JP6763507B2 - Pillow manufacturing method and pillow manufacturing equipment - Google Patents

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本発明は、被験者に最適な枕を製造するための枕製造方法及び枕製造装置に関する。 The present invention relates to a pillow manufacturing method and a pillow manufacturing apparatus for manufacturing a pillow optimal for a subject.

たとえば、枕は快適な睡眠を行う上で不可欠な寝具であり、枕を利用して仰臥位で眠る姿勢は自然体の立位姿勢に近いと医学関係者が提唱している。 For example, pillows are indispensable bedding for comfortable sleep, and medical personnel have proposed that the posture of sleeping on the pillow in the supine position is close to the natural standing posture.

従来の枕製造方法は、立位姿勢時の被験者の頸部及び後頭部の1次元形状または2次元形状を測定し、マットレス(敷寝具)と被験者の頸部及び後頭部との空隙を埋めるように枕の形状を決定する。従って、枕と被験者の頸部との間に空隙は存在しない。上述の立位姿勢の測定は被験者の背中の延長線に対して顔面を5°程度傾斜させた状態で背中の延長線に対する頸部及び後頭部の寸法を測定することによって実現する(参照:特許文献1、2)。 The conventional pillow manufacturing method measures the one-dimensional or two-dimensional shape of the subject's neck and occipital region in a standing position, and pillows so as to fill the gap between the mattress (bedding) and the subject's neck and occipital region. Determine the shape of. Therefore, there is no space between the pillow and the subject's neck. The above-mentioned measurement of the standing posture is realized by measuring the dimensions of the neck and the back of the head with respect to the extension of the back with the face tilted by about 5 ° with respect to the extension of the back of the subject (see: Patent Document). 1, 2).

実開平6−87802号公報Jikkenhei 6-87802 特開2006−334299号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-334299

しかしながら、上述の従来の枕製造方法によれば、枕が被験者の頸部に接触するように枕の形状を決定しているので、実際には、被験者の最適な寝心地を得られないという課題がある。また、立位姿勢時の被験者の頸部及び後頭部の1次元形状または2次元形状を基準として、被験者は充填材を調整して枕の剛性を変化させた複数の枕から最適な枕を選択しなければならず、この結果、枕の製造が複雑となり、この結果、枕の製造コストが高いという課題もある。 However, according to the above-mentioned conventional pillow manufacturing method, since the shape of the pillow is determined so that the pillow contacts the neck of the subject, there is a problem that the optimum sleeping comfort of the subject cannot be actually obtained. is there. In addition, based on the one-dimensional shape or two-dimensional shape of the subject's neck and back of the head in the standing posture, the subject selects the optimum pillow from a plurality of pillows in which the filling material is adjusted to change the pillow rigidity. As a result, the production of pillows becomes complicated, and as a result, there is also a problem that the production cost of pillows is high.

上述の課題を解決するために、本発明に係る枕製造方法は、立位姿勢時の被験者の頸部及び後頭部の稜線曲線を抽出し、後頭部に対する最も凹な部分を頸部凹み深さとして演算する頸部凹み深さ演算工程と、頸部凹み深さのみに応じて被験者の頸部に対応する目標枕頸部高さを演算する目標枕頸部高さ演算工程と、頸部凹み深さのみに応じて被験者の後頭部に対応する目標枕後頭部高さを演算する目標枕後頭部高さ演算工程と、被験者の頸部及び後頭部に対応する枕の頸部位置及び後頭部位置の枕頸部高さ及び枕後頭部高さが目標枕頸部高さ及び目標枕後頭部高さに到達しかつ枕の頸部位置及び後頭部位置の荷重が所定頸部荷重及び所定頸部荷重より大きい所定後頭部荷重に到達するまで、枕に充填材を充填する充填材充填工程とを具備し、被験者の頸部と枕の頸部位置との間に頸部凹み深さに応じた高さの設計上の空隙を設け、被験者の実際に眠る姿勢においては設計上の空隙が消滅して被験者の頸部は枕の頸部位置にフィットするようにしたものである。 To solve the problems described above, the pillow manufacturing method according to the present invention extracts a ridge line curve of the subject's neck and back of the head during standing posture, calculated as the most concave portion of the neck recess depth for occipital Neck dent depth calculation process, target pillow neck height calculation process corresponding to the subject's neck according to the neck dent depth only , and cervical dent depth calculation process The target pillow occipital height calculation process corresponding to the subject's occipital region and the pillow cervical height of the pillow cervical position and occipital position corresponding to the subject's neck and occipital region And the pillow back head height reaches the target pillow neck height and the target pillow back head height, and the load at the pillow neck position and back head position reaches the predetermined neck load and the predetermined back head load larger than the predetermined neck load. It is provided with a filler filling step of filling the pillow with a filler, and a design gap having a height corresponding to the depth of the neck dent is provided between the neck of the subject and the neck position of the pillow . actually sleep subject cervix disappeared voids in design in the posture of the subject is obtained by the so that to fit the neck position of the pillow.

また、本発明に係る枕製造装置は、立位姿勢時の被験者の頸部及び後頭部に押し当てられる先端及びマーカが付された後端を有する複数のロッドと、各ロッドを2次元に平行に配列して保持するロッド保持機構と、各ロッドのマーカを撮影するカメラと、枕に充填材を充填するための充填材充填ユニットと、カメラによって撮影された各マーカの位置から被験者の後頭部に対する頸部凹み深さを演算し、頸部凹み深さに基づいて充填材充填ユニットを制御する制御ユニットとを具備し、ロッドの長さはカメラによって撮影された各ロッドのマーカが重複しないように異なっており、被験者の頸部と枕の頸部位置との間に頸部凹み深さに応じた高さの設計上の空隙を設け、被験者の実際に眠る姿勢においては設計上の空隙が消滅して被験者の頸部は枕の頸部位置にフィットするようにしたものである。

Further, the pillow manufacturing apparatus according to the present invention has a plurality of rods having a tip pressed against the neck and the back of the head of the subject in a standing position and a rear end with a marker, and each rod is parallel to each other in two dimensions. A rod holding mechanism that holds the pillows in an array, a camera that captures the markers of each rod, a filler filling unit for filling the pillow with filler, and a neck from the position of each marker photographed by the camera to the back of the head of the subject. It is equipped with a control unit that calculates the depth of the recess and controls the filler filling unit based on the depth of the neck recess, and the length of the rod is different so that the markers of each rod photographed by the camera do not overlap. A design gap with a height corresponding to the depth of the cervical dent is provided between the subject's neck and the position of the pillow's neck, and the design gap disappears in the subject's actual sleeping posture. The subject's neck is adapted to fit the neck position of the pillow .

