(57)【要約】【課題】特に、介護用ベッドに使用されるマットレスまたは車椅子に使用されるクッションにおいて、空気圧の自動制御によりマットレスまたはクッションの硬さや高さを最適かつ、自動的に保持させることにより、体圧を分散させるとともに設定ミスによる底づきを自動的に防止可能とする空気圧を利用したエアマット装置またはエアクッション装置を提供すること。【解決手段】エアマット装置１０を細長い袋状のエアセル１４をベッドの長手方向と直交する向きに寝かせた状態でベッドの長手方向に沿って複数本並設させてなるエアセル群１６を含むマットレス１２と、エアセル１４にエアを供給・排気するエア供給部１８と、エアセル１４の並設面に位置し、マットレス１２の沈み込みを検知するセンサ２０と、センサ２０の検知結果に基づいて、エア供給部１８を制御し、エアセル１４の内圧を自動的に調整する内圧調整部２４とを備える構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い袋状のエアセルをベッドの長手方向と直交する向きに寝かせた状態でベッドの長手方向に沿って複数本並設させてなるエアセル群を含むマットレスまたは袋状のエアセルを車椅子に寝かせた状態で複数設置させてなるエアセル群を含むクッションと、
前記エアセルにエアを供給・排気するエア供給部と、
前記エアセルの並設面に位置し、前記マットレスまたはクッションの沈み込みを検知するセンサと、
前記センサの検知結果に基づいて、前記エア供給部を制御し、前記エアセルの内圧を自動的に調整する内圧調整部と、
を備える空気圧利用のエアマット装置またはエアクッション装置。
【請求項２】
前記センサは、近接センサであることを特徴とする請求項１記載のエアマット装置またはエアクッション装置。
【請求項３】
前記センサは、光電センサであることを特徴とする請求項１記載のエアマット装置またはエアクッション装置。
【請求項４】
前記センサは、圧電素子を用いるものであることを特徴とする請求項１記載のエアマット装置またはエアクッション装置。
【請求項５】
前記センサは、圧力センサであることを特徴とする請求項１記載のエアマット装置またはエアクッション装置。
【請求項６】
前記センサは、プッシュスイッチを用いるものであることを特徴とする請求項１記載のエアマット装置またはエアクッション装置。
【請求項７】
前記センサは、前記エアセル内の上部近傍に設けられた検出対象体との距離に基づいて、前記マットレスまたはクッションの沈み込みを検知するものであることを特徴とする請求項２又は３記載のエアマット装置またはエアクッション装置。
【請求項８】
前記センサは、前記エアセル内の中間部近傍に設けられた検出対象体との距離に基づいて、前記マットレスまたはクッションの沈み込みを検知するものであることを特徴とする請求項２又は３記載のエアマット装置またはエアクッション装置。
【請求項９】
前記センサは、前記エアセルの下部外側近傍に備えられた検出対象体との距離に基づいて、前記マットレスまたはクッションの沈み込みを検知するものであることを特徴とする請求項２又は３記載のエアマット装置またはエアクッション装置。
【請求項１０】
前記センサは、前記エアセル内の下部近傍に設置された土台部を介し所定の高さに取り付けられた検出対象体との距離に基づいて、前記マットレスまたはクッションの沈み込みを検知するものであることを特徴とする請求項２又は３記載のエアマット装置またはエアクッション装置。
【請求項１１】
前記エアセルは、上下方向に上層部及び下層部の２層構造となっており、前記センサは、前記上層部と前記下層部との層間近傍に取り付けられた検出対象体との距離に基づいて、前記マットレスまたはクッションの沈み込みを検知するものであることを特徴とする請求項２又は３記載のエアマット装置またはエアクッション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被介護者等が長期に渡って床に伏せる場合などに生じる床ずれを予防する介護用ベッドに載せるエアマット装置または車椅子に乗せるエアクッション装置に関するもので、特に、エアマット装置の構成であるマットレスや、エアクッション装置の構成であるクッションの沈み込みを検知し、その検知結果に対応して、マットレスやクッションの硬さや高さを最適なものにするとともに、底づきを防止することも可能なエアマット装置またはエアクッション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
