JP6047354B2 - Mattress and control method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、人体の支持部分が膨縮可能な複数のセルで構成されたマットレスおよびその制御方法に係り、特に、使用者の目覚めを誘発する目覚し機能を備えたマットレスおよびその制御方法に関するものである。   The present invention relates to a mattress composed of a plurality of cells in which a support portion of a human body can be expanded and contracted, and a control method thereof, and more particularly, to a mattress having a wake-up function for inducing a user's awakening and a control method thereof. is there.

従来から、寝具等に用いられるマットレスとして、例えば特開2010−125280号公報(特許文献1)に記載されているように、人体の支持部分が複数のセルで構成されたマットレスが知られている。このようなマットレスは、空気圧等でセルを膨張および収縮させて表面形状を使用者の身体形状に沿わせることにより、体圧分散効果の向上が図られている。そして、特許文献1には、これらセルの膨張収縮で使用者の身体を刺激することにより、使用者を目覚めさせる目覚し機能が実現可能であることが記載されている。   Conventionally, as a mattress used for bedding or the like, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-125280 (Patent Document 1), a mattress in which a support portion of a human body is configured by a plurality of cells is known. . In such a mattress, the effect of dispersing body pressure is improved by expanding and contracting the cells with air pressure or the like so that the surface shape conforms to the body shape of the user. Patent Document 1 describes that a wake-up function for waking up the user can be realized by stimulating the user's body with the expansion and contraction of these cells.

ところで、より快適な目覚めを促すために、特開2000−316832号公報(特許文献2)や特開2009−41939号公報(特許文献3)、特許第4469747号公報(特許文献4)には、使用者の睡眠状態に基づいてアラームや照明を作動させる目覚し装置が提案されている。これら特許文献2〜4に記載の目覚し装置は、睡眠中の使用者の体動回数を計測して、体動回数が増加した場合に眠りが浅くなっているものと判断して、アラームや照明を作動させて使用者を目覚めさせる構造とされている。   By the way, in order to promote a more comfortable awakening, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-316832 (Patent Document 2), Japanese Patent Laid-Open No. 2009-41939 (Patent Document 3), and Japanese Patent No. 4469747 (Patent Document 4) There has been proposed a wake-up device that activates an alarm or lighting based on the sleep state of the user. These wake-up devices described in Patent Documents 2 to 4 measure the number of body movements of the user during sleep, and determine that the sleep is shallow when the number of body movements increases. It is made into the structure where the user is awakened by operating.

しかし、眠りが深い場合でも、四肢の痙攣等の体動は生じ得る。それ故、体動の回数に基づいて睡眠の深さを判定すると、誤判定のおそれがあり、深い眠りにある時にアラームや照明を作動させてしまうおそれがあった。また、特許文献3や特許文献4に記載の目覚し装置は、使用者の体動を検出するために加速度センサ等の検出装置を身体に装着しなければならないことから、寝心地を損なうという問題もあった。   However, even when sleep is deep, body movements such as limb spasms may occur. Therefore, when the depth of sleep is determined based on the number of body movements, there is a risk of erroneous determination, and there is a possibility that an alarm or lighting may be activated when the user is in deep sleep. In addition, the alarm devices described in Patent Document 3 and Patent Document 4 have a problem in that sleep comfort is impaired because a detection device such as an acceleration sensor must be attached to the body in order to detect a user's body movement. It was.

特開2010−125280号公報JP 2010-125280 A 特開2000−316832号公報JP 2000-316832 A 特開2009−41939号公報JP 2009-41939 A 特許第4469747号公報Japanese Patent No. 4469747

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、使用者の睡眠状態をより正確に検出して、使用者を快適に目覚めさせることの出来る、新規な構造のマットレスおよびその制御方法を提供することにある。   The present invention has been made in the background of the above-mentioned circumstances, and its solution is to detect a user's sleep state more accurately and to wake up the user comfortably. It is to provide a mattress and a control method thereof.

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。   Hereinafter, the aspect of this invention made | formed in order to solve such a subject is described. In addition, the component employ | adopted in each aspect as described below is employable by arbitrary combinations as much as possible.

マットレスの制御方法に関する本発明の第一の態様は、使用者の身体を支持する基体の体圧作用面に複数のセルが配設されていると共に、該セルの内部に形成された流体室の圧力を調節する圧力調節手段を備え、該圧力調節手段を用いて前記セルを膨張および収縮させることにより表面形状を変化させるマットレスの制御方法において、予め設定された起床時刻を基準とした時間範囲である目覚し時間内に、前記セルに加わる体圧を測定する体圧測定手段の測定結果に基づいて前記使用者の身体の中心軸を検出すると共に、該使用者の身体の中心軸の変位に基づいて前記使用者の寝返りを検出する寝返り検出工程と、該寝返り検出工程において前記使用者の寝返りが検出された場合には、前記使用者の目覚めを誘発する目覚し工程とを含むことを、特徴とする。 According to a first aspect of the present invention relating to a mattress control method, a plurality of cells are disposed on a body pressure acting surface of a base that supports a user's body, and a fluid chamber formed inside the cell is provided. A mattress control method comprising pressure adjusting means for adjusting pressure, and changing the surface shape by expanding and contracting the cell using the pressure adjusting means, in a time range based on a preset wake-up time. The center axis of the user's body is detected based on the measurement result of the body pressure measuring means for measuring the body pressure applied to the cell within a certain wake-up time, and based on the displacement of the center axis of the user's body. this include a turn detecting step of detecting a turn of the user, when the turn of the user in the turn detection step is detected, the alarm process to induce awakening of the user Te A, and features.

本発明に従うマットレスの制御方法においては、予め設定された起床時刻に近い目覚し時間内で使用者が寝返りした場合に、使用者の目覚めを誘発する目覚し工程が実施される。ここにおいて、寝返りとは、例えば仰臥位から側臥位、側臥位から仰臥位への動きや、身体中心軸が全体的に移動する等の粗体動をいう。そして、寝返りのような大きな体動を行なった場合、人は必ず覚醒(中途覚醒)する。そこで、使用者が寝返りをした時点で目覚し工程を実施することによって、中途覚醒にある状態から使用者の目覚めを誘発することが出来て、使用者を快適に目覚めさせることが出来る。即ち、本発明は、体動の回数から睡眠状態を推測するのではなく、人は寝返り時に必ず中途覚醒するという習性を巧く利用した、従来に無い全く新規な着眼に基づいてなされたものであり、中途覚醒時に目覚めを誘発することによって、より適切且つ正確なタイミングで使用者の目覚めを誘発することが出来、より快適な目覚めを促すことが可能となる。   In the mattress control method according to the present invention, when the user turns over within a wake-up time that is close to a preset wake-up time, a wake-up process that induces the user's wake-up is performed. Here, turning over means, for example, a rough body movement such as a movement from a supine position to a lateral position, a movement from a lateral position to a supine position, or a movement of the central axis of the body as a whole. When a large body movement such as turning over is performed, the person is always awakened (halfway awakening). Therefore, by performing the wake-up process when the user turns over, the user's wake-up can be induced from a state of mid-wakening, and the user can be woken comfortably. In other words, the present invention is based on a completely new approach that has not been used in the past, and it has not been inferred from the number of body movements. In addition, by inducing awakening at the time of awakening midway, the user can be awakened at a more appropriate and accurate timing, and a more comfortable awakening can be promoted.

また、セルに加わる体圧を測定する体圧測定手段の測定結果に基づいて寝返りを検出することから、加速度センサ等の特別な装置を使用者の身体に取り付けたりする必要がなく、使用者を拘束すること無しに寝返りを検出することが出来る。その結果、良好な寝心地を提供することも出来る。さらに、使用者の身体の中心軸の変位に基づいて寝返りを検出することから、四肢等の局所的な細体動を排除して、身体の全体的な動きである寝返りを確実に検出することが出来る。 In addition, since the rollover is detected based on the measurement result of the body pressure measuring means for measuring the body pressure applied to the cell, it is not necessary to attach a special device such as an acceleration sensor to the user's body. It is possible to detect turning over without being restrained. As a result, it is possible to provide a good sleeping comfort. Furthermore, since the rollover is detected based on the displacement of the central axis of the user's body, it is possible to reliably detect the rollover that is the overall movement of the body by eliminating local fine body movements such as extremities. I can do it.

なお、目覚し工程の具体的態様、各種の態様が採用可能であって、例えば、セルを加圧および減圧して使用者の身体を刺激しても良いし、アラームを作動したり、照明を点灯する等しても良い。 Incidentally, eyes embodiments of the cooled process is a various aspects of the possible adoption, for example, the cell may be stimulated pressurization and depressurization to the user's body, or activate an alarm, lighting May be turned on.

マットレスの制御方法に関する本発明の第二の態様は、前記マットレスの制御方法に関する本発明の第一の態様に記載のものにおいて、前記目覚し工程において、前記圧力調節手段を用いて前記セルを膨張および収縮させることにより、前記使用者の身体を刺激するものである。   According to a second aspect of the present invention relating to a mattress control method, in the first aspect of the present invention relating to the mattress control method, the cell is inflated and expanded using the pressure adjusting means in the waking step. By contracting, the user's body is stimulated.

本態様によれば、セルを上下させて使用者の身体に直接的な刺激を与えることによって、有効な目覚し効果を得ることが出来る。なお、セルの膨張および収縮の態様は任意であって、例えば、全てのセルを同時に上下させても良いし、使用者の上半身や頭部が位置しているセルのみを上下させたりしても良い。また、時間の経過に伴ってセルの膨張量を段階的に大きくしたり、膨張収縮の速さを段階的に早くする等しても良い。   According to this aspect, an effective wake-up effect can be obtained by moving the cell up and down to give a direct stimulus to the user's body. The expansion and contraction modes of the cells are arbitrary. For example, all the cells may be moved up and down at the same time, or only the cell where the user's upper body and head are located may be moved up and down. good. Further, as the time elapses, the expansion amount of the cell may be increased stepwise, or the speed of expansion / contraction may be increased stepwise.

マットレスの制御方法に関する本発明の第三の態様は、前記マットレスの制御方法に関する本発明の第一又は第二の態様に記載のものにおいて、前記使用者の離床を検出する離床検出工程と、前記離床検出工程において前記使用者の離床が検出された場合には、前記目覚し工程を終了する目覚し終了工程とを含むものである。本態様によれば、使用者が覚醒して、マットレスから降りることで、目覚し工程を自動的に終了することが出来る。   A third aspect of the present invention relating to a mattress control method is the one described in the first or second aspect of the present invention relating to the mattress control method, wherein the bed leaving detection step detects the user's bed leaving, And a wake-up end step of ending the wake-up step when the user's bed is detected in the bed-off detection step. According to this aspect, when the user wakes up and gets off the mattress, the wake-up process can be automatically ended.

