell 20 that has been crushed is increased. That is, the air cell 20 is prevented from being held in the bottomed state B3. When the internal pressure of the air cell 20 returns to the allowable value, the control unit 4 switches from the bottoming suppression mode F2 to the internal pressure setting mode F1 again. That is, the control unit 4 resets the internal pressure of the air cell 20.

[作用効果]
次に、本実施形態のマットレスの作用効果について説明する。本実施形態のマットレス1によると、図6に示すように、体圧分布の最大値の特徴的な変化に着目することにより、エアセル20の内圧を低く設定することができる。このため、臥床者Mの体圧を分散させることができる。
[Function and effect]
Next, the effect of the mattress of this embodiment is demonstrated. According to the mattress 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the internal pressure of the air cell 20 can be set low by paying attention to the characteristic change in the maximum value of the body pressure distribution. For this reason, the body pressure of the bedridden M can be dispersed.

また、制御部4は、内圧設定区間(下降区間開始点E1から上昇区間開始点E4までの区間)における、定圧区間C1の定圧区間開始点E3付近において、内圧設定モードF1に切り替わる。このため、エアセル20が過剰に減圧されるのを抑制することができる。また、体圧分布の最大値が最小になる、定圧区間C1のエアセル20の内圧を、保持することができる。   Further, the controller 4 switches to the internal pressure setting mode F1 in the vicinity of the constant pressure section start point E3 of the constant pressure section C1 in the internal pressure setting section (section from the descending section start point E1 to the rising section start point E4). For this reason, it can suppress that the air cell 20 is pressure-reduced excessively. Moreover, the internal pressure of the air cell 20 in the constant pressure section C1 where the maximum value of the body pressure distribution is minimized can be maintained.

また、制御部4は、内圧設定区間通過後(上昇区間開始点E4通過後)に、直ちに底付抑制モードF2に切り替わる。底付抑制モードF2においては、エアセル20が底付状態B3のまま保持されるのを抑制することができる。このため、エアセル20の内圧を低く設定することができる一方、エアセル20が底付状態B3のまま保持されるのを抑制することができる。   Further, the control unit 4 immediately switches to the bottoming suppression mode F2 after passing through the internal pressure setting section (after passing through the rising section start point E4). In the bottoming suppression mode F2, it is possible to suppress the air cell 20 from being held in the bottomed state B3. For this reason, while the internal pressure of the air cell 20 can be set low, it can suppress that the air cell 20 is hold | maintained with the bottomed state B3.

また、センサ5のセンサ薄膜51は、ウレタンゴム製である。このため、センサ5は、柔軟であり、伸縮性を有している。したがって、センサ5が、臥床者Mの体に沿って変形しやすい。よって、臥床者Mは、硬さ、ごわつきなどの違和感を感じにくい。また、センサ5は、臥床者Mの体の動きに対しても、追従して変形しやすい。このため、体圧分布の検出精度が高い。   The sensor thin film 51 of the sensor 5 is made of urethane rubber. For this reason, the sensor 5 is flexible and has elasticity. Therefore, the sensor 5 is easily deformed along the body of the bedridden M. Therefore, the bedridden M hardly feels a sense of incongruity such as hardness and stiffness. Further, the sensor 5 is easily deformed following the movement of the bedridden M's body. For this reason, the detection accuracy of the body pressure distribution is high.

また、センサ5の上側電極01X〜16X、下側電極01Y〜16Yは、アクリルゴムを含んでいる。このため、上側電極01X〜16X、下側電極01Y〜16Yが、センサ薄膜51と共に伸縮することができる。したがって、センサ薄膜51の伸縮を、上側電極01X〜16X、下側電極01Y〜16Yが規制するおそれは小さい。また、センサ5全体の伸縮性がより大きくなる。このため、センサ5が、臥床者Mの体に沿って変形しやすい。また、センサ5が、臥床者Mの体の動きに対しても、追従して変形しやすい。また、本実施形態のマットレス1によると、センサ5の静電容量の変化から体圧分布を算出することができる。   The upper electrodes 01X to 16X and the lower electrodes 01Y to 16Y of the sensor 5 include acrylic rubber. Therefore, the upper electrodes 01X to 16X and the lower electrodes 01Y to 16Y can expand and contract together with the sensor thin film 51. Therefore, the upper and lower electrodes 01X to 16X and the lower electrodes 01Y to 16Y are less likely to restrict the expansion and contraction of the sensor thin film 51. Moreover, the stretchability of the whole sensor 5 becomes larger. For this reason, the sensor 5 is easily deformed along the body of the bedridden M. In addition, the sensor 5 easily follows and deforms the body movement of the bedridden M. Further, according to the mattress 1 of the present embodiment, the body pressure distribution can be calculated from the change in the capacitance of the sensor 5.

また、センサ5の上側絶縁被覆層52、下側絶縁被覆層53は、アクリルゴムを含んでいる。このため、上側絶縁被覆層52が上側電極01X〜16Xと共に伸縮することができる。並びに、下側絶縁被覆層53が下側電極01Y〜16Yと共に伸縮することができる。このため、上側電極01X〜16X、下側電極01Y〜16Yの伸縮を上側絶縁被覆層52、下側絶縁被覆層53が規制するおそれは小さい。また、センサ5全体の伸縮性がより大きくなる。このため、センサ5が、臥床者Mの体に沿って変形しやすい。また、センサ5が、臥床者Mの体の動きに対しても、追従して変形しやすい。   The upper insulating coating layer 52 and the lower insulating coating layer 53 of the sensor 5 contain acrylic rubber. For this reason, the upper insulating coating layer 52 can expand and contract together with the upper electrodes 01X to 16X. In addition, the lower insulating coating layer 53 can expand and contract together with the lower electrodes 01Y to 16Y. For this reason, the upper insulating coating layer 52 and the lower insulating coating layer 53 are less likely to restrict the expansion and contraction of the upper electrodes 01X to 16X and the lower electrodes 01Y to 16Y. Moreover, the stretchability of the whole sensor 5 becomes larger. For this reason, the sensor 5 is easily deformed along the body of the bedridden M. In addition, the sensor 5 easily follows and deforms the body movement of the bedridden M.

