JP2019039788A - 就寝姿勢計測センサ及び就寝姿勢計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シンプルな構造で就寝時の姿勢を正確に測定でき、しかも、測定箇所を柔軟に変更することができる就寝姿勢計測センサ及び就寝姿勢計測装置を提供する。【解決手段】本発明に係る就寝姿勢計測センサ１は、シート状で略帯状に形成した合成樹脂材料からなる柔軟性基材２と、柔軟性基材２に固定された複数のセンサ部１５と、センサ部１５を各々電気的に接続する電気配線２５と、からなり、柔軟性基材２は、センサ部１５を固定するためのセンサ固定孔３を有すると共に、電気配線２５を略固定するための電気配線固定孔４を有し、センサ部１５は、少なくとも加速度センサと圧力センサを内設すると共に柔軟性基材２の長手方向に配設したこと特徴とし、本発明に係る就寝姿勢計測装置Ａは、就寝姿勢計測センサ１と、就寝姿勢計測センサ１と接続され寝具Ｓに略固定される案内固定部３０等からなることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、就寝時の人体の姿勢や体圧を検知する就寝姿勢計測センサ及び就寝姿勢計測装置に関する。

近年、特に先進国においては人間の平均寿命は延び続けている。これは、科学技術や医療技術の進歩、介護サービスの充実等による外的要因が大きく寄与しており、必ずしも健康である人の割合が平均寿命の延び率と同レベルで推移している訳ではない。

換言すれば、健康とは言えなくても外的要因により長生きできる社会になりつつあるが、誰しも健康で長生きしたいと考えるが故に自分でできる生活習慣の見直しを図る内的要因の改善が話題となる。

また、先進国は物理的な豊かさに反して管理社会に起因した精神的ストレスによる不眠症等を患うケースが増加しており、人が一生を過ごす時間の約３分の１を占めると言われる「睡眠」への関心が高まっている。

また、腰痛や肩痛等の人は、睡眠時に症状を悪化させない寝具を求め、更には、睡眠により症状を改善できる寝具を求めている。

このように、睡眠への関心が高まるにつれ、健康的な睡眠を得るための道具として自分に最適な枕やマットレス等の寝具を欲する人たちが増加し、寝具メーカーによる開発が進められている。

寝具開発においては、就寝時の人体の姿勢や体圧を定量データとして取得し、これを根拠として機能性の高い寝具が開発され、身長や体重等の体格別に分類された複数の寝具を準備することが可能となっている。

また、寝具を販売する店舗等においては、来店した客に短時間で最適な寝具を提供するためには、店舗内で客の就寝時の姿勢や体圧を測定して評価できれば、体格別に準備された寝具から客に適した寝具を選択して提供することができる。

このように、寝具開発だけでなく、店舗等で簡便に測定可能な装置が求められる中、例えば、特許文献１に係る沈み込み計測装置が開示されており、マットレス等の寝具の上に沈み込み計測装置を載置し、その上に被験者が就寝姿勢をとることで人が寝た時の寝具の沈み込み形状と圧力を計測できるよう構成している。

具体的には、沈み込み計測装置は、各関節片に沈み込み量計測センサーと圧力検出センサーを備え、所定長さの複数の関節片を屈曲自在に連結させ、隣り合う関節片と関節片との間でなす折り曲げ角度と圧力を検知するよう構成している。

特開２００３−１３０６３５号

確かに特許文献１に記載の技術によれば、沈み込み計測装置により寝具開発の効率を向上させることができ、店舗等でも短時間で客の就寝時のデータを測定することが可能となる点で優れている。

しかしながら、本技術に係る沈み込み計測装置は、各関節片を各々水平方向に軸心を向けた枢止連結構造からなる連結部により帯状に形成しているため鉛直方向への角度変化には追従しやすいが、マットレス等の寝具に寝た際、上下左右に分散する体圧に各関節片の動きが追従できず、すなわち、関節片を連結する枢軸が隣り合う関節片の鉛直方向以外の動きを阻害するため、就寝時の姿勢を正確に測定することは困難である。

また、測定時にマットレス等の寝具と人体との間に配置される沈み込み計測装置は、たとえマットレス等に弾性を有していても枢軸が鉛直方向以外の個々の関節片の動きを阻害するため、本来は人体の形状に合わせて角度を変化させたい関節片の連結部に人体の荷重により過大な負荷がかかるため連結部が損傷しやすいという問題を有している。

また、各関節片に配設された２つのセンサーのうち少なくとも一方が損傷した場合、前後２箇所の連結部から枢軸を抜去して関節片を取り外し、正常なセンサーを有する関節片を再び取り付ける必要があり、故障時の対応が煩雑となる。