マットレスに関する本発明の第一の態様は、使用者の身体を支持する基体の体圧作用面に複数のセルが配設されていると共に、該セルの内部に形成された流体室の圧力を調節する圧力調節手段を備え、該圧力調節手段を用いて前記セルを膨張および収縮させることにより表面形状を変化させるマットレスにおいて、前記セルに加わる体圧を測定する体圧測定手段と、該体圧測定手段の測定結果に基づいて前記使用者の身体の中心軸を検出すると共に、該使用者の身体の中心軸の変位に基づいて前記使用者の寝返りを検出する寝返り検出手段と、予め設定された起床時刻を基準とした時間範囲である目覚し時間内に、前記寝返り検出手段において前記使用者の寝返りが検出された場合には、前記使用者の目覚めを誘発する目覚し手段とを含むことを、特徴とする。 In the first aspect of the present invention relating to a mattress, a plurality of cells are disposed on a body pressure acting surface of a base body supporting a user's body, and the pressure of a fluid chamber formed inside the cell is adjusted. a pressure regulating means for, in a mattress to change the surface shape by expanding and contracting the cell with a pressure adjusting means, and the body pressure measuring means for measuring the body pressure applied to the front SL cells, bodily pressure It detects the center axis of the measurement results of the user based on the body measurement means, and turn detecting means for detecting a turn of the user based on the displacement of the center axis of said use's body, is set in advance and a time range based on the wake-up time in the alarm time when the turn of the user is detected in said turn detecting means, this including the alarm means to induce awakening of the user A, and features.

本発明に従う構造とされたマットレスによれば、使用者が寝返りした場合に、目覚し手段の作動が開始される。これにより、寝返りをして中途覚醒にある状態から目覚めを誘発することが出来、使用者を快適に目覚めさせることが出来る。特に、使用者の寝返りという粗体動に基づいて目覚し手段を作動することから、例えば体動の回数に基づいて睡眠の深さを検出する構造のように、細体動に起因する誤作動のおそれも無い。   According to the mattress having the structure according to the present invention, when the user turns over, the operation of the wake-up means is started. As a result, it is possible to wake up from a state of being awakened in the middle of turning over and to wake up the user comfortably. In particular, since the wake-up means is activated based on the rough body movement of the user turning over, for example, a structure that detects the depth of sleep based on the number of body movements, the malfunction caused by the fine body movement. There is no fear.

マットレスに関する本発明の第二の態様は、前記マットレスに関する本発明の第一の態様に記載のものにおいて、前記目覚し手段が、前記圧力調節手段を用いて前記セルを膨張および収縮させることにより、前記使用者の身体を刺激するものである。本態様によれば、セルを上下させて使用者の身体に直接的な刺激を与えることによって、有効な目覚し効果を得ることが出来る。なお、セルの膨張および収縮の態様は、任意に設定され得る。   According to a second aspect of the present invention relating to a mattress, in the first aspect of the present invention relating to the mattress, the wake-up means expands and contracts the cell using the pressure adjusting means. It stimulates the user's body. According to this aspect, an effective wake-up effect can be obtained by moving the cell up and down to give a direct stimulus to the user's body. The mode of cell expansion and contraction can be set arbitrarily.

本発明に従うマットレスおよびその制御方法においては、使用者の寝返りを検出して、使用者の目覚めを誘発するようにした。このように、使用者の寝返りに基づくことにより、寝返りをして中途覚醒にある状態から使用者の目覚めを促すことが出来、使用者をより快適に目覚めさせることが出来る。   In the mattress and the control method thereof according to the present invention, the user's turning is detected to induce the user's awakening. Thus, based on the user's turning over, it is possible to wake up the user from a state of being awakened in the middle of turning over and to wake up the user more comfortably.

本発明のマットレスを備えたベッドの斜視組立図。The perspective assembly drawing of the bed provided with the mattress of this invention. 本発明のマットレスの上面図。The top view of the mattress of this invention. 図2におけるIII−III断面図。III-III sectional drawing in FIG. セルの斜視図。The perspective view of a cell. 図4に示したセルの断面図。Sectional drawing of the cell shown in FIG. 本発明のマットレスのシステム構成の説明図。Explanatory drawing of the system configuration | structure of the mattress of this invention. 体圧センサを構成する静電容量型センサの上面図。The top view of the electrostatic capacitance type sensor which comprises a body pressure sensor. 図7におけるVIII−VIII断面図。VIII-VIII sectional drawing in FIG. セルと検出部との対応関係を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the correspondence of a cell and a detection part. 本発明の制御方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the control method of this invention. 起床時刻と目覚し時間の関係を示す説明図。Explanatory drawing which shows the relationship between wake-up time and awakening time. 体圧分散処理を示すフローチャート。The flowchart which shows a body pressure dispersion | distribution process. 体圧分散処理の作動態様を説明するための断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing for demonstrating the operation | movement aspect of a body pressure dispersion | distribution process. 寝返り検出処理の処理内容を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the processing content of the rolling detection process. 寝返り検出処理を示すフローチャート。The flowchart which shows a rollover detection process. 中心軸検出処理を示すフローチャート。The flowchart which shows a center axis detection process. 目覚し処理の作動態様を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the operation | movement aspect of a wake-up process. 目覚し処理を示すフローチャート。The flowchart which shows a wake-up process.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、図1に、本発明に従う構造とされたマットレス10を備えたベッド12を示す。ベッド12は、ベッド本体14における床板16の上面にマットレス10が載置された構造とされている。マットレス10は、マットレス本体18と、天部マット20を含んで構成されている。   First, FIG. 1 shows a bed 12 having a mattress 10 structured according to the present invention. The bed 12 has a structure in which the mattress 10 is placed on the upper surface of the floor plate 16 in the bed main body 14. The mattress 10 includes a mattress main body 18 and a top mat 20.

図2および図3に、マットレス10を示す。なお、図2においては、天部マット20を透視して図示する。マットレス本体18は、箱状の筐体部22と、筐体部22に収容された複数のセル24とを備えている。なお、以下の説明において、特に断りの無い限り、縦方向とは、図2中の上下方向、横方向とは、図2中の左右方向を言い、上下方向とは、鉛直上下方向である図3中の上下方向をいうものとする。   2 and 3 show the mattress 10. In FIG. 2, the top mat 20 is shown through. The mattress main body 18 includes a box-shaped housing portion 22 and a plurality of cells 24 accommodated in the housing portion 22. In the following description, unless otherwise specified, the vertical direction is the vertical direction in FIG. 2, the horizontal direction is the horizontal direction in FIG. 2, and the vertical direction is the vertical vertical direction. The vertical direction in 3 shall be said.

筐体部22は、全体が弾性を有するクッション材で形成されており、枠体26の下側開口部に基体としての底部マット28が嵌め込まれていると共に、枠体26の上側開口部にクッション層としての天部マット20が嵌め込まれて形成されている。   The casing 22 is entirely formed of an elastic cushion material, and a bottom mat 28 as a base body is fitted in the lower opening of the frame 26, and the cushion is formed in the upper opening of the frame 26. A top mat 20 as a layer is fitted and formed.

枠体26は、全体が多孔質のウレタンフォームで形成された弾性を有する部材であって、互いに平行をなすように配置された頭部側ブロック30と脚部側ブロック32が一対の側方ブロック34,34で連結された構造とされて、上下方向で矩形枠状を呈している。なお、枠体26の形成材料は特に限定されるものではなく、発泡性材料にも限定されないが、人体への接触や背上げを行う場合の変形追従性等を考慮すると、ウレタンフォームのような弾性を有する材料で形成されていることが望ましい。   The frame 26 is an elastic member formed entirely of porous urethane foam, and a head side block 30 and a leg side block 32 arranged so as to be parallel to each other are a pair of side blocks. It is made into the structure connected by 34 and 34, and is exhibiting the rectangular frame shape in the up-down direction. The material for forming the frame body 26 is not particularly limited and is not limited to a foamable material. However, considering deformation followability when performing contact with the human body or raising the back, etc. It is desirable to be formed of a material having elasticity.

底部マット28は、枠体26に比して上下方向で薄肉とされた矩形板状の部材であって、本実施形態では多孔質のウレタンフォームによって形成されている。また、底部マット28は、上下方向視の形状が枠体26の開口部と対応している。このような底部マット28が枠体26の下側開口部に嵌め込まれることによって、枠体26の内部に収容空所36が形成されている。   The bottom mat 28 is a rectangular plate-like member that is thinner in the vertical direction than the frame body 26 and is formed of porous urethane foam in this embodiment. Further, the bottom mat 28 corresponds to the opening of the frame 26 in the shape viewed in the vertical direction. By accommodating such a bottom mat 28 in the lower opening of the frame body 26, a housing space 36 is formed inside the frame body 26.

収容空所36には、複数のセル24が収容配置されている。セル24は、図4および図5に示されているように、例えばウレタンフィルム等から形成されており、平面視(高さ方向視)で角部が円弧状に丸められた略矩形(角丸矩形状)を呈する単一の袋状乃至は風船状とされている。   A plurality of cells 24 are accommodated in the accommodation space 36. As shown in FIGS. 4 and 5, the cell 24 is formed of, for example, a urethane film or the like, and has a substantially rectangular shape (rounded corners) whose corners are rounded in an arc shape in plan view (viewed in the height direction). It is a single bag or a balloon having a rectangular shape.

セル24の内部には、流体室42が形成されている。流体室42は外部から略密閉されており、セル24の底部に貫設された筒状のポート44を通じて外部に連通されている。そして、ポート44を通じて流体室42内に空気等の流体が給排されることにより、流体室42の内圧が調節されて、セル24が膨張および収縮されるようになっている。なお、セル24に給排される流体は、空気等の気体に限定されるものではなく、例えば、水等の液体を用いることも出来る。   A fluid chamber 42 is formed inside the cell 24. The fluid chamber 42 is substantially sealed from the outside, and communicates with the outside through a cylindrical port 44 penetrating through the bottom of the cell 24. Then, fluid such as air is supplied to and discharged from the fluid chamber 42 through the port 44, whereby the internal pressure of the fluid chamber 42 is adjusted, and the cell 24 is expanded and contracted. The fluid supplied to and discharged from the cell 24 is not limited to a gas such as air, and for example, a liquid such as water can be used.

このようなセル24は、図3に示したように、底部マット28の上面に配設されており、底面が中央部分(ポート44の周囲)において底部マット28に固着されて、底部マット28に対して傾動可能に支持されている。これにより、複数のセル24が、筐体部22の収容空所36内に収容されている。   As shown in FIG. 3, such a cell 24 is disposed on the upper surface of the bottom mat 28, and the bottom surface is fixed to the bottom mat 28 at the center portion (around the port 44), and is attached to the bottom mat 28. It is supported so that it can tilt. As a result, the plurality of cells 24 are accommodated in the accommodation space 36 of the housing portion 22.

図6に概略的に示すように、セル24は、マットレス10の横方向に7つ隣接して配設されており、これら7つのセル24と、1つの子制御機48を含んで、1つのセルユニット50が構成されている。このようなセルユニット50が、マットレス10の縦方向で21組並設されることによって、筐体部22には、合計147個(7個×21組)のセル24が配設されている。   As schematically shown in FIG. 6, seven cells 24 are arranged in the lateral direction of the mattress 10, and include seven cells 24 and one child controller 48. A cell unit 50 is configured. By arranging 21 sets of such cell units 50 in the longitudinal direction of the mattress 10, a total of 147 cells (7 × 21 sets) of cells 24 are arranged in the housing portion 22.

