(57)【要約】【課題】表面に複数の突起部が離散して配設されるマットレスへの体圧をマグネット及び磁気センサで測定することで、簡単な構成で就寝中の姿勢や睡眠状態を正確に測定することが可能な体圧測定装置を提供する。【解決手段】表面に複数の突起部１５が配設されるマットレス１への体圧を測定する体圧測定装置１００であって、前記突起部１５内に収納されて配設されるマグネット１６ａと、マグネット１６ａの位置に対してマットレス１の厚さ方向におけるマットレス１内の裏面側領域（第４層１４）の対向する位置にマグネット１６ａの磁界を検出する磁気センサ１７ａとを備える。また、突起部１５内に収納されて配設されるマグネット１６ｂと、マグネット１６ｂに対してマットレス１の横幅方向に所定の距離だけ離隔した突起部１５内に収納されて配設されるマグネット１６ｃと、マグネット１６ｂとマグネット１６ｃとの間に配設される磁気センサ１７ｂとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数の突起部が配設されるマットレスへの体圧を測定する体圧測定装置であって、
前記突起部内に収納されて配設される第１のマグネットと、
前記第１のマグネットの位置に対して前記マットレスの厚さ方向における前記マットレス内の裏面側領域の対向する位置に前記第１のマグネットの磁界を検出する第１の磁気センサとを備える体圧測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の体圧測定装置において、
前記第１の磁気センサから離隔した位置の前記突起部内に収納されて配設される第２のマグネットと、
前記第１の磁気センサから離隔した位置の前記突起部内であって、前記第２のマグネットに対して前記マットレスの横幅方向に所定の距離だけ離隔した前記突起部内に収納されて配設される第３のマグネットと、
前記第２のマグネットと前記第３のマグネットとの間に配設されて、前記第２のマグネット及び前記第３のマグネットの双方の磁界の傾きを検出する第２の磁気センサとを備える体圧測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の体圧測定装置において、
前記第２のマグネットの磁界と前記第３のマグネットの磁界とが、それぞれ逆の極性となる状態で配設されており、
前記第２の磁気センサが、前記第２のマグネット及び／又は前記第３のマグネットの磁界の極性に応じた電圧値を出力する体圧測定装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の体圧測定装置において、
前記第２の磁気センサがハイパスフィルタを通して前記磁界の傾きを電圧値で出力する体圧測定装置。
【請求項５】
表面に複数の突起部が離散して配設されるマットレスへの体圧を測定する体圧測定装置であって、
前記突起部内に収納されて配設される第２のマグネットと、
当該第２のマグネットに対して前記マットレスの横幅方向に所定の距離だけ離隔した前記突起部内に収納されて配設される第３のマグネットと、
前記第２のマグネット及び前記第３のマグネットとの間に配設されて、前記第２のマグネット及び前記第３のマグネットの双方の磁界の傾きを検出する第２の磁気センサとを備える体圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に複数の突起部が配設されるマットレスに掛かる体圧を磁気センサで測定する体圧測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
就寝中の体に係る負荷を均一化して快適な睡眠を促進する技術として、例えば特許文献１に示す技術が知られている。特許文献１に示す技術は、複数の突起を表面に有する弾性発泡体に、相隣り合う突起と突起の間に位置する凹部を、該発泡体の厚さ方向に該突起と突起とを分断するように切込みを設けたものである。
【０００３】
