JP5646562B2 - 患者支持体用制御ユニット - Google Patents

Description

本発明は、マットレス等、患者支持装置の制御ユニットに関する。本発明は、特に、病院、救急施設及び他の患者治療施設での使用に適した患者支持体の制御ユニットに関する。

《関連する出願への相互参照》
本出願は、全て２００５年５月２日付で出願した米国特許出願第１１／１１９，９８０号明細書「Pressure Relief Surface」（代理人整理番号８２６６−１２２０）、米国特許出願第１１／１１９，９９１号明細書「Patient Support Having Real Time Pressure Control」（代理人整理番号８２６６−１２８７）、米国特許出願第１１／１１９，６３５号明細書「Lack of Patient Movement Monitor and Method」（代理人整理番号８２６６−１４０６）、米国特許出願第１１／１２０，０８０号明細書「Patient Support」（代理人整理番号８２６６−１４１６）の関連出願であり、これら全てが本発明の譲り受け人に譲渡され、これら全ての開示を参照によって本明細書に援用する。

また、本出願は、２００４年１２月１５日付で出願した米国仮特許出願第６０／６３６，２５２号明細書「Quick Connector for Multimedia」（代理人整理番号８２６６−１３６６）の関連出願でもあり、本発明の譲り受け人に譲渡され、その開示を参照によって本明細書に援用する。

さらに、本出願は、２００５年７月８日付で出願した特許協力条約出願第 号（代理人整理番号８２６６−１５６１）に対応する、同日に出願した米国仮特許出願第６０／６９７，７４８号「Pressure Control for a Hospital Bed」（代理人整理番号８２６６−１４０３）と、２００５年７月８日付で出願したに出願した特許協力条約出願第 号（代理人整理番号８２６６−１５５６）に対応する、同日に出願した米国仮特許出願第６０／６９７，７２３号「Pressure Relief Support Surface」（代理人整理番号８２６６−１４2３）の関連出願であり、これら全てを参照によって本願明細書に援用する。

また、本出願は、２００５年１１月９日付で出願した米国仮特許出願第６０／７３４，９４２号明細書「Pneumatic Valve Assembly for a Patient Support」（代理人整理番号８２６６−１４６８）の関連出願でもあり、本発明の譲り受け人に譲渡され、その開示を参照によって本明細書に援用する。

患者支持体用の制御ユニットが提供されている。制御ユニットは患者支持体に取外し可能に結合するように適合できる筐体を含み、筐体がコントローラと、患者支持体の第１の内部空間へ高容量低圧空気を供給すべくコントローラに作動可能に結合した第１の部分と、患者支持体の第２の内部空間へ低容量高圧空気を供給すべくコントローラに作動可能に結合した第２の部分とを含む空気源とを含む内部領域を画定している。

第１の空気供給空間がブロワを含む場合があり、第２の空気供給空間が圧縮機を含む場合がある。空気源に結合したホース継手をさらに含んでいる場合がある。ホース継手が第１の空気供給空間に結合した第１の継手部及び第２の空気供給空間に結合した第２の継手部を含む場合がある。

筐体に枢動可能に結合した表示部をさらに含んでいる場合がある。
無線連結性ポートを含んでいる複数の通信ポートをさらに含んでいる場合がある。
着脱可能なメモリカードを受容すべく構成されたメモリポートをさらに含んでいる場合がある。
筐体に結合した識別タグをさらに含んでいる場合がある。

別の実施形態において、患者支持体用の制御ユニットが提供されている。制御ユニットが患者支持体に取外し可能に結合するように適合できる筐体と、筐体に枢動可能に連結した表示部とを含み、筐体がコントローラ及び空気源を含んでいる内部領域を画定しており、表示部が持ち上げた位置と下げた位置との間で筐体に対して可動であり、表示部が映像表示部及びタッチスクリーンユーザインターフェースを含んでいる。

表示部が無線アクセスポートを含む場合がある。表示部が着脱可能なメモリを受容すべく構成されたメモリポートを含む場合がある。
表示部と筐体との間で結合した摩擦ヒンジをさらに含んでいる場合がある。
表示部が持ち上げた位置にあるとき、表示部の筐体に対する角度が少なくとも１８０度である場合がある。
表示部を下げた位置に保持すべく構成された戻り止めをさらに含んでいる場合がある。
ユーザインターフェースが患者支持体上の患者の在不在に基づいて変わる患者支持体の図形表示を含む場合がある。

さらに別の実施形態において、患者支持体用の制御ユニットが提供されている。制御ユニットが患者支持体に結合するように適合できる筐体を含み、筐体が内部領域を画定し、制御ユニットが内部領域内に配置されたコントローラと、筐体に結合したユーザインターフェースと、筐体に結合した光バーとをさらに含み、光バーが、複数のモードのうちの１つで選択的に点灯すべくコントローラで制御可能となっている。

各複数のモードが制御ユニットの異なる作動状態を示す場合がある。光バーが、患者支持体が心肺蘇生を施すための位置にある場合に第１のモードで点灯する場合がある。光バーが、制御ユニットが点検を必要としている場合に第２のモードで点灯する場合がある。光バーが、制御ユニットの電源が入っていて正常に作動している場合に第３のモードで点灯する場合がある。光バーが、警報が発せられた場合に第４のモードで点灯する場合がある。特定の作動モードを表示すべく又は別の理由で、光バーが異なる色で点灯及び／又は点滅（つまり、閃光）する場合がある。

さらなる別の実施形態において、患者支持体用の制御ユニットが提供されている。制御ユニットが、コントローラと空気源を含んでいるベース部と、患者支持体の作動状態の変化に応じて自動的に変わる少なくとも１つの図形表示を含んでいる図形ユーザインターフェースを表示するように構成された表示部とを含む。

図形表示は患者支持体を表示するものである場合があり、図形表示が患者支持体上に配置された人体に応じて自動的に変わる場合がある。図形表示は患者支持体を表示するものである場合があり、図形表示が患者支持体の一部が関節駆動することに応じて自動的に変わる場合がある。図形表示は患者支持体を表示するものである場合があり、図形表示が患者支持体の膨張変化に応じて自動的に変わる場合がある。図形表示は患者支持体の圧力マップを表示するものである場合があり、圧力マップが患者の動きに応じて自動的に変わる場合がある。

複数の図面を通して対応する部分は同じ符号を付して示す。本明細書に開示する実施形態は本発明による特定の一実施形態を示すが、下記にて開示する実施形態は、網羅的であることを意図するものではなく、また本発明の範囲を開示の形態に厳密に限定するように解釈されることを意図するものもない。

典型的な病室ベッドのフットボード部に支持されている本発明による制御ユニットを示す斜視図である。 患者支持体の内部構成要素を見せるために患者支持体の一部を切り取って示す、典型的な病室ベッドのフットボード部に配置されている患者支持体用制御ユニットの斜視図である。 患者支持体の内部構成要素を見せるために一部を切り取って示す、典型的な患者支持体の斜視図である。 典型的な患者支持体の構成要素の分解図である。 典型的な患者支持体の空気領域及び制御ユニットの継手の概略図である。 典型的な患者支持体の制御システム各部の概略図である。 典型的な患者支持体の制御システム各部の概略図である。 典型的な空気アセンブリの分解図である。 図８に示す空気アセンブリの斜視図である。 通信ネットワークに連結した頭部領域及び座部領域センサ、並びに、他のシステム構成要素を示す機能ブロック図である。 アルゴリズム制御ユニットを含んだ本発明による制御システムのブロック図である。 本発明による制御ユニットの斜視図である。 表示部を上向きに回転させた制御ユニットの斜視図である。 制御ユニット筐体、及び、表示部の制御ユニット筐体への継手の分解斜視図である。 内部構成要素を示すために筐体の一部を取り除いて示す制御ユニットの斜視図である。 他の内部構成要素を示すために筐体の一部を取り除いて示す制御ユニットの斜視図である。 制御ユニットの正面を向いた視点から見た制御ユニットの内部構成要素の分解斜視図である。 制御ユニットの背面を向いた視点から見た制御ユニットの内部構成要素の分解斜視図である。 制御ユニットの内部構造の概略ブロック図である。 制御ユニットの表示盤の内部構造の概略ブロック図である。 制御ユニットのアルゴリズム制御盤の内部構造の概略ブロック図である。 図２２ＡからＤは制御ユニットの主ディスプレイ画面の典型的なユーザインターフェースを示す。 制御ユニットのプルダウンメニュ用の典型的なユーザインターフェースを示す。 制御ユニットの警報設定を構築するための典型的なユーザインターフェースを示す。 図２５Ａと図２５Ｂは選択した警報型を構築するための典型的なユーザインターフェースを示す。 図２５Ｃと図２５Ｄは選択した警報型を構築するための典型的なユーザインターフェースを示す。 図２６ＡからＤは他の警報型を構築するための典型的なユーザインターフェースを示す。 表面圧力マップの典型的なユーザインターフェースを示す。 図２８ＡからＤは硬度変更機能を構築するための典型的なユーザインターフェースを示す。 図２９ＡとＢは患者支持体に関連した使用説明を見るための典型的なユーザインターフェースを示す。 図３０ＡからＦは圧力緩和機能を監視するための典型的なユーザインターフェースを示す。 図３１ＡからＤは寝返り補助機能を監視するための典型的なユーザインタースを示す。 図３２ＡとＢは心肺蘇生機能を監視するための典型的なユーザインターフェースを示す。 マットレスの初期設定のための典型的なユーザインターフェースを示す。 患者の体重入力のための典型的なユーザインターフェースを示す。

図１は、典型的なベッド２の上に配置されている制御ユニット４２の実施形態を示す。制御ユニット４２は、マットレス１０の自動化された特定の機能を制御するように構成されている。マットレス１０は、１つ以上の自動機能を有する任意の好適なマットレスであってもよい。

図２は、本発明による自動機能を有する患者支持体又はマットレス１０の例示的な実施例を示す。患者支持体１０はあらゆる大きさ、体重、身長又は幅の患者を収容することができる。また、１０００ポンド（約４５３.６kg）以上の肥満症の患者を収容することも本発明の範囲に含まれる。さまざまな大きさを有する患者を収容するために、５０インチ（約１２７cm）以上の幅の患者支持体まで含むことがある。

患者支持体１０は、典型的なベッド２の上に配置、又は、典型的なベッド２で支持されている。図示のように、ベッド２は、フレーム４、ヘッドボード３６、フットボード３８及び複数のサイドレール４０を含む病院ベッドである。

通常、典型的なベッド２のフレーム４は、ベース８に支持されたデッキ６を含む。デッキ６は、１つ以上のデッキ部（図示せず）を含み、これらの一部又は全ての部分が関節駆動する、つまり、ベース８に対して枢動可能であってもよい。一般に、患者支持体１０はデッキ６で支持されるように構成されている。

患者支持体１０はこれに関連付けられた制御ユニット４２を有し、これにより患者支持体１０の自動機能、例えば、患者支持体１０の内部構成要素の膨張及び収縮等、を制御する。制御ユニット４２は、介護者、保守技術者及び／又はサービス会社が患者支持体１０を特定の患者の要望に合わせて構成することを可能にするユーザインターフェース４４を含む。例えば、患者支持体１０の支持特性は、患者の大きさ、体重、位置又は活動レベルによって調節できる場合がある。ユーザインターフェース４４は、パスワードで保護されているか、部外者によるアクセスを阻止すべく設計されている。

ユーザインターフェース４４は、患者支持体１０を異なるベッド構成に変更できる。例えば、デッキ６は平坦なデッキ又は階段状又は凹部を有するデッキであってもよい。エンドユーザは、ユーザインターフェース４４を介して適切なデッキ構成を選択することもできる。ユーザによる病院ベッドフレーム又はデッキ構造の選択に応じて、特定のマットレス構成要素の膨張又は収縮が生じる場合がある。

図３に示すように、患者支持体１０は、一般に患者の頭及び／又は胴体上方部を支持するように構成されている頭部端３２と、一般に患者の足及び／又は胴体下方部を支持するように構成されている足部端３４を有する。患者支持体１０は、内部領域１４を画定する被覆１２を含む。図示の実施形態において、内部領域１４は、第１の層２０、第２の層５０及び第３の層５２を含む。本発明の他の実施形態において、これら３つの層を全て含まない場合、又は、別の層を含む場合がある。

図示の実施形態において、第１の層２０は支持材料を含み、第２の層５０は第１の層２０の下に複数の縦型膨張式袋を配置して含み、第３の層５２は第２の層５０の縦型袋の下に配置されている複数の圧力センサを含む。