本発明によれば、被験者の後頭部に対する頸部凹み深さに応じて被験者の頸部と枕頸部との間に空隙を設けたので、被験者の最適な寝心地を得ることができる。また、充填材の種類(剛性の大きさ)を問わずに被験者の後頭部に対する頸部凹み深さのみで枕の形状を決定するので、枕の製造は単純となり、この結果、枕の製造コストも低くできる。さらに、被験者の好みの所定頸部荷重及び所定後頭部荷重に到達するまで、充填材を充填するので、被験者の好みの充填材(剛性の大きさ)で枕を製造できる。 According to the present invention, since a gap is provided between the neck of the subject and the neck of the pillow according to the depth of the neck dent with respect to the back of the head of the subject, the optimum sleeping comfort of the subject can be obtained. In addition, regardless of the type of filler (magnitude of rigidity), the shape of the pillow is determined only by the depth of the neck recess with respect to the back of the head of the subject, so that the pillow manufacturing is simple, and as a result, the pillow manufacturing cost is also high. Can be lowered. Further, since the filler is filled until the subject's favorite predetermined neck load and predetermined occipital load are reached, the pillow can be manufactured with the subject's favorite filler (magnitude of rigidity).

本発明に係る被験者の立位姿勢の正中矢状面(左右中心面)における後頭部に対する頸部凹み深さを説明する図である。It is a figure explaining the cervical dent depth with respect to the occipital region in the mid-sagittal plane (left-right central plane) of the standing posture of the subject according to this invention. 本発明の原理を説明するための被験者の仰臥位姿勢と枕との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the supine posture of a subject and a pillow for demonstrating the principle of this invention. 図2の被験者の頸部凹み深さdと最適な枕の頸部高さHとの関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between the neck height H n of the subject of the neck recess depth d and optimal pillow FIG. 図2の被験者の頸部凹み深さdと最適な枕の後頭部高さHとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the neck dent depth d of the subject of FIG. 2 and the occipital height H h of an optimum pillow. 図2の被験者の頸部凹み深さdと最適な枕の差ΔH=H−Hとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the neck dent depth d of the subject of FIG. 2 and the optimum pillow difference ΔH = H n −H h . 本発明に係る枕製造装置の実施の形態を示す写真である。It is a photograph which shows the embodiment of the pillow manufacturing apparatus which concerns on this invention. 図6の枕製造装置の実機状態を示す写真である。It is a photograph which shows the actual state of the pillow manufacturing apparatus of FIG. 図6の枕製造装置による被験者の立位姿勢を説明するための写真である。It is a photograph for demonstrating the standing posture of the subject by the pillow manufacturing apparatus of FIG. 図6の充填材充填ユニットの詳細を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the detail of the filler filling unit of FIG. 図6の制御ユニットの動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation of the control unit of FIG. 図10のステップ1102における正中矢状面のS字曲線を示す図である。It is a figure which shows the S-shaped curve of the mid-sagittal plane in step 1102 of FIG. 図10の正中矢状面演算ステップの詳細なフローチャートである。It is a detailed flowchart of the mid-sagittal plane calculation step of FIG. 図12のステップ1301において取得されたカメラ画像の例を示す写真である。It is a photograph which shows the example of the camera image acquired in step 1301 of FIG. 図12のステップ1302において抽出された色マーカの2値データである。It is binary data of the color marker extracted in step 1302 of FIG.

図1は本発明に係る被験者の立位姿勢の正中矢状面(左右中心面)における後頭部に対する頸部凹み深さdを説明する図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a neck depression depth d with respect to the occipital region in the mid-sagittal plane (left and right central planes) of the standing posture of the subject according to the present invention.

図1において、11は被験者1の頸部、12は被験者1の後頭部であり、頸部凹み深さdは、被験者1の頸部11及び後頭部12の稜線曲線Sにおいて後頭部12に対する頸部11の最も凹な部分の深さで定義される。 In FIG. 1, 11 is the neck of subject 1, 12 is the back of the head of subject 1, and the cervical recess depth d is the neck 11 of subject 1 and the ridge curve S of the back of the head 12 with respect to the back of the head 12. It is defined by the depth of the most concave part.

図2は本発明の原理を説明するための被験者が仰臥位姿勢で寝ている状態を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a state in which a subject is sleeping in a supine position for explaining the principle of the present invention.

図2において、被験者1はマットレス2上の枕3で仰臥位で寝ている。このとき、充填材Fが充填された枕3の枕形状Pは、枕3が被験者1の頸部11との間で頸部凹み深さdに応じた差Dを有する空隙を有しかつ被験者1の後頭部12に接触するように、定められる。そこで、最適な枕形状Pを製造するために、被験者1の頸部11及び後頭部12の各荷重を0.85kgf及び2.12kgfの状態で頸部高さH及び後頭部高さHを調整した21種類の枕3から7人の被験者によって最も快適に感じる枕を選択してもらった。この選択の方法は2分法で行った。つまり、現時点で最上の枕と別の形状の枕を次々に比較して探索して被験者に最も合った枕を選択してもらった。これらの選択結果について図3〜図6を参照して説明する。 In FIG. 2, subject 1 is sleeping in a supine position on a pillow 3 on a mattress 2. At this time, the pillow shape P of the pillow 3 filled with the filler F has a gap between the pillow 3 and the neck 11 of the subject 1 having a difference D corresponding to the neck dent depth d and the subject. It is determined to be in contact with the back of the head 12 of 1. Therefore, in order to produce the optimum pillow shape P, the neck height H n and the occipital height H h are adjusted with the respective loads of the neck 11 and the occipital region 12 of the subject 1 being 0.85 kgf and 2.12 kgf. We asked 3 to 7 subjects to select the pillow that they felt most comfortable with. This selection method was a dichotomy. In other words, we asked the subjects to select the pillow that best suits them by comparing and searching for the best pillow at the moment and pillows of different shapes one after another. These selection results will be described with reference to FIGS. 3 to 6.