また、関節片は、連結部により長手方向に延長させることは容易であるが、千鳥状に配設したり、平行に複数列を一体に配設することができず、測定箇所を柔軟に変更することができない。

更に、センサーを配設できて人体の荷重に耐え得る枢止連結構造を形成した関節片を製造するのはコストが高くなり経費面で不利である。

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、シンプルな構造で就寝時の姿勢を正確に測定でき、しかも、測定箇所を柔軟に変更することができる就寝姿勢計測センサ及び就寝姿勢計測装置を提供することにある。

以上のような目的を達成するために、本発明は以下の技術を提供する。

請求項１に係る発明では、就寝時の人体の姿勢や体圧を検知する就寝姿勢計測センサであって、シート状で略帯状に形成した合成樹脂材料からなる柔軟性基材と、前記柔軟性基材に固定された複数のセンサ部と、前記センサ部を各々電気的に接続する電気配線と、からなり、前記柔軟性基材は、前記センサ部を固定するためのセンサ固定孔を有すると共に、前記電気配線を略固定するための電気配線固定孔を有し、前記センサ部は、少なくとも加速度センサと圧力センサを内設すると共に前記柔軟性基材の長手方向に配設し、たことを特徴とする就寝姿勢計測センサを提供せんとする。

請求項２に係る発明では、前記柔軟性基材は、複数の格子孔からなる格子状に形成し、前記格子孔の一部を前記センサ固定孔及び前記電気配線固定孔としたことを特徴とする請求項１に記載の就寝姿勢計測センサを提供せんとする。

請求項３に係る発明では、前記センサ部は、前記柔軟性基材の短手方向の略中央部から長手方向に向けて千鳥状に配設して主センサ領域を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の就寝姿勢計測センサを提供せんとする。

請求項４に係る発明では、前記センサ部は、前記主センサ領域の左右側に前記柔軟性基材の長手方向に向けて各々直列配置させた副センサ領域を形成したことを特徴とする請求項３に記載の就寝姿勢計測センサを提供せんとする。

請求項５に係る発明では、前記就寝姿勢計測センサと、前記就寝姿勢計測センサと接続され寝具に略固定される案内固定部と、前記センサ部の電気信号を処理する信号処理部と、前記信号処理部と接続される情報処理装置と、からなる就寝姿勢計測装置であって、前記案内固定部は、垂直部と、水平部と、を有し、前記垂直部は、接続された前記就寝姿勢計測センサの高さを上下可動自在とする可動部を有し、前記水平部は、前記寝具の下底面に挿入される水平片を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の就寝姿勢計測センサを備えた就寝姿勢計測装置を提供せんとする。

請求項１記載の発明によれば、シート状で略帯状に形成した合成樹脂材料からなる柔軟性基材と、柔軟性基材に固定された複数のセンサ部と、センサ部を各々電気的に接続する電気配線と、からなり、柔軟性基材は、センサ部を固定するためのセンサ固定孔を有すると共に、電気配線を略固定するための電気配線固定孔を有し、センサ部は、少なくとも加速度センサと圧力センサを内設すると共に柔軟性基材の長手方向に配設したことより、計測時の人体の荷重による柔軟性基材の変形に応じてセンサ部が追従し易くなるので、就寝時の姿勢や体圧を正確に測定することができると共に、測定時のセンサ部への負荷が緩和されるので就寝姿勢計測センサの故障を大幅に低減することができる。

また、センサ固定孔によりセンサ部を柔軟性基材の任意の箇所に固定できるため、測定箇所を柔軟に変更することができる。

更に、電気配線固定孔により電気配線を柔軟性基材に略固定できるため、取り扱いが容易となり、しかも、計測時や収納時等に電気配線と人体等との不要な接触による電気配線の損傷防止を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、柔軟性基材は、複数の格子孔からなる格子状に形成し、格子孔の一部をセンサ固定孔及び電気配線固定孔としたことより、単位面積当たりの材料密度が低減でき、軽量化を図ることができると共に、計測時の人体の荷重による柔軟性基材の変形に応じてセンサ部が追従し易くなるので、就寝時の姿勢や体圧を正確に測定することができ、しかも、測定時のセンサ部への負荷が緩和されるので就寝姿勢計測センサの故障を低減することができる。

また、格子孔をセンサ固定孔とすることができるので、センサ固定孔を別途穿設することなくセンサ部を柔軟性基材の任意の箇所に容易に固定できるため、測定箇所を柔軟に変更することができる。

更に、格子孔を電気配線固定孔とすることができるので、電気配線固定孔を別途穿設することなく柔軟性基材に略固定できるため、取り扱いが容易となり、しかも、計測時や収納時等に電気配線と人体等との不要な接触による電気配線の損傷防止を図ることができる。