また、特にスポーツ選手などは、疲労回復や体調管理のために高品質な睡眠を望む場合が多く、就寝中に掛かる体への負荷や姿勢などを正確に把握したいという要望がある。このような要望に関して、例えば特許文献２、３に示す技術が開示されている。特許文献２に示す技術は、寝具用形状測定装置が、被検者の身体に当てられる一端と該一端から長手方向に離れた他端とを有し、棒状体の長手方向に交差する交差方向に並設してなる複数の棒状体と、複数の棒状体の各々を長手方向に移動可能に支持する第１支持部及び第２支持部と、複数の棒状体の各々に対応して設けられ、対応する棒状体の長手方向における位置を検出する複数のセンサと、複数のセンサによって検出された棒状体の位置から、身体の形状データを取得する基板と、を備えるものである。
【０００４】
特許文献３に示す技術は、硬さの異なる敷き布団データを複数記録した敷き布団データベースを所望の組み分け毎に敷き布団の硬さを重複させて複数備え、測定用マットに仰向けに寝た利用者の背部位と臀部位とからそれぞれ得られる体圧データを入力し、利用者から得られる問診結果を入力し、前記体圧データに基づき該体圧データに適合する硬さの敷き布団を前記各敷き布団データベースから少なくとも一つずつ抽出し、前記問診結果に基づく修正データが記憶手段に記憶されているか否かを判断し、前記修正データが前記記憶手段に記憶されている場合には前記抽出された敷き布団を基準として前記修正データに基づいて変更して他の敷き布団を選択し、前記選択された敷き布団を表示するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２２３９００号公報
【特許文献２】特開２０１７−６４１０７号公報
【特許文献３】特開２０１０−２０７５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に示す技術は、体の形状を高精度に測定できるものであるが、あくまで寝具を選ぶための測定装置に関する技術であり、実際に普段の睡眠状態や就寝中の姿勢などを測定できるものではない。また、体の形状を測定するのに多くの赤外線センサや受光素子を用いていることから、装置構成が複雑化してしまうという課題を有する。
【０００７】
特許文献３に示す技術も体圧を測定して適した硬さの敷き布団を提供することを目的としており、実際に普段の睡眠状態や就寝中の姿勢などを測定できるものではない。また、着衣に体圧センサ（圧力センサ）を有していることから、仮に普段の就寝中の状態を測定したい場合には、就寝前に決まった着衣や体圧測定パッドを身に付ける必要があり、手間が掛かってしまうという課題を有する。
【０００８】
本発明は、表面に複数の突起部が離散して配設されるマットレスへの体圧をマグネット及び磁気センサで測定することで、簡単な構成で就寝中の姿勢や睡眠状態を正確に測定することが可能な体圧測定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る体圧測定装置は、表面に複数の突起部が配設されるマットレスへの体圧を測定する体圧測定装置であって、前記突起部内に収納されて配設される第１のマグネットと、前記第１のマグネットの位置に対して前記マットレスの厚さ方向における前記マットレス内の裏面側領域の対向する位置に前記第１のマグネットの磁界を検出する第１の磁気センサとを備えるものである。
【００１０】
このように、本発明に係る体圧測定装置においては、表面に複数の突起部が配設されるマットレスの突起部内に収納されて配設される第１のマグネットと、第１のマグネットの位置に対してマットレスの厚さ方向におけるマットレス内の裏面側領域の対向する位置に第１のマグネットの磁界を検出する第１の磁気センサとを備えるため、体圧が掛かる箇所の突起部を適正に座屈させて就寝中の姿勢や睡眠状態を正確に測定することが可能になるという効果を奏する。
【００１１】
本発明に係る体圧測定装置は、前記第１の磁気センサから離隔した位置の前記突起部内に収納されて配設される第２のマグネットと、前記第１の磁気センサから離隔した位置の前記突起部内であって、前記第２のマグネットに対して前記マットレスの横幅方向に所定の距離だけ離隔した前記突起部内に収納されて配設される第３のマグネットと、前記第２のマグネットと前記第３のマグネットとの間に配設されて、前記第２のマグネット及び前記第３のマグネットの双方の磁界の傾きを検出する第２の磁気センサとを備えるものである。
【００１２】