寝返りを打てない被介護者等が長期に渡って床に伏していると、床ずれが体に生じる場合がある。床ずれの原因としては、寝返りを打てないことにより寝具からの圧が身体の一定箇所に集中して血行不良が生じることや、体力の衰えや栄養状態の悪化、あるいは汗等による過湿によって細菌の繁殖等が原因といわれている。
【０００３】
そこで、マットレスに使用されるクッション材として、体圧分散性に優れた、空気圧式のエアセルや、発泡ポリウレタンフォーム等の発泡素材、流動性を有する熱可塑性樹脂や、ゲル状物を被覆材で被覆したシート状素材等の柔軟性素材が単体又は複合されて使用されていた。
【０００４】
空気圧式のエアセルを使用したマットレスは、体重・体型に適した硬さの設定により体圧分散性に優れ、その多くは、エアセルの膨張収縮を利用した波動動作が自動で行われることにより、体圧が同一部位に長時間集中しないため、特に、寝たきりの状態の使用者に好適とされ、広く利用されている。また、食事等のためにベッドの背上げを行う際に、対応するモードを選択することで、エアセル内の空気圧を高め、臀部の底づきを防止する機能をもつマットレス装置も開発されている。
【０００５】
しかし、空気圧利用のマットレスは、利用者の体重・体型に適したエアセルの硬さ設定を行わなかった場合に、最適な体圧分散が得られないだけでなく、設定ミスにより重い体重の利用者に軟らかすぎる設定をすると、底づきをしてしまう場合があるという欠点がある。ここで、エアセルの底づきとは、荷重によりエアセルが押し潰されて、エアセル下方に位置するエアセルよりも硬い部材やベッド床面等の剛体に身体が接触する状態であり、通常は体圧が著しく上昇してしまう。また、仮に、背上げに対応するモードがあったとしても、人為的に操作設定させる以上は、入れ忘れや切り忘れ等のミスが避けられず、底づきするリスクや、最適な体圧分散が得られないとされていた。
【０００６】
そこで、例えば、特許文献１には、独立した複数の筒状可撓性セルが患者の寝姿勢時の身長方向に並設されてなるエアマットと、上記各セルと患者の間に作用する圧力分布を検出する圧力センサと、上記各セルに接続され、該各セルに空気をそれぞれ給排する空気給排装置と、上記圧力センサ及び空気給排装置に接続され、圧力センサの検出信号に基づき上記各セルに供給する空気量を調整するように上記空気給排装置を制御する制御装置とを備えたエアマット装置であって、上記圧力センサは、帯状又はシート状の形態をしていて、可撓性シート材で包み込まれて該可撓性シート材と上記各セルとの間に配置されていることを特徴とするエアマット装置が開示されている。
【０００７】
そして、この技術によると、圧力センサが各セル毎に一体化するので、患者がエアマット上に載り、それに伴って患者に対応する位置のセルが沈み込んでも、当該セルと該セルに対応する圧力センサとの相対位置がずれ難く、制御装置は目的のセルの位置を正確に把握して当該セルの空気供給量を調整するように空気給排装置を制御することができ、患者の床ずれや痛みを効果的に抑制することができるとされ、また、隣り合うセルに対応するそれぞれの圧力センサが互いに離れているので、各圧力センサは、対応するセル以外のセルの沈み込みによって引っ張られなくなり、患者がエアマット上に載ると該エアマットが適度に沈み込んで、エアマット上の患者の快適性が損なわれないとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２９８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示されているエアマット装置では、センサ部が利用者の身体とエアセルとの間に設置されているが、多少の軟質部材に覆われているとしても、これでは剛体であるセンサが間接的に身体に接触することになり、例えば、エアセルからの反力でセンサ部が皮膚に押しつけられ、体圧がセンサ部に集中するといった不具合が生じてしまうことになる。また、当該部位のマットレスの柔軟性が損なわれることになるため、本来の目的であり、最も重要な体圧分散性の大幅な悪化が避けられない。
【００１０】
本発明は、上述の問題を解決するためのもので、特に、介護用ベッドに使用されるマットレスまたは車椅子に使用されるクッションにおいて、空気圧の自動制御によりマットレスやクッションの硬さや高さを最適かつ、自動的に保持させることにより、体圧を分散させるとともに設定ミスによる底づきを自動的に防止可能とする空気圧を利用したエアマット装置またはエアクッション装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題に対応するため、本発明は、以下の技術的手段を講じている。