請求項３記載の発明によれば、センサ部は、柔軟性基材の短手方向の略中央部から長手方向に向けて千鳥状に配設して主センサ領域を形成したことより、隣接するセンサ部の測定データを疑似的に一列のデータとして変換すれば、センサ部の外形を疑似的に小さくでき、より緻密な測定結果を得ることが可能となる。

また、就寝姿勢計測センサの上に仰向けの就寝姿勢をとる際、背骨に沿ってセンサ部を正確に位置させることは困難なところ、千鳥状とすることでセンサ部が幅広に形成されるため背中の広範な部分でセンサ部を感じることができ、背骨に対するセンサ部の位置合わせを容易に行うことができる。

請求項４記載の発明によれば、センサ部は、主センサ領域の左右側に柔軟性基材の長手方向に向けて各々直列配置させた副センサ領域を形成したことより、副センサ領域で肩から脚の付根までを測定範囲として主センサ領域と合わせて就寝時の姿勢や体圧を広範に測定することができると共に、詳細な３次元解析が可能となる。

請求項５記載の発明によれば、就寝姿勢計測センサと、就寝姿勢計測センサと接続され寝具に略固定される案内固定部と、センサ部の電気信号を処理する信号処理部と、信号処理部と接続される情報処理装置と、からなる就寝姿勢計測装置であって、案内固定部は、垂直部と、水平部と、を有し、垂直部は、接続された就寝姿勢計測センサの高さを上下可動自在とする可動部を有し、水平部は、寝具の下底面に挿入される水平片を有することより、就寝姿勢計測センサを寝具に容易に装着することができると共に、就寝姿勢計測センサの高さを寝具の厚みに応じて容易に調整することができる。

また、就寝姿勢計測センサにより検知した計測信号を信号処理部を介して情報処理装置により解析したり結果を表示させることができるので、寝具開発だけでなく、店舗等で簡便に就寝時の姿勢や体圧を測定することができる。

本実施形態に係る就寝姿勢計測装置の使用状態を示す説明図である。 本実施形態に係る就寝姿勢計測センサの斜視図である。 本実施形態に係る就寝姿勢計測センサのセンサ部の簡易分解斜視図である。 （ａ）は本実施形態に係る就寝姿勢計測センサの平面図で、（ｂ）は正面図で、（ｃ）は底面図である。 （ａ）は本実施形態に係る就寝姿勢計測センサの平面図で、（ｂ）は柔軟性基材の平面図で、（ｃ）は（ａ）の部分拡大図である。 本実施形態に係るスリット部を形成した就寝姿勢計測センサの平面図である。 本実施形態に係る変形促進孔を形成した就寝姿勢計測センサの部分平面拡大図である。 本実施形態に係る就寝姿勢計測装置の部分前方斜視図である。 （ａ）は本実施形態に係る就寝姿勢計測装置の平面図で、（ｂ）は正面図で、（ｃ）は底面図である。 （ａ）は本実施形態に係る就寝姿勢計測装置の右側面図で、（ｂ）は左側面図である。 本実施形態に係る就寝姿勢計測装置を寝具に設置した側面図である。

本発明の実施形態に係る就寝姿勢計測センサの要旨は、シート状で略帯状に形成した合成樹脂材料からなる柔軟性基材と、柔軟性基材に固定された複数のセンサ部と、センサ部を各々電気的に接続する電気配線と、からなり、柔軟性基材は、センサ部を固定するためのセンサ固定孔を有すると共に、電気配線を略固定するための電気配線固定孔を有し、センサ部は、少なくとも加速度センサと圧力センサを内設すると共に柔軟性基材の長手方向に配設したことを特徴とする。すなわち、シンプルな構造で就寝時の姿勢を正確に測定でき、しかも、測定箇所を柔軟に変更することができる就寝姿勢計測センサの提供を図ろうとするものである。

また、本発明の実施形態に係る就寝姿勢計測装置の要旨は、就寝姿勢計測センサと、就寝姿勢計測センサと接続され寝具に略固定される案内固定部と、センサ部の電気信号を処理する信号処理部と、信号処理部と接続される情報処理装置と、からなる就寝姿勢計測装置であって、案内固定部は、垂直部と、水平部と、を有し、垂直部は、接続された就寝姿勢計測センサの高さを上下可動自在とする可動部を有し、水平部は、寝具の下底面に挿入される水平片を有することを特徴とする。すなわち、就寝姿勢計測センサを寝具に容易に装着することができると共に、就寝姿勢計測センサの高さを寝具の厚みに応じて容易に調整することができる就寝姿勢計測装置の提供を図ろうとするものである。

このように、就寝姿勢計測装置Ａは、就寝時の人体Ｈの姿勢や体圧を就寝姿勢計測センサ１により検知し、検知した計測信号を信号処理部５８を介して情報処理装置６３により解析したり結果を表示させるものである。