また、上側電極01X〜16X、下側電極01Y〜16Yは、共に帯状である。並びに、検出部A0101〜A1616は、上側電極01X〜16Xと下側電極01Y〜16Yとの交差部分を利用して配置されている。このため、電極数および配線数が少なくて済む。すなわち、検出部A0101〜A1616は、センサ5に、合計256個配置されている。ここで、検出部A0101〜A1616毎に電極を配置すると、上側電極が256個、下側電極が256個、それぞれ必要になる。これに対して、本実施形態のセンサ5によると、256個の検出部A0101〜A1616を確保するのに、上側電極01X〜16X、下側電極01Y〜16Yを合計32本(=16本+16本)配置するだけで済む。このため、電極および配線の配置数が少なくなる。加えて、上側電極01X〜16X、下側電極01Y〜16Yの本数、配置などを変更するだけで、検出部A0101〜A1616の数、配置密度などを調整することができる。したがって、エアセル20の数や大きさに応じて、所望のセンサ5を容易に構成することができる。   The upper electrodes 01X to 16X and the lower electrodes 01Y to 16Y are both strip-shaped. In addition, the detection units A0101 to A1616 are arranged using the intersections between the upper electrodes 01X to 16X and the lower electrodes 01Y to 16Y. For this reason, the number of electrodes and the number of wirings can be reduced. That is, a total of 256 detection units A0101 to A1616 are arranged in the sensor 5. Here, if electrodes are arranged for each of the detection units A0101 to A1616, 256 upper electrodes and 256 lower electrodes are required. On the other hand, according to the sensor 5 of the present embodiment, in order to secure 256 detectors A0101 to A1616, a total of 32 upper electrodes 01X to 16X and lower electrodes 01Y to 16Y (= 16 + 16). ) Just place it. For this reason, the number of arrangement of electrodes and wirings is reduced. In addition, the number and arrangement density of the detection units A0101 to A1616 can be adjusted only by changing the number and arrangement of the upper electrodes 01X to 16X and the lower electrodes 01Y to 16Y. Therefore, the desired sensor 5 can be easily configured according to the number and size of the air cells 20.

また、エアセル20の内圧調整には、空気が用いられている。このため、内圧調整に液体(水など)を使用する場合と比較して、セルユニット2の重量が軽くなる。また、センサ5の上面には、クッションマット91が配置されている。言い換えると、臥床者Mとセンサ5との間に、クッションマット91が介装されている。クッションマット91は通気性に優れている。このため、センサ5と臥床者Mとの間に湿気がこもりにくい。その結果、床ずれを抑制することができ、寝心地も向上する。   Air is used for adjusting the internal pressure of the air cell 20. For this reason, compared with the case where liquid (water etc.) is used for internal pressure adjustment, the weight of the cell unit 2 becomes light. A cushion mat 91 is disposed on the upper surface of the sensor 5. In other words, the cushion mat 91 is interposed between the bedridden M and the sensor 5. The cushion mat 91 is excellent in air permeability. For this reason, it is difficult for moisture to remain between the sensor 5 and the bedridden M. As a result, bedsores can be suppressed and sleeping comfort is improved.

<第二実施形態>
本実施形態のマットレスと、第一実施形態のマットレスと、の相違点は、エアセルの内圧を減圧する際の、体圧分布の最大値の変化の軌跡だけである。ここでは、相違点についてのみ説明する。
<Second embodiment>
The difference between the mattress of the present embodiment and the mattress of the first embodiment is only the trajectory of the change in the maximum value of the body pressure distribution when the internal pressure of the air cell is reduced. Here, only differences will be described.

図7に、エアセルの内圧を減圧する際の、エアセルの状態とエアセルの内圧と体圧分布の最大値と一階時間微分値と二階時間微分値との対応図を示す。なお、図6と対応する部位については、同じ符号で示す。   FIG. 7 shows a correspondence diagram of the state of the air cell, the internal pressure of the air cell, the maximum value of the body pressure distribution, the first-order time differential value, and the second-order time differential value when the internal pressure of the air cell is reduced. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 6, it shows with the same code | symbol.

図7に示すように、体圧分布の最大値は、下降区間開始点E1から定圧区間開始点E3まで変化する間に、直線区間G1を通過する。この場合は、直線区間G1の終了点を下降区間変曲点E2とする。直線区間G1における、体圧分布の最大値の傾きは負である。すなわち、最大値の一階時間微分値は負である。また、直線区間G1における、最大値の二階時間微分値は略0である。   As shown in FIG. 7, the maximum value of the body pressure distribution passes through the straight section G1 while changing from the descending section start point E1 to the constant pressure section start point E3. In this case, the end point of the straight section G1 is set as the descending section inflection point E2. The slope of the maximum value of the body pressure distribution in the straight section G1 is negative. That is, the first-order time differential value of the maximum value is negative. In addition, the maximum second-order time differential value in the straight section G1 is approximately zero.

また、体圧分布の最大値は、上昇区間開始点E4から上昇区間終了点E6まで変化する間に、直線区間G2を通過する。この場合は、直線区間G2の開始点を上昇区間変曲点E5とする。直線区間G2における、体圧分布の最大値の傾きは正である。すなわち、最大値の一階時間微分値は正である。また、直線区間G2における、最大値の二階時間微分値は略0である。   Further, the maximum value of the body pressure distribution passes through the straight section G2 while changing from the rising section start point E4 to the rising section end point E6. In this case, the starting point of the straight section G2 is set as the rising section inflection point E5. The slope of the maximum value of the body pressure distribution in the straight section G2 is positive. That is, the maximum first-order time differential value is positive. In addition, the maximum second-order time differential value in the straight section G2 is substantially zero.

本実施形態のマットレスは、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態のマットレスと同様の作用効果を有する。また、本実施形態のマットレスのように、体圧分布の最大値が、直線区間G1、G2を通過してもよい。   The mattress according to the present embodiment has the same functions and effects as those of the mattress according to the first embodiment with respect to portions having a common configuration. Moreover, like the mattress of this embodiment, the maximum value of the body pressure distribution may pass through the straight sections G1 and G2.

<第三実施形態>
本実施形態のマットレスと、第一実施形態のマットレスと、の相違点は、エアセルの内圧を減圧する際の、体圧分布の最大値の変化の軌跡だけである。ここでは、相違点についてのみ説明する。
<Third embodiment>
The difference between the mattress of the present embodiment and the mattress of the first embodiment is only the trajectory of the change in the maximum value of the body pressure distribution when the internal pressure of the air cell is reduced. Here, only differences will be described.

図8に、エアセルの内圧を減圧する際の、エアセルの状態とエアセルの内圧と体圧分布の最大値と一階時間微分値と二階時間微分値との対応図を示す。なお、図6と対応する部位については、同じ符号で示す。   FIG. 8 shows a correspondence diagram of the state of the air cell, the internal pressure of the air cell, the maximum value of the body pressure distribution, the first-order time differential value, and the second-order time differential value when the internal pressure of the air cell is reduced. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 6, it shows with the same code | symbol.