即ち、請求項１記載の発明は、細長い袋状のエアセルをベッドの長手方向と直交する向きに寝かせた状態でベッドの長手方向に沿って複数本並設させてなるエアセル群を含むマットレスまたは袋状のエアセルを車椅子に寝かせた状態で複数設置させてなるエアセル群を含むクッションと、前記エアセルにエアを供給・排気するエア供給部と、前記エアセルの並設面に位置し、前記マットレスまたはクッションの沈み込みを検知するセンサと、前記センサの検知結果に基づいて、前記エア供給部を制御し、前記エアセルの内圧を自動的に調整する内圧調整部とを備える空気圧利用のエアマット装置またはエアクッション装置である。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のエアマット装置またはエアクッション装置であって、前記センサは、近接センサであることを特徴としている。そして、請求項３記載の発明は、請求項１記載のエアマット装置またはエアクッション装置であって、前記センサは、光電センサであることを特徴としている。
【００１３】
さらに、請求項４記載の発明は、請求項１記載のエアマット装置またはエアクッション装置であって、前記センサは、圧電素子を用いるものであることを特徴としている。また、請求項５記載の発明は、請求項１記載のエアマット装置またはエアクッション装置であって、前記センサは、圧力センサであることを特徴としている。そして、請求項６記載の発明は、請求項１記載のエアマット装置またはエアクッション装置であって、前記センサは、プッシュスイッチを用いるものであることを特徴としている。
【００１４】
続いて、請求項７記載の発明は、請求項２又は３記載のエアマット装置またはエアクッション装置であって、前記センサは、前記エアセル内の上部近傍に設けられた検出対象体との距離に基づいて、前記マットレスまたはクッションの沈み込みを検知するものであることを特徴としている。また、請求項８記載の発明は、請求項２又は３記載のエアマット装置またはエアクッション装置であって、前記センサは、前記エアセルの中間部近傍に備えられた検出対象体との距離に基づいて、前記マットレスまたはクッションの沈み込みを検知するものであることを特徴としている。そして、請求項９記載の発明は、請求項２又は３記載のエアマット装置またはエアクッション装置であって、前記センサは、前記エアセルの下部外側近傍に備えられた検出対象体との距離に基づいて、前記マットレスまたはクッションの沈み込みを検知するものであることを特徴としている。
【００１５】
さらに、請求項１０記載の発明は、請求項２又は３記載のエアマット装置またはエアクッション装置であって、前記センサは、前記エアセル内の下部近傍に設置された土台部を介し所定の高さに取り付けられた検出対象体との距離に基づいて、前記マットレスまたはクッションの沈み込みを検知するものであることを特徴としている。また、請求項１１記載の発明は、請求項２又は３記載のエアマット装置またはエアクッション装置であって、前記エアセルは、上下方向に上層部及び下層部の２層構造となっており、前記センサは、前記上層部と前記下層部との層間近傍に取り付けられた検出対象体との距離に基づいて、前記マットレスまたはクッションの沈み込みを検知するものであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、マットレスまたはクッションの沈み込みを検出するセンサが、底づきの危険性を察知するとともに、制御部へフィードバックし、そのフィードバックされた信号に基づいてエアセル内に適切なエアを供給することで、直ちに底づきの危険性を解消し、エアセル内の空気圧を最適に、かつ、自動的に調整・保持することができるようになっているため、あらゆる体重・体型・寝姿勢の使用者に対して、非常に優れた安全性や体圧分散性を提供することができる。
【００１７】
また、マットレスまたはクッションの沈み込みを検出するセンサをエアセルの上に載せる必要がないため、体圧分散性が損なわれることがない。なお、エアセル内の上部にセンサの検出対象体を備える際は、点付け接着でも軟質体を介しても、体圧分散性の悪化はない。さらに、センサを近接センサとした場合には、金属薄膜ラミネートフィルムや、網状や繊維状の金属をエアセル上部の部材内面に貼っても良いし、ラミネートフィルムをエアセル上部の部材自体として用いることも有効なものとなる。