このように、本発明に係る体圧測定装置においては、前記第１の磁気センサから離隔した位置の前記突起部内に収納されて配設される第２のマグネットと、前記第１の磁気センサから離隔した位置の前記突起部内であって、前記第２のマグネットに対して前記マットレスの横幅方向に所定の距離だけ離隔した前記突起部内に収納されて配設される第３のマグネットと、前記第２のマグネットと前記第３のマグネットとの間に配設されて、前記第２のマグネット及び前記第３のマグネットの双方の磁界の傾きを検出する第２の磁気センサとを備えるため、第１のマグネットによる第１の磁気センサの反応によりマットレスに使用者が乗った（就寝を開始した）ことを検知すると共に、第２のマグネット及び第３のマグネットによる磁界の傾きを第２の磁気センサで検知することで使用者の寝返りを検出することができるという効果を奏する。すなわち、寝返りのタイミングや大きさにより睡眠の深さ（レム睡眠又はノンレム睡眠）、周期、タイミング等を測定することで、快適な睡眠に結びつけることができるという効果を奏する。
【００１３】
本発明に係る体圧測定装置は、前記第２のマグネットの磁界と前記第３のマグネットの磁界とが、それぞれ逆の極性となる状態で配設されており、前記第２の磁気センサが、前記第２のマグネット及び／又は前記第３のマグネットの磁界の極性に応じた電圧値を出力するものである。
【００１４】
このように、本発明に係る体圧測定装置においては、前記第２のマグネットの磁界と前記第３のマグネットの磁界とが、それぞれ逆の極性となる状態で配設されており、前記第２の磁気センサが、前記第２のマグネット及び／又は前記第３のマグネットの磁界の極性に応じた電圧値を出力するため、第２のマグネットの方が大きい体圧を受けた場合と第３のマグネットの方が大きい体圧を受けた場合とを明確に検知して、使用者の寝返りによる動きや姿勢の変化を確実に測定することができるという効果を奏する。
【００１５】
本発明に係る体圧測定装置は、前記第２の磁気センサがハイパスフィルタを通して前記磁界の傾きを電圧値で出力するものである。
【００１６】
このように、本発明に係る体圧測定装置においては、第２の磁気センサがハイパスフィルタを通して前記磁界の傾きを電圧値で出力するため、仮に最初から第２のマグネット又は第３のマグネットのいずれかの側に傾いて就寝したとしても、ハイパスフィルタにより使用者の寝返りの動きのみが検出され、使用者は特段意識せずに好きな領域で寝入ることができるという効果を奏する。また、最初から第２のマグネット又は第３のマグネットのいずれかの側に傾いて就寝したとしても、キャリブレーション等の初期設定を行うことなく簡単に寝返りなどの動きを測定することができるという効果を奏する。
【００１７】
本発明に係る体圧測定装置は、表面に複数の突起部が離散して配設されるマットレスへの体圧を測定する体圧測定装置であって、前記突起部内に収納されて配設される第２のマグネットと、当該第２のマグネットに対して前記マットレスの横幅方向に所定の距離だけ離隔した前記突起部内に収納されて配設される第３のマグネットと、前記第２のマグネット及び前記第３のマグネットとの間に配設されて、前記第２のマグネット及び前記第３のマグネットの双方の磁界の傾きを検出する第２の磁気センサとを備えるものである。
【００１８】
このように、本発明に係る体圧測定装置においては、表面に複数の突起部が離散して配設されるマットレスへの体圧を測定する体圧測定装置であって、前記突起部内に収納されて配設される第２のマグネットと、当該第２のマグネットに対して前記マットレスの横幅方向に所定の距離だけ離隔した前記突起部内に収納されて配設される第３のマグネットと、前記第２のマグネット及び前記第３のマグネットとの間に配設されて、前記第２のマグネット及び前記第３のマグネットの双方の磁界の傾きを検出する第２の磁気センサとを備えるため、使用者の寝返りを確実に検出することができるという効果を奏する。すなわち、寝返りのタイミングや大きさにより睡眠の深さ（レム睡眠又はノンレム睡眠）、周期、タイミング等を測定することで、快適な睡眠に結びつけることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態に係る体圧測定装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る体圧測定装置で用いられるマットレス（一部）の外観斜視図である。
【図３】図２に示すマットレス（一部）の断面図である。
【図４】図３における一の突起部を拡大したものである。