図8に示すように、体圧分布の最大値は、定圧区間C1(図6参照)の代わりに、傾斜区間C2(傾斜区間開始点E30と傾斜区間終了点E40との間の区間)を通過する。傾斜区間C2における、最大値の一階微分値は負である。また、傾斜区間C2における、最大値の二階微分値は略0である。   As shown in FIG. 8, the maximum value of the body pressure distribution passes through the slope section C2 (section between the slope section start point E30 and the slope section end point E40) instead of the constant pressure section C1 (see FIG. 6). To do. The first-order differential value of the maximum value in the inclined section C2 is negative. Further, the second-order differential value of the maximum value in the inclined section C2 is substantially zero.

本実施形態のマットレスは、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態のマットレスと同様の作用効果を有する。また、本実施形態のマットレスのように、体圧分布の最大値が、傾斜区間C2を通過してもよい。   The mattress according to the present embodiment has the same functions and effects as those of the mattress according to the first embodiment with respect to portions having a common configuration. Moreover, like the mattress of the present embodiment, the maximum value of the body pressure distribution may pass through the inclined section C2.

<第四実施形態>
本実施形態のマットレスと第一実施形態のマットレスとの相違点は、センサの構成だけである。ここでは相違点について説明する。図9に、本実施形態のマットレスのセンサの断面図を示す。なお、図5と対応する部位については同じ符号で示す。
<Fourth embodiment>
The difference between the mattress of this embodiment and the mattress of the first embodiment is only the configuration of the sensor. Here, the difference will be described. FIG. 9 shows a cross-sectional view of the mattress sensor of the present embodiment. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 5, it shows with the same code | symbol.

図9に示すように、センサ5は、上側電極保護層520と、上側基板521と、下側電極保護層530と、下側基板531と、を備えている。上側基板521は、シリコーンゴム製であって、前後方向に長い長方形フィルム状を呈している。上側電極01X〜16X、上側配線は、上側基板521の下面に配置されている。上側電極保護層520は、シリコーンゴム製である。上側電極保護層520は、上側電極01X〜16X、上側配線を下側から覆っている。下側基板531は、シリコーンゴム製であって、前後方向に長い長方形フィルム状を呈している。下側電極09Y、下側配線は、下側基板531の上面に配置されている。下側電極保護層530は、シリコーンゴム製である。下側電極保護層530は、下側電極09Y、下側配線を上側から覆っている。センサ薄膜51は、ウレタンフォーム製である。   As shown in FIG. 9, the sensor 5 includes an upper electrode protective layer 520, an upper substrate 521, a lower electrode protective layer 530, and a lower substrate 531. The upper substrate 521 is made of silicone rubber and has a rectangular film shape that is long in the front-rear direction. The upper electrodes 01X to 16X and the upper wiring are disposed on the lower surface of the upper substrate 521. The upper electrode protective layer 520 is made of silicone rubber. The upper electrode protective layer 520 covers the upper electrodes 01X to 16X and the upper wiring from the lower side. The lower substrate 531 is made of silicone rubber and has a rectangular film shape that is long in the front-rear direction. The lower electrode 09Y and the lower wiring are disposed on the upper surface of the lower substrate 531. The lower electrode protective layer 530 is made of silicone rubber. The lower electrode protective layer 530 covers the lower electrode 09Y and the lower wiring from the upper side. The sensor thin film 51 is made of urethane foam.

本実施形態のマットレスは、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態のマットレスと同様の作用効果を有する。本実施形態のマットレスのように、上側電極01X〜16Xとセンサ薄膜51との間に上側電極保護層520が、下側電極09Yとセンサ薄膜51との間に下側電極保護層530が、それぞれ介装されていても、言い換えると、センサ薄膜51に、上側電極01X〜16Xと、下側電極09Yと、が「間接的に」接続されていてもよい。本実施形態のマットレスによると、センサ薄膜51に電極、配線を配置しにくい場合(例えばセンサ薄膜51が発泡体製の場合)であっても、上側基板521、下側基板531に電極、配線を配置することができる。   The mattress according to the present embodiment has the same functions and effects as those of the mattress according to the first embodiment with respect to portions having a common configuration. Like the mattress of this embodiment, the upper electrode protective layer 520 is between the upper electrodes 01X to 16X and the sensor thin film 51, and the lower electrode protective layer 530 is between the lower electrode 09Y and the sensor thin film 51, respectively. Even if it is interposed, in other words, the upper electrode 01X to 16X and the lower electrode 09Y may be “indirectly” connected to the sensor thin film 51. According to the mattress of this embodiment, even when it is difficult to arrange electrodes and wiring on the sensor thin film 51 (for example, when the sensor thin film 51 is made of foam), the electrodes and wiring are arranged on the upper substrate 521 and the lower substrate 531. Can be arranged.

<第五実施形態>
本実施形態のマットレスと第一実施形態のマットレスとの相違点は、センサの構成が異なる点である。ここでは相違点についてのみ説明する。図10に、本実施形態のマットレスのセンサの上面図を示す。図10に示すように、センサ7は、基板76と、センサ薄膜77と、コネクタ78と、電極01a〜16a、01b〜16b、01c〜16c、01d〜16dと、配線79と、を備えている。
<Fifth embodiment>
The difference between the mattress of the present embodiment and the mattress of the first embodiment is that the sensor configuration is different. Only the differences will be described here. FIG. 10 shows a top view of the mattress sensor of the present embodiment. As illustrated in FIG. 10, the sensor 7 includes a substrate 76, a sensor thin film 77, a connector 78, electrodes 01 a to 16 a, 01 b to 16 b, 01 c to 16 c, 01 d to 16 d, and wiring 79. .