なお、本実施形態に係る就寝姿勢計測センサ１は、人体の頭部から足の付根付近までを測定することができる長さのものとして説明しているが、長さや測定範囲は本実施形態に限定されるものではない。

以下、本発明に係る就寝姿勢計測センサ１と就寝姿勢計測装置Ａの実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本説明中において前後とは、例えば、図１において案内固定部３０側を前方とし、就寝姿勢計測センサ１側を後方として説明している。

また、本説明中において左右とは、例えば、図１において寝具Ｓの上で就寝姿勢をとる被験者Ｈの右手側に相当する側を左方とし、左手側に相当する側を右方として説明している。

また、左右同一又は左右対称の構造や部品については、原則として同一の符号を付し、左右何れか一方のみを説明して、他方については説明を適宜省略する。

[就寝姿勢計測センサの実施形態]
本発明の実施形態に係る就寝姿勢計測センサ１は、図１〜図３に示すように、就寝時の人体Ｈの姿勢や体圧を検知する就寝姿勢計測センサ１であって、シート状で略帯状に形成した合成樹脂材料からなる柔軟性基材２と、柔軟性基材２に固定された複数のセンサ部１５と、センサ部１５を各々電気的に接続する電気配線２５と、からなり、柔軟性基材２は、センサ部１５を固定するためのセンサ固定孔３を有すると共に、電気配線２５を略固定するための電気配線固定孔４を有し、センサ部１５は、少なくとも加速度センサと圧力センサを内設すると共に柔軟性基材２の長手方向に向けて配設している。

また、柔軟性基材２は、複数の格子孔５からなる格子状に形成し、格子孔５の一部をセンサ固定孔３及び電気配線固定孔４として構成している。

具体的には、柔軟性基材２は、合成樹脂材料である低密度ポリエチレンを複数の格子孔５が縦横に規則的に配置された格子状に形成し、これを、図２に示すように、シート状で略帯状に形成している。

センサ部１５は、図３に示すように、上端に受圧部１７を有するセンサ上部１６と、センサ下部１８とで構成し、センサ上部１６は所定厚みを有する平面視略矩形状とし、上面中央部を円形に穿設して内部から上方に突出する平面視円形状で、且つ上方に湾曲して凸状の側面視円弧状に形成した受圧部１７を配設している。

また、センサ上部１６の前後側面には、正面視略矩形状で下方に凹状の切欠き部１９を形成し、電気配線２５の両端部に形成されたコネクタであるソケットインサート２６を、内部に配設されたコネクタである図示しないピンインサートに挿抜自在に形成している。

また、センサ上部１６の下底面の左右には、後述するセンサ下部１８を重合しボルト２２によりセンサ上部１６と一体に接続するための図示しない雌ネジ孔を形成している。

受圧部１７は、センサ部１５に内設した図示しない圧力センサと連設し、受圧部１７の上方から圧下する人体の荷重を計測するために人体と接する部分となる。

なお、圧力センサは、歪ゲージにより荷重を検出する所謂ロードセルであり、上端に突出した図示しないロードボタンに受圧部１７を連設して、受圧部１７に圧下する荷重をロードボタンを介して検出する。

また、センサ上部１６には、センサ部１５の傾きを計測することができる図示しない加速度センサも内設しており、これら２つのセンサにより検出した電気信号は、切欠き部１９に位置するピンインサートから電気配線２５を介して外部に取り出すことができる。

また、センサ下部１８は、センサ上部１６と略同形状の平面視略矩形状として板状に形成し、上面には柔軟性基材２の格子孔５が遊嵌する程度の平面視略矩形状でブロック状の複数の凸部２０を形成すると共に、左右中央の凸部２０には上下方に穿設したボルト挿通孔２１を形成している。

なお、センサ下部１８の下面は図４（ｃ）に示すように平坦に形成している。

従って、格子孔５を鉛直方向とした柔軟性基材２を上側からセンサ上部１６、下側からセンサ下部１８により挟持し、２つのボルト２２をボルト挿通孔２１から格子孔５を介して雌ネジ孔に向けて螺着することでセンサ上部１６とセンサ下部１８が一体となったセンサ部１５を柔軟性基材２に固定させることができる。

すなわち、柔軟性基材２にセンサ部１５を固定するためのセンサ固定孔３は、柔軟性基材２を構成する格子孔５となる。

また、電気配線２５は、一方のソケットインサート２６を切欠き部１９から挿入してピンインサートと係合させ、他方のソケットインサート２６は格子孔５の上方から下方へ跨いで上方から取り出し、他のセンサ部１５のピンインサートに係合させて電気的に接続する。