典型的な患者支持体の内部領域１４内には、複数の受け材５４、１つ以上の間座部５６及び空気弁制御ボックス５８も配置されている。耐火性材料（図示せず）が内部領域１４内に含まれている場合もある。

患者支持体１０は、１つ以上の結合部材４６でデッキ６に結合されてもよい。一例として、結合部材４６は、Ｄ字型のリング又は帯状の面ファスナ又はマジックテープ（Velcro）（登録商標）又は類似の留め具を含む通常の織物もしくは編み地又は布製のひもである。例えば、ボタン、スナップ又はつなぎ等の他の好適な結合部材を使用する場合もある。

本発明による患者支持体の図示の実施形態の構成要素を、図４に分解して示す。この実施形態の患者支持体１０は、上部被覆部１６と底部被覆部１８とを含む。上部被覆部１６と底部被覆部１８とは、内部領域１４を画定する被覆１２を形成すべく、従来の手段（例えば、ファスナ、面ファスナ、スナップ、ボタン又は他の適切な留め具）を使用して結合する。複数の層、機能、及び／又は構成要素が内部領域１４内に図示されているが、図示の患者支持体１０の実施形態も本発明も図示の構成要素を全て必要とするわけではない。

第１の支持層２０は、内部領域１４内で上部被覆部１６の下に位置している。第１の支持層２０は、患者の支持に適した、例えば、発泡材、膨張式袋又は３次元材料等の１つ以上の材料、構造又は生地を含む。好適な３次元材料には、スペースネット（Spacenet）、タイテックス（Tytex）及び／又は類似の材料を含む。

再び図４において、１つ以上の膨張式袋アセンブリを含んでいる第２の支持層５０は、第１の支持層２０の下に位置している。第２の支持層５０の図示の実施形態は、第１、第２及び第３の袋アセンブリ、具体的に、頭部袋アセンブリ６０、座部袋アセンブリ６２及び足部袋アセンブリ６４を含む。他の実施形態は、頭部端３２から足部端３４まで延在している袋アセンブリを１つだけ含み、複数袋アセンブリからなる他の構成は、例えば、大腿部袋アセンブリをさらに含む。一般に、本明細書に開示している袋アセンブリは軽量で、空気不透過性弾性材料、例えば、ポリウレタン、ウレタン塗布生地、ビニル又はゴム等のポリマー材料等から形成されている。

一例として第１及び第２のセンサパッド、具体的には頭部センサパッド６８及び座部センサパッド７０、を含む圧力検出層６９が袋アセンブリ６０，６２，６４の下に配置されている。図示のように、頭部センサパッド６８は、頭部袋アセンブリ６０の下で頭部袋アセンブリ６０と概ね揃っており、座部センサパッド７０は、座部袋アセンブリ６２の下で座部袋アセンブリ６２と概ね揃っている。患者の頭部又は胴体上方部を支持する可能性が最も高い患者支持体１０領域の下に頭部センサパッド６８を正しく配置すべく、頭部間座部６６を頭部端３２近くの頭部センサパッド６８に隣接して配置する場合がある。別の実施形態において、例えば、足部袋アセンブリ６４の下に位置した、及び／又は異なる配置の、単一センサパッド又は追加のセンサパッドが備えられている。

図示の実施形態において、寝返り補助クッション又は方向転換袋又は回転式袋７４がセンサパッド６８，７０の下に位置している。図４に示す典型的な寝返り補助クッション７４は、一対の膨張式袋７４ａ，７４ｂを含む。別の好適な回転式袋７４として蛇腹型袋がある。別の好適な寝返り補助クッションが、例えば、エリス他が特許権を取得した米国特許第６，４９９，１６７号明細書に開示されており、本特許権は本発明の譲り受け人が所有し、その開示を参照によって本明細書に援用する。

他の複数の支持構成要素６６，７２，７６，７８，８０，８４，８６，９０も図４のマットレスに備えられている。これらの支持構成部品の１つ以上は、種々の異なるベッドフレーム、特に異なるデッキ構造を有するベッドフレームと関連して、患者支持体１０を使用できるように備えられている。患者支持体１０を、例えば、階段状又は凹部を有する又は平坦なデッキ等の特定デッキ構造に適合させるために、これらの支持構成要素の１つ以上を、選択的に膨張もしくは収縮又は患者支持体１０に加えもしくは取り除くことができる。

図４に示す支持構成要素は、発泡材、膨張式袋、３次元材料、他の適切な支持材料、又はこれらの組み合わせから成る。例えば、図示のように、頭部間座部６６は、患者支持体１０の横方向に延在している複数の発泡リブを含む。頭部間座部６６も膨張式袋であってもよい。間座部７２は、センサパッド６８，７０のほぼ下で、患者支持体１０の横方向に延在して配置されている発泡材層を含む。図示の実施形態において、間座部７２は、厚さが１/２インチ（約１．２７cm）の、例えば、ポリエチレン製のクローズドセル（closed-cell）発泡材等の、非常に硬い発泡材を含む。

頭部受け台アセンブリ７６、座部受け台アセンブリ７８及び足部受け台アセンブリ８６は、それぞれ連結プレート１４４で離間されて長手方向に配置された膨張式袋を含む。

図示のように、第１の足部間座部８０は、患者支持体１０の横方向に延在している複数の膨張式袋を含み、第２の足部間座部８４は、例示的に足部の格納を可能にすべく、又は、他の理由により部分的に切除された、発泡部材を含む。デッキ間座部９０は複数の横方向に延在している膨張式袋を含む。図示のように、デッキ間座部９０は、被覆１２の外側に配置されて、マットレスの頭部及び座部の下にそれぞれ配置されている２つの袋部を含む。デッキ間座部９０は、１つ以上の袋領域を含む場合があるが、本発明の範囲を逸脱することなく、内部領域１４内に配置されている場合もある。

さらに、図示の実施形態において、空気弁箱５８と給気管アセンブリ８２が設けられている。受け部８８は空気弁箱５８を収容するような大きさとなっている。図示の実施形態において、受け部８８は帯状のマジックテープ（Velcro）（登録商標）を用いて底部被覆部１８に結合されている。空気箱５８及び配管アセンブリ８２については、図５、図８及び図９を参照して以下に説明している。

図示の実施形態において、支持層２０は、その上にいる患者に緩衝作用又は支持作用を提供し、患者の下で空気の循環を可能にする、通気性又は空気透過性の材料を含む。循環する空気は、周囲温度、又は、所望の治療効果を得るために冷却又は温められてもよい。

さらに、図示の実施形態において、支持層２０は、例えば、剪断力を低減すべく、支持層２０が患者支持体１０上の患者が動くとともに可動な、低摩擦空気透過性材料のエンクロージャ（enclosure）（例えば、スパンデックス、ナイロン又は類似の材料）を含む又はその中に封入されている。別の実施形態において、このエンクロージャは、テフロン又はウレタン塗布生地等の空気不透過性、透湿性／蒸気透過性材料でできている。

図５には、患者支持体１０の空気制御システムの概略図を示す。図５を左から右へ向けて読むと、種々の空気領域１６０、簡略化した患者支持体１０の側面、図式的に描いた空気弁箱５８、図式的に描いた制御ユニット４２、及び、ユニット４２、弁箱５８と空気領域１６０とを連結している空気配管１４６，１４８，１５０をもっともよく示すために一部を切除して患者支持体１０の上面を簡略化して示す。

図５に示すように、患者支持体１０の空気領域１６０は以下のように配置されている：領域１は頭部袋アセンブリ６０に対応し、領域２は座部袋アセンブリ６２に対応し、領域３は足部袋アセンブリ６４に対応し、領域４は上部受け台１４０に対応し、領域５は下部受け台１４２に対応し、領域６は上部足部受け台１４０に対応し、領域７は下部足部受け台１４２に対応し、領域８は第１の寝返り補助袋７４に対応し、領域９は第２の寝返り補助袋７４に対応し、領域１０はデッキ間座部９０に対応し、そして、領域１１は足部間座部８０に対応する。

空気配管１５０は各領域１６０を弁箱５８内の弁アセンブリ１６２に結合する。弁箱５８は、患者支持体１０の足部３４に配置されている。一例として、弁箱５８は、内部領域１４内で被覆１２の底部１８に解放可能に結合、つまり、１つ以上のマジックテープ（登録商標）留め具又は他の適切な結合部材を用いて結合されている。

各空気配管１５０の一端は、対応する袋又は袋アセンブリの給気口１３５に結合している。各空気配管１５０の他端は、弁アセンブリ１６２に結合している。各弁アセンブリ１６２は、第１の又は注入弁１６３と第２の又は排出弁１６５を含む。第１の弁１６３は、空気配管１４８を用いて制御ユニット４２の給気源１５２に結合している。このようにして第１の弁１６３は、対応する領域１６０の膨張を制御するように、つまり、領域を空気で満たすように、作動する。第２の弁１６５は、例えば、領域１６０内の気圧が所定の最大値を超えると、又は他の状況において収縮が必要又は望ましい場合に（例えば、医学的に緊急を要するとき、又は、患者支持体１０の移送の際に）、対応する領域１６０を少なくとも部分的に収縮又は排気するように作動する。

各弁１６３，１６５は開放モード２２４と閉鎖モード２２６を有し、制御ユニット４２からの制御信号に基づいて一方のモードから他方のモードへ値を切り換えるスイッチ開閉機構２２８（例えば、ばね）を有する。閉鎖モード２２６のとき、空気は、対応する袋を膨張させるべく給気源１５２から弁１６３を通って各領域１６０へ、また、通気弁１６５の場合、領域１６０から大気へ流れる。開放モード２２４の場合、膨張も収縮も生じない。

図示の実施形態において、寝返り袋７４の迅速な収縮を可能にするために、大気からフィルタ１６４を通って空気を引き込み、また、フィルタ１６４を通って排気する緊急通気弁２３０が設けられている。給気源１５２は空気ポンプ、圧縮機、ブロワ又は他の適切な空気源である。

給気源１５２は、空気配管１４６を用いてスイッチ弁１６６に結合している。スイッチ弁１６６は、領域の膨張及び収縮のいずれ場合にも制御するように作動する。寝返り補助袋７４の滑らかな膨張又は収縮を促進すべく、又は別の理由で、オプションの比例弁１７１が空気配管１４８に結合している場合がある。

図示の実施形態において、弁箱５８は、第１の弁モジュール１５６と第２の弁モジュール１５８を含む。第１の弁モジュール１５６は、患者の第１の側に関連した弁を概ね含み、第２の弁モジュール１５８は、患者の第２の側に関連した弁を概ね含む。

種々の領域１６０は、個別に膨張可能である。領域１６０の特定部分は、患者支持体１０が異なるベッドフレーム構造と一致するように膨張又は収縮される。例えば、デッキ間座部９０（図５における領域１０）は、患者支持体１０を特定のベッド構造、例えば、本発明の譲り受け人であるヒル−ロム，インコーポレイティド製のトータルケア（TotalCare）（登録商標）及びケアアシスト（CareAssist）（登録商標）ベッドフレームを含む階段状デッキ構成、と一致するように膨張されるが、患者支持体１０が、例えば、ヒル−ロム，インコーポレイティド製のアドバンタ（Advanta）（登録商標）等の、平坦なデッキフレームと使用している場合には収縮される。別の例として、足部間座部８０（図５における領域１１）は、患者支持体１０がバーサケア（VersaCare）（登録商標）、トータルケア又はケアアシストベッドと使用している時には膨張しているが、患者支持体１０がバーサケアベッドと使用している時には下部受け台１４２（図５における領域５）は膨張していない。さらに別の例として、患者支持体１０が、ヒル−ロム，インコーポレイティド製のアドバンタ及びバーサケアベッドフレームを含む平坦なデッキ又は他のベッドフレームで使用されているとき、下部足部間座１４２（図５における領域７）は膨張している。

