JP3707555B2 - 電動ベッド、その制御方法及び制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、介護用ベッド等において、ベッドの背の部分を電動で起こすことができる電動ベッドに関し、特に、患者等の被介護者が横たわった状態で、被介護者がずれたり、圧迫感を感じたりすることなく、背の部分を起こすことができる電動ベッド、その制御方法及び制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高齢化社会において、寝たきりの患者が増加しているが、医療上又は食事をとるために、又はテレビ鑑賞若しくは読書等のために、患者の上半身をベッド上で起こす必要がある。そこで、ベッドの背ボトム及び膝ボトムを電動で起こしたり、下げたりすることができる電動ベッドが開発されている。しかし、電動ベッドを背上げ、背下げをすることによって、患者の身体にずれが生じたり、力がかかる。その結果、筋肉と皮膚との間にずれを生じ、筋肉から皮膚に向かう細い血管が引き延ばされて血管の閉塞又は血行障害を起こしやすくなり、皮膚に障害が発生する。また、背上げ及び背下げにより、位置がずれた寝たきりの患者の身体を、介護者がもとの位置に戻すことは、患者が自力で動くことができないため、介護者にとって極めて大きな負担となる。
【０００３】
また、寝たきりではないにしても、ベッドから車椅子に移る際に、ベッド上の患者の上半身を起こすことにより、ベッド上で座位の姿勢をとることが容易になり、そのまま車椅子に移りやすくなる。この場合も、患者の上半身を起こす際に、身体にずれが生じたり、力がかからないことが好ましい。
【０００４】
そこで、背上げ及び膝上げが可能な電動ベッドにおいて、電動による背上げ動作と膝上げ動作のタイミングを変えたり、背ボトムと膝ボトムとの間の角度が必要以上に狭くならないようにして、より使い勝手がよいベッドとした背膝連動制御方法が開示されている（特許文献１：特開２００１−３７８２０号公報）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３７８２０号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この公報に記載の従来技術は、背上げ及び膝上げの動作を独立に制御することができるものであるが、基本的には、背上げと、膝上げとの操作を個別に行うものである。即ち、操作者（介護者）により、背上げの開始及び停止の操作と、膝上げの開始及び停止の操作がなされる。このため、背上げにより患者がずれてしまわないように、膝ボトムを２０〜３０°上げた後、背ボトムを上げる操作をするが、この従来技術は、初期の目的は達成できたものの、このような操作を介護者がしても、それが介護者の主観的な操作である以上、必ずしも十分に背上げ時のずれを防止できるものではなかった。また、背上げ操作及び背下げ操作において、患者が圧迫感を感じることを確実に防止できるものではなかった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、背ボトムを起き上げるとき（背上げ操作）、及び背ボトムを寝かせる（背下げ操作）ときに、操作者である介護者の主観によらず、確実に、被介護者がベッド上でずれてしまうことを防止し、また、この操作に際し、被介護者に腹部及び胸部の圧迫感を与えることを防止することができ、被介護者及び介護者の負担を軽減することができる電動ベッド、その制御方法及び制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電動ベッドは、背ボトムと、膝ボトムと、前記背ボトムを上下揺動させる第１駆動部と、前記膝ボトムを上下揺動させる第２駆動部と、前記背ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である背角度α及び前記膝ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である膝角度βが予め設定されたパターンに沿って変化するように前記第１駆動部及び第２駆動部を制御する制御部とを有し、この制御部は、（α、β）座標における各ボトムが水平状態である座標点（０、０）と背ボトムが起き上がった座標点（α０、β０）との間を複数の点で結ぶパターンを格納する記憶部と、前記背角度α及び前記膝角度βが前記パターンに沿って変化するように前記第１駆動部及び第２駆動部を制御する演算部とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る電動ベッドの制御方法は、背ボトムと、膝ボトムと、前記背ボトムを上下揺動させる第１駆動部と、前記膝ボトムを上下揺動させる第２駆動部とを有する電動ベッドの制御方法において、前記背ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である背角度α及び前記膝ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である膝角度βからなる（α、β）座標における各ボトムが水平状態である座標点（０、０）と背ボトムが起き上がった座標点（α０、β０）との間を複数の点で結ぶパターンを制御部に予め設定し、前記背角度α及び前記膝角度βが前記パターンに沿って変化するように前記第１駆動部及び第２駆動部を駆動することを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明に係る電動ベッドの制御装置は、背ボトムと、膝ボトムと、前記背ボトムを上下揺動させる第１駆動部と、前記膝ボトムを上下揺動させる第２駆動部と、を有する電動ベッドを制御する制御装置において、前記背ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である背角度α及び前記膝ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である膝角度βからなる（α、β）座標における各ボトムが水平状態である座標点（０、０）と背ボトムが起き上がった座標点（α０、β０）との間を複数の点で結ぶパターンを格納する記憶部と、前記背角度α及び前記膝角度βが前記パターンに沿って変化するように前記第１駆動部及び第２駆動部を制御する演算部とを有することを特徴とする。
【００１０】
前記電動ベッドにおいては、前記パターンとして、前記背ボトムを水平状態から起こすときの上げパターンと、前記背ボトムを起き上がった状態から水平状態に下げるときの下げパターンとが個別に設けられていることが好ましい。
【００１１】
また、例えば、前記背ボトムを水平状態から起こす背上げ操作と前記背ボトムを水平状態に下げる背下げ操作とのいずれかを選択して前記制御部の動作を開始させる開始信号を入力する操作ボックスを有し、前記演算部は、前記開始信号が背上げ操作の開始を指示するものである場合に、前記上げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力すると共に、前記開始信号が背下げ操作の開始を指示するものである場合に、前記下げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力する。
【００１２】
この場合に、前記操作ボックスは、前記背上げ操作の開始を指令する第１スイッチと、前記背下げ操作の開始を指令する第２スイッチと、を有し、前記演算部は、前記第１スイッチがオンになった場合に背上げ操作の開始を指示されたと判断し、前記第１スイッチがオフで前記第２スイッチがオンになった場合に背下げ操作の開始を指示されたと判断し、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの双方がオフの場合に停止要求を出力するように構成することができる。
【００１３】
本発明の電動ベッドにおいては、前記背ボトムと前記膝ボトムとの間を湾曲可能に連結する背湾曲部を有し、前記α０は７５°、β０は０°であり、前記上げパターンを構成する座標点は、（０，０）、（０、２５±３）、（４０±３、２５±３）、（４７±３、１５±３）、（６０±３、１５±３）、（７５±３、０）であり、前記下げパターンを構成する座標点は、（７５±３、０）、（６４±３、１０±３）、（５０±３、１０±３）、（４０±３、２５±３）、（１９±３、２５±３）、（０，１０±３）、（０，０）であることが好ましい。
【００１４】
また、前記背湾曲部と、前記膝ボトムとの間に、固定された腰ボトムが連結されており、前記膝ボトムにおける背ボトムの反対側には、湾曲可能の膝湾曲部を介して足ボトムが連結されており、この足ボトムは前記膝ボトムにリンク機構により連結されていて前記膝ボトムと連動して移動するように構成することができる。
【００１５】
また、電動ベッドの制御方法は、前記パターンとして、前記背ボトムを水平状態から起こすときの上げパターンと、前記背ボトムを起き上がった状態から水平状態に下げるときの下げパターンとが個別に設けられていることが好ましい。
【００１６】
この電動ベッドの制御方法において、例えば、前記背ボトムを水平状態から起こす背上げ操作の開始が指示された場合に、前記上げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力すると共に、前記背ボトムを水平状態に下げる背下げ操作の開始を指示された場合に、前記下げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力する。
【００１７】
本発明の電動ベッドの制御方法において、前記背ボトムと前記膝ボトムとの間が背湾曲部により湾曲可能に連結されており、前記α０は７５°、β０は０°であり、前記上げパターンを構成する座標点は、（０，０）、（０、２５±３）、（４０±３、２５±３）、（４７±３、１５±３）、（６０±３、１５±３）、（７５±３、０）であり、前記下げパターンを構成する座標点は、（７５±３、０）、（６４±３、１０±３）、（５０±３、１０±３）、（４０±３、２５±３）、（１９±３、２５±３）、（０，１０±３）、（０，０）であることが好ましい。
【００１８】
更に、前記背湾曲部と、前記膝ボトムとの間に、固定された腰ボトムが連結されており、前記膝ボトムにおける背ボトムの反対側には、湾曲可能の膝湾曲部を介して足ボトムが連結されており、この足ボトムは前記膝ボトムにリンク機構により連結されていて前記膝ボトムと連動して移動することが好ましい。
【００１９】
本発明の電動ベッドの制御装置においては、前記パターンとして、前記背ボトムを水平状態から起こすときの上げパターンと、前記背ボトムを起き上がった状態から水平状態に下げるときの下げパターンとが個別に設けられていることが好ましい。
【００２０】
また、前記背ボトムを水平状態から起こす背上げ操作と前記背ボトムを水平状態に下げる背下げ操作とのいずれかを選択して前記制御部の動作を開始させる開始信号を入力する操作ボックスを有し、前記演算部は、前記開始信号が背上げ操作の開始を指示するものである場合に、前記上げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力すると共に、前記開始信号が背下げ操作の開始を指示するものである場合に、前記下げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力するように構成することができる。
【００２１】
更に、前記操作ボックスは、前記背上げ操作の開始を指令する第１スイッチと、前記背下げ操作の開始を指令する第２スイッチと、を有し、前記演算部は、前記第１スイッチがオンになった場合に背上げ操作の開始を指示されたと判断し、前記第１スイッチがオフで前記第２スイッチがオンになった場合に背下げ操作の開始を指示されたと判断し、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの双方がオフの場合に停止要求を出力することが好ましい。
【００２２】
本発明の電動ベッドの制御装置において、前記背ボトムと前記膝ボトムとの間が背湾曲部により湾曲可能に連結されており、前記α０は７５°、β０は０°であり、前記上げパターンを構成する座標点は、（０，０）、（０、２５±３）、（４０±３、２５±３）、（４７±３、１５±３）、（６０±３、１５±３）、（７５±３、０）であり、前記下げパターンを構成する座標点は、（７５±３、０）、（６４±３、１０±３）、（５０±３、１０±３）、（４０±３、２５±３）、（１９±３、２５±３）、（０，１０±３）、（０，０）であることが好ましい。
【００２３】
また、前記背湾曲部と、前記膝ボトムとの間に、固定された腰ボトムが連結されており、前記膝ボトムにおける背ボトムの反対側には、湾曲可能の膝湾曲部を介して足ボトムが連結されており、この足ボトムは前記膝ボトムにリンク機構により連結されていて前記膝ボトムと連動して移動することが好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について、具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電動ベッドを示す斜視図、図２はこの電動ベッドの背ボトム、膝ボトム及び足ボトムと、それらの間の湾曲部とを示す平面図、図３は同じくその正面図、図４は背ボトムが水平の場合の背上げ装置を示す正面図、図５は背ボトムを上げた場合の背上げ装置を示す正面図、図６は膝ボトムが水平の場合の膝上げ装置を示す正面図、図７は膝ボトムを上げた場合の膝上げ装置を示す正面図、図８乃至図１８は電動ベッドの動作を示す斜視図である。
【００２５】