セルユニット50には、サブ管路52と、サブ管路52から各セル24毎に分岐してセル24のポート44と接続された分岐管路54が設けられている。図示は省略するが、セル24のポート44が底部マット28を貫通して配設されており、分岐管路54がポート44に接続されている。各分岐管路54上には、セル駆動バルブ56が設けられている。セル駆動バルブ56は例えば電磁バルブであり、子制御機48と電気的に接続されて、子制御機48からの制御信号に基づいて、分岐管路54の連通と遮断を選択的に切り替えられるようになっている。なお、詳細な図示は省略するが、子制御機48は、マットレス10の側方に配設されている。そして、セル駆動バルブ56は、マットレス10の下方の例えばベッド本体14内に配設しても良いが、分岐管路54を長くすることによって、子制御機48と共に7つのセル駆動バルブ56をマットレス10の側方に集中して配設する等しても良い。   The cell unit 50 includes a sub pipe 52 and a branch pipe 54 that branches from the sub pipe 52 for each cell 24 and is connected to the port 44 of the cell 24. Although not shown, the port 44 of the cell 24 is disposed through the bottom mat 28, and the branch conduit 54 is connected to the port 44. A cell drive valve 56 is provided on each branch pipe 54. The cell drive valve 56 is, for example, an electromagnetic valve, and is electrically connected to the slave controller 48 so that the communication and blocking of the branch pipe 54 can be selectively switched based on a control signal from the slave controller 48. It has become. Although not shown in detail, the child controller 48 is disposed on the side of the mattress 10. The cell driving valve 56 may be disposed, for example, in the bed main body 14 below the mattress 10, but by extending the branch pipe 54, the cell driving valve 56 and the slave controller 48 are connected to the seven cell driving valves 56. It may be arranged in a concentrated manner on the side of 10.

これらセルユニット50のサブ管路52は、ポンプ装置58から延出されたメイン管路60と接続されている。ポンプ装置58には例えば電磁バルブからなる給気バルブ62および排気バルブ64が設けられており、メイン管路60と接続されている。給気バルブ62はポンプ装置58に設けられたポンプ66と接続されている。一方、排気バルブ64は大気中に連通されている。更に、ポンプ装置58には圧力計68が設けられており、メイン管路60と接続されている。   The sub pipe lines 52 of the cell units 50 are connected to the main pipe line 60 extended from the pump device 58. The pump device 58 is provided with, for example, an air supply valve 62 and an exhaust valve 64 which are electromagnetic valves, and are connected to the main pipe line 60. The air supply valve 62 is connected to a pump 66 provided in the pump device 58. On the other hand, the exhaust valve 64 communicates with the atmosphere. Further, the pump device 58 is provided with a pressure gauge 68 and is connected to the main pipe line 60.

また、ポンプ装置58には、親制御機70が設けられている。親制御機70は給気バルブ62および排気バルブ64、ポンプ66と電気的に接続されており、後述する制御装置74からの制御信号に基づいて、これらの作動を制御するようになっている。更にまた、親制御機70は圧力計68と電気的に接続されており、メイン管路60の内圧を測定可能とされている。更に、親制御機70は各セルユニット50の子制御機48と電気的に接続されており、各子制御機48に制御信号を送信することにより、それぞれのセルユニット50における各セル駆動バルブ56の作動を制御するようになっている。更にまた、ポンプ装置58には電源装置72が設けられている。電源装置72は各セルユニット50の子制御機48に接続されており、子制御機48およびセル駆動バルブ56の駆動電源を供給するようになっている。   The pump device 58 is provided with a parent controller 70. The parent controller 70 is electrically connected to the air supply valve 62, the exhaust valve 64, and the pump 66, and controls these operations based on control signals from a control device 74 described later. Furthermore, the master controller 70 is electrically connected to a pressure gauge 68 so that the internal pressure of the main pipe line 60 can be measured. Further, the parent controller 70 is electrically connected to the child controller 48 of each cell unit 50, and each cell drive valve 56 in each cell unit 50 is transmitted by transmitting a control signal to each child controller 48. The operation of is controlled. Furthermore, the pump device 58 is provided with a power supply device 72. The power supply device 72 is connected to the child controller 48 of each cell unit 50 and supplies driving power to the child controller 48 and the cell driving valve 56.

このようなポンプ装置58の親制御機70は、制御装置74と電気的に接続されている。制御装置74はコンピュータであり、CPU(Central Processing Unit)76と、ROM(Read Only Memory)78と、RAM(Random Access Memory)79と、入力手段80と、出力手段81と、駆動回路82と、後述する電源回路102およびタイマ手段104を備えている。ROM78には後述する制御方法に基づく制御プログラム等が記憶されている。RAM79には、制御プログラムの演算値や圧力計68からの計測値等が一時的に格納される。入力手段80は、キーボードやマウス等でも良いし、専用にボタン等を備えた操作装置でも良い。出力手段81は、液晶ディスプレイやCRTディスプレイ等である。そして、CPU76がROM78に記憶された制御プログラムに基づいて、駆動回路82を通じてポンプ装置58の親制御機70に制御信号を送信することによって、メイン管路60への空気の給排と各セル駆動バルブ56の作動が制御されるようになっている。   Such a parent controller 70 of the pump device 58 is electrically connected to the control device 74. The control device 74 is a computer, a CPU (Central Processing Unit) 76, a ROM (Read Only Memory) 78, a RAM (Random Access Memory) 79, an input means 80, an output means 81, a drive circuit 82, A power supply circuit 102 and a timer means 104 described later are provided. The ROM 78 stores a control program based on a control method described later. The RAM 79 temporarily stores the calculated value of the control program, the measured value from the pressure gauge 68, and the like. The input unit 80 may be a keyboard, a mouse, or the like, or may be an operation device provided with a dedicated button. The output means 81 is a liquid crystal display, a CRT display, or the like. Then, the CPU 76 transmits a control signal to the master controller 70 of the pump device 58 through the drive circuit 82 based on the control program stored in the ROM 78, thereby supplying and discharging air to the main pipeline 60 and driving each cell. The operation of the valve 56 is controlled.

これにより、例えば制御装置74からの制御信号に基づいて、給気バルブ62を開放してポンプ66からメイン管路60に空気を送入すると共に、複数のセル駆動バルブ56の内の幾つかを選択的に開放して、セル24の流体室42をメイン管路60と連通することにより、メイン管路60と連通された特定のセル24の流体室42の圧力のみを高くして、セル24の高さを高くすることが出来る。また、排気バルブ64を開放してメイン管路60を大気と連通すると共に、特定のセル駆動バルブ56のみを選択的に開放してセル24の流体室42をメイン管路60と連通することにより、メイン管路60と接続された特定のセル24の流体室42の圧力のみを低くして、セル24の高さを低くすることが出来る。このように、本実施形態においては、制御装置74、ポンプ装置58、および各セルユニット50の子制御機48およびセル駆動バルブ56を含んで、セル24の流体室42の圧力を調節する圧力調節手段が構成されている。   Thus, for example, based on a control signal from the control device 74, the air supply valve 62 is opened and air is supplied from the pump 66 to the main pipeline 60, and some of the plurality of cell drive valves 56 are By selectively opening and communicating the fluid chamber 42 of the cell 24 with the main conduit 60, only the pressure of the fluid chamber 42 of the specific cell 24 communicating with the main conduit 60 is increased, and the cell 24 The height of can be increased. Further, the exhaust valve 64 is opened to communicate the main pipeline 60 with the atmosphere, and only the specific cell drive valve 56 is selectively opened to communicate the fluid chamber 42 of the cell 24 with the main pipeline 60. Only the pressure of the fluid chamber 42 of the specific cell 24 connected to the main pipe line 60 can be lowered, and the height of the cell 24 can be lowered. As described above, in the present embodiment, the pressure adjustment for adjusting the pressure of the fluid chamber 42 of the cell 24 includes the control device 74, the pump device 58, and the child controller 48 and the cell drive valve 56 of each cell unit 50. Means are configured.

そして、図3に示したように、収容空所36に複数のセル24を収容した枠体26の上側開口部に、天部マット20が嵌め込まれて、収容空所36内のセル24に重ね合わされている。天部マット20は、上下方向視の形状が底部マット28と略同一とされると共に、底部マット28よりも厚肉の矩形板状を呈している。天部マット20は、それぞれが多孔質のウレタンフォームで形成された第1クッション層としての表層部84と、第2クッション層としての裏層部86とを有する積層構造とされている。なお、表層部84と裏層部86は同一の材料で形成されていても良いが、弾性係数等が異なる材料で形成することで、より優れた寝心地が発揮され得る。   As shown in FIG. 3, the top mat 20 is fitted into the upper opening of the frame body 26 in which the plurality of cells 24 are accommodated in the accommodation space 36, and overlapped with the cells 24 in the accommodation space 36. Has been. The top mat 20 is substantially the same as the bottom mat 28 in the vertical direction, and has a rectangular plate shape that is thicker than the bottom mat 28. The top mat 20 has a laminated structure having a surface layer portion 84 as a first cushion layer and a back layer portion 86 as a second cushion layer, each of which is formed of porous urethane foam. In addition, although the surface layer part 84 and the back layer part 86 may be formed with the same material, the more comfortable sleeping can be exhibited by forming with the material from which an elastic modulus etc. differ.

天部マット20において、表層部84と裏層部86の間には、体圧測定手段としての体圧センサ88が設けられている。体圧センサ88としては、歪ゲージや磁歪体を用いたロードセル等を用いて、例えば歪ゲージを天部マット20の4隅に配設して面圧分布センサを構成する等しても良いが、本実施形態においては、図2に示したように、3つのシート状の静電容量型センサ89a〜89cによって、体圧センサ88が構成されている。静電容量型センサ89a〜89cとしては、従来公知のものが適宜に採用可能であり、静電容量型センサ89a〜89cは互いに同様の構造とされていることから、以下、静電容量型センサ89aを例に、概略を説明するに留める。   In the top mat 20, a body pressure sensor 88 as body pressure measuring means is provided between the surface layer portion 84 and the back layer portion 86. As the body pressure sensor 88, a load cell using a strain gauge or a magnetostrictor may be used, for example, a strain gauge may be disposed at the four corners of the top mat 20 to constitute a surface pressure distribution sensor. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the body pressure sensor 88 is configured by the three sheet-like capacitive sensors 89 a to 89 c. As the capacitance type sensors 89a to 89c, conventionally known ones can be appropriately employed. Since the capacitance type sensors 89a to 89c have the same structure, the capacitance type sensors are hereinafter described. The outline will be described by taking 89a as an example.

図7および図8に、静電容量型センサ89aを概略的に示す。なお、図7においては、後述する誘電層90および表側基材92を透視して図示すると共に、後述する検出部100を内部に斜線を付した四角で示す。   7 and 8 schematically show the capacitive sensor 89a. In FIG. 7, a dielectric layer 90 and a front-side base material 92 which will be described later are shown in a transparent manner, and a detection unit 100 which will be described later is indicated by a hatched square.

静電容量型センサ89aは、誘電層90と、第一電極膜としての表側電極01X〜16Xと、第二電極膜としての裏側電極01Y〜16Yと、表側配線01x〜16xと、裏側配線01y〜16yと、表側基材92と、裏側基材94と、表側配線用コネクタ96と、裏側配線用コネクタ98と、制御装置74と、を備えている。   The capacitive sensor 89a includes a dielectric layer 90, front side electrodes 01X to 16X as first electrode films, back side electrodes 01Y to 16Y as second electrode films, front side wirings 01x to 16x, and back side wirings 01y to 01y. 16y, a front-side base material 92, a back-side base material 94, a front-side wiring connector 96, a back-side wiring connector 98, and a control device 74.