図６及び図７には、本発明による患者支持体又はマットレス１０用の制御システムの簡単化した概略図を示す。図６は、患者支持体１０の種々の構成要素を含んでいる患者支持体１０を簡略化して示し、図７は制御ユニット４２とその中にある構成要素を簡略化して示す。患者支持体１０は、前述の通り、空気弁制御箱５８に結合したセンサパッド５２を含む。センサパッド５２は、頭部センサパッド６８及び座部センサパッド７０を含む。頭部センサパッド６８は、マットレス１０の頭部端３２に配置されている。座部センサパッド７０は、頭部端３２と空気弁制御箱５８との間の位置の、マットレス１０の中央部に配置されている。座部センサパッド７０は、マットレス１０が倒した状態にあるとき、その上に横たわっている患者の中央部又は座部がその上に位置するように配置されている。さらに、マットレス１０の頭部端３２が持ち上げられているとき、患者の座部は座部センサパッド７０の上方に配置されている。頭部センサパッド６８は、頭部袋アセンブリ６０の下に、座部センサパッド７０は、座部袋アセンブリ６２の下に位置している。頭部センサパッド６８又は座部センサパッド７０のそれぞれの１つのセンサは、まっすぐに立っている円筒状の袋又はクッション５０の１つの下に又は少なくとも隣接して位置されている。座部袋６２内の圧力を調整するために、頭部角度センサ５０２は、センサから受信した信号が頭部角度情報及び圧力調整情報を提供することのできる制御箱５８に結合している。

センサパッド５２は、関連ケーブルを通じて空気制御箱５８に結合している。空気制御箱５８は、信号及び制御線５１０を通じて、頭部センサパッド６８及び座部センサパッド７０に結合したマルチプレクサ５０８を含む。マルチプレクサ盤５０８は、次に第１の弁群５１４及び第２の弁群５１６に結合した空気制御盤５１２に結合している。通信／電力線５１８は図７の制御ユニット４２に結合している。同様に、患者を冷やすと共に患者から湿気を取り除くために、患者支持体１０の中に空気流を起こす換気供給配管５２０も図７の制御ユニット４２に結合している。同様に、空気袋を膨張及び収縮するための空気加圧／減圧配管５２２も制御ユニット４２に結合している。

図７の制御ユニット４２は、ユーザインターフェース画面を表示するディスプレイ４４及び、制御ユニット４２に、該装置の種々の機能及び特徴の選択等、ユーザ選択情報を入力するためのユーザインターフェース入力装置５２４を含む。ユーザインターフェース入力装置５２４での選択は、患者支持体１０のあらゆる作動形態を制御し、マットレス１０内の種々の袋の選択可能な圧力制御、例えば、ベッド２を頭部上昇位置にする等、デッキ６の制御の他にマットレス又はデッキ位置の現在の状態及び他の特徴を表示することを含むことができる。

アルゴリズム制御盤５２６が、ユーザインターフェース入力装置５２４に結合している。アルゴリズム制御盤５２６は、ユーザがこれらの機能を選択すると同時に、入力装置５２４を通して受信したユーザ生成入力信号を受信する。入力装置５２４は、圧力作動押圧ボタン、タッチスクリーンの他に音声作動式又は他の機器選択可能入力等の、種々の入力装置を含むことができる。アルゴリズム制御盤５２６は、ユーザ入力装置５２４を通して種々の制御信号を受信すると同時にマットレス１０の作動を制御するだけでなく、制御ユニット４２に組み込まれている種々の異なる装置をも制御する。例えば、アルゴリズム制御盤５２６は、その結合先であるディスプレイ４４に信号を送信する表示板５２８に結合している。表示板５２８は、入力装置２４で選択される種々の特徴、又は、患者支持体上の患者の状態（例えば、退出している）、又は、患者に施している治療の状態（例えば、循環治療完了）を知らせるかもしれない、例えば、可聴信号を生成するスピーカ５３０等の、出力装置にも結合している。アルゴリズム制御盤５２６は、通常、病室あるいは他の患者治療又は医療施設内の壁のコンセントに結合した直流入力モジュール５３４を含む電源５３２から必要なだけ受電する。

アルゴリズム制御盤５２６は、図示の実施形態において圧縮機５３６及びブロワ５３８を含む給気源に結合している。圧縮機５３６及びブロワ５３８は、いずれもアルゴリズム制御盤５２６で生成された制御信号を受信する。圧縮機５３６は、アルゴリズム制御盤５２６から受信した命令に従って空気袋を膨らますために使用されている。ブロワ５３８は、換気供給配管５２０からマットレス１０へ供給している空気を循環させるために使用されている。しかしながら、圧縮機５３６は、袋の膨張とマットレス１０内の空気を循環させることの両方に使用することもできる。加圧／減圧スイッチ弁５４０が、マットレス１０の空気を加圧／減圧するために切り換えられる圧縮機５３６に結合している。消音器５４１が弁５４０に結合している。加圧位置にあるとき、患者を支持すべくマットレス１０の全体又は一部を膨らますために空気圧が加えられる。減圧位置にあるとき、例えば、別の場所へ移送又は心肺蘇生機能を提供するために、袋内を減圧すべく弁５４０を使用してマットレスをつぶした状態にできることがある。心肺蘇生ボタン５４２は、アルゴリズム制御盤５２６に結合している。

識別タグ５４４が、制御ユニット４２に関連付けられている場合がある。識別タグ５４４は、制御ユニット筐体の外面に取付けられている、又は、制御ユニット筐体の内部領域内に据え付けられている場合がある。識別タグは、バーコード又は磁気ストリップを含む場合があり、また、赤外線、無線、又は制御ユニット４２に関連した固有番号識別子を示す他の適切な電磁信号を発生する場合がある。このような固有番号識別子は、例えば、位置決め及び追跡システムを使用して、制御ユニットの状態を特定、追跡、及び監視するために使用することがある。このような特定及び追跡システムの一例が、本発明の譲り受け人に譲渡された、アルリッチ（Ulrich）他に特許された米国特許第６，４６２，６５６号明細書に開示されており、その開示を参照によって本明細書に援用する。

図示のように、アルゴリズム制御盤５２６、圧縮機５３６、ブロワ５３８及びユーザ入力装置又はユーザ制御モジュール５２４は、マットレスの外側に配置されて、図１に示すように、フットボード３８上に配置又は取外し可能に位置付けされる場合がある制御ユニット４２の一部である。センサ及びセンサパッド５２、空気弁制御箱５８及び、弁及びセンサパッドシステム５２を制御するための空気制御盤又はマイクロプロセッサ５１２は、マットレス１０内に配置されている。これらの装置の一部をシステム全体の異なる部分に配置すること、例えば、アルゴリズム制御盤５２６をマットレス１０内に配置できること又は空気制御盤５１２を制御ユニット４２内に配置できることは本発明の範囲に含まれる。また、制御箱５８は、制御ユニット４２と組み合わせてマットレス１０の外側に配置することができる。

図８及び図９に示すように、制御箱５８の一実施形態は、マルチプレクサ２５２と空気制御盤２５０を含む。制御盤２５０は、ジャンパ線２５４でマルチプレクサ２５２に結合している。さらに、マルチプレクサ２５２は、信号及び制御線（図示せず）を通じて、頭部センサパッド６８及び座部センサパッド７０に結合している。制御盤２５０は、リード線２５１で第１の弁モジュール１５６と第２の弁モジュール１５８にも結合している。通信／電力線２５８は、制御盤２５０を制御ユニット４２に結合する。通信回線２５８は、制御盤２５０の通信プラグ２５９に結合する。ジャンパ線２５４は、通信回線２５８への電力供給及びアクセスのためにマルチプレクサ２５２を制御盤２５０に結合する。リード線２５１は、第１及び第２の弁モジュール１５６，１５８に始動電力を供給する。

角度センサケーブル２５６は、頭部角度センサ５０２から制御盤２５０へ信号を送信するために備えられている。角度センサケーブル２５６は、制御盤２５０の角度プラグ２５７に結合する。図示の実施形態において、頭部角度センサ５０２は頭部受け台アセンブリ７６内に配置されている。頭部角度センサ５０２は、フレーム４の頭部が上方へ関節駆動して患者の頭部を持ち上げる、又は、患者の頭部を下方へ下げるにつれて、ベッド２の頭部端３２の仰角を示す。一実施形態において、角度センサ５０２は、マットレス制御システム４２，５８内の全てのノード又は回路基板に頭部端３２の角度を転送する。角度センサ５０２は、頭部端３２が少なくとも５度、少なくとも３０度、及び少なくとも４５度の角度にあるときに表示又は表示信号を生成する。頭部角度表示は制御ユニット４２へ転送されて、そこで信号を評価して処理する。頭部端３２が３０度を超える角度にあるとき、寝返り補助７４は、主に患者の安全を理由に作動不能となる。頭部端３２が４５度を超える角度にあるとき、アルゴリズムで使用するために情報を制御ユニット４２へ転送される。５度の角度表示は、主に患者支持体１０がほぼ平坦であることを保証にするためである。図示の実施形態において、角度センサ５０２はボールスイッチ又はストリングポテンショメータ（string potentiometer）である。

上述の通り、第１及び第２の弁モジュール１５６，１５８は、充てん弁１６３及び通気弁１６５を含む。第１の弁モジュール１５６は、充てん弁１６３ａ〜ｆ及び通気弁１６５ａ〜ｆを含む。第２の弁モジュール１５６は、充てん弁１６３ｇ〜ｌ及び通気弁１６５ｇ〜ｌを含む。図示の実施形態において、充てん弁１６３ａ〜ｌ及び通気弁１６５ａ〜ｌは、１２ボルト７ワットの直動ポペット型電磁弁である。制御盤２５２は、各充てん弁１６３ａ〜ｌ及び通気弁１６５ａ〜ｌを個別に又は同時に始動できる。充てん弁１６３ａ〜ｌ及び通気弁１６５ａ〜ｌは、全て同時に作動できる。作動中に、各弁１６３，１６５を起動するために、制御盤２５０は作動する弁に信号を送信する。信号は各弁内のコイル（図示せず）に１／２秒間通電し、動作中の電力を節約するために、その後は電流が脈動する（つまり、高速で入切する）ように切り換わる。この動作は次に、始動する弁によって弁を開放又は閉鎖させる。

各充てん弁１６３は、第２の空気配管１４８で制御ユニット４２の空気源１５２に結合している。空気配管１４８は、ボックス外側配管アセンブリ２６０とボックス内側配管アセンブリ２６２を含む。ボックス外側配管アセンブリ２６０は、外部入口ホース２６４、及び、外部入口ホース２６４に結合したＬ字継手２６６を含む。ボックス内側配管アセンブリ２６２は、Ｌ字継手２６６に結合した内部入口ホース２６８、ユニオンＴ字継手２７０、第１のモジュールホース２７２及び第２のモジュールホース２７４を含む。継手２７０は、内部入口ホース２６８を受容すべく第１の開口２７６を、第１のモジュールホース２７２を受容すべく第２の開口２７８を、及び、第２のモジュールホース２７４を受容すべく第３の開口２８０を含む。第１及び第２のモジュールホース２７２，２７４は各々、雄型連結器２８２を介してそれぞれ第１及び第２の弁モジュール１５６，１５８に結合する。作動中、空気源１５２からの空気は、供給配管１４８を流れてから外部入口ホース２６４を通ってボックス外側配管アセンブリ２６０に入りＬ字継手２６６を通って内部入口ホース２６８へ流れる。次に、空気は入口ホース２６８から第１のモジュールホース２７２と第２のモジュールホース２７４に空気を分岐するユニオンＴ字継手２７０へ流れる。空気は、第１及び第２のモジュールホース２７２，２７４を通って、それぞれ第１及び第２の弁モジュール１５６，１５８へ流れ込む。以下に第１及び第２の弁モジュール１５６，１５８の動作を説明する。

制御箱５８は、基部２８４、カバー２８６及びトレイ２８８を含む。カバー２８６は、複数の留め具（つまり、ねじ）２９０を含む。基部２８４は、複数のねじやまを切ったカバー用支柱２９２を含む。カバー用支柱２９２は、カバー２８６を基部２８４に結合すべく、ねじ２９０を受容するように構成されている。カバー２８６及び基部２８４は内部領域２９８を画定する。トレイ２８８は、トレイ２８８及び基部２８４に位置する複数のリベット穴２９３を通ってリベット締めする複数のリベット２９１を用いて基部２８４に結合する。

ボックス内側配管アセンブリ２６２、第１の弁モジュール１５６、第２の弁モジュール１５８、制御盤２５０及びマルチプレクサ２５２は、内部領域２９８内に収容されている。基部２８４は、複数の制御盤用支柱２９４、複数のマルチプレクサ用支柱２９６及び複数のモジュール用支柱３００をさらに含む。第１及び第２の弁モジュール１５６，１５８は、肩付きねじ３０２及びワッシャ３０４を用いてモジュール用支柱３００に結合している。制御盤２５０及びマルチプレクサ２５２は、複数のスナップ式取付け具３０６を用いてそれぞれ制御盤用支柱２９４及びマルチプレクサ用支柱２９６に結合している。

