WO2011092970A1 - 体位体圧制御装置 - Google Patents

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WO2011092970A1
WO2011092970A1 PCT/JP2010/072921 JP2010072921W WO2011092970A1 WO 2011092970 A1 WO2011092970 A1 WO 2011092970A1 JP 2010072921 W JP2010072921 W JP 2010072921W WO 2011092970 A1 WO2011092970 A1 WO 2011092970A1
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WO
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sensor
body pressure
pressure control
control device
posture
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PCT/JP2010/072921
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English (en)
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Inventor
正樹 寺脇
武明 吉川
伊藤　弘昭
Original Assignee
東海ゴム工業株式会社
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Publication date
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Priority to EP10844724.4A priority patent/EP2394623B1/en
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Definitions

  • the present invention relates to a postural body pressure control device that can suppress bed slipping of a bedridden person who is bedridden.
  • Bedridden elderly people and patients often have to sleep in the same posture for a long time without turning over as expected. Then, the part where the bone protrudes and the weight concentrates is pressed, and blood circulation worsens, thereby causing bedsores (decubitus). In order to suppress bedsores, it is necessary to periodically change the posture and disperse the body pressure. However, changing the positions of bedridden elderly and patients is a heavy burden on caregivers and nurses. For this reason, it is the reality that it is difficult to rely on humans for all the suppression of bedsores.
  • Patent Documents 1 and 2 a mattress including a plurality of air bags, a pressure-sensitive sensor arranged corresponding to each air bag, an air amount adjusting means for adjusting the air amount of the air bag, An apparatus for preventing bed slip is disclosed. Further, Patent Document 3 proposes a mattress including a sheet that is an assembly of a plurality of cells, a sensor that is disposed in each cell and detects a bed slip region, and a control device that adjusts the internal pressure of the cell. ing.
  • the bedsore prevention apparatus of Patent Documents 1 and 2 it is necessary to dispose one pressure sensor for each part for which body pressure is to be detected.
  • Each pressure-sensitive sensor requires an electrode and wiring. For this reason, the number of electrodes and wirings must be increased. Therefore, the apparatus configuration becomes complicated.
  • the sensor sheet including the pressure sensor is not flexible and lacks elasticity. For this reason, when the sensor sheet is placed on the upper surface of the mattress, the sensor sheet is difficult to follow the sleeping person's body, and the sleeping person tends to feel uncomfortable. In addition, even when the posture is changed, the sensor sheet hardly follows the movement of the body. In addition, the sensor sheet is less likely to follow the movement of inflation and contraction of the air bag. For this reason, the detection accuracy of the body pressure distribution is lowered.
  • the floor slip prevention devices of Patent Documents 1 and 2 above change the position of the bedridden by inflating and contracting the air bag in the mattress, thereby suppressing the occurrence of floor slip.
  • the body is always in contact with the mattress even if the sleeping person's position is changed. For this reason, it is difficult to reduce the pressure applied to the bone protrusion site. For this reason, it cannot be said that the effect of suppressing bed slip is sufficient.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and a posture body capable of detecting a body pressure distribution with high accuracy without causing a sense of incongruity to a sleeping person, and performing body position conversion and body pressure dispersion. It is an object to provide a pressure control device.
  • the posture / body pressure control device includes a mattress that has a plurality of divided portions and supports a sleeping person, and is disposed on either the upper side, the lower side, or the inside of the mattress in the thickness direction.
  • An elastomer sensor comprising: a sheet-like sensor body that can output as an output; and an arithmetic unit that calculates a body pressure distribution of the sleeping person from the output electrical quantity; and the body pressure distribution detected by the elastomer sensor And a body pressure adjusting means for changing the body pressure distribution of the sleeping person by controlling each of the divided sections based on the data.
  • the body pressure distribution of the sleeping person is detected by the elastomer sensor.
  • the elastomer sensor includes a sheet-like sensor body having a sensor thin film made of elastomer.
  • “made of elastomer” means that the base material of the sensor thin film is an elastomer. Therefore, in addition to the elastomer component, other components such as a conductive filler may be included.
  • the sensor body is flexible and stretchable. For this reason, a sensor main body tends to follow a sleeper's body. Therefore, even if the sensor main body is arranged near the sleeping person, for example, on the upper surface of the mattress, the sleeping person does not feel a sense of incongruity such as hardness and stiffness. That is, the burden on the sleeping person is small. Furthermore, the sensor body can easily follow the movement of the split portion of the mattress and the movement of the sleeping person's body. Therefore, the detection accuracy of the body pressure distribution in the elastomer sensor is high.
  • the body pressure adjusting means in the body posture body pressure control device of the present invention individually controls the divided portions of the mattress in accordance with an instruction from the elastomer sensor based on the body pressure distribution data of the sleeper, and the body pressure distribution of the sleeper To change. For example, when it is determined that the body pressure of a certain part is high for a long time, the internal pressure of the divided part corresponding to the part may be reduced or the divided part may be depressed downward. By doing so, the body pressure of the part can be reduced. Alternatively, the body position may be changed by projecting a divided portion corresponding to another part upward.
  • bed slip can be effectively suppressed by dispersing the body pressure of a sleeping person or changing the body position.
  • the dividing portion is a bag portion filled with a gas or a liquid
  • the body pressure adjusting means supplies the gas or the liquid to the bag portion. It is preferable that the body pressure distribution of the sleeping person is changed by inflating the bag portion or by discharging the gas or the liquid from the bag portion and contracting the bag portion.
  • the body pressure of the said part increases.
  • the body pressure of the portion that comes into contact with the sleeper's bag portion decreases.
  • the body pressure distribution of the sleeping person can be easily changed only by increasing or decreasing the amount of filling in each bag part.
  • the bag portion is filled with gas or liquid. For this reason, it is easy to change so that a bag part may follow a sleeping person's body. Therefore, the burden on the sleeping person is small. Further, when the filling is a gas such as air, the mattress can be reduced in weight.
  • a cushion mat that is disposed closer to the sleeping person than the divided portion and has air permeability may be provided.
  • the elastomer sensor that constitutes the body posture body pressure control device of the present invention includes a sensor main body that is disposed on either the upper side, the lower side, or the inside of the mattress in the thickness direction.
  • the sensor body has a sensor thin film made of elastomer.
  • the sensor thin film has poor air permeability. For this reason, moisture tends to be trapped between the sensor main body and the sleeping person. When this happens, the sleeping comfort of the sleeping person is worsened. In addition, if the sleeping person's skin is moistened by moisture, the bed may be easily displaced.
  • a cushion mat having air permeability is interposed between the sleeping person and the divided portion.
  • moisture between the sleeping person and the sensor main body can be released by further arranging a cushion mat on the upper side of the sensor main body.
  • the uncomfortable feeling due to the arrangement of the sensor body is reduced. Therefore, the sleepiness of the sleeping person is suppressed and the sleeping comfort is improved.
  • the mattress includes a cover member that surrounds the divided portion, and the sensor main body is disposed on the sleeping person side of the divided portion inside the cover member.
  • the cushion mat is laminated in order, and the sensor main body and the cushion mat are preferably fixed to the cover member.
  • the sensor main body be disposed near the sleeping person.
  • the sensor main body may move or the sensor main body may wrinkle with the movement of the dividing portion. Thereby, there is a possibility that the body pressure distribution of the sleeping person cannot be accurately detected.
  • the sensor body is fixed to the mattress cover member together with the cushion mat. Since the sensor main body is fixed in a state where it is separated from the divided portion, the sensor main body is difficult to move even if the divided portion moves. Therefore, the body pressure distribution of the sleeping person can be accurately detected regardless of the movement of the dividing unit.
  • a sensor main body and a cushion mat are laminated
  • the sensor bag further includes a sensor bag fixed inside the cover member in a detachable state, and the sensor body and the cushion mat are accommodated in the sensor bag. It is good to have a configuration.
  • the sensor body and cushion mat By housing the sensor body and cushion mat in a removable sensor bag, the sensor body and the like can be easily removed from the mattress. Therefore, by removing the sensor bag from the mattress and folding the mattress, the posture / body pressure control device of the present invention can be stored and packed in a compact manner. Also, the mattress can be easily cleaned.
  • the sensor body includes a sensor sandwich body having a pair of the cushion mats fixed to both sides of the sensor body in the thickness direction, A cover member that surrounds the divided portion; and the sensor sandwiched body is disposed on the sleeper side of the divided portion inside the cover member, and the sensor sandwiched body is fixed to the cover member. It is good to have a configuration.
  • the sensor sandwich is arranged on the sleeping person side of the divided portion.
  • the cushion mat, the sensor main body, and the cushion mat are stacked in this order from the divided portion toward the sleeping person. Since cushion mats are arranged on both sides of the sensor body, air permeability and cushioning properties are improved.
  • the sensor sandwich body is fixed to the mattress cover member. That is, similarly to the configuration of (4) above, the sensor main body is fixed in a state of being separated from the dividing portion. Further, a cushion mat is interposed between the sensor main body and the divided portion. For this reason, a sensor main body does not contact a division part. Therefore, according to this structure, the movement of the sensor main body accompanying the movement of a division part can be suppressed more. Thereby, the body pressure distribution of the sleeping person can be accurately detected regardless of the movement of the dividing unit.
  • a sensor bag fixed to the cover member in a detachable state is further provided, and the sensor sandwiching body is configured to be accommodated in the sensor bag. Good.
  • the sensor sandwich body can be easily detached from the mattress by housing the sensor sandwich body in a removable sensor bag. Therefore, similarly to the configuration of (5) above, the body posture control device of the present invention can be compactly stored and packed by removing the sensor bag from the mattress and folding the mattress. Also, the mattress can be easily cleaned.
  • the sensor main body may have a plurality of ventilation holes penetrating in the thickness direction of the sensor thin film.
  • the dividing unit may be arranged densely in a region corresponding to a portion where the bed slip of the sleeper is likely to occur.
  • the body pressure can be adjusted more finely if the divided parts are arranged densely. That is, according to this structure, the body pressure of the part where bed slip is likely to occur can be finely adjusted. Thereby, bed slip can be suppressed effectively.
  • a small divided portion is densely arranged for a sleeping person, even if the divided portion is dented to reduce the body pressure of a specific part, the body pressure dispersed in other parts is increased. Can be suppressed.
  • the elongation of the sensor body when cut is 50% or more.
  • the sensor body is excellent in elasticity. For this reason, while the followability with respect to a sleeper's body improves more, a sleeper's discomfort is lessened. Also, the durability of the sensor body is improved.
  • the method for measuring elongation at break is in accordance with JIS K 6251 (2004), and the test piece is dumbbell-shaped No. 5.
  • the electrode in any one of the configurations (1) to (10), in the sensor body, the electrode includes a strip-shaped front electrode disposed on the front side of the sensor thin film, and a back side of the sensor thin film
  • the detection unit is formed by intersecting the front side electrode and the back side electrode when viewed from the front and back direction, and the load of the detection unit electrostatically forms the detection unit.
  • a configuration in which the capacity is changed is preferable.
  • the capacitance (capacitance) of a capacitance type sensor in which a dielectric film is interposed between a pair of electrodes can be obtained by the following equation (I).
  • C ⁇ 0 ⁇ r S / d (I)
  • C capacitance, ⁇ 0 : dielectric constant in vacuum, ⁇ r : relative dielectric constant of dielectric film, S: electrode area, d: distance between electrodes
  • the front electrode and the back electrode are both strips.
  • the detection part is arrange
  • various sensor bodies with different numbers, densities, and the like of the detection units can be configured simply by changing the number and arrangement of the front and back electrodes. Therefore, a desired sensor main body can be easily configured according to the division part.
  • the front side electrode and the back side electrode may include an elastomer and a conductive filler filled in the elastomer.
  • the front side electrode and the back side electrode can expand and contract together with the sensor thin film. Therefore, there is little possibility that the front and back electrodes restrict the expansion and contraction of the sensor thin film. Moreover, the elasticity of the whole sensor main body becomes larger. For this reason, while the followability with respect to a sleeper's body improves more, a sleeper's discomfort is lessened. Also, the durability of the sensor body is improved.
  • FIG. 2 is a II-II cross-sectional view of FIG. It is an upper surface penetration figure of a sensor main part.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. It is an upper surface transmission figure of a sensor main part and a mattress.
  • FIG. 10 is an enlarged view of a portion corresponding to a region surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 3 in the sensor body of the posture body pressure control device of the third embodiment.
  • Position body pressure control device 2 Mattress 20: Cover bag 21: Air cell (bag part) 210: Air supply / discharge port 22, 23, 25: Cover bag (cover member) 24, 26: Sensor bag 3: Elastomer sensor 30 : Sensor body 31: Sensor thin film 32: Front side insulation coating layer 33: Back side insulation coating layer 34: Front side wiring connector 35: Back side wiring connector 36: Substrate 37: Sensor thin film 38: Connector 39: Wiring 310: Vent hole 40: Arithmetic unit 41: power supply circuit 42: CPU 43: RAM 44: ROM 45: Drive circuit 5: Air amount adjusting device (body pressure adjusting means) 50: Air pump 51: Hose 52: Solenoid valve 6: Cushion mat 60: Sensor sandwiching body 61, 62: Cushion mat 9: Bed 90: Floor plate 01X ⁇ 14X: Front side electrode 01Y to 10Y: Back side electrode 01x to 14x: Front side wiring 01y to 10y: Back side wiring A0101 to A1410: Detection units 01a to 10a, 01b to 10b, 01
  • FIG. 1 the schematic of the body posture body pressure control apparatus of this embodiment is shown.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • the postural body pressure control device 1 of the present embodiment includes a mattress 2, an elastomer sensor 3, an air amount adjustment device 5, and a cushion mat 6.
  • the mattress 2 is disposed on the floor plate 90 of the bed 9.