誘電層90は、エラストマーとしてのウレタン発泡体製であって、四角形板状のシート状を呈し、弾性変形可能とされている。誘電層90は、枠体26の上側開口部と略等しい大きさとされている。   The dielectric layer 90 is made of urethane foam as an elastomer, has a rectangular plate-like sheet shape, and can be elastically deformed. The dielectric layer 90 has substantially the same size as the upper opening of the frame body 26.

表側基材92は、ゴム製であって、四角形板状を呈している。表側基材92は、誘電層90の上方(表側)に積層されている。裏側基材94は、ゴム製であって、四角板形状を呈している。裏側基材94は、誘電層90の下方(裏側)に積層されている。   The front side base material 92 is made of rubber and has a rectangular plate shape. The front side base material 92 is laminated on the upper side (front side) of the dielectric layer 90. The back side base material 94 is made of rubber and has a square plate shape. The back side substrate 94 is laminated below the dielectric layer 90 (back side).

図8に示すように、表側基材92の外縁と裏側基材94の外縁とは接合されており、表側基材92と裏側基材94が、袋状に貼り合わされている。誘電層90は、当該袋内に収容されている。誘電層90の上面四隅は、表側基材92の下面四隅に、スポット的に接着されている。また、誘電層90の下面四隅は、裏側基材94の上面四隅に、スポット的に接着されている。このように、誘電層90は、表側基材92および裏側基材94に、使用時にシワがよらないように、位置決めされている。ただし、誘電層90は、四隅が接着された状態で、表側基材92および裏側基材94に対して、水平方向(前後左右方向)に弾性変形可能である。   As shown in FIG. 8, the outer edge of the front-side base material 92 and the outer edge of the back-side base material 94 are joined, and the front-side base material 92 and the back-side base material 94 are bonded together in a bag shape. The dielectric layer 90 is accommodated in the bag. The top four corners of the dielectric layer 90 are spot-bonded to the bottom four corners of the front substrate 92. Further, the lower four corners of the dielectric layer 90 are spot-bonded to the upper four corners of the back-side substrate 94. Thus, the dielectric layer 90 is positioned on the front side base material 92 and the back side base material 94 so as not to be wrinkled during use. However, the dielectric layer 90 can be elastically deformed in the horizontal direction (front and rear, left and right directions) with respect to the front side base material 92 and the back side base material 94 with the four corners adhered.

表側電極01X〜16Xは、誘電層90の上面に、合計16本配置されている。表側電極01X〜16Xは、各々、アクリルゴムと、導電性カーボンブラックと、を含んで形成されている。表側電極01X〜16Xは、各々、帯状を呈しており、柔軟に伸縮可能に形成されている。表側電極01X〜16Xは、各々、横方向(図7中、左右方向)に延在している。表側電極01X〜16Xは、縦方向(図7中、上下方向)に所定間隔を隔てて離間して、互いに略平行になるように配置されている。   A total of 16 front side electrodes 01 </ b> X to 16 </ b> X are arranged on the upper surface of the dielectric layer 90. The front-side electrodes 01X to 16X are each formed including acrylic rubber and conductive carbon black. Each of the front side electrodes 01X to 16X has a strip shape and is formed to be flexible and extendable. The front-side electrodes 01X to 16X each extend in the lateral direction (left-right direction in FIG. 7). The front-side electrodes 01X to 16X are arranged so as to be substantially parallel to each other with a predetermined interval therebetween in the vertical direction (vertical direction in FIG. 7).

表側配線01x〜16xは、誘電層90の上面に、合計16本配置されている。表側配線01x〜16xは、各々、アクリルゴムと、銀粉と、を含んで形成されている。表側配線01x〜16xは、各々、線状を呈している。表側配線用コネクタ96は、表側基材92および裏側基材94の隅部に配置されている。表側配線01x〜16xは、各々、表側電極01X〜16Xの端部と表側配線用コネクタ96と、を接続している。   A total of 16 front-side wirings 01x to 16x are arranged on the upper surface of the dielectric layer 90. The front-side wirings 01x to 16x are each formed including acrylic rubber and silver powder. The front side wirings 01x to 16x each have a linear shape. The front-side wiring connector 96 is disposed at the corners of the front-side base material 92 and the back-side base material 94. The front side wirings 01x to 16x connect the end portions of the front side electrodes 01X to 16X and the front side wiring connector 96, respectively.

裏側電極01Y〜16Yは、誘電層90の下面に、合計16本配置されている。裏側電極01Y〜16Yは、各々、アクリルゴムと、導電性カーボンブラックと、を含んで形成されている。裏側電極01Y〜16Yは、各々、帯状を呈しており、柔軟に伸縮可能に形成されている。裏側電極01Y〜16Yは、各々、縦方向(図7中、上下方向)に延在している。裏側電極01Y〜16Yは、横方向(図7中、左右方向)に所定間隔を隔てて離間して、互いに略平行になるように配置されている。このように、表側電極01X〜16Xと裏側電極01Y〜16Yとは、上方または下方から見て、互いに直交する格子状に配置されている。   A total of 16 back-side electrodes 01Y to 16Y are arranged on the lower surface of the dielectric layer 90. The back-side electrodes 01Y to 16Y are each formed including acrylic rubber and conductive carbon black. Each of the back-side electrodes 01Y to 16Y has a belt shape and is formed to be flexible and extendable. The back-side electrodes 01Y to 16Y each extend in the vertical direction (vertical direction in FIG. 7). The back-side electrodes 01Y to 16Y are arranged so as to be substantially parallel to each other at a predetermined interval in the lateral direction (left-right direction in FIG. 7). Thus, the front-side electrodes 01X to 16X and the back-side electrodes 01Y to 16Y are arranged in a lattice shape orthogonal to each other when viewed from above or below.

裏側配線01y〜16yは、誘電層90の下面に、合計16本配置されている。裏側配線01y〜16yは、各々、アクリルゴムと、銀粉と、を含んで形成されている。裏側配線01y〜16yは、各々、線状を呈している。裏側配線用コネクタ98は、表側基材92および裏側基材94の隅部に配置されている。裏側配線01y〜16yは、各々、裏側電極01Y〜16Yの端部と裏側配線用コネクタ98と、を接続している。   A total of 16 back-side wirings 01y to 16y are arranged on the lower surface of the dielectric layer 90. Each of the back side wirings 01y to 16y is formed to include acrylic rubber and silver powder. The back side wirings 01y to 16y each have a linear shape. The back side wiring connector 98 is disposed at the corners of the front side base material 92 and the back side base material 94. The back side wirings 01y to 16y connect the ends of the back side electrodes 01Y to 16Y and the back side wiring connector 98, respectively.

検出部100は、図7に内部に斜線を付した四角で示すように、表側電極01X〜16Xと、裏側電極01Y〜16Yと、が上下方向に交差する部分(重複する部分)に配置されて、誘電層90の略全面に亘って、縦横に略均等に配置されている。検出部100は、各々、表側電極01X〜16Xの一部と、裏側電極01Y〜16Yの一部と、誘電層90の一部と、を備えている。検出部100は、合計256個(=16個×16個)配置されている。   The detection unit 100 is arranged at a portion where the front-side electrodes 01X to 16X and the back-side electrodes 01Y to 16Y intersect in the vertical direction (overlapping portions) as shown by the hatched rectangle in FIG. The dielectric layer 90 is arranged substantially evenly across the entire surface. Each of the detection units 100 includes a part of the front-side electrodes 01X to 16X, a part of the back-side electrodes 01Y to 16Y, and a part of the dielectric layer 90. A total of 256 detection units 100 (= 16 × 16) are arranged.

図7に示すように、制御装置74は、表側配線用コネクタ96、裏側配線用コネクタ98と、電気的に接続されている。制御装置74には、電源回路102が設けられている。電源回路102は、検出部100に、周期的な矩形波電圧を走査的に順番に印加する。ROM78には、予め、検出部100に構成されたコンデンサの静電容量と体圧(荷重)との対応を示すマップが格納されている。一方、RAM79には、表側配線用コネクタ96、裏側配線用コネクタ98から入力される検出部100の静電容量が一時的に格納される。そして、CPU76が、RAM79に格納された検出部100の静電容量から、ROM78に記憶されたマップに基づいて、検出部100に作用している体圧を検出するようになっている。なお、検出部100で検出される体圧は、整数値として検出されるようになっており、本実施形態においては、検出値:1021=150mmHgに相当する。また、図2に示したように、3つの静電容量型センサ89a,89b,89cは、共通の制御装置74に接続されている。   As shown in FIG. 7, the control device 74 is electrically connected to the front-side wiring connector 96 and the back-side wiring connector 98. The control device 74 is provided with a power supply circuit 102. The power supply circuit 102 sequentially applies a periodic rectangular wave voltage to the detection unit 100 in a scanning manner. The ROM 78 stores in advance a map showing the correspondence between the capacitance of the capacitor configured in the detection unit 100 and body pressure (load). On the other hand, the RAM 79 temporarily stores the capacitance of the detection unit 100 input from the front-side wiring connector 96 and the back-side wiring connector 98. The CPU 76 detects the body pressure acting on the detection unit 100 based on the map stored in the ROM 78 from the electrostatic capacity of the detection unit 100 stored in the RAM 79. The body pressure detected by the detection unit 100 is detected as an integer value, and in the present embodiment, corresponds to the detection value: 1021 = 150 mmHg. As shown in FIG. 2, the three capacitive sensors 89 a, 89 b and 89 c are connected to a common control device 74.

図2に示したように、これら静電容量型センサ89a,89b,89cが並んで配設されることによって体圧センサ88が構成されており、図3に示したように、このような体圧センサ88を備えた天部マット20が、枠体26の上側開口部に嵌め込まれて、枠体26の収容空所36内に収容された複数のセル24に重ね合わされる。これにより、体圧センサ88が複数のセル24を介して底部マット28に沿って広げられると共に、図2に示したように、体圧センサ88の各検出部100が、それぞれ、各セル24に重ね合わされる。その結果、各セル24に加わる体圧を体圧センサ88で検出することが可能とされている。   As shown in FIG. 2, these capacitance sensors 89a, 89b, 89c are arranged side by side to form a body pressure sensor 88. As shown in FIG. The top mat 20 including the pressure sensor 88 is fitted into the upper opening of the frame body 26 and overlapped with the plurality of cells 24 housed in the housing space 36 of the frame body 26. As a result, the body pressure sensor 88 is spread along the bottom mat 28 via the plurality of cells 24, and each detection unit 100 of the body pressure sensor 88 is placed in each cell 24 as shown in FIG. 2. Superimposed. As a result, the body pressure applied to each cell 24 can be detected by the body pressure sensor 88.

なお、本実施形態における体圧センサ88には、図2中の縦方向に16個、図2中の横方向に16個の計256個(=16個×16個)の検出部100を備えた静電容量型センサ89a,89b,89cが、縦方向に一列に並んで配設されることにより、縦方向に16個×3=48個、横方向に16個の計756個(=48個×16個)の検出部100が設けられている。従って、体圧センサ88の検出部100の数はセル24の数(7個×21列=147個)よりも多くされており、各セル24上には、複数の検出部100が重ね合わされている。   Note that the body pressure sensor 88 in this embodiment includes a total of 256 (= 16 × 16) detection units 100, 16 in the vertical direction in FIG. 2 and 16 in the horizontal direction in FIG. Further, the capacitance type sensors 89a, 89b, and 89c are arranged in a line in the vertical direction, so that a total of 756 (16 × 3 = 48 in the vertical direction and 16 in the horizontal direction) (= 48). (16 × 16) detectors 100 are provided. Accordingly, the number of detection units 100 of the body pressure sensor 88 is larger than the number of cells 24 (7 × 21 columns = 147), and a plurality of detection units 100 are superimposed on each cell 24. Yes.

