JP2014516750A - 自動調整式支持システム - Google Patents

Abstract

椅子、シート、マットレス、ベッドおよび靴等の人の着座器具用の自動調整式支持システムであって、人体の一部の快適な着座のための前記器具の表面輪郭を形成するために近接状態を維持する複数の柱（１０１）を備え、この柱（１０１）は、外部筐体（２０１）、内部筐体（２０２）、力センサユニット（２０３）、歯車およびネジ機構（２０４）、ならびにアキシャル型モータ（２０５）を含み、前記センサ（２０３）および前記モータ（２０５）に接続された制御ユニットであって、前記センサ（２０３）から力出力を受信することができ、前記柱（１０１）の高さを調整するために所望の可変の速度で任意の方向に前記モータ（２０５）を回転させる、制御ユニットを備え、前記柱（１０１）の各面積に着座している人体の一部をマッピングし、前記面積の強度を見積もり、前記強度／硬度に比例する力を前記面積に印加するように適切にプログラムされた処理装置を備える、自動調整式支持システム。

Description

本明細書に記載の実施形態は概して人体支持システム（人体サポートシステム）に関し、特に、椅子、シート、マットレス、ベッド更には靴等の様々な人体支持用途において使用される自動調整支持システムに関する。このシステムは、互いに近接して配置された複数の小さな柱で設計および構成され、この柱は高さ調整が可能であり、人体の形状に従って上面の輪郭（プロファイル）を形成し、より良い快適さのために体面積（体部位）の強度に応じて各面積を支持し、更にはより良い血流のために時々その輪郭を変え続けることができ、ここで、各柱に対する力が測定され、各柱の高さはプロセッサ装置によって出される命令によって調整されるものである。

今日の世界では、人体に必要な快適さおよび支持を提供するために人間工学的に設計された家具の必要性が増してきている。今日、より多くの人々が座った姿勢で仕事をしており、仕事にも忙しく、動き回る時間がない。しかし、人体は血流を良くするために姿勢を変え続ける必要がある。人々は長時間座り続ける間、その姿勢を変え続けることが観察されている。長時間の運転または飛行中に姿勢を自由に変えることができないことは更に良くないことである。一日中忙しく仕事をした後に、疲れてかつ通常必要とされるよりも短い時間寝ることで、睡眠中に十分に姿勢を変えるエネルギーもなく、夜間に血流が部分的に阻害されるために起きている間に身体痛を起こす。同様に、長時間立ったまま仕事をし続ける産業労働者も足の裏に同様の血流の閉塞という問題に直面する。

長時間座っている間あるいは寝ている間に人は姿勢を変え続けるか動き続けなければならず、なぜなら、体の表面は着座する器具に対して連続して押圧（圧迫）され、静脈を部分的に押圧（圧迫）し、または血流を完全に閉塞し、そして皮膚および筋肉に負荷および損傷を与え得るからである。高齢者、病人、入院患者および昏睡状態の患者の場合、この状況は最悪であり、なぜなら彼らは姿勢を変えたり動いたりすることができず、これはシートまたはベッド上で筋肉を押圧（圧迫）し続け、血流の速度を低下させ、接触している皮膚を弱くし、これは痛みおよび床擦れの主な理由となる。

これらの問題に対処するために、新たな方法が実際に必要とされている。椅子／シートベッド／マットレス等の現在利用可能な着座する器具（以下、着座器具（本明細書において「着座」とは、座ることのみならず横たわることも含む））は、人がそれに着座するときに着座している体の各面積（部位）での強度を考慮することはない。発泡体またはバネを備える器具は、各面積（部位）でどのくらい押圧（圧迫）されているかに依って力を各面積に対して加え、より深く押下される所で常にきつく押圧する。空気またはネットを備える別の器具では同じ力を全体に加える。固定された形状の器具は着座する体に完全に適合させることはできない。しかし、最高の快適さが実現するのは、着座する器具が各体面積（体部位）の強度の差を考慮し、各体面積（体部位）の強度に応じて各面積で異なる力を加える場合のみである。