図１乃至図３に示すように、本実施形態の電動ベッド１は、背ボトム２、背湾曲部３、腰ボトム４、膝ボトム５、膝湾曲部６及び足ボトム７がこの順に連結されている。背ボトム２と腰ボトム４とは、湾曲可能の背湾曲部３により連結されており、膝ボトム５と足ボトム７とは、同様に湾曲可能の膝湾曲部６により連結されている。腰ボトム４は固定されている。背ボトム２はその頭部側先端が持ち上がるように回動すると共に、水平に戻るように逆回動し、この背湾曲部３側を中心として揺動する。膝ボトム５はその膝湾曲部６側先端が持ち上がるように回動すると共に、水平に戻るように逆回動し、この腰ボトム４側を中心として揺動する。背湾曲部３及び膝湾曲部６は、多数の棒材を相互に平行にすだれ状に配置し、各棒材間の間隔を変動可能に各棒材を相互に連結したものであり、背湾曲部３及び膝湾曲部６の全体で棒材の連結方向に延び縮みすると共に、各棒材の連結方向に連続的に且つ滑らかに湾曲する。また、操作ボックス１１には、背上げ操作又は背下げ操作を指示するためのスイッチの押しボタンが装着されている。更に、足ボトム７の下方には、電動ベッド１の動作を制御する制御装置を格納した制御ボックス１２が設置されており、操作ボックス１１からの指令信号が入力される。
【００２６】
なお、電動ベッド１は、上述の背ボトム２等を支持するフレームが、アクチュエータ（いずれも図示せず）により上下動するようになっており、これにより、ベッドの高さを調節することができるようになっている。
【００２７】
図２及び図３に示すように、これらの背ボトム２、背湾曲部３、腰ボトム４、膝ボトム５、膝湾曲部６及び足ボトム７の下方には、背ボトム２を上げるための背上げ装置２０と、膝ボトム５を上げるための膝上げ装置４０が設置されている。
【００２８】
図４及び図５に示すように、背上げ装置２０においては、ベッドの長手方向に延びる１対の平行な支持棒２１が背ボトム２の下面に固定されて、この背ボトム２を支持している。また、同様にベッドの長手方向に延びる１対の平行な第１リンク２３が固定支点Ｆ１を中心として回転可能に設けられている。そして、この第１リンク２３の先端と、支持棒２１の腰ボトム４側の部分とが、移動支点Ｍ１により連結されている。また、第２リンク２４が固定支点Ｆ２を中心として回転可能に設けられており、この第２リンク２４の先端は、支持棒２１における移動支点Ｍ１より更に腰ボトム４側の部分に移動支点Ｍ３を介して連結されている。支持棒２１にはその腰ボトム４側の位置に、下方に突出する突部２２が設けられており、この突部２２の先端には、移動支点Ｍ２を介して第３リンク２５が連結されている。この第３リンク２５は背上げ用のアクチュエータ２８のピストンロッド２７に移動支点Ｍ４を介して連結されており、更に、腰ボトム４には第４リンク２６が固定支点Ｆ３を介して回転可能に支持されていて、第４リンク２６の先端は、第３リンク２５とピストンロッド２７との連結点である移動支点Ｍ４に連結されている。なお、アクチュエータ２８はその後端が固定支点Ｆ６に回転可能に支持されており、ピストンロッド２７の進出待避方向が若干水平からずれることを許容するようになっている。
【００２９】
図６及び図７に示すように、膝上げ装置４０においては、膝ボトム５の下面に支持部４１が固定されており、足ボトム７の下面に支持部４２が固定されている。膝ボトム５と腰ボトム４との間は固定支点Ｆ４により相互に回転可能に連結されている。腰ボトム４は固定されているので、膝ボトム５は固定支点Ｆ５を介して揺動する。支持部４１は足ボトム７側に延出し、支持部４２は膝ボトム５側に延出している。そして、支持部４１と支持部４２との相互に近接する部分は、膝湾曲部６の下方の移動支点Ｍ５により相互に連結されている。膝ボトム５及び足ボトム７が水平の状態で、図６に示すように、支持部４１及び支持部４２は膝湾曲部６から離れ、膝ボトム５が立ち上がった状態で、図７に示すように、支持部４１及び支持部４２がその上縁が弧を描くように湾曲し、同様に湾曲した膝湾曲部６を下方から支持するようになっている。固定支点Ｆ５には、第５リンク４３が回転可能に軸支されており、この第５リンク４３の先端には、足ボトム７の先端側の部分が、移動支点Ｍ７を介して連結されている。支持部４１における支持部４２の反対側の部分４４は、腰ボトム４側に延出し、この部分４４の先端は、膝上げ用アクチュエータ４５のピストンロッド４６に移動支点Ｍ６を介して連結されている。なお、アクチュエータ４５はその後端が固定支点Ｆ７に回転可能に支持されており、ピストンロッド４６の進出待避方向が若干水平からずれることを許容するようになっている。
【００３０】
なお、本明細書において、固定支点とは、支点の位置が移動せず固定されていることを意味し、この固定支点に軸支されたリンク自体は固定支点に対して回転可能である。なお、固定支点は前述の背ボトム２等を支持するフレームに対して固定されており、フレーム全体が昇降してベッドの高さが変化する場合には、それと共に、昇降する。また、移動支点は、支点自体がリンクの回動により移動するものである。
【００３１】
アクチュエータ２８，４５は、モータを内蔵し、このモータの正逆回転により、ピストンロッド２７、４６を進出させ、又は待避移動させる。このアクチュエータ２８，４５は、制御ボックス１２内の制御装置（図２に図示せず）により制御されている。操作ボックス１１のスイッチの押下により出力された信号は、シリアル通信方式で、この制御ボックス１２内の制御装置に入力される。
【００３２】
図１９は、この制御装置６０の構成を示すブロック図である。操作ボックス１１から入力されたスイッチのオン・オフ信号は、制御装置６０の入力部６１に入力された後、制御部６２に入力される。また、電源電流は整流部６３に入力され、５Ｖの直流電流に変換されて、チョッパ回路６４及び制御部６２に供給される。制御部６２はチョッパ回路６４に各アクチュエータの駆動のための制御信号を出力する。
【００３３】
前述のベッドの高さを調節するアクチュエータ（図示せず）に内蔵されたモータ６８と、背上げ装置２０のアクチュエータ２８の内蔵モータ６９と、膝上げ装置４０のアクチュエータ４５の内蔵モータ７０とに対し、チョッパ回路６４は、パルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）された信号を出力し、この制御信号は、夫々リレー６５，リレー６６及びリレー６７を介して、夫々モータ６８，モータ６９及びモータ７０に出力される。このチョッパ回路６４の出力信号は制御部６２にも入力され、制御信号が制御部６２にフィードバックされる。また、制御部６２からの制御信号は各リレー６５，６６，６７に入力され、リレー６５，６６，６７のオン・オフを制御する。ベッドの昇降用アクチュエータのピストンロッドの位置（進出待避位置）を検出するセンサ７１、背上げ装置２０のアクチュエータ２８のピストンロッド２７の位置（進出待避位置）を検出するセンサ７２、膝上げ装置４０のアクチュエータ４５のピストンロッド４６の位置（進出待避位置）を検出するセンサ７３の検出信号は制御部６２に入力されている。センサ７１乃至７３は、ピストンロッドの位置を検出するものである。このようにピストンロッドの位置を検出する方法としては、例えば、ピストンロッドの進出退入に伴い変化する抵抗を測定するポテンショメータと、モータ回転量を検出し、又はモータの回転速度を所定値に制御しこのモータ回転速度に動作時間を積算してモータ回転量を求め、これによりピストンロッドの位置を検出するものとがある。モータ回転量を検出するセンサとしては、モータ回転軸等の運動機構にスリット円板を取付け、発光ダイオードからの光がスリット円板で遮られたり通過することで、回転角度又は回転数を計測するもの、ホール素子を利用して磁気的に回転数を検出するもの、モータの回転に伴い変化する抵抗を測定するポテンショメータがある。更に、モータの回転速度を制御するセンサとしては、モータの回転に伴う逆起電圧を検出して電力制御することによりモータを一定速度で回転させ、この回転速度で回転した動作時間を積算してモータ回転量を求めるもの、モータにタコジェネレータ（発電機）を連結し、発生電圧を検出してモータを一定速度で回転するように電力制御し、この回転速度で回転した動作時間を積算してモータ回転量を求めるものがある。
【００３４】
制御部６２は、記憶部８１及び演算部８２を含み、記憶部８１には、背上げ及び背下げのパターンが記憶されている。このパターンデータは、予めＲＯＭ（Read Only Memory）に格納しておいても良いし、ＲＡＭ(Random Access Memory)に記憶させ、そのデータを外部から更新できるようにしておいてもよい。
【００３５】
図２０及び図２１はこの記憶部８１に記憶された夫々背上げ及び背下げの制御パターンを示す。背角度αは、背ボトム２が水平方向に対してなす角度であり、膝角度βは、膝ボトム５が水平方向に対してなす角度である。この背角度αはアクチュエータ２８のピストンロッド２７の位置から幾何学的に算出され、膝角度βはアクチュエータ４５のピストンロッド４６の位置から幾何学的に算出される。そこで、これらのアクチュエータ２８，４５のピストンロッド２７，４６の位置と夫々背角度α及び膝角度βとの間の関係を予め幾何学計算により求め、これらの関係を対応表にしておき、この対応表のデータを、記憶部８１に記憶しておく。そして、演算部８２はセンサ７２，７３から入力された各アクチュエータ２８，４５のピストンロッドの位置検出結果から、夫々背角度α及び膝角度βを記憶部８１に記憶された対応表から読み出し、背角度α及び膝角度βを把握する。そして、演算部８２は、この背角度α及び膝角度βと、図２０又は図２１に示すパターンとを比較し、背角度α及び膝角度βの測定結果が前記パターンと一致するように、リレー６５〜６７に対して制御信号を出力する。
【００３６】
制御パターンは、背角度αと膝角度βとにより構成される座標系（α、β）により表現される。即ち、背ボトム２を上げる上げパターンについては、図２０に示すように、背ボトム２及び膝ボトム５が水平の状態が座標点（０，０）で表され、最終的に到達すべき背ボトムの背角度αが７５°の場合は、この最終到達点が座標点（７５、０）で表され、一例として、この（０，０）と（７５，０）との間に、４個の座標点（０，２５）、（４０，２５）、（４７，１５）及び（６０，１５）が設定され、これらの座標点を直線で結ぶ線分としてパターンが特定される。一方、背ボトムを下げる下げパターンにおいては、図２１に示すように、背ボトム２が７５°で起き上がった状態（膝ボトム５は０°）から、水平状態の（０，０）まで、一例として、５個の座標点（６４，１０）、（５０，１０）、（４０，２５）、（１９，２５）、（０，１０）が設定され、これらの座標点を直線で結ぶ線分としてパターンが特定される。これらの背上げパターン及び背下げパターンは、患者のずれ及び圧迫感が最小になるように予め求められたもので、背上げ操作及び背下げ操作の最適パターンである。
【００３７】
次に、このように構成された電動ベッドの動作について説明する。先ず、背上げ装置２０及び膝上げ装置４０の動作について説明する。図４の水平状態から、図５に示すように、アクチュエータ２８を動作させて、ピストンロッド２７を進出させると、固定支点Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３は移動しないので、第４リンク２６が時計方向に回動し、第３リンク２５が背ボトム２の支持部２１の突部２２を時計方向に回転させようとする。支持部２１には、固定支点Ｆ１，Ｆ２に軸支された第１リンク２３及び第２リンク２４が夫々移動支点Ｍ１及び移動支点Ｍ３で連結されているので、長寸の第１リンク２３と短寸の第２リンク２４との共同作用により、背ボトム２は２点Ｍ１，Ｍ３を回動中心として起き上がるように回動することができる。従って、アクチュエータ２８の作動により、ピストンロッド２７が前進（進出）移動すると、第３リンク２５が支持部２１の突部２２を押し、これにより、支持部２１及び背ボトム２が２点を回転中心として時計方向に回動する。背ボトム２は図５に示すように立ち上がり、背ボトム２と固定された腰ボトム４との間は背湾曲部３（図５に図示せず）により滑らかに湾曲する。
【００３８】
一方、アクチュエータ２８のピストンロッド２７を待避移動させると、第３リンク２５が突部２２を引張り、支持部２１及び背ボトム２が水平状態に戻る。これにより、図４に示すように、背ボトム２と、背湾曲部３及び腰ボトム４が水平状態に戻る。
【００３９】
膝上げ装置４０においては、図６に示すように、アクチュエータ４５のピストンロッド４６が進出した状態で、膝ボトム５、膝湾曲部６及び足ボトム７が水平状態にある。そして、図７に示すように、アクチュエータ４５のピストンロッド４６を退入させることにより、固定支点Ｆ４を中心として、膝ボトム５及び支持部４１が反時計方向に回動する。これにより、膝ボトム５が立ち上がる。この場合に、膝ボトム５は支持部４１及び支持部４２を介して足ボトム７に連結されており、足ボトム７は固定支点Ｆ５に連結された第５リンク４３に連結されている。よって、膝ボトム５が立ち上がると、支持部４２が持ち上がり、後方部分を第５リンク４３に連結された足ボトム７が移動支点Ｍ５、Ｍ７で回転可能に支持されながら、上方に移動する。このとき、膝ボトム５と足ボトム７との間は、膝湾曲部６により連結されており、この膝湾曲部６の下部は支持部４１，４２により支持されていて、膝湾曲部６は支持部４１及び支持部４２の上縁の包絡線に沿って、滑らかに湾曲している。
【００４０】
このような背上げ動作及び背下げ動作は、相互に連動して同時に進行し、図８乃至図１８に示すような態様で背ボトム２及び膝ボトム５（足ボトム７も膝ボトム５に追従して）が動く。
【００４１】
上述の背上げ装置２０及び膝上げ装置４０は、以下のようにして、背角度α及び膝角度βが図２０及び図２１に示すパターンに沿って変化するように、相互に連動して動作する。図２２は図１９の制御部６２における動作を示すフローチャート図である。
【００４２】
操作ボックス１１から、背上げ操作（背上げ操作）の開始を指示する信号が制御部６２に入力された場合、図２２のステップＳ１が「Ｙｅｓ」であるので、制御部６２の演算部８２は、記憶部８１から図２０に示す上げパターンを選択する。そして、制御部６２に入力されているセンサ７２，７３の検出信号から、演算部８２は背ボトム２の背角度α及び膝ボトム５の膝角度βを、記憶部８１に記憶された対応表を使用して読み出し、把握する。
【００４３】
そして、現在の背角度α及び膝角度βと、図２０の上げパターンとを比較し、アクチュエータ２８，４７の動作要求を決定する（ステップＳ３）。この動作要求は、背ボトム２又は膝ボトム５の「停止要求」、「上げ動作要求」、又は「下げ動作要求」である。