【００１８】
そして、従来のように、使用者または介護者がマットレスまたはクッションの硬さを設定する必要がないため、設定の手間と、設定ミスが発生せず、安全性と、利便性に非常に優れたものとなる。またさらに、背上げを行う際、従来のように背上げ対応モードへの移行操作や、解除操作を行う必要がないため、設定の手間と、設定ミスが発生せず、安全性と、利便性に非常に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るエアマット装置の実施形態を示した図である。
【図２】本発明に係るエアマット装置の第１の実施形態におけるマットレスの縦断面図である。
【図３】本発明に係るエアマット装置の第２の実施形態におけるマットレスの縦断面図である。
【図４】本発明に係るエアマット装置の第３の実施形態におけるマットレスの縦断面図である。
【図５】本発明に係るエアマット装置の第４の実施形態におけるマットレスの縦断面図である。
【図６】本発明に係るエアマット装置の第５の実施形態におけるマットレスの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係るエアマット装置の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係るエアマット装置の実施形態を表したもので、図２は、本発明に係るエアマット装置の第１の実施形態におけるマットレスの縦断面図である。符号については、１０はエアマット装置、１２はマットレス、１４はエアセル、１６はエアセル群、１８はエア供給部、２０はセンサ、２２は検出対象体、２４は内圧調整部、２６は軟質ベースまたはシート、２８はカバー、３０はクッション部を示している。
【００２１】
本実施形態におけるエアマット装置１０は、まず、図１に示すように、細長い袋状のエアセル１４をベッドの長手方向と直交する向きに寝かせた状態でベッドの長手方向に沿って複数本並設させてなるエアセル群１６を含むマットレス１２と、エアセル１４にエアを供給・排気するエア供給部１８と、エアセル１４の並設面に位置し、マットレス１２の沈み込みを検知するセンサ２０と、センサ２０の検知結果に基づいて、エア供給部１８を制御し、エアセル１４の内圧を自動的に調整する内圧調整部２４とを備えている。
【００２２】
本実施形態では、センサ２０には、近接センサを用いており、詳細は、図２に示すように、カバー２８で覆われ、軟質ベースまたはシート２６上に並設された各エアセル１４内の上部に検出対象体２２が備えられており、この検出対象体２２との距離から、マットレス１２の沈み込みを検出するセンサ２０（近接センサ）が、各エアセル１４の並設面である軟質ベースまたはシート２６にそれぞれ設けられている。
【００２３】
センサ２０と、検出対象体２２は、図１に示すように、エアセル１４のうち、臀部などの沈み込みが大きい体幹部を中心に多数配置させておくことが好ましい。また、検出対象体２２をクッション部３０を介在させてエアセル１４内の上部に備えるように構成すると、マットレス１２の体圧分散性の劣化を防げる。
【００２４】
本実施形態におけるエアマット装置１０は、マットレス１２の外側にエア供給部１８が備えられているが、マットレス１２に内蔵するような構成としても良い。また、エアセル１４の配置は、平面視で全面でも一部でも良く、エアセル１４の上方ないし下方、或いは、内部または、エアセル１４以外の部分に発泡ポリウレタンフォームや繊維状樹脂弾性部材を配置しても良い。
【００２５】
また、検出対象体２２には、金属片または金属網や、金属箔、金属繊維、金属薄膜ラミネートフィルム等を使用するのが好ましい。その他、マットレス１２内にベッド（背中部）の背上げ角度を検出するセンサを配置し、検出された角度により、よりきめ細やかな制御を行うようにしても良い。
【００２６】
続いて、本実施形態におけるエアマット装置１０の動作について説明する。まず、マットレス１２に被介護者等が横になった際に、マットレス１２の沈み込みをセンサ２０が検出していく。検出方法は、センサ２０が、検出対象体２２との距離が所定値を切ったことを検出し、それがマットレス１２の沈み込みであることを認識するというものである。
【００２７】