第１及び第２の弁モジュール１５６，１５８は、複数の連結器３０８を介して第３の空気配管１５０ａ，ｂ，ｄ〜ｆ及びｇ〜ｌに取付く。連結器３０８は、第１の端部３１０と第２の端部３１２を含む。第３の空気配管１５０ａ，ｂ，ｄ〜ｆ及びｇ〜ｌは、第２の端部３１２で受容可能な取付け具（図示せず）をそれぞれ含む。各第１の端部３１０は、第１及び第２の弁モジュール１５６，１５８の出入り口３１４に取付く。第１の端部３１０は、基部２８４の複数の開口３１６を通って取付く。

複数のフィードバック連結器３１８は、基部２８４の複数のフィードバック開口３２０を通って取付けられている。フィードバック連結器３１８は、第１のフィードバック端３２２及び第２のフィードバック端３２４を含む。第１のフィードバック端３２２は、次に各空気領域１６０に位置したフィードバック出入り口１３５に連結するフィードバック配管（図示せず）に連結する。第２のフィードバック端３２４は、フィードバック移送配管３２６を受容する。各移送配管３２６は、制御盤２５０に設置された圧力変換器３２８に結合する。圧力変換器３２８は、各空気領域１６０の圧力を受信して、制御ユニット４２へ領域１６０の内圧を示す圧力データ信号を転送する。制御ユニット４２は、心肺蘇生、患者の移送及び最大膨張等の特定マットレス機能にふさわしい圧力を判断するためにこれらの圧力信号を用いる。足部領域１６０ｋに結合した変換器３２８からの圧力信号も、足部領域１６０ｋの最適圧力を維持するために使用されている。図示の実施形態において、足部領域１６０ｋ（領域３）の圧力は、座部領域１６０ｅ（領域２）の圧力に対する割合にして計算されている。座部領域１６０ｅ及び頭部領域１６０ｆの圧力は、変換器３２８と圧力センサ１３６の両方を用いて判断されている。領域１６０の１つ以上の領域での圧力はリアルタイムで調節できる場合がある。

図５に示すように、充てん弁１６３ａ〜ｌ及び通気弁１６５ａ〜ｌは、第３の空気配管１５０ａ，ｂ，ｄ〜ｆ及びｇ〜ｌを通って患者支持体１０の各部に結合されている。充てん弁１６３ａ及び通気弁１６５ａは上部足部受け台１４０ｃに結合され、充てん弁１６３ｂ及び通気弁１６５ｂは、下部側受け台１４２ａ，ｂに、充てん弁１６３ｃは、大気に結合され、通気弁１６５ｃは先々の治療のために残してある。また、充てん弁１６３ｄ及び通気弁１６５ｄは第１の寝返り補助７４ａに結合し、充てん弁１６３ｅ及び通気弁１６５ｅは座部袋６２に結合し、充てん弁１６３ｆ及び通気弁１６５ｆは頭部袋アセンブリ６０に結合し、充てん弁１６３ｇ及び通気弁１６５ｇは足部間座部８０に結合し、充てん弁１６３ｈ及び通気弁１６５ｈは上方側受け台１４０ａ，ｂに結合し、充てん弁１６３ｉ及び通気弁１６５ｉはデッキ間座部９０に結合し、充てん弁１６３ｊ及び通気弁１６５ｊは第１の寝返り補助７４ｂに結合し、充てん弁１６３ｋ及び通気弁１６５ｋは足部袋１６４に結合し、充てん弁１６３ｌ及び通気弁１６５ｌは下方足部受け台１４２ｃに結合している。通気弁１６５ｄ，ｊは、第１及び第２の寝返り補助７４ａ，７４ｂが使用されていないとき、第１及び第２の寝返り補助７４ａ，７４ｂから空気を排出すべく開放位置に付勢されている。マットレスの電源が切れ又は圧力を失い、第１及び第２の寝返り補助７４ａ，ｂから空気を排出しているとき、通気弁１６５ｄ，ｊは、開放位置に戻る。空気が領域１６０から排出されると、収縮後の領域１６０内の圧力は、予め設定されるのではなくリアルタイムに制御システム４２，５８で判断される。

一実施形態において、ユーザは制御ユニット４２に入力コマンドを入力する。制御ユニット４２は、入力コマンドを処理して、通信回線２５８を通して入力コマンドに基づいた制御信号を制御盤２５０へ転送する。さらに又はその代わりに、制御信号は、領域１６０の１つ以上の領域内の圧力を増減させるための制御ユニット４２からの、変換器３２８及び／又はセンサ１３６から得られた情報による、作動情報に基づいてもよい。

図示の実施形態において、マットレス制御装置４２，５８は、ベッドフレーム４の動作から独立していることに注意されたい。しかしながら、別の実施形態では、ベッドフレーム４及びマットレス１０は、通信回線を通してデータを交換又は共有するように構成されていてもよい。一例として、データはベッドフレーム４からマットレスシステム４２，５８へ伝達してマットレス１０の支持パラメータを調節するために使用してもよい。例えば、一実施形態において、足部３４が格納されている時にフレーム４から信号が転送され、これによりマットレスシステム４２，５８は足部アセンブリ６４内の縦型袋５０の内圧を減少させるように反応する。

上述の通り、空気源１５２は、空気を供給するように、又は、領域１６０から空気を除去すべく減圧器として機能することができる。供給モードにあるとき、制御盤２５０上のマイクロプロセッサは、制御ユニット４２からの制御信号に基づいて対応する充てん弁１６３ａ〜ｌ又は通気弁１６５ａ〜ｌを始動する。例えば、制御信号が頭部袋アセンブリ１６０内の圧力を高めるべきであると指示すると、充てん弁１６３ｆが始動される。しかしながら、制御信号が頭部袋アセンブリ１６０内の圧力を下げるべきであると指示すると、通気弁１６５ｆが始動される。減圧モードにあるとき、１つ以上充てん弁１６３ａからｌは、対応する領域内の空気を迅速に除去できるように作動する場合がある。

図１０は、本発明によるマットレスの全体システム構造５７０を示す。上述の通り、センサ通信ハブとしても知られているマルチプレクサ盤５０８は、頭部領域センサ６８及び座部領域センサ７０に結合している。光学システム機器と同様にマルチプレクサ５０８は、下記に説明するいくつかの知覚アルゴリズムを含む。システム構造５７０には、第２の感覚アルゴリズムセット５７４及び制御アルゴリズム５７６を含むアルゴリズム制御ユニット５２６も含まれている。マルチプレクサ５０８及びアルゴリズム制御ユニット５２６の出力は、空気制御ユニット５１２及び液晶ディスプレイユニット４４にも連結したネットワーク５７８に連結している。ネットワーク５７８は、通信ハブとしても知られているインターフェース機器を含む。ネットワーク５７８は、種々の機器、ソフトウェア及びファームウェア制御機器の通信バスとして機能する。

前述の通り、マルチプレクサ５０８は、知覚アルゴリズム５７２を含む。アルゴリズム制御ユニット５２６は、動作メトリックを提供するため、重量見積もりを提供するため及び統計モデルの計算を含む液晶ディスプレイへ情報を提供するための、圧力を緩和用アルゴリズムを含むこともできる知覚アルゴリズムをも含む。

図１１は、液晶ディスプレイユニット４４、空気制御ユニット盤５１２、通信ハブ又はネットワーク５０８及びアルゴリズム制御ユニット５２６を内蔵した制御システム５８０のブロック図を示す。頭部領域センサ６８及び座部領域センサ７０からセンサデータを受信する通信ハブ５０８は、第１のセンサデータ回線５８２及び第２のセンサデータ回線５８４を通じてそれぞれ液晶ディスプレイユニット４４とアルゴリズム制御ユニット５２６の両方に結合している。図１０を参照して説明する通り、アルゴリズム制御ユニット５２６は知覚アルゴリズム５７４及び制御アルゴリズム５７６を含む。アルゴリズム制御ユニット５２６は、患者姿勢監視状態を転送するための液晶ディスプレイユニット４４に連結した第１の出力線５８６と、動作状態を伝達するための第２の制御線５８８、及び、アルゴリズム制御ユニットの状態を伝達するための第３の制御線５９０を含む。さらに、アルゴリズム制御ユニット５２６は、各頭部、座部及び足部領域の領域圧力限界値を空気制御ユニット盤５１２へ転送する、これらの各領域に連結した第４の出力回線５９２を含む。前述の圧力センサを含む空気制御ユニット盤５１２は、回線５９４を通して制御圧力帯フィードバック信号をアルゴリズム制御ユニット５２６へ返送する。ディスプレイユニット４４は、ユーザ入力インターフェース装置５２４によって、制御回線５９６を通して、種々のモード指令信号の他にベッドのフレーム又はデッキを調節するためのベッド類型指令信号制御信号をアルゴリズム制御ユニット５２６へ送信する。

図１０を参照して説明したように、本発明は制御アルゴリズムだけでなく、知覚アルゴリズムを含む。知覚アルゴリズムは、マルチプレクサ５０８及びアルゴリズム制御ユニット５２６内に配置されているファームウェアに備えられている。知覚アルゴリズムは、以下を含む：対象となる物の一部がベッド面ではなくベッドフレームに支持されている場合の最低位置の検知、ベッドからの退出の検知、ベッド側部に座っていることの検知、ベッド面の縁に横たわっている患者の検知、ベッド面上の患者に一定時間動きが無いことの検知、以下の６つの姿勢、左に横たわっている、左に座っている、中央に横たわっている、中央に座っている、右に横たわっている、右に座っている、を区別することによる患者姿勢の監視、及びベッドの中及び横になった患者の体重を２０％前後の誤差で計ること。制御システムアルゴリズムファームウェア５７６内に配置されている制御システムアルゴリズムは、頭部領域センサパッド６８及び座部領域センサパッド７０の上に配置されているマットレス１０の表面空気袋の動的荷重分布調整によって減圧を最適化する。

次に図１２を参照すると、制御ユニット４２の図示の実施形態は、筐体２２を含む。外筐体２２は、上部端２６、底部端２８、第１の側面９２及び第２の側面９４を含む。外筐体２２は、以下にて詳述する制御ユニット構成要素を収容している内部領域を画定する。

表示部２４は、枢動可能に筐体２２に結合している。また、外筐体２２には、回転可能なハンドル９８、第１及び第２の吊り金物１００，１０２を含む結合アセンブリ、空気フィルタ１１０、電力入力ポート１１２、電源スイッチ１１４、第１及び第２の足１０４，１０６及びケーブル１０８を結合して示す。視覚表示器又は光バー９６も備えられている。

図１３において、上向きに回転させた使用位置にある表示部２４を示す。一旦使用位置に配置されると、表示パネル１１６は介護者に容易に見える。図示の実施形態において、表示パネル１１６は、ユーザが患者支持体を制御すべく指示するために所定の場所を指先で簡単に触ることのできる、タッチスクリーン制御パネルを含んだ液晶ディスプレイである。本明細書で後述するように、映像表示パネル１１６は、患者支持体１０の操作、据え付け及び／又はメンテナンス手順を説明するビデオを含む、ビデオクリップ及びヘルプ画面を表示できるように構成されている。表示パネル１１６のユーザインターフェースの全ての態様では、例えば、英語及びスペイン語を含む複数の言語で表示することができる。図示の実施形態において、表示パネル１１６は、８．４インチ（約２１．３cm）のハイコントラストモードのはね上げ式液晶ディスプレイ画面である。

さらに、表示部２４には、無線技術を用いてネットワーク上でデータ収集及び／又は通信を可能にする、赤外線（ＩＲＤＡ）ポート１１８が備えられている。例えば、マットレス１０の使用に関する使用データ、及び／又はサービス情報（つまり、マットレス点検がどれだけ頻度で行われていたか）を、赤外線ポート１１８を用いて無線ネットワークを介して遠隔のコンピュータ処理装置へ送信する場合がある。

メモリポート１２０も、表示部２４に備えられている。メモリポート１２０は、例えば、コンパクトフラッシュメモリ等の、メモリカードを着脱可能に受容するように構成されている。例えば、ＳＤメモリカードは、例えば、アップグレードのファームウェア、ソフトウェアの取り替え、又は更新もしくは付加された訓練や点検ビデオで制御ユニット４２を構成するために使用する場合もある。これにより、これら及び他の種類のアップグレード及び調節を行うために制御ユニット４２を停止させる必要が無くなる。