【００４４】
演算部が背角度α及び膝角度βの測定値と、上げパターンとを比較して、背角度αが上げパターンで示されている角度に一致している場合は、背ボトムについて「停止要求」を出力し、背角度αが上げパターンで示されている角度より小さい場合は、背ボトムについて「上げ動作要求」を出力し、背角度αが上げパターンで示されている角度より大きい場合は、背ボトムについて「下げ動作要求」を出力する。膝ボトムについても同様で、膝角度βが上げパターンで示されている角度に一致している場合は、膝ボトムについて「停止要求」を出力し、膝角度βが上げパターンで示されている角度より小さい場合は、膝ボトムについて「上げ動作要求」を出力し、膝角度βが上げパターンで示されている角度より大きい場合は、膝ボトムについて「下げ動作要求」を出力する。
【００４５】
一方、操作ボックス１１から伝送された開始信号が、背下げ操作（背下げ操作）の開始を指示する信号であった場合は、図２２のステップＳ１が「Ｎｏ」であるので、ステップＳ２に移る。そして、このステップＳ２で、開始信号が背下げ操作を指示する信号であるので、「Ｙｅｓ」となり、演算部８２は記憶部８１から図２１の下げパターンを選択する。また、同様にして、背角度α及び膝角度βを把握し、この背角度α及び膝角度βと図２１の下げパターンとを比較し、アクチュエータ２８，４７の動作要求を決定する（ステップＳ４）。この動作要求は、背ボトム２又は膝ボトム５の「停止要求」、「上げ動作要求」、又は「下げ動作要求」である。
【００４６】
演算部が背角度α及び膝角度βの測定値と、下げパターンとを比較して、背角度αが下げパターンで示されている角度に一致している場合は、背ボトムについて「停止要求」を出力し、背角度αが下げパターンで示されている角度より小さい場合は、背ボトムについて「上げ動作要求」を出力し、背角度αが下げパターンで示されている角度より大きい場合は、背ボトムについて「下げ動作要求」を出力する。膝角度βについても同様に、膝角度βが下げパターンで示されている角度に一致している場合は、膝ボトムに対して「停止要求」を出力し、膝角度βが下げパターンで示されている角度より小さい場合は、膝ボトムに対して「上げ動作要求」を出力し、膝角度βが下げパターンで示されている角度より大きい場合は、膝ボトムについて「下げ動作要求」を出力する。
【００４７】
更に、操作ボックス１１から入力部６１を介して制御部６２に入力された信号が背上げ操作の開始及び背下げ操作の開始のいずれをも指定するものではない場合には、背ボトム及び膝ボトムの双方の動作要求を「停止要求」に決定する（ステップＳ５）。
【００４８】
そして、図２２のステップＳ６において、背ボトムの動作要求が、「停止要求」である場合は、演算部８２は背ボトム用のアクチュエータのリレー６６に制御信号を出力して、モータ６９を停止させる（ステップＳ８）。背ボトムの動作要求が、「停止要求」ではない場合には、ステップＳ７で、背ボトムの動作要求が上げ動作要求か否かを判断し、上げ動作要求の場合（Ｙｅｓ）は、演算部８２は、リレー６６に制御信号を出力して、モータ６９を背ボトム２の背角度αが大きくなる方向に回転させる（ステップＳ９）。下げ動作要求の場合（Ｎｏ）は、演算部８２は、リレー６６に制御信号を出力して、モータ６９を背ボトム２の背角度αが小さくなる方向に回転させる（ステップＳ１０）。
【００４９】
一方、図２２のステップＳ１１において、膝ボトムの動作要求が、「停止要求」である場合は、演算部８２は膝ボトム用のアクチュエータのリレー６７に制御信号を出力して、モータ７０を停止させる（ステップＳ１３）。背ボトムの動作要求が、「停止要求」ではない場合には、ステップＳ１２で、背ボトムの動作要求が上げ動作要求か否かを判断し、上げ動作要求の場合（Ｙｅｓ）は、演算部８２は、リレー６７に制御信号を出力して、モータ７０を膝ボトム５の膝角度βが大きくなる方向に回転させる（ステップＳ１４）。下げ動作要求の場合（Ｎｏ）は、演算部８２は、リレー６７に制御信号を出力して、モータ７０を膝ボトム５の膝角度βが小さくなる方向に回転させる（ステップＳ１５）。
【００５０】
そして、再度ステップＳ１に戻り、このフローを適当な間隔で繰り替えすことにより、図２０又は図２１に示すパターンに沿って、背ボトム２及び膝ボトム５が上げ動作又は下げ動作する。なお、ステップＳ１５の次に、ステップＳ１、Ｓ２に戻り、背上げスイッチがオンかオフかを判断し、更に、背下げスイッチがオンかオフかを判断するので、背上げスイッチが常にオンである場合に限り、背上げ動作が進行し、又は背下げスイッチが常にオンである場合に限り、背下げ動作が進行する。途中で、背上げスイッチ又は背下げスイッチがオフになった場合には、ステップＳ５で常に動作要求が「停止」になり、全ての動作が停止する。従って、背上げ動作を連続的に進行させるためには、操作者は、常に背上げスイッチをオンにしておく必要があり、押しボタンの場合には、常に押し続ける必要がある。また、背下げ動作の場合も同様である。なお、背上げスイッチと背下げスイッチが同時にオンになった場合は、図２２のフローチャートに示されていないが、常に動作を停止する。以上のように、スイッチの動作を設定することにより、安全性が向上する。
【００５１】
なお、操作ボックス１１から背上げ動作（背上げ操作）の開始を指示する信号又は背下げ動作（背下げ操作）を指示する信号が制御装置６０の制御部６２に入力されるが、これは、操作ボックス１１に、背上げ動作開始のスイッチ（第１スイッチ）及び背下げ動作開始のスイッチ（第２スイッチ）を押しボタン形式で夫々専用に設けても良いし、又は左右いずれかに倒れることにより、中央のニュートラル位置と、背上げ動作と、背下げ動作とを選択するスイッチでもよい。
【００５２】
なお、上記実施形態においては、背ボトム２が水平方向に対してなす背角度αと、膝ボトム５が水平方向に対してなす膝角度βを、夫々アクチュエータ２８のピストンロッド２７の位置とアクチュエータ４５のピストンロッド４６の位置から幾何学的に算出し、ピストンロッド２７，４６の位置と夫々背角度α及び膝角度βとの間の関係を予め対応表にしておき、この対応表のデータを、記憶部８１に記憶しておき、演算部８２はセンサ７２，７３から入力された各アクチュエータ２８，４５のピストンロッドの位置検出結果から、夫々背角度α及び膝角度βを記憶部８１に記憶された対応表から読み出し、背角度α及び膝角度βを把握し、演算部８２が、この背角度α及び膝角度βと、図２０又は図２１に示すパターン（記憶部８１に格納されている）とを比較し、背角度α及び膝角度βの測定結果が前記パターンと一致するように背ボトム２及び膝ボトム５の駆動を制御するものである。
【００５３】
しかし、この背ボトム２及び膝ボトム５の駆動制御は、このような方法によらず、ピストンロッドの位置の検出結果から直接アクチュエータを制御して、背ボトム２及び膝ボトム５を駆動制御してもよい。つまり、背角度αが例えば図２０の０°、４０°、４７°、６０°、７５°となるときの背ボトムの駆動用アクチュエータ２８のピストンロッド２７の位置（ａとする）を幾何学的計算により予め求め、また、膝角度βが図２０の０°、２５°、１５°、０°となるときの膝ボトムの駆動用アクチュエータ４５のピストンロッド４６の位置（ｂとする）を幾何学的計算により予め求め、この（ａ、ｂ）座標による最適パターンを記憶部に記憶しておき、センサ７２、７３によりピストンロッド２７，４６の位置を検出したときに、その位置検出結果と、（ａ、ｂ）座標による最適パターンとを直接比較することにより、各ピストンロッドの位置が（ａ、ｂ）座標で指定された位置になるように、アクチュエータを駆動しても良い。この場合は、図２０及び図２１の背角度α及び膝角度βによる（α、β）のパターンの代わりに、記憶部８１には、ピストンロッドの位置による（ａ、ｂ）座標のパターンが記憶される。
【００５４】
また、背ボトム２が回動するときの先端側の位置の高さ及び膝ボトム５が回動するときの先端側の位置（膝湾曲部６側の端部）の高さを、光センサ又は超音波センサ等により検出し、この高さを基に、図２０及び図２１に示すパターンに沿って背ボトム２及び膝ボトム５を駆動制御しても良い。この場合も、高さ位置を背角度α及び膝角度βに換算して、この背角度α及び膝角度βが図２０及び図２１に示すパターンに沿って変化するように駆動制御しても良いし、又は背ボトム２及び膝ボトム５の高さ位置を座標点とする最適パターンを作成し、この高さ位置を座標点とする最適パターンと、高さ位置の検出結果とを直接対比して、背ボトム及び膝ボトムを駆動制御するようにしても良い。
【００５５】
次に、このパターンに沿って背ボトム２及び膝ボトム５が上げ動作又は下げ動作する態様について説明する。図８乃至図１３は、背上げ動作の場合のベッドの変化を示す。なお、この図８乃至図１３は、背ボトム２、腰ボトム４、膝ボトム５及び足ボトム７のみを図示し、その他の湾曲部等は図示を省略している。図２０の座標（０，０）において、ベッドは図８に示すように水平状態にある。次に、この座標（０，０）から、座標（０，２５）に移動する。そうすると、図９に示すように、背ボトム２はそのままで、膝ボトム５が持ち上がる。次に、座標（０，２５）から座標（４０，２５）に移動する。そうすると、図１０に示すように、膝角度βは一定（２５°）のままで、背角度αが４０°まで立ち上がる。
【００５６】
その後、座標（４０，２５）から座標（４７，１５）に移動する。つまり、背角度αは上昇する一方、膝角度βは小さくなる。そうすると、図１１に示すように、背ボトム２及び膝ボトム５はいずれも中間の状態になる。
【００５７】
次に、座標（４７，１５）から座標（６０，１５）に移動する。つまり、膝角度βは一定のままに、背角度αを更に立ち上げる。これにより、図１２に示す状態になる。
【００５８】
その後、座標（６０，１５）から座標（７５，０）に移動する。つまり、膝角度βを下げると共に、背角度αを更に立ち上げ、図１３に示すように、最終目標の座標（７５，０）に至る。
【００５９】
このようなパターンで、図８に示す水平の状態から、図１３に示すように背ボトム２が７５°に立ち上がった状態まで変化する。
【００６０】
また、背ボトム２の下げ動作においては、ベッドは図１３乃至図１８に示す態様でその形態が変化する。つまり、図２１に示す座標（７５，０）から、座標（６４，１０）に移動する。そうすると、図１４に示すように、膝ボトム５が上がると共に、背ボトム２が下がる。
【００６１】
次に、座標（６４，１０）から座標（５０，１０）に移動する。そうすると、図１５に示すように、膝ボトム５の位置は変化せず、背ボトム２のみが下がる。
【００６２】
次に、座標（５０，１０）から座標（４０，２５）に移動する。そうすると、図１６に示すように、背ボトム２が更に下がると共に、膝ボトム５が上昇する。
【００６３】
次に、座標（４０，２５）から座標（１９，２５）に移動する。そうすると、図１７に示すように、膝ボトム５の位置は変化せず、背ボトム２のみが更に下がる。
【００６４】
次に、座標（１９，２５）から座標（０，１０）に移動する。そうすると、図１８に示すように、膝ボトム５がβ＝１０°まで下がり、背ボトム２は水平に戻る。
【００６５】
次に、座標（０，１０）から座標（０，０）に移動する。これにより、ベッドは図８に示す水平状態に戻る。
【００６６】
本実施形態においては、背上げ動作の開始スイッチ又は背下げ動作の開始スイッチを１回押す（押し続ける）だけで、背ボトム２の動きと膝ボトム５の動きとを相互に関連づけてずれ及び圧迫感がないように予め求めた最適のパターンに従って、背ボトム２及び膝ボトム５が移動していくので、その動作には、介護者（操作者）の主観が入ることがない。従って、介護者の主観によらず、また介護者が変わった場合でも、ベッドは常に予め求められた最適のパターンで移動するので、ベッド上に横たわる患者は、背上げ操作又は背下げ操作において、ベッド上でのずれが生じることが確実に回避される。また、この上半身を起こす作業及び寝かせる作業のいずれにおいても、患者に圧迫感を与えることがない。そして、患者には、筋肉と皮膚との間にずれを生じることがなく、筋肉から皮膚に向かう細い血管が引き延ばされて血管の閉塞又は血行障害を起こして皮膚に障害が発生するというようなことが防止される。なお、本実施形態においては、固定された腰ボトム４が設けられているので、背上げ操作及び背下げ操作に際し、患者の腰が安定する。
【００６７】
図２０及び図２１に示すパターンは、背上げ動作及び背下げ動作において、横たわる患者のズレがなく、また、患者に圧迫感を与えないパターンとして、推奨されるパターンである。
【００６８】
図２０に示す背上げパターンにおいて、（α、β）が、先ず、（０，０）から（０，２５）に移行するのは、背上げ当初（背角度が０°から１０°）において、身体のずれが大きいため、背を上げる前に、膝を上げておくことにより、このずれを抑制するためである。また、（０，２５）から（４０，２５）に移行する期間は、ずれを抑制したまま、背を上げている状態であり、背ボトムと膝ボトムとの間の角度がある程度開いているため、圧迫感は生じない。次に、（４０，２５）から（４７，１５）に移行する期間は、背角度αが４０°になると、背ボトム２がかなり立ち上がってくるので、圧迫感を感じ始める角度であり、このため、背角度αを更に大きくするときに、膝を下げて、圧迫感を感じないようにしている。この場合に、背ボトムと膝ボトムとのなす角度は大きく変化しないので、ずれは生じない。
【００６９】
更に、（４７，１５）から（６０，１５）の期間は、膝角度βが一定で背角度αのみが高くなっていく期間である。このため、若干圧迫感が増す。一方、次の（６０，１５）から（７５，０）までの期間は、膝を下げつつ背を上げて最終到達点に至る期間であり、膝を下げているため、前の期間での圧迫感を逃がすことができる。本実施形態では、背角度αと膝角度βを同時に最終到達点（７５，０）に到達させることが重要であり、少なくとも背角度αが上昇している間は、膝角度βが０にならないようにすることが必要である。このように、背上げと膝下げとを同時に終了することにより、又は少なくとも背上げが終了した後膝下げが終了するようにすることにより、圧迫感が残留せず、終了後の快適性を向上させることができる。従って、（４０，２５）から（４７，１５）に移行する期間で圧迫感を抑制するために膝を下げる必要があり、（６０，１５）から（７５，０）までの期間で背と膝とが同時に最終到達点に移行する必要があるために、（４７，１５）から（６０，１５）の期間で、背のみを上げることが必要となる。