次に、センサ２０が検出したマットレス１２の沈み込みに応じて、内圧調整部２４が、エア供給部１８を制御し、エアセル１４が、適切な硬さや高さになるよう、エアセル１４の内圧を自動的に調整していく。このような構成とすることにより、マットレス１２の底づきを防止することができるようになるわけである。
【００２８】
なお、本実施形態では、センサ２０に近接センサを用いているが、これを光電センサで代用することも可能であり、また、圧電素子を用いるセンサを利用しても良い。さらに、圧力センサで代用することも可能であり、また、プッシュスイッチを用いるセンサを利用しても良い。なお、光電センサでは、対象波長を反射する反射材を検出対象体とし、可視光タイプならば、マットレス１２の中間部材を全て透明にし、反射材を金属ラミネート材か、或いは、鏡面光沢材とするのが好ましい。また、本実施形態は、本発明に係るエアクッション装置を車椅子に乗せた状態にも適用できるものである。
【００２９】
続いて、本発明に係るエアマット装置の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図３は、本発明に係るエアマット装置の第２の実施形態におけるマットレスの縦断面図である。符号については、３１が吊り部である以外は、図１及び２と同様である。
【００３０】
本実施形態におけるエアマット装置１０は、まず、図１に示すように、細長い袋状のエアセル１４をベッドの長手方向と直交する向きに寝かせた状態でベッドの長手方向に沿って複数本並設させてなるエアセル群１６を含むマットレス１２と、エアセル１４にエアを供給・排気するエア供給部１８と、エアセル１４の並設面に位置し、マットレス１２の沈み込みを検知するセンサ２０と、センサ２０の検知結果に基づいて、エア供給部１８を制御し、エアセル１４の内圧を自動的に調整する内圧調整部２４とを備えている。
【００３１】
本実施形態では、センサ２０には、近接センサを用いており、詳細は、図３に示すように、カバー２８で覆われ、軟質ベースまたはシート２６上に並設された各エアセル１４内の中間部近傍に検出対象体２２が吊り部３１を介して備えられており、この検出対象体２２との距離から、マットレス１２の沈み込みを検出するセンサ２０（近接センサ）が、各エアセル１４の並設面である軟質ベースまたはシート２６にそれぞれ設けられている。
【００３２】
センサ２０と、検出対象体２２は、図１に示すように、エアセル１４のうち、臀部などの沈み込みが大きい体幹部を中心に多数配置させておくことが好ましい。また、クッション部３０をエアセル１４の上部側となるように構成すれば、マットレス１２の体圧分散性の劣化を防ぐことができる。
【００３３】
本実施形態におけるエアマット装置１０は、マットレス１２の外側にエア供給部１８が備えられているが、マットレス１２に内蔵するような構成としても良い。また、エアセル１４の配置は、平面視で全面でも一部でも良く、エアセル１４の上方ないし下方、或いは、内部または、エアセル１４以外の部分に発泡ポリウレタンフォームや繊維状樹脂弾性部材を配置しても良い。  
【００３４】
また、検出対象体２２には、金属片または金属網や、金属箔、金属繊維、金属薄膜ラミネートフィルム等を使用するのが好ましい。その他、マットレス１２内にベッド（背中部）の背上げ角度を検出するセンサを配置し、検出された角度により、よりきめ細やかな制御を行うようにしても良い。
【００３５】
続いて、本実施形態におけるエアマット装置１０の動作について説明する。まず、マットレス１２に被介護者等が横になった際に、マットレス１２の沈み込みをセンサ２０が検出していく。検出方法は、センサ２０が、検出対象体２２との距離が所定値を切ったことを検出し、それがマットレス１２の沈み込みであることを認識するというものである。
【００３６】
次に、センサ２０が検出したマットレス１２の沈み込みに応じて、内圧調整部２４が、エア供給部１８を制御し、エアセル１４が、適切な硬さや高さになるよう、エアセル１４の内圧を自動的に調整していく。このような構成とすることにより、マットレス１２の底づきを防止することができるようになるわけである。
【００３７】
なお、本実施形態では、センサ２０に近接センサを用いているが、これを光電センサで代用することも可能であり、また、圧電素子を用いるセンサを利用しても良い。さらに、圧力センサで代用することも可能であり、また、プッシュスイッチを用いるセンサを利用しても良い。なお、光電センサでは、対象波長を反射する反射材を検出対象体とし、可視光タイプならば、マットレス１２の中間部材を全て透明にし、反射材を金属ラミネート材か、或いは、鏡面光沢材とするのが好ましい。また、本実施形態は、本発明に係るエアクッション装置を車椅子に乗せた状態にも適用できるものである。