【図５】第１の実施形態に係る体圧測定装置において、体圧が掛かっていない状態から強い圧力が掛かり、再び圧力から解放された状態を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る体圧測定装置において、体圧が掛かっていない状態から軽めの圧力が掛かり、再び圧力から解放された状態を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る体圧測定装置において、マットレスにおけるマグネット及び磁気センサの位置関係を示す図である。
【図８】第２の実施形態に係る体圧測定装置において、傾きがない場合におけるマグネット及び磁気センサの配置関係を示す断面図である。
【図９】第２の実施形態に係る体圧測定装置において、傾きがある場合におけるマグネット及び磁気センサの配置関係を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（本発明の第１の実施形態）
本実施形態に係る体圧測定装置について、図１ないし図６を用いて説明する。本実施形態に係る体圧測定装置は、表面に複数の突起部が離散して配設されるマットレスの当該突起部にマグネットを配設し、マットレスの裏面側に磁界を検知するための磁気センサを配設し、使用者の体圧により突起部が沈んでマグネットと磁気センサとの距離の変化に伴う磁界の変化を検知して就寝中の寝返りや姿勢を測定するものである。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る体圧測定装置の全体構成を示すブロック図である。体圧測定装置１００は、突起部１５を有するマットレス１に配設されるマグネット１６と、マグネット１６の磁界を測定する磁気センサ１７と、磁気センサ１７の測定結果に基づいて演算処理を行う演算処理部１８と、演算処理部１８の処理結果をディスプレイなどの出力デバイスに出力する出力制御部１９とを備える。
【００２２】
ここで、本実施形態において用いるマットレスについて一例を挙げて説明する。図２は、本実施形態に係る体圧測定装置で用いられるマットレス（一部）の一例を示す外観斜視図、図３は、図２に示すマットレスの断面図である。マットレス１は、使用者が就寝する表面側から順次第１層１１、第２層１２、第３層１３及び第４層１４が積層された４層構造になっており、それぞれの層は弾性体で形成されている。最表面には複数の突起部１５が形成されており、突起部１５の先端領域に相当する第１層１１は使用者の体が直接接触する接触層となっている。使用者の体を突起部１５の各点で支えることで就寝中の血行を促す効果がある。第２層１２は使用者の体圧を分散するための層であり、比較的低い弾性力を有する層となっている。第３層１３は比較的弾性力が高い層となっており、体圧に応じて沈み込みやすくなっている。そうすることで寝返りをスムーズにし、クッション性を向上させることができる。第４層１４は最も弾性力が低く固めの素材となっており、使用者の全体重を支持できるような構造となっている。なお、本実施形態において用いるマットレスは、必ずしも上述したような４層構造を有する必要はなく、少なくとも使用者が就寝する表面側に突起部を有する構造であれば適用可能である。
【００２３】
突起部１５にはマグネット１６が配設されており、当該マグネット１６の位置に対応する裏面側の第４層１４には、マグネット１６の磁界を測定するための磁気センサ１７が配設されている。
【００２４】
なお、磁気センサ１７は、例えば地磁気抵抗センサを用いることが可能であり、より具体的には、ホールセンサ、ＭＲ（Magneto  Resistance）センサ、ＭＩ（Magneto  Impedance）センサ等を用いるようにしてもよい。ホールセンサはホール効果を用いて磁束密度を測定するセンサであり、磁束密度に比例した電圧が出力される。ＭＲセンサは測定対象の電気抵抗が磁界によって変化するのを利用して磁界の大きさを測定するセンサである。ＭＩセンサは測定対象の磁気インピーダンス効果を応用したセンサである。各センサの詳細について、公知の技術であるため詳細な説明は省略する。
【００２５】
このような図２及び図３に示すマットレス１の場合、突起部１５に対して点で圧力が掛かるため、面状の場合に比べて体圧により沈み込み易く磁界の変化を捉えやすくなっている。