基板76は、エラストマー製であって、長方形板状を呈している。基板76は、弾性変形可能である。センサ薄膜77は、基板76の上面に配置されている。センサ薄膜77は、導電性フィラーが配合されたエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体(EPDM)製であって、長方形膜状を呈している。センサ薄膜77における導電性フィラーの含有割合は、センサ薄膜77の体積を100vol%とした場合の約45vol%である。無荷重状態において、センサ薄膜77は、高い導電性を有する。一方、荷重が加わりセンサ薄膜77が変形すると、導電性フィラー同士の接触状態が変化する。これにより、三次元的な導電パスが崩壊し、センサ薄膜77の電気抵抗は増加する。つまり、センサ薄膜77の電気抵抗は、弾性変形量が増加するのに従って増加する。コネクタ78は、正方形板状を呈している。コネクタ78は、基板76の上面の右後隅に配置されている。   The substrate 76 is made of an elastomer and has a rectangular plate shape. The substrate 76 can be elastically deformed. The sensor thin film 77 is disposed on the upper surface of the substrate 76. The sensor thin film 77 is made of an ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM) blended with a conductive filler and has a rectangular film shape. The content ratio of the conductive filler in the sensor thin film 77 is about 45 vol% when the volume of the sensor thin film 77 is 100 vol%. In the no-load state, the sensor thin film 77 has high conductivity. On the other hand, when the load is applied and the sensor thin film 77 is deformed, the contact state between the conductive fillers changes. As a result, the three-dimensional conductive path collapses, and the electrical resistance of the sensor thin film 77 increases. That is, the electrical resistance of the sensor thin film 77 increases as the amount of elastic deformation increases. The connector 78 has a square plate shape. The connector 78 is disposed at the right rear corner of the upper surface of the substrate 76.

電極01a〜16aは、センサ薄膜77の左辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極01b〜16bは、センサ薄膜77の右辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極01a〜16aと電極01b〜16bとは、図10に一点鎖線で示すように、各々、左右方向に対向している。   The electrodes 01a to 16a are arranged on the left side of the sensor thin film 77 at a predetermined interval. The electrodes 01b to 16b are arranged on the right side of the sensor thin film 77 at a predetermined interval. The electrodes 01a to 16a and the electrodes 01b to 16b are opposed to each other in the left-right direction, as indicated by a dashed line in FIG.

電極01c〜16cは、センサ薄膜77の後辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極01d〜16dは、センサ薄膜77の前辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極01c〜16cと電極01d〜16dとは、図10に一点鎖線で示すように、各々、前後方向に対向している。これら一点鎖線の交点(合計256=16×16)が、検出部である。電極01a〜16a、01b〜16b、01c〜16c、01d〜16dと、コネクタ78とは、各々、配線79により接続されている。   The electrodes 01c to 16c are arranged on the rear side of the sensor thin film 77 at a predetermined interval. The electrodes 01d to 16d are arranged on the front side of the sensor thin film 77 at a predetermined interval. The electrodes 01c to 16c and the electrodes 01d to 16d are opposed to each other in the front-rear direction, as indicated by a dashed line in FIG. The intersection of these alternate long and short dash lines (total 256 = 16 × 16) is a detection unit. The electrodes 01a to 16a, 01b to 16b, 01c to 16c, 01d to 16d, and the connector 78 are connected by a wiring 79, respectively.

制御部8は、電源回路81と、CPU82と、RAM83と、ROM84と、駆動回路85と、を備えている。制御部8は、コネクタ78と電気的に接続されている。ROM84には、予め、検出部における電気抵抗と体圧(荷重)との対応を示すマップが、格納されている。電源回路81は検出部に直流電圧を印加する。直流電圧は、合計256点の検出部に、走査的に順番に印加される。各検出部の電気抵抗は、RAM83に一時的に格納される。CPU82は、RAM83に格納された電気抵抗から、センサ薄膜77の荷重分布を算出する。駆動回路85は、前出図3を援用して示すように、体圧調整部3の給排ユニット30の、ポンプ300と給排切替バルブ301とに接続されている。また、制御部8には、給排ユニット30の圧力計302から、圧力が電気信号として入力される。   The control unit 8 includes a power supply circuit 81, a CPU 82, a RAM 83, a ROM 84, and a drive circuit 85. The control unit 8 is electrically connected to the connector 78. The ROM 84 stores in advance a map showing the correspondence between the electrical resistance and body pressure (load) in the detection unit. The power supply circuit 81 applies a DC voltage to the detection unit. The direct-current voltage is sequentially applied to a total of 256 detection units in a scanning manner. The electrical resistance of each detection unit is temporarily stored in the RAM 83. The CPU 82 calculates the load distribution of the sensor thin film 77 from the electrical resistance stored in the RAM 83. The drive circuit 85 is connected to the pump 300 and the supply / discharge switching valve 301 of the supply / discharge unit 30 of the body pressure adjusting unit 3 as shown in FIG. Further, the pressure is input as an electrical signal from the pressure gauge 302 of the supply / discharge unit 30 to the control unit 8.

本実施形態のマットレスは、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態のマットレスと同様の作用効果を有する。また、本実施形態のマットレスによると、センサ7の電気抵抗の変化から体圧分布を算出することができる。   The mattress according to the present embodiment has the same functions and effects as those of the mattress according to the first embodiment with respect to portions having a common configuration. Further, according to the mattress of the present embodiment, the body pressure distribution can be calculated from the change in the electrical resistance of the sensor 7.

<その他>
以上、本発明のマットレスの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
<Others>
The embodiment of the mattress of the present invention has been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. Various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art are also possible.

上記実施形態においては、内圧設定モードF1の開始点(切替点)を定圧区間C1内に設定したが、開始点を下降区間変曲点E2と上昇区間開始点E4との間に設定してもよい。内圧設定モードF1の開始点は、内圧設定区間(下降区間開始点E1から上昇区間開始点E4までの区間)に設定されていればよい。   In the above embodiment, the starting point (switching point) of the internal pressure setting mode F1 is set in the constant pressure section C1, but the starting point may be set between the descending section inflection point E2 and the rising section start point E4. Good. The starting point of the internal pressure setting mode F1 only needs to be set in the internal pressure setting section (the section from the descending section start point E1 to the rising section start point E4).

上記実施形態においては、底付抑制モードF2の開始点(切替点)を定圧区間C1通過直後に設定したが、上昇区間開始点E4から上昇区間終了点E6までの区間に設定してもよい。   In the above embodiment, the starting point (switching point) of the bottoming suppression mode F2 is set immediately after passing through the constant pressure section C1, but may be set to a section from the rising section start point E4 to the rising section end point E6.