さらに、表示部２４には、表示部２４の外筐体１２８に取外し可能に結合されているカバーパネル１２２，１２４が備えられている。一般に、カバーパネル１２２，１２４は、表示部２４の外筐体の他の部分と同じ材料（つまり、ポリカーボネート）でできている。カバーパネル１２２，１２４は、主に、通信及びデータポート１１８，１２０が使用されていないとき、これらを保護すべく設けられている。カバーパネル１２２，１２４は、１つ以上の留め具（つまり、ねじ）で外筐体１２８に結合されている場合がある。外筐体１２８は、フットボード、ヘッドボード、サイドレール又はベッドの類似部分の嵌合部に嵌まるように構成されているブラケットをも含む場合がある。

赤外線ポート１１８を通して収集及び転送されることがある使用データ又はサービスデータは、マットレスの使用に関する誤りログ又はログを含む場合がある。

図１４には、表示部２４の内部構成要素の簡略化した分解図を示す。表示部２４の外筐体の正面又は上部１２８は、一連の開口１３４を通る一続きの留め具１３２で背面又は底部１３０に結合されている。枢結アセンブリ１９４は、複数の離間した開口１４０を含んだ摩擦ヒンジ１４２及び円筒形部材１３８を含む。表示部２４の中空半円筒領域は、雌端１８０と雄端１７８を含む。枢動可能な結合アセンブリ１９４は、破線１８６，１８８及び１９０で示すように、表示部２４の半円部内に位置する。

対応する雌１８４及び雄１８２部は、制御ユニット４２の外筐体の上方端２６に備えられている。従って、枢結アセンブリ１９４は、破線１８６，１９２で示すように、結合部１８２，１８４と嵌合する。好適なヒンジ１４２は、ミネソタ州、セントポール（St.Paul）にあるリール・プレシジョン製造会社（Reell Precision Manufacturing Corporation）(www.reell.com)で製造されているモデルＭＨ４０である。上述の通り、ヒンジ１４２は、上向き又は持ち上げた使用位置と下げた又は閉じた収納位置との間で回転することを可能にする。しかしながら、表示部はこれら２つの極限位置間のどの位置にも停止させることができる。回転可能な表示部の動作範囲は１８０度より大である。

映像表示部２４は、筐体正面又は上部１２８及び筐体背面又は底部１３０を含む。内部領域を画定するこれら２つの筐体部分の内側には、液晶ディスプレイアセンブリ１１５の上方又は上に位置したタッチスクリーン１１９が備えられている。絶縁体（図示せず）が液晶ディスプレイアセンブリ１１５とプリント基板又は液晶ディスプレイ盤１２１の間に設けられている。液晶ディスプレイケーブル１１７は、雄部１７８の開口を通って表示部２４をアルゴリズム制御盤１９６に結合する。

図１５には、制御ユニット４２の特定の内部構成要素を示すために筐体の背面２３４を外した制御ユニット４２を示す。制御ユニット４２の内部構成要素には、アルゴリズム制御盤５２６、ブロワ１９８、ホース継手２００、ホース継手２００をブロワ１９８に連結しているホース２０２、ポンプ又は圧縮機２０４、弁アセンブリ２０６及び電力入力アセンブリ２０８を含む。これらの構成要素については、下記にて詳述する。

図１６は、制御ユニット４２の内部領域内に設けられている複数の保護用差込み部材２１０，２１２，２１４を示す。差込み部材は、破線２１６及び２１８で示すように、制御ユニット４２の内部領域と揃っている。各差込み部材２１０，２１２，２１４は、ＥＰＡＣ（電子パッケージアセンブリ概念）発泡材等の絶縁材料でできている。ＥＰＡＣ発泡材は、制御ユニット４２に、内部シャーシを提供する。発泡部材２１０，２１２，２１４は、それぞれの中に空気を循環させる１つ以上冷却用配管を有する。このような空気配管（図示せず）は、漏洩するブロワ空気があればこれを排出すべく導管としての役割を果たす。差込み部材２１０，２１２，２１４は、構造ノイズを抑制すべく機能する。発泡差込み部材２１０，２１２，２１４に加え、例えば、圧縮機２０４には、音及び／又は振動性能を向上させるべくゴム製取付け具も追加して備える場合がある。

図１７及び図１８には、制御ユニット４２の内部構成要素の分解図を示す。図１７は、筐体正面２３２を見ている人物の視点で構成要素を示す。図１８は、反対の視点からの構成要素を示す。特に図１７を参照して、筐体正面２３２は、表示部２４、視覚表示器又は光バー９６及び心肺蘇生ボタン３０を含む。ハンドル９８は、筐体正面２３２の上方端２６に枢結している。

視覚表示器又は光バー９６は、ＬＥＤレンズ２３６、ライトパイプ２３８及びＬＥＤ板２４０を含む。ＬＥＤレンズ２３６は、ＬＥＤ光が透過するための透明な面を提供する。レンズは、光の発散を調節するために表面模様付き又は艶消しになっている場合がある。ＬＥＤライトパイプ２３８は、その中をＬＥＤ光が透過するための光路を提供する。ライトパイプ２３８は、成形プラスチックでできている。図示の実施形態において、ライトパイプ２３８は、成形性を容易にするために２つに分かれている。ライトパイプ２３８は、光の発散を調節するために表面模様付き又は艶消しになっている場合がある。ＬＥＤ板２４０は、視覚表示器又は光バー９６の動作を制御すべくアルゴリズム制御盤１９６に結合している。

光バー９６は、注意を必要とすることがあるマットレス１０、制御ユニット４２又は患者に関わる状況を介護者へ視覚的に警告するように機能する。光バー９６は、緑色に点灯、緑色で点滅、又は、制御ユニット及び／又はマットレスが正常に作動している場合、全く点灯していないことがある。光バーは、正常な作動の異なるモードを表示すべく間欠点灯することがある。例えば、緑色の点灯は、減圧モードを示すことがあり、一方、緑色の点滅は、別のモード（例えば、最大膨張、寝返り補助等）を示すことがある。異なるモード（例えば、黄色又は琥珀色に点灯又は点滅）は、制御ユニット又はマットレスが点検を必要としている又は警報（例えば、本明細書の他の箇所にて説明しているベッド退出警報）が始動されたことを示すために使用する場合がある。さらに別のモード（例えば、赤色に点灯又は点滅）は、マットレスの心肺蘇生機能がオンになっていることを示すために、患者が動かない又は苦しんでいるようであることを示すために、又は他の用途に使用する場合がある。患者の動作が許容範囲を超える場合又は許容範囲に満たない場合に別の視覚警報（例えば、橙色の明かり）を発生させるように、例えば、光バー９６は、本明細書内の他の箇所にて説明している動作監視機能に連結していてもよい。また、例えば、患者がベッドから退出しようとしている、又はベッドの端部近くで横たわっている場合に視覚警報を発生するために、光バー９６は、本明細書内の他の箇所で説明している１つ以上のベッド警報設定に連結していてもよい。

筐体正面２３２は、その中に内部構成要素の大部分が搭載されている、発泡差込み部材２１４を支持する。筐体正面２３２は、ＬＥＤレンズ２３６、ライトパイプ２３８、の外形となってこれを支持し、スピーカ２４２をそのフランジで受容する。筐体正面２３２は、適用落下試験の基準を満たすためにノリル発泡成形品からできている。

ハンドル９８は、肩付きねじを用いて筐体正面２３２に取付けられている。ハンドルは、ポリカーボネイトでブロー成形されている。アルゴリズム制御ユニット盤５２６については、例えば、図７及び図１９を参照して本明細書内の他の箇所にて説明している。

空気配管１０８は、出入口管２４４を用いて切替え弁２０６に結合している。別の配管２４４ａ，２４４ｂが出入口管用に備えられている。

ブロワ１９８は、例えば、アメテック（Ametek）モデル番号１５０１６６−００等の市販されているブロワである。圧縮機２０４は、例えば、トーマス（Thomas）モデル番号６０２５ＳＥ−ＸＰ、部品番号９５０１１５等の市販されている圧縮機である。切替え弁２０６は、例えば、ヌーマティクス（Numatics）モデル番号９２１１４−２等の市販されている加圧／減圧弁である。制御システム内の空気用品の相互連結に使用されている種々の空気配管は、通常、従来の空気配管である。また、種々の継手及び配線は、制御ユニット４２及び患者支持体１０内の電気用品の相互連結に使用されている。ゴム製のバンパー及びねじ蓋は、制御ユニットアセンブリのねじ及び他の留め具を覆って隠すために使用されている。複数のラベル又はラベル部分３３２（図１２）が、販売及び規制基準を満たすべく、必要に応じて備えられている。

入力電力２４６は、例えば、ＸＰモデル番号ＥＣＭ１３０ＰＳ１２等の電源、例えば、コルコム（Corcom）モデル番号ＰＥ０Ｓ０ＤＢＸ０等の電源引込み口、及び、例えば、コルコム（Corcom）モデル番号３ＭＺ１の１２０ボルト電源フィルタを含む。

発泡差込み部材２１０，２１２は、他の部品を所定の場所に保持する。例えば、差込み部材２１２はブロワ、圧縮機及び電源を所定の位置に保持し、差込み部材２１０は、電源、スピーカ及び電源引込み口を正しい位置に保持する。差込み部材２１４も、ＥＰＡＣ（電子パッケージアセンブリ概念）発泡材からできており、アルゴリズム制御ユニット、圧縮機、ブロワ、切替え弁及び電源を所定の位置に保持すべく使用されている。これらの発泡差込み部材２１０，２１２，２１４の使用は、金属シャーシ及び留め具の必要性を無くす。

第１及び第２の端部蓋２４８は、筐体正面及び背面２３２，２３４のねじ及び他の成形品を隠す。端部蓋は、サントプレーン（Santoprene）熱可塑性ゴム（ＴＰＲ）からできている。端部蓋２４８は、衝撃及び落下の際の保護用緩衝材として働く。摩擦ヒンジ１４２に隣接して配置されている、第１の端部蓋２４８は、所定の位置に摩擦ヒンジを保持するために役立つ１組のリブも含む。筐体部２３２，２３４，２４８は、液体の進入を防ぐように設計されているかみあい壁であることに注意されたい。

フィルタ保持部１１０は、発泡空気フィルタを位置付けして、筐体正面及び背面２３２，２３４の給気口の正面に保持する。フィルタ１１０は、ポリカーボネイトで成形されている。

ホース受け口２００は、ホース端部を受容して保持する。ホース受け口２００は、空気漏れを防ぐべくガスケットも受容する。受け口には１つ以上の空気配管及び電気接点（つまり、図示の実施形態においては、それぞれ、３つと８つ）が取付けられている。受け口１００は、バロックス（Valox）又は他の非常に丈夫な材料からできている。受け口２００は、筐体正面及び背面２３２，２３４により所定の場所に保持されている。受け口及び対応するホースについては、米国仮特許出願第６０／６３６，２５２号明細書（代理人整理番号８２６６−１３６６）に詳細に説明されており、本発明の譲り受け人に譲渡され、その開示を参照によって本明細書に援用する。
ホース自体は、電気接点及び患者支持体１０に直接接続する空気配管を含む。

筐体背面２３４は、全ての内部構成要素を所定の位置に保持すべく、背面及び側面発泡差込み部材２１２を保持かつ圧縮する。筐体背面２３４は、吊り金物アセンブリ１００，１０２に取付け点も提供してスピーカ２４２を所定の位置に保持する。筐体背面２３４は、適用落下試験の基準を満たすノリル構造発泡材からできている。

制御ユニット４２は、フットボードもしくはベッドフレームの他の部分、又は床の上に配置することができる。吊り金物アセンブリ１００，１０２は、制御ユニット４２をベッドの一部、つまり、フットボード、に取付けるために備えられている。これらの吊り金物は、落下することなく、制御ユニット４２の４倍の重量を支持するように構成されている。各吊り金物１００，１０２は、種々の異なるフットボード又は他のベッド部に適合すべく、回転、又は、種々の形に再構成できる場合がある。類似の好適な吊り金物アセンブリが、エリス他が特許権を取得した米国特許第６，７３５，７９９明細書に記載されており、本特許権は本発明の譲り受け人に譲渡され、その開示を参照によって本明細書に援用する。

足部１０４，１０６は、主に制御ユニット４２を床の上に配置する際の安定及び保護のために備えられている。図示の実施形態において、足部１０４，１０６はゴム製である。

枢軸カバー２２２は、筐体背面２３４に結合している吊り金物アセンブリ１００，１０２の枢動部先端を保持すべく備えられている。カバー２２２は、カバー２２２及びフック１００，１０２の間隔を調節するために調整可能でもある。