このような構造とされたマットレス10は、図1に示したように、ベッド本体14の床板16上に重ね合わされている。そして、マットレス10上に使用者が横たわると、天部マット20と複数のセル24と底部マット28に使用者の体圧が作用して、使用者の身体がベッド本体14の床板16で支持されるようになっている。そして、使用者に作用する重力に基づいた体荷重(体圧)が、下方に向かって作用することにより、天部マット20、セル24、底部マット28、床板16の各上面が、それぞれ体圧作用面とされる。   The mattress 10 having such a structure is overlaid on the floor plate 16 of the bed main body 14 as shown in FIG. When the user lies on the mattress 10, the body pressure of the user acts on the top mat 20, the plurality of cells 24, and the bottom mat 28, and the user's body is supported by the floor plate 16 of the bed body 14. It has become so. A body load (body pressure) based on gravity acting on the user acts downward, so that the top surface of the top mat 20, the cell 24, the bottom mat 28, and the floor board 16 are affected by body pressure. The working surface.

次に、マットレスの制御方法に関する本発明の一実施形態について説明する。   Next, an embodiment of the present invention relating to a mattress control method will be described.

先ず、本実施形態における検出部100とセル24は、図9に示すように対応付けられている。図9は、太線で囲まれた1つの枠が1つのセル24を表し、枠中の小さな正方形が1つの検出部100を表している。なお、図9中の左側が図2の上側に相当する。図9から明らかなように、本実施形態において、セル24に重ねられる検出部100の数は、セル24の位置によって異なる。   First, the detection unit 100 and the cell 24 in the present embodiment are associated as shown in FIG. In FIG. 9, one frame surrounded by a thick line represents one cell 24, and a small square in the frame represents one detection unit 100. The left side in FIG. 9 corresponds to the upper side in FIG. As is clear from FIG. 9, in the present embodiment, the number of detection units 100 that are superimposed on the cell 24 varies depending on the position of the cell 24.

各セル24には、図9中の横方向をX軸に設定した1〜21のXセルNo.と、図9中の縦方向をY軸に設定した1〜7のYセルNo.とが割り振られている。同様に、各検出部100には、図9中の横方向をX軸に設定した1〜48のXセンサNo.と、図9中の縦方向をY軸に設定した1〜16のYセンサNo.とが割り振られている。以下、特定のセル24を示す場合には、セル24(XセルNo.,YセルNo.)として表記すると共に、特定の検出部100を示す場合には、検出部100(XセンサNo.,YセンサNo.)として表記する。例えば、図9中左下(図2中、左上)に位置するセル24は、セル24(1,1)と表記し、図9中右上(図2中、右下)に位置するセル24は、セル24(21,7)と表記する。同様に、図9中左下(図2中、左上)に位置する検出部100は、検出部100(1,1)と表記し、図9中右上(図2中、右下)に位置する検出部100は、検出部100(48,16)と表記する。   In each cell 24, X cell Nos. 1 to 21 with the horizontal direction in FIG. And Y cell Nos. 1 to 7 in which the vertical direction in FIG. And are allocated. Similarly, each detection unit 100 includes X sensor Nos. 1 to 48 with the horizontal direction in FIG. And Y sensor Nos. 1 to 16 in which the vertical direction in FIG. And are allocated. Hereinafter, when a specific cell 24 is indicated, it is represented as a cell 24 (X cell No., Y cell No.), and when a specific detection unit 100 is indicated, the detection unit 100 (X sensor No., Y sensor No.). For example, the cell 24 located at the lower left in FIG. 9 (upper left in FIG. 2) is represented as cell 24 (1, 1), and the cell 24 located at the upper right in FIG. 9 (lower right in FIG. 2) It is written as cell 24 (21, 7). Similarly, the detection unit 100 located at the lower left in FIG. 9 (upper left in FIG. 2) is referred to as a detection unit 100 (1, 1), and is detected at the upper right in FIG. 9 (lower right in FIG. 2). The unit 100 is referred to as a detection unit 100 (48, 16).

Figure 0006047354
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これら検出部100とセル24との対応関係は、制御装置74のROM78内に設けられた、表1に示す検出部−セル対応テーブルに記憶されている。検出部−セル対応テーブルには、各検出部100(1,1)〜100(48,16)と、これが重ねられているセル24(1,1)〜24(21,7)との対応が記憶されている。   The correspondence between the detection unit 100 and the cell 24 is stored in the detection unit-cell correspondence table shown in Table 1 provided in the ROM 78 of the control device 74. In the detection unit-cell correspondence table, the correspondence between each detection unit 100 (1, 1) to 100 (48, 16) and the cell 24 (1, 1) to 24 (21, 7) on which the detection unit 100 (1, 1) to 100 (48, 16) is superimposed. It is remembered.

図10に、制御装置74のCPU76の処理内容を示す。先ず、CPU76は、S1において、使用者が制御装置74の入力手段80を操作することにより指定された起床時刻を、RAM79に記憶した後に、S2において、図11に示すように、起床時刻を基準とした所定の時間範囲である目覚し時間を設定して、RAM79に記憶する。図11の例では、目覚し時間として予め30分の時間範囲が設定されており、使用者が設定した起床時刻のAM7:00を基準とした30分前の時間範囲であるAM6:30〜AM7:00の間が、目覚し時間として設定されている。なお、目覚し時間は、上述のように予め30分等の所定時間が設定されていても良いし、使用者が目覚し開始時刻(例えば図11においてはAM6:30)を指定することで設定する等しても良い。   FIG. 10 shows the processing contents of the CPU 76 of the control device 74. First, after storing the wake-up time designated by the user operating the input means 80 of the control device 74 in the RAM 79 in S1, the CPU 76 uses the wake-up time as a reference in S2 as shown in FIG. A wake-up time that is a predetermined time range is set and stored in the RAM 79. In the example of FIG. 11, a time range of 30 minutes is set in advance as a wake-up time, and AM6: 30 to AM7, which is a time range 30 minutes before, based on AM7: 00 of the wake-up time set by the user. Between 00 is set as a wake-up time. As described above, the wake-up time may be set in advance as a predetermined time such as 30 minutes, or set by the user specifying the wake-up start time (for example, AM 6:30 in FIG. 11). You may do it.

次に、CPU76は、S3において、体圧分散処理を実行する。図12に、体圧分散処理(S3)の処理内容を示す。先ず、CPU76は、S20において、全ての検出部100の検出値:Srを取得する。次に、CPU76は、S21において、検出値:Sr>100の検出部100が存しない場合(S21=No)には、既に体圧分散がなされているものとして、体圧分散処理を終了する。一方、検出値:Sr>100の検出部100が存する場合(S21=Yes)には、S22において、ROM78に記憶された検出部−セル対応テーブルに基づいて、検出値:Sr>100の検出部100が存するセル24を検索し、得られたセル24のセル駆動バルブ56を開放すると共に排気バルブ64を開放して、セル24を減圧する。そして、S23において、セル24の内圧が所定値(本実施形態においては、3kPa)より小さくなったか否かを判定し、セル24の内圧が所定値以上である場合(S23=No)には、S22に戻り、セル24の減圧を継続する。   Next, the CPU 76 executes a body pressure dispersion process in S3. FIG. 12 shows the contents of the body pressure dispersion process (S3). First, in S20, the CPU 76 acquires a detection value: Sr of all the detection units 100. Next, in S21, when there is no detection unit 100 with a detection value: Sr> 100 (S21 = No), the CPU 76 ends the body pressure dispersion process on the assumption that the body pressure has already been dispersed. On the other hand, when the detection unit 100 with the detection value: Sr> 100 exists (S21 = Yes), based on the detection unit-cell correspondence table stored in the ROM 78 in S22, the detection unit with the detection value: Sr> 100. The cell 24 in which 100 exists is searched, and the cell driving valve 56 of the obtained cell 24 is opened and the exhaust valve 64 is opened to decompress the cell 24. Then, in S23, it is determined whether or not the internal pressure of the cell 24 has become smaller than a predetermined value (3 kPa in the present embodiment). If the internal pressure of the cell 24 is equal to or higher than the predetermined value (S23 = No), Returning to S22, the decompression of the cell 24 is continued.

一方、セル24の内圧が所定値よりも小さくなった場合(S23=Yes)には、S24において、全ての検出部100の検出値:Srを取得した後に、S25において、検出値:Sr>100の検出部100が存するか否かを判定し、検出値:Sr>100の検出部が存在する場合(S25=Yes)には、未だ十分な体圧分散がなされていないものとして、検出値:Sr>100の検出部100が存する他のセル24について、S22以降の処理を繰り返し実施する。一方、検出値:Sr>100の検出部100が存しなくなった場合(S25=No)には、体圧分散が完了したものとして、体圧分散処理(S3)を終了する。   On the other hand, when the internal pressure of the cell 24 becomes smaller than the predetermined value (S23 = Yes), after detecting the detection values Sr of all the detection units 100 in S24, the detection value Sr> 100 in S25. If there is a detection value: Sr> 100 (S25 = Yes), it is assumed that sufficient body pressure dispersion has not yet been made, and the detection value: For other cells 24 in which the detection unit 100 with Sr> 100 exists, the processes after S22 are repeated. On the other hand, when the detection unit 100 with the detection value: Sr> 100 does not exist (S25 = No), it is determined that the body pressure dispersion has been completed, and the body pressure dispersion process (S3) is terminated.

このような体圧分散処理(S3)が行われることにより、図13に概略的に示すように、使用者の頭部や臀部等、比較的大きな体圧が及ぼされているセル24が減圧されて、マットレス10の表面形状が使用者の体表面に沿う形状に変形させられる。これにより、使用者の身体とマットレス10との接触面積が増大されて、体圧を分散することが出来る。このような体圧分散処理(S3)は、後述する目覚し時間が到達するまで、例えば1秒〜1時間の適当な時間間隔で繰り返して実行される。   By performing such body pressure dispersion processing (S3), as shown schematically in FIG. 13, the cells 24 to which a relatively large body pressure is applied, such as the user's head and buttocks, are reduced. Thus, the surface shape of the mattress 10 is transformed into a shape along the body surface of the user. Thereby, the contact area of a user's body and the mattress 10 is increased, and a body pressure can be disperse | distributed. Such body pressure dispersion processing (S3) is repeatedly executed at an appropriate time interval of, for example, 1 second to 1 hour until a wake-up time described later is reached.

そして、CPU76は、S4において、タイマ手段104から現在時刻を取得して、設定された目覚し時間(本例においては、AM6:30)に到達したか否かを判定し、未だ目覚し時間に到達していない場合(S4=No)には、体圧分散処理(S3)を所定間隔毎に繰り返して実行する。一方、目覚し時間に到達した場合(S4=Yes)には、S5において、寝返り検出工程としての寝返り検出処理を実行する。   Then, in S4, the CPU 76 obtains the current time from the timer means 104, determines whether or not the set wake-up time (in this example, AM 6:30) has been reached, and still reaches the wake-up time. If not (S4 = No), the body pressure dispersion process (S3) is repeated at predetermined intervals. On the other hand, when the wake-up time is reached (S4 = Yes), a rollover detection process as a rollover detection process is executed in S5.