図3は図2の被験者1の頸部凹み深さdと最適な枕3の頸部高さHとの関係を示すグラフである。図3に示すように、枕3の頸部高さHは、回帰直線:
(mm)=−0.25d+73 (1)
寄与度R=0.26
で表せ、この場合、頸部凹み深さdの寄与度Rは大きかった。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the neck dent depth d of the subject 1 of FIG. 2 and the optimal neck height H n of the pillow 3. As shown in FIG. 3, the neck height H n of the pillow 3 is a regression line:
H n (mm) = -0.25d + 73 (1)
Contribution R 2 = 0.26
In it represented, in this case, the contribution R 2 in the neck recess depth d was great.

図4は図2の被験者1の頸部凹み深さdと最適な枕の後頭部高さHとの関係を示すグラフである。図4に示すように、枕3の後頭部高さHは、回帰直線:
(mm)=0.15d+43 (2)
寄与度R=0.04
で表せ、この場合、頸部凹み深さdの寄与度Rは小さかった。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the neck dent depth d of the subject 1 of FIG. 2 and the optimum occipital height H h of the pillow. As shown in FIG. 4, the occipital height H h of the pillow 3 is a regression line:
H h (mm) = 0.15d + 43 (2)
Contribution R 2 = 0.04
In it represented, in this case, the contribution R 2 in the neck recess depth d is smaller.

図5は図2の被験者1の頸部凹み深さdと最適な枕3の差ΔH=H−Hとの関係を示すグラフである。図5に示すように、枕3の差ΔHは、回帰直線:
ΔH(mm)=−0.40d+31 (3)
寄与度R=0.32
で表せ、この場合、頸部凹み深さdの寄与度Rは大きかった。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the neck dent depth d of the subject 1 of FIG. 2 and the difference ΔH = H h −H n of the optimum pillow 3. As shown in FIG. 5, the difference ΔH of the pillow 3 is the regression line:
ΔH (mm) = −0.40d + 31 (3)
Contribution R 2 = 0.32
In it represented, in this case, the contribution R 2 in the neck recess depth d was great.

上述のごとく、頸部凹み深さdの頸部高さH及び差ΔHに対する寄与度Rは有意な値となり、従って、頸部凹み深さdと頸部高さH及び差D(=d−ΔH)との相関はある。他方、頸部凹み深さdの後頭部高さHに対する寄与度Rは小さいが、最適な枕3の後頭部高さHと頸部高さHとの差ΔH(=H−H)は、図5に示すように、頸部凹み深さdとの相関があるので、(2)式はやはり有効と考えられる。従って、頸部凹み深さdに対して最適な寝心地が得られる頸部高さH及び後頭部高さHが存在すると考えられる。このとき、被験者1の頸部11と枕との間には、頸部凹み深さdに応じた差D=d−ΔHが設計上生じる。しかし、被験者の実際の眠る姿勢においては、枕の後頭部部分に後頭部12の荷重がかかり、従って、枕の後頭部部分が変形して被験者の後頭部12は沈む。この結果、被験者の頸部11は枕の頸部部分にフィットすることになる。 As described above, the neck height H n and the contribution R 2 to the difference ΔH of the neck depression depth d are significant values, and therefore the neck depression depth d and the neck height H n and the difference D ( There is a correlation with = d−ΔH). On the other hand, although the contribution R 2 for occipital height H h of the neck recess depth d is small, the difference between the occipital height optimal pillows 3 H h and neck height H n ΔH (= H h -H Since n ) has a correlation with the neck dent depth d as shown in FIG. 5, it is considered that the equation (2) is still effective. Therefore, it is considered that there are a neck height H n and an occipital height H h that provide an optimum sleeping comfort with respect to the neck dent depth d. At this time, a difference D = d−ΔH corresponding to the neck dent depth d occurs between the neck 11 of the subject 1 and the pillow by design. However, in the actual sleeping posture of the subject, the load of the occipital region 12 is applied to the occipital region of the pillow, so that the occipital region of the pillow is deformed and the occipital region 12 of the subject sinks. As a result, the subject's neck 11 fits into the neck portion of the pillow.

図6は本発明に係る枕製造装置の実施の形態を示す写真である(参照:特願2014−215071号明細書及び図面)。但し、動作説明し易くするために、図6の枕製造装置は、本来の大きい枕の被験者に対する図7に示す実機枕製造装置より小さくしてある。尚、図7においては、縦×横=40×5本のロッドRよりなるロッド群101が設けられ、ロッドRの後端に色マーカMが付されている。また、ロッド保持機構102には、ロッド保持機構102をロッド摺動状態、ロッド固定状態(ブレーキ状態)にするための電動ポンプ106が接続されている。さらに、色マーカMを撮影するための2台のカメラ104が設けられている。この場合、上方のカメラ104は上半分の色マーカMを撮影し、下方のカメラ104は下半分の色マーカMを撮影する。 FIG. 6 is a photograph showing an embodiment of the pillow manufacturing apparatus according to the present invention (see: Japanese Patent Application No. 2014-215571 and drawings). However, in order to facilitate the explanation of the operation, the pillow manufacturing device of FIG. 6 is made smaller than the actual pillow manufacturing device shown in FIG. 7 for the subject of the original large pillow. In FIG. 7, a rod group 101 composed of vertical × horizontal = 40 × 5 rods R is provided, and a color marker M is attached to the rear end of the rods R. Further, an electric pump 106 for bringing the rod holding mechanism 102 into a rod sliding state and a rod fixed state (brake state) is connected to the rod holding mechanism 102. Further, two cameras 104 for photographing the color marker M are provided. In this case, the upper camera 104 captures the upper half color marker M, and the lower camera 104 captures the lower half color marker M.