【００７０】
なお、最終到達点を（７５，０）としているが、これは患者がベッドの端に座り（端座位）、車椅子に移る際には、膝角度βは０°であることが好ましい。このように、患者が車椅子に移りやすくして、室内又は室外を移動する機会を増やすことにより、患者のＱＯＬ（Quality of Life）を向上させることができる。一方、患者の上半身をベッド上で起こして、体圧が患者の背中及び臀部にかかるのを緩和する操作のためには、膝角度βが１０°の近傍まで下がった状態で背上げ動作を停止することが好ましい。このような角度において、安楽な姿勢をとることができる。なお、この場合も、患者の重心をしっかり臀部から下半身に移すためには、（７５，０）まで背を上げた方がよい。
【００７１】
また、図２１に示す背下げパターンにおいて、（７５，０）から（６４，１０）まで移行する期間は、背を下げるときに、同時に膝を上げている。背下げ当初（７５°から６０°）の期間においては、体重が臀部から下半身に集中しているため、背を下げても身体が足側に止まろうとするので、身体のずれが大きくなる。このため、背を下げるときに、同時に膝を上げることにより、体重を上半身に移し、これにより、ずれを抑制している。また、（６４，１０）から（５０，１０）に移行する期間は、膝上げを継続すると、体重が過剰に上半身に移るため、腰部に圧迫感が生じる。このため、背ボトムと膝ボトムとの間の角度を開かせるために、膝上げを停止する。
【００７２】
更に、（５０，１０）から（４０，２５）に移る期間は、圧迫感を感じさせない角度まで開いた後、更に膝を上げて、体重を完全に背ボトム２に移すものである。その後、（４０，２５）から（１９，２５）までは、膝角度βを一定にして背を下げてくる。この期間は、膝角度が最大値まで達しているので、身体のずれが生じることなく、背を下げることができる。但し、この期間において、膝も下げてしまうと、体重が再度下半身に移り、ずれを生じてしまうため、膝角度βは一定にする必要がある。
【００７３】
その後、（１９，２５）から（０，１０）までの期間は、背角度αが２５°まで下がっているので、膝を下げても引きずられないため、背を下げると共に、膝を下げ始める。最後に、（０，１０）から（０，０）の期間は、身体が完全に落ち着いた状態で、膝を水平に戻す期間である。
【００７４】
なお、上記実施形態においては、前記α０は７５°、β０は０°である。最適パターンの目的によっては、β０は必ずしも０°ではなく、例えば、１０°程度とし、多少持ち上がった状態としてもよい。また、上記実施形態においては、前記上げパターンを構成する座標点は、（０，０）、（０、２５）、（４０、２５）、（４７、１５）、（６０、１５）、（７５、０）であり、前記下げパターンを構成する座標点は、（７５、０）、（６４、１０）、（５０、１０）、（４０、２５）、（１９、２５）、（０，１０）、（０，０）であったが、この最適パターンを構成する角度は若干相違していても、同様の効果を得ることができる。即ち、上記座標点の各角度が、±３°以内の差であれば、最適な状態で背上げ操作及び背下げ操作を行うことができる。従って、前記上げパターンを構成する座標点は、（０，０）、（０、２５±３）、（４０±３、２５±３）、（４７±３、１５±３）、（６０±３、１５±３）、（７５±３、０）であり、前記下げパターンを構成する座標点は、（７５±３、０）、（６４±３、１０±３）、（５０±３、１０±３）、（４０±３、２５±３）、（１９±３、２５±３）、（０，１０±３）、（０，０）となる。
【００７５】
上述の如くして、背上げ動作及び背下げ動作について最適のパターンを求め、これを制御部６１の記憶部８１に格納しておき、このパターンに基づいて背ボトム２及び膝ボトム５が動作するようにすることにより、開始スイッチを１回押す（押し続ける）だけで、操作者に拘わらず、常に最適のパターンで、背ボトム２及び膝ボトム５を動かすことができる。この最適パターンは、前述の如く、ＲＯＭに記憶させて記憶部８１に設定しても良いし、ＲＡＭに記憶させても良い。
【００７６】
上述の最適パターンは、特定の条件を設定して求めたものであるが、この最適パターンはベッド構造の相違、条件の変更又は目的の修正に応じて、適時更新されるべきものである。例えば、図２０，図２１に示すパターンは、図１乃至図１８に示すベッド構造の場合に好ましいパターンである。つまり、背ボトム２，背湾曲部３，腰ボトム４、膝ボトム５，膝湾曲部６及び足ボトム７を有する電動ベッドの場合に、図２０，図２１のパターンがずれ及び圧迫感を防止するために、好ましいパターンである。しかし、本発明は、背湾曲部及び膝湾曲部を有しないような電動ベッド、腰ボトム又は足ボトムを有しないような電動ベッド、又は背ボトムと腰ボトム又は膝ボトムとの間に、第２の背ボトムがあり、背ボトムが立ち上がるとそれにつれて第２の背ボトムも同一の方向に回動するような電動ベッド等、種々の電動ベッドに適用することができる。これらの場合に、ずれ及び圧迫感を防止するために最適のパターンは、図２０及び図２１に示すものとは異なる場合が多く、夫々のベッド構造に応じて、この最適パターンを求めればよい。
【００７７】
この場合に、ＲＯＭを使用する場合は、このＲＯＭを取り替えることにより、新しいパターンを記憶部８１に設定することができ、ＲＡＭを使用する場合は、ＲＡＭのデータを外部から書き換えることにより、新しいパターンを記憶部８１に設定することができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、背ボトムを起き上げるとき、及び背ボトムを寝かせるときに、操作者である介護者の主観に拘わらず、常に最適のパターンで背ボトム及び膝ボトムを動作させることができ、これにより、確実に、被介護者がベッド上でずれてしまうことを防止し、被介護者に腹部及び胸部の圧迫感を与えることを防止することができ、被介護者及び介護者の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電動ベッドを示す斜視図である。
【図２】この電動ベッドの背ボトム、膝ボトム及び足ボトムと、それらの間の湾曲部とを示す平面図である。
【図３】同じくその正面図である。
【図４】背ボトムが水平の場合の背上げ装置を示す正面図である。
【図５】背ボトムを上げた場合の背上げ装置を示す正面図である。
【図６】膝ボトムが水平の場合の膝上げ装置を示す正面図である。
【図７】膝ボトムを上げた場合の膝上げ装置を示す正面図である。
【図８】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（０，０）の場合の斜視図である。
【図９】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（０，２５）の場合の斜視図である。
【図１０】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（４０，２５）の場合の斜視図である。
【図１１】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（４７，１５）の場合の斜視図である。
【図１２】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（６０，１５）の場合の斜視図である。
【図１３】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（７５，０）の場合の斜視図である。
【図１４】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（６４，１０）の場合の斜視図である。
【図１５】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（５０，１０）の場合の斜視図である。
【図１６】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（４０，２５）の場合の斜視図である。
【図１７】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（１９，２５）の場合の斜視図である。
【図１８】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（０，１０）の場合の斜視図である。
【図１９】本発明の実施形態の制御装置を示すブロック図である。
【図２０】背上げパターンを示すグラフ図である。
【図２１】背下げパターンを示すグラフ図である。
【図２２】制御部のフローチャート図である。
【符号の説明】
１：電動ベッド
２：背ボトム
３：背湾曲部
４：腰ボトム
５：膝ボトム
６：膝湾曲部
７：足ボトム
１１：操作ボックス
２０：背上げ装置
２１：支持棒
２３〜２６、４３：リンク
２８、４５：アクチュエータ
４０：膝上げ装置
４１，４２：支持部
６２：制御部
６８〜７０：モータ
７１〜７３：センサ
８１：記憶部
８２：演算部
【発明の属する技術分野】
本発明は、介護用ベッド等において、ベッドの背の部分を電動で起こすことができる電動ベッドに関し、特に、患者等の被介護者が横たわった状態で、被介護者がずれたり、圧迫感を感じたりすることなく、背の部分を起こすことができる電動ベッド、その制御方法及び制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高齢化社会において、寝たきりの患者が増加しているが、医療上又は食事をとるために、又はテレビ鑑賞若しくは読書等のために、患者の上半身をベッド上で起こす必要がある。そこで、ベッドの背ボトム及び膝ボトムを電動で起こしたり、下げたりすることができる電動ベッドが開発されている。しかし、電動ベッドを背上げ、背下げをすることによって、患者の身体にずれが生じたり、力がかかる。その結果、筋肉と皮膚との間にずれを生じ、筋肉から皮膚に向かう細い血管が引き延ばされて血管の閉塞又は血行障害を起こしやすくなり、皮膚に障害が発生する。また、背上げ及び背下げにより、位置がずれた寝たきりの患者の身体を、介護者がもとの位置に戻すことは、患者が自力で動くことができないため、介護者にとって極めて大きな負担となる。
【０００３】
また、寝たきりではないにしても、ベッドから車椅子に移る際に、ベッド上の患者の上半身を起こすことにより、ベッド上で座位の姿勢をとることが容易になり、そのまま車椅子に移りやすくなる。この場合も、患者の上半身を起こす際に、身体にずれが生じたり、力がかからないことが好ましい。
【０００４】
そこで、背上げ及び膝上げが可能な電動ベッドにおいて、電動による背上げ動作と膝上げ動作のタイミングを変えたり、背ボトムと膝ボトムとの間の角度が必要以上に狭くならないようにして、より使い勝手がよいベッドとした背膝連動制御方法が開示されている（特許文献１：特開２００１−３７８２０号公報）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３７８２０号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この公報に記載の従来技術は、背上げ及び膝上げの動作を独立に制御することができるものであるが、基本的には、背上げと、膝上げとの操作を個別に行うものである。即ち、操作者（介護者）により、背上げの開始及び停止の操作と、膝上げの開始及び停止の操作がなされる。このため、背上げにより患者がずれてしまわないように、膝ボトムを２０〜３０°上げた後、背ボトムを上げる操作をするが、この従来技術は、初期の目的は達成できたものの、このような操作を介護者がしても、それが介護者の主観的な操作である以上、必ずしも十分に背上げ時のずれを防止できるものではなかった。また、背上げ操作及び背下げ操作において、患者が圧迫感を感じることを確実に防止できるものではなかった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、背ボトムを起き上げるとき（背上げ操作）、及び背ボトムを寝かせる（背下げ操作）ときに、操作者である介護者の主観によらず、確実に、被介護者がベッド上でずれてしまうことを防止し、また、この操作に際し、被介護者に腹部及び胸部の圧迫感を与えることを防止することができ、被介護者及び介護者の負担を軽減することができる電動ベッド、その制御方法及び制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電動ベッドは、背ボトムと、膝ボトムと、前記背ボトムを上下揺動させる第１駆動部と、前記膝ボトムを上下揺動させる第２駆動部と、前記背ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である背角度α及び前記膝ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である膝角度βが予め設定されたパターンに沿って変化するように前記第１駆動部及び第２駆動部を制御する制御部とを有し、この制御部は、（α、β）座標における各ボトムが水平状態である座標点（０、０）と背ボトムが起き上がった座標点（α０、β０）との間を複数の点で結ぶパターンを格納する記憶部と、前記背角度α及び前記膝角度βが前記パターンに沿って変化するように前記第１駆動部及び第２駆動部を制御する演算部とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る電動ベッドの制御方法は、背ボトムと、膝ボトムと、前記背ボトムを上下揺動させる第１駆動部と、前記膝ボトムを上下揺動させる第２駆動部とを有する電動ベッドの制御方法において、前記背ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である背角度α及び前記膝ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である膝角度βからなる（α、β）座標における各ボトムが水平状態である座標点（０、０）と背ボトムが起き上がった座標点（α０、β０）との間を複数の点で結ぶパターンを制御部に予め設定し、前記背角度α及び前記膝角度βが前記パターンに沿って変化するように前記第１駆動部及び第２駆動部を駆動することを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明に係る電動ベッドの制御装置は、背ボトムと、膝ボトムと、前記背ボトムを上下揺動させる第１駆動部と、前記膝ボトムを上下揺動させる第２駆動部と、を有する電動ベッドを制御する制御装置において、前記背ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である背角度α及び前記膝ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である膝角度βからなる（α、β）座標における各ボトムが水平状態である座標点（０、０）と背ボトムが起き上がった座標点（α０、β０）との間を複数の点で結ぶパターンを格納する記憶部と、前記背角度α及び前記膝角度βが前記パターンに沿って変化するように前記第１駆動部及び第２駆動部を制御する演算部とを有することを特徴とする。