先行技術において、人体が正しい姿勢を保つのを助けるために設計された装置が多くある。ユーザがシートの高さおよびシートの背もたれを調整することができる着座装置が市販されている。長時間着座する際に快適であることの他に、それらは背部用クッションも提供し、あるいは温度を下げる空気循環を可能にするクッションにおける穿孔も提供する。市販の人間工学的に設計された椅子はユーザがリクライニングの程度を選択することができ、高さ調整も可能である。しかしながら、これらの着座装置において、ユーザ自身がシートを調整しなければならず、これは自動ではない。更に、それらは正しい姿勢を提供するが、それらの多くはこの人間工学的に設計された家具が使用されるときにより良い血液循環の手段を提供しない。既存の椅子は長時間シート上で筋肉を常に押圧（圧迫）するため、次第に閉塞していく血流に対処せず、人々はこの問題を解決するために常に動き続け自身を再度調整しなければならない。

装置がエアバッグおよびプッシュロッドを使用して設計された特許もある。米国特許第４９８９２８３号は複数の空気室を有する体支持体を記載している。ユーザの位置は、センサの助けにより決定され、このセンサは情報をマルチプレクサーに伝達し、そしてこのマルチプレクサーはこの情報をマイクロプロセッサに伝達し、このマイクロプロセッサは空気弁に空気を入れるか抜くことによって弁の動作を制御する。この装置において、ユーザをマットレス上で様々な位置に置かなければならず、これらの複数のセンサの各センサからの高さの距離は制御システムにおいて記憶される。この装置の欠点の一つは、ユーザが最初にそれを使用するときにこのユーザのパラメータを決定するために情報を制御システム内に入力しなければならない。更に、これらのデータはオペレータによって入力される必要がある。

米国特許出願公開第２０１１／０００６５６８号は、着座中に人間の脊椎を支持するように試みられた係る一装置を記載する。この用途において、シートが膨張および収縮する必要がある高さを検知するプッシュロッドがある。しかしながら、この発明は、各高さセンサにおいて駆動装置を使用する。各エアバッグは空気管に接続されており、制御スイッチを有する。各エアバッグの構成全体が制御スイッチおよび空気管に接続され、高さロッド（これはエアバッグに接続される）に接続された駆動装置はこの装置を重くし、かつ高価なものにする。

人間の姿勢を支持するように経済的に設計された先行技術の装置の多くは、ベッドまたはシート用の支持機構からなる。人体の任意の一部（例えば脊椎、首、手足または足）を支持することができる人間工学的に設計された支持システムはまだ開発されていない。

従って、当該技術分野において、体の任意の部分を支持することができる人間工学的に設計された自立支持システムであって、その着座表面の輪郭（プロファイル）を自動的に変えることによって各部位にて異なる力を可能にし、これは快適な着座を提供するのみならず血液循環も向上させる、自立支持システムを提供する必要性がある。更に、この自立支持システムは、着座している筋肉の一部が圧力から解放されるか、より強く押圧されて血流を容易にするように、その表面の輪郭を変化させる。

本発明の主な目的は、体の任意の部分を支持することができる人間工学的に設計された支持システムを提供することである。

本発明の別の目的は、人間に必要とされるあらゆる種類の人間工学的用途において使用することができる支持システムを提供することである。

本発明の更に別の目的は、体の各小面積をこれが許容可能な強さの圧力で単に押圧（圧迫）することによって支持することである。

本発明の更に別の目的は、人の姿勢が長時間変わらないときに経験する疲れという問題を解決することである。

更に別の目的は、その輪郭を変えることによってしびれ（無感覚）および痛みを低減させるために血液循環を向上させるのみならず、エンドユーザの位置が変わるように予め決められた時間にその輪郭を変えるシステムを提供することである。

更に別の目的は、その面積（部位）の一部を時々解放し、解放する部分をいたる箇所で変え、その部分を長時間快適かつ健全に保つことである。

本発明の他の目的および利点は、添付の図面（これらの図面は本発明の好適な実施形態の説明のために組み込まれ、本発明の範囲を限定するものではない）と併せて下記の説明から明らかになろう。

上記に鑑み、本願における一実施形態は、自動調整式支持システムを提供し、この自動調整式支持システムは、高さを調整する複数の柱、複数のモータおよび高さを調整するために前記柱の内部に配置された歯車構成を含み、各柱にて力を測定するためにバネおよびコイルを用いる複数の力センサを含み、高さおよび各柱において測定された力に基づき柱の高さを制御するための制御ユニットを含み、前記モータは回転して、処理装置（プロセッサ装置）から受信した命令に基づき指定された柱の高さを調整することができ、各柱の高さを調整して全ての柱の上面が所望の輪郭を共に形成するものである。