【００３８】
続いて、本発明に係るエアマット装置の第３の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図４は、本発明に係るエアマット装置の第３の実施形態におけるマットレスの縦断面図である。符号については、図１及び２と同様である。
【００３９】
本実施形態におけるエアマット装置１０は、まず、図１に示すように、細長い袋状のエアセル１４をベッドの長手方向と直交する向きに寝かせた状態でベッドの長手方向に沿って複数本並設させてなるエアセル群１６を含むマットレス１２と、エアセル１４にエアを供給・排気するエア供給部１８と、エアセル１４の並設面に位置し、マットレス１２の沈み込みを検知するセンサ２０と、センサ２０の検知結果に基づいて、エア供給部１８を制御し、エアセル１４の内圧を自動的に調整する内圧調整部２４とを備えている。
【００４０】
本実施形態では、センサ２０には、近接センサを用いており、詳細は、図４に示すように、カバー２８で覆われ、軟質ベース２６上に並設された各エアセル１４の下部外側に検出対象体２２が備えられており、この検出対象体２２との距離から、マットレス１２の沈み込みを検出するセンサ２０（近接センサ）が、各エアセル１４の並設面である軟質ベース２６にそれぞれ設けられている。
【００４１】
センサ２０と、検出対象体２２は、図１に示すように、エアセル１４のうち、臀部などの沈み込みが大きい体幹部を中心に多数配置させておくことが好ましい。また、クッション部３０をエアセル１４内の上部側となるように構成すると、マットレス１２の体圧分散性の劣化を防ぐことができる。
【００４２】
本実施形態におけるエアマット装置１０は、マットレス１２の外側にエア供給部１８が備えられているが、マットレス１２に内蔵するような構成としても良い。また、エアセル１４の配置は、平面視で全面でも一部でも良く、エアセル１４の上方ないし下方、或いは、内部または、エアセル１４以外の部分に発泡ポリウレタンフォームや繊維状樹脂弾性部材を配置しても良い。  
【００４３】
また、検出対象体２２には、金属片または金属網や、金属箔、金属繊維、金属薄膜ラミネートフィルム等を使用するのが好ましい。その他、マットレス１２内にベッド（背中部）の背上げ角度を検出するセンサを配置し、検出された角度により、よりきめ細やかな制御を行うようにしても良い。
【００４４】
続いて、本実施形態におけるエアマット装置１０の動作について説明する。まず、マットレス１２に被介護者等が横になった際に、マットレス１２の沈み込みをセンサ２０が検出していく。検出方法は、センサ２０が、検出対象体２２との距離が所定値を切ったことを検出し、それがマットレス１２の沈み込みであることを認識するというものである。
【００４５】
次に、センサ２０が検出したマットレス１２の沈み込みに応じて、内圧調整部２４が、エア供給部１８を制御し、エアセル１４が、適切な硬さや高さになるよう、エアセル１４の内圧を自動的に調整していく。このような構成とすることにより、マットレス１２の底づきを防止することができるようになるわけである。
【００４６】
なお、本実施形態では、センサ２０に近接センサを用いているが、これを光電センサで代用することも可能であり、また、圧電素子を用いるセンサを利用しても良い。さらに、圧力センサで代用することも可能であり、また、プッシュスイッチを用いるセンサを利用しても良い。なお、光電センサでは、対象波長を反射する反射材を検出対象体とし、可視光タイプならば、マットレス１２の中間部材を全て透明にするか光路を空洞とし、反射材を金属ラミネート材か、或いは、鏡面光沢材とするのが好ましい。また、本実施形態は、本発明に係るエアクッション装置を車椅子に乗せた状態にも適用できるものである。
【００４７】
次に、本発明に係るエアマット装置の第４の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図５は、本発明に係るエアマット装置の第４の実施形態におけるマットレスの縦断面図である。符号については、図１及び２と同様である。
【００４８】