本実施形態における寝返り検出処理(S5)は、使用者の身体の中心軸の変位に基づいて寝返りを検出する。図14を用いて、寝返り検出処理(S5)の概要を説明する。先ず、図14(a)に示すように、各x列(1x〜48x)の検出部100におけるy方向(1y〜16y)の荷重分布から、下式に基づいて各x列上での重心位置:G(x)を算出する。なお、下式中、Sr(x,y)は、検出部(x,y)の検出値である。そして、各x列上での重心位置:G(x)を結ぶ線を身体の中心軸:Oとして検出する。このような身体の中心軸:Oの検出を繰り返して実行することにより、身体の中心軸:Oの変位を検出する。   In the present embodiment, the rollover detection process (S5) detects the rollover based on the displacement of the central axis of the user's body. The outline of the rollover detection process (S5) will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 14A, from the load distribution in the y direction (1y to 16y) in the detection unit 100 of each x row (1x to 48x), the barycentric position on each x row based on the following equation: : G (x) is calculated. In the following expression, Sr (x, y) is a detection value of the detection unit (x, y). Then, a line connecting the gravity center position: G (x) on each x column is detected as the body central axis: O. By repeatedly performing such detection of the central axis O of the body, the displacement of the central axis O of the body is detected.

Figure 0006047354
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そして、図14(b)に示すように、各x列について、前回検出された重心位置:G(x)’(y座標値)に対する、今回検出された重心位置:G(x)(y座標値)の移動量:ΔG(x)(=G(x)’−G(x))を算出して、各x列の重心移動量:ΔG(x)の平均:ΔG(x)ave を算出する。そして、重心移動量の平均:ΔG(x)ave が所定値以上であった場合に、身体の中心軸:Oが大きく変位して、寝返りがあったものと検出する。 Then, as shown in FIG. 14B, for each x column, the currently detected centroid position: G (x) (y coordinate) with respect to the previously detected centroid position: G (x) ′ (y coordinate value). Value) movement amount: ΔG (x) (= G (x) ′ − G (x)) is calculated, and the center-of-gravity movement amount of each x column: ΔG (x) average: ΔG (x) ave is calculated. To do. Then, when the average of the center-of-gravity movement amount: ΔG (x) ave is equal to or greater than a predetermined value, it is detected that the center axis O of the body is greatly displaced and the body is turned over.

このような処理を実現するために、制御装置74のRAM79には、表2に示す、重心位置記憶領域が設けられている。重心位置記憶領域には、各x列(1x〜48x)のそれぞれについて、前回の重心位置の検出結果を示す検出フラグおよび重心位置:G(x)’と、今回の重心位置の検出結果を示す検出フラグおよび重心位置:G(x)が記憶される。検出フラグは、例えば使用者の身体が存しないx列が生じ得ることから、重心位置:G(x)が検出されたか否かを示すフラグであり、検出フラグがONの場合には重心位置:G(x)が検出されたことを示し、検出フラグがOFFの場合には重心位置:G(x)が検出されていないことを示す。   In order to realize such processing, the RAM 79 of the control device 74 is provided with a centroid position storage area shown in Table 2. In the center-of-gravity position storage area, for each of the x columns (1x to 48x), a detection flag and a center-of-gravity position: G (x) ′ indicating the detection result of the previous center-of-gravity position and the detection result of the current center-of-gravity position are shown. The detection flag and the gravity center position: G (x) are stored. The detection flag is, for example, a flag indicating whether or not the center of gravity position: G (x) has been detected because an x-row in which the user's body does not exist may be generated. When the detection flag is ON, the center of gravity position: This indicates that G (x) has been detected, and when the detection flag is OFF, it indicates that the center of gravity position: G (x) has not been detected.

Figure 0006047354
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図15に、CPU76が実行する寝返り検出処理(S5)の処理内容を示す。先ず、CPU76は、S30において、中心軸検出処理を実行する。中心軸検出処理(S30)を、図16に示す。CPU76は、前処理として、S40において、全てのx列について、重心位置記憶領域(表2参照)の今回分に検出フラグと重心位置:G(x)が記憶されている場合には、今回分に記憶されている検出フラグと重心位置:G(x)の値を、前回分の検出フラグと重心位置:G(x)’として記憶し直す。   FIG. 15 shows the processing contents of the rolling detection process (S5) executed by the CPU. First, in S30, the CPU 76 executes a center axis detection process. The center axis detection process (S30) is shown in FIG. As a pre-processing, when the detection flag and the gravity center position: G (x) are stored in the current portion of the gravity center position storage area (see Table 2) for all x columns in S40 as the preprocessing, The value of the detection flag and the center of gravity position: G (x) stored in is stored again as the previous detection flag and the center of gravity position: G (x) ′.

次に、CPU76は、S41において、各x列(1x〜48x)毎に、1xから順にS42以降の処理を繰り返す。CPU76は、S42において、当該x列に位置する全ての検出部100(x,1)〜100(x,16)(xは当該x列の番号、1〜48。以下同じ。)の検出値:Sr(x,y)を取得する。次に、CPU76は、S43において、得られた検出値の中から、人体を支持している場合に及ぼされると想定される程度の閾値:mth以上の値が検出されているか否かを判定する。閾値:mth以上の値が検出された場合(S43=Yes)には、S44において、当該x列の検出フラグ(表2参照)をONにして、重心位置記憶領域の今回分に記憶すると共に、S45において、当該x列の検出部100(x,1)〜100(x,16)の検出値:Sr(x,y)と前記数1に基づいて、当該x列上における重心位置:G(x)を算出して、重心位置記憶領域の今回分に記憶した後に、S47以降の処理を実施する。 Next, in S41, the CPU 76 repeats the processing after S42 in order from 1x for each x column (1x to 48x). In S42, the CPU 76 detects all the detection units 100 (x, 1) to 100 (x, 16) located in the x column (x is the number of the x column, 1 to 48, the same applies hereinafter): Sr (x, y) is acquired. Next, in S43, the CPU 76 determines whether or not a threshold value that is assumed to be exerted when the human body is supported is detected from the obtained detection values: a value greater than or equal to m th. To do. When a value equal to or greater than the threshold: m th is detected (S43 = Yes), in S44, the detection flag for the x column (see Table 2) is turned ON and stored for the current time in the centroid position storage area. , In S45, based on the detection value: Sr (x, y) and the above equation 1 of the detection units 100 (x, 1) to 100 (x, 16) in the x column, the gravity center position on the x column: G After calculating (x) and storing it for the current time in the center-of-gravity position storage area, the processing after S47 is performed.

一方、S43において、得られた検出値:Sr(x,y)の中に閾値:mth以上の値が検出されなかった場合(S43=No)には、当該x列上には人体が存しないか、頸部等のようにマットレス10から浮いており重心位置:G(x)を算出不能であるものとして、S46において、検出フラグをOFFにしてRAM79の重心位置記憶領域の今回分に記憶した後に、S47以降の処理を実施する。 On the other hand, in S43, when a value equal to or greater than the threshold value: m th is not detected in the obtained detection value: Sr (x, y) (S43 = No), there is a human body on the x column. Otherwise, it is assumed that the center of gravity position: G (x) cannot be calculated because it floats from the mattress 10 as in the neck or the like, and in S46, the detection flag is turned OFF and stored in the current position in the center of gravity position storage area of the RAM 79. After that, the processing after S47 is performed.

そして、CPU76は、S47において、1x〜48xの全てのx列について上記処理を完了していない場合(S47=No)には、次のx列についてS42以降の処理を繰り返す。一方、全てのx列について上記処理が完了した場合には、中心軸検出処理(S30)を終了する。   Then, in S47, when the above processing is not completed for all x columns 1x to 48x (S47 = No), the CPU 76 repeats the processing after S42 for the next x column. On the other hand, when the above process is completed for all the x columns, the central axis detection process (S30) is terminated.

これにより、1x〜48xの全てのx列上における使用者の身体の重心位置:G(x)が求められ、これら各x列上における重心位置:G(x)を結ぶ線が、使用者の身体の中心軸:O(図14参照)として検出される。このように、本実施形態においては、体圧センサ88、制御装置74、S30を含んで中心軸検出手段が構成されている。   Accordingly, the center of gravity position G (x) of the user's body on all x columns 1x to 48x is obtained, and the line connecting the center of gravity position G (x) on each x column is It is detected as the central axis of the body: O (see FIG. 14). Thus, in the present embodiment, the central axis detecting means is configured including the body pressure sensor 88, the control device 74, and S30.

中心軸検出処理(S30)の完了後、CPU76は、図15に示したS31において、RAM79に記憶された重心位置記憶領域(表2参照)から、前回と今回の検出フラグが何れもONであるx列について、前回の重心位置:G(x)’に対する今回の重心位置:G(x)の移動量:ΔG(x)(=G(x)’−G(x))を算出し、各列の重心移動量:ΔG(x)の平均:ΔG(x)ave を算出する。なお、重心移動量:ΔG(x)(=G(x)’−G(x))は、前回に実施した中心軸検出処理(S30)と、今回実施した中心軸検出処理(S30)との両方で重心位置:G(x)’、G(x)が得られたもののみを対象として算出される。従って、初回の寝返り検出処理の実行時には、前回の重心位置:G(x)’が存しないことから、S31以降の処理は実行されず、中心軸検出処理(S30)のみが実行されることとなる。そして、得られる重心移動量:ΔG(x)の個数は、寝返り検出処理(S5)が実行される度に異なる場合があることから、各x列の重心移動量:ΔG(x)の総和を、重心移動量:ΔG(x)が得られたx列の数で除算して重心移動量の平均:ΔG(x)ave を算出している。 After the completion of the central axis detection process (S30), the CPU 76 determines that the previous and current detection flags are both ON from the barycentric position storage area (see Table 2) stored in the RAM 79 in S31 shown in FIG. For the x column, the movement amount: ΔG (x) (= G (x) ′ − G (x)) of the current gravity center position: G (x) with respect to the previous gravity center position: G (x) ′ is calculated, Calculate the center-of-gravity movement amount of row: average of ΔG (x): ΔG (x) ave . Note that the center-of-gravity movement amount: ΔG (x) (= G (x) ′ − G (x)) is calculated by the center axis detection process (S30) performed last time and the center axis detection process (S30) performed this time. In both cases, calculation is performed only for the center of gravity where G (x) ′ and G (x) are obtained. Therefore, since the previous center-of-gravity position: G (x) ′ does not exist when the first turning detection process is executed, the processes after S31 are not executed, and only the central axis detection process (S30) is executed. Become. Since the number of center-of-gravity movement amounts: ΔG (x) obtained may differ each time the rollover detection process (S5) is executed, the total of the center-of-gravity movement amounts: ΔG (x) of each x column is calculated as follows. The center-of-gravity movement amount: ΔG (x) ave is calculated by dividing the center-of-gravity movement amount: ΔG (x) by the number of x columns obtained.