すなわち、柔軟性基材２に電気配線を略固定するための電気配線固定孔４は、柔軟性基材２を構成する格子孔５となる。

また、図２に示すように、柔軟性基材２に固定したセンサ部１５のうち最前のセンサ部１５からは、後述する就寝姿勢計測装置Ａを構成する別途の信号処理部５８と接続するために電気配線２５を長尺に形成している。

なお、最前のセンサ部１５から柔軟性基材２の前端までの領域にはセンサ部１５を配設せず、後述する就寝姿勢計測装置Ａの案内固定部３０と柔軟性基材２とを接続するための固定領域６を形成している。

以上のように構成することで、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、柔軟性基材２の長手方向に向けて電気的に接続された複数のセンサ部１５を配設することができる。

なお、柔軟性基材２は、上述のように合成樹脂材料である低密度ポリエチレンに限定されるものでなく、柔軟性のある合成樹脂材料であれば適用でき、合成樹脂材料には合成ゴムやシリコーンゴム、シリコーン樹脂等も含むものである。

また、柔軟性基材２は、シート状で略帯状に形成していれば、上述のような格子状に限定されるものではなく、例えば、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、複数のセンサ固定孔３と電気配線固定孔４を穿設したものであっても良い。

このように、シート状で略帯状に形成した合成樹脂材料からなる柔軟性基材２と、柔軟性基材２に固定された複数のセンサ部１５と、センサ部１５を各々電気的に接続する電気配線２５と、からなり、柔軟性基材２は、センサ部１５を固定するためのセンサ固定孔３を有すると共に、電気配線２５を略固定するための電気配線固定孔４を有し、センサ部１５は、少なくとも加速度センサと圧力センサを内設すると共に柔軟性基材２の長手方向に配設したことより、計測時の人体Ｈの荷重による柔軟性基材２の変形に応じてセンサ部１５が追従し易くなるので、就寝時の姿勢や体圧を正確に測定することができると共に、測定時のセンサ部１５への負荷が緩和されるので就寝姿勢計測センサ１の故障を大幅に低減することができる。

また、センサ固定孔３によりセンサ部１５を柔軟性基材２の任意の箇所に固定できるため、測定箇所を柔軟に変更することができる。

更に、電気配線固定孔４により電気配線２５を柔軟性基材２に略固定できるため、取り扱いが容易となり、しかも、計測時や収納時等に電気配線２５と人体等との不要な接触による電気配線２５の損傷防止を図ることができる。

また、柔軟性基材２は、複数の格子孔５からなる格子状に形成し、格子孔５の一部をセンサ固定孔３及び電気配線固定孔４としたことより、単位面積当たりの材料密度が低減でき、軽量化を図ることができると共に、計測時の人体Ｈの荷重による柔軟性基材２の変形に応じてセンサ部１５が追従し易くなるので、就寝時の姿勢や体圧を正確に測定することができ、しかも、測定時のセンサ部１５への負荷が緩和されるので就寝姿勢計測センサ１の故障を低減することができる。

また、格子孔５をセンサ固定孔３とすることができるので、センサ固定孔３を別途穿設することなくセンサ部１５を柔軟性基材２の任意の箇所に容易に固定できるため、測定箇所を柔軟に変更することができる。

更に、格子孔５を電気配線固定孔４とすることができるので、電気配線固定孔４を別途穿設することなく柔軟性基材２に略固定できるため、取り扱いが容易となり、しかも、計測時や収納時等に電気配線２５と人体等との不要な接触による電気配線２５の損傷防止を図ることができる。

また、本実形態に係る就寝姿勢計測センサ１は、図４（ａ）に示すように、センサ部１５を柔軟性基材２の短手方向の略中央部から長手方向に向けて千鳥状に配設して主センサ領域７を形成している。

また、主センサ領域７の左右側に柔軟性基材２の長手方向に向けて各々直列配置させた副センサ領域８を形成している。

具体的には、主センサ領域７のセンサ部１５は、長手方向に２列として互いの列を近接させ、略半ピッチずらして千鳥状に配設している。なお、電気配線２５は各列で直列的に接続しているが、センサ部の配置に従い千鳥状に接続してもよい。

また、副センサ領域８のセンサ部１５は、主センサ領域７の左右側にセンサ部１５の幅程度の間隔をおいて平行に直線的に配設している。また、電気配線２５も直列的に接続している。

このように、センサ部１５は、柔軟性基材２の短手方向の略中央部から長手方向に向けて千鳥状に配設して主センサ領域７を形成したことより、隣接するセンサ部１５の測定データを疑似的に一列のデータとして変換すれば、センサ部１５の外形を疑似的に小さくでき、より緻密な測定結果を得ることが可能となる。