表示部２４を、例えば、制御ユニット４２の移動の際に、所定の位置、つまり、収納又は下方位置、に保持すべくゴム製の戻り止め３３０が備えられている。これらの戻り止め３３０は、表示部２４の上向きの回転に対して抵抗する。

上述の通り、制御ユニット４２は、マットレス１０のユーザインターフェース、マットレスインターフェース、機械システム及び制御手段を備える。図１９は、制御ユニット４２のシステムレベルの簡単化したブロック図である。図１９には、表示盤５２８及びアルゴリズム盤５２６を含む制御ユニット４２の主要な構成要素を示す。図示の実施形態において、表示盤５２８及びアルゴリズム盤５２６は、マットレスシステム全体の制御機能を備える。表示盤５２８は、エンドユーザ、技術者又は介護者とマットレスシステムとの間の主なインターフェースを備える。表示盤５２８は、マットレスシステムのユーザインターフェースも含む。

図示の実施形態において、ユーザインターフェースは、タッチスクリーン映像表示部を含む。表示盤５２８は、ウィンドウズメディアプレイヤー等の市販されているソフトウェアを使用して、メモリ５５０に格納されているビデオファイルを再生することもできる。このようなビデオファイルは、例えば、システム導入及びユーザ訓練の際に、使用することもできる。表示盤５２８は、ユーザデータを格納すること、及び、ＩＲＤＡ赤外線ポート１１８を介してこれらのデータへのアクセスを可能にする役割を果たす。表示盤はＣＡＮバス接続５５２，５５４を介して、アルゴリズム盤５２６及びマットレスシステムの残り部分のインターフェースとなる。

アルゴリズム制御盤５２６は、ユーザの要求を所望の動作に変換するアルゴリズムを実行することによりマットレスシステムの通常運転を制御する。これらのアルゴリズムは、例えば、患者のために適切なマットレス圧力分布を設定、患者の姿勢を検知、及び／又は寝返り補助袋７４を用いて患者の寝返りを補助するために実行もできる。

上述の通り、アルゴリズム盤５２６は、他のシステム構成要素にＣＡＮバス接続５５２を提供する。アルゴリズム制御盤５２６は、主にマットレス装置の冷却に使用されているブロワ１９８の速度も制御する。アルゴリズム制御盤５２６は、マットレス１０の１つ以上の部分での膨張及び急速な収縮を可能にする、追跡識別タグ５４４への電力供給と、加圧／減圧切替え弁５４０の制御を行う。アルゴリズム制御盤５２６は、光学的に絶縁されたトライアック（triac）回路を介してシステムの圧縮機２０４へ切替え交流電力を供給する。心肺蘇生ボタン５４２もアルゴリズム盤５２６に連結している。

表示盤５２８に電気的に結合しているものには、赤外線ポート１１８、メモリ５５０、スピーカ５３０、タッチスクリーン５２４、液晶ディスプレイ５４６及びバックライト変換器５４８がある。

表示盤の構造は、図２０により詳細に示す。図２０は、表示盤５２８のブロック図を簡単化して示す。表示盤５２８は、３２ビットのマイクロコントローラ５５６を含む。図示の実施形態において、エイ・エム・ディ（ＡＭＤ）のＡｕ１１００の３２ビットマイクロコントローラが使用されている。他の好適なマイクロプロセッサには、インテル（Intel）のＸｓｃａｌｅ及びＦｒｅｅｓｃａｌｅ ＩＤＯＴＭＸ２１を含む。ＣＡＮ機能を提供するために、ＣＡＮマイクロコントローラが主コントローラ５５６に結合している。図示の実施形態において、ＣＡＮマイクロコントローラは、アトメル（Atmel）のＴ８９Ｃ５１ＣＣ０１である。ＣＡＮマイクロコントローラ５５８にはＣＡＮトランシーバ５６０が結合している。図示の実施形態において、トランシーバは、フィリップス（Philips）のＴＪＡ１０５４である。ＣＡＮコントローラ５５８は、ＵＡＲＴを介して主コントローラ５５６と通信する。これら２つの機器の間に、レベルシフトバッファ機能５６２が備えられている。オプションとして、ＣＡＮコントローラ５５８は、パルス幅変調出力を用いて映像表示部のバックライトの明るさを変えるために使用することもできる。ＣＡＮコントローラ５５８は、表示盤５２８の実時間クロックに直列インターフェースを提供する。

図示のように、小型フラッシュカード又は他の適切なメモリ５５０を表示盤マイクロコントローラ５５６に結合してもよい。このようにして、患者支持体１０を導入、使用又は据え付けをしている介護者及び技術者の一方又は両方のために、訓練ビデオ又は他の種類のビデオを、マイクロコントローラに連結することもできる着脱可能なフラッシュメモリカードに格納できる場合がある。フラッシュメモリカード５５０は、ソフトウェア・アプリケーション及びシステムのオペレーティング・システムの更新手段を提供することがある。適切なフラッシュメモリカードは、セキュア・デジタル（ＳＤ）カードであるが、コンパクト・フラッシュ（ＣＦ）カードも必要な能力を有し、同等に動作する。図示のように表示盤５２８は、ＣＦカード又はＳＤカードのいずれかを支援する。

表示盤５２８のＣＡＮマイクロコントローラ５５８の主要な機能は、一つの表示マイクロコントローラ５５６のためにマットレスシステムからのＣＡＮメッセージをＲＳ２３２ベースのメッセージに変えること、及び、表示マイクロコントローラ５５６の直列メッセージをＣＡＮメッセージのフォーマット化してＣＡＮバスで送り出すことである。ＣＡＮマイクロコントローラ５５８は、８０Ｃ５１ＣＯＲ、３２キロバイトのフラッシュメモリ、ブート・ローダ用に２キロバイトのフラッシュメモリ、変数用に２キロバイトのＥＥＰＲＯＭ記憶装置、及び、全二重ＵＡＲＴを有する。実時間時計は、ＣＡＮマイクロコントローラ５５８の直列バスに連結しているダラスセミコンダクタ（Dallas Semiconductor）のＤＳ１３Ｏ７Ｚで実現されている。実時間時計への電力は個別の電池で供給されている。液晶ディスプレイのバックライト５４８は、ＣＡＮマイクロコントローラ５５８のパルス変調出力を使用して実現している。表示マイクロコントローラ５５６の再設定は、ＣＡＮマイクロコントローラ５５８の出力を供給電圧監視器５６４のリセットピンへバッファリングすることにより実現されている。

ＣＡＮマイクロコントローラ５５８は、標準Ｃプログラミング及びマイクロコントローラ・エミュレーション・ツール、他に、マイクロビジョン（Micro Vision）のＫeil ８０５１、Ｃ言語用ソフトウェア・ツール、及び、ＣＡＮａｌｙｚｅｒ ＰｒｏＣＡＮを使用して実用化できる。ＣＡＮマイクロコントローラ５５８は、表示盤マイクロコントローラ５５６とマットレスシステムの他の部分との間のプロトコル・インターフェースとしての役割を果たす。ＣＡＮマイクロコントローラ５５８は、多大な能力を有するファームウェアを備えており、また、電源が入れられる度にセルフテストを実行する。ＣＡＮマイクロコントローラ５５８は、純粋な２ピア性バスであるため、伝達される全てのメッセージは、バスを通じて各構成要素で利用できる。従って、各個別構成要素はそれぞれどのＣＡＮメッセージに反応するべきかを判断する。

タッチスクリーン・ユーザインターフェース５２４は、周辺コントローラで制御されている５線式オーバレイである。周辺コントローラ５６２は、タッチスクリーンを制御し、また、スピーカ５３０を駆動する電力増幅器への音声出力のためのデジタル／アナログ変換器を備える。周辺コントローラは、音声駆動回路と、例えば、ウォルフソン（Wolfson）のＷＭ９７１２Ｌ等の５線式タッチスクリーン制御器との両方を有する任意のコントローラであってもよい。

直列デバッグポート５６６は、ソフトウェアのデバッギング、及び、例えば、技術者による、フィールドのアップグレードの可能性のために備えられている。直列デバッグポート５６６は、表示マイクロコントローラ５５６の第２のＵＡＲＴポートに接続する。

ＥＪＴＡＧポート５６８が備えられている。表示マイクロコントローラ５５６は、プログラムの監視、デバッギング及びＭＩＰＳＣＯＲＥへのアクセスにＥＪＴＡＧポート５６８を利用する。

ＩＲＤＡポート１１８は、表示盤５２８へ電気的に絶縁されたデータ転送を行う。赤外線ポート１１８は、表示マイクロコントローラ５５６内に組み込まれており、ソフトウェア内に支援されている。

管理回路５９８の電源は、表示盤５２８用の起動及びリセット回路を備える。この回路は、表示マイクロコントローラ５５６をコールド起動、又は、ウォームリセットから正確に脱出させるように設計されている。管理回路５９８の電源は、周辺装置のＣＡＮ、記憶装置及び周辺コントローラの電力を統制する。

表示盤５２８は、メモリも含む。図示の表示盤５２８は、１２８メガビットのＳＤＲＡＭ及び６４メガビットのフラッシュメモリの一方あるいは両方を支援する。図示の実施形態において、液晶ディスプレイ５４６は、ＴＴＦＬバックライトを有するＴＦＴ ＶＧＡ液晶ディスプレイ（６４０ｘ４８０)である。

図２１にはアルゴリズム盤５２６のブロック図を簡単化して示す。アルゴリズム盤５２６は、表示盤５２８で受信してからＣＡＮバス５５４へ送信される、変換されたユーザ指令を受信する。次に、アルゴリズム盤５２６は、残りのシステム構成要素と対話をすることにより適切に動作する。さらに、アルゴリズム盤５２６は、心肺蘇生ボタン５４２、及び、他の用途での問題解決に使用することができる、診断ＬＥＤ光バー９６も直接制御する。

アルゴリズム盤５２６のマイクロコントローラ６０４は、モトローラフリースタイル（Motorola Free Style）ＭＣ９Ｓ１２ＤＪ１２８ＢＣＦＵ、又は、必要に応じて２５６キロビットにアップグレードできる、１２８キロビットフラッシュＥＥＰＲＯＭを有する他の好適な１６ビットマイクロコントローラである。アルゴリズム制御マイクロコントローラ６０４は、８キロビットのＲＡＭメモリ、２つのＵＡＲＴポート、及び、７つの８ビットＰＷＭチャンネルを含み、また、アルゴリズム制御マイクロコントローラ６０４は、現バージョンのＣＡＮを支援するＣＡＮコントローラを組み込んで有する。

アルゴリズム盤５２６のソフトウェアは、コードウォーリヤ（Code Warrier）、メトロワークス（Metro Werks）のプロフェショナル・エディションＣ言語コンパイラ（Professional Edition C compiler）等の、市販されている開発ツールを使用して開発されている。アルゴリズム制御盤マイクロコントローラ６０４は、ルネサス（三菱）Ｍ３０６Ｎ５ＦＣＴＦＰ、又は、ルネサス（日立）ＨＤ６４Ｆ２６２３であってもよい。アルゴリズム制御盤マイクロコントローラ６０４は、規定の構造、フラッシュメモリ付きのオンチップアプリケーション内プログラミング、ホストボードを変えないでメモリ拡張できる能力、ＣＡＮチャネル、ＣＡＮドライバ、及び所定のドライバ支援できる他の適切なマイクロコントローラであってもよい。

ＣＡＮバス接続５５２は、ＣＡＮバスへのアクセスを必要とする全てのシステムリソースのためのＲＪ−４５コネクタを含む。フィリップスのＴＪＡ１０５４ＣＡＮトランシーバ又は他の適切なＣＡＮトランシーバ６０６は、マイクロコントローラ６０４のＣＡＮバス５５２，５５４へのインターフェースとして使用されている。

電力は、マットレスシステムからアルゴリズム盤５２６へ供給されている。アルゴリズム盤は、盤自体の論理回路のために電源を線形調整する。システム電源は、追跡識別タグ５４４用にも線形調整されている。アルゴリズム５２６は、表示盤５２６のセンサハブ５０８及び空気制御盤５１２へも電力を分配する。

上述の通り、ブロワ１９８は、患者支持体１０の一部を通って循環する高容量低圧空気を供給する。マイクロコントローラ６０４は、ＰＷＭ出力６０８を介してブロワ１９８の速度を制御する。アルゴリズム制御マイクロコントローラ６０４は、マイクロコントローラのアナログ・デジタル入力の１つによって監視されている、大電流接続６１０を介してブロワのモータへも電力を供給する。マイクロコントローラ６０４は、異常な電流を検知した場合、ブロワの電源を停止できる。