【００１０】
前記電動ベッドにおいては、前記パターンとして、前記背ボトムを水平状態から起こすときの上げパターンと、前記背ボトムを起き上がった状態から水平状態に下げるときの下げパターンとが個別に設けられていることが好ましい。
【００１１】
また、例えば、前記背ボトムを水平状態から起こす背上げ操作と前記背ボトムを水平状態に下げる背下げ操作とのいずれかを選択して前記制御部の動作を開始させる開始信号を入力する操作ボックスを有し、前記演算部は、前記開始信号が背上げ操作の開始を指示するものである場合に、前記上げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力すると共に、前記開始信号が背下げ操作の開始を指示するものである場合に、前記下げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力する。
【００１２】
この場合に、前記操作ボックスは、前記背上げ操作の開始を指令する第１スイッチと、前記背下げ操作の開始を指令する第２スイッチと、を有し、前記演算部は、前記第１スイッチがオンになった場合に背上げ操作の開始を指示されたと判断し、前記第１スイッチがオフで前記第２スイッチがオンになった場合に背下げ操作の開始を指示されたと判断し、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの双方がオフの場合に停止要求を出力するように構成することができる。
【００１３】
本発明の電動ベッドにおいては、前記背ボトムと前記膝ボトムとの間を湾曲可能に連結する背湾曲部を有し、前記α０は７５°、β０は０°であり、前記上げパターンを構成する座標点は、（０，０）、（０、２５±３）、（４０±３、２５±３）、（４７±３、１５±３）、（６０±３、１５±３）、（７５±３、０）であり、前記下げパターンを構成する座標点は、（７５±３、０）、（６４±３、１０±３）、（５０±３、１０±３）、（４０±３、２５±３）、（１９±３、２５±３）、（０，１０±３）、（０，０）であることが好ましい。
【００１４】
また、前記背湾曲部と、前記膝ボトムとの間に、固定された腰ボトムが連結されており、前記膝ボトムにおける背ボトムの反対側には、湾曲可能の膝湾曲部を介して足ボトムが連結されており、この足ボトムは前記膝ボトムにリンク機構により連結されていて前記膝ボトムと連動して移動するように構成することができる。
【００１５】
また、電動ベッドの制御方法は、前記パターンとして、前記背ボトムを水平状態から起こすときの上げパターンと、前記背ボトムを起き上がった状態から水平状態に下げるときの下げパターンとが個別に設けられていることが好ましい。
【００１６】
この電動ベッドの制御方法において、例えば、前記背ボトムを水平状態から起こす背上げ操作の開始が指示された場合に、前記上げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力すると共に、前記背ボトムを水平状態に下げる背下げ操作の開始を指示された場合に、前記下げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力する。
【００１７】
本発明の電動ベッドの制御方法において、前記背ボトムと前記膝ボトムとの間が背湾曲部により湾曲可能に連結されており、前記α０は７５°、β０は０°であり、前記上げパターンを構成する座標点は、（０，０）、（０、２５±３）、（４０±３、２５±３）、（４７±３、１５±３）、（６０±３、１５±３）、（７５±３、０）であり、前記下げパターンを構成する座標点は、（７５±３、０）、（６４±３、１０±３）、（５０±３、１０±３）、（４０±３、２５±３）、（１９±３、２５±３）、（０，１０±３）、（０，０）であることが好ましい。
【００１８】
更に、前記背湾曲部と、前記膝ボトムとの間に、固定された腰ボトムが連結されており、前記膝ボトムにおける背ボトムの反対側には、湾曲可能の膝湾曲部を介して足ボトムが連結されており、この足ボトムは前記膝ボトムにリンク機構により連結されていて前記膝ボトムと連動して移動することが好ましい。
【００１９】
本発明の電動ベッドの制御装置においては、前記パターンとして、前記背ボトムを水平状態から起こすときの上げパターンと、前記背ボトムを起き上がった状態から水平状態に下げるときの下げパターンとが個別に設けられていることが好ましい。
【００２０】
また、前記背ボトムを水平状態から起こす背上げ操作と前記背ボトムを水平状態に下げる背下げ操作とのいずれかを選択して前記制御部の動作を開始させる開始信号を入力する操作ボックスを有し、前記演算部は、前記開始信号が背上げ操作の開始を指示するものである場合に、前記上げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力すると共に、前記開始信号が背下げ操作の開始を指示するものである場合に、前記下げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力するように構成することができる。
【００２１】
更に、前記操作ボックスは、前記背上げ操作の開始を指令する第１スイッチと、前記背下げ操作の開始を指令する第２スイッチと、を有し、前記演算部は、前記第１スイッチがオンになった場合に背上げ操作の開始を指示されたと判断し、前記第１スイッチがオフで前記第２スイッチがオンになった場合に背下げ操作の開始を指示されたと判断し、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの双方がオフの場合に停止要求を出力することが好ましい。
【００２２】
本発明の電動ベッドの制御装置において、前記背ボトムと前記膝ボトムとの間が背湾曲部により湾曲可能に連結されており、前記α０は７５°、β０は０°であり、前記上げパターンを構成する座標点は、（０，０）、（０、２５±３）、（４０±３、２５±３）、（４７±３、１５±３）、（６０±３、１５±３）、（７５±３、０）であり、前記下げパターンを構成する座標点は、（７５±３、０）、（６４±３、１０±３）、（５０±３、１０±３）、（４０±３、２５±３）、（１９±３、２５±３）、（０，１０±３）、（０，０）であることが好ましい。
【００２３】
また、前記背湾曲部と、前記膝ボトムとの間に、固定された腰ボトムが連結されており、前記膝ボトムにおける背ボトムの反対側には、湾曲可能の膝湾曲部を介して足ボトムが連結されており、この足ボトムは前記膝ボトムにリンク機構により連結されていて前記膝ボトムと連動して移動することが好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について、具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電動ベッドを示す斜視図、図２はこの電動ベッドの背ボトム、膝ボトム及び足ボトムと、それらの間の湾曲部とを示す平面図、図３は同じくその正面図、図４は背ボトムが水平の場合の背上げ装置を示す正面図、図５は背ボトムを上げた場合の背上げ装置を示す正面図、図６は膝ボトムが水平の場合の膝上げ装置を示す正面図、図７は膝ボトムを上げた場合の膝上げ装置を示す正面図、図８乃至図１８は電動ベッドの動作を示す斜視図である。
【００２５】
図１乃至図３に示すように、本実施形態の電動ベッド１は、背ボトム２、背湾曲部３、腰ボトム４、膝ボトム５、膝湾曲部６及び足ボトム７がこの順に連結されている。背ボトム２と腰ボトム４とは、湾曲可能の背湾曲部３により連結されており、膝ボトム５と足ボトム７とは、同様に湾曲可能の膝湾曲部６により連結されている。腰ボトム４は固定されている。背ボトム２はその頭部側先端が持ち上がるように回動すると共に、水平に戻るように逆回動し、この背湾曲部３側を中心として揺動する。膝ボトム５はその膝湾曲部６側先端が持ち上がるように回動すると共に、水平に戻るように逆回動し、この腰ボトム４側を中心として揺動する。背湾曲部３及び膝湾曲部６は、多数の棒材を相互に平行にすだれ状に配置し、各棒材間の間隔を変動可能に各棒材を相互に連結したものであり、背湾曲部３及び膝湾曲部６の全体で棒材の連結方向に延び縮みすると共に、各棒材の連結方向に連続的に且つ滑らかに湾曲する。また、操作ボックス１１には、背上げ操作又は背下げ操作を指示するためのスイッチの押しボタンが装着されている。更に、足ボトム７の下方には、電動ベッド１の動作を制御する制御装置を格納した制御ボックス１２が設置されており、操作ボックス１１からの指令信号が入力される。
【００２６】
なお、電動ベッド１は、上述の背ボトム２等を支持するフレームが、アクチュエータ（いずれも図示せず）により上下動するようになっており、これにより、ベッドの高さを調節することができるようになっている。
【００２７】
図２及び図３に示すように、これらの背ボトム２、背湾曲部３、腰ボトム４、膝ボトム５、膝湾曲部６及び足ボトム７の下方には、背ボトム２を上げるための背上げ装置２０と、膝ボトム５を上げるための膝上げ装置４０が設置されている。
【００２８】
図４及び図５に示すように、背上げ装置２０においては、ベッドの長手方向に延びる１対の平行な支持棒２１が背ボトム２の下面に固定されて、この背ボトム２を支持している。また、同様にベッドの長手方向に延びる１対の平行な第１リンク２３が固定支点Ｆ１を中心として回転可能に設けられている。そして、この第１リンク２３の先端と、支持棒２１の腰ボトム４側の部分とが、移動支点Ｍ１により連結されている。また、第２リンク２４が固定支点Ｆ２を中心として回転可能に設けられており、この第２リンク２４の先端は、支持棒２１における移動支点Ｍ１より更に腰ボトム４側の部分に移動支点Ｍ３を介して連結されている。支持棒２１にはその腰ボトム４側の位置に、下方に突出する突部２２が設けられており、この突部２２の先端には、移動支点Ｍ２を介して第３リンク２５が連結されている。この第３リンク２５は背上げ用のアクチュエータ２８のピストンロッド２７に移動支点Ｍ４を介して連結されており、更に、腰ボトム４には第４リンク２６が固定支点Ｆ３を介して回転可能に支持されていて、第４リンク２６の先端は、第３リンク２５とピストンロッド２７との連結点である移動支点Ｍ４に連結されている。なお、アクチュエータ２８はその後端が固定支点Ｆ６に回転可能に支持されており、ピストンロッド２７の進出待避方向が若干水平からずれることを許容するようになっている。
【００２９】
図６及び図７に示すように、膝上げ装置４０においては、膝ボトム５の下面に支持部４１が固定されており、足ボトム７の下面に支持部４２が固定されている。膝ボトム５と腰ボトム４との間は固定支点Ｆ４により相互に回転可能に連結されている。腰ボトム４は固定されているので、膝ボトム５は固定支点Ｆ５を介して揺動する。支持部４１は足ボトム７側に延出し、支持部４２は膝ボトム５側に延出している。そして、支持部４１と支持部４２との相互に近接する部分は、膝湾曲部６の下方の移動支点Ｍ５により相互に連結されている。膝ボトム５及び足ボトム７が水平の状態で、図６に示すように、支持部４１及び支持部４２は膝湾曲部６から離れ、膝ボトム５が立ち上がった状態で、図７に示すように、支持部４１及び支持部４２がその上縁が弧を描くように湾曲し、同様に湾曲した膝湾曲部６を下方から支持するようになっている。固定支点Ｆ５には、第５リンク４３が回転可能に軸支されており、この第５リンク４３の先端には、足ボトム７の先端側の部分が、移動支点Ｍ７を介して連結されている。支持部４１における支持部４２の反対側の部分４４は、腰ボトム４側に延出し、この部分４４の先端は、膝上げ用アクチュエータ４５のピストンロッド４６に移動支点Ｍ６を介して連結されている。なお、アクチュエータ４５はその後端が固定支点Ｆ７に回転可能に支持されており、ピストンロッド４６の進出待避方向が若干水平からずれることを許容するようになっている。
【００３０】
なお、本明細書において、固定支点とは、支点の位置が移動せず固定されていることを意味し、この固定支点に軸支されたリンク自体は固定支点に対して回転可能である。なお、固定支点は前述の背ボトム２等を支持するフレームに対して固定されており、フレーム全体が昇降してベッドの高さが変化する場合には、それと共に、昇降する。また、移動支点は、支点自体がリンクの回動により移動するものである。
【００３１】
アクチュエータ２８，４５は、モータを内蔵し、このモータの正逆回転により、ピストンロッド２７、４６を進出させ、又は待避移動させる。このアクチュエータ２８，４５は、制御ボックス１２内の制御装置（図２に図示せず）により制御されている。操作ボックス１１のスイッチの押下により出力された信号は、シリアル通信方式で、この制御ボックス１２内の制御装置に入力される。
【００３２】