  • the mattress 2 includes a cover bag 20 and an air cell 21. Both the cover bag 20 and the air cell 21 are made of a urethane film.
  • the air cell 21 is accommodated inside the cover bag 20.
  • a total of 96 air cells 21 are arranged as shown in FIG.
  • An air supply / discharge port 210 is formed on the lower surface of each air cell 21.
  • the hose 51 of the air amount adjusting device 5 is connected to the air supply / discharge port 210.
  • the air cell 21 is included in the bag portion in the present invention. The arrangement of the air cells 21 will be described later.
  • the elastomer sensor 3 includes a sensor main body 30 and a calculation unit 40.
  • the sensor body 30 is disposed on the upper surface of the mattress 2.
  • FIG. 3 is a top transparent view of the sensor body.
  • FIG. 4 shows a sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
  • the front side insulating coating layer and the back side insulating coating layer are omitted.
  • the back side electrode and the back side wiring are shown by thin lines.
  • the detection unit is hatched.
  • the sensor main body 30 includes a sensor thin film 31, front side electrodes 01X to 14X, back side electrodes 01Y to 10Y, detection units A0101 to A1410, front side wirings 01x to 14x, and back side wirings. 01y to 10y, a front-side insulating coating layer 32, a back-side insulating coating layer 33, a front-side wiring connector 34, and a back-side wiring connector 35.
  • the upper two digits “ ⁇ ” in the code “AXXX ⁇ ” of the detection unit correspond to the front electrodes 01X to 14X.
  • the last two digits “ ⁇ ” correspond to the back side electrodes 01Y to 10Y.
  • the elongation at the time of cutting of the sensor body 30 is 300%.
  • the sensor thin film 31 is made of urethane rubber and has a sheet shape.
  • the sensor thin film 31 extends in the XY direction (front / rear / left / right direction).
  • the front and back direction of the sensor thin film 31 corresponds to the vertical direction.
  • a total of 14 front side electrodes 01X to 14X are arranged on the upper surface of the sensor thin film 31.
  • Each of the front side electrodes 01X to 14X is formed including acrylic rubber and conductive carbon black.
  • the front side electrodes 01X to 14X each have a strip shape.
  • the front-side electrodes 01X to 14X each extend in the X direction (left-right direction).
  • the front-side electrodes 01X to 14X are arranged in the Y direction (front-rear direction) so as to be substantially parallel to each other with a predetermined interval.
  • a total of 14 front side wirings 01x to 14x are arranged on the upper surface of the sensor thin film 31.
  • Each of the front side wirings 01x to 14x is formed including acrylic rubber and silver powder.
  • the front side wirings 01x to 14x each have a linear shape.
  • the front wiring connector 34 is disposed at the left front corner of the sensor thin film 31.
  • the front-side wirings 01x to 14x connect the left ends of the front-side electrodes 01X to 14X and the front-side wiring connector 34, respectively.
  • the front insulating coating layer 32 is disposed above the sensor thin film 31.
  • the front-side insulating coating layer 32 is formed including acrylic rubber.
  • the front-side insulating coating layer 32 has a sheet shape.
  • the front-side insulating coating layer 32 covers the sensor thin film 31, the front-side electrodes 01X to 14X, and the front-side wirings 01x to 14x from above.
  • a total of ten backside electrodes 01Y to 10Y are arranged on the lower surface of the sensor thin film 31.
  • Each of the back side electrodes 01Y to 10Y is formed to include acrylic rubber and conductive carbon black.
  • the back-side electrodes 01Y to 10Y each have a strip shape.
  • the back-side electrodes 01Y to 10Y each extend in the Y direction.
  • the back-side electrodes 01Y to 10Y are arranged so as to be substantially parallel to each other at a predetermined interval in the X direction.
  • a total of ten backside wires 01y to 10y are arranged on the lower surface of the sensor thin film 31.
  • Each of the back side wirings 01y to 10y is formed including acrylic rubber and silver powder.
  • the back side wirings 01y to 10y each have a linear shape.
  • the backside wiring connector 35 is disposed at the left rear corner of the sensor thin film 31.
  • the backside wirings 01y to 10y connect the rear ends of the backside electrodes 01Y to 10Y and the backside wiring connector 35, respectively.
  • the back side insulating coating layer 33 is disposed below the sensor thin film 31.
  • the back side insulating coating layer 33 is formed including acrylic rubber.
  • the back side insulating coating layer 33 has a sheet shape.
  • the back side insulating coating layer 33 covers the sensor thin film 31, the back side electrodes 01Y to 10Y, and the back side wirings 01y to 10y from below.
  • the detection units A0101 to A1410 are arranged at portions (overlapping portions) where the front side electrodes 01X to 14X and the back side electrodes 01Y to 10Y intersect in the vertical direction.
  • Each of the detection units A0101 to A1410 includes a part of the front side electrodes 01X to 14X, a part of the back side electrodes 01Y to 10Y, and a part of the sensor thin film 31.
  • the detection units A0101 to A1410 are arranged over substantially the entire surface of the sensor main body 30. Moreover, it arrange
  • FIG. 5 shows a top transparent view of the sensor body and the mattress.
  • parts other than the front side electrode, the back side electrode, the detection unit, and the air cell are omitted.
  • the outer edge of a sensor thin film is shown with a dashed-dotted line.
  • the front side electrode and the back side electrode are indicated by solid lines, and the air cell that appears to be transmitted is indicated by thin lines.
  • one air cell 21 is arranged for every three detection units adjacent in the left-right direction.
  • one air cell 21 is arranged for each of the three detection units adjacent in the front-rear direction.
  • the air cell 21 is arrange
  • the detection units A0403 to A1208 are arranged near the waist of the sleeping person S.
  • the intervals between the detection units A0403 to A1208 in the vertical and horizontal directions are smaller than the detection units arranged in other areas. That is, the detection units A0403 to A1208 are densely arranged.
  • the air cell 21 arranged for each of the detection units A0403 to A1208 is smaller than the air cell 21 arranged in another region.
  • the lumbar region is one of the bone projecting parts and is likely to cause bed slip. Therefore, the air cells 21 are densely arranged with respect to a portion where bed slip is likely to occur.
  • the calculation unit 40 is electrically connected to the front side wiring connector 34 and the back side wiring connector 35 of the sensor body 30.
  • the calculation unit 40 includes a power supply circuit 41, a CPU (Central Processing Unit) 42, a RAM (Random Access Memory) 43, a ROM (Read Only Memory) 44, and a drive circuit 45.
  • a CPU Central Processing Unit
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • the power supply circuit 41 applies a sinusoidal AC voltage to the detection units A0101 to A1410.
  • the ROM 44 stores in advance a map showing the correspondence between the capacitance and the load (body pressure) in the detection units A0101 to A1410. In addition, a body pressure threshold value is stored.
  • the RAM 43 temporarily stores impedance and phase input from the front-side wiring connector 34 and the back-side wiring connector 35.
  • the CPU 42 extracts the capacitances of the detection units A0101 to A1410 based on the impedance and phase stored in the RAM 43. Then, the body pressure distribution in the sensor body 30 is calculated from the capacitance.
  • the drive circuit 45 is connected to an air pump 50 and an electromagnetic valve 52 of the air amount adjusting device 5 described later.
  • the air amount adjusting device 5 includes an air pump 50, a hose 51, and a solenoid valve 52.
  • the air amount adjusting device 5 is included in the body pressure adjusting means in the present invention.
  • the air pump 50 is connected to the drive circuit 45 of the calculation unit 40.
  • the air pump 50 is connected to each air cell 21 of the mattress 2 via a hose 51 and an electromagnetic valve 52.
  • FIG. 1 only one hose 51 and electromagnetic valve 52 interposed between the air pump 50 and the air cell 21 are shown for convenience of explanation.
  • the electromagnetic valve 52 is a three-way valve, and one is open to the atmosphere.
  • the cushion mat 6 is made of a three-dimensional knitted fabric such as polyethylene terephthalate ("Fusion (registered trademark)" manufactured by Asahi Kasei Fibers Co., Ltd.).
  • the cushion mat 6 is disposed on the upper surface of the sensor body 30.
  • the capacitance C is calculated for each of the detection units A0101 to A1410. That is, the capacitance C is calculated as if it were scanned from the detection unit A0101 to the detection unit A1410. The calculated capacitance C is stored in the RAM 43 for each of the detection units A0101 to A1410.
  • the capacitance C is calculated for each of the detection units A0101 to A1410.
  • the calculated capacitance C is stored in the RAM 43 for each of the detection units A0101 to A1410.
  • CPU42 calculates the body pressure distribution in the sensor main body 30 from the variation
  • the body pressure in any of the detection units A0101 to A1410 is calculated by substituting the capacitance C into the capacitance-body pressure map stored in advance in the ROM 44.
  • the calculated body pressure data is stored in the RAM 43 for a predetermined time.
  • the CPU 42 compares the body pressure data with the threshold value stored in the ROM 44.
  • the air amount adjusting device 5 is driven by the drive circuit 45. Specifically, the electromagnetic valve 52 of the air cell 21 corresponding to the region where the body pressure is high is opened to discharge air. Then, the air cell 21 contracts. Thereby, the body pressure in the region can be reduced. Alternatively, the electromagnetic valve 52 of the air cell 21 corresponding to the region where the body pressure is low is opened and air is supplied from the air pump 50. Then, the air cell 21 expands. Thereby, a body pressure can be disperse
  • the body posture body pressure control apparatus 1 of this embodiment the body pressure distribution of the sleeping person S is detected by the elastomer sensor 3. That is, the sleeping person S lies on the sheet-like sensor body 30 through the cushion mat 6.
  • the sensor main body 30 has a sensor thin film 31 made of urethane rubber.
  • the front side electrodes 01X to 14X and the back side electrodes 01Y to 10Y are also made of elastomer. Therefore, there is little possibility that the expansion and contraction of the sensor thin film 31 is restricted by the front side electrodes 01X to 14X and the back side electrodes 01Y to 10Y.
  • the sensor body 30 is flexible and excellent in stretchability.
  • the sensor main body 30 is easily along the body of the sleeper S. Further, the sleeper S is unlikely to feel a sense of incongruity such as hardness and stiffness. That is, the burden on the sleeping person S is small. Moreover, the sensor main body 30 has high followability to the movement of the air cell 21 and the movement of the sleeping person S. Therefore, according to the posture body pressure control device 1 of the present embodiment, the body pressure distribution can be detected with high accuracy. Further, the durability of the sensor body 30 is also high.
  • the front side electrodes 01X to 14X and the back side electrodes 01Y to 10Y constituting the sensor body 30 are both strip-shaped.
  • the detectors A0101 to A1410 are arranged using the intersections of the front electrodes 01X to 14 and the back electrodes 01Y to 10Y. For this reason, the number of electrodes and the number of wirings can be reduced. That is, a total of 140 detection units A0101 to A1410 are arranged in the sensor main body 30.
  • 140 front-side electrodes and 140 back-side electrodes are required.
  • the mattress 2 has a large number of air cells 21 as a divided portion. For this reason, the body pressure of the sleeper S can be easily dispersed or the posture can be changed by supplying and discharging air to the air cell 21. As a result, bed slipping can be effectively suppressed when the bedridden is a bedridden elderly person or patient. Moreover, since the filling is air, the air cell 21 is easily deformed along the body of the sleeping person S. Therefore, the burden on the sleeping person S is small. In addition, the weight of the mattress 2 is lighter than when a liquid is used.
  • the air cell 21 is arranged so as to be the most dense in the vicinity of the waist of the sleeping person S.
  • the detection units A0403 to A1208 of the sensor main body 30 are also arranged so as to be most dense in the vicinity of the waist of the sleeping person S.
  • the lumbar region is one of the parts where floor slip is likely to occur. Therefore, according to the body posture body pressure control apparatus 1 of the present embodiment, the body pressure distribution near the waist can be detected with higher accuracy, and the body pressure near the waist can be adjusted more finely. Thereby, bed slip can be suppressed effectively.
  • positioned in the waist part vicinity is smaller than the air cell 21 arrange
  • the cushion mat 6 is disposed on the upper surface of the sensor body 30.
  • the cushion mat 6 is interposed between the sleeping person S and the sensor main body 30.
  • the cushion mat 6 is excellent in air permeability. For this reason, it is difficult for moisture to remain between the sensor main body 30 and the sleeper S. As a result, bedsores can be suppressed and sleeping comfort is improved.
  • FIG. 6 shows a top view of the sensor main body of the postural pressure controller according to the present embodiment.
  • the sensor body 30 includes a substrate 36, a sensor thin film 37, a connector 38, electrodes 01a to 10a, 01b to 10b, 01c to 14c, 01d to 14d, and wiring 39. Yes.
  • the substrate 36 is made of an elastomer and has a rectangular plate shape.
  • the substrate 36 can be elastically deformed.
  • the sensor thin film 37 is disposed on the upper surface of the substrate 36.
  • the sensor thin film 37 is made of an ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM) blended with a conductive filler, and has a rectangular plate shape.
  • EPDM ethylene-propylene-diene terpolymer
  • the content ratio of the conductive filler in the sensor thin film 37 is about 45 vol% when the volume of the sensor thin film 37 is 100 vol%. In a state where no load is input (no load state), the sensor thin film 37 has high conductivity. On the other hand, when the load is applied and the sensor thin film 37 is deformed, the contact state between the conductive fillers changes.
  • the connector 38 has a square plate shape. The connector 38 is disposed at the left front corner of the upper surface of the substrate 36.
  • the electrodes 01a to 10a are arranged on the front side of the sensor thin film 37 at a predetermined interval.
  • the electrodes 01b to 10b are arranged on the rear side of the sensor thin film 37 at a predetermined interval.