また、就寝姿勢計測センサ１の上に仰向けの就寝姿勢をとる際、背骨に沿ってセンサ部１５を正確に位置させることは困難なところ、千鳥状とすることでセンサ部１５が幅広に形成されるため背中の広範な部分でセンサ部１５を感じることができ、背骨に対するセンサ部１５の位置合わせを容易に行うことができる。

また、センサ部１５は、主センサ領域７の左右側に柔軟性基材２の長手方向に向けて各々直列配置させた副センサ領域８を形成したことより、副センサ領域８で肩から脚の付根までを測定範囲として主センサ領域７と合わせて就寝時の姿勢や体圧を広範に測定することができると共に、詳細な３次元解析が可能となる。

また、本実形態に係る就寝姿勢計測センサ１は、図６に示すように、柔軟性基材２には、柔軟性基材２の長手方向に沿ってスリット部９を形成することもできる。

具体的には、スリット部９は、主センサ領域７と副センサ領域８との間に形成され、最前のセンサ部１５から長手方向に沿って後方に約８割程度の長さで柔軟性基材２を切欠してスリット部９を形成している。

このように、柔軟性基材２の長手方向に沿ってスリット部９を形成することで、マットレス等の寝具Ｓに寝た際、上下左右に分散する体圧に対してセンサ部１５を柔軟に追従させることができる。

また、本実形態に係る就寝姿勢計測センサ１は、図７に示すように、センサ部１５周辺の柔軟性基材２を切欠して変形促進孔１０を形成することもできる。

具体的には、変形促進孔１０は、主センサ領域７のセンサ部１５においてはセンサ部１５の左右側に位置する２本の格子を切断し、副センサ領域８のセンサ部１５においては主センサ領域７と対峙する側に位置する２本の格子を切断して形成している。

このように、センサ部１５周辺の柔軟性基材２を切欠して変形促進孔１０を形成することで、マットレス等の寝具Ｓに寝た際、上下左右に分散する体圧に対して個々のセンサ部１５をより緻密に柔軟に追従させることができる。

以上説明したように本実施形態に係る就寝姿勢計測センサ１は構成している。

次に、本発明に係る就寝姿勢計測装置Ａの実施形態について図面を参照しながら説明する。

[就寝姿勢計測装置の実施形態]
本発明の実施形態に係る就寝姿勢計測装置Ａは、図１、図８に示すように、就寝姿勢計測センサ１と、就寝姿勢計測センサ１と接続され寝具Ｓに略固定される案内固定部３０と、センサ部１５の電気信号を処理する信号処理部５８と、信号処理部５８と接続される情報処理装置６３と、からなる就寝姿勢計測装置Ａであって、案内固定部３０は、垂直部３１と、水平部５０と、を有し、垂直部３１は、接続された就寝姿勢計測センサ１の高さＴを上下可動自在とする可動部４０を有し、水平部５０は、寝具Ｓの下底面に挿入される水平片５２を有している。

案内固定部３０を構成する垂直部３１は、図８、図９（ａ）〜（ｃ）、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、角柱状の構成部材からなる立設片３３と跨設片３８により正面視略ロ字状に形成した枠体３２と、就寝姿勢計測センサ１と接続される上下可動自在な可動部４０を備え、可動部固定用ノブ４１により可動部４０を所定高さに固定自在としている。

また、案内固定部３０を構成する水平部５０は、板材を側面視略Ｌ字状に折曲し、鉛直方向の辺を垂直片５１、水平方向の辺を水平片５２として形成して、水平部固定用ノブ５３により枠体３２の下部側に接続される。

具体的には、略ロ字状をなす枠体３２の左右に位置する立設片３３の外側面３４には、鉛直方向に延在し開口幅よりも内部を幅広に形成した断面視略Ｔ字状のノブ案内溝３５を形成している。

可動部４０は、枠体３２を構成する立設片３３を前方から囲繞する平面視略コ字状のガイド部４２と、左右のガイド部４２と両端で連設する基準片４５と、基準片４５に接続される板材からなる固定片４８とで構成している。

また、枠体３２に形成されたノブ案内溝３５の一部を被覆するガイド部４２の一片４３には可動ノブ挿通孔を形成して可動部固定用ノブ４１が有する雄ネジを挿通し、更に、ノブ案内溝３５の内部に配置された矩形板状の挟持片（図示せず）に螺刻された雌ねじ孔に雄ネジを螺着することで、ノブ案内溝３５の内壁に挟持片が付勢して枠体３２にガイド部４２を固定することができる。

また、図８に示すように、枠体３２を構成する左右の立設片３３の前面には、高さ調整用目盛３６を貼着しており、枠体３２の下底面が高さゼロの位置となる目盛りとなるよう形成している。