図6においては、ロッド群101はステンレス等の剛性材料よりなる5×5本のロッドR11、R12、…、R15;R21、R22、…、R25;…;R51、R52、…、R55よりなり、これらのロッドは2次元状に等間隔でロッド保持機構102によって保持されている。ロッドR11、R12、…、R15;R21、R22、…、R25;…;R51、R52、…、R55の図6の右方の先端は図8に示す枕の被験者の頸部及び後頭部に押し当てられ、他方、ロッドR11、R12、…、R15;R21、R22、…、R25;…;R51、R52、…、R55の後端には特定色たとえば赤色の色マーカM11、M12、…、M15;M21、M22、…、M25;…;M51、M52、…、M55が付されている。尚、特定色は2色以上、たとえば赤、青を交互にマーカに付してもよい。 In FIG. 6, the rod group 101 is composed of 5 × 5 rods R 11 , R 12 , ..., R 15 ; R 21 , R 22 , ..., R 25 ; ...; R 51 , R, which are made of a rigid material such as stainless steel. It is composed of 52 , ..., R 55 , and these rods are held by the rod holding mechanism 102 in a two-dimensional manner at equal intervals. Rods R 11 , R 12 , ..., R 15 ; R 21 , R 22 ,, ..., R 25 ; ...; R 51 , R 52 , ..., R 55 The right tip of FIG. 6 is the pillow shown in FIG. Pressed against the subject's neck and occipital region, while after rods R 11 , R 12 , ..., R 15 ; R 21 , R 22 , ..., R 25 ; ...; R 51 , R 52 , ..., R 55 . Specific colors such as red color markers M 11 , M 12 , ..., M 15 ; M 21 , M 22 , ..., M 25 ; ...; M 51 , M 52 , ..., M 55 are attached to the ends. In addition, two or more specific colors, for example, red and blue may be alternately attached to the marker.

ロッド保持機構102は枠機構103によって支持されている。枠機構103のロッドR11、R12、…、R15;R21、R22、…、R25;…;R51、R52、…、R55の色マーカM11、M12、…、M15;M21、M22、…、M25;…;M51、M52、…、M55に対向する位置に色マーカM11、M12、…、M15;M21、M22、…、M25;…;M51、M52、…、M55を撮影するためのカメラ104が設けられ、カメラ104はマイクロコンピュータにより構成される制御ユニット105が接続されている。 The rod holding mechanism 102 is supported by the frame mechanism 103. Frame mechanism 103 rods R 11 , R 12 , ..., R 15 ; R 21 , R 22 , ..., R 25 ; ...; R 51 , R 52 , ..., R 55 color markers M 11 , M 12 , ..., M 15 ; M 21 , M 22 , ..., M 25 ; ...; M 51 , M 52 , ..., Color markers M 11 , M 12 , ..., M 15 ; M 21 , M 22 , at positions facing M 55 . ..., M 25 ; ...; A camera 104 for photographing M 51 , M 52 , ..., M 55 is provided, and the camera 104 is connected to a control unit 105 composed of a microcomputer.

ロッドR11、R12、…、R15;R21、R22、…、R25;…;R51、R52、…、R55の長さは、カメラ104によって撮影された色マーカM11、M12、…、M15;M21、M22、…、M25;…;M51、M52、…、M55が重複しないように、異ならせてある。たとえば、
<L<L<L<L
−L=L−L=L−L=L−L≧ΔL
但し、LはロッドR11、R12、…、R15の長さ、
はロッドR21、R22、…、R25の長さ、
はロッドR31、R32、…、R35の長さ、
はロッドR41、R42、…、R45の長さ、
はロッドR51、R52、…、R55の長さ、
ΔLは測定対象によって決定される正の値
と設定される。これにより、ロッドR11、R12、…、R15;R21、R22、…、R25;…;R51、R52、…、R55の長さは、カメラ104より遠い程、大きくされ、カメラ104によって撮影された色マーカM11、M12、…、M15;M21、M22、…、M25;…;M51、M52、…、M55が重複しないようになる。
Rods R 11 , R 12 , ..., R 15 ; R 21 , R 22 ,, ..., R 25 ; ...; The lengths of R 51 , R 52 , ..., R 55 are the color markers M 11 taken by the camera 104. , M 12 , ..., M 15 ; M 21 , M 22 , ..., M 25 ; ...; M 51 , M 52 , ..., M 55 are different so that they do not overlap. For example
L 1 <L 2 <L 3 <L 4 <L 5
L 2- L 1 = L 3- L 2 = L 4- L 3 = L 5- L 4 ≧ ΔL
However, L 1 is the length of rods R 11 , R 12 , ..., R 15 ...
L 2 is the length of rods R 21 , R 22 , ..., R 25 ,
L 3 is the length of rods R 31 , R 32 , ..., R 35 ,
L 4 is the length of rods R 41 , R 42 , ..., R 45 ,
L 5 is the length of rods R 51 , R 52 , ..., R 55 ,
ΔL is set as a positive value determined by the measurement target. As a result, the lengths of the rods R 11 , R 12 , ..., R 15 ; R 21 , R 22 , ..., R 25 ; ...; R 51 , R 52 , ..., R 55 become larger as they are farther from the camera 104. The color markers M 11 , M 12 , ..., M 15 ; M 21 , M 22 , ..., M 25 ; ...; M 51 , M 52 , ..., M 55 captured by the camera 104 will not overlap. ..

制御ユニット105は枕に充填材を充填するための充填材充填ユニット107をも制御する。 The control unit 105 also controls the filler filling unit 107 for filling the pillow with the filler.