  • the electrodes 01a to 10a and the electrodes 01b to 10b are opposed to each other in the front-rear direction, as indicated by a dashed line in FIG.
  • the electrodes 01c to 14c are arranged on the left side of the sensor thin film 37 at a predetermined interval.
  • the electrodes 01d to 14d are arranged on the right side of the sensor thin film 37 at a predetermined interval.
  • the electrodes 01a to 10a, 01b to 10b, 01c to 14c, 01d to 14d and the connector 38 are connected to each other by a wiring 39.
  • the calculation unit 40 is electrically connected to the connector 38.
  • the ROM 44 stores in advance a map indicating the correspondence between the electrical resistance and the load (body pressure) in the detection unit. In addition, a body pressure threshold value is stored.
  • the power supply circuit 41 applies a DC voltage to the detection unit. The DC voltage is sequentially applied to a total of 140 detection units in a scanning manner. The electrical resistance of each detection unit is temporarily stored in the RAM 43.
  • the CPU 42 calculates the load distribution of the sensor thin film 37 from the electrical resistance stored in the RAM 43.
  • the drive circuit 45 is connected to the air pump 50 and the electromagnetic valve 52 shown in FIG.
  • the posture body pressure control device of the present embodiment has the same operational effects as those of the body posture body pressure control device of the first embodiment with respect to parts having a common configuration. Further, according to the body posture body pressure control device of the present embodiment, the body pressure distribution can be calculated from the change in the electrical resistance of the sensor body 30.
  • ⁇ Third embodiment> The difference between the posture body pressure control device of the present embodiment and the posture body pressure control device of the first embodiment is that a vent hole is formed in the sensor thin film. Therefore, only the differences will be described here.
  • FIG. 7 shows an enlarged view of a portion corresponding to the region surrounded by the one-dot chain line in FIG. 3 in the sensor body of the posture body pressure control device of the present embodiment.
  • the size of the air holes is emphasized.
  • the sensor thin film 31 has a plurality of vent holes 310.
  • the ventilation hole 310 penetrates the sensor thin film 31 in the thickness direction.
  • the vent hole 310 is formed in a portion where the front side electrodes 01X to 14X and the back side electrodes 01Y to 10Y are not arranged.
  • the posture body pressure control device of the present embodiment has the same operational effects as those of the body posture body pressure control device of the first embodiment with respect to parts having a common configuration. Further, according to the posture body pressure control device of the present embodiment, the sensor thin film 31, that is, the sensor main body 30, has air permeability. Therefore, moisture is unlikely to be trapped between the sensor main body 30 and the sleeper S. For this reason, the sleeping comfort of the sleeping person is improved and the effect of suppressing bed slip is also improved.
  • ⁇ Fourth embodiment> The difference between the posture body pressure control device of the present embodiment and the posture body pressure control device of the first embodiment is that a sensor body and a cushion mat are disposed inside the mattress. Therefore, only the differences will be described here.
  • FIG. 8 shows a cross-sectional view of the posture body pressure control device of the present embodiment.
  • FIG. 8 corresponds to FIG. Therefore, in FIG. 8, parts corresponding to those in FIG.
  • the sensor body 30 and the cushion mat 6 are disposed inside the mattress 2.
  • the mattress 2 includes an air cell 21 and a cover bag 22. Both the air cell 21 and the cover bag 22 are made of a urethane film.
  • the air cell 21 is accommodated inside the cover bag 22.
  • the air cell 21 is disposed below the cover bag 22.
  • An air supply / discharge port 210 is formed on the lower surface of each air cell 21.
  • the hose 51 of the air amount adjusting device 5 is connected to the air supply / discharge port 210.
  • the cover bag 22 is included in the cover member in the present invention.
  • the sensor body 30 is housed inside the cover bag 22.
  • the sensor body 30 is disposed on the upper surface of the air cell 21.
  • the sensor body 30 and the air cell 21 are not fixed.
  • the configuration of the sensor body 30 is the same as in the first embodiment.
  • the cushion mat 6 is disposed on the upper surface of the sensor body 30.
  • the cushion mat 6 is bonded to the periphery of the sensor body 30.
  • the upper surface of the cushion mat 6 is bonded to the inner surface of the cover bag 22. Thereby, the sensor main body 30 is fixed to the cover bag 22 via the cushion mat 6.
  • the posture body pressure control device of the present embodiment has the same operational effects as those of the body posture body pressure control device of the first embodiment with respect to parts having a common configuration.
  • the sensor body 30 is fixed to the cover bag 22 of the mattress 2 together with the cushion mat 6.
  • the sensor body 30 and the air cell 21 are not fixed. Since the sensor main body 30 is fixed in a state separated from the air cell 21, the sensor main body 30 is difficult to move even if the air cell 21 moves. Therefore, the body pressure distribution of the sleeping person can be accurately detected regardless of the movement of the air cell 21.
  • FIG. 9 shows a cross-sectional view of the postural body pressure control device of the present embodiment.
  • FIG. 9 corresponds to FIG. Therefore, in FIG. 9, the parts corresponding to those in FIG.
  • the postural body pressure control device 1 of the present embodiment includes a mattress 2, a sensor bag 24, a sensor body 30, and a cushion mat 6.
  • the mattress 2 includes an air cell 21 and a cover bag 23.
  • the air cell 21 is accommodated inside the cover bag 23.
  • the air cell 21 is disposed below the cover bag 23.
  • a plurality of snap buttons (not shown) for attaching the sensor bag 24 are arranged on the periphery of the inner surface of the epithelium of the cover bag 23.
  • the cover bag 23 is included in the cover member in the present invention.
  • the sensor bag 24 is accommodated inside the cover bag 23.
  • the sensor bag 24 is disposed above the air cell 21.
  • a plurality of snap buttons (not shown) are arranged on the periphery of the upper surface of the sensor bag 24.
  • the sensor bag 24 is detachably attached to the cover bag 23 by engaging the snap button of the cover bag 23 and the snap button of the sensor bag 24.
  • the sensor body 30 and the cushion mat 6 are housed inside the sensor bag 24.
  • the cushion mat 6 is disposed on the upper surface of the sensor body 30.
  • the cushion mat 6 is bonded to the periphery of the sensor body 30.
  • the sensor main body 30 and the cushion mat 6 are fixed to the cover bag 23 via the sensor bag 24.
  • the posture body pressure control device of the present embodiment has the same functions and effects as those of the body posture body pressure control device of the fourth embodiment with respect to parts having the same configuration. Further, according to the posture body pressure control device 1 of the present embodiment, the sensor body 30 and the cushion mat 6 are fixed to the cover bag 23 while being accommodated in the sensor bag 24. Here, the sensor bag 24 and the air cell 21 are not fixed. For this reason, the movement of the sensor main body 30 accompanying the movement of the air cell 21 is suppressed. Therefore, the body pressure distribution of the sleeping person can be accurately detected regardless of the movement of the air cell 21.
  • the sensor bag 24 can be easily attached and detached. That is, the sensor body 30 and the cushion mat 6 can be easily attached and detached. Therefore, by removing the sensor bag 24 from the mattress 2 and folding the mattress 2, the body posture body pressure control device 1 can be stored and packed in a compact manner. Moreover, the mattress 2 can be easily cleaned.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the postural pressure controller according to the present embodiment.
  • FIG. 10 corresponds to FIG. Therefore, in FIG. 10, the parts corresponding to those in FIG.
  • the postural body pressure control device 1 of the present embodiment includes a mattress 2 and a sensor sandwiching body 60.
  • the mattress 2 includes an air cell 21 and a cover bag 22.
  • the air cell 21 is accommodated inside the cover bag 22.
  • the air cell 21 is disposed below the cover bag 22.
  • the sensor sandwiching body 60 is housed inside the cover bag 22.
  • the sensor sandwiching body 60 is disposed on the upper surface of the air cell 21.
  • the sensor sandwiching body 60 and the air cell 21 are not fixed.
  • the sensor sandwiching body 60 includes a sensor main body 30 and a pair of cushion mats 61 and 62.
  • the configuration of the sensor body 30 is the same as that in the first embodiment.
  • Each of the pair of cushion mats 61 and 62 is made of a three-dimensional solid knitted fabric (same as above) such as polyethylene terephthalate.
  • the pair of cushion mats 61 and 62 are disposed on both sides in the thickness direction (vertical direction) of the sensor body 30.
  • the pair of cushion mats 61 and 62 are bonded to the periphery of the sensor main body 30, respectively.
  • the upper surface of the sensor sandwiching body 60 (the upper surface of the upper cushion mat 61) is bonded to the inner surface of the cover bag 22. Thereby, the sensor sandwiching body 60 is fixed to the cover bag 22. That is, the sensor main body 30 is fixed to the cover bag 22 via the cushion mat 61.
  • the posture body pressure control device of the present embodiment has the same operational effects as those of the body posture body pressure control device of the first embodiment with respect to parts having a common configuration.
  • the pair of cushion mats 61 and 62 are disposed on both sides of the sensor body 30 in the vertical direction. For this reason, air permeability and cushioning properties are improved.
  • a cushion mat 62 is interposed between the sensor body 30 and the air cell 21.
  • the sensor body 30 is fixed to the cover bag 22 of the mattress 2 together with the cushion mats 61 and 62. For this reason, the movement of the sensor main body 30 accompanying the movement of the air cell 21 is suppressed. Therefore, the body pressure distribution of the sleeping person can be accurately detected regardless of the movement of the air cell 21.
  • FIG. 11 shows a cross-sectional view of the posture body pressure control device of the present embodiment.
  • FIG. 11 corresponds to FIG. Therefore, in FIG. 11, parts corresponding to those in FIG.
  • the postural body pressure control device 1 of the present embodiment includes a mattress 2, a sensor bag 26, and a sensor sandwiching body 60.
  • the mattress 2 includes an air cell 21 and a cover bag 25.
  • the air cell 21 is accommodated inside the cover bag 25.
  • the air cell 21 is disposed below the cover bag 25.
  • a plurality of hook-and-loop fasteners (not shown) for attaching the sensor bag 26 are arranged on the periphery of the inner surface of the epithelium of the cover bag 25.
  • the cover bag 25 is included in the cover member in the present invention.
  • the sensor bag 26 is accommodated inside the cover bag 25.
  • the sensor bag 26 is disposed above the air cell 21.
  • a plurality of hook-and-loop fasteners (not shown) are disposed on the upper surface periphery of the sensor bag 26.
  • the sensor bag 26 is detachably attached to the cover bag 25 by engaging the surface fastener of the cover bag 25 and the surface fastener of the sensor bag 26.
  • the sensor sandwiching body 60 is housed inside the sensor bag 26.
  • the sensor sandwiching body 60 is fixed to the cover bag 25 via the sensor bag 26.
  • the posture body pressure control device of the present embodiment has the same operational effects as those of the body posture body pressure control device of the sixth embodiment with respect to parts having the same configuration. Further, according to the body posture / body pressure control device 1 of the present embodiment, the sensor sandwiching body 60 is fixed to the cover bag 25 while being accommodated in the sensor bag 26. Here, the sensor bag 26 and the air cell 21 are not fixed. For this reason, the movement of the sensor main body 30 accompanying the movement of the air cell 21 is suppressed. Therefore, the body pressure distribution of the sleeping person can be accurately detected regardless of the movement of the air cell 21.
  • the sensor bag 26 can be easily attached and detached. That is, the sensor body 30 and the cushion mat 6 can be easily attached and detached. Therefore, by removing the sensor bag 26 from the mattress 2 and folding the mattress 2, the body posture body pressure control device 1 can be stored and packed in a compact manner. Moreover, the mattress 2 can be easily cleaned.
  • a capacitance type sensor is used in the first and third to seventh embodiments, and a resistance increasing type sensor is used in the second embodiment.
  • the configuration, shape, size, etc. of the sensor body are not particularly limited.
  • the amount of electricity output from the sensor body may be any of voltage, electrical resistance, capacitance, and the like.
  • the type of elastomer of the sensor thin film is not particularly limited.
  • an elastomer having a large elongation, strength, and relative dielectric constant may be used from the viewpoint of durability against repeated expansion and contraction and capacitance.
  • silicone rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, urethane rubber, natural rubber, isoprene rubber, foams thereof, and urethane foam are suitable. It is.
  • silicone rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, natural rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber are considered in consideration of compatibility with the conductive filler.
  • Acrylic rubber or the like is preferable.
  • the electric resistance of the sensor thin film increases as the amount of elastic deformation (load) increases.
  • a sensor thin film whose electrical resistance decreases as the load increases may be used. The behavior of the electric resistance of the sensor thin film can be adjusted by the type of elastomer of the base material, the type and amount of the conductive filler, and the like.
  • the electrodes and the wiring are formed including an elastomer.
  • the electrode and wiring may be formed directly on the sensor thin film, or may be formed by previously forming an electrode and wiring on another elastomer film and laminating the film on the sensor thin film.
  • the elastomer film in addition to the elastomer suitable for the sensor thin film described above, butyl rubber, ethylene propylene copolymer rubber, or the like having higher durability can be used.
  • the number of electrodes and the arrangement location are not particularly limited.
  • the number, width, and length of the strip-shaped front side electrodes and back side electrodes may be determined as appropriate. For example, a large width and a small width may be mixed and arranged.
  • what is necessary is just to adjust the number and arrangement
  • the body pressure distribution is detected by a single sensor body.
  • the body pressure distribution may be detected using a plurality of sensor bodies.
  • the sensor body with densely arranged detectors and the sensor body with sparsely arranged detectors are prepared separately, and the former is placed at a site where floor slippage is likely to occur. The latter may be arranged at the site.
  • the body pressure distribution of the whole body of the sleeping person is detected and the body pressure is dispersed and the posture is converted.
  • the sensor body is disposed on the upper surface of the mattress.