一実施形態によると、自動調整式支持システムは、カスタマイズされた表面輪郭がその人が着座するときに作られることができるように必要に応じて表面輪郭を形成することによって設計される。人体は、外面の各部分の異なる面積にて異なる強度および硬度を有する。人体が支持システムと接触すると、自動調整式支持システムは力を測定して各小面積の強度を推定することができ、各位置にて耐えることができる最大限の圧力を与えることによって体全体の体重を各小面積にて比例的に分配し、これにより最高の快適性を提供することができる。更に、体の着座面の各面積（部位）は時々解放されることができ、より良い血流のために解放面積を交代させる。間違った姿勢は骨および筋肉に対して疾病をもたらすため、本支持システムはその姿勢を可視化し、より良い姿勢のためにその表面を変えることもできる。更に、本発明は血流を向上させるために単純な低速マッサージも提供する。本発明は他の様々な対話型の特徴も提供する。

一実施形態において、より良い形状を提供するため、支持器具の輪郭は高さを調整する複数の柱によって作られる。この器具において使用される柱の大きさおよび数は、この器具の種類および大きさに基づいて決定および選択される。更に、これら柱は各柱における力を測定するために力センサを備え、この力センサは制御ユニットに接続される。人体の体重による力の変化は制御ユニットによって監視され、上にある体およびその姿勢が制御ユニットによって視覚化され、柱の高さは所望の上面の輪郭を形成するように変えられる。この制御ユニットは柱の高さを調整するようにいくつかの柱に同時に命令することができ、かつ、制御ユニットから受信される命令に基づき柱の高さ位置をロックすることができる。

本明細書に記載のこれらおよびその他の実施形態は、以下の説明および添付の図面と共に検討されるとより良く理解されるであろう。しかしながら、以下の説明は、好適な実施形態およびこの実施形態の多くの詳細を説明するが、例示目的のためであり、限定するものではない。多くの変更および改変がその精神から逸脱することなく本明細書記載の実施形態の範囲においてなされ、本明細書記載の実施形態は係る改変の全てを含む。

詳細な説明は、添付の図面を参照にして記載される。図面において、符号の最も左の桁は各符号が最初に表れる図面を特定している。異なる図面における同一の符号の使用は類似または同一のものを指す。

図１は、一実施形態による、互いに近接して配置された複数の高さ調整可能な柱の概略的な輪郭を示す。

図２Ａは、一実施形態による高さ調整可能な柱の側面図を示す。 図２Ｂは、一実施形態による高さ調整可能な柱の内部図を示す。

図３は、一実施形態による柱の内部の力センサ機構を示す。

図４Ａは、一実施形態による、駆動のためにモータを柱の可動部に接続するネジおよび歯車構成を示す。 図４Ｂは、一実施形態による、駆動のためにモータを柱の可動部に接続するネジおよび歯車構成を示す。

図５Ａは、一実施形態によるモータの外観図を示す。 図５Ｂは、一実施形態によるモータの内部図を示す。

図６は、一実施形態によるマットレスの表面の輪郭を示す。

図７は、一実施形態による三角形の柱の上面を示す。

図８は、別の実施形態による、使用される三角形の柱に加えてマットレスの表面の輪郭を示す。

図９は、一実施形態による六角形の柱の図である。

図１０は、一実施形態による、各柱の頂部を取り囲む支持プレートを示す。

図１１Ａは、一実施形態による、エンドユーザが上に座ることによる柱の高さの変化を示す。 図１１Ｂは、一実施形態による、エンドユーザが上に座ることによる柱の高さの変化を示す。

図１２Ａは、一実施形態による、ベースプレート上の輪郭の使用を示す。 図１２Ｂは、一実施形態による、ベースプレート上の輪郭の使用を示す。

図１３Ａは、一実施形態による、柱の頂部上のフレキシブルなネットの使用を示す。 図１３Ｂは、一実施形態による、柱の頂部上の軟質シートの使用を示す。

図１４Ａは、一実施形態による圧力解放法を示す。 図１４Ｂは、一実施形態による圧力解放法を示す。

図１５Ａは、一実施形態による、人体に対する加圧法を示す。 図１５Ｂは、一実施形態による、人体に対する加圧法を示す。

本明細書に記載の実施形態ならびにその様々な特徴および利点は、非限定的な実施形態を参照してより完全に説明され、以下の記載において詳述される。周知の部品および処理技術の説明は、本明細書における実施形態が不必要に不明瞭とならないように省略される。本明細書において使用される例は、本明細書における実施形態を実施する方法の理解を容易にし、かつ当業者が本明細書における実施形態を実施することができることをのみを目的としている。従って、これらの例は本明細書における実施形態の範囲を限定するものであると解釈してはならない。