本実施形態におけるエアマット装置１０は、まず、図１に示すように、細長い袋状のエアセル１４をベッドの長手方向と直交する向きに寝かせた状態でベッドの長手方向に沿って複数本並設させてなるエアセル群１６を含むマットレス１２と、エアセル１４にエアを供給・排気するエア供給部１８と、エアセル１４の並設面に位置し、マットレス１２の沈み込みを検知するセンサ２０と、センサ２０の検知結果に基づいて、エア供給部１８を制御し、エアセル１４の内圧を自動的に調整する内圧調整部２４とを備えている。
【００４９】
本実施形態では、センサ２０には、近接センサを用いており、詳細は、図５に示すように、カバー２８で覆われ、軟質ベースまたはシート２６上に並設された各エアセル１４内の下部に土台部３６が、そして、この土台部３６を介して所定高さの検出対象体２２が備えられており、この検出対象体２２との距離から、マットレス１２の沈み込みを検出するセンサ２０（近接センサ）が、各エアセル１４の並設面である軟質ベースまたはシート２６にそれぞれ設けられている。
【００５０】
土台部３６を使用するのは、センサ２０と、検出対象体２２との初期距離をある程度もたせるためである。また、センサ２０と、検出対象体２２は、図１に示すように、エアセル１４のうち、臀部などの沈み込みが大きい体幹部を中心に多数配置させておくことが好ましい。そして、検出対象体２２の上面に、さらにクッション部３０を備えるように構成すると、マットレス１２の体圧分散性の劣化を防ぐことができる。
【００５１】
本実施形態におけるエアマット装置１０は、マットレス１２の外側にエア供給部１８が備えられているが、マットレス１２に内蔵するような構成としても良い。また、エアセル１４の配置は、平面視で全面でも一部でも良く、エアセル１４の上方ないし下方、或いは、内部または、エアセル１４以外の部分に発泡ポリウレタンフォームや繊維状樹脂弾性部材を配置しても良い。
【００５２】
また、検出対象体２２には、金属片または金属網や、金属箔、金属繊維、金属薄膜ラミネートフィルム等を使用するのが好ましい。その他、マットレス１２内にベッド（背中部）の背上げ角度を検出するセンサを配置し、検出された角度により、よりきめ細やかな制御を行うようにしても良い。
【００５３】
続いて、本実施形態におけるエアマット装置１０の動作について説明する。まず、マットレス１２に被介護者等が横になった際に、マットレス１２の沈み込みをセンサ２０が検出していく。検出方法は、センサ２０が、検出対象体２２との距離が所定値を切ったことを検出し、それがマットレス１２の沈み込みであることを認識するというものである。
【００５４】
次に、センサ２０が検出したマットレス１２の沈み込みに応じて、内圧調整部２４が、エア供給部１８を制御し、エアセル１４が、適切な硬さや高さになるよう、エアセル１４の内圧を自動的に調整していく。このような構成とすることにより、マットレス１２の底づきを防止することができるようになるわけである。
【００５５】
なお、本実施形態では、センサ２０に近接センサを用いているが、これを光電センサで代用することも可能であり、また、圧電素子を用いるセンサを利用しても良い。さらに、圧力センサで代用することも可能であり、また、プッシュスイッチを用いるセンサを利用しても良い。なお、光電センサでは、対象波長を反射する反射材を検出対象体とし、可視光タイプならば、マットレス１２の中間部材を全て透明にするか光路を空洞とし、反射材を金属ラミネート材か、或いは、鏡面光沢材とするのが好ましい。また、本実施形態は、本発明に係るエアクッション装置を車椅子に乗せた状態にも適用できるものである。
【００５６】
次に、本発明に係るエアマット装置の第５の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図６は、本発明に係るエアマット装置の第５の実施形態におけるマットレスの縦断面図である。符号については、３２がエアセル上層部、３４がエアセル下層部を示す以外は、図１及び２と同様である。
【００５７】
本実施形態におけるエアマット装置１０の基本構成は、まず、図１に示すように、細長い袋状のエアセル１４をベッドの長手方向と直交する向きに寝かせた状態でベッドの長手方向に沿って複数本並設させてなるエアセル群１６を含むマットレス１２と、エアセル１４にエアを供給・排気するエア供給部１８と、エアセル１４の並設面に位置し、マットレス１２の沈み込みを検知するセンサ２０と、センサ２０の検知結果に基づいて、エア供給部１８を制御し、エアセル１４の内圧を自動的に調整する内圧調整部２４とを備えるものとなっている。他の実施形態と異なるのは、エアセル１４が、エアセル上層部３２と、エアセル下層部３４の２層構造となっているところである（図５参照）。