  • the sensor body may be disposed under the mattress or inside the mattress as in the fourth to seventh embodiments.
  • the sensor body and the mattress may or may not be bonded as a whole.
  • the sensor bag is attached to the cover bag (cover member) using the snap button.
  • the sensor bag is attached to the cover bag using a hook-and-loop fastener.
  • the method for fixing the sensor bag is not limited to these.
  • a button may be disposed on the sensor bag and a button hole may be disposed on the cover member. In this case, the sensor bag can be attached and detached by fastening or removing the button.
  • the cushion mat is disposed on the upper surface of the sensor body.
  • the material of the cushion mat is not particularly limited as long as it has air permeability and cushioning properties.
  • a mat using “Breath Air (registered trademark)” manufactured by Toyobo Co., Ltd. may be used.
  • the cushion mat may not be arranged.
  • a vent hole is formed in the sensor body. Therefore, from the viewpoint of air permeability, the necessity for arranging the cushion mat is small compared to the other embodiments.
  • the vent hole is formed in a portion of the sensor thin film where the front side electrode and the back side electrode are not formed.
  • a vent hole may be formed in a portion where the electrode is formed.
  • a cover may be further arranged so as to cover the uppermost surface in contact with the sleeping person.
  • the body posture body pressure control device specifically, the cushion mat, the sensor body, and the mattress can be prevented from being soiled.
  • the designability is also improved.
  • the cover has air permeability.
  • the mattress is composed of a cover bag and a plurality of divided portions (air cells).
  • the structure of the mattress is not limited to the above embodiment.
  • the structure of the mattress may be determined as appropriate according to the method for changing the body pressure distribution.
  • the mattress itself may be an assembly of a plurality of divided parts.
  • segmentation part is a bag part, you may fill liquids, such as gas other than air, or water.
  • the mattress division part may be arranged corresponding to the detection part.
  • the correspondence between the dividing unit and the detecting unit is not necessarily one-to-one.
  • two or more detection units may be arranged for one division unit, and conversely, one detection unit may be arranged across two or more division units.
  • various methods can be adopted in addition to supplying and discharging a fluid to and from the mattress bag portion (dividing portion) to expand and contract the bag portion.
  • an actuator using an electric field responsive polymer such as a dielectric elastomer may be incorporated in the division part, and the upper surface of the division part may be moved up and down.

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Abstract

　就寝者に違和感を与えず高精度に体圧分布を検出して、体位の変換および体圧の分散を行うことができる体位体圧制御装置を提供する。　体位体圧制御装置（１）は、複数の分割部（２１）を有し就寝者（Ｓ）を支持するマットレス（２）と、エラストマーセンサ（３）と、エラストマーセンサ（３）からの指示に基づいて、個々の分割部（２１）を制御することにより、就寝者（Ｓ）の体圧分布を変化させる体圧調整手段（５）と、を備える。エラストマーセンサ（３）は、エラストマー製のセンサ薄膜（３１）、複数の電極（０１Ｘ、０１Ｙ）、および電極（０１Ｘ、０１Ｙ）間に形成され分割部（２１）に対応して配置される複数の検出部（Ａ０１０１）、を有するシート状のセンサ本体（３０）と、演算部（４０）と、を備える。

Description

体位体圧制御装置
　本発明は、寝たきり状態にある就寝者の床ずれを抑制することができる体位体圧制御装置に関する。
　寝たきりの高齢者や患者等は、思うように寝返りを打てず、長時間同じ姿勢で寝ていることが多い。すると、骨が突出していて体重の集中する部位が圧迫され、血行が悪くなることにより、床ずれ（褥瘡）が発生してしまう。床ずれを抑制するためには、定期的に体位を変換させて、体圧を分散させることが必要である。しかし、寝たきりの高齢者や患者の体位変換は、介護や看護する人の大きな負担になる。このため、床ずれの抑制を全て人手に頼ることは難しいのが実状である。
　そこで、人手をかけずに床ずれを抑制するための装置が種々提案されている。例えば、特許文献１、２には、複数の空気袋を内包したマットレスと、個々の空気袋に対応して配置される感圧センサと、空気袋の空気量を調整する空気量調整手段と、を備える床ずれ防止装置が開示されている。また、特許文献３には、複数のセルの集合体であるシートと、個々のセル内に配置され床ずれ部位を検知するセンサと、セルの内圧を調整する制御装置と、を備えるマットレスが提案されている。
特表２００２－５２８１７５号公報 特開２０００－１８９４７２号公報 特開２００６－３２０４７４号公報
　上記特許文献１、２の床ずれ防止装置によると、体圧を検出したい部位ごとに、一つずつ感圧センサを配置する必要がある。感圧センサには、各々、電極および配線が必要である。このため、電極および配線の数も多くならざるを得ない。したがって、装置構成が煩雑になる。また、感圧センサを含むセンサシートは柔軟ではなく、伸縮性に乏しい。このため、センサシートをマットレスの上面に載置した場合には、センサシートが就寝者の体に沿いにくく、就寝者が違和感を感じやすい。また、体位が変換された場合にも、センサシートが体の動きに追従しにくい。加えて、センサシートは、空気袋の膨張、収縮の動きにも追従しにくい。このため、体圧分布の検出精度は低くなる。
　また、上記特許文献１、２の床ずれ防止装置は、マットレス内の空気袋を膨張、収縮することにより、就寝者の体位を変えて、床ずれの発生を抑制する。しかし、就寝者の体位が変換されても、体は常にマットレスと接触状態にある。このため、骨突出部位にかかる圧力を低減することは難しい。このため、床ずれの抑制効果は充分とはいえない。
　本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、就寝者に違和感を与えず高精度に体圧分布を検出して、体位の変換および体圧の分散を行うことができる体位体圧制御装置を提供することを課題とする。
　（１）本発明の体位体圧制御装置は、複数の分割部を有し就寝者を支持するマットレスと、該マットレスの厚さ方向上側、下側、または内部のいずれかに配置され、エラストマー製のセンサ薄膜と、該センサ薄膜に接続される複数の電極と、該電極間に形成され該分割部に対応して配置される複数の検出部と、を有し、入力される荷重を電気量として出力可能なシート状のセンサ本体と、出力される該電気量から該就寝者の体圧分布を算出する演算部と、を備えるエラストマーセンサと、該エラストマーセンサにより検出される該体圧分布のデータに基づいて、個々の該分割部を制御することにより、該就寝者の体圧分布を変化させる体圧調整手段と、を備えることを特徴とする。
　本発明の体位体圧制御装置によると、就寝者の体圧分布を、エラストマーセンサにより検出する。エラストマーセンサは、エラストマー製のセンサ薄膜を有するシート状のセンサ本体を備える。ここで、「エラストマー製」とは、センサ薄膜のベース材料がエラストマーであることを意味する。よって、エラストマー成分の他に、例えば導電性フィラー等の他の成分を含んでいても構わない。
　センサ本体は、柔軟であり、伸縮性を有する。このため、センサ本体は、就寝者の体に沿いやすい。したがって、センサ本体が、就寝者の近く、例えばマットレスの上面に配置されても、就寝者は、硬さ、ごわつき等の違和感を感じにくい。つまり、就寝者への負担が少ない。さらにセンサ本体は、マットレスの分割部の動きや、就寝者の体の動きに対しても追従しやすい。したがって、エラストマーセンサにおける、体圧分布の検出精度は高い。
　また、本発明の体位体圧制御装置における体圧調整手段は、就寝者の体圧分布データに基づくエラストマーセンサからの指示により、マットレスの分割部を個々に制御して、就寝者の体圧分布を変化させる。例えば、ある部位の体圧が長時間高い状態にあると判断された場合には、当該部位に対応する分割部の内圧を低下させたり、分割部を下方にへこませたりすればよい。こうすることにより、当該部位の体圧を低下させることができる。あるいは、別の部位に対応する分割部を上方に突出させたりして、体位を変換してもよい。また、就寝者に対する分割部の数を多くする、すなわち小さな分割部を密に配置すれば、分割部をへこませて特定部位の体圧を低下させても、他の部位に分散する体圧の増加を抑制することができる。このように、本発明の体位体圧制御装置によると、就寝者の体圧を分散させたり、体位を変換したりして、床ずれを効果的に抑制することができる。
　（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記分割部は、気体または液体が充填された袋部からなり、前記体圧調整手段は、該袋部に該気体または該液体を供給して該袋部を膨張させて、あるいは該袋部から該気体または該液体を排出して該袋部を収縮させて、前記就寝者の体圧分布を変化させる構成とする方がよい。
　袋部を膨張させると、就寝者の当該袋部に当接する部位が押し上げられる。これにより、当該部位の体圧は増加する。反対に、袋部を収縮させると、就寝者の当該袋部に当接する部位の体圧が低下する。このように、本構成によると、個々の袋部の充填物量を増加あるいは減少させるだけで、就寝者の体圧分布を容易に変化させることができる。また、袋部には、気体または液体が充填される。このため、袋部が就寝者の体に沿うように変形しやすい。よって、就寝者への負担が少ない。また、充填物が空気等の気体の場合には、マットレスの軽量化を図ることができる。
　（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、さらに、前記分割部よりも前記就寝者側に配置され通気性を有するクッションマットを備える構成とするとよい。
　本発明の体位体圧制御装置を構成するエラストマーセンサは、マットレスの厚さ方向上側、下側、または内部のいずれかに配置されるセンサ本体を備える。センサ本体は、エラストマー製のセンサ薄膜を有する。センサ薄膜は通気性に乏しい。このため、センサ本体と就寝者との間に、湿気がこもりやすい。こうなると、就寝者の寝心地は悪くなる。加えて、湿気で就寝者の皮膚が蒸れると、床ずれしやすくなるおそれがある。
　この点、本構成によると、就寝者と分割部との間に、通気性を有するクッションマットが介装される。例えば、分割部の上側にセンサ本体を配置する場合、センサ本体の上側にさらにクッションマットを配置することにより、就寝者とセンサ本体との間の湿気を、逃がすことができる。加えて、センサ本体の配置による違和感も軽減される。したがって、就寝者の皮膚の蒸れが抑制されると共に、寝心地も向上する。
　（４）好ましくは、上記（３）の構成において、前記マットレスは、前記分割部を包囲するカバー部材を有し、該カバー部材の内側において該分割部の前記就寝者側には、前記センサ本体および前記クッションマットが順に積層され、該センサ本体および該クッションマットは、該カバー部材に固定される構成とするとよい。
　就寝者の体圧分布を精度よく検出するという観点から、センサ本体は、就寝者の近くに配置されることが望ましい。例えば、センサ本体を分割部の上面に載置した場合、分割部の動きに伴い、センサ本体が移動したり、センサ本体にしわが入るおそれがある。これにより、就寝者の体圧分布を正確に検出できなくなるおそれがある。
　この点、本構成によると、センサ本体は、クッションマットと共に、マットレスのカバー部材に固定される。センサ本体が分割部と分離した状態で固定されるため、分割部が動いても、センサ本体は移動しにくい。したがって、分割部の動きによらず、就寝者の体圧分布を正確に検出することができる。また、本構成によると、分割部から就寝者方向に、センサ本体、クッションマットが、この順に積層される。つまり、センサ本体の上側にクッションマットが配置される。このため、就寝者とセンサ本体との間に湿気がこもりにくい。また、センサ本体の配置による就寝者の違和感も少ない。
　（５）好ましくは、上記（４）の構成において、さらに、着脱可能な状態で前記カバー部材の内側に固定されるセンサ袋を備え、前記センサ本体および前記クッションマットは、該センサ袋に収容される構成とするとよい。
　センサ本体およびクッションマットを、着脱可能なセンサ袋に収容することにより、マットレスからセンサ本体等を、まとめて容易に取り外すことができる。したがって、マットレスからセンサ袋を取り外し、マットレスを折り畳むことにより、本発明の体位体圧制御装置をコンパクトに収納、梱包することができる。また、マットレスの洗浄も容易になる。
　（６）好ましくは、上記（３）の構成において、前記センサ本体、および該センサ本体の厚さ方向両側に固定された一対の前記クッションマットを有するセンサ挟装体を備え、前記マットレスは、前記分割部を包囲するカバー部材を有し、該カバー部材の内側において該分割部の前記就寝者側には、該センサ挟装体が配置され、該センサ挟装体は、該カバー部材に固定される構成とするとよい。
　本構成によると、分割部の就寝者側には、センサ挟装体が配置される。換言すると、分割部から就寝者方向に、クッションマット、センサ本体、クッションマットが、この順に積層される。センサ本体の両側にクッションマットが配置されるため、通気性やクッション性が向上する。