図9は図6の充填材充填ユニット107の詳細を示す斜視図である。図9において、充填材充填ユニット107は、枕3を支持するための台座1070と、台座1070に設けられ、枕3の枕頸部高さを規定するための電動シリンダ1071と、電動シリンダ1071の下端に設けられ、枕3の枕頸部位置の荷重を検出するためのロードセル1072及び圧子1073と、台座1070に設けられ、枕3の枕後頭部高さを規定するための電動シリンダ1074と、電動シリンダ1074の下端に設けられ、枕3の枕後頭部位置の荷重を検出するためのロードセル1075及び圧子1076と、そば殻、柔軟な樹脂パイプ等の充填材を枕3の開口(図示せず)から充填するための充填機1077とによって構成されている。 FIG. 9 is a perspective view showing the details of the filler filling unit 107 of FIG. In FIG. 9, the filler filling unit 107 is provided on the pedestal 1070 for supporting the pillow 3, the electric cylinder 1071 provided on the pedestal 1070 for defining the pillow neck height of the pillow 3, and the electric cylinder 1071. A load cell 1072 and an indenter 1073 provided at the lower end for detecting the load at the pillow neck position of the pillow 3, an electric cylinder 1074 provided on the pedestal 1070 for defining the height of the back of the pillow of the pillow 3, and electric power. A load cell 1075 and an indenter 1076 provided at the lower end of the cylinder 1074 for detecting the load at the back of the pillow of the pillow 3 and a filler such as buckwheat husks and a flexible resin pipe are inserted from the opening of the pillow 3 (not shown). It is composed of a filling machine 1077 for filling.

図9の充填材充填ユニット107においては、オペレータが予め手動にて電動シリンダ1071、1074の位置を矢印に示すごとく被験者の頸部及び後頭部に対応する枕3の頸部位置及び後頭部位置に固定しておく。制御ユニット105は電動シリンダ1071、1074の下部の圧子1073,1076の位置を目標頸部高さH’、目標後頭部高さH’に合わせ、頸部位置及び後頭部位置の枕頸部高さ及び枕後頭部高さが目標頸部高さH’及び目標後頭部高さH’に到達しかつ枕3の頸部位置及び後頭部位置の荷重が所定頸部荷重たとえば0.85kgf及び所定後頭部荷重たとえば2.12kgfに到達するまで、枕3の開口(図示せず)を介して枕3に充填材を充填する。尚、各荷重の検出はロードセル1072、1075の出力信号を受信することによって行える。その後、枕3の開口を閉じて枕3の形状を固定する。 In the filler filling unit 107 of FIG. 9, the operator manually fixes the positions of the electric cylinders 1071 and 1074 to the neck position and the occipital position of the pillow 3 corresponding to the neck and occipital region of the subject as shown by arrows. Keep it. The control unit 105 align the bottom of the indenter 1073,1076 electric cylinder 1071,1074 target neck height H n ', the target occipital height H h', pillows neck height of the neck position and occipital position and pillow occipital height target neck height H n 'and the target occipital height H h' in the neck position and a predetermined neck load load occipital position e.g. 0.85kgf and predetermined occipital load reaches vital pillow 3 For example, the pillow 3 is filled with the filler through the opening (not shown) of the pillow 3 until it reaches 2.12 kgf. Each load can be detected by receiving the output signals of the load cells 1072 and 1075. After that, the opening of the pillow 3 is closed to fix the shape of the pillow 3.

図10は図6の制御ユニット105の動作を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは制御ユニット105のリードオンリメモリ(ROM)もしくはフラッシュメモリに格納される。また、制御ユニット105の動作前に、オペレータは電動モータ106をオフにしてロッド保持機構102のロッド摺動状態でロッドR11、R12、…、R15;R21、R22、…、R25;…;R51、R52、…、R55の先端を枕の被験者の後頭部及び頸部に押し当て、その後、電動モータ106をオンにしてロッド保持機構102のロッド固定状態(ブレーキ状態)にしてカメラ104でロッドR11、R12、…、R15;R21、R22、…、R25;…;R51、R52、…、R55の後端の色マーカM11、M12、…、M15;M21、M22、…、M25;…;M51、M52、…、M55の撮影を行って図13に示すカメラ画像を得ているものとする。 FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the control unit 105 of FIG. This flowchart is stored in the read-only memory (ROM) or the flash memory of the control unit 105. Further, before the operation of the control unit 105, the operator turns off the electric motor 106 and in the rod sliding state of the rod holding mechanism 102, the rods R 11 , R 12 , ..., R 15 ; R 21 , R 22 , ..., R. 25 ; ...; The tips of R 51 , R 52 , ..., R 55 are pressed against the back of the head and neck of the subject of the pillow, and then the electric motor 106 is turned on to fix the rod of the rod holding mechanism 102 (brake state). Then, with the camera 104, rods R 11 , R 12 , ..., R 15 ; R 21 , R 22 , ..., R 25 ; ...; R 51 , R 52 , ..., R 55 , the rear end color markers M 11 , M. 12 , ..., M 15 ; M 21 , M 22 , ..., M 25 ; ...; M 51 , M 52 , ..., M 55 are photographed to obtain the camera image shown in FIG.

始めに、ステップ1101にて、枕3の被験者1の正中矢状面(左右中心面)を演算する。正中矢状面演算ステップ1101については後述する。 First, in step 1101, the mid-sagittal plane (left-right central plane) of the subject 1 of the pillow 3 is calculated. The mid-sagittal plane calculation step 1101 will be described later.

次に、ステップ1102にて、ステップ1101にて演算された被験者1の正中矢状面から図11に示す被験者1の頸部11及び後頭部12の稜線曲線Sを抽出し、稜線曲線Sにおいて後頭部12に対する頸部11の最も凹な部分の深さを頸部凹み深さdとする。 Next, in step 1102, the ridgeline curves S of the neck 11 and the occipital region 12 of the subject 1 shown in FIG. 11 are extracted from the mid-sagittal plane of the subject 1 calculated in step 1101, and the occipital region 12 in the ridgeline curve S. The depth of the most concave portion of the neck portion 11 with respect to the neck portion 11 is defined as the neck recess depth d.