減圧対象となるエアセル20の数は、特に限定しない。単一でもよい。また、24個全てエアセル20を減圧対象としてもよい。また、24個のエアセル20を複数のグループに区分けし、当該グループ単位で減圧対象を設定してもよい。こうすると、給排ユニット30の配置数が少なくなる。例えば、メインホース305の下流端にグループ切替バルブを設け、グループ切替バルブと各グループに属するエアセル20とを分岐接続すれば、グループ切替バルブでメインホースと各グループに属するエアセル20とを択一的に連通させることができる。このため、単一の給排ユニット30で全てのエアセル20の内圧を調整することができる。また、内圧設定モードF1においては、複数のエアセル20を互いに遮断する方が好ましい。こうすると、エアセル20間の内圧差による空気の移動を抑制することができる。   The number of air cells 20 to be depressurized is not particularly limited. It may be single. In addition, all 24 air cells 20 may be subject to pressure reduction. Alternatively, the 24 air cells 20 may be divided into a plurality of groups, and the pressure reduction target may be set for each group. If it carries out like this, the number of arrangement | positioning of the supply / discharge unit 30 will decrease. For example, if a group switching valve is provided at the downstream end of the main hose 305 and the group switching valve and the air cell 20 belonging to each group are branched and connected, the group switching valve selectively connects the main hose and the air cell 20 belonging to each group. Can be communicated to. For this reason, the internal pressure of all the air cells 20 can be adjusted with the single supply / discharge unit 30. In the internal pressure setting mode F1, it is preferable to shut off the plurality of air cells 20 from each other. If it carries out like this, the movement of the air by the internal pressure difference between the air cells 20 can be suppressed.

第二実施形態においては、直線区間G1の終了点を下降区間変曲点E2としたが、直線区間G1の開始点E8を下降区間変曲点E2としてもよい。すなわち、下降区間変曲点E2の条件に適合する候補点が複数存在する場合は、複数の候補点の中から、任意に下降区間変曲点E2を決定すればよい。例えば、下降区間変曲点E2の候補点が5点あり、そのうち時間順に4点目を下降区間変曲点E2に決定する場合は、体圧分布の最大値が通過する候補点の数を制御部4、8でカウントしておき、4点目を下降区間変曲点E2に決定すればよい。   In the second embodiment, the end point of the straight section G1 is set as the descending section inflection point E2, but the starting point E8 of the straight section G1 may be set as the descending section inflection point E2. That is, when there are a plurality of candidate points that meet the condition of the descending section inflection point E2, the descending section inflection point E2 may be arbitrarily determined from the plurality of candidate points. For example, when there are five candidate points for the descending section inflection point E2, and the fourth point is determined as the descending section inflection point E2 in time order, the number of candidate points through which the maximum value of the body pressure distribution passes is controlled. It is only necessary to count in the parts 4 and 8 and determine the fourth point as the descending section inflection point E2.

また、センサ5、7の構成、形状、大きさなどは、特に限定しない。また、センサ5、7から出力される電気量についても、電圧、電気抵抗、静電容量などのいずれであってもよい。電源回路41、81が検出部に印加する電圧は、交流であっても直流であってもよい。また、電圧の波形は、正弦波状であっても、矩形波状であってもよい。   Further, the configuration, shape, size, and the like of the sensors 5 and 7 are not particularly limited. The amount of electricity output from the sensors 5 and 7 may be any of voltage, electrical resistance, capacitance, and the like. The voltage applied to the detection unit by the power supply circuits 41 and 81 may be alternating current or direct current. The voltage waveform may be sinusoidal or rectangular.

また、センサ5、7において、センサ薄膜51、77のポリマーの種類は、特に限定しない。例えば、第一、第二実施形態の静電容量型のセンサ5では、伸縮の繰り返しに対する耐久性、および静電容量を大きくするという観点から、伸び、強度、および比誘電率が大きいエラストマーを用いることが望ましい。例えば、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、およびこれらの発泡体や、ウレタンフォームなどが好適である。   In the sensors 5 and 7, the type of polymer of the sensor thin films 51 and 77 is not particularly limited. For example, in the capacitance-type sensor 5 of the first and second embodiments, an elastomer having a large elongation, strength, and relative dielectric constant is used from the viewpoint of durability against repeated expansion and contraction and capacitance. It is desirable. For example, silicone rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, urethane rubber, natural rubber, isoprene rubber, foams thereof, and urethane foam are suitable. It is.

また、センサ薄膜51は、エラストマー以外の他のポリマー製、例えば伸縮性を有する布製であってもよい。この場合、センサ薄膜51に荷重が加わると、布を構成する繊維間の隙間が潰されて、布の厚さは小さくなる。つまり、センサ薄膜51の厚さが小さくなる。これにより、上側電極01X〜16Xと下側電極01Y〜16Yとの間の距離は小さくなる。その結果、上側電極01X〜16Xと下側電極01Y〜16Yとの間の静電容量(検出部A0101〜A1616の静電容量)が大きくなり、荷重が検出される。   The sensor thin film 51 may be made of a polymer other than the elastomer, for example, a stretchable cloth. In this case, when a load is applied to the sensor thin film 51, a gap between fibers constituting the cloth is crushed, and the thickness of the cloth is reduced. That is, the thickness of the sensor thin film 51 is reduced. Thereby, the distance between the upper electrodes 01X to 16X and the lower electrodes 01Y to 16Y is reduced. As a result, the capacitance between the upper electrodes 01X to 16X and the lower electrodes 01Y to 16Y (capacitance of the detection units A0101 to A1616) increases, and the load is detected.

布は、伸縮性を有するものであれば、織布、編み布、不織布のいずれであってもよい。布を使用することにより、伸縮柔軟性に優れたセンサ薄膜51を、比較的低コストに実現することができる。また、布を構成する繊維間には隙間がある。このため、小さな荷重で押圧された場合でも、隙間が潰れることにより、布の厚さは変化しやすい。したがって、センサ薄膜51は、高い検出感度を有し、応答性に優れる。センサ薄膜51は、単層であっても、複層であってもよい。複層の場合、異なる材質の誘電層を用いてもよい。   The cloth may be any of woven cloth, knitted cloth, and non-woven cloth as long as it has elasticity. By using a cloth, the sensor thin film 51 excellent in stretch flexibility can be realized at a relatively low cost. Moreover, there is a gap between the fibers constituting the cloth. For this reason, even when pressed with a small load, the thickness of the cloth is likely to change due to the crushing of the gap. Therefore, the sensor thin film 51 has high detection sensitivity and excellent response. The sensor thin film 51 may be a single layer or multiple layers. In the case of multiple layers, dielectric layers made of different materials may be used.