【００２６】
図４は、図３における一の突起部を拡大したものである。図４（Ａ）は突起部１５に体圧が掛かっていない場合の状態を示し、図４（Ｂ）は突起部１５に体圧が掛かった場合の状態を示している。突起部１５は、上述したように、使用者の体重を点で支えることから、面で支える場合に比べて格段に座屈しやすい構造である。すなわち、突起部１５に表面側から圧力が掛かった場合に、マグネット１６と磁気センサ１７との距離ｄに大きな差が生じる。距離ｄが短くなるに連れて磁気センサ１７が受けるマグネット１６の磁界が大きくなるため、磁気センサ１７の出力に変化が生じる。磁気センサ１７の測定結果は演算処理部１８に入力され、この測定結果に基づいて演算処理部１８は、突起部１５にどの程度の圧力が掛かっているかを演算し、出力制御部１９によりディスプレイに出力することが可能となる。
【００２７】
なお、マグネット１６及びそれに対応する磁気センサ１７は、マットレス１に複数設置されてもよい。この場合、設置されている個々のマグネット１６及び磁気センサ１７の位置情報を予めメモリに記憶しておくことで、演算処理部１８によりどの位置の突起部１５にどの程度の圧力が掛かっているかを演算できるようにしてもよい。また、演算処理部１８による演算結果に基づいて、出力制御部１９が体圧をマッピング表示するようにしてもよい。これにより、使用者のマットレス１上での姿勢、寝返り等の移動状態、就寝中又はマットレス１上に居るかどうかの判断等を正確に行うことが可能となる。
【００２８】
図５及び図６は、本実施形態に係る体圧測定装置において、体圧に応じた磁気センサの出力を示す図である。図５は体圧が掛かっていない状態から突起部１５に強い圧力が掛かり、再び圧力から解放された場合を示し、図６は体圧が掛かっていない状態から突起部１５に軽めの圧力が掛かり、再び圧力から解放された場合を示している。図５（Ａ）において体圧が掛かっていないａ−１の状態では、図５（Ｂ）の（ａ−１領域）に示すように磁気センサ１７の出力がゼロとなる。そして、一気に体圧が掛かり図５（Ａ）のａ−２の状態になると磁気センサ１７とマグネット１６との距離ｄが近づくことで磁気センサ１７が検知するマグネット１６の磁界が大きくなり、図５（Ｂ）の（ａ−２領域）に示すように出力が大きくなる。最終的に体圧が掛からないａ−３の状態になるとａ−１の状態と同様に次第に出力が低下して出力がゼロとなる。
【００２９】
なお、図５（Ｂ）の（ａ−１領域）及び（ａ−３領域）において、磁気センサ１７の出力をゼロとしているが、これは体圧が掛かっていない状態で表示がゼロとなるようにキャリブレーションしていることが前提となっており、実際には図５（Ａ）のａ−１及びａ−３の状態においても磁気センサ１７はマグネット１６の磁界を検知している状態であることが望ましい。すなわち、図５（Ａ）の各状態に応じて磁気センサ１７の相対的な変化が出力されればよい。
【００３０】
図６においても図５と同様に体圧の変化に応じた検出磁界が出力されるが、図６（Ｂ）に示すように軽めの圧力が掛かった場合は、図５（Ｂ）に示すような強めの圧力が掛かった場合に比べて検出磁界が小さくなる。つまり、磁界の強さ（磁気センサ１７とマグネット１６との距離）に応じた出力が得られるため、磁気センサ１７の出力情報から突起部１５にどれくらいの体圧が掛かっているかを求めることが可能となる。
【００３１】
このように、本実施形態に係る体圧測定装置においては、体圧が掛かる箇所の突起部１５を適正に座屈させて就寝中の姿勢や睡眠状態を正確に測定することが可能になる。
【００３２】
（本発明の第２の実施形態）
本実施形態に係る体圧測定装置について、図７ないし図９を用いて説明する。本実施形態に係る体圧測定装置は、前記第１の実施形態の場合と同様に、マットレスの突起部にマグネットを配設し裏面側に磁気センサを配設するが、その配置関係を変更することで、複数のマグネット間の磁界の傾きを検知し、それにより寝返りや使用者の移動状態を測定するものである。なお、本実施形態において前記第１の実施形態と重複する説明は省略する。
【００３３】