次に、ステップ1103にて、枕3の目標頸部高さH’及び目標後頭部高さH’を(1)、(2)式を用いて演算する。すなわち、
’(mm)← −0.25d+73
’(mm)← 0.15d+43
Next, in step 1103, the target neck height of the pillow 3 H n 'and the target occipital height H h' a (1) is calculated by using the expression (2). That is,
H n '(mm) ← -0.25d + 73
H h '(mm) ← 0.15d + 43

尚、目標頸部高さH’及び目標後頭部高さH’は、一般的には、次にごとく、表せる。
’(mm)← αd+β
’(mm)← γd+δ
但し、α、β、γ、δは|α|>|γ|、β>δを満足する定数であり、頸部荷重及び後頭部荷重に応じて変化する。これにより、被験者1の頸部と枕との間に、頸部凹み深さdに応じた高さの空隙が生じるようになる。尚、頸部荷重及び後頭部荷重は、たとえば日本人成人であれば、0.85kgf及び2.12kgfとする。
The target neck height H n 'and the target occipital height H h' is generally Gotoku then expressed.
H n '(mm) ← αd + β
H h '(mm) ← γd + δ
However, α, β, γ, and δ are constants that satisfy | α |> | γ | and β> δ, and change according to the cervical load and the occipital load. As a result, a gap having a height corresponding to the neck dent depth d is formed between the neck of the subject 1 and the pillow. The cervical load and the occipital load are, for example, 0.85 kgf and 2.12 kgf for Japanese adults.

次に、ステップ1104にて、ステップ1103にて演算された目標頸部高さH’及び目標後頭部高さH’に基づいて枕3に充填材Fを充填する。すなわち、制御ユニット105は充填材充填ユニット107の電動シリンダ1071、1074を駆動して電動シリンダ1071、1074の各圧子1073,1076の位置を目標頸部高さH’、目標後頭部高さH’に合わせる。次いで、頸部位置及び後頭部位置の枕頸部高さ及び枕後頭部高さが目標枕頸部高さH’及び目標枕後頭部高さH’に到達しかつ枕頸部位置及び枕後頭部位置の荷重が所定頸部荷重たとえば0.85kgf及び所定後頭部荷重たとえば2.12kgfに到達するまで、充填機1077から枕3に充填材Fを充填する。尚、この場合も、各荷重の検出はロードセル1072、1075の出力信号を受信することによって行える。その後、枕3の開口を閉じて固定する。 Next, in step 1104, filling the filler F into the pillow 3 based on the target neck height H n 'and the target occipital height H h' which is calculated at step 1103. That is, the control unit 105 is the target neck height H n of the position of each indenter 1073,1076 electric cylinder 1071,1074 the electric cylinder 1071,1074 drives of the filling material filling unit 107 ', the target occipital height H h 'Fit to. Then, the neck position and the pillow neck height and the pillow occipital height target pillow neck height H n 'and the target pillow occipital height H h' to reach vital pillow neck position and the pillow occipital position of occipital position The pillow 3 is filled with the filler F from the filling machine 1077 until the load of the above reaches a predetermined neck load such as 0.85 kgf and a predetermined back head load such as 2.12 kgf. Also in this case, each load can be detected by receiving the output signals of the load cells 1072 and 1075. After that, the opening of the pillow 3 is closed and fixed.

そして、ステップ1105にて、図10のルーチンは終了する。 Then, at step 1105, the routine of FIG. 10 ends.

次に、図10の正中矢状面演算ステップ1101を図12を参照して説明する。 Next, the mid-sagittal plane calculation step 1101 of FIG. 10 will be described with reference to FIG.

ステップ1301にて、カメラ104より図13に示すカメラ画像を取得する。 In step 1301, the camera image shown in FIG. 13 is acquired from the camera 104.

次に、ステップ1302にて、色マーカM11、M12、…、M15;M21、M22、…、M25;…;M51、M52、…、M55の特定色から図14に示す2値データとしての色マーカM11、M12、…、M15;M21、M22、…、M25;…;M51、M52、…、M55を抽出する。 Next, in step 1302, from the specific colors of the color markers M 11 , M 12 , ..., M 15 ; M 21 , M 22 , ..., M 25 ; ...; M 51 , M 52 , ..., M 55 , FIG. The color markers M 11 , M 12 , ..., M 15 ; M 21 , M 22 , ..., M 25 ; ...; M 51 , M 52 , ..., M 55 as the binary data shown in the above are extracted.

次に、ステップ1303にて、色マーカM11、M12、…、M15;M21、M22、…、M25;…;M51、M52、…、M55の数が所定数たとえば25か否かを判別する。ロッドR11、R12、…、R15;R21、R22、…、R25;…;R51、R52、…、R55が正常な動作をしていれば、色マーカの数は25である。従って、色マーカの数が25である場合のみ、ステップ1304に進み、他の場合には、ステップ1308に進んでエラーとする。 Next, in step 1303, the number of color markers M 11 , M 12 , ..., M 15 ; M 21 , M 22 , ..., M 25 ; ...; M 51 , M 52 , ..., M 55 is a predetermined number, for example. It is determined whether or not it is 25. If the rods R 11 , R 12 , ..., R 15 ; R 21 , R 22 , ..., R 25 ; ...; R 51 , R 52 , ..., R 55 are operating normally, the number of color markers is 25. Therefore, only when the number of color markers is 25, the process proceeds to step 1304, and in other cases, the process proceeds to step 1308 and an error occurs.

ステップ1304では、各色マーカM11、M12、…、M15;M21、M22、…、M25;…;M51、M52、…、M55の重心座標を演算する。 In step 1304, the coordinates of the center of gravity of each color marker M 11 , M 12 , ..., M 15 ; M 21 , M 22 , ..., M 25 ; ...; M 51 , M 52 , ..., M 55 are calculated.