また、第五実施形態の抵抗変化型のセンサ7では、導電性フィラーとの相溶性などを考慮して、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴムなどが好適である。なお、第五実施形態では、センサ薄膜77の電気抵抗は、弾性変形量(荷重)が増加するのに従って増加した。しかし、荷重が増加するのに従って、電気抵抗が低下するようなセンサ薄膜77を使用してもよい。センサ薄膜77の電気抵抗の挙動については、母材のエラストマーの種類、導電性フィラーの種類および配合量などにより、調整することができる。   In the resistance change type sensor 7 of the fifth embodiment, considering compatibility with the conductive filler, silicone rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, natural rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile- Butadiene copolymer rubber and acrylic rubber are suitable. In the fifth embodiment, the electrical resistance of the sensor thin film 77 increases as the amount of elastic deformation (load) increases. However, a sensor thin film 77 whose electric resistance decreases as the load increases may be used. The behavior of the electric resistance of the sensor thin film 77 can be adjusted according to the type of elastomer of the base material, the type and blending amount of the conductive filler, and the like.

また、上側基板521、下側基板531の材質は、特に限定しない。絶縁性を有する樹脂、エラストマーを用いればよい。例えば、ポリアミド、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレン共重合体ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレンゴム、ブチルゴムを用いてもよい。なお、電極、配線は、上側基板521、下側基板531に印刷してもよい。   Moreover, the material of the upper substrate 521 and the lower substrate 531 is not particularly limited. An insulating resin or elastomer may be used. For example, polyamide, polyethylene, polyester, polyurethane, polyvinyl chloride, acrylic rubber, urethane rubber, silicone rubber, ethylene propylene copolymer rubber, natural rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, epichlorohydrin rubber, chlorosulfonated polyethylene, Chlorinated polyethylene rubber or butyl rubber may be used. Note that the electrodes and wiring may be printed on the upper substrate 521 and the lower substrate 531.

第一、第二実施形態のセンサ5においては、電極および配線を、エラストマーを含んで形成した。この場合、電極および配線が伸縮するため、センサ薄膜51と一体となって変形することができる、という利点がある。   In the sensor 5 of the first and second embodiments, the electrode and the wiring are formed including an elastomer. In this case, since the electrode and the wiring expand and contract, there is an advantage that the sensor thin film 51 can be integrally deformed.

電極および配線に用いられるポリマーの材質は特に限定しない。ポリマーは、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴムなどのエラストマーであってもよい。また、ポリマーは、ポリエステル、エポキシなどの樹脂であってもよい。こうすると、電極の伸縮性が高くなる。このため、電極とセンサ薄膜51とが一体的に屈曲、伸縮しやすい。   The material of the polymer used for the electrode and wiring is not particularly limited. Polymers include silicone rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, natural rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, urethane rubber, etc. It may be an elastomer. The polymer may be a resin such as polyester or epoxy. This increases the stretchability of the electrode. For this reason, the electrode and the sensor thin film 51 are easily bent and stretched integrally.

電極および配線に用いられる導電性フィラーの材質は特に限定しない。導電性フィラーは、炭素材料および金属から選ばれる一種以上からなるものであってもよい。金属としては、導電性の高い銀、銅等が好適である。よって、導電性フィラーとして、銀、銅等の微粒子、あるいは表面に銀等のめっきを施した微粒子を使用することができる。また、炭素材料は、導電性が良好で、比較的安価である。このため、炭素材料からなる導電性フィラーを用いると、センサ5、7の製造コストを低減することができる。炭素材料としては、例えば、導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノチューブの誘導体、グラファイト、導電性炭素繊維などが挙げられる。特に、導電性カーボンブラック、グラファイト、導電性炭素繊維は、導電性が良好で、比較的安価である。このため、これらの材料を用いると、センサ5、7延いてはマットレス1の製造コストを削減することができる。また、電極、配線を、金属材料や、有機繊維の表面に金属めっきを施した材料などで形成してもよい。   The material of the conductive filler used for the electrode and wiring is not particularly limited. The conductive filler may be one or more selected from carbon materials and metals. As the metal, highly conductive silver, copper, or the like is preferable. Therefore, as the conductive filler, fine particles such as silver and copper, or fine particles having a surface plated with silver or the like can be used. Carbon materials have good conductivity and are relatively inexpensive. For this reason, when the conductive filler made of a carbon material is used, the manufacturing cost of the sensors 5 and 7 can be reduced. Examples of the carbon material include conductive carbon black, carbon nanotubes, carbon nanotube derivatives, graphite, and conductive carbon fibers. In particular, conductive carbon black, graphite, and conductive carbon fiber have good conductivity and are relatively inexpensive. For this reason, when these materials are used, the manufacturing cost of the sensors 5 and 7 and the mattress 1 can be reduced. Moreover, you may form an electrode and wiring with the metal material, the material which gave the metal plating to the surface of organic fiber, etc.

また、いずれの実施形態においても、電極の数、配置場所については、特に限定しない。例えば、第一、第二実施形態のセンサ5において、帯状の上側電極01X〜16X、下側電極01Y〜16Yの数、幅、長さについては、適宜決定すればよい。例えば、幅が大きいものと小さいものとを混合して、配置してもよい。また、上側電極01X〜16X、下側電極01Y〜16Yの配置形態を変えることにより、検出部A0101〜A1616の数、配置を調整すればよい。   In any of the embodiments, the number of electrodes and the arrangement location are not particularly limited. For example, in the sensor 5 of the first and second embodiments, the number, width, and length of the strip-shaped upper electrodes 01X to 16X and the lower electrodes 01Y to 16Y may be determined as appropriate. For example, a large width and a small width may be mixed and arranged. Moreover, what is necessary is just to adjust the number and arrangement | positioning of detection part A0101-A1616 by changing the arrangement | positioning form of upper electrode 01X-16X and lower electrode 01Y-16Y.

上記実施形態では、一層のセンサ5、7により、体圧分布を検出した。しかし、二層以上のセンサ5、7を使用して、体圧分布を検出してもよい。例えば、検出部が密に配置されているセンサ5、7と、検出部が疎に配置されているセンサ5、7と、別々に準備して、床ずれが生じやすい部位には前者を配置して、それ以外の部位には後者を配置してもよい。   In the above embodiment, the body pressure distribution is detected by the single-layer sensors 5 and 7. However, the body pressure distribution may be detected by using sensors 5 and 7 having two or more layers. For example, the sensors 5 and 7 in which the detectors are densely arranged and the sensors 5 and 7 in which the detectors are sparsely arranged are prepared separately, and the former is arranged in a portion where the bed slip is likely to occur. The other part may be disposed in other parts.

また、上記実施形態では、臥床者Mの体全体の体圧分布を検出して、体圧の分散や体位の変換を行うようにした。しかし、床ずれが生じやすい部位だけにセンサ5、7を配置して、体圧の分散や体位の変換を行ってもよい。   Moreover, in the said embodiment, the body pressure distribution of the whole body of the bedridden M was detected, and the dispersion | distribution of body pressure and the conversion of the posture were performed. However, the sensors 5 and 7 may be arranged only in a region where bed slip is likely to occur to perform dispersion of body pressure or conversion of body position.