上述の通り、当該技術分野において、体の任意の部分を支持することができる人間工学的に設計された自立支持システムであって、その着座表面の輪郭を自動的に変えることによって各部位にて異なる力を可能にし、これは快適な着座を提供するのみならず血液循環も向上させるために異なる部位（面積）を解放または押圧するようにその表面を変える、自立支持システムを提供する必要性がある。本明細書における実施形態は、複数の高さ調整可能な柱、制御ユニットおよび処理装置（ＣＰＵ）を備える、自動化された自立支持システムを提供することによってこれを達成する。図面（具体的には図１〜１５Ｂ）を参照すると、類似する符号は、好適な実施形態が示される図面全体を通して一貫して対応する要素を指し示す。

本発明の記載はマットレスを用いて説明されるが、これは本発明の範囲を限定するものではないことに留意されたい。本発明のシステムおよび方法は任意の種類の人体支持器具に適用することができる。

図１は、一実施形態による、支持システムの複数の柱の全体図１００を示す。この複数の柱１０１は、任意の二つの柱の間の間隔が最小限になるように互いに近接して配置されている。更に、一実施形態によると、柱の頂部は、より平滑な輪郭を作ることができるように丸められていてもよい。柱の大きさおよび数は器具の種類に依る。例えば、椅子は、数百の柱を使用していてもよく、一方、マットレスは数千の柱を使用していてもよい。柱の形状は断面が円形か、三角形か、六角形か、四角形を含むがこれらに限定されない。下／後ろからの空間を囲むためにベースプレート１１０２を有していてもよい。

図２Ａは個々の柱１０１を示しており、図２Ａは一実施形態による、柱１０１の内部の様々な部品を示す。本発明の一実施形態によると、柱１０１は外部筐体２０１、内部筐体２０２、力センサユニット２０３、歯車およびネジ機構２０４、およびモータ２０５を含み得る。

図３Ａは、一実施形態による力センサユニット２０３を示す。力センサユニット２０３は、バネ３０４、ピン３０１、ボビン３０２および複数のコイル３０３からなる。このピン３０１は金属から作られ、好ましくは鉄系部品であり、コイル３０３は導電性であり得、一次および二次コイルからなり得る。ボビン３０２およびコイル３０３は外部筐体２０１内に嵌合され得る。外部筐体２０１はバネ３０４に当接し得、このバネはディスク３０５に当接し得、ディスク３０５はピン３０１に固定され得る。外部筐体が下方に押されると、その力に依って、この力に比例して所定の距離だけ下方に動くことができる。ピン３０１はコイル３０３の内部にその距離だけ入ることができる。

一実施形態によると、入力電流パルスを一次コイルを通して印加することができ、二次コイルを通して戻る電流パルスを測定することができる。更に、電圧を一次コイルにおいて上げることができ、ミリセカンドの短時間の間一定に維持することができる。同時に、電圧の上昇および下降を二次コイルにおいて見ることができる。コイル内部のピン３０１の移動距離に依って、二次コイルにおける電圧の上昇および下降の期間は変わり得る。特に、ピンがコイルから離れている場合、期間は最小限になり、ピンが完全にコイル内部にある場合、期間は最大限になる。一実施形態において、二次コイルにおける電流の期間を測定することによって、コイル内部のピンの距離／位置を計算することができる。ピン移動の距離は圧縮されたバネの距離に実質的に等しく、バネに印加された力に比例する。従って、バネへの力は電流パルスの持続時間に基づいて計算することができる。外部筐体２０１への力はバネ３０４に伝達され、その後、バネ３０４への力はディスク３０５に伝達される。更にディスク３０５の下端はネジ棒４０１に接続され得る。