図１９は、この制御装置６０の構成を示すブロック図である。操作ボックス１１から入力されたスイッチのオン・オフ信号は、制御装置６０の入力部６１に入力された後、制御部６２に入力される。また、電源電流は整流部６３に入力され、５Ｖの直流電流に変換されて、チョッパ回路６４及び制御部６２に供給される。制御部６２はチョッパ回路６４に各アクチュエータの駆動のための制御信号を出力する。
【００３３】
前述のベッドの高さを調節するアクチュエータ（図示せず）に内蔵されたモータ６８と、背上げ装置２０のアクチュエータ２８の内蔵モータ６９と、膝上げ装置４０のアクチュエータ４５の内蔵モータ７０とに対し、チョッパ回路６４は、パルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）された信号を出力し、この制御信号は、夫々リレー６５，リレー６６及びリレー６７を介して、夫々モータ６８，モータ６９及びモータ７０に出力される。このチョッパ回路６４の出力信号は制御部６２にも入力され、制御信号が制御部６２にフィードバックされる。また、制御部６２からの制御信号は各リレー６５，６６，６７に入力され、リレー６５，６６，６７のオン・オフを制御する。ベッドの昇降用アクチュエータのピストンロッドの位置（進出待避位置）を検出するセンサ７１、背上げ装置２０のアクチュエータ２８のピストンロッド２７の位置（進出待避位置）を検出するセンサ７２、膝上げ装置４０のアクチュエータ４５のピストンロッド４６の位置（進出待避位置）を検出するセンサ７３の検出信号は制御部６２に入力されている。センサ７１乃至７３は、ピストンロッドの位置を検出するものである。このようにピストンロッドの位置を検出する方法としては、例えば、ピストンロッドの進出退入に伴い変化する抵抗を測定するポテンショメータと、モータ回転量を検出し、又はモータの回転速度を所定値に制御しこのモータ回転速度に動作時間を積算してモータ回転量を求め、これによりピストンロッドの位置を検出するものとがある。モータ回転量を検出するセンサとしては、モータ回転軸等の運動機構にスリット円板を取付け、発光ダイオードからの光がスリット円板で遮られたり通過することで、回転角度又は回転数を計測するもの、ホール素子を利用して磁気的に回転数を検出するもの、モータの回転に伴い変化する抵抗を測定するポテンショメータがある。更に、モータの回転速度を制御するセンサとしては、モータの回転に伴う逆起電圧を検出して電力制御することによりモータを一定速度で回転させ、この回転速度で回転した動作時間を積算してモータ回転量を求めるもの、モータにタコジェネレータ（発電機）を連結し、発生電圧を検出してモータを一定速度で回転するように電力制御し、この回転速度で回転した動作時間を積算してモータ回転量を求めるものがある。
【００３４】
制御部６２は、記憶部８１及び演算部８２を含み、記憶部８１には、背上げ及び背下げのパターンが記憶されている。このパターンデータは、予めＲＯＭ（Read Only Memory）に格納しておいても良いし、ＲＡＭ(Random Access Memory)に記憶させ、そのデータを外部から更新できるようにしておいてもよい。
【００３５】
図２０及び図２１はこの記憶部８１に記憶された夫々背上げ及び背下げの制御パターンを示す。背角度αは、背ボトム２が水平方向に対してなす角度であり、膝角度βは、膝ボトム５が水平方向に対してなす角度である。この背角度αはアクチュエータ２８のピストンロッド２７の位置から幾何学的に算出され、膝角度βはアクチュエータ４５のピストンロッド４６の位置から幾何学的に算出される。そこで、これらのアクチュエータ２８，４５のピストンロッド２７，４６の位置と夫々背角度α及び膝角度βとの間の関係を予め幾何学計算により求め、これらの関係を対応表にしておき、この対応表のデータを、記憶部８１に記憶しておく。そして、演算部８２はセンサ７２，７３から入力された各アクチュエータ２８，４５のピストンロッドの位置検出結果から、夫々背角度α及び膝角度βを記憶部８１に記憶された対応表から読み出し、背角度α及び膝角度βを把握する。そして、演算部８２は、この背角度α及び膝角度βと、図２０又は図２１に示すパターンとを比較し、背角度α及び膝角度βの測定結果が前記パターンと一致するように、リレー６５〜６７に対して制御信号を出力する。
【００３６】
制御パターンは、背角度αと膝角度βとにより構成される座標系（α、β）により表現される。即ち、背ボトム２を上げる上げパターンについては、図２０に示すように、背ボトム２及び膝ボトム５が水平の状態が座標点（０，０）で表され、最終的に到達すべき背ボトムの背角度αが７５°の場合は、この最終到達点が座標点（７５、０）で表され、一例として、この（０，０）と（７５，０）との間に、４個の座標点（０，２５）、（４０，２５）、（４７，１５）及び（６０，１５）が設定され、これらの座標点を直線で結ぶ線分としてパターンが特定される。一方、背ボトムを下げる下げパターンにおいては、図２１に示すように、背ボトム２が７５°で起き上がった状態（膝ボトム５は０°）から、水平状態の（０，０）まで、一例として、５個の座標点（６４，１０）、（５０，１０）、（４０，２５）、（１９，２５）、（０，１０）が設定され、これらの座標点を直線で結ぶ線分としてパターンが特定される。これらの背上げパターン及び背下げパターンは、患者のずれ及び圧迫感が最小になるように予め求められたもので、背上げ操作及び背下げ操作の最適パターンである。
【００３７】
次に、このように構成された電動ベッドの動作について説明する。先ず、背上げ装置２０及び膝上げ装置４０の動作について説明する。図４の水平状態から、図５に示すように、アクチュエータ２８を動作させて、ピストンロッド２７を進出させると、固定支点Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３は移動しないので、第４リンク２６が時計方向に回動し、第３リンク２５が背ボトム２の支持部２１の突部２２を時計方向に回転させようとする。支持部２１には、固定支点Ｆ１，Ｆ２に軸支された第１リンク２３及び第２リンク２４が夫々移動支点Ｍ１及び移動支点Ｍ３で連結されているので、長寸の第１リンク２３と短寸の第２リンク２４との共同作用により、背ボトム２は２点Ｍ１，Ｍ３を回動中心として起き上がるように回動することができる。従って、アクチュエータ２８の作動により、ピストンロッド２７が前進（進出）移動すると、第３リンク２５が支持部２１の突部２２を押し、これにより、支持部２１及び背ボトム２が２点を回転中心として時計方向に回動する。背ボトム２は図５に示すように立ち上がり、背ボトム２と固定された腰ボトム４との間は背湾曲部３（図５に図示せず）により滑らかに湾曲する。
【００３８】
一方、アクチュエータ２８のピストンロッド２７を待避移動させると、第３リンク２５が突部２２を引張り、支持部２１及び背ボトム２が水平状態に戻る。これにより、図４に示すように、背ボトム２と、背湾曲部３及び腰ボトム４が水平状態に戻る。
【００３９】
膝上げ装置４０においては、図６に示すように、アクチュエータ４５のピストンロッド４６が進出した状態で、膝ボトム５、膝湾曲部６及び足ボトム７が水平状態にある。そして、図７に示すように、アクチュエータ４５のピストンロッド４６を退入させることにより、固定支点Ｆ４を中心として、膝ボトム５及び支持部４１が反時計方向に回動する。これにより、膝ボトム５が立ち上がる。この場合に、膝ボトム５は支持部４１及び支持部４２を介して足ボトム７に連結されており、足ボトム７は固定支点Ｆ５に連結された第５リンク４３に連結されている。よって、膝ボトム５が立ち上がると、支持部４２が持ち上がり、後方部分を第５リンク４３に連結された足ボトム７が移動支点Ｍ５、Ｍ７で回転可能に支持されながら、上方に移動する。このとき、膝ボトム５と足ボトム７との間は、膝湾曲部６により連結されており、この膝湾曲部６の下部は支持部４１，４２により支持されていて、膝湾曲部６は支持部４１及び支持部４２の上縁の包絡線に沿って、滑らかに湾曲している。
【００４０】
このような背上げ動作及び背下げ動作は、相互に連動して同時に進行し、図８乃至図１８に示すような態様で背ボトム２及び膝ボトム５（足ボトム７も膝ボトム５に追従して）が動く。
【００４１】
上述の背上げ装置２０及び膝上げ装置４０は、以下のようにして、背角度α及び膝角度βが図２０及び図２１に示すパターンに沿って変化するように、相互に連動して動作する。図２２は図１９の制御部６２における動作を示すフローチャート図である。
【００４２】
操作ボックス１１から、背上げ操作（背上げ操作）の開始を指示する信号が制御部６２に入力された場合、図２２のステップＳ１が「Ｙｅｓ」であるので、制御部６２の演算部８２は、記憶部８１から図２０に示す上げパターンを選択する。そして、制御部６２に入力されているセンサ７２，７３の検出信号から、演算部８２は背ボトム２の背角度α及び膝ボトム５の膝角度βを、記憶部８１に記憶された対応表を使用して読み出し、把握する。
【００４３】
そして、現在の背角度α及び膝角度βと、図２０の上げパターンとを比較し、アクチュエータ２８，４７の動作要求を決定する（ステップＳ３）。この動作要求は、背ボトム２又は膝ボトム５の「停止要求」、「上げ動作要求」、又は「下げ動作要求」である。
【００４４】
演算部が背角度α及び膝角度βの測定値と、上げパターンとを比較して、背角度αが上げパターンで示されている角度に一致している場合は、背ボトムについて「停止要求」を出力し、背角度αが上げパターンで示されている角度より小さい場合は、背ボトムについて「上げ動作要求」を出力し、背角度αが上げパターンで示されている角度より大きい場合は、背ボトムについて「下げ動作要求」を出力する。膝ボトムについても同様で、膝角度βが上げパターンで示されている角度に一致している場合は、膝ボトムについて「停止要求」を出力し、膝角度βが上げパターンで示されている角度より小さい場合は、膝ボトムについて「上げ動作要求」を出力し、膝角度βが上げパターンで示されている角度より大きい場合は、膝ボトムについて「下げ動作要求」を出力する。
【００４５】
一方、操作ボックス１１から伝送された開始信号が、背下げ操作（背下げ操作）の開始を指示する信号であった場合は、図２２のステップＳ１が「Ｎｏ」であるので、ステップＳ２に移る。そして、このステップＳ２で、開始信号が背下げ操作を指示する信号であるので、「Ｙｅｓ」となり、演算部８２は記憶部８１から図２１の下げパターンを選択する。また、同様にして、背角度α及び膝角度βを把握し、この背角度α及び膝角度βと図２１の下げパターンとを比較し、アクチュエータ２８，４７の動作要求を決定する（ステップＳ４）。この動作要求は、背ボトム２又は膝ボトム５の「停止要求」、「上げ動作要求」、又は「下げ動作要求」である。
【００４６】
演算部が背角度α及び膝角度βの測定値と、下げパターンとを比較して、背角度αが下げパターンで示されている角度に一致している場合は、背ボトムについて「停止要求」を出力し、背角度αが下げパターンで示されている角度より小さい場合は、背ボトムについて「上げ動作要求」を出力し、背角度αが下げパターンで示されている角度より大きい場合は、背ボトムについて「下げ動作要求」を出力する。膝角度βについても同様に、膝角度βが下げパターンで示されている角度に一致している場合は、膝ボトムに対して「停止要求」を出力し、膝角度βが下げパターンで示されている角度より小さい場合は、膝ボトムに対して「上げ動作要求」を出力し、膝角度βが下げパターンで示されている角度より大きい場合は、膝ボトムについて「下げ動作要求」を出力する。
【００４７】
更に、操作ボックス１１から入力部６１を介して制御部６２に入力された信号が背上げ操作の開始及び背下げ操作の開始のいずれをも指定するものではない場合には、背ボトム及び膝ボトムの双方の動作要求を「停止要求」に決定する（ステップＳ５）。
【００４８】
そして、図２２のステップＳ６において、背ボトムの動作要求が、「停止要求」である場合は、演算部８２は背ボトム用のアクチュエータのリレー６６に制御信号を出力して、モータ６９を停止させる（ステップＳ８）。背ボトムの動作要求が、「停止要求」ではない場合には、ステップＳ７で、背ボトムの動作要求が上げ動作要求か否かを判断し、上げ動作要求の場合（Ｙｅｓ）は、演算部８２は、リレー６６に制御信号を出力して、モータ６９を背ボトム２の背角度αが大きくなる方向に回転させる（ステップＳ９）。下げ動作要求の場合（Ｎｏ）は、演算部８２は、リレー６６に制御信号を出力して、モータ６９を背ボトム２の背角度αが小さくなる方向に回転させる（ステップＳ１０）。
【００４９】
一方、図２２のステップＳ１１において、膝ボトムの動作要求が、「停止要求」である場合は、演算部８２は膝ボトム用のアクチュエータのリレー６７に制御信号を出力して、モータ７０を停止させる（ステップＳ１３）。背ボトムの動作要求が、「停止要求」ではない場合には、ステップＳ１２で、背ボトムの動作要求が上げ動作要求か否かを判断し、上げ動作要求の場合（Ｙｅｓ）は、演算部８２は、リレー６７に制御信号を出力して、モータ７０を膝ボトム５の膝角度βが大きくなる方向に回転させる（ステップＳ１４）。下げ動作要求の場合（Ｎｏ）は、演算部８２は、リレー６７に制御信号を出力して、モータ７０を膝ボトム５の膝角度βが小さくなる方向に回転させる（ステップＳ１５）。
【００５０】
そして、再度ステップＳ１に戻り、このフローを適当な間隔で繰り替えすことにより、図２０又は図２１に示すパターンに沿って、背ボトム２及び膝ボトム５が上げ動作又は下げ動作する。なお、ステップＳ１５の次に、ステップＳ１、Ｓ２に戻り、背上げスイッチがオンかオフかを判断し、更に、背下げスイッチがオンかオフかを判断するので、背上げスイッチが常にオンである場合に限り、背上げ動作が進行し、又は背下げスイッチが常にオンである場合に限り、背下げ動作が進行する。途中で、背上げスイッチ又は背下げスイッチがオフになった場合には、ステップＳ５で常に動作要求が「停止」になり、全ての動作が停止する。従って、背上げ動作を連続的に進行させるためには、操作者は、常に背上げスイッチをオンにしておく必要があり、押しボタンの場合には、常に押し続ける必要がある。また、背下げ動作の場合も同様である。なお、背上げスイッチと背下げスイッチが同時にオンになった場合は、図２２のフローチャートに示されていないが、常に動作を停止する。以上のように、スイッチの動作を設定することにより、安全性が向上する。