　また、センサ挟装体は、マットレスのカバー部材に固定される。すなわち、上記（４）の構成と同様に、センサ本体が、分割部と分離した状態で固定される。さらに、センサ本体と分割部との間には、クッションマットが介装される。このため、センサ本体は、分割部に接触しない。したがって、本構成によると、分割部の動きに伴うセンサ本体の移動を、より抑制することができる。これにより、分割部の動きによらず、就寝者の体圧分布を正確に検出することができる。
　（７）好ましくは、上記（６）の構成において、さらに、着脱可能な状態で前記カバー部材に固定されるセンサ袋を備え、前記センサ挟装体は、該センサ袋に収容される構成とするとよい。
　センサ挟装体を、着脱可能なセンサ袋に収容することにより、マットレスからセンサ挟装体を、容易に取り外すことができる。したがって、上記（５）の構成と同様に、マットレスからセンサ袋を取り外し、マットレスを折り畳むことにより、本発明の体位体圧制御装置をコンパクトに収納、梱包することができる。また、マットレスの洗浄も容易になる。
　（８）好ましくは、上記（１）ないし（７）のいずれかの構成において、前記センサ本体は、前記センサ薄膜の厚さ方向に貫通する複数の通気孔を有する構成とするとよい。
　上述したように、エラストマーセンサにおける湿気対策は、就寝者の寝心地や、床ずれ抑制において重要である。本構成によると、センサ薄膜に、厚さ方向に貫通する複数の通気孔を形成する。こうすることで、センサ薄膜、ひいてはセンサ本体の通気性が向上する。すなわち、センサ本体と就寝者との間における湿度の上昇を、抑制することができる。
　（９）好ましくは、上記（１）ないし（８）のいずれかの構成において、前記分割部は、前記就寝者の床ずれが発生しやすい部位に対応する領域において密に配置される構成とするとよい。
　分割部を密に配置すると、体圧をより細かく調整することができる。すなわち、本構成によると、床ずれが発生しやすい部位の体圧を、より細かく調整することができる。これにより、床ずれを効果的に抑制することができる。また、上述したように、就寝者に対して小さな分割部を密に配置すれば、分割部をへこませて特定部位の体圧を低下させても、他の部位に分散する体圧の増加を抑制することができる。
　（１０）好ましくは、上記（１）ないし（９）のいずれかの構成において、前記センサ本体の切断時伸びは、５０％以上である構成とするとよい。
　本構成によると、センサ本体は伸縮性に優れる。このため、就寝者の体に対する追従性がより向上すると共に、就寝者の違和感がより少なくなる。また、センサ本体の耐久性も向上する。本明細書において、切断時伸びの測定方法は、ＪＩＳ　Ｋ　６２５１（２００４）に準ずるものとし、試験片はダンベル状５号形を使用する。
　（１１）好ましくは、上記（１）ないし（１０）のいずれかの構成において、前記センサ本体において、前記電極は、前記センサ薄膜の表側に配置される帯状の表側電極と、該センサ薄膜の裏側に配置される帯状の裏側電極とからなり、前記検出部は、該表側電極と該裏側電極とが表裏方向から見て交差することにより形成され、入力される前記荷重により該検出部の静電容量が変化する構成とするとよい。
　一般に、一対の電極間に誘電膜が介装されてなる静電容量型センサの静電容量（キャパシタンス）は、次式（Ｉ）により求めることができる。
Ｃ＝ε０εｒＳ／ｄ・・・（Ｉ）
［Ｃ：静電容量、ε０：真空中の誘電率、εｒ：誘電膜の比誘電率、Ｓ：電極面積、ｄ：電極間距離］
　例えば、本構成のセンサ本体に荷重が加わると、センサ薄膜（誘電膜）は圧縮され、その分だけ電極面に対して平行方向に伸長する。上記式（Ｉ）より、センサ薄膜の厚さ、すなわち電極間距離ｄが小さくなると、表側電極と裏側電極との間に形成された検出部の静電容量Ｃは大きくなる。
　本構成によると、表側電極、裏側電極は、共に帯状である。並びに、検出部は、表側電極と裏側電極との交差部分を利用して配置されている。このため、電極数および配線数が少なくなる。また、表側電極、裏側電極の本数、配置等を変更するだけで、検出部の数、密度等が異なる種々のセンサ本体を構成することができる。したがって、分割部に応じて所望のセンサ本体を容易に構成することができる。
　（１２）好ましくは、上記（１１）の構成において、前記表側電極および前記裏側電極は、エラストマーと、該エラストマーに充填される導電性フィラーと、を含んで形成される構成とするとよい。
　本構成によると、表側電極、裏側電極は、センサ薄膜と共に伸縮することができる。したがって、センサ薄膜の伸縮を、表側電極、裏側電極が規制するおそれは小さい。また、センサ本体全体の伸縮性がより大きくなる。このため、就寝者の体に対する追従性がより向上すると共に、就寝者の違和感がより少なくなる。また、センサ本体の耐久性も向上する。
第一実施形態の体位体圧制御装置の概略図である。 図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。 センサ本体の上面透過図である。 図３のＩＶ－ＩＶ断面図である。 センサ本体およびマットレスの上面透過図である。 第二実施形態の体位体圧制御装置のセンサ本体の上面図である。 第三実施形態の体位体圧制御装置のセンサ本体における、図３の一点鎖線で囲まれた領域に相当する部分の拡大図である。 第四実施形態の体位体圧制御装置の断面図である。 第五実施形態の体位体圧制御装置の断面図である。 第六実施形態の体位体圧制御装置の断面図である。 第七実施形態の体位体圧制御装置の断面図である。
１：体位体圧制御装置
２：マットレス　２０：カバー袋　２１：エアセル（袋部）　２１０：エア供給排出口
２２、２３、２５：カバー袋（カバー部材）　２４、２６：センサ袋
３：エラストマーセンサ　３０：センサ本体　３１：センサ薄膜　３２：表側絶縁被覆層
３３：裏側絶縁被覆層　３４：表側配線用コネクタ　３５：裏側配線用コネクタ
３６：基板　３７：センサ薄膜　３８：コネクタ　３９：配線　３１０：通気孔
４０：演算部　４１：電源回路　４２：ＣＰＵ　４３：ＲＡＭ　４４：ＲＯＭ
４５：駆動回路
５：空気量調整装置（体圧調整手段）　５０：エアポンプ　５１：ホース　５２：電磁弁
６：クッションマット
６０：センサ挟装体　６１、６２：クッションマット
９：ベッド　９０：床板
０１Ｘ～１４Ｘ：表側電極　０１Ｙ～１０Ｙ：裏側電極　０１ｘ～１４ｘ：表側配線
０１ｙ～１０ｙ：裏側配線　Ａ０１０１～Ａ１４１０：検出部
０１ａ～１０ａ、０１ｂ～１０ｂ、０１ｃ～１４ｃ、０１ｄ～１４ｄ：電極
Ｓ：就寝者
　次に、本発明の体位体圧制御装置の実施の形態について説明する。
　＜第一実施形態＞
　［体位体圧制御装置の構成］
　まず、本実施形態の体位体圧制御装置の構成について説明する。図１に、本実施形態の体位体圧制御装置の概略図を示す。図２に、図１のＩＩ－ＩＩ断面図を示す。図１、図２に示すように、本実施形態の体位体圧制御装置１は、マットレス２と、エラストマーセンサ３と、空気量調整装置５と、クッションマット６と、を備えている。
　マットレス２は、ベッド９の床板９０上に配置されている。マットレス２は、カバー袋２０とエアセル２１とを備えている。カバー袋２０、エアセル２１は、共にウレタンフィルム製である。エアセル２１は、カバー袋２０の内側に収容されている。エアセル２１は、後出する図５に示すように、合計９６個配置されている。各々のエアセル２１の下面には、エア供給排出口２１０が形成されている。エア供給排出口２１０には、空気量調整装置５のホース５１が接続されている。エアセル２１は、本発明における袋部に含まれる。エアセル２１の配置形態については、後述する。
　エラストマーセンサ３は、センサ本体３０と演算部４０とを備えている。センサ本体３０は、マットレス２の上面に配置されている。まず、センサ本体３０の構成について説明する。図３に、センサ本体の上面透過図を示す。図４に、図３のＩＶ－ＩＶ断面図を示す。なお、図３においては、表側絶縁被覆層、裏側絶縁被覆層を省略して示す。また、裏側電極、裏側配線を細線で示す。また、検出部にハッチングを施して示す。
　図３、図４に示すように、センサ本体３０は、センサ薄膜３１と、表側電極０１Ｘ～１４Ｘと、裏側電極０１Ｙ～１０Ｙと、検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０と、表側配線０１ｘ～１４ｘと、裏側配線０１ｙ～１０ｙと、表側絶縁被覆層３２と、裏側絶縁被覆層３３と、表側配線用コネクタ３４と、裏側配線用コネクタ３５と、を備えている。なお、検出部の符号「Ａ○○△△」中、上二桁の「○○」は、表側電極０１Ｘ～１４Ｘに対応している。下二桁の「△△」は、裏側電極０１Ｙ～１０Ｙに対応している。センサ本体３０の切断時伸びは、３００％である。
　センサ薄膜３１は、ウレタンゴム製であって、シート状を呈している。センサ薄膜３１は、ＸＹ方向（前後左右方向）に延在している。センサ薄膜３１の表裏方向は、上下方向に対応している。
　表側電極０１Ｘ～１４Ｘは、センサ薄膜３１の上面に、合計１４本配置されている。表側電極０１Ｘ～１４Ｘ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～１４Ｘは、各々、帯状を呈している。表側電極０１Ｘ～１４Ｘは、各々、Ｘ方向（左右方向）に延在している。表側電極０１Ｘ～１４Ｘは、Ｙ方向（前後方向）に、所定間隔ごとに離間して、互いに略平行になるように、配置されている。
　表側配線０１ｘ～１４ｘは、センサ薄膜３１の上面に、合計１４本配置されている。表側配線０１ｘ～１４ｘ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～１４ｘは、各々、線状を呈している。表側配線用コネクタ３４は、センサ薄膜３１の左前隅に配置されている。表側配線０１ｘ～１４ｘは、各々、表側電極０１Ｘ～１４Ｘの左端と、表側配線用コネクタ３４と、を接続している。
　表側絶縁被覆層３２は、センサ薄膜３１の上方に配置されている。表側絶縁被覆層３２は、アクリルゴムを含んで形成されている。表側絶縁被覆層３２は、シート状を呈している。表側絶縁被覆層３２は、センサ薄膜３１、表側電極０１Ｘ～１４Ｘ、表側配線０１ｘ～１４ｘを、上方から覆っている。
　裏側電極０１Ｙ～１０Ｙは、センサ薄膜３１の下面に、合計１０本配置されている。裏側電極０１Ｙ～１０Ｙ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～１０Ｙは、各々、帯状を呈している。裏側電極０１Ｙ～１０Ｙは、各々、Ｙ方向に延在している。裏側電極０１Ｙ～１０Ｙは、Ｘ方向に、所定間隔ごとに離間して、互いに略平行になるように、配置されている。
　裏側配線０１ｙ～１０ｙは、センサ薄膜３１の下面に、合計１０本配置されている。裏側配線０１ｙ～１０ｙ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～１０ｙは、各々、線状を呈している。裏側配線用コネクタ３５は、センサ薄膜３１の左後隅に配置されている。裏側配線０１ｙ～１０ｙは、各々、裏側電極０１Ｙ～１０Ｙの後端と、裏側配線用コネクタ３５と、を接続している。
　裏側絶縁被覆層３３は、センサ薄膜３１の下方に配置されている。裏側絶縁被覆層３３は、アクリルゴムを含んで形成されている。裏側絶縁被覆層３３は、シート状を呈している。裏側絶縁被覆層３３は、センサ薄膜３１、裏側電極０１Ｙ～１０Ｙ、裏側配線０１ｙ～１０ｙを、下方から覆っている。
　検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０は、図３にハッチングで示すように、表側電極０１Ｘ～１４Ｘと、裏側電極０１Ｙ～１０Ｙと、が上下方向に交差する部分（重複する部分）に配置されている。検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０は、各々、表側電極０１Ｘ～１４Ｘの一部と、裏側電極０１Ｙ～１０Ｙの一部と、センサ薄膜３１の一部と、を備えている。検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０は、合計１４０個（＝１４個×１０個）配置されている。検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０は、センサ本体３０の略全面に亘って配置されている。また、就寝者の腰部に対応する領域（中央付近）には、密に配置されている。
　ここで、検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０、および上述したマットレス２のエアセル２１の配置形態を説明する。図５に、センサ本体およびマットレスの上面透過図を示す。説明の便宜上、図５においては、表側電極、裏側電極、検出部、およびエアセル以外を省略して示す。また、センサ薄膜の外縁を、一点鎖線で示す。また、表側電極および裏側電極を実線で、透過して見えるエアセルを細線で示す。
　図５に示すように、検出部Ａ０１０３～Ａ０３０８および検出部Ａ１３０３～Ａ１４０８については、左右方向に隣接する検出部の三つごとに、エアセル２１が一つずつ配置されている。また、検出部Ａ０４０１～Ａ１２０２および検出部Ａ０４０９～Ａ１２１０については、前後方向に隣接する検出部の三つごとに、エアセル２１が一つずつ配置されている。それ以外の検出部については、一つの検出部に対して一つずつエアセル２１が配置されている。
　検出部Ａ０４０３～Ａ１２０８は、就寝者Ｓの腰部付近に配置されている。上下左右方向における検出部Ａ０４０３～Ａ１２０８の間隔は、他の領域に配置されている検出部と比較して、小さい。つまり、検出部Ａ０４０３～Ａ１２０８は密に配置されている。また、個々の検出部Ａ０４０３～Ａ１２０８に対して配置されているエアセル２１は、他の領域に配置されているエアセル２１よりも、小さい。就寝者Ｓの腰部には仙骨がある。腰部は、骨突出部位の一つであり、床ずれを生じやすい。したがって、エアセル２１は、床ずれが発生しやすい部位に対して密に配置されている。
　次に、演算部４０の構成について説明する。前出図３に示すように、演算部４０は、センサ本体３０の表側配線用コネクタ３４、裏側配線用コネクタ３５と、各々、電気的に接続されている。
　演算部４０は、電源回路４１と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）４２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）４３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）４４と、駆動回路４５と、を備えている。
　電源回路４１は、検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０に、正弦波状の交流電圧を印加する。ＲＯＭ４４には、予め、検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０における静電容量と荷重（体圧）との対応を示すマップが、格納されている。並びに、体圧のしきい値が格納されている。ＲＡＭ４３には、表側配線用コネクタ３４、裏側配線用コネクタ３５から入力されるインピーダンス、位相が、一時的に格納される。ＣＰＵ４２は、ＲＡＭ４３に格納されたインピーダンス、位相を基に、検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０の静電容量を抽出する。そして、静電容量から、センサ本体３０における体圧分布を算出する。駆動回路４５は、後述する空気量調整装置５のエアポンプ５０と電磁弁５２とに接続されている。
　前出図１に戻って、空気量調整装置５は、エアポンプ５０とホース５１と電磁弁５２とを備えている。空気量調整装置５は、本発明における体圧調整手段に含まれる。エアポンプ５０は、演算部４０の駆動回路４５と接続されている。また、エアポンプ５０は、マットレス２の個々のエアセル２１と、ホース５１および電磁弁５２を介して接続されている。なお、図１中、エアポンプ５０とエアセル２１との間に介在するホース５１および電磁弁５２については、説明の便宜上、一つだけを示している。電磁弁５２は、三方弁であり、一方は大気開放状態になっている。
　演算部４０から空気供給の指示があると、電磁弁５２の二方が開くと共に、エアポンプ５０からエアセル２１に空気が供給される。また、演算部４０から空気排出の指示があると、電磁弁５２の大気開放状態にある一方が開き、エアセル２１から空気が排出される。
　クッションマット６は、ポリエチレンテレフタレート等の三次元立体編物（旭化成せんい（株）製「フュージョン（登録商標）」）製である。クッションマット６は、センサ本体３０の上面に配置されている。
　［体位体圧制御装置の動き］
　次に、体位体圧制御装置１の動きについて説明する。まず、就寝者Ｓが体位体圧制御装置１の上に横になる前に、検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０ごとに、静電容量Ｃを算出する。すなわち、検出部Ａ０１０１から検出部Ａ１４１０までを、あたかも走査するように、静電容量Ｃを算出する。算出された静電容量Ｃは、検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０ごとに、ＲＡＭ４３に格納される。