また、マイクロコントローラ６０４は、制御ユニット４２内に配置されている、加圧／減圧電磁弁２０６を制御により始動又は停止する。マイクロコントローラの出力６１２は、切替え弁２０６を始動する電磁ドライバの制御に使用されている。１つのＧＰＩＯピンがこのソレノイドの接地側に備えられており、別のＧＰＩＯピンがこのソレノイドの上位側に備えられている。この上位及び低位側の制御により、駆動回路内で構成要素が１つでも故障すると、ソレノイドを切ることができる。上位側スイッチのＰＷＭ制御は、「一旦、ソレノイドが入ると」、反復して平均電磁電流を減らす機能を備える。

マイクロコントローラ６０４の別の出力は、圧縮機２０４への切替え交流電力を供給すべく、光学的に絶縁されたトライアックスイッチ６１４を制御するために使用されている。トライアック回路６１４は、切替え交流電力が存在するときに検知し、監視を目的として、この情報をマイクロコントローラへの入力に光学的に結合して戻す。上述の通り、圧力センサ入力６１６もマイクロコントローラ６０４に結合している。

図１９を再度参照すると、タッチスクリーン５２４は、液晶ディスプレイ５４６に関連して使用される抵抗型５線式タッチスクリーンを含む。より安価な４線式タッチスクリーンも使用することができるが、現在は５線式タッチスクリーンが選ばれている。好適なタッチスクリーンは、タッチパネル・システムズ（Elo）の「アキュタッチ」（Accutouch）（登録商標）の８．４インチ（約２１．３cm）タッチスクリーン部品番号Ｅ２４７２４−０００である。タッチパネル・システムズの「インテリタッチ」（超音波表面弾性波方式）（Intellitouch surface way touchscreen）も使用することができる。

上述の通り、タッチスクリーン５２４は、介護者、技術者又は他のエンドユーザへマットレス制御情報及び選択項目を表示して、エンドユーザからの入力指令を受信するために使用されている。残りの図は、タッチスクリーン５２４を使用して実現されたユーザインターフェース画面を例示している。

図２２Ａ及び図２２Ｂは、その上に患者が配置されていない患者支持体のユーザインターフェース画面を示す。図２２Ａ及び図２２Ｂにおいて、患者支持体６２２の図は、現時点において患者支持体１０の頭部が持ち上げられていることを示す。ユーザインターフェースは、第１の表示部６１８及び第２の表示部６２０を含む。患者支持体６２２の図形表示を、第２の表示部６２０内に示す。第１の表示部６１８は、複数のボタン６２４，６２６，６２８，６３０，６３２を含む。図示の実施形態において、これらのボタンはそれぞれ、人間との接触により、又は、他の物体との接触により始動される。これらのボタンの１つが始動されると、ボタンの表示又は輪郭が変わる。例えば、図２２Ａにおいて、キーロックボタン６２６が始動されていることを示すためにキーロックボタン６２６が暗くなっている。キーロックボタン６２６が始動されると、他のボタンは全て使用できない。ボタンの呈する態様を、例えば、図示のように淡色表示に、変化させることにより使用不可であることを示す。キーロックボタン６２６が始動すると、他のボタン６２４，６２８，６３０，６３２と接触しても、関連する機能が実行されることにならない。キーロックボタン６２６が始動モードにあるとき、キーロックボタン６２６に接触すると、キーロックが動作しないように作動し、タッチスクリーンをアンロックする。そうすると、タッチスクリーン５２４はしばらくの間、例えば２分間、又は、キーロックボタン６２６又は他のボタンが始動されるまで、アンロックされた状態を維持する。タッチスクリーン５２４がアンロックされると、キーロックボタン６２６は淡色に、残りのボタンは暗く表示される。図２２Ｂには、キーロック６２６が切れている状態のタッチスクリーン５２４を示す。

メニュボタン６２４が始動されると、患者支持体１０の種々の機能を制御するための複数の補助メニュボタンが現れる。左右寝返り補助ボタン６２８，６３０は、寝返り補助袋７４Ａ及び７４Ｂを制御する。左寝返り補助ボタン６２８の始動は、結果として、マットレス１０上に配置されている患者を回転させる際に介護者を補助すべく、左寝返り補助を膨張させる。同様に、右寝返り補助ボタン６３０の始動は、患者を右へ回転させるべく、右寝返り補助袋を始動する。最大膨張ボタン６３２を始動すると、例えば、心肺蘇生治療のために、患者支持体１０を過度に膨張させる。

図２２Ｃ及び図２２Ｄには、マットレス１０又はその各部が持ち上げられていないことを示す、水平位置にある患者支持体１０の図形表示６２２を、類似のタッチスクリーンディスプレイに示す。

図２３は、メニュボタン６２４が押下されると始動するプルダウンメニュを示す。プルダウンメニュは、警報設定６３６、動作モニタ６３８、表面マップ６４０、硬度変更機能又は「快適度調節」６４２、言語６４４及び点検６４６を含む複数のメニュ選択肢を含む。これら各メニュ選択肢については下記に説明する。

警報設定ボタン６３６が始動されると、図２４に示すような画面が表示される。ユーザインターフェースの警報設定部は、患者が危険な位置に移動している可能性があれば介護者へ警告する、利用可能な種々の警報を構築するために、介護者又は他のエンドユーザに使用される。例えば、ベッド退出警報６４８は、患者がベッドからの退出準備をしているようであることを介護者に警告すべく、介護者が制御ユニット４２を構築する場合があるために備えられている。図２４に示すように、起き上がっている、端に座っている及びベッドから出ている、を含む予想されるベッド退出警報がいくつかある。従って、介護者は、患者が起き上がっている時、患者がベッドの端に座っているようである時、又は、患者が既にベッドから離れている時を選択して知らせを受けることができる。これらのボタンは接触により始動され、ボタンが始動すると、図示のように、表示が変わる。

利用可能な別の警報の選択肢は、端に横たわっている状態を知らせる警報６５０である。端に横たわっている状態を知らせる警報６５０が始動していれば、介護者は、患者がベッドの端に寄り掛かって起きている時に、知らせを受けるであろう。

一旦、介護者が所望の警報の種類を選択すると、介護者はプラス又はマイナスボタン６５２を押圧することにより警報の音量を変えることができる。積層バーの図式表示で警報の相対的な音量を示す。本明細書で説明しているように、警報は音声信号であるが、視覚的もしくは電気的信号、又は、他の適切な警報であってもよい。ディスプレイ画面の明るさを制御するために類似の調節機能を含む場合がある。

図２５Ａから図２５Ｄには、対応するベッド退出警報の選択に応じて現れることがある、ポップアップユーザインターフェースウィンドウを例示している。これらのポップアップウィンドウは、図２４に示す選択されたボタンに対応する。例えば、起き上がっている状態を知らせるボタン６４８が始動されると、図２５Ａ及び図２５Ｃに示す、起き上がっている状態を知らせるウィンドウがエンドユーザに表示される。ポップアップウィンドウは、消音ボタン６５４及びリセットボタン６５６を含む。消音ボタン６５４は、警報を無効にするために使用される。リセットボタン６５６は、警報の再構築、又は、警報のパラメータを先の設定にリセットするために使用される。図２５Ａに示すポップアップウィンドウは、どちらか一方のボタンが始動されない限り一定時間、例えば、１５分間、動作している間暗く表示されるボタン６５４，６５６を表示している。図２５Ｂに示すように、この期間が終了した後にいずれのボタンも始動されないと、これらのボタンは無効になる。図２５Ｃ及び図２５Ｄは、有効な他のベッド退出警報用の類似のポップアップウィンドウを示す。図２５Ｃは、患者がベッドの端に座っていることを示す警報用のポップアップウィンドウを示し、図２５Ｄは、患者がベッドから離れていることを示す警報用ポップアップウィンドウを示す。ポップアップウィンドウの左手側に示す患者の図形表示は、選択される警報の種類によって変わることに注意されたい。起き上がっている状態を知らせるベッド退出警報が選択されると、患者がマットレスの頭部から離れる時に警報が発せられる。従って、起き上がっている状態を知らせる警報は、通常、患者が動き始めると介護者へ警告するため、より敏感な警報である。

ベッドの端に座っている状態を知らせるベッド退出警報が選択されると、患者がマットレスの中央から離れて退出点に向かって動くと警報が発せられる。通常、この設定は、患者がベッドからの退出の準備をしているときに介護者へ警告する。ベッドから離れている状態を知らせる警報は、マットレス１０が患者の存在を検知しなくなると警報を発生する。ベッドから離れている状態を知らせる警報が選択されると、患者は警報を誘発することなくベッド内を自由に動くことができるが、患者がベッドから離れると介護者は警告を受ける。

図２６Ａ及び図２６Ｂは、端に横たわっている状態を知らせる警報６５０が始動されると、表示される類似のポップアップウィンドウを示す。端に横たわっている状態を知らせる警報が選択されると、患者がベッドの中央から離れて、ベッドの一方の端に横たわっている時に警報が発せられる。この設定が使用されているとき、患者がサイドレールに寄り掛かって横たわっている又はベッドから転がり落ちる可能性があるような場合に介護者は警告を受ける。

図２５Ｃ及び図２５Ｄに示すポップアップウィンドウは、動作監視機能６３８の一部を示す。一般に、動作監視機能は、介護者に一定時間にわたってマットレス１０上の患者の活動レベルを監視できるようにする。例えば、図２６Ｃにおいて、ポップアップウィンドウは、患者の活動レベルが９０分間動作監視レベルの閾値を下回っていたことを示す。構築されている通り、介護者は、患者の活動レベルの変化に関する警告は受けていない。警告を起動するための期間は個別に調整できる。動作監視機能に関しては、本発明の譲り受け人に譲渡され、これら全ての開示を参照によって本明細書に援用する、２００５年５月２日付で出願した米国特許出願第１１／１１９，６３５号明細書（代理人整理番号８２６６−１４０６）により詳細に説明されている。

図示の実施形態において、ユーザインターフェースの警報設定及び動作監視部は、特定の外観、つまり、端に横たわっている状態を知らせる警報の場合はベッド端に隣接して横たわっている人体、を示す図形表示を含む。図形表示は、選択される特定の警報設定又は動作監視機能によって変わる。

図２７は、表面マップ６５８用のインターフェースディスプレイ６４０を示す。表面マップ６５８は、表面１０に与えられている圧力分布の実時間又はスナップショットでの図形表示ある。図示の実施形態において、凡例６６０は、より濃い色はより高い圧力を示し、一方、より低い圧力はより薄い色で示す。図２７に示す例示的な表面マップ６５８は、マットレス１０の中央に圧力が集中しているであろうことを示す。表面マップ６５８は実時間で更新される。例えば、患者が横たわっている状態から座位状態に動くと、表面マップはマットレスの座部での圧力分布が集中していることを示すように変化する。表面マップ６５８は、臨床目的、例えば、図式を用いてより高圧な領域を示すことにより、エンドユーザが素早く床ずれ発症のリスクを評価できるように使用できる場合がある。表面マップ６５８は、保守技術者によって、例えば、マットレスを構築又は故障点検するために、使用できる場合がある。表面マップ６５８へのアクセスは、例えば、パスワードを要求することにより、制限することもできる。

図示の実施形態において、硬度変更又は快適度調節機能６４２も備えられている。硬度変更機能は、患者を快適にするために、介護者がマットレス１０内の１つ以上の空気袋の袋内圧を調節できる。例えば、ある患者がより硬いマットレスを所望する場合、袋内圧を高めてもよい。図示の実施形態において、自動圧力緩和機能に加えて硬度変更機能が備えられているが、常にこうであるとは限らない。硬度変更機能については、本発明の譲り受け人に譲渡され、これら全ての開示を参照によって本明細書に援用する、２００５年７月８日付で出願した米国仮特許出願第６０／６９７，７４８号明細書（代理人整理番号８２６６−１４０３）及び同日に出願した対応する国際出願（代理人整理番号８２６６−１５６１）により詳細に説明している。

言語メニュ項目６４４は、エンドユーザが制御ユニットユーザインターフェースを特定の言語、例えば、英語、スペイン語又はフランス語に構築することを可能にする。
点検メニュ項目６４６は、エンドユーザがマットレス１０の整備関連情報を得ることを可能にする。