次に、CPU76は、S32において、得られた重心移動量の平均:ΔG(x)ave の絶対値が、予め設定された寝返り判定閾値よりも大きいか否かを判定する。寝返り判定閾値は、寝返りが行われた場合に検出されると想定される、重心移動量の平均:ΔG(x)ave の絶対値の閾値であり、例えば、0.1〜5.0、より好ましくは、0.5〜1.5の所定の値が設定され、本実施形態においては、0.5に設定されている。重心移動量の平均の絶対値:|ΔG(x)ave |が寝返り判定閾値よりも大きい場合(S32=Yes)には、身体の中心軸:Oが大きく移動した寝返りがあったものと判定して、S33において、RAM79に設けられた寝返りフラグをONにして、寝返り検出処理(S5)を終了する。一方、重心移動量の平均の絶対値:|ΔG(x)ave |が寝返り判定閾値よりも大きくない場合(S32=No)には、寝返りが無かったものとして、S34において、RAM79に設けられた寝返りフラグをOFFにして、寝返り検出処理(S5)を終了する。このように、本実施形態においては、体圧センサ88、制御装置74、S5を含んで寝返り検出手段が構成されている。 Next, in S <b> 32, the CPU 76 determines whether or not the average value of the obtained center-of-gravity movement amount: ΔG (x) ave is larger than a preset turning determination threshold. The rollover determination threshold value is a threshold value of an absolute value of the average movement amount of the center of gravity: ΔG (x) ave assumed to be detected when the rollover is performed. Preferably, a predetermined value of 0.5 to 1.5 is set, and in the present embodiment, it is set to 0.5. If the average absolute value of the center-of-gravity movement amount: | ΔG (x) ave | is larger than the rollover determination threshold (S32 = Yes), it is determined that there has been a rollover in which the central axis of the body: O has moved greatly. In step S33, the turnover flag provided in the RAM 79 is turned on, and the turnover detection process (S5) ends. On the other hand, if the average absolute value of the center-of-gravity movement amount: | ΔG (x) ave | is not larger than the rollover determination threshold (S32 = No), it is assumed that there was no rollover and is provided in the RAM 79 in S34. The turnover flag is turned off, and the turnover detection process (S5) is terminated. Thus, in the present embodiment, the turning detection means is configured including the body pressure sensor 88, the control device 74, and S5.

図10に示したように、寝返り検出処理(S5)の完了後、CPU76は、S6において、先の寝返り検出処理(S5)で寝返りが検出されたか否か、即ち、RAM79に記憶された寝返りフラグがONにされたか否かを判定し、寝返りフラグがONである場合(S6=Yes)には、S8において、目覚し工程としての目覚し処理を実行する。一方、寝返りフラグがONでない場合(S6=No)には、S7において、設定された起床時刻(本例においては、AM7:00)に到達したか否かを判定する。起床時刻が到達していない場合(S7=No)には、S5に戻り、寝返り検出処理を繰り返す。一方、起床時刻が到達した場合(S7=Yes)には、S8において、目覚し処理を実行する。即ち、目覚し時間内に寝返りが生じなかった場合(S6=No)でも、起床時刻が到達した場合(S7=Yes)には、目覚し処理を開始する。   As shown in FIG. 10, after completion of the rollover detection process (S5), the CPU 76 determines whether or not rollover is detected in the previous rollover detection process (S5) in S6, that is, the rollover flag stored in the RAM 79. Is turned ON, and if the rollover flag is ON (S6 = Yes), the wake-up process as the wake-up process is executed in S8. On the other hand, if the turnover flag is not ON (S6 = No), it is determined in S7 whether or not the set wake-up time (in this example, AM 7:00) has been reached. If the wake-up time has not arrived (S7 = No), the process returns to S5 and repeats the turning detection process. On the other hand, when the wake-up time has arrived (S7 = Yes), the wake-up process is executed in S8. In other words, even when no wake-up occurs within the wake-up time (S6 = No), the wake-up process is started when the wake-up time has arrived (S7 = Yes).

本実施形態における目覚し処理(S8)は、図17に示すように、マットレス10を、XセルNo.が1〜11のエリアAと、XセルNo.が11〜21のエリアB(XセルNo.=11のセル24は両エリアに共通)の2つのエリアに分割して、使用者の上半身が存するエリアA又はエリアBのセル24に対して、同時に加圧と減圧を繰り返すことにより、使用者の上半身を上下させて覚醒を促すものである。   In the wake-up process (S8) in this embodiment, as shown in FIG. 1 to 11 and the X cell No. Is divided into two areas of area B of 11 to 21 (cell 24 of X cell No. = 11 is common to both areas), and cell 24 of area A or area B where the user's upper body exists, At the same time, by repeating the pressurization and decompression, the upper body of the user is moved up and down to promote awakening.

図18に、目覚し処理(S8)の処理内容を示す。先ず、CPU76は、S50において、エリアAに位置する検出部100(x=1〜24,y=1〜16)の検出値:Srを合計する。次に、S51において、エリアBに位置する検出部100(x=25〜48,y=1〜16)の検出値:Srを合計する。   FIG. 18 shows the details of the wake-up process (S8). First, in S50, the CPU 76 sums up the detection values Sr of the detection units 100 (x = 1 to 24, y = 1 to 16) located in the area A. Next, in S51, the detection values: Sr of the detection unit 100 (x = 25 to 48, y = 1 to 16) located in the area B are summed.

そして、CPU76は、S52において、エリアAの検出値の合計が、エリアBの検出値の合計以上であるか否かを判定する。エリアAの検出値の合計が、エリアBの検出値の合計以上である場合(S52=Yes)には、使用者の上半身はエリアAに存するものとして、S53において、エリアAに存するセル24(X=1〜11,Y=1〜7)について、セル駆動バルブ56を開放すると共に給気バルブ62とポンプ66を駆動して、これらを同時に加圧して膨張させた後に、セル駆動バルブ56を開放すると共に排気バルブ64を開放して、これらを同時に減圧して収縮させる。一方、エリアAの検出値の合計が、エリアBの検出値の合計以上でない場合(S52=No)には、使用者の上半身はエリアBに存するものとして、S54において、エリアBに存するセル24(X=11〜21,Y=1〜7)を同様に膨張および収縮させる。これらS53およびS54によるセル24の膨張収縮は、後述する目覚し停止処理(図10のS10)が実行されるまで繰り返して行われる。これにより、使用者の上半身が存するセル24が上下されて、使用者の身体を刺激することにより、使用者の覚醒が促される。このように、本実施形態においては、セル24、ポンプ装置58、制御装置74、体圧センサ88、およびS8を含んで、目覚し手段が構成されている。   Then, in S52, the CPU 76 determines whether or not the sum of the detection values of the area A is equal to or more than the sum of the detection values of the area B. When the sum of the detection values of area A is equal to or greater than the sum of the detection values of area B (S52 = Yes), the user's upper body is assumed to be in area A, and in S53, cell 24 ( For X = 1 to 11, Y = 1 to 7), the cell drive valve 56 is opened and the air supply valve 62 and the pump 66 are driven to pressurize and expand them simultaneously. While opening, the exhaust valve 64 is opened, and these are simultaneously decompressed and contracted. On the other hand, if the sum of the detection values of area A is not equal to or greater than the sum of the detection values of area B (S52 = No), it is assumed that the user's upper body exists in area B, and in S54, cell 24 existing in area B (X = 11-21, Y = 1-7) are similarly expanded and contracted. The expansion and contraction of the cell 24 by these S53 and S54 is repeatedly performed until the alarm stop process (S10 in FIG. 10) described later is executed. Thereby, the cell 24 in which the upper body of the user exists is moved up and down, and the user's body is stimulated by stimulating the user's body. Thus, in this embodiment, the wake-up means is comprised including the cell 24, the pump apparatus 58, the control apparatus 74, the body pressure sensor 88, and S8.

図10に示したように、目覚し処理(S8)の実行後、CPU76は、S9において、全ての検出部100の検出値:Srを合計して、検出値の合計値:ΣSrが、人体がマットレス10上に存する場合に検出されると想定される所定の値(本実施形態においては、15000)よりも小さいか否かを判定する離床検出工程を実施する。そして、検出値の合計値:ΣSrが15000以上である場合には、未だ使用者がマットレス10上に存するものとして、目覚し処理(S8)を継続する。一方、検出値の合計値:ΣSrが15000よりも小さい場合(S9=Yes)には、使用者がマットレス10から離れたものとして、S10において、目覚し終了工程として、先の目覚し処理(S8)で駆動されたセル駆動バルブ56および給気バルブ62やポンプ66、排気バルブ64の駆動を停止して、セル24の膨張収縮による目覚し処理を終了する。このように、本実施形態においては、体圧センサ88、制御装置74、およびS9を含んで、使用者の離床を検出する離床検出手段が構成されていると共に、制御装置74、ポンプ装置58およびS10を含んで、目覚し停止手段が構成されている。以上のようにして、マットレス10の制御処理が完了する。   As shown in FIG. 10, after executing the wake-up process (S8), the CPU 76 sums up the detection values Sr of all the detection units 100 in S9, and the total value of the detection values: ΣSr is the mattress of the human body. 10 is executed to determine whether or not it is smaller than a predetermined value (15000 in the present embodiment) that is assumed to be detected when the number is 10 or more. Then, when the total value of detected values: ΣSr is 15000 or more, it is assumed that the user is still on the mattress 10, and the wake-up process (S8) is continued. On the other hand, when the total value of detected values: ΣSr is smaller than 15000 (S9 = Yes), it is assumed that the user has left the mattress 10, and in S10, as the wake-up end process, the previous wake-up process (S8). The driving of the driven cell driving valve 56, the air supply valve 62, the pump 66, and the exhaust valve 64 is stopped, and the wake-up process by the expansion and contraction of the cell 24 is finished. As described above, in the present embodiment, the body pressure sensor 88, the control device 74, and S9 are included, and the bed leaving detection means for detecting the user's bed leaving is configured, and the control device 74, the pump device 58, and Awakening stop means is configured including S10. As described above, the control process of the mattress 10 is completed.

本実施形態に従う構造とされたマットレス10およびその制御方法においては、寝返り検出工程(S5)で使用者の寝返りを検出した場合に、目覚し工程(S8)を開始するようにした。このように、寝返りという粗体動が行われて、使用者が中途覚醒の状態にある時に使用者の覚醒を促すことによって、使用者を快適に目覚めさせることが出来る。特に、体動の回数ではなく、体動の大きさに着目して目覚し工程を実施することから、細体動の影響による誤検出のおそれが無く、より適切且つ正確なタイミングで使用者の目覚めを促すことが出来る。   In the mattress 10 having the structure according to the present embodiment and its control method, the wake-up process (S8) is started when the user turns over in the turn-over detection process (S5). As described above, when the body motion of turning over is performed and the user is in an awake state, the user can be awakened comfortably. In particular, the wake-up process focuses on the size of body motion rather than the number of body motions, so there is no risk of false detection due to the effects of fine body motion, and the user wakes up at a more appropriate and accurate timing. Can be encouraged.

そして、寝返り検出工程において、使用者の身体の中心軸:Oの動きに基づいて寝返りを検出することから、四肢の局所的な細体動等を排除することが出来、大きな体動である寝返りをより確実に検出することが出来る。   Then, in the rollover detection step, the rollover is detected based on the movement of the central axis of the user's body: O, so that it is possible to eliminate local movements of the extremities and the rollover is a large body movement. Can be detected more reliably.