上記実施形態では、センサ5、7を、カバー6の上面に配置した。しかし、センサ5、7を、カバー6の下側に配置してもよい。また、センサ5、7を、カバー6の内部に配置してもよい。センサ5、7とカバー6とは、全体的に接着されていても、されていなくてもよい。センサ5、7をカバー6の上面に配置する場合には、センサ5、7がエアセル20の動きに追従しやすいように、センサ5、7の全体を接着しない方が望ましい。この場合、例えば、センサ5、7の外縁の複数個所をカバー6に固定することにより、センサ5、7のずれを抑制することができる。   In the above embodiment, the sensors 5 and 7 are disposed on the upper surface of the cover 6. However, the sensors 5 and 7 may be disposed below the cover 6. Further, the sensors 5 and 7 may be arranged inside the cover 6. The sensors 5 and 7 and the cover 6 may or may not be bonded as a whole. When the sensors 5 and 7 are arranged on the upper surface of the cover 6, it is preferable that the sensors 5 and 7 are not bonded together so that the sensors 5 and 7 can easily follow the movement of the air cell 20. In this case, for example, by fixing a plurality of locations on the outer edges of the sensors 5 and 7 to the cover 6, the displacement of the sensors 5 and 7 can be suppressed.

上記実施形態では、センサ5、7の上面に、クッションマット91を配置した。クッションマット91の材質は、通気性、クッション性を有するものであれば、特に限定しない。上記実施形態の他、例えば、東洋紡績(株)製の「ブレスエアー(登録商標)」、ウレタンフォームなどを用いたマットを使用してもよい。なお、クッションマット91を配置しなくてもよい。   In the above embodiment, the cushion mat 91 is disposed on the upper surfaces of the sensors 5 and 7. The material of the cushion mat 91 is not particularly limited as long as it has air permeability and cushioning properties. In addition to the above embodiment, for example, a mat using “breath air (registered trademark)” manufactured by Toyobo Co., Ltd., urethane foam, or the like may be used. Note that the cushion mat 91 may not be disposed.

また、クッションマット91の上面を覆うように、さらにカバーを配置してもよい。これにより、クッションマット91、マットレス1が汚れるのを抑制することができる。また、意匠性も向上する。この場合、カバーは通気性を有することが望ましい。   Further, a cover may be further disposed so as to cover the upper surface of the cushion mat 91. Thereby, it can suppress that the cushion mat 91 and the mattress 1 become dirty. Moreover, the designability is also improved. In this case, it is desirable that the cover has air permeability.

上記実施形態では、エアセル20の内圧調整に空気を用いたが、窒素など他の気体、水、オイル、ジェルなどの液体を用いてもよい。また、エアセル20の配置数、形状、寸法などは特に限定しない。エアセル20と検出部A0101〜A1616とを、上下方向に対向して配置してもよい。また、ポンプ300の代わりに、コンプレッサーやブロワなど、別の送風装置を配置してもよい。   In the above embodiment, air is used to adjust the internal pressure of the air cell 20, but other gases such as nitrogen, liquids such as water, oil, and gel may be used. Further, the number, shape, dimensions, etc. of the air cells 20 are not particularly limited. The air cell 20 and the detection units A0101 to A1616 may be arranged to face each other in the vertical direction. Further, instead of the pump 300, another blower such as a compressor or a blower may be arranged.

1:マットレス、2:セルユニット、3:体圧調整部、4:制御部、5:センサ、6:カバー、7:センサ、8:制御部、9:ベッド。
01X〜16X:上側電極、01Y〜16Y:下側電極、01a〜16a:電極、01b〜16b:電極、01c〜16c:電極、01d〜16d:電極、01x〜16x:上側配線、01y〜16y:下側配線、20:エアセル(セル)、30:給排ユニット、41:電源回路、45:駆動回路、51:センサ薄膜、52:上側絶縁被覆層、53:下側絶縁被覆層、54:上側配線用コネクタ、55:下側配線用コネクタ、76:基板、77:センサ薄膜、78:コネクタ、79:配線、81:電源回路、85:駆動回路、90:ベッド本体、91:クッションマット。
300:ポンプ、301:給排切替バルブ、302:圧力計、305:メインホース、306:排気ホース、520:上側電極保護層、521:上側基板、530:下側電極保護層、531:下側基板、900:床板。
A0101〜A1616:検出部、B1:設定前定圧状態、B2:減圧状態、B20:前期、B21:後期、B3:底付状態、C1:定圧区間、C2:傾斜区間、E1:下降区間開始点、E2:下降区間変曲点、E3:定圧区間開始点、E1〜E3:下降区間、E30:傾斜区間開始点、E4:上昇区間開始点、E40:傾斜区間終了点、E5:上昇区間変曲点、E6:上昇区間終了点、E4〜E6:上昇区間、E8:開始点、F1:内圧設定モード、F2:底付抑制モード、G1:直線区間、G2:直線区間、M:臥床者
1: Mattress, 2: Cell unit, 3: Body pressure adjustment unit, 4: Control unit, 5: Sensor, 6: Cover, 7: Sensor, 8: Control unit, 9: Bed
01X to 16X: Upper electrode, 01Y to 16Y: Lower electrode, 01a to 16a: Electrode, 01b to 16b: Electrode, 01c to 16c: Electrode, 01d to 16d: Electrode, 01x to 16x: Upper wiring, 01y to 16y: Lower wiring, 20: Air cell (cell), 30: Supply / discharge unit, 41: Power supply circuit, 45: Drive circuit, 51: Sensor thin film, 52: Upper insulating coating layer, 53: Lower insulating coating layer, 54: Upper Wiring connector, 55: lower wiring connector, 76: substrate, 77: sensor thin film, 78: connector, 79: wiring, 81: power circuit, 85: drive circuit, 90: bed body, 91: cushion mat.
300: pump, 301: supply / discharge switching valve, 302: pressure gauge, 305: main hose, 306: exhaust hose, 520: upper electrode protective layer, 521: upper substrate, 530: lower electrode protective layer, 531: lower side Substrate, 900: floor board.
A0101 to A1616: Detection unit, B1: Constant pressure state before setting, B2: Depressurized state, B20: Early period, B21: Late period, B3: Bottomed state, C1: Constant pressure section, C2: Inclined section, E1: Lowering section start point, E2: descent section inflection point, E3: constant pressure section start point, E1 to E3: descent section, E30: slope section start point, E4: rise section start point, E40: slope section end point, E5: rise section inflection point E6: Elevating section end point, E4 to E6: Elevating section, E8: Starting point, F1: Internal pressure setting mode, F2: Sole suppression mode, G1: Straight section, G2: Straight section, M: Bedridden