【００５８】
本実施形態では、センサ２０には、近接センサを用いており、詳細は、図６に示すように、カバー２８で覆われ、軟質ベースまたはシート２６上に並設されたエアセル上層部３２と、エアセル下層部３４の２層構造となる各エアセル１４のうち、エアセル上層部３２と、エアセル下層部３４の層間面近傍に検出対象体２２が備えられており、この検出対象体２２との距離から、マットレス１２の沈み込みを検出するセンサ２０（近接センサ）が、各エアセル１４の並設面である軟質ベースまたはシート２６にそれぞれ設けられている。
【００５９】
センサ２０と、検出対象体２２は、図１に示すように、エアセル１４のうち、臀部などの沈み込みが大きい体幹部を中心に多数配置させておくことが好ましい。また、検出対象体２２の上面側近傍に、さらにクッション部３０を備えるように構成すると、マットレス１２の体圧分散性の劣化を防ぐことができる。
【００６０】
本実施形態におけるエアマット装置１０は、マットレス１２の外側にエア供給部１８が備えられているが、マットレス１２に内蔵するような構成としても良い。また、エアセル１４の配置は、平面視で全面でも一部でも良く、エアセル１４の上方ないし下方、或いは、内部または、エアセル１４以外の部分に発泡ポリウレタンフォームや繊維状樹脂弾性部材を配置しても良い。
【００６１】
また、検出対象体２２には、金属片または金属網や、金属箔、金属繊維、金属薄膜ラミネートフィルム等を使用するのが好ましい。その他、マットレス１２内にベッド（背中部）の背上げ角度を検出するセンサを配置し、検出された角度により、よりきめ細やかな制御を行うようにしても良い。
【００６２】
続いて、本実施形態におけるエアマット装置１０の動作について説明する。まず、マットレス１２に被介護者等が横になった際に、マットレス１２の沈み込みをセンサ２０が検出していく。検出方法は、センサ２０が、検出対象体２２との距離が所定値を切ったことを検出し、それがマットレス１２の沈み込みであることを認識するというものである。
【００６３】
次に、センサ２０が検出したマットレス１２の沈み込みに応じて、内圧調整部２４が、エア供給部１８を制御し、エアセル１４が、適切な硬さや高さになるよう、エアセル１４の内圧を自動的に調整していく。このような構成とすることにより、マットレス１２の底づきを防止することができるようになるわけである。
【００６４】
なお、本実施形態では、センサ２０に近接センサを用いているが、これを光電センサで代用することも可能であり、また、圧電素子を用いるセンサを利用しても良い。さらに、圧力センサで代用することも可能であり、また、プッシュスイッチを用いるセンサを利用しても良い。なお、光電センサでは、対象波長を反射する反射材を検出対象体とし、可視光タイプならば、マットレス１２の中間部材を全て透明にし、反射材を金属ラミネート材か、或いは、鏡面光沢材とするのが好ましい。また、本実施形態は、本発明に係るエアクッション装置を車椅子に乗せた状態にも適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、特に介護用ベッドに使用される空気圧利用のマットレスまたは車椅子に使用される空気圧利用のクッションにおいて、マットレスまたはクッションの沈み込みを検知し、エアセルの内圧を自動制御することによりマットレスまたはクッションの底づきを自動的に防止することで高い安全性を確保することができ、また、マットレスまたはクッションの硬さが自動で設定されることにより、操作ミスを排除し、高い利便性を提供することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１０  エアマット装置
１２  マットレス
１４  エアセル
１６  エアセル群
１８  エア供給部
２０  センサ
２２  検出対象体
２４  内圧調整部
２６  軟質ベースまたはシート
２８  カバー
３０  クッション部
３１  吊り部
３２  エアセル上層部
３４  エアセル下層部
３６  土台部
【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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