【００５１】
なお、操作ボックス１１から背上げ動作（背上げ操作）の開始を指示する信号又は背下げ動作（背下げ操作）を指示する信号が制御装置６０の制御部６２に入力されるが、これは、操作ボックス１１に、背上げ動作開始のスイッチ（第１スイッチ）及び背下げ動作開始のスイッチ（第２スイッチ）を押しボタン形式で夫々専用に設けても良いし、又は左右いずれかに倒れることにより、中央のニュートラル位置と、背上げ動作と、背下げ動作とを選択するスイッチでもよい。
【００５２】
なお、上記実施形態においては、背ボトム２が水平方向に対してなす背角度αと、膝ボトム５が水平方向に対してなす膝角度βを、夫々アクチュエータ２８のピストンロッド２７の位置とアクチュエータ４５のピストンロッド４６の位置から幾何学的に算出し、ピストンロッド２７，４６の位置と夫々背角度α及び膝角度βとの間の関係を予め対応表にしておき、この対応表のデータを、記憶部８１に記憶しておき、演算部８２はセンサ７２，７３から入力された各アクチュエータ２８，４５のピストンロッドの位置検出結果から、夫々背角度α及び膝角度βを記憶部８１に記憶された対応表から読み出し、背角度α及び膝角度βを把握し、演算部８２が、この背角度α及び膝角度βと、図２０又は図２１に示すパターン（記憶部８１に格納されている）とを比較し、背角度α及び膝角度βの測定結果が前記パターンと一致するように背ボトム２及び膝ボトム５の駆動を制御するものである。
【００５３】
しかし、この背ボトム２及び膝ボトム５の駆動制御は、このような方法によらず、ピストンロッドの位置の検出結果から直接アクチュエータを制御して、背ボトム２及び膝ボトム５を駆動制御してもよい。つまり、背角度αが例えば図２０の０°、４０°、４７°、６０°、７５°となるときの背ボトムの駆動用アクチュエータ２８のピストンロッド２７の位置（ａとする）を幾何学的計算により予め求め、また、膝角度βが図２０の０°、２５°、１５°、０°となるときの膝ボトムの駆動用アクチュエータ４５のピストンロッド４６の位置（ｂとする）を幾何学的計算により予め求め、この（ａ、ｂ）座標による最適パターンを記憶部に記憶しておき、センサ７２、７３によりピストンロッド２７，４６の位置を検出したときに、その位置検出結果と、（ａ、ｂ）座標による最適パターンとを直接比較することにより、各ピストンロッドの位置が（ａ、ｂ）座標で指定された位置になるように、アクチュエータを駆動しても良い。この場合は、図２０及び図２１の背角度α及び膝角度βによる（α、β）のパターンの代わりに、記憶部８１には、ピストンロッドの位置による（ａ、ｂ）座標のパターンが記憶される。
【００５４】
また、背ボトム２が回動するときの先端側の位置の高さ及び膝ボトム５が回動するときの先端側の位置（膝湾曲部６側の端部）の高さを、光センサ又は超音波センサ等により検出し、この高さを基に、図２０及び図２１に示すパターンに沿って背ボトム２及び膝ボトム５を駆動制御しても良い。この場合も、高さ位置を背角度α及び膝角度βに換算して、この背角度α及び膝角度βが図２０及び図２１に示すパターンに沿って変化するように駆動制御しても良いし、又は背ボトム２及び膝ボトム５の高さ位置を座標点とする最適パターンを作成し、この高さ位置を座標点とする最適パターンと、高さ位置の検出結果とを直接対比して、背ボトム及び膝ボトムを駆動制御するようにしても良い。
【００５５】
次に、このパターンに沿って背ボトム２及び膝ボトム５が上げ動作又は下げ動作する態様について説明する。図８乃至図１３は、背上げ動作の場合のベッドの変化を示す。なお、この図８乃至図１３は、背ボトム２、腰ボトム４、膝ボトム５及び足ボトム７のみを図示し、その他の湾曲部等は図示を省略している。図２０の座標（０，０）において、ベッドは図８に示すように水平状態にある。次に、この座標（０，０）から、座標（０，２５）に移動する。そうすると、図９に示すように、背ボトム２はそのままで、膝ボトム５が持ち上がる。次に、座標（０，２５）から座標（４０，２５）に移動する。そうすると、図１０に示すように、膝角度βは一定（２５°）のままで、背角度αが４０°まで立ち上がる。
【００５６】
その後、座標（４０，２５）から座標（４７，１５）に移動する。つまり、背角度αは上昇する一方、膝角度βは小さくなる。そうすると、図１１に示すように、背ボトム２及び膝ボトム５はいずれも中間の状態になる。
【００５７】
次に、座標（４７，１５）から座標（６０，１５）に移動する。つまり、膝角度βは一定のままに、背角度αを更に立ち上げる。これにより、図１２に示す状態になる。
【００５８】
その後、座標（６０，１５）から座標（７５，０）に移動する。つまり、膝角度βを下げると共に、背角度αを更に立ち上げ、図１３に示すように、最終目標の座標（７５，０）に至る。
【００５９】
このようなパターンで、図８に示す水平の状態から、図１３に示すように背ボトム２が７５°に立ち上がった状態まで変化する。
【００６０】
また、背ボトム２の下げ動作においては、ベッドは図１３乃至図１８に示す態様でその形態が変化する。つまり、図２１に示す座標（７５，０）から、座標（６４，１０）に移動する。そうすると、図１４に示すように、膝ボトム５が上がると共に、背ボトム２が下がる。
【００６１】
次に、座標（６４，１０）から座標（５０，１０）に移動する。そうすると、図１５に示すように、膝ボトム５の位置は変化せず、背ボトム２のみが下がる。
【００６２】
次に、座標（５０，１０）から座標（４０，２５）に移動する。そうすると、図１６に示すように、背ボトム２が更に下がると共に、膝ボトム５が上昇する。
【００６３】
次に、座標（４０，２５）から座標（１９，２５）に移動する。そうすると、図１７に示すように、膝ボトム５の位置は変化せず、背ボトム２のみが更に下がる。
【００６４】
次に、座標（１９，２５）から座標（０，１０）に移動する。そうすると、図１８に示すように、膝ボトム５がβ＝１０°まで下がり、背ボトム２は水平に戻る。
【００６５】
次に、座標（０，１０）から座標（０，０）に移動する。これにより、ベッドは図８に示す水平状態に戻る。
【００６６】
本実施形態においては、背上げ動作の開始スイッチ又は背下げ動作の開始スイッチを１回押す（押し続ける）だけで、背ボトム２の動きと膝ボトム５の動きとを相互に関連づけてずれ及び圧迫感がないように予め求めた最適のパターンに従って、背ボトム２及び膝ボトム５が移動していくので、その動作には、介護者（操作者）の主観が入ることがない。従って、介護者の主観によらず、また介護者が変わった場合でも、ベッドは常に予め求められた最適のパターンで移動するので、ベッド上に横たわる患者は、背上げ操作又は背下げ操作において、ベッド上でのずれが生じることが確実に回避される。また、この上半身を起こす作業及び寝かせる作業のいずれにおいても、患者に圧迫感を与えることがない。そして、患者には、筋肉と皮膚との間にずれを生じることがなく、筋肉から皮膚に向かう細い血管が引き延ばされて血管の閉塞又は血行障害を起こして皮膚に障害が発生するというようなことが防止される。なお、本実施形態においては、固定された腰ボトム４が設けられているので、背上げ操作及び背下げ操作に際し、患者の腰が安定する。
【００６７】
図２０及び図２１に示すパターンは、背上げ動作及び背下げ動作において、横たわる患者のズレがなく、また、患者に圧迫感を与えないパターンとして、推奨されるパターンである。
【００６８】
図２０に示す背上げパターンにおいて、（α、β）が、先ず、（０，０）から（０，２５）に移行するのは、背上げ当初（背角度が０°から１０°）において、身体のずれが大きいため、背を上げる前に、膝を上げておくことにより、このずれを抑制するためである。また、（０，２５）から（４０，２５）に移行する期間は、ずれを抑制したまま、背を上げている状態であり、背ボトムと膝ボトムとの間の角度がある程度開いているため、圧迫感は生じない。次に、（４０，２５）から（４７，１５）に移行する期間は、背角度αが４０°になると、背ボトム２がかなり立ち上がってくるので、圧迫感を感じ始める角度であり、このため、背角度αを更に大きくするときに、膝を下げて、圧迫感を感じないようにしている。この場合に、背ボトムと膝ボトムとのなす角度は大きく変化しないので、ずれは生じない。
【００６９】
更に、（４７，１５）から（６０，１５）の期間は、膝角度βが一定で背角度αのみが高くなっていく期間である。このため、若干圧迫感が増す。一方、次の（６０，１５）から（７５，０）までの期間は、膝を下げつつ背を上げて最終到達点に至る期間であり、膝を下げているため、前の期間での圧迫感を逃がすことができる。本実施形態では、背角度αと膝角度βを同時に最終到達点（７５，０）に到達させることが重要であり、少なくとも背角度αが上昇している間は、膝角度βが０にならないようにすることが必要である。このように、背上げと膝下げとを同時に終了することにより、又は少なくとも背上げが終了した後膝下げが終了するようにすることにより、圧迫感が残留せず、終了後の快適性を向上させることができる。従って、（４０，２５）から（４７，１５）に移行する期間で圧迫感を抑制するために膝を下げる必要があり、（６０，１５）から（７５，０）までの期間で背と膝とが同時に最終到達点に移行する必要があるために、（４７，１５）から（６０，１５）の期間で、背のみを上げることが必要となる。
【００７０】
なお、最終到達点を（７５，０）としているが、これは患者がベッドの端に座り（端座位）、車椅子に移る際には、膝角度βは０°であることが好ましい。このように、患者が車椅子に移りやすくして、室内又は室外を移動する機会を増やすことにより、患者のＱＯＬ（Quality of Life）を向上させることができる。一方、患者の上半身をベッド上で起こして、体圧が患者の背中及び臀部にかかるのを緩和する操作のためには、膝角度βが１０°の近傍まで下がった状態で背上げ動作を停止することが好ましい。このような角度において、安楽な姿勢をとることができる。なお、この場合も、患者の重心をしっかり臀部から下半身に移すためには、（７５，０）まで背を上げた方がよい。
【００７１】
また、図２１に示す背下げパターンにおいて、（７５，０）から（６４，１０）まで移行する期間は、背を下げるときに、同時に膝を上げている。背下げ当初（７５°から６０°）の期間においては、体重が臀部から下半身に集中しているため、背を下げても身体が足側に止まろうとするので、身体のずれが大きくなる。このため、背を下げるときに、同時に膝を上げることにより、体重を上半身に移し、これにより、ずれを抑制している。また、（６４，１０）から（５０，１０）に移行する期間は、膝上げを継続すると、体重が過剰に上半身に移るため、腰部に圧迫感が生じる。このため、背ボトムと膝ボトムとの間の角度を開かせるために、膝上げを停止する。
【００７２】
更に、（５０，１０）から（４０，２５）に移る期間は、圧迫感を感じさせない角度まで開いた後、更に膝を上げて、体重を完全に背ボトム２に移すものである。その後、（４０，２５）から（１９，２５）までは、膝角度βを一定にして背を下げてくる。この期間は、膝角度が最大値まで達しているので、身体のずれが生じることなく、背を下げることができる。但し、この期間において、膝も下げてしまうと、体重が再度下半身に移り、ずれを生じてしまうため、膝角度βは一定にする必要がある。
【００７３】
その後、（１９，２５）から（０，１０）までの期間は、背角度αが２５°まで下がっているので、膝を下げても引きずられないため、背を下げると共に、膝を下げ始める。最後に、（０，１０）から（０，０）の期間は、身体が完全に落ち着いた状態で、膝を水平に戻す期間である。
【００７４】
なお、上記実施形態においては、前記α０は７５°、β０は０°である。最適パターンの目的によっては、β０は必ずしも０°ではなく、例えば、１０°程度とし、多少持ち上がった状態としてもよい。また、上記実施形態においては、前記上げパターンを構成する座標点は、（０，０）、（０、２５）、（４０、２５）、（４７、１５）、（６０、１５）、（７５、０）であり、前記下げパターンを構成する座標点は、（７５、０）、（６４、１０）、（５０、１０）、（４０、２５）、（１９、２５）、（０，１０）、（０，０）であったが、この最適パターンを構成する角度は若干相違していても、同様の効果を得ることができる。即ち、上記座標点の各角度が、±３°以内の差であれば、最適な状態で背上げ操作及び背下げ操作を行うことができる。従って、前記上げパターンを構成する座標点は、（０，０）、（０、２５±３）、（４０±３、２５±３）、（４７±３、１５±３）、（６０±３、１５±３）、（７５±３、０）であり、前記下げパターンを構成する座標点は、（７５±３、０）、（６４±３、１０±３）、（５０±３、１０±３）、（４０±３、２５±３）、（１９±３、２５±３）、（０，１０±３）、（０，０）となる。
【００７５】
上述の如くして、背上げ動作及び背下げ動作について最適のパターンを求め、これを制御部６１の記憶部８１に格納しておき、このパターンに基づいて背ボトム２及び膝ボトム５が動作するようにすることにより、開始スイッチを１回押す（押し続ける）だけで、操作者に拘わらず、常に最適のパターンで、背ボトム２及び膝ボトム５を動かすことができる。この最適パターンは、前述の如く、ＲＯＭに記憶させて記憶部８１に設定しても良いし、ＲＡＭに記憶させても良い。
【００７６】
上述の最適パターンは、特定の条件を設定して求めたものであるが、この最適パターンはベッド構造の相違、条件の変更又は目的の修正に応じて、適時更新されるべきものである。例えば、図２０，図２１に示すパターンは、図１乃至図１８に示すベッド構造の場合に好ましいパターンである。つまり、背ボトム２，背湾曲部３，腰ボトム４、膝ボトム５，膝湾曲部６及び足ボトム７を有する電動ベッドの場合に、図２０，図２１のパターンがずれ及び圧迫感を防止するために、好ましいパターンである。しかし、本発明は、背湾曲部及び膝湾曲部を有しないような電動ベッド、腰ボトム又は足ボトムを有しないような電動ベッド、又は背ボトムと腰ボトム又は膝ボトムとの間に、第２の背ボトムがあり、背ボトムが立ち上がるとそれにつれて第２の背ボトムも同一の方向に回動するような電動ベッド等、種々の電動ベッドに適用することができる。これらの場合に、ずれ及び圧迫感を防止するために最適のパターンは、図２０及び図２１に示すものとは異なる場合が多く、夫々のベッド構造に応じて、この最適パターンを求めればよい。