Claims (7)

臥床者を下方から支持し、流体が出入可能な複数のセルを有するセルユニットと、
該セルの内圧を変化させることにより、該臥床者の体圧分布を変化させる体圧調整部と、
該セルユニットの、上方および下方のうち、少なくとも一方に配置され、ポリマーを含み該臥床者の体圧により弾性的に変形可能なセンサ薄膜と、該センサ薄膜に直接あるいは間接的に接続される複数の電極と、複数の該電極間に形成される複数の検出部と、を有し、複数の該検出部に加わる該体圧を電気量として検出可能なシート状のセンサと、
該センサの該電気量を基に該体圧調整部を制御し、該セルの該内圧を変化させる制御部と、
を備えるマットレスであって、
前記セルが潰れきってしまう底付状態に到達する場合に、前記体圧分布の最大値は、該セルの前記内圧が減圧されることにより該最大値の一階時間微分値が負になる下降区間と、該底付状態になることにより該最大値の一階時間微分値が正になる上昇区間と、を時間順に通過し、
前記制御部は、該下降区間が開始される下降区間開始点と該上昇区間が開始される上昇区間開始点との間の内圧設定区間において、前記センサの前記電気量を基に前記体圧調整部を制御し、該セルの該内圧を設定する内圧設定モードに切り替わることを特徴とするマットレス。
A cell unit that supports the bedridden person from below and has a plurality of cells through which fluid can enter and exit;
A body pressure adjusting unit that changes the body pressure distribution of the bedridden by changing the internal pressure of the cell;
A sensor thin film that is disposed on at least one of the upper and lower sides of the cell unit and includes a polymer and can be elastically deformed by the body pressure of the bedridden, and a plurality of sensor thin films that are directly or indirectly connected to the sensor thin film A sheet-like sensor capable of detecting, as an electric quantity, the body pressure applied to the plurality of detection units, and a plurality of detection units formed between the plurality of electrodes.
A control unit that controls the body pressure adjustment unit based on the amount of electricity of the sensor and changes the internal pressure of the cell;
A mattress comprising:
When reaching the bottomed state where the cell is completely crushed, the maximum value of the body pressure distribution is lowered so that the first-order time differential value of the maximum value becomes negative as the internal pressure of the cell is reduced. Passing through the section and the rising section in which the first-order time differential value of the maximum value becomes positive due to the bottoming state, in order of time,
The control unit adjusts the body pressure based on the electric quantity of the sensor in an internal pressure setting section between a descending section start point at which the descending section is started and an ascending section start point at which the ascending section is started. The mattress is switched to an internal pressure setting mode for controlling the unit and setting the internal pressure of the cell.
前記制御部は、前記体圧分布の前記最大値が前記内圧設定区間を通過後に、前記センサの前記電気量を基に前記体圧調整部を制御し、前記セルの前記内圧を増圧させる底付抑制モードに切り替わる請求項1に記載のマットレス。   The control unit controls the body pressure adjusting unit based on the amount of electricity of the sensor and increases the internal pressure of the cell after the maximum value of the body pressure distribution passes through the internal pressure setting section. The mattress according to claim 1, wherein the mattress is switched to a sticking suppression mode. 前記下降区間には、前記最大値の二階時間微分値が負から正に移行する下降区間変曲点が設定され、
前記制御部は、該下降区間変曲点を通過後に、前記内圧設定モードに切り替わる請求項1または請求項2に記載のマットレス。
In the descending section, a descending section inflection point at which the second-order time differential value of the maximum value shifts from negative to positive is set,
The mattress according to claim 1 or 2, wherein the control unit switches to the internal pressure setting mode after passing through the descending section inflection point.
前記内圧設定区間には、前記最大値の前記一階時間微分値が負から0に、該最大値の前記二階時間微分値が正から0に、各々移行する定圧区間開始点が設定され、
前記制御部は、該定圧区間開始点を通過後に、前記内圧設定モードに切り替わる請求項3に記載のマットレス。
In the internal pressure setting section, a constant pressure section start point at which the first-order time differential value of the maximum value shifts from negative to 0 and the second-order time differential value of the maximum value shifts from positive to 0 is set.
The mattress according to claim 3, wherein the control unit switches to the internal pressure setting mode after passing through the constant pressure section start point.
前記センサにおいて、複数の前記電極は、前記センサ薄膜の上側に配置される帯状の上側電極と、該センサ薄膜の下側に配置される帯状の下側電極と、からなり、
複数の前記検出部は、該上側電極と該下側電極とが、上方または下方から見て、交差することにより形成され、
前記体圧により該検出部の静電容量が変化する請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のマットレス。
In the sensor, the plurality of electrodes includes a strip-shaped upper electrode disposed on the upper side of the sensor thin film, and a strip-shaped lower electrode disposed on the lower side of the sensor thin film,
The plurality of detection units are formed by the upper electrode and the lower electrode intersecting when viewed from above or below,
The mattress according to any one of claims 1 to 4, wherein a capacitance of the detection unit is changed by the body pressure.
前記上側電極および前記下側電極は、ポリマーと、該ポリマーに充填される導電性フィラーと、を含んで形成される請求項5に記載のマットレス。   The mattress according to claim 5, wherein the upper electrode and the lower electrode are formed including a polymer and a conductive filler filled in the polymer. 複数の前記セルは、複数のグループに分けられ、
前記体圧調整部は、該グループ単位で複数の該セルの内圧を変化させることにより、前記臥床者の体圧分布を変化させ、
前記セルユニットと前記センサとは、上方または下方から見て、該グループ毎に少なくとも一つの該セルが該センサに重なるように、配置され、
複数の該セルの座標と、該センサの複数の前記検出部の座標と、は互いに関連付けられていない請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のマットレス。
The plurality of cells are divided into a plurality of groups,
The body pressure adjusting unit changes the body pressure distribution of the bedridden person by changing the internal pressure of the plurality of cells in the group unit,
The cell unit and the sensor are arranged so that at least one of the cells overlaps the sensor for each group when viewed from above or below,
The mattress according to any one of claims 1 to 6, wherein the coordinates of the plurality of cells and the coordinates of the plurality of detection units of the sensor are not associated with each other.
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