次に、ステップ1305では、ロッドR11、R12、…、R15;R21、R22、…、R25;…;R51、R52、…、R55の先端座標をステップ1304にて演算された重心座標及びロッドR11、R12、…、R15;R21、R22、…、R25;…;R51、R52、…、R55の予め定められた長さL11、L12、…、L15;L21、L22、…、L25;…;L51、L52、…、L55を用いて演算する。 Next, in step 1305, the tip coordinates of rods R 11 , R 12 , ..., R 15 ; R 21 , R 22 , ..., R 25 ; ...; R 51 , R 52 , ..., R 55 are set in step 1304. Calculated centroid coordinates and rods R 11 , R 12 , ..., R 15 ; R 21 , R 22 , ..., R 25 ; ...; R 51 , R 52 , ..., R 55 , predetermined lengths L 11 , L 12 , ..., L 15 ; L 21 , L 22 , ..., L 25 ; ...; L 51 , L 52 , ..., L 55 .

次に、ステップ1306にて、ロッドR11、R12、…、R15;R21、R22、…、R25;…;R51、R52、…、R55の先端座標に基づいて被験者の正中矢状面を補間演算する。 Next, in step 1306, the subject is based on the tip coordinates of rods R 11 , R 12 , ..., R 15 ; R 21 , R 22 , ..., R 25 ; ...; R 51 , R 52 , ..., R 55. Interpolate the mid-sagittal plane of.

そして、ステップ1307にて、図10のステップ1102に戻る。 Then, in step 1307, the process returns to step 1102 in FIG.

上述のごとく、被験者の後頭部に対する頸部凹み深さdを得て枕3の目標頸部高さH’及び目標後頭部高さH’を得るだけで、所定荷重状態で目標値H’及びH’を達成するように、そば殻、柔軟な樹脂パルプ等の充填材の量を調整し、この結果、各被験者の枕形状及び枕剛性を実現できる。従って、従来のごとく、各被験者に対して複数の枕を比較して選択する必要がなくなる。 As described above, only obtain a neck recessed to give a depth d target neck height of the pillow 3 H n 'and the target occipital height H h' for occipital subject, the target value at a predetermined load condition H n ' The amount of filler such as buckwheat husks, flexible resin pulp, etc. can be adjusted so as to achieve and H h ', and as a result, the pillow shape and pillow rigidity of each subject can be realized. Therefore, it is not necessary to compare and select a plurality of pillows for each subject as in the conventional case.

本発明に係る枕製造方法及び装置によって製造された枕について、年令、性別及び体型のことなる13人の被験者が仰臥位で体験した。この体験結果、11人の被験者が寝心地がよいと回答した。尚、寝心地が悪いと回答した2人の被験者は頭蓋後頭部が扁平であった。 Thirteen subjects of different ages, genders and body types experienced the pillows manufactured by the pillow manufacturing method and apparatus according to the present invention in the supine position. As a result of this experience, 11 subjects answered that they were comfortable to sleep. The occipital region of the skull was flat in the two subjects who answered that they were uncomfortable to sleep.

尚、本発明は上述の実施の形態の自明の範囲のいかなる変更も適用し得る。 It should be noted that the present invention may apply any modification of the self-evident scope of the above-described embodiment.

1:被験者
11:頸部
12:後頭部
S:稜線曲線
:頸部高さ
’:目標頸部高さ
:後頭部高さ
’:目標後頭部高さ
F:充填材
101:ロッド群
R、R11、R12、…、R15;R21、R22、…、R25;…;R51、R52、…、R55:ロッド
102:ロッド保持機構
103:枠機構
104:カメラ
105:制御ユニット
106:電動ポンプ
107:充填材充填ユニット
1070:台座
1071:電動シリンダ
1072:ロードセル
1073:圧子
1074:電動シリンダ
1075:ロードセル
1076:圧子
1077:充填機
11、M12、…、M15;M21、M22、…、M25;…;M51、M52、…、M55:色マーカ
1: Subject 11: Neck 12: Back of the head S: Ridge curve H n : Neck height H n ': Target neck height H h : Back of the head height H h ': Target back of the head height F: Filler 101: Rod group R, R 11 , R 12 , ..., R 15 ; R 21 , R 22 , ..., R 25 ; ...; R 51 , R 52 , ..., R 55 : Rod 102: Rod holding mechanism 103: Frame mechanism 104 : Camera 105: Control unit 106: Electric pump 107: Filler filling unit 1070: Pedestal 1071: Electric cylinder 1072: Load cell 1073: Indenter 1074: Electric cylinder 1075: Load cell 1076: Indenter 1077: Filler M 11 , M 12 , ... , M 15 ; M 21 , M 22 , ..., M 25 ; ...; M 51 , M 52 , ..., M 55 : Color marker

Claims (9)