　次に、就寝者Ｓが体位体圧制御装置１の上に横になった後、検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０ごとに、静電容量Ｃを算出する。算出された静電容量Ｃは、検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０ごとに、ＲＡＭ４３に格納される。そして、就寝者Ｓが横になる前後の静電容量Ｃの変化量ΔＣから、ＣＰＵ４２が、センサ本体３０における体圧分布を算出する。具体的には、ＲＯＭ４４に予め格納された静電容量－体圧マップに、静電容量Ｃを代入して、任意の検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０における体圧を算出する。
　算出された体圧データは、所定時間、ＲＡＭ４３に格納される。ＣＰＵ４２は、体圧データと、ＲＯＭ４４に格納されたしきい値と、を比較する。そして、しきい値以上の体圧が、所定時間以上継続していると判断した場合には、駆動回路４５により空気量調整装置５を駆動する。具体的には、体圧が高い領域に対応するエアセル２１の電磁弁５２を開いて、空気を排出する。すると、当該エアセル２１は収縮する。これにより、その領域における体圧を低下させることができる。あるいは、体圧が低い領域に対応するエアセル２１の電磁弁５２を開いて、エアポンプ５０から空気を供給する。すると、当該エアセル２１は膨張する。これにより、体圧を分散させたり、体位を変換させることができる。
　［作用効果］
　次に、本実施形態の体位体圧制御装置１の作用効果について説明する。本実施形態の体位体圧制御装置１によると、就寝者Ｓの体圧分布を、エラストマーセンサ３により検出する。すなわち、就寝者Ｓは、クッションマット６を介して、シート状のセンサ本体３０の上に横になる。ここで、センサ本体３０はウレタンゴム製のセンサ薄膜３１を有する。また、表側電極０１Ｘ～１４Ｘ、裏側電極０１Ｙ～１０Ｙも、エラストマー製である。よって、センサ薄膜３１の伸縮を、表側電極０１Ｘ～１４Ｘ、裏側電極０１Ｙ～１０Ｙが規制するおそれは小さい。このように、センサ本体３０は、柔軟で伸縮性に優れる。したがって、センサ本体３０は、就寝者Ｓの体に沿いやすい。また、就寝者Ｓは、硬さ、ごわつき等の違和感を感じにくい。つまり、就寝者Ｓへの負担が少ない。また、センサ本体３０は、エアセル２１の動きや、就寝者Ｓの体の動きに対する追従性が高い。したがって、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、高精度に体圧分布を検出することができる。また、センサ本体３０の耐久性も高い。
　また、センサ本体３０を構成する表側電極０１Ｘ～１４Ｘ、裏側電極０１Ｙ～１０Ｙは、共に帯状である。並びに、検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０は、表側電極０１Ｘ～１４と裏側電極０１Ｙ～１０Ｙとの交差部分を利用して配置されている。このため、電極数および配線数が少なくて済む。すなわち、検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０は、センサ本体３０に、合計１４０個配置されている。ここで、検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０ごとに電極を配置すると、表側電極が１４０個、裏側電極が１４０個、それぞれ必要になる。これに対して、本実施形態のセンサ本体３０によると、１４０個の検出部Ａ０１０１～Ａ１４１０を確保するのに、表側電極０１Ｘ～１４Ｘ、裏側電極０１Ｙ～１０Ｙを合計２４本（＝１４本＋１０本）配置するだけで済む。このため、電極および配線の配置数が少なくなる。加えて、表側電極、裏側電極の本数、配置等を変更するだけで、検出部の数、密度等を調整することができる。したがって、エアセル２１の数や大きさに応じて、所望のセンサ本体を容易に構成することができる。
　本実施形態の体位体圧制御装置１によると、マットレス２は、分割部として多数のエアセル２１を有する。このため、エアセル２１に対する空気の供給、排出により、容易に、就寝者Ｓの体圧を分散させたり、体位を変換することができる。その結果、就寝者が寝たきりの高齢者や患者等の場合には、床ずれを効果的に抑制することができる。また、充填物が空気であるため、エアセル２１は就寝者Ｓの体に沿って変形しやすい。よって、就寝者Ｓへの負担が少ない。また、液体を使用する場合と比較して、マットレス２の重量が軽くなる。
　また、エアセル２１は、就寝者Ｓの腰部付近において最も密になるように配置されている。同様に、センサ本体３０の検出部Ａ０４０３～Ａ１２０８も、就寝者Ｓの腰部付近において最も密になるように配置されている。腰部は、床ずれが発生しやすい部位の一つである。したがって、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、腰部付近の体圧分布をより高精度に検出することができると共に、腰部付近の体圧をより細かく調整することができる。これにより、床ずれを効果的に抑制することができる。また、腰部付近に配置されているエアセル２１は、他の領域に配置されているエアセル２１よりも小さい。したがって、特定のエアセル２１を収縮して、腰部付近の体圧を低下させても、他の部位に分散する体圧の増加を抑制することができる。
　本実施形態の体位体圧制御装置１によると、センサ本体３０の上面に、クッションマット６が配置されている。換言すれば、就寝者Ｓとセンサ本体３０との間に、クッションマット６が介装されている。クッションマット６は通気性に優れる。このため、センサ本体３０と就寝者Ｓとの間に湿気がこもりにくい。その結果、床ずれを抑制することができ、寝心地も向上する。
　＜第二実施形態＞
　本実施形態の体位体圧制御装置と、第一実施形態の体位体圧制御装置と、の相違点は、主にセンサ本体の構成である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
　図６に、本実施形態の体位体圧制御装置のセンサ本体の上面図を示す。図６中、図３と対応する部位については、同じ符号で示す。また、図６においては、説明の便宜上、配線を一部省略して示す。
　図６に示すように、センサ本体３０は、基板３６と、センサ薄膜３７と、コネクタ３８と、電極０１ａ～１０ａ、０１ｂ～１０ｂ、０１ｃ～１４ｃ、０１ｄ～１４ｄと、配線３９と、を備えている。
　基板３６は、エラストマー製であって、長方形板状を呈している。基板３６は、弾性変形可能である。センサ薄膜３７は、基板３６の上面に配置されている。センサ薄膜３７は、導電性フィラーが配合されたエチレン－プロピレン－ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）製であって、長方形板状を呈している。センサ薄膜３７における導電性フィラーの含有割合は、センサ薄膜３７の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の約４５ｖｏｌ％である。荷重が入力されていない状態（無荷重状態）において、センサ薄膜３７は、高い導電性を有する。一方、荷重が加わりセンサ薄膜３７が変形すると、導電性フィラー同士の接触状態が変化する。これにより、三次元的な導電パスが崩壊し、センサ薄膜３７の電気抵抗は増加する。つまり、センサ薄膜３７の電気抵抗は、弾性変形量が増加するに従って増加する。コネクタ３８は、正方形板状を呈している。コネクタ３８は、基板３６の上面の左前隅に配置されている。
　電極０１ａ～１０ａは、センサ薄膜３７の前辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極０１ｂ～１０ｂは、センサ薄膜３７の後辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極０１ａ～１０ａと電極０１ｂ～１０ｂとは、図６に一点鎖線で示すように、各々、前後方向に対向している。
　電極０１ｃ～１４ｃは、センサ薄膜３７の左辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極０１ｄ～１４ｄは、センサ薄膜３７の右辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極０１ｃ～１４ｃと電極０１ｄ～１４ｄとは、図６に一点鎖線で示すように、各々、左右方向に対向している。これら一点鎖線の交点（合計１４０＝１４×１０）が、検出部である。
　電極０１ａ～１０ａ、０１ｂ～１０ｂ、０１ｃ～１４ｃ、０１ｄ～１４ｄと、コネクタ３８とは、各々、配線３９により接続されている。
　演算部４０は、コネクタ３８と電気的に接続されている。ＲＯＭ４４には、予め、検出部における電気抵抗と荷重（体圧）との対応を示すマップが、格納されている。並びに、体圧のしきい値が格納されている。電源回路４１は検出部に直流電圧を印加する。直流電圧は、合計１４０点の検出部に、走査的に順番に印加される。各検出部の電気抵抗は、ＲＡＭ４３に一時的に格納される。ＣＰＵ４２は、ＲＡＭ４３に格納された電気抵抗から、センサ薄膜３７の荷重分布を算出する。駆動回路４５は、前出図１のエアポンプ５０と電磁弁５２とに接続されている。
　本実施形態の体位体圧制御装置は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の体位体圧制御装置と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の体位体圧制御装置によると、センサ本体３０の電気抵抗の変化から体圧分布を算出することができる。
　＜第三実施形態＞
　本実施形態の体位体圧制御装置と、第一実施形態の体位体圧制御装置と、の相違点は、センサ薄膜に、通気孔が穿設されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
　図７に、本実施形態の体位体圧制御装置のセンサ本体における、前出図３の一点鎖線で囲まれた領域に相当する部分の拡大図を示す。説明の便宜上、図７においては、通気孔の大きさを強調して示す。また、図７中、図３と対応する部位については、同じ符号で示す。図７に示すように、センサ薄膜３１には、複数の通気孔３１０が穿設されている。通気孔３１０は、センサ薄膜３１の厚さ方向に貫通している。通気孔３１０は、表側電極０１Ｘ～１４Ｘ、裏側電極０１Ｙ～１０Ｙが配置されていない部分に、穿設されている。
　本実施形態の体位体圧制御装置は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の体位体圧制御装置と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の体位体圧制御装置によると、センサ薄膜３１、すなわちセンサ本体３０が通気性を有する。したがって、センサ本体３０と就寝者Ｓとの間に、湿気がこもりにくい。このため、就寝者の寝心地が向上すると共に、床ずれの抑制効果も向上する。
　＜第四実施形態＞
　本実施形態の体位体圧制御装置と、第一実施形態の体位体圧制御装置と、の相違点は、マットレスの内側に、センサ本体およびクッションマットが配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
　図８に、本実施形態の体位体圧制御装置の断面図を示す。図８は、図２に対応する。よって、図８中、図２と対応する部位については、同じ符号で示す。図８に示すように、本実施形態の体位体圧制御装置１においては、センサ本体３０とクッションマット６とが、マットレス２の内側に配置されている。
　マットレス２は、エアセル２１とカバー袋２２とを備えている。エアセル２１、カバー袋２２は、共にウレタンフィルム製である。エアセル２１は、カバー袋２２の内側に収容されている。エアセル２１は、カバー袋２２の下方に配置されている。各々のエアセル２１の下面には、エア供給排出口２１０が形成されている。エア供給排出口２１０には、空気量調整装置５のホース５１が接続されている。カバー袋２２は、本発明におけるカバー部材に含まれる。
　センサ本体３０は、カバー袋２２の内側に収容されている。センサ本体３０は、エアセル２１の上面に配置されている。センサ本体３０とエアセル２１とは、固定されていない。センサ本体３０の構成については、第一実施形態と同じである。
　クッションマット６は、センサ本体３０の上面に配置されている。クッションマット６は、センサ本体３０の周縁に接着されている。クッションマット６の上面は、カバー袋２２の上皮内面に接着されている。これにより、センサ本体３０は、クッションマット６を介して、カバー袋２２に固定されている。
　本実施形態の体位体圧制御装置は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の体位体圧制御装置と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、センサ本体３０は、クッションマット６と共に、マットレス２のカバー袋２２に固定されている。一方、センサ本体３０とエアセル２１とは、固定されていない。センサ本体３０がエアセル２１と分離した状態で固定されているため、エアセル２１が動いても、センサ本体３０は移動しにくい。したがって、エアセル２１の動きによらず、就寝者の体圧分布を正確に検出することができる。
　＜第五実施形態＞
　本実施形態の体位体圧制御装置と、第四実施形態の体位体圧制御装置と、の相違点は、センサ本体およびクッションマットが、センサ袋に収容されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
　図９に、本実施形態の体位体圧制御装置の断面図を示す。図９は、図８に対応する。よって、図９中、図８と対応する部位については、同じ符号で示す。図９に示すように、本実施形態の体位体圧制御装置１は、マットレス２と、センサ袋２４と、センサ本体３０と、クッションマット６と、を備えている。
　マットレス２は、エアセル２１とカバー袋２３とを備えている。エアセル２１は、カバー袋２３の内側に収容されている。エアセル２１は、カバー袋２３の下方に配置されている。カバー袋２３の上皮内面の周縁には、センサ袋２４を取り付けるための複数のスナップボタン（図略）が、配置されている。カバー袋２３は、本発明におけるカバー部材に含まれる。
　センサ袋２４は、カバー袋２３の内側に収容されている。センサ袋２４は、エアセル２１の上方に配置されている。センサ袋２４の上面周縁には、複数のスナップボタン（図略）が配置されている。カバー袋２３のスナップボタンと、センサ袋２４のスナップボタンと、を係合することにより、センサ袋２４は、カバー袋２３に着脱可能に取り付けられている。
　センサ本体３０およびクッションマット６は、センサ袋２４の内側に収容されている。クッションマット６は、センサ本体３０の上面に配置されている。クッションマット６は、センサ本体３０の周縁に接着されている。センサ本体３０およびクッションマット６は、センサ袋２４を介して、カバー袋２３に固定されている。
　本実施形態の体位体圧制御装置は、構成が共通する部分に関しては、第四実施形態の体位体圧制御装置と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、センサ本体３０およびクッションマット６は、センサ袋２４に収容された状態で、カバー袋２３に固定されている。ここで、センサ袋２４とエアセル２１とは、固定されていない。このため、エアセル２１の動きに伴うセンサ本体３０の移動が、抑制される。したがって、エアセル２１の動きによらず、就寝者の体圧分布を正確に検出することができる。
　また、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、センサ袋２４の着脱が容易である。つまり、センサ本体３０およびクッションマット６の着脱が容易である。したがって、マットレス２からセンサ袋２４を取り外し、マットレス２を折り畳むことにより、体位体圧制御装置１をコンパクトに収納、梱包することができる。また、マットレス２の洗浄も容易である。
　＜第六実施形態＞
　本実施形態の体位体圧制御装置と、第一実施形態の体位体圧制御装置と、の相違点は、マットレスの内側に、センサ挟装体が配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
　図１０に、本実施形態の体位体圧制御装置の断面図を示す。図１０は、図２に対応する。よって、図１０中、図２と対応する部位については、同じ符号で示す。図１０に示すように、本実施形態の体位体圧制御装置１は、マットレス２と、センサ挟装体６０と、を備えている。
　マットレス２は、エアセル２１とカバー袋２２とを備えている。エアセル２１は、カバー袋２２の内側に収容されている。エアセル２１は、カバー袋２２の下方に配置されている。
