JPH11342049A - 高機能マットレス - Google Patents

高機能マットレス

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JPH11342049A
JPH11342049A JP18803498A JP18803498A JPH11342049A JP H11342049 A JPH11342049 A JP H11342049A JP 18803498 A JP18803498 A JP 18803498A JP 18803498 A JP18803498 A JP 18803498A JP H11342049 A JPH11342049 A JP H11342049A
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JP
Japan
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mattress
fluid
snoring
height
hardness
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JP18803498A
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English (en)
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Naoto Kobayashi
尚登 小林
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    • A61B5/4806Sleep evaluation
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    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
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    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】寝ている人間の内的状態を推定し、マットレス
の形状を時間的に変化させることにより安眠を継続さ
せ、要すれば警報を発する。 【解決手段】マットレスを幾つかの区分に分割し、その
区分に空気、液体又はゲル状の流体を充填する。各部分
の高さや大きさ、及び硬さはこの流体の充填量により調
整可能となる。また、この分割された各部分には、それ
ぞれ圧力、振動、温度を感知するセンサが装着されてお
り、センサからの情報により、寝ている人の位置、呼吸
数、心拍数、いびき、うめきを検出し、その人間の身体
状態を推定することが可能となる。これらの情報を基
に、マットレスの形状を変化させ安眠を継続させる。例
えば、いびきを検出した場合は、寝ている位置を検出
し、寝返り方法を推定し、寝返りが誘発させるようにマ
ットレスの形状を変化させ、寝返りによりいびきを停止
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、寝具に関するもの
であり、家庭用や医療用として安眠を確保するために用
いられる。
【0002】
【従来の技術】従来普及している一般的なマットレスは
受動的なもので、センサやアクチュエータは付加されて
いない。特殊な医療用もしくは長期療養者向けベッド
で、床擦れ防止のために寝返りを促す機能をもたせたマ
ットレス(ベッド)、あるいは、背の部分を起こした
り、足の部分を上げたりする機能を付加したものもはあ
るが、いずれもその変位や変化速度は単調なものであ
る。また、マットレスの内部に埋め込まれた多数のセン
サからの情報をもとにマットレスの表面形状およびその
変化速度を時間的制御するものは見受けられない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、マットレス
に埋め込まれたセンサからの情報をもとに、寝ている人
間の内的状態を推定し、睡眠状態が安らかでなくなった
場合はマットレスの形状を時間的に変化させることによ
り安眠を継続させることを目的とする。また、寝ている
人間の状態が異常であると推定された場合は、その情報
を外部に伝送し、援助を要請することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】マットレスを幾つかの区
分に分割し、その区分に空気や液体またはゲル状の流体
を充填することによりマットレスを構成する。各部分の
高さや大きさ、および硬さはこの流体の充填量により調
整可能となる。また、この分割された各部分にはそれぞ
れ圧力、振動や温度を感知するセンサが装着されてお
り、このセンサからの情報をもとに寝ている人の位置、
呼吸数、心拍数、いびき、うめきを検出し、その人間の
身体状態を推定することが可能となる。これらの情報を
基に、マットレスの形状を変化させ安眠を継続させる。
例えば、いびきを検出した場合は、寝ている位置を検出
し、寝返り方法を推定し、寝返りが誘発させるようにマ
ットレスの形状を変化させる。この寝返りによりいびき
を停止させる。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明は、マットレス本体、信号
処理装置、外部装置とのインターフェイス、マットレス
各区分充填する流体を保管するタンクおよび、充填する
量を調整する電動バルブおよびそのコントローラからな
る。マットレスは幾つかの区分に分割さ、各区分に空気
や液体またはゲル状の流体を充填したものである。この
それぞれの区分には、その流体の充填、排出を行うため
の2本の配管および流入量、流出量を調整するための電
動弁が付加されている。この電動弁は駆動装置を介して
コンピュータで制御される。また、マットレスの各部分
に装着されたセンサ類からの信号はコンピュータで処理
され、人体の状態が推定される。この推定結果によりコ
ンピュータは必要に応じて電動弁を制御するための信号
を駆動装置に送る。また、外部の援助が必要となる場合
は外部インターフェイスを介して外部に信号が送る。
【0006】
【作用】この発明では、コンピュータがセンサからの信
号をもとに、駆動装置を介して電動弁を制御し、それに
よりマットレスの形状が時間的変化することになる。こ
の装置により睡眠している人の安眠を継続することが可
能となる。例えばセンサからの信号を処理することによ