また、基準片４５は、前端を下方に屈曲して側面視略Ｌ字状とした板材からなり、上面を基準面４６とし、就寝姿勢計測センサ１の固定領域６を基準面４６と固定片４８との間で挟持しつつ、ボルト４７により螺着固定している。

従って、基準面４６や固定片４８は、高さ方向において就寝姿勢計測センサ１の柔軟性基材２の位置と近似するため、ガイド部４２の下端面４４を、固定片４８の上面と高さ方向で近似する位置関係に形成し、図８、図１０（ｂ）に示すように、ガイド部４２の下端面４４の位置を高さ調整用目盛３６から読み取ることで就寝姿勢計測センサ１の高さＴとするよう構成している。

また、水平部５０を構成する垂直片５１の左右側には、水平部固定用ノブ５３が有する雄ネジを挿通自在な固定ノブ挿通孔を穿設し、枠体３２の下方に位置する跨設片３８に形成された雌ネジ孔に螺着することで枠体３２に水平部５０を固定することができる。

このようにして一体となった案内固定部３０を構成することで、図１１に示すように、マットレスＳ１の下に水平部５０の水平片５２を挿入するだけで案内固定部３０を寝具Ｓに略固定することができ、しかも、左右の可動部固定用ノブ４１を緩めれば、可動部４０を上下可動させることができ、可動部固定用ノブ４１を締めることで枠体３２の任意の箇所に可動部４０を固定することができる。

すなわち、可動部４０と一体に接続された就寝姿勢計測センサ１の高さＴを、枠体３２の下底面を基準として任意の高さに調整して固定することができる。

また、本実施形態では、図８に示すように、可動部４０を構成する略Ｌ字状の基準片４５の内側にをボルト等により固定された信号処理部５８を配設している。

信号処理部５８は、矩形箱状の制御ボックス５９と、その内部に配置された就寝姿勢計測センサ１のセンサ部１５から入力された電気信号を増幅して情報処理装置６３に出力する図示しない信号処理回路と、情報処理装置６３に出力するためのＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ケーブル６０とで構成している。

制御ボックス５９は、図１０（ａ）に示すように、後側面に配線挿通孔６１を穿設して就寝姿勢計測センサ１の最前のセンサ部１５から延出する電気配線２５が挿通されるよう形成し、内部において信号処理回路に電気的に接続される。

なお、本実施形態では信号処理部５８を基準片４５の内側に配設しているが、信号処理部５８の配設箇所は本実施形態に限定されるものではなく、更に、信号処理部５８を案内固定部３０から独立させて単独のものとする等、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

情報処理装置６３は、バスで相互に接続されたメモリ装置、演算処理装置、インターフェース装置、補助記憶装置、入力装置、出力装置を備えるものであり、図１に示すように、本実施形態では携帯可能なノート型の情報処理装置６３を用いている。

また、情報処理装置６３は、入力装置としてキーボード６４やタッチパッド６５、出力装置として表示装置６６である液晶ディスプレイを備えており、信号処理部５８から出力された信号はＵＳＢケーブル６０を介してインターフェース装置から入力され、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の補助記憶装置に予め記憶された就寝姿勢計測プログラム等をメモリ装置に読み出して記憶し、演算処理装置によりメモリ装置に格納されたプログラムを実行する。

このように、信号処理部５８から出力されたセンサ部１５からの信号は情報処理装置６３に入力され、情報処理装置６３が有する表示装置６６により、例えば、図１に示すように、就寝姿勢や就寝時の体圧分布等を適宜確認したり解析したりすることができる。

最後に、本実施形態に係る就寝姿勢計測装置Ａの取扱いの一例について簡単に説明する。

なお、情報処理装置６３は、就寝姿勢計測センサ１の各センサ部１５の水平方向の位置関係をデータとして事前に取得しているものとする。

まず、図１１に示すように、枕Ｓ２を載置したマットレスＳ１の前方からマットレスＳ１の下に就寝姿勢計測装置Ａの水平片５２を挿入し、可動部固定用ノブ４１を操作して就寝姿勢計測センサ１の高さＴを枕Ｓ２の高さに合わせると共に、就寝姿勢計測センサ１をマットレスＳ１の長手方向に向けて載置する。

次に、信号処理部５８から延出するＵＳＢケーブル６０を情報処理装置６３に接続した後、情報処理装置６３を立ち上げて、就寝姿勢や就寝時の体圧分布等を表示したり解析することができる就寝姿勢計測プログラム等のプログラムを起動させる。

情報処理装置６３が要求するデータは以下の通りであり、当該データを情報処理装置６３のキーボード６４から入力する。

入力データは、まず、就寝姿勢計測センサ１の高さＴであり、ガイド部４２の下端面４４が位置する高さ調整用目盛３６の数値、すなわち、マットレスＳ１の高さと枕Ｓ２の高さを合わせた数値を入力する。