図４Ａおよび４Ｂは一実施形態による歯車およびネジ機構を示す。上にあるバネを支持するネジ棒４０１は、長いネジ部により下方に延びることができる。ネジ棒４０１のネジは遊星ディスク４０２のネジ穴に係合することができる。遊星ディスク４０２は内部筐体２０２に嵌合し、これは遊星ディスク４０２が回転可能であるが上下に移動することができない様になされる。遊星ディスク４０２は複数の小型棒（小型ロッド）を有することができ、これに複数の遊星歯車４０５が取り付けられる。遊星歯車４０５は、その内部で歯車４０３と係合することができる。更に、歯車４０３をモータシャフト５０１と接続することができる。外側歯車４０４はその内壁に歯車の歯を有することができる。遊星歯車４０５はその外側で外側歯車４０４の歯車の歯と係合することができる。この構成は、一実施形態によると、モータシャフト５０１が多く回転しても遊星ディスク４０２は少なく回転し、遊星ディスク４０においてより大きなトルクを生じるように機能する。遊星ディスク４０２がネジ棒４０１と係合しており、遊星ディスク４０２が両方向に回転する際にネジ棒４０１は上下に動くことができるからである。

図５Ａ、５Ｂは、一実施形態による、アキシャル型モータ２０５の内部図および外部図を示す。アキシャル型モータ２０５は内部筐体２０２内に嵌合することができる。更に、アキシャル型モータ２０５は上記柱の中で使用することができ、これにより、利用可能な省スペース内で高トルクを生成することができる。モータは中央シャフト５０１を有し、この中央シャフト５０１は外部に延び、歯車４０３と係合して上の遊星歯車４０５と係合することができる。中央シャフト５０１はその両端で固定子ディスク５０４により支持されることができる。シャフト５０１は中央が中空になっており、その中心をネジ棒４０１が貫通することができ、柱１０１の全長を減縮するのを特に助ける。シャフト５０１の中間において、回転子５０２が一組の磁石５０３で固定され、この磁石５０３は輪状に嵌合され得る。固定子ディスク５０４において、一組の電磁ピン５０５がコイル５０６と共に輪状に嵌合され得る。このモータにおいて、上部の一組のコイルおよび下部の一組のコイルは角度シフトで保持されることができ、両方向へのモータの回転を助ける。更に、モータ２０５は任意の所望の速度で両方向にシャフト５０１を回転させることができ、コイルを通して可変周波数電流を供給することによって必要に応じて停止することもできる。両側のコイルの円形角度シフトおよび両方の給電の位相シフトは回転方向の駆動／変化を助けることができる。更に、電波の周波数は回転速度を変えるのを助けることができる。

一実施形態によると、本システムは制御ユニット（図示せず）を含み、この制御ユニットは電源（図示せず）によって電力を供給される電子回路である。この制御ユニットは各モータおよび力センサユニットに接続されることができる。更に、この制御ユニットは各柱への力を測定するために力センサに接続されることができる。更に、本システムは処理装置（図示せず）が設けられ、この処理装置は有線または無線通信によって制御ユニットに命令することができる。一実施形態によると、適切にプログラムされたソフトウェアが処理装置を動作させるために設けられる。

一実施形態によると、処理装置内のこの制御ユニットおよび適切にプログラムされたソフトウェアは、処理装置からの命令を受信すると、制御ユニットが電流をモータに通し、必要に応じた柱の高さを調整するために所望の／可変の速度で任意の方向にこのモータを回転させることができるように構成される。この制御ユニットは一または複数のモータを選択することができ、必要に応じてそれらを同時に駆動させることができる。この制御ユニットはセンサユニットのコイルに接続されることもでき、電源を供給し、リターン電流を測定して力を測定することができる。この制御ユニットは一または複数の柱を選択することができ、それらへの力を測定することができる。

一実施形態によると、この処理装置は、各柱への力を測定することによって全着座面積の完全な力マップを得ることができる。この処理装置は全ての柱の高さ情報を記憶することもできる。このように、着座している体の正確な形状を予測することができる。このソフトウェアは、上部の輪郭を着座している体に合わせてかつ全ての柱に均一な力が加わるように各柱の高を適正に調整するように適切にプログラムされることができ、着座している体の形状マップが処理装置の内部で視覚化されることができ、人体の各面積（部位）の強度が推定され、異なる力が体面積（体部位）に比例して各柱に印加される。

一実施形態による、エンドユーザが器具の表面で寝るときのマットレスの輪郭（プロファイル）６０１、六角形断面の柱、を図６に示す。

別の実施形態において、（柱と柱の間が）ぎっしり詰まった柱を提供するためにこれらの柱は三角形断面を有していてもよい。三角形断面７０１を有するぎっしり詰まった柱の一部分の上部輪郭を図７に示す。一実施形態による、三角形断面７０１の柱で構成されるマットレスで寝るときに作られる輪郭８０１を図８に示す。