り、いびきや一過性呼吸停止(APNEA)が検出され
た場合は、その対応手段がコンピュータにより決定さ
れ、駆動装置を介して電動弁を制御し、マットレスの形
状を時間的変化させる。この変化により、寝ている人の
寝返り運動が誘発されていびきが停止したり、振動など
の物理的刺激により呼吸が再び開始することが可能とな
る。すなわち、このように異常な睡眠状態を速やかに回
避することにより、安定した睡眠状態を存続させること
ができる。本発明によるマットレスを用いることにより
十分な睡眠が確保され脳の状態を長い間、健全な状態に
保つことができる。
【0007】
【実施例】マットレスを縦横に48分割した例を示す。
図1ではベッド1の上にマットレス2をおいた側面図で
あり、図2はマットレスを上からみた平面図である。図
3はマットレスのひとつの区分3の内部構造および計測
制御構造を示したものである。4は圧力を測るためのセ
ンサであり、5は温度計であり、6は音波を計測するマ
イクロフォンである。これらは計測用アンプが付加され
たAD変換器13を通して信号ばす15に接続されてい
る。この信号バスはコンピュータ16に接続されてい
る。マットレスの各区分は密閉構造となっており、流体
が充填されている。この流体は流入弁7を通じて供給さ
れ、流出弁8を通じて排出される。流体は高圧タンク9
から供給され、排出された流体は低圧タンク10に保存
される。コンプレッサ11により、低圧タンク10の流
体は加圧されて高圧タンク9に供給される。流入弁7お
よび流出弁8は駆動装置12を通じて信号バス14から
供給される信号により制御される。この信号はコンピュ
ータ16により作られる。コンピュータの内部では、計
測した信号をフィルタリングし、外部雑音と弁別し、ウ
ェーブレット変換をして意味のある心拍音や呼吸音およ
び鼾の成分を抽出する。また、圧力センサからの信号に
より、人体のある区分を検出し、寝姿を推定する。何ら
かの処置が必要であるとコンピュータが判定した際は信
号を発生して必要となる区分の流入弁および流出弁を制
御して各部分の硬さや大きさを調整する。
【0008】
【発明の効果】本発明により、いびきや一過性呼吸停止
(APNEA)の状態を速やかに回避することができる
ことにより、十分な安眠が確保され心身の健康を保つこ
とができる。また、本発明は幅広い目的に利用すること
が可能である。例えば、マットレス形状の適切な初期駆
動方法を開発することなどにより睡眠を誘発することが
可能となる。また、定期的に寝返りを誘発させる形状に
することにより床擦れ等を防止させる機能を付加させる
ことが可能となる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年9月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】箱状の筐体1の上にマットレスを設置した場合
の側面図である。この図では長手方向に8分割され、横
手方向に6分割されたマットレスの例が記述されてい
る。筐体1はマットレスの各区分の給排気弁や制御装置
を格納するためのものである。マットレスの区分2は流
体により膨張、収縮し、その部位の硬さや高さを調整で
きるようになっているとともに、内部に各種のセンサが
格納されている。
【図2】マットレスを上面から俯瞰したものである。こ
の図では長手方向に均等に8分割され、横手方向に均等
に6分割された例が記述されている。
【図3】マットレスの一要素の図3はマットレスの一区
分3の内部構造および計測制御構造を示したものであ
る。4は圧力を測るためのセンサであり、5は温度計で
あり、6は音波を計測するマイクロフォンである。これ
らは計測用アンプが付加されたAD変換器13を通して
信号バス15に接続されている。この信号バスはコンピ
ュータ16に接続されている。マットレスの各区分は密
閉構造となっており、流体が充填されている。この流体
は流入弁7を通じて供給され、流出弁8を通じて排出さ
れる。流体は高圧タンク9から供給され、排出された流
体は低圧タンク10に保存される。コンプレッサ11に
より、低圧タンク10の流体は加圧されて高圧タンク9
に供給される。流入弁7および流出弁8駆動装置12を
通じて信号バス14から供給される信号により制御され
る。この信号はコンピュータ16により作られる。コン
ピュータ16が出力した信号により、対応する区分の流
入弁および流出弁を制御して該当部分の硬さや高さを調
整する。
【符号の説明】 1 マットレスの各区分の給排気弁や制御装置を格
納する筐体 2 マットレスのひとつの区分 3 マットレスのひとつの区分の膨張収縮する袋状
部 4 圧力を測るためのセンサ 5 温度計 6 音波を計測するマイクロフォン 7 流入弁 8 流出弁 9 高圧タンク 10 低圧タンク 11 コンプレッサ 12 弁駆動装置 13 計測用アンプが付加されたAD変換器13 14 信号バス(制御信号出力) 15 信号バス(センサ信号入力) 16 計測制御用コンピュータ 17 ネットワークインターフェイス 18 外部ネットワーク

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マットレスの全体を多数の区分に分割
    し、各区分の高さや硬さを独立に制御できるようにした
    マットレス
  2. 【請求項2】 請求項1におけるマットレスの各区分の
    高さや硬さを空気や水などの流体を充填する量により調
    整するマットレス
  3. 【請求項3】 請求項1におけるマットレスの各区分に
    センサを埋め込み、寝ている人の位置、呼吸数、心拍
    数、いびき、うめきを検出し、その人間の身体状態を推
    定できるようにしたマットレス
  4. 【請求項4】 請求項1におけるマットレスの各部分の
    高さや硬さを能動的に時間変化させることにより、寝て
    いる人に適度な刺激を与えるマットレス
  5. 【請求項5】 請求項4におけるマットレスの各部分の
    高さや硬さの能動的時間変化をマットレス各部分に埋め
    込まれたセンサからの信号をコンピュータで処理した結
    果にもとづき自動的に行うマットレス
  6. 【請求項6】 請求項1におけるマットレスの区分のう
    ち、いくつかの区分に充填した流体の量を加減すること
    により、背を起こしたり足の部分の高さを変える等の表
    面の形状が可変のベッドに対応することのできるマット
    レス
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