【００７７】
この場合に、ＲＯＭを使用する場合は、このＲＯＭを取り替えることにより、新しいパターンを記憶部８１に設定することができ、ＲＡＭを使用する場合は、ＲＡＭのデータを外部から書き換えることにより、新しいパターンを記憶部８１に設定することができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、背ボトムを起き上げるとき、及び背ボトムを寝かせるときに、操作者である介護者の主観に拘わらず、常に最適のパターンで背ボトム及び膝ボトムを動作させることができ、これにより、確実に、被介護者がベッド上でずれてしまうことを防止し、被介護者に腹部及び胸部の圧迫感を与えることを防止することができ、被介護者及び介護者の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電動ベッドを示す斜視図である。
【図２】この電動ベッドの背ボトム、膝ボトム及び足ボトムと、それらの間の湾曲部とを示す平面図である。
【図３】同じくその正面図である。
【図４】背ボトムが水平の場合の背上げ装置を示す正面図である。
【図５】背ボトムを上げた場合の背上げ装置を示す正面図である。
【図６】膝ボトムが水平の場合の膝上げ装置を示す正面図である。
【図７】膝ボトムを上げた場合の膝上げ装置を示す正面図である。
【図８】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（０，０）の場合の斜視図である。
【図９】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（０，２５）の場合の斜視図である。
【図１０】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（４０，２５）の場合の斜視図である。
【図１１】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（４７，１５）の場合の斜視図である。
【図１２】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（６０，１５）の場合の斜視図である。
【図１３】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（７５，０）の場合の斜視図である。
【図１４】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（６４，１０）の場合の斜視図である。
【図１５】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（５０，１０）の場合の斜視図である。
【図１６】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（４０，２５）の場合の斜視図である。
【図１７】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（１９，２５）の場合の斜視図である。
【図１８】電動ベッドの動作を示し、座標（α、β）が（０，１０）の場合の斜視図である。
【図１９】本発明の実施形態の制御装置を示すブロック図である。
【図２０】背上げパターンを示すグラフ図である。
【図２１】背下げパターンを示すグラフ図である。
【図２２】制御部のフローチャート図である。
【符号の説明】
１：電動ベッド
２：背ボトム
３：背湾曲部
４：腰ボトム
５：膝ボトム
６：膝湾曲部
７：足ボトム
１１：操作ボックス
２０：背上げ装置
２１：支持棒
２３〜２６、４３：リンク
２８、４５：アクチュエータ
４０：膝上げ装置
４１，４２：支持部
６２：制御部
６８〜７０：モータ
７１〜７３：センサ
８１：記憶部
８２：演算部
Claims (17)
- 背ボトムと、膝ボトムと、前記背ボトムを上下揺動させる第１駆動部と、前記膝ボトムを上下揺動させる第２駆動部と、前記背ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である背角度α及び前記膝ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である膝角度βが予め設定されたパターンに沿って変化するように前記第１駆動部及び第２駆動部を制御する制御部とを有し、この制御部は、（α、β）座標における各ボトムが水平状態である座標点（０、０）と背ボトムが起き上がった座標点（α０、β０）との間を複数の点で結ぶパターンを格納する記憶部と、前記背角度α及び前記膝角度βが前記パターンに沿って変化するように前記第１駆動部及び第２駆動部を制御する演算部とを有することを特徴とする電動ベッド。
- 背ボトムと、膝ボトムと、前記背ボトムを上下揺動させる第１駆動部と、前記膝ボトムを上下揺動させる第２駆動部とを有する電動ベッドの制御方法において、前記背ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である背角度α及び前記膝ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である膝角度βからなる（α、β）座標における各ボトムが水平状態である座標点（０、０）と背ボトムが起き上がった座標点（α０、β０）との間を複数の点で結ぶパターンを制御部に予め設定し、前記背角度α及び前記膝角度βが前記パターンに沿って変化するように前記第１駆動部及び第２駆動部を駆動することを特徴とする電動ベッドの制御方法。
- 背ボトムと、膝ボトムと、前記背ボトムを上下揺動させる第１駆動部と、前記膝ボトムを上下揺動させる第２駆動部と、を有する電動ベッドを制御する制御装置において、前記背ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である背角度α及び前記膝ボトムの水平状態からの持ち上がり角度である膝角度βからなる（α、β）座標における各ボトムが水平状態である座標点（０、０）と背ボトムが起き上がった座標点（α０、β０）との間を複数の点で結ぶパターンを格納する記憶部と、前記背角度α及び前記膝角度βが前記パターンに沿って変化するように前記第１駆動部及び第２駆動部を制御する演算部とを有することを特徴とする電動ベッドの制御装置。
- 前記パターンとして、前記背ボトムを水平状態から起こすときの上げパターンと、前記背ボトムを起き上がった状態から水平状態に下げるときの下げパターンとが個別に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動ベッド。
- 前記背ボトムを水平状態から起こす背上げ操作と前記背ボトムを水平状態に下げる背下げ操作とのいずれかを選択して前記制御部の動作を開始させる開始信号を入力する操作ボックスを有し、前記演算部は、前記開始信号が背上げ操作の開始を指示するものである場合に、前記上げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力すると共に、前記開始信号が背下げ操作の開始を指示するものである場合に、前記下げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力することを特徴とする請求項４に記載の電動ベッド。
- 前記操作ボックスは、前記背上げ操作の開始を指令する第１スイッチと、前記背下げ操作の開始を指令する第２スイッチと、を有し、前記演算部は、前記第１スイッチがオンになった場合に背上げ操作の開始を指示されたと判断し、前記第１スイッチがオフで前記第２スイッチがオンになった場合に背下げ操作の開始を指示されたと判断し、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの双方がオフの場合に停止要求を出力することを特徴とする請求項５に記載の電動ベッド。
- 前記背ボトムと前記膝ボトムとの間を湾曲可能に連結する背湾曲部を有し、前記α０は７５°、β０は０°であり、前記上げパターンを構成する座標点は、（０，０）、（０、２５±３）、（４０±３、２５±３）、（４７±３、１５±３）、（６０±３、１５±３）、（７５±３、０）であり、前記下げパターンを構成する座標点は、（７５±３、０）、（６４±３、１０±３）、（５０±３、１０±３）、（４０±３、２５±３）、（１９±３、２５±３）、（０，１０±３）、（０，０）であることを特徴とする請求項４に記載の電動ベッド。
- 前記背湾曲部と、前記膝ボトムとの間に、固定された腰ボトムが連結されており、前記膝ボトムにおける背ボトムの反対側には、湾曲可能の膝湾曲部を介して足ボトムが連結されており、この足ボトムは前記膝ボトムにリンク機構により連結されていて前記膝ボトムと連動して移動することを特徴とする請求項７に記載の電動ベッド。
- 前記パターンとして、前記背ボトムを水平状態から起こすときの上げパターンと、前記背ボトムを起き上がった状態から水平状態に下げるときの下げパターンとが個別に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電動ベッドの制御方法。
- 前記背ボトムを水平状態から起こす背上げ操作の開始が指示された場合に、前記上げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力すると共に、前記背ボトムを水平状態に下げる背下げ操作の開始を指示された場合に、前記下げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力することを特徴とする請求項９に記載の電動ベッドの制御方法。
- 前記背ボトムと前記膝ボトムとの間が背湾曲部により湾曲可能に連結されており、前記α０は７５°、β０は０°であり、前記上げパターンを構成する座標点は、（０，０）、（０、２５±３）、（４０±３、２５±３）、（４７±３、１５±３）、（６０±３、１５±３）、（７５±３、０）であり、前記下げパターンを構成する座標点は、（７５±３、０）、（６４±３、１０±３）、（５０±３、１０±３）、（４０±３、２５±３）、（１９±３、２５±３）、（０，１０±３）、（０，０）であることを特徴とする請求項９に記載の電動ベッドの制御方法。
- 前記背湾曲部と、前記膝ボトムとの間に、固定された腰ボトムが連結されており、前記膝ボトムにおける背ボトムの反対側には、湾曲可能の膝湾曲部を介して足ボトムが連結されており、この足ボトムは前記膝ボトムにリンク機構により連結されていて前記膝ボトムと連動して移動することを特徴とする請求項１１に記載の電動ベッドの制御方法。
- 前記パターンとして、前記背ボトムを水平状態から起こすときの上げパターンと、前記背ボトムを起き上がった状態から水平状態に下げるときの下げパターンとが個別に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の電動ベッドの制御装置。
- 更に、前記背ボトムを水平状態から起こす背上げ操作と前記背ボトムを水平状態に下げる背下げ操作とのいずれかを選択して前記制御部の動作を開始させる開始信号を入力する操作ボックスを有し、前記演算部は、前記開始信号が背上げ操作の開始を指示するものである場合に、前記上げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記上げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力すると共に、前記開始信号が背下げ操作の開始を指示するものである場合に、前記下げパターンと前記背角度α及び前記膝角度βとを比較し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンに一致している場合に停止要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より小さい場合に夫々上げ動作要求を出力し、前記背角度α又は前記膝角度βが夫々前記下げパターンで指定された値より大きい場合に下げ動作要求を出力することを特徴とする請求項１３に記載の電動ベッドの制御装置。
- 前記操作ボックスは、前記背上げ操作の開始を指令する第１スイッチと、前記背下げ操作の開始を指令する第２スイッチと、を有し、前記演算部は、前記第１スイッチがオンになった場合に背上げ操作の開始を指示されたと判断し、前記第１スイッチがオフで前記第２スイッチがオンになった場合に背下げ操作の開始を指示されたと判断し、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの双方がオフの場合に停止要求を出力することを特徴とする請求項１４に記載の電動ベッドの制御装置。
- 前記背ボトムと前記膝ボトムとの間が背湾曲部により湾曲可能に連結されており、前記α０は７５°、β０は０°であり、前記上げパターンを構成する座標点は、（０，０）、（０、２５±３）、（４０±３、２５±３）、（４７±３、１５±３）、（６０±３、１５±３）、（７５±３、０）であり、前記下げパターンを構成する座標点は、（７５±３、０）、（６４±３、１０±３）、（５０±３、１０±３）、（４０±３、２５±３）、（１９±３、２５±３）、（０，１０±３）、（０，０）であることを特徴とする請求項１３に記載の電動ベッドの制御装置。
- 前記背湾曲部と、前記膝ボトムとの間に、固定された腰ボトムが連結されており、前記膝ボトムにおける背ボトムの反対側には、湾曲可能の膝湾曲部を介して足ボトムが連結されており、この足ボトムは前記膝ボトムにリンク機構により連結されていて前記膝ボトムと連動して移動することを特徴とする請求項１６に記載の電動ベッドの制御装置。
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