更に別の実施形態において、柱は四角形の断面を有していてもよい。従って、この柱の断面は変えることができる。主たる目的はぎっしり詰まった柱を提供することである。

一実施形態において、柱１０１は図９に示されるように六角形断面９０２を有していてもよい。

図１０は、椅子またはマットレス全体を経済的にする付加的なクロスプレートの使用を示す。柱間の空間を残すことができ、かつ柱間の自由空間を覆い支持するために相互連結するクロスプレート１００１を全ての柱の頂部に接続する。

図１１Ａおよび１１Ｂは、一実施形態による、エンドユーザが柱の上に着座することに基づき柱の高さが変わる変化を示す。従って、柱１０１の高さは、着座している体１１０１の形状に合わせ、着座している体のために必要に応じて上面の輪郭を形成するように動的に調整されることができる。

体の視覚化された形状が処理装置において作られるため、着座している体の特定の部分を解放するために特定の箇所にて下がることができる。

図１２Ａおよび１２Ｂは、一実施形態による、ベースプレート上での輪郭の使用を示す。従って、底部ベースプレートの形状も、ストローク長を減少させるための輪郭を有することができ、上面の輪郭を作るために柱が必要とするように調整されることができる。

図１３Ａは、一実施形態による、柱の上に設けられたフレキシブルなネット１３０１を示し、このフレキシブルなネット１３０１は柱間の空間を残すことができ、経済的なものにする。図１３Ｂは、一実施形態による、柱の頂部に設けられた軟質シート１３０２を示し、この軟質シート１３０２は柱間の空間を残すことができ、経済的なものにする。

図１４Ａおよび１４Ｂは一実施形態による圧力解放法を示す。従って、エンドユーザが長時間、支持器具に着座するとき、本システムは予め決められた期間に異なる面積（部位）を選択することができ、更に予め決められた期間に異なる面積（部位）を解放するために柱１４０１を下げることができ、着座している体の血流を良くし、快適なものにする。更にこの柱１５０１は上がり、かつ図１５Ａおよび１５Ｂに示されるように筋肉中の血流を良くするためにマッサージの様に人体を押圧する。

一実施形態において、制御ユニットは、柱１０１の上面の輪郭に小さな変化をなすように動くように柱１０１に命令することができ、例えば、血流を良くするために、一度に一面積（一部位）で力を解放し、別の時に別の面積で力を解放する。

本自動調整支持システムが椅子上で使用される場合、所望の姿勢（例えば前方ロック姿勢または後方ロック姿勢）が作られるように椅子の着座面を異なる位置および異なる勾配にすることができる。

一実施形態において、エンドユーザがその姿勢をある位置に保つことを望む場合、本システムは所望の表面輪郭（表面プロファイル）をロックすることによってこれを可能にすることができる。

睡眠中、人は何度も姿勢を変えないと、身体痛および体の疲れを引き起こす。これを解決するために、本発明の一実施形態では、支持システムの頂部輪郭は、人の体が予め決められた時間同じ位置に着座した後に異なる姿勢に強制的に変えることができるように、別の形状に形成されるようにプログラムされることができる。

別の実施形態において予め決められた表面輪郭が、エンドユーザが容易に人間工学的な姿勢を取ることを助けるようにエンドユーザのために準備が整った状態を維持することができる。

更に別の実施形態において、人に時間を認識させるように予め決められた時間に特定の動きをなすことができる。例えば、柱における特定の動き（例えば振動等）をモーニングコールとして、あるいは会議のためのリマインダーとして作ることができる。

本発明の一実施形態において、より良い血液循環およびリラクゼーションのために低速のマッサージを本システムによって提供することができる。

有利な実施形態において、エンドユーザの体の一部が弱いか損傷を受けているかに関わらず、表面輪郭はその損傷を受けたか弱い体の一部が強く押圧されないように作られる。

一実施形態において、表面輪郭が枕の形状をなすように構成することができるので、枕の使用を省くことができる。更に、この支持システムは頭部が体の残りの部分と適正に整合することを確実にすることができる。

別の有利な実施形態において、エンドユーザは表面輪郭をカスタマイズするために複数の操作をすることができる。例えば、ある領域を押す（叩く）、ある方向への加圧、または指を動かして擦ることにより、所望の表面輪郭を作るために制御ユニットと通信する。