本実施形態においては、前記第１の実施形態に係るマグネット１６（以下、マグネット１６ａという）及び磁気センサ１７（以下、磁気センサ１７ａという）の測定結果から、演算処理部１８が、使用者がマットレス１上に居るかどうかを判別する。また、磁気センサ１７ａから離隔した位置の突起部１５内にマグネット１６ｂが配設され、磁気センサ１７ａから離隔した位置の突起部１５内であって、マグネット１６ｂに対してマットレス１の横幅方向に所定の距離だけ離隔した突起部１５内に配設されるマグネット１６ｃを有し、マグネット１６ｂとマグネット１６ｃとの間に配設されて、マグネット１６ｂ及びマグネット１６ｃの双方の磁界の傾きを検出する磁気センサ１７ｂを有している。このとき、マグネット１６ｂ及びマグネット１６ｃの極性が逆になるように配設される。例えば、マグネット１６ｂが上（右）をＳ極、下（左）をＮ極とした場合には、マグネット１６ｃは上（右）をＮ極、下（左）がＳ極となるように配設する。磁気センサ１７ｂの測定結果は演算処理部１８に入力され、磁気の傾き具合から使用者の姿勢や移動状態が演算される。
【００３４】
図７は、本実施形態に係る体圧測定装置において、マットレス１におけるマグネット１６ａ〜１６ｃ及び磁気センサ１７ａ及び１７ｂの位置関係を示す図である。図７は、マットレス１を表面側（使用者が就寝する面側）から見た場合のマグネット及び磁気センサの配置を示しており、マグネット１６ａ及び磁気センサ１７ａは使用者が就寝した際に突起部１５が座屈する可能性が極めて高い位置（例えば、使用者の頭部、肩部、腰部等の位置）に配設される。これにより、前記第１の実施形態において説明したように、磁気センサ１６ａの出力から使用者が就寝中かどうか（マットレス１上に居るかどうか）を判断することができる。図７においては、使用者の頭部に相当する位置にマグネット１６ａ及び磁気センサ１７ａを配設することで、使用者の存在を確実に検知できるようにしている。
【００３５】
マグネット１６ｂ及びマグネット１６ｃは、マットレス１の横幅方向に離隔した状態で配設される。このとき、左右対称の位置に対で配設されることが望ましい。このマグネット１６ｂ及びマグネット１６ｃは、使用者の体重移動によりそれぞれのマグネット１６ｂ，１６ｃが配設されている突起部１５の座屈状態に差が出るように配設されている。例えば、使用者が右に寝返りを打った場合は、マグネット１６ｂが配設されている突起部１５が大きく座屈し、マグネット１６ｃが配設されている突起部１５は座屈しないか又は座屈度合が小さい。逆に左に寝返りを打った場合は、マグネット１６ｃが配設されている突起部１５が大きく座屈し、マグネット１６ｂが配設されている突起部１５は座屈しないか又は座屈度合が小さくなる。
【００３６】
マグネット１６ｂとマグネット１６ｃの間（真ん中の位置であることが望ましい）には磁気センサ１７ｂがマットレス１の裏面側に配設されており、それぞれのマグネット１６ｂ，１６ｃの磁界の差分に基づいて、使用者の位置や寝返りが検出できる。上述したように、マグネット１６ｂと１６ｃとは極性が逆になるように配設されているため、例えばマグネット１６ｂは上をＳ極、下をＮ極とし、マグネット１６ｃは上をＮ極、下をＳ極とした場合に、マグネット１６ｂが配設される突起部１５が座屈したら磁気センサ１７ｂはＳ極の磁界を大きく検出し、マグネット１６ｃが配設される突起部１５が座屈したら磁気センサ１７ｂはＮ極の磁界を大きく検出する。このとき、例えば磁気センサ１７ｂが、Ｓ極を検知する第１素子とＮ極検知する第２素子とをそれぞれ個々に備えるような構成とすることで、一方を正の電圧、他方を負の電圧として出力し、マグネット１６ｂ又はマグネット１６ｃのいずれの磁界が検知されたものであるかを測定することが可能となる。つまり、マグネット１６ｂとマグネット１６ｃとの磁界の傾きを検出することができる。
【００３７】
なお、磁気センサ１７ｂは、マグネット１６ａからの磁界の影響を受けないような十分離隔した位置に配設されることが望ましい。一方、磁気センサ１７ａは、マグネット１６ｂ及び１６ｃからの磁界の影響を受けないような十分離隔した位置に配設されることが望ましい。
【００３８】
マグネット１６ｂ，１６ｃ及び磁気センサ１７ｂによる使用者の寝返りの検知処理について、図８及び図９を用いてより具体的に説明する。図８及び図９は、本実施形態に係る体圧測定装置において左右の磁界の傾きを検出するマグネット及び磁気センサの配置関係を示す断面図である。図８は磁界の傾きがない場合の状態を示し、図９は磁界の傾きがある場合の状態を示している。
【００３９】