さらに、使用者の寝返りを、体圧センサ88に設けられた検出部100の検出値に基づいて判定することから、使用者の身体に加速度センサ等の特別な装置を取り付ける必要もなく、使用者の身体を拘束することなしに寝返りを検出することが出来る。これにより、快適な寝心地を提供することが出来る。   Furthermore, since the user's turning is determined based on the detection value of the detection unit 100 provided in the body pressure sensor 88, there is no need to attach a special device such as an acceleration sensor to the user's body, and the user It is possible to detect turning over without restraining the body. Thereby, comfortable sleeping can be provided.

更にまた、目覚し工程(S8)において、セル24を用いることにより、セル24を膨張および収縮させて使用者の身体を直接に刺激することが出来る。これにより、アラームや照明を作動させる態様に比して、使用者により強い刺激を与えることが出来て、より有効な目覚し効果を得ることが出来る。   Furthermore, in the alarming step (S8), by using the cell 24, the cell 24 can be expanded and contracted to directly stimulate the user's body. Thereby, compared with the aspect which act | operates an alarm or illumination, a user can give a stronger irritation | stimulation and can obtain a more effective alarm effect.

そして、離床検出工程(S9)において、体圧センサ88の検出値に基づいて使用者の離床を検出することにより、目覚し工程(S8)を自動的に終了することが可能とされている。これにより、目覚し工程(S8)によって覚醒した使用者は、何等特別な操作を要すること無く、マットレス10から降りるのみで目覚し工程(S8)の作動を停止させることが出来る。   Then, in the bed leaving detection step (S9), it is possible to automatically end the waking step (S8) by detecting the user's bed leaving based on the detection value of the body pressure sensor 88. Thereby, the user who has been awakened by the wake-up process (S8) can stop the operation of the wake-up process (S8) only by getting off the mattress 10 without requiring any special operation.

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、寝返り検出工程(S5)における、寝返りの具体的な検出方法は、前記実施形態の如き身体の中心軸の変位に基づくものに限定されない。例えば、体圧測定手段によって得られる体圧分布が広範囲に亘る場合には仰臥位、範囲が狭い場合には側臥位であると想定出来ることから、そのような体圧分布の変化に基づいて寝返りを判定する等しても良い。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited by the specific description. For example, the specific method for detecting turning in the turning detection step (S5) is not limited to the method based on the displacement of the central axis of the body as in the above embodiment. For example, it can be assumed that the body pressure distribution obtained by the body pressure measuring means is in a supine position when the body pressure distribution is over a wide range, and that the body pressure distribution is lying down on the basis of such a change in body pressure distribution. May be determined.

また、前記目覚し工程(S8)におけるセルの作動態様はあくまでも例示であって、セルの具体的な膨張収縮の順序や速さ等は何等限定されない。例えば、使用者の上半身が存するセルを、頭部側から腰部側に順に膨張および収縮させることによって、波打つように上下させても良いし、体圧測定手段の測定結果から使用者の頭部が存するセルを特定して、頭部が存するセルのみを上下させたりしても良い。また、時間の経過に伴って、セルの膨張量を大きくしたり、膨張収縮の周期を短くする等しても良い。更に、目覚し工程(S8)は、セルを用いたものに限定されない。例えば、アラームや音楽を鳴らしたり、マットレスが備えられるベッドや室内に設けられた照明を点灯する等しても良いし、それらを組み合わせて用いる等しても良い。   In addition, the operation mode of the cell in the wake-up step (S8) is merely an example, and the specific order of expansion and contraction and the speed of the cell are not limited at all. For example, the cell in which the user's upper body exists may be moved up and down so as to undulate by expanding and contracting in order from the head side to the waist side. The existing cell may be specified and only the cell having the head may be moved up and down. Further, as the time elapses, the amount of cell expansion may be increased, or the period of expansion and contraction may be shortened. Furthermore, the wake-up process (S8) is not limited to a process using cells. For example, an alarm or music may be sounded, a bed provided with a mattress or lighting provided in a room may be turned on, or a combination thereof may be used.

更にまた、体圧分散工程(S3)は本発明において必ずしも必須の要件ではないが、体圧分散工程の具体的な作動態様も何等限定されるものではない。例えば、大きな体圧が及ぼされているセルから順次に減圧したり、体圧の分布から使用者の頭部や臀部などを特定して、特定部位のセルを減圧したり、マットレスが予め設定された所定形状となるようにセルを給排制御する等しても良い。   Furthermore, the body pressure dispersion step (S3) is not necessarily an essential requirement in the present invention, but the specific operation mode of the body pressure dispersion step is not limited at all. For example, the pressure is reduced sequentially from the cell where a large body pressure is exerted, the user's head and buttocks are specified from the distribution of body pressure, the cell at a specific part is reduced, or a mattress is set in advance. Alternatively, the cells may be supplied / discharged so as to have a predetermined shape.

また、セルの数および体圧測定手段に設けられる測定点の数は何等限定されるものではない。更に、セルの具体的形状はあくまでも例示であって、各種の形状が適宜に採用可能であり、前記実施形態の如き単一の袋状ではなく、例えば高さ方向の中間部分に少なくとも1つの括れ部が形成されて、該括れ部において細くされた2段や3段の多段形状のもの等も採用可能である。また、前記実施形態においては、体圧測定手段としての体圧センサ88が、3つの静電容量型センサ89a〜89cに分割されて構成されていたが、単一の静電容量型センサから構成されていても良い。加えて、前述のように、体圧センサ88は、例えば歪ゲージや磁歪体等を用いて構成されたものでも良く、静電容量を用いるものに限定されない。   Further, the number of cells and the number of measurement points provided in the body pressure measuring means are not limited at all. Further, the specific shape of the cell is merely an example, and various shapes can be appropriately adopted. For example, the cell is not a single bag shape as in the above-described embodiment, but is at least one constricted in the middle portion in the height direction, for example. It is also possible to adopt a two-stage or three-stage multi-stage shape in which a section is formed and narrowed at the constricted section. In the above embodiment, the body pressure sensor 88 as the body pressure measuring unit is divided into the three capacitance sensors 89a to 89c. However, the body pressure sensor 88 includes a single capacitance sensor. May be. In addition, as described above, the body pressure sensor 88 may be configured using, for example, a strain gauge, a magnetostrictive body, or the like, and is not limited to one using a capacitance.

また、前記実施形態においては、21個全てのセルユニット50が、ポンプ装置58に設けられた1つの給気バルブ62やポンプ66、排気バルブ64を共通して用いるようにされていたが、例えば、各セルユニット50毎に給気バルブやポンプ、排気バルブを設けて、各セルユニット50間で同時に作動させても良い。更に、各セル24に設けられたセル駆動バルブ56に代えて、各セル24毎に給気バルブやポンプ、排気バルブを設ける等しても良い。   In the above embodiment, all 21 cell units 50 are commonly used with one air supply valve 62, pump 66, and exhaust valve 64 provided in the pump device 58. In addition, an air supply valve, a pump, or an exhaust valve may be provided for each cell unit 50 so that the cell units 50 can be operated simultaneously. Furthermore, instead of the cell driving valve 56 provided in each cell 24, an air supply valve, a pump, or an exhaust valve may be provided for each cell 24.

10:マットレス、24:セル、28:底部マット(体圧作用面)、42:流体室、56:セル駆動バルブ(圧力調節手段)、58:ポンプ装置(圧力調節手段)、68:圧力計、74:制御装置、88:体圧センサ(体圧測定手段)、100:検出部 10: mattress, 24: cell, 28: bottom mat (body pressure acting surface), 42: fluid chamber, 56: cell drive valve (pressure adjusting means), 58: pump device (pressure adjusting means), 68: pressure gauge, 74: control device, 88: body pressure sensor (body pressure measuring means), 100: detector

Claims (5)

使用者の身体を支持する基体の体圧作用面に複数のセルが配設されていると共に、該セルの内部に形成された流体室の圧力を調節する圧力調節手段を備え、該圧力調節手段を用いて前記セルを膨張および収縮させることにより表面形状を変化させるマットレスの制御方法において、
予め設定された起床時刻を基準とした時間範囲である目覚し時間内に、前記セルに加わる体圧を測定する体圧測定手段の測定結果に基づいて前記使用者の身体の中心軸を検出すると共に、該使用者の身体の中心軸の変位に基づいて前記使用者の寝返りを検出する寝返り検出工程と、
該寝返り検出工程において前記使用者の寝返りが検出された場合には、前記使用者の目覚めを誘発する目覚し工程と
を含むことを特徴とするマットレスの制御方法。
A plurality of cells are disposed on a body pressure acting surface of a base that supports a user's body, and pressure adjusting means for adjusting the pressure of a fluid chamber formed in the cell is provided, the pressure adjusting means In the mattress control method of changing the surface shape by expanding and contracting the cell using
While detecting the central axis of the user's body based on the measurement result of the body pressure measuring means for measuring the body pressure applied to the cell within the wake-up time that is a time range based on a preset wake-up time , A rollover detection step of detecting the rollover of the user based on the displacement of the central axis of the user's body ;
A mattress control method comprising: a waking step for inducing a user's awakening when the user's turning is detected in the turning detection step.
前記目覚し工程において、前記圧力調節手段を用いて前記セルを膨張および収縮させることにより、前記使用者の身体を刺激する
請求項1に記載のマットレスの制御方法。
The mattress control method according to claim 1, wherein in the waking step, the body of the user is stimulated by expanding and contracting the cell using the pressure adjusting means.
前記使用者の離床を検出する離床検出工程と、
前記離床検出工程において前記使用者の離床が検出された場合には、前記目覚し工程を終了する目覚し終了工程とを含む
請求項1又は2に記載のマットレスの制御方法。
A bed detection process for detecting the user's bed,
The mattress control method according to claim 1, further comprising: a wake-up end step of ending the wake-up step when the user's bed is detected in the bed-off detection step.
使用者の身体を支持する基体の体圧作用面に複数のセルが配設されていると共に、該セルの内部に形成された流体室の圧力を調節する圧力調節手段を備え、該圧力調節手段を用いて前記セルを膨張および収縮させることにより表面形状を変化させるマットレスにおいて、
記セルに加わる体圧を測定する体圧測定手段と、
該体圧測定手段の測定結果に基づいて前記使用者の身体の中心軸を検出すると共に、該使用者の身体の中心軸の変位に基づいて前記使用者の寝返りを検出する寝返り検出手段と、
予め設定された起床時刻を基準とした時間範囲である目覚し時間内に、前記寝返り検出手段において前記使用者の寝返りが検出された場合には、前記使用者の目覚めを誘発する目覚し手段と
を含むことを特徴とするマットレス。
A plurality of cells are disposed on a body pressure acting surface of a base that supports a user's body, and pressure adjusting means for adjusting the pressure of a fluid chamber formed in the cell is provided, the pressure adjusting means In a mattress that changes the surface shape by expanding and contracting the cell using
A body pressure measuring means for measuring the body pressure applied to the front SL cells,
A rolling detection means for detecting the center axis of the user's body based on the measurement result of the body pressure measuring means and detecting the user 's rolling based on a displacement of the center axis of the user's body ;
Awakening means for inducing awakening of the user when the turnover detecting means detects that the user has turned over within a wakeup time that is a time range based on a preset wake-up time. Mattress characterized by that.
前記目覚し手段が、前記圧力調節手段を用いて前記セルを膨張および収縮させることにより、前記使用者の身体を刺激するものである
請求項に記載のマットレス。
The mattress according to claim 4 , wherein the wake-up means stimulates the user's body by expanding and contracting the cell using the pressure adjusting means.
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