図２８Ａから図２８Ｄには、硬度変更機能又は快適度調節機能６４２に関連するインターフェースディスプレイ画面の例を示す。マットレスの各部に１つ以上のバー６７２を示す、マットレスの図形が表示されている。マットレスの各部には１つ以上のバー６７２を示す。バーの数は、マットレスの特定の部位にある袋の相対的な内圧に対応する。例えば、図２８Ａにおいて、マットレス頭部及びマットレス足部の袋で圧力はより高く、マットレス座部で圧力はより低い。図２８Ｂ及び図２８Ｄは、患者がマットレス１０上にいるとき、ベッドの図形表示が患者を含むように変わることを示す。また、患者がマットレス１０上にいるとき、マットレス頭部が３０度より大なる角度まで持ち上げられると、寝返り補助不要アイコン６７６及び角度表示６７４を示すように図形表示は再度変わる。寝返り補助不要アイコン６７６は、マットレス頭部角度が３０度より大のとき、寝返り補助袋は膨張できない場合があることを図形表示する。図２８Ｂ及び図２８Ｄに示すように、角度表示６７４は、頭部角度が３０度より小あるいは大であることを図形表示する。これらの図形表示は、介護者又は他のエンドユーザが、マットレス１０を使用している患者の状態を素早く評価することを可能にする。また、これらの図形表示は、異なる言語を話す介護者又はエンドユーザに簡単化した伝達方法を提供する。

サービスメニュ項目６４６は、介護者、保守技術者及び他のエンドユーザにオンラインチュートリアル機能も提供する。図２９Ａ及び図２９Ｂは、オンラインチュートリアル機能を例示する。図２９Ａにおいて、例えば、寝返り補助機能を示すために静止図形が提供されている。図形６６２には、補助的な説明を提供する文が付いている。エンドユーザは、オンラインで選択したベッド機能のビデオ実演を見るために表示ボタン６６４を始動することができる。表示ボタン６６４が始動されると、選択した機能（例えば、寝返り補助）に関連するビデオ６６６が再生される。エンドユーザがビデオの再生を任意の時点で一時停止できるように、又は、ビデオを再生できるように、一時停止ボタン６７０及び再生ボタン６６８が備えられている。

図３０Ａから図３０Ｆは、マットレス１０の自動圧力緩和機能の状態をエンドユーザへ伝達するために提供することができる一連のユーザインターフェースディスプレイの一例を示す。自動圧力緩和機能の一例については、本発明の譲り受け人に譲渡され、これら全ての開示を参照によって本明細書に援用する、２００４年５月２日付で出願した米国特許出願第１１／１１９，９９１号明細書（代理人整理番号８２６６−１２８７）により詳細に説明している。上述の通り、図３０Ａから図３０Ｆに示すディスプレイの図形の特徴は、介護者又は他のエンドユーザが、マットレス１０及びその上にいる患者の状態を素早く評価できることを可能にする。図示の実施形態において、新しい患者が始めにマットレス１０上に配置されると、自動圧力緩和機能はマットレス１０の圧力緩和状態を自動的に最適化し始める。図３０Ａにおいて、バー６８０は、マットレス１０のどの部位又はどの複数の部位が最適化されているかを示す。図３０Ｂ及び図３０Ｃは、患者の頭部角度が水平位置から３０度よりも大であるときのユーザインターフェース・ディスプレイの一例を示す。図３０Ｄから図３０Ｆは、水平位置（関節動させていない）にあるマットレス上の患者の類似した図形表示である。

図３１Ａから図３１Ｄには、マットレス１０の寝返り補助機能に関連したユーザインターフェースディスプレイを例示する。介護者がいずれかの寝返り補助ボタン６２８，６３０を始動することを選択するが、ベッドがサイドレールを有してこれらのサイドレールが下方位置にあるとき、寝返り補助機能の動作を始める前に警告ウィンドウ６８２が現れて、介護者にサイドレールを上限位置に移動するように指示する。図３１Ｄは、介護者が左寝返り補助ボタン６２８を選択した場合に表示されるインターフェースディスプレイを示す。このディスプレイは、左に回転された患者６８４を図形表示する。右寝返り補助機能６３０の始動に関しては、類似の図形表示を図３１Ｃに示す。介護者が寝返り補助機能６２８，６３０を始動しようとするが、マットレス１０の頭部が水平位置から３０度よりも大に持ち上げられているとき、図３１Ｄに示すようなポップアップウィンドウが表示される。このディスプレイ６８６は寝返り補助機能を利用するためには、マットレスの頭部角度を３０度より下げなければならないという表示を含む。もしも、頭部角度が３０度を超える時に寝返り補助機能が既に動作している場合、寝返り補助機能は停止する。マットレスの頭部角度が水平位置から３０度より小さい場合、ポップアップウィンドウは表示されないで、寝返り補助機能は継続できる。

図３２Ａ及び図３２Ｂは、心肺蘇生ボタン３０又は最大膨張ボタン６３２が始動されると、エンドユーザに表示されるであろう、表示部２４上の図形表示を例示する。図３２Ａに示すように、心肺蘇生機能又は最大膨張機能が動作中であるであることを介護者へ示すためにメッセージ６８８が表示される。一旦、心肺蘇生機能が完了すると、又は対話がなされないで一定時間が経過すると、マットレスは標準圧力緩和モードに戻る予定であることを示す第２のメッセージ６９０が表示される。

図３３は、マットレス１０を初期構築する、つまり、据え付け時の、ためのユーザインターフェースの一例である。一般に、このような構築は、許可された保守技術者により行われる。この画面及び他の画面へのアクセスは、パスワードで保護されているかさもなければ許可された者に制限されている場合がある。

例えば、マットレス１０に使用されているベッドフレームの種類、質問又は問題があるときにかけるサービス連絡番号、及び、マットレスの既定動作モード等の、一般的なサイト特定情報が、ウィンドウ６９２に表示される。図示の実施形態において、既定動作モードは、上述及び参照によって本明細書に援用する、米国特許出願第１１／１１９，９９１号明細書（代理人整理番号８２６６−１２８７）の自動圧力緩和モードである。自動圧力緩和モードは、マットレスが、例えば、患者の体重に基づく、予め設定された袋内圧を常時維持すべく、無効にしていてもよい。

図３４は、患者の体重をインプットするために制御ユニット４２に表示される場合があるユーザインターフェース画面の一例である。この画面は、許可された者だけが患者の体重を入力できるように、パスワードで保護されている又はアクセス制限されている場合がある。図示のように、数値キーパッド７０６及び患者の体重のデジタル表示７０８が提供されている。「入力」キー又は類似の機構７１０が、これらの始動（例えば、人間による接触）により入力体重がシステム内に記憶されるように、設けられている。患者の体重をポンド単位あるいはキログラム単位、又は他の適切な測定単位で入力できるように「ポンド／キログラム」トグルボタン又は類似の機構７１２が設けられている場合がある。入力されている体重の値が決定される前に変更又は編集できるように、「消去」ボタン７１４が備えられている場合がある。

メニュ６９８は、適切なフレームを選択するためのベッドフレームの選択肢一覧を表示する。一旦ベッドの種類が選択されると、ボタン６９４の始動によりマットレスが膨張される場合があり、ボタン６９６の始動により選択されたベッドの種類に応じて、圧力緩和システム（適用可能であれば）の１つ以上の態様で較正が行われる。映像表示ウィンドウ７０４は、エンドユーザがマットレスの構築、整備、又は、他の手順の理解を助けるために、実演ビデオを表示する場合がある。エンドユーザがビデオの再生及び停止を可能にする再生及び停止ボタン７００，７０２が設けられている。

本発明は、特定の例示的な実施形態、変更及び用途を参照して本発明について説明している。しかしながら、本発明は添付の特許請求の範囲で規定されており、記載の実施形態、変更及び用途によって制限されるものではない。

本発明による態様は、本発明の典型的な実施形態を示す下記の図面を参照してより具体的に説明している。

Claims (20)

1. 患者支持体用のディスプレイであって、
   前記患者支持体に取外し可能に結合されるハウジングと、
   前記ハウジングに支持される図形ユーザインターフェースとを備え、
   前記図形ユーザインターフェースは、
   マットレスの図形表示と、
   前記患者支持体が前記患者支持体上の患者の存在を検知したことに応じた、前記マットレス上に配置された前記患者の図形表示と、
   を表示するように構成されること、
   を特徴とするディスプレイ。
2. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記患者支持体の作動状態の変化に応じて、少なくとも一つの前記図形表示が自動的に変わることを特徴とするディスプレイ。
3. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記マットレスの前記図形表示は前記患者支持体の位置の変化に基づいて自動的に変わることを特徴とするディスプレイ。
4. 請求項３に記載のディスプレイであって、前記マットレスの前記図形表示は、前記患者支持体の頭部の関節駆動に応じて自動的に変わることを特徴とするディスプレイ。
5. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記マットレスは、少なくとも一つの膨張可能な袋を備え、前記マットレスの前記図形表示は少なくとも一つの袋の膨張の変化を反映して変わることを特徴とするディスプレイ。
6. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記患者支持体は、マットレス内の圧力の手動調節を可能とする硬度変更機能を備え、前記マットレス内の前記圧力の手動調節に応じて前記マットレスの前記図形表示は自動的に変化することを特徴とするディスプレイ。
7. 請求項６に記載のディスプレイであって、前記マットレスの前記図形表示は、前記マットレスの異なる部分の図形表示を含み、前記マットレスの前記異なる部分のそれぞれの前記図形表示は、前記マットレスの前記部分内の前記圧力の手動調節に応じて自動的に変化することを特徴とするディスプレイ。
8. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記患者支持体は、前記マットレス内の圧力を自動的に調整する自動圧力緩和機能を備え、前記マットレスの前記図形表示は、前記マットレス内の圧力の前記自動調節に応じて自動的に変化することを特徴とするディスプレイ。
9. 請求項８に記載のディスプレイであって、前記マットレスの前記図形表示は、前記マットレスの異なる部分の図形表示を含み、前記マットレスの前記異なる部分の前記図形表示は、前記マットレスの前記部分の前記圧力の自動調節に応じて自動的に変化することを特徴とするディスプレイ。
10. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記患者の前記図形表示は、前記患者支持体の位置の変化に基づいて自動的に変化することを特徴とするディスプレイ。
11. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記患者支持体は、前記マットレスの一部が膨張して前記マットレス上に配置されている患者の回転を促進する寝返り補助機能を備え、前記患者の前記図形表示は、前記寝返り補助機能の起動に応じて自動的に変化することを特徴とするディスプレイ。
12. 請求項１１に記載のディスプレイであって、前記患者の前記図形表示は、一方側に回転した患者を図形表示するように自動的に変化することを特徴とするディスプレイ。
13. 請求項１２に記載のディスプレイであって、前記患者の前記図形表示は、前記患者支持体の右寝返り補助ボタンの始動に応じて右側に回転した患者を図形表示するように自動的に変化し、前記患者の前記図形表示は、前記患者支持体の左寝返り補助ボタンの始動に応じて左側に回転した患者を図形表示するように自動的に変化することを特徴とするディスプレイ。
14. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記双方向図形ユーザインターフェースは、前記マットレスの表面に与えられた圧力の分布を表す圧力マップの図形表示を表示するように構成され、前記圧力マップは、前記マットレス上の患者の動きに応じて自動的に変化するように構成されることを特徴とするディスプレイ。
15. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記患者支持体上の患者の不在を検知したことに応じて、前記マットレス上に配置された前記患者の前記図形表示は表示されないことを特徴とするディスプレイ。
16. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記マットレスは、複数のマットレス部分を備え、前記マットレスの前記図形表示は、前記マットレスの各マットレス部分内に表示された一つ以上の図形バーを備え、表示された前記図形バーの数は、対応するマットレス部分にある袋の相対的な内圧に対応することを特徴とするディスプレイ。
17. 請求項１６に記載のディスプレイであって、表示された前記バーの数は、前記袋の前記相対的な内圧の増加に応じて増加することを特徴とするディスプレイ。
18. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記マットレスの前記図形表示および前記患者の前記図形表示はともに、前記患者支持体の作動状態の変化に応じて自動的に変化することを特徴とするディスプレイ。
19. 請求項１に記載のディスプレイであって、前記図形ユーザインターフェースは、前記患者支持体の機能を表す複数の図形を含むオンラインチュートリアルを表示するように構成されることを特徴とするディスプレイ。
20. 請求項１９に記載のディスプレイであって、前記オンラインチュートリアルは、前記表された機能に関係するビデオを含み、前記図形ユーザインターフェースは、前記ビデオの再生を始動するボタンを備えることを特徴とするディスプレイ。

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