次に、就寝姿勢計測センサ１の柔軟性基材２がマットレスＳ１の上でフラットになった最前のセンサ部１５ａの位置（前方からのセンサ部１５の順位：「１１」番目）を入力することで、情報処理装置６３は就寝姿勢計測センサ１の高さＴからフラットになった最前のセンサ部１５までの高さを減算し、同様に、フラットになっている後続のセンサ部１５の高さも順次減算して全てを合算して平均値を算出しマットレスＳ１の厚みとする。

なお、このようにセンサ部１５の位置により高さを算出できるのは、センサ部１５が備える加速度センサによる傾斜の検出機能とセンサ部１５の水平方向の位置データによるものであり、枕Ｓ２の厚みは当然に算出される。

このようにして、情報処理装置６３は、被験者ＨがマットレスＳ１の上で就寝姿勢をとる前の枕Ｓ２とマットレスＳ１の初期状態を認識することができ、被験者Ｈが就寝姿勢をとることでマットレスＳ１や枕Ｓ２の沈み込み量や体圧を取得して表示等することができる。

以上、説明したように、就寝姿勢計測センサ１と、就寝姿勢計測センサ１と接続され寝具Ｓに略固定される案内固定部３０と、センサ部１５の電気信号を処理する信号処理部５８と、信号処理部５８と接続される情報処理装置６３と、からなる就寝姿勢計測装置Ａであって、案内固定部３０は、垂直部３１と、水平部５０と、を有し、垂直部３１は、接続された就寝姿勢計測センサ１の高さを上下可動自在とする可動部４０を有し、水平部５０は、寝具Ｓの下底面に挿入される水平片５２を有することより、就寝姿勢計測センサ１を寝具Ｓに容易に装着することができると共に、就寝姿勢計測センサ１の高さＴを寝具Ｓの厚みに応じて容易に調整することができる。

また、就寝姿勢計測センサ１により検知した計測信号を信号処理部５８を介して情報処理装置６３により解析したり結果を表示させることができるので、寝具開発だけでなく、店舗等で簡便に就寝時の姿勢や体圧を測定することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態と変形例について説明したが、本発明は係る特定の実施形態や変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

Ａ 就寝姿勢計測装置
Ｈ 人体（被験者）
Ｓ 寝具
Ｔ 高さ
１ 就寝姿勢計測センサ
２ 柔軟性基材
３ センサ固定孔
４ 電気配線固定孔
５ 格子孔
７ 主センサ領域
８ 副センサ領域
１５ センサ部
２５ 電気配線
３０ 案内固定部
３１ 垂直部
４０ 可動部
５０ 水平部
５２ 水平片
５８ 信号制御部
６３ 情報処理装置

Claims (5)

1. 就寝時の人体の姿勢や体圧を検知する就寝姿勢計測センサであって、
   シート状で略帯状に形成した合成樹脂材料からなる柔軟性基材と、前記柔軟性基材に固定された複数のセンサ部と、前記センサ部を各々電気的に接続する電気配線と、からなり、
   前記柔軟性基材は、前記センサ部を固定するためのセンサ固定孔を有すると共に、前記電気配線を略固定するための電気配線固定孔を有し、
   前記センサ部は、少なくとも加速度センサと圧力センサを内設すると共に前記柔軟性基材の長手方向に配設し、たことを特徴とする就寝姿勢計測センサ。
2. 前記柔軟性基材は、複数の格子孔からなる格子状に形成し、前記格子孔の一部を前記センサ固定孔及び前記電気配線固定孔としたことを特徴とする請求項１に記載の就寝姿勢計測センサ。
3. 前記センサ部は、前記柔軟性基材の短手方向の略中央部から長手方向に向けて千鳥状に配設して主センサ領域を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の就寝姿勢計測センサ。
4. 前記センサ部は、前記主センサ領域の左右側に前記柔軟性基材の長手方向に向けて各々直列配置させた副センサ領域を形成したことを特徴とする請求項３に記載の就寝姿勢計測センサ。
5. 前記就寝姿勢計測センサと、前記就寝姿勢計測センサと接続され寝具に略固定される案内固定部と、前記センサ部の電気信号を処理する信号処理部と、前記信号処理部と接続される情報処理装置と、からなる就寝姿勢計測装置であって、
   前記案内固定部は、垂直部と、水平部と、を有し、
   前記垂直部は、接続された前記就寝姿勢計測センサの高さを上下可動自在とする可動部を有し、
   前記水平部は、前記寝具の下底面に挿入される水平片を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の就寝姿勢計測センサを備えた就寝姿勢計測装置。

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