本発明の別の利点は、人体の損傷を受けた部分または弱い部分を保護することであり、エンドユーザは人体のどの部分が押圧されるべきではないかを決定することができ、本支持システムが入力を知的に検討することができ、その面積において柱の高さを低くすることによってその部分を解放する。

更に、エンドユーザは人体のどの部分により強い力を加えることができるかを決定することができ、従ってこのシステムは入力を認識することができ、その面積において柱の高さを高くすることができ、他の面積を解放するためにその面積において付加的な力を加える。

更に別の利点は、椅子が前方ロック姿勢または後方ロック姿勢を提供するように設定されることができ、従ってこのシステムが、人体を所望の姿勢に着座させるように上面の輪郭を作ることができることである。

更に本発明の利点は、エンドユーザの以前に着座した姿勢およびタイミングを記録することにより、着座器具が既定の上部輪郭を次回の使用に備えて所望の形状に形成し保つことができる。

更に、マットレス上で寝る間、本システムは、鼻、目、耳などの重要な器官を助けるために必要な空隙を提供して付加的な解放を与えることができる。

更に、本システムは、エンドユーザによって設定されるカスタマイズされた輪郭を提供することができる。

従って、本発明は、各体表面の強度および硬度に依って、着座している体の異なる面積（部位）で異なる力／圧力を印加することができるシート／ベッド／マットレス／靴／椅子等の着座器具を提供する。すなわち、全着座面の力／圧力マップを検知し、ソフトウェアプログラムを使用してプロセッサ内で体形を可視化し、各小面積に着座した人体の部分を推測し、各面積の強度を見積もり、その面積に強度／硬度に比例する力を印加することにより行われる。

特定の実施形態の上記説明はこれらの実施形態の一般的性質を完全に明かすものであり、技術常識を用いることにより他の者が容易にその包括的概念から逸脱することなくこれらの特定の実施形態を改変し、および／または様々な用途に合わせ、従って、係る改変および適用は開示された実施形態の意味およびその均等物の範囲内に包含されるべきものである。本願における用語または述語は説明のためであり、限定するものであると解してはならない。従って、本明細書における実施形態は好適な実施形態の観点で記載されており、当業者であれば、記載の実施形態はその精神および範囲内で改変を加えて実施されることができると理解されよう。

Claims (9)

1. 人の着座器具用の自動調整式支持システムであって、
   人体の一部の快適な着座のための前記器具の表面輪郭を形成するために近接状態を維持する複数の柱を備え、この柱は、外部筐体、内部筐体、力センサユニット、歯車およびネジ機構、ならびにアキシャル型モータを含み、
   前記センサおよび前記モータに接続された制御ユニットであって、前記センサから力出力を受信することができ、前記柱の高さを調整するために所望の可変の速度で任意の方向に前記モータを回転させる、制御ユニットを備え、
   前記柱の各面積に着座している人体の一部をマッピングし、前記面積の強度を見積もり、前記強度／硬度に比例する力を前記面積に印加するように適切にプログラムされた処理装置を備える、
   自動調整式支持システム。
2. 前記力センサがバネ、ピン、ボビンおよびコイルを備える、請求項１に記載のシステム。
3. 前記アキシャル型モータの直径が比較的小さく、高トルクを有し、よってスペースを減らすことができる、請求項１に記載のシステム。
4. 前記柱が、三角形、四角形および六角形を含む複数の断面形状を有することができる、請求項１に記載のシステム。
5. 前記着座器具は、マットレス、ベッド、椅子、シート、ソファ、スツール、ハンドレスト、背もたれ、フットレスト、ネックレスト、枕および靴を含む、請求項１に記載のシステム。
6. 前記柱は、人体を快適に着座させるために適切な前記着座器具の所望の表面輪郭を形成するために個別にまたは集合的に上下方向に動くことができる、請求項１に記載のシステム。
7. 前記表面輪郭は、人体への圧力を解放または印加して長時間の着座における疲労を軽減するために予め決められた間隔で前記表面の一または複数の面積において変化する請求項５に記載のシステム。
8. 前記柱の頂部に柱間のスペースを覆うことができる軟質シートを更に備え、前記柱を互いから離れて保持することを可能にし、よって柱の数が著しく減少され、費用を下げる、請求項１に記載のシステム。
9. 前記柱は互いから離れて保持され、複数の支持プレートが各柱の頂部を囲み、よって柱の数が著しく減少され、費用を下げる、請求項１に記載のシステム。

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