立位姿勢時の被験者の頸部及び後頭部の稜線曲線を抽出し、前記後頭部に対する最も凹な部分を頸部凹み深さとして演算する頸部凹み深さ演算工程と、
前記頸部凹み深さのみに応じて前記被験者の頸部に対応する目標枕頸部高さを演算する目標枕頸部高さ演算工程と、
前記頸部凹み深さのみに応じて前記被験者の後頭部に対応する目標枕後頭部高さを演算する目標枕後頭部高さ演算工程と、
前記被験者の頸部及び後頭部に対応する枕の頸部位置及び後頭部位置の枕頸部高さ及び枕後頭部高さが前記目標枕頸部高さ及び前記目標枕後頭部高さに到達しかつ前記枕の頸部位置及び後頭部位置の荷重が所定頸部荷重及び該所定頸部荷重より大きい所定後頭部荷重に到達するまで、前記枕に充填材を充填する充填材充填工程と
を具備し、前記被験者の頸部と前記枕の頸部位置との間に前記頸部凹み深さに応じた高さの設計上の空隙を設け、前記被験者の実際に眠る姿勢においては前記設計上の空隙が消滅して前記被験者の頸部は前記枕の頸部位置にフィットするようにした枕製造方法。
A cervical dent depth calculation step of extracting the ridgeline curves of the subject's neck and occipital region in a standing posture and calculating the most concave portion with respect to the occipital region as the cervical dent depth.
A target pillow neck height calculation step for calculating a target pillow neck height corresponding to the subject's neck according to only the neck dent depth, and a step of calculating the target pillow neck height.
A target pillow occipital height calculation step for calculating the target pillow occipital height corresponding to the subject's occipital region only according to the neck dent depth, and
The pillow neck height and pillow occipital height of the pillow corresponding to the subject's neck and occipital region reach the target pillow neck height and the target pillow occipital height, and the pillow The subject is provided with a filler filling step of filling the pillow with a filler until the load at the neck position and the occipital position of the neck reaches a predetermined cervical load and a predetermined occipital load larger than the predetermined cervical load. A design gap having a height corresponding to the depth of the neck dent is provided between the neck and the neck position of the pillow, and the design gap disappears in the actual sleeping posture of the subject. A pillow manufacturing method in which the neck of the subject is fitted to the neck position of the pillow.
前記目標枕頸部高さ演算工程は前記頸部凹み深さの第1の1次関数を用いて前記目標枕頸部高さを演算し、
前記目標枕後頭部高さ演算工程は前記頸部凹み深さの第2の1次関数を用いて前記目標枕後頭部高さを演算する
請求項1に記載の枕製造方法。
In the target pillow neck height calculation step, the target pillow neck height is calculated using the first linear function of the neck recess depth.
The pillow manufacturing method according to claim 1, wherein the target pillow occipital height calculation step calculates the target pillow occipital height using a second linear function of the neck recess depth.
前記第1の1次関数は、
’(mm)=αd+β
であり、前記第2の1次関数は、
’(mm)=γd+δ
であり、
但し、H’は前記目標枕頸部高さ、
’は前記目標枕後頭部高さ、
dは前記頸部凹み深さ、
α、β、γ、δは|α|>|γ|、β>δを満足する定数である
請求項2に記載の枕製造方法。
The first linear function is
H n '(mm) = αd + β
The second linear function is
H h '(mm) = γd + δ
And
However, H n 'is the target pillow neck height,
H h'is the target pillow occipital height,
d is the neck dent depth,
The pillow manufacturing method according to claim 2, wherein α, β, γ, and δ are constants that satisfy | α |> | γ |, β> δ.
立位姿勢時の被験者の頸部及び後頭部に押し当てられる先端及びマーカが付された後端を有する複数のロッドと、
前記各ロッドを2次元に平行に配列して保持するロッド保持機構と、
前記各ロッドの前記マーカを撮影するカメラと、
枕に充填材を充填するための充填材充填ユニットと、
前記カメラによって撮影された前記各マーカの位置から前記被験者の後頭部に対する頸部凹み深さを演算し、前記頸部凹み深さに基づいて前記充填材充填ユニットを制御する制御ユニットと
を具備し、
前記ロッドの長さは前記カメラによって撮影された前記各ロッドのマーカが重複しないように異なっており、前記被験者の頸部と前記枕の頸部位置との間に前記頸部凹み深さに応じた高さの設計上の空隙を設け、前記被験者の実際に眠る姿勢においては前記設計上の空隙が消滅して前記被験者の頸部は前記枕の頸部位置にフィットするようにした枕製造装置。
Multiple rods with a tip pressed against the subject's neck and occipital region in a standing position and a rear end with a marker.
A rod holding mechanism that holds the rods arranged in parallel in two dimensions,
A camera that photographs the marker of each rod, and
A filler filling unit for filling pillows with filler,
It is provided with a control unit that calculates the neck dent depth with respect to the back of the head of the subject from the position of each marker photographed by the camera and controls the filler filling unit based on the cervical dent depth.
The lengths of the rods are different so that the markers of the rods taken by the camera do not overlap , depending on the depth of the neck recess between the subject's neck and the pillow's neck position. A pillow manufacturing device in which a design gap having a height is provided so that the design gap disappears in the actual sleeping posture of the subject and the neck of the subject fits the neck position of the pillow. ..
前記ロッドの長さは前記カメラより遠い程、大きい請求項4に記載の枕製造装置。 The pillow manufacturing apparatus according to claim 4, wherein the length of the rod is larger as the length is farther from the camera. 前記ロッドの長さは前記ロッドの前記2次元の配列における前記カメラに対して相対的に距離が異なる列毎に異なる請求項4又は5に記載の枕製造装置。 The pillow manufacturing apparatus according to claim 4 or 5, wherein the length of the rod is different for each row in which the distance is relatively different from the camera in the two-dimensional arrangement of the rod. 前記マーカは色マーカである請求項4に記載の枕製造装置。 The pillow manufacturing apparatus according to claim 4, wherein the marker is a color marker. 前記マーカは色マーカであり、
前記カメラに対して相対的に距離が異なる少なくとも隣合う2つの列の色マーカの色を異ならせた請求項6に記載の枕製造装置。
The marker is a color marker and
The pillow manufacturing apparatus according to claim 6, wherein at least two adjacent rows of color markers having different distances with respect to the camera have different colors.
前記充填材充填ユニットは、
前記枕を支持するための台座と、
前記台座に設けられ、前記枕の頸部位置の枕頸部高さを規定する第1の電動シリンダと、
前記第1の電動シリンダの下端に設けられ、前記枕の頸部位置の荷重を検出するための第1の荷重検出手段と、
前記台座に設けられ、前記枕の後頭部位置の枕後頭部高さを規定する第2の電動シリンダと、
前記第2の電動シリンダの下端に設けられ、前記枕の後頭部位置の荷重を検出するための第2の荷重検出手段と、
前記枕に充填材を充填するための充填機と
を具備する請求項4〜8のいずれかに記載の枕製造装置。
The filler filling unit is
A pedestal to support the pillow and
A first electric cylinder provided on the pedestal and defining the pillow neck height at the neck position of the pillow, and
A first load detecting means provided at the lower end of the first electric cylinder and for detecting a load at the neck position of the pillow,
A second electric cylinder provided on the pedestal and defining the height of the occipital region of the pillow at the position of the occipital region of the pillow,
A second load detecting means provided at the lower end of the second electric cylinder for detecting the load at the back of the head of the pillow, and
The pillow manufacturing apparatus according to any one of claims 4 to 8, further comprising a filling machine for filling the pillow with a filler.
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