　センサ挟装体６０は、カバー袋２２の内側に収容されている。センサ挟装体６０は、エアセル２１の上面に配置されている。センサ挟装体６０とエアセル２１とは、固定されていない。センサ挟装体６０は、センサ本体３０と、一対のクッションマット６１、６２と、を備えている。センサ本体３０の構成については、上記第一実施形態と同じである。一対のクッションマット６１、６２は、いずれもポリエチレンテレフタレート等の三次元立体編物（同上）製である。一対のクッションマット６１、６２は、センサ本体３０の厚さ方向（上下方向）両側に配置されている。一対のクッションマット６１、６２は、各々、センサ本体３０の周縁に接着されている。センサ挟装体６０の上面（上側のクッションマット６１の上面）は、カバー袋２２の上皮内面に接着されている。これにより、センサ挟装体６０は、カバー袋２２に固定されている。すなわち、センサ本体３０は、クッションマット６１を介して、カバー袋２２に固定されている。
　本実施形態の体位体圧制御装置は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の体位体圧制御装置と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、センサ本体３０の上下方向両側に、一対のクッションマット６１、６２が配置されている。このため、通気性やクッション性が向上する。また、センサ本体３０とエアセル２１との間には、クッションマット６２が介装されている。そして、センサ本体３０は、クッションマット６１、６２と共に、マットレス２のカバー袋２２に固定されている。このため、エアセル２１の動きに伴うセンサ本体３０の移動が、抑制される。したがって、エアセル２１の動きによらず、就寝者の体圧分布を正確に検出することができる。
　＜第七実施形態＞
　本実施形態の体位体圧制御装置と、第六実施形態の体位体圧制御装置と、の相違点は、センサ挟装体が、センサ袋に収容されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
　図１１に、本実施形態の体位体圧制御装置の断面図を示す。図１１は、図１０に対応する。よって、図１１中、図１０と対応する部位については、同じ符号で示す。図１１に示すように、本実施形態の体位体圧制御装置１は、マットレス２と、センサ袋２６と、センサ挟装体６０と、を備えている。
　マットレス２は、エアセル２１とカバー袋２５とを備えている。エアセル２１は、カバー袋２５の内側に収容されている。エアセル２１は、カバー袋２５の下方に配置されている。カバー袋２５の上皮内面の周縁には、センサ袋２６を取り付けるための複数の面ファスナー（図略）が、配置されている。カバー袋２５は、本発明におけるカバー部材に含まれる。
　センサ袋２６は、カバー袋２５の内側に収容されている。センサ袋２６は、エアセル２１の上方に配置されている。センサ袋２６の上面周縁には、複数の面ファスナー（図略）が配置されている。カバー袋２５の面ファスナーと、センサ袋２６の面ファスナーと、を係合することにより、センサ袋２６は、カバー袋２５に着脱可能に取り付けられている。
　センサ挟装体６０は、センサ袋２６の内側に収容されている。センサ挟装体６０は、センサ袋２６を介して、カバー袋２５に固定されている。
　本実施形態の体位体圧制御装置は、構成が共通する部分に関しては、第六実施形態の体位体圧制御装置と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、センサ挟装体６０は、センサ袋２６に収容された状態で、カバー袋２５に固定されている。ここで、センサ袋２６とエアセル２１とは、固定されていない。このため、エアセル２１の動きに伴うセンサ本体３０の移動が、抑制される。したがって、エアセル２１の動きによらず、就寝者の体圧分布を正確に検出することができる。
　また、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、センサ袋２６の着脱が容易である。つまり、センサ本体３０およびクッションマット６の着脱が容易である。したがって、マットレス２からセンサ袋２６を取り外し、マットレス２を折り畳むことにより、体位体圧制御装置１をコンパクトに収納、梱包することができる。また、マットレス２の洗浄も容易である。
　＜その他＞
　以上、本発明の体位体圧制御装置の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
　例えば、エラストマーセンサのセンサ本体として、上記第一、第三～第七実施形態では、静電容量型のセンサを、第二実施形態では、抵抗増加型のセンサを使用した。このように、センサ本体の構成、形状、大きさ等は、特に限定されない。また、センサ本体から出力される電気量についても、電圧、電気抵抗、静電容量等のいずれであってもよい。
　また、センサ本体において、センサ薄膜のエラストマーの種類は、特に限定されない。例えば、第一、第三～第七実施形態のエラストマーセンサでは、伸縮の繰り返しに対する耐久性、および静電容量を大きくするという観点から、伸び、強度、および比誘電率が大きいエラストマーを用いることが望ましい。例えば、シリコーンゴム、アクリロニトリル－ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、およびこれらの発泡体や、ウレタンフォーム等が好適である。また、第二実施形態のエラストマーセンサでは、導電性フィラーとの相溶性等を考慮して、シリコーンゴム、エチレン－プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン－ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル－ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム等が好適である。なお、第二実施形態では、センサ薄膜の電気抵抗は、弾性変形量（荷重）が増加するに従って増加した。しかし、荷重が増加するに従って、電気抵抗が低下するようなセンサ薄膜を使用してもよい。センサ薄膜の電気抵抗の挙動については、母材のエラストマーの種類、導電性フィラーの種類および配合量等により、調整することができる。
　また、第一、第三～第七実施形態のセンサ本体においては、電極および配線を、エラストマーを含んで形成した。この場合、電極および配線が伸縮するため、センサ薄膜と一体となって変形することができる、という利点がある。電極および配線は、センサ薄膜に直接形成する他、予め別のエラストマーフィルムに電極および配線を形成しておき、当該フィルムをセンサ薄膜に積層させて形成してもよい。この場合、エラストマーフィルムとしては、上述したセンサ薄膜に好適なエラストマーに加えて、より耐久性の高いブチルゴム、エチレンプロピレン共重合ゴム等を用いることができる。また、電極、配線を、金属材料や、有機繊維の表面に金属めっきを施した材料等で形成しても構わない。また、いずれの実施形態においても、電極の数、配置場所については、特に限定されない。例えば、第一、第三～第七実施形態のセンサ本体において、帯状の表側電極、裏側電極の数、幅、長さについては、適宜決定すればよい。例えば、幅が大きいものと小さいものとを混合して、配置してもよい。また、表側電極、裏側電極の配置形態を変えることにより、検出部の数、配置を調整すればよい。
　上記実施形態では、一枚のセンサ本体により、体圧分布を検出した。しかし、複数のセンサ本体を使用して、体圧分布を検出してもよい。例えば、検出部が密に配置されているセンサ本体と、検出部が疎に配置されているセンサ本体と、別々に準備して、床ずれが生じやすい部位には前者を配置して、それ以外の部位には後者を配置してもよい。
　また、上記実施形態では、就寝者の体全体の体圧分布を検出して、体圧の分散や体位の変換を行うようにした。しかし、床ずれが生じやすい部位だけにセンサ本体を配置して、体圧の分散や体位の変換を行ってもよい。
　上記第一～第三実施形態では、センサ本体を、マットレスの上面に配置した。しかし、センサ本体を、マットレスの下側、あるいは第四～第七実施形態のようにマットレスの内部に配置してもよい。第一～第三実施形態において、センサ本体とマットレスとは、全体において接着されていても、されていなくてもよい。第一～第三実施形態のように、センサ本体をマットレスの上面に配置する場合には、センサ本体が分割部の動きに追従しやすいように、センサ本体の全体を接着しない方が望ましい。この場合、例えば、センサ本体の外縁の複数個所をマットレスに固定することにより、センサ本体のずれを抑制することができる。
　上記第五実施形態では、スナップボタンを用いて、センサ袋をカバー袋（カバー部材）に取り付けた。また、第七実施形態では、面ファスナーを用いて、センサ袋をカバー袋に取り付けた。しかし、センサ袋の固定方法は、これらに限定されない。例えば、センサ袋にボタンを、カバー部材にボタンホールを配置してもよい。この場合、ボタンを留めたり外したりすることにより、センサ袋を着脱することができる。
　上記実施形態では、センサ本体の上面に、クッションマットを配置した。クッションマットの材質は、通気性、クッション性を有するものであれば、特に限定されない。上記実施形態の他、例えば、東洋紡績（株）製の「ブレスエアー（登録商標）」等を用いたマットを使用してもよい。なお、クッションマットを配置しなくても構わない。特に、第三実施形態の場合には、センサ本体に通気孔が穿設されている。したがって、通気性の観点では、他の実施形態と比較して、クッションマットを配置する必要性は小さい。なお、第三実施形態によると、通気孔は、センサ薄膜における、表側電極および裏側電極が形成されていない部分に、穿設されている。しかし、電極が形成されている部分に、通気孔を穿設しても構わない。
　また、体位体圧制御装置において、就寝者と接する最上面を被覆するように、さらにカバーを配置してもよい。これにより、体位体圧制御装置、具体的には、クッションマット、センサ本体、マットレスの汚れを防止することができる。また、意匠性も向上する。この場合、カバーは通気性を有することが望ましい。
　上記実施形態では、マットレスを、カバー袋と複数の分割部（エアセル）とから構成した。しかし、マットレスの構造は、上記実施形態に限定されない。マットレスの構造は、体圧分布を変化させる手法に応じて、適宜決定すればよい。例えば、マットレス自体が、複数の分割部の集合体であってもよい。また、分割部が袋部の場合には、空気以外の気体、あるいは水等の液体を充填してもよい。
　マットレスの分割部は、検出部に対応して配置されていればよい。但し、分割部と検出部との対応は、必ずしも一対一である必要はない。例えば、一つの分割部に対して検出部を二つ以上配置してもよく、反対に、二つ以上の分割部をまたいで一つの検出部を配置してもよい。
　体圧分布を変化させる手法は、マットレスの袋部（分割部）に流体を供給、排出して、袋部を膨張、収縮させる以外にも、種々の方法を採用することができる。例えば、分割部に、誘電エラストマー等の電場応答性高分子を用いたアクチュエータを組み込んで、分割部の上面を上下動させてもよい。また、磁気粘性流体等を利用して、分割部の硬さを変化させてもよい。

Claims (12)

  1. 　複数の分割部を有し就寝者を支持するマットレスと、
    　該マットレスの厚さ方向上側、下側、または内部のいずれかに配置され、エラストマー製のセンサ薄膜と、該センサ薄膜に接続される複数の電極と、該電極間に形成され該分割部に対応して配置される複数の検出部と、を有し、入力される荷重を電気量として出力可能なシート状のセンサ本体と、出力される該電気量から該就寝者の体圧分布を算出する演算部と、を備えるエラストマーセンサと、
    　該エラストマーセンサにより検出される該体圧分布のデータに基づいて、個々の該分割部を制御することにより、該就寝者の体圧分布を変化させる体圧調整手段と、
    を備えることを特徴とする体位体圧制御装置。
  2. 　前記分割部は、気体または液体が充填された袋部からなり、
    　前記体圧調整手段は、該袋部に該気体または該液体を供給して該袋部を膨張させて、あるいは該袋部から該気体または該液体を排出して該袋部を収縮させて、前記就寝者の体圧分布を変化させる請求項１に記載の体位体圧制御装置。
  3. 　さらに、前記分割部よりも前記就寝者側に配置され通気性を有するクッションマットを備える請求項１または請求項２に記載の体位体圧制御装置。
  4. 　前記マットレスは、前記分割部を包囲するカバー部材を有し、
    　該カバー部材の内側において該分割部の前記就寝者側には、前記センサ本体および前記クッションマットが順に積層され、
    　該センサ本体および該クッションマットは、該カバー部材に固定される請求項３に記載の体位体圧制御装置。
  5. 　さらに、着脱可能な状態で前記カバー部材の内側に固定されるセンサ袋を備え、
    　前記センサ本体および前記クッションマットは、該センサ袋に収容される請求項４に記載の体位体圧制御装置。
  6. 　前記センサ本体、および該センサ本体の厚さ方向両側に固定された一対の前記クッションマットを有するセンサ挟装体を備え、
    　前記マットレスは、前記分割部を包囲するカバー部材を有し、
    　該カバー部材の内側において該分割部の前記就寝者側には、該センサ挟装体が配置され、
    　該センサ挟装体は、該カバー部材に固定される請求項３に記載の体位体圧制御装置。
  7. 　さらに、着脱可能な状態で前記カバー部材に固定されるセンサ袋を備え、
    　前記センサ挟装体は、該センサ袋に収容される請求項６に記載の体位体圧制御装置。
  8. 　前記センサ本体は、前記センサ薄膜の厚さ方向に貫通する複数の通気孔を有する請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の体位体圧制御装置。
  9. 　前記分割部は、前記就寝者の床ずれが発生しやすい部位に対応する領域において密に配置される請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の体位体圧制御装置。
  10. 　前記センサ本体の切断時伸びは、５０％以上である請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の体位体圧制御装置。
  11. 　前記センサ本体において、前記電極は、前記センサ薄膜の表側に配置される帯状の表側電極と、該センサ薄膜の裏側に配置される帯状の裏側電極とからなり、前記検出部は、該表側電極と該裏側電極とが表裏方向から見て交差することにより形成され、入力される前記荷重により該検出部の静電容量が変化する請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の体位体圧制御装置。
  12. 　前記表側電極および前記裏側電極は、エラストマーと、該エラストマーに充填される導電性フィラーと、を含んで形成される請求項１１に記載の体位体圧制御装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102697488A (zh) * 2012-06-28 2012-10-03 黑龙江大学 无拘束型睡眠中生理信息检测装置
KR101499359B1 (ko) * 2013-11-19 2015-03-05 인제대학교 산학협력단 욕창 치료시술용 장치
JP2016013826A (ja) * 2014-07-03 2016-01-28 現代自動車株式会社Ｈｙｕｎｄａｉｍｏｔｏｒ Ｃｏｍｐａｎｙ 車両用シート
JP2019013690A (ja) * 2017-07-10 2019-01-31 パラマウントベッド株式会社 マットレス装置及びベッド
JP2020185318A (ja) * 2019-05-17 2020-11-19 株式会社ピーケア マットレス
KR20210037246A (ko) * 2019-09-27 2021-04-06 아주대학교산학협력단 욕창 예방용 매트리스
US20210137757A1 (en) * 2018-05-29 2021-05-13 Hans Voorwinde Bv Device for supporting a person

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2786917A1 (en) 2010-01-27 2011-08-04 Robert Miller Risk modeling for pressure ulcer formation
US9513177B2 (en) 2010-03-12 2016-12-06 Enhanced Surface Dynamics, Inc. System and method for rapid data collection from pressure sensors in a pressure sensing system
WO2011145411A1 (ja) 2010-05-19 2011-11-24 東海ゴム工業株式会社 導電膜、およびそれを用いたトランスデューサ、フレキシブル配線板
US20150045630A1 (en) * 2011-02-24 2015-02-12 Enhanced Surface Dynamics, Inc. Pressure monitoring system and method