図８（Ａ）は、使用者による体圧が掛かっておらずマグネット１６ｂ，１６ｃが配設されている突起部１５がいずれも座屈していない状態を示し、図８（Ｂ）は、使用者によりマグネット１６ｂが配設されている突起部１５とマグネット１６ｃが配設されている突起部１５とが均一に座屈している（それぞれの突起部１５の中心に使用者の体圧が掛かっている）状態を示している。
【００４０】
図８において、磁気センサ１７ｂは、それぞれのマグネット１６ｂ，１６ｃとの距離が同じになる位置に配設されており、図８（Ａ）の体圧が掛かっていない状態や図８（Ｂ）の均一に体圧が掛かっている状態では、それぞれのマグネット１６ｂ，１６ｃからの磁界の影響も均等となる。磁気センサ１７ｂは上述したようにマグネット１６ｂ，１６ｃの磁界の傾きを検出するため、マットレス１に体圧が掛かっておらず又は突起部１５に均等に体圧が掛かる場合は、それぞれのマグネット１６ｂ，１６ｃからの磁気センサ１７ｂへの磁界の影響が均一となり、電圧の正負が打ち消し合うことで出力がゼロとなる。
【００４１】
これに対して図９に示す状態は、使用者の寝返りや位置により、それぞれのマグネット１６ｂ，１６ｃからの磁気センサ１７ｂへの磁界の影響が均一でなくなっている状態である。図９（Ａ）は、例えば使用者が左に寝返りを打つことでマグネット１６ｂからの磁界の影響が大きくなっている。図９（Ｂ）は、使用者が右に寝返りを打つことでマグネット１６ｃからの磁界の影響が大きくなっている。図９（Ａ）の状態から図９（Ｂ）の状態に移行した場合の磁気センサ１７ｂの出力を図９（Ｃ）に示す。図９（Ｃ）においては、マグネット１６ｂの磁界を正の電圧、マグネット１６ｃの磁界を負の電圧として出力することで、体圧がどちらに傾いているかを検出できるようになっている。
【００４２】
演算処理部１８は、磁気センサ１７ａの測定結果から使用者の存在を判定すると共に、磁気センサ１７ｂの測定結果から使用者の移動状態、マットレス１上の（左右の）位置を演算し、出力制御部１９により出力することが可能となる。
【００４３】
このように、本実施形態に係る体圧測定装置においては、マグネット１６ｂ及びマグネット１６ｃによる磁界の傾きを磁気センサ１７ｂで検知することで使用者の寝返りを検出することができる。すなわち、寝返りのタイミングや大きさにより睡眠の深さ（レム睡眠又はノンレム睡眠）、周期、タイミング等を測定することで、快適な睡眠に結びつけることができる。第１の実施形態の場合は、マグネット１６ａが配設されている突起部１５に対する体圧を確実で且つ正確に検出することが可能であったが、本実施形態の場合は、広い範囲（マグネット１６ｂ、１６ｃが配設されている突起部１５の間）での使用者の移動状態や位置を検出することが可能となっている。また、本実施形態においては、２つのマグネットに対して１つの磁気センサが配設される構成であるため、コストが嵩張る磁気センサをできるだけ少なくしてコスト削減を実現することも可能である。
【００４４】
なお、本実施形態においては、必ずしもマグネット１６ａ及び磁気センサ１７ａを備える必要はなく、マットレス１にマグネット１６ｂ、マグネット１６ｃ及び磁気センサ１７ｂのみを備える構成であってもよい。また、マグネット１６ａ及び磁気センサ１７ａのセットや、マグネット１６ｂ、マグネット１６ｃ及び磁気センサ１７ｂのセットは、必要に応じてそれぞれ複数セット配設されるようにしてもよく、マットレス１の大きさや使用者の要求に応じて任意に変更できるようにしてもよい。さらに、本実施形態において用いるマットレスは、前記第１の実施形態に場合と同様に少なくとも使用者が就寝する表面側に突起部を有する構造であれば適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  マットレス
１１  第１層
１２  第２層
１３  第３層
１４  第４層
１５  突起部
１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）  マグネット
１７（１７ａ，１７ｂ）  磁気センサ
１８  演算処理部
１９  出力制御部
１００  体圧測定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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