EP2732235A4 (en) 2011-07-13 2015-03-04 Enhanced Surface Dynamics Inc METHOD AND SYSTEMS FOR PRODUCING AND ACTIVATING A PRESSURE MATERIAL
JP5703160B2 (ja) 2011-07-28 2015-04-15 住友理工株式会社 マットレス
JP5780643B2 (ja) * 2011-07-28 2015-09-16 住友理工株式会社 マットレス
BR112014018498B1 (pt) * 2012-01-26 2020-12-15 Huntleigh Technology Limited Lençol protetor de uso hospitalar para a prevenção de úlceras de decúbito e transferência de umidade, e sistema de sustentação do paciente utilizando dito lençol
WO2013164698A1 (en) * 2012-04-30 2013-11-07 Xsensor Technology Corporation Bedding system with support surface control
US20140026326A1 (en) * 2012-07-25 2014-01-30 Richard N. Codos Pressure adjustable platform system
US8973193B2 (en) * 2012-08-08 2015-03-10 Richard N. Codos Methods of optimizing a pressure contour of a pressure adjustable platform system
TWM466649U (zh) * 2012-08-28 2013-12-01 Chen Yu Han 生理電訊號感測墊及使用其之感測床墊
US20140059778A1 (en) * 2012-08-30 2014-03-06 Ronald B. Jalbert Interface pressure sensing mattress
US9468307B2 (en) 2012-09-05 2016-10-18 Stryker Corporation Inflatable mattress and control methods
CA2990779C (en) 2013-12-16 2018-11-06 Blue Ocean Laboratories, Inc. Sleep system alarm
DE102014205825A1 (de) 2014-03-28 2015-10-01 Contitech Ag Flexible Sensoranordnung zur Erfassung einer Druckverteilung
US9486169B1 (en) 2014-04-18 2016-11-08 Invoy Technologies, Llc Ketone measurement system and related method with accuracy and reporting enhancement features
CA2955365C (en) 2014-07-18 2023-04-04 Select Comfort Corporation Automatic sensing and adjustment of a bed system
US9299238B1 (en) * 2014-07-23 2016-03-29 Invoy Technologies, Llc Ketone measurement system capable of detecting and notifying a user of proper insertion of detachable components
TWI554304B (zh) * 2014-11-07 2016-10-21 Yu-Han Chen Projection capacitive body motion detection system
CN104709323A (zh) * 2015-03-10 2015-06-17 赵忠义 一种快递柜运输工具
US10413464B2 (en) * 2015-05-05 2019-09-17 Hill-Rom Services, Inc. Multi-mode sacral unloading pressure relief in a patient support surface
CN105107134B (zh) 2015-07-31 2017-09-22 小米科技有限责任公司 运动记录方法及装置
US10555609B2 (en) * 2015-10-06 2020-02-11 Lg Innotek Co., Ltd. Pressure-sensing chair, including first elastic body having lower elastic modulus than second elastic bodies arranged therein
US10531996B2 (en) * 2015-11-06 2020-01-14 Andrei Cernasov Supporting surface with programmable supports and method to reduce pressure on selected areas of a body
JP6706096B2 (ja) * 2016-03-02 2020-06-03 住友理工株式会社 マットレス
US20190053751A1 (en) * 2016-03-22 2019-02-21 Evelyn TORRES Smart bed
US11311231B2 (en) * 2016-03-29 2022-04-26 Walgreen Health Solutions, Llc Dressing assembly
US10314528B2 (en) * 2016-05-20 2019-06-11 American Sterilizer Company Patient support pad
US10492734B2 (en) 2016-11-04 2019-12-03 Wellsense, Inc. Patient visualization system
US11083418B2 (en) 2016-11-04 2021-08-10 Wellsense, Inc. Patient visualization system
WO2018096901A1 (ja) * 2016-11-25 2018-05-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 感圧素子および操舵装置
FR3062207B1 (fr) * 2017-01-23 2019-03-22 Fogale Nanotech Couche compressible avec capteurs capacitifs
CN106937809B (zh) * 2017-04-14 2024-06-14 哈尔滨紫冉科技开发有限公司 可变换承重部位的坐垫及变换控制方法
US10714795B2 (en) * 2017-05-01 2020-07-14 Infineon Technologies Ag Monitoring battery cell internal pressure
CN107049666A (zh) * 2017-05-16 2017-08-18 苏州沛潭信息科技有限公司 一种基于介电弹性体的防褥疮垫
EP3668470A4 (en) 2017-08-18 2021-05-19 Ayzer Sense Technology PTE. Ltd. PRESSURE RELIEF MATTRESS AND BODY PRESSURE MANAGEMENT SYSTEM FOR IT
JP7009309B2 (ja) 2018-06-01 2022-01-25 住友理工株式会社 手術台用の体圧分布センサシート
US11389352B2 (en) 2019-04-07 2022-07-19 Sleepme Inc. Devices and methods to help prevent decubitus ulcers
WO2021026434A1 (en) * 2019-08-08 2021-02-11 Simbex Llc Method for reducing tissue interface pressure
US11464344B2 (en) * 2020-04-07 2022-10-11 Lg Electronics Inc. Bed
CN111616738B (zh) * 2020-05-13 2023-03-17 贵州医科大学附属医院 一种智能集成式妇产科超声医疗检查装置
JP7497221B2 (ja) * 2020-06-09 2024-06-10 パラマウントベッド株式会社 マットレス、センサシステム
CN112190067A (zh) * 2020-10-22 2021-01-08 戴浩 一种利用压力有效减缓失眠症状的辅助睡具
EP4231877A4 (en) * 2020-10-23 2024-08-28 Prohibition X Pte Ltd SMART MATTRESS WITH ADAPTIVE ACTUATION SYSTEM
EP4243754A4 (en) * 2020-12-14 2024-08-07 Washington University St Louis DEVICES AND SYSTEMS TO PREVENT THE DEVELOPMENT OF PRESSURE ULCERS

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH114856A (ja) * 1997-06-18 1999-01-12 Gensui Takahashi 床ずれ防止介護用マットレス
JP2000189472A (ja) 1998-10-22 2000-07-11 Denso Corp 床ずれ防止装置
JP2002528175A (ja) 1998-10-28 2002-09-03 ヒル−ロム，インコーポレイティド 力最適化面装置及び方法
JP2005160650A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Terumo Corp 無呼吸症候群判定装置
JP2005204932A (ja) * 2004-01-22 2005-08-04 Gunze Ltd 寝床モニタ用シーツ具とそれを用いた寝床モニタ装置
JP2006129933A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 At Lab:Kk 心拍・呼吸センサおよびそれを用いた生体監視装置
JP2006320474A (ja) 2005-05-18 2006-11-30 Mitsubishi Electric Corp マットレス
JP2008178734A (ja) * 2004-07-07 2008-08-07 Showa Denko Kk 生体情報計測用パネル、生体情報計測用マット、生体情報計測装置及び生体情報計測方法
JP2009281786A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 圧電センサ及び感知装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5010772A (en) * 1986-04-11 1991-04-30 Purdue Research Foundation Pressure mapping system with capacitive measuring pad
US6721980B1 (en) 1998-10-28 2004-04-20 Hill-Fom Services, Inc. Force optimization surface apparatus and method
ES2261908T3 (es) 2003-12-19 2006-11-16 Giovanni Beretta Colchon de aire con sistema de control de la presion.
EP2250987A3 (en) * 2004-04-30 2011-11-30 Hill-Rom Services, Inc. Patient support with 3-D fiber material
US20080183048A1 (en) 2007-01-29 2008-07-31 Lily Zhang Electronic timed caller mattress
US8533879B1 (en) * 2008-03-15 2013-09-17 Stryker Corporation Adaptive cushion method and apparatus for minimizing force concentrations on a human body

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH114856A (ja) * 1997-06-18 1999-01-12 Gensui Takahashi 床ずれ防止介護用マットレス
JP2000189472A (ja) 1998-10-22 2000-07-11 Denso Corp 床ずれ防止装置
JP2002528175A (ja) 1998-10-28 2002-09-03 ヒル−ロム，インコーポレイティド 力最適化面装置及び方法
JP2005160650A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Terumo Corp 無呼吸症候群判定装置
JP2005204932A (ja) * 2004-01-22 2005-08-04 Gunze Ltd 寝床モニタ用シーツ具とそれを用いた寝床モニタ装置
JP2008178734A (ja) * 2004-07-07 2008-08-07 Showa Denko Kk 生体情報計測用パネル、生体情報計測用マット、生体情報計測装置及び生体情報計測方法
JP2006129933A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 At Lab:Kk 心拍・呼吸センサおよびそれを用いた生体監視装置
JP2006320474A (ja) 2005-05-18 2006-11-30 Mitsubishi Electric Corp マットレス
JP2009281786A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 圧電センサ及び感知装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102697488A (zh) * 2012-06-28 2012-10-03 黑龙江大学 无拘束型睡眠中生理信息检测装置
KR101499359B1 (ko) * 2013-11-19 2015-03-05 인제대학교 산학협력단 욕창 치료시술용 장치
JP2016013826A (ja) * 2014-07-03 2016-01-28 現代自動車株式会社Ｈｙｕｎｄａｉｍｏｔｏｒ Ｃｏｍｐａｎｙ 車両用シート
JP2019013690A (ja) * 2017-07-10 2019-01-31 パラマウントベッド株式会社 マットレス装置及びベッド
US20210137757A1 (en) * 2018-05-29 2021-05-13 Hans Voorwinde Bv Device for supporting a person
US11786422B2 (en) * 2018-05-29 2023-10-17 Hans Voorwinde Beheer B.V. Device for supporting a person
US12016805B2 (en) 2018-05-29 2024-06-25 Hans Voorwinde Beheer B.V. Device for supporting a person, method for influencing the shape of a support for such, and related pillow, chair, mattress, and bed
JP2020185318A (ja) * 2019-05-17 2020-11-19 株式会社ピーケア マットレス
KR20210037246A (ko) * 2019-09-27 2021-04-06 아주대학교산학협력단 욕창 예방용 매트리스
KR102310553B1 (ko) 2019-09-27 2021-10-08 아주대학교산학협력단 욕창 예방용 매트리스

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