(57)【要約】【課題】使用者の血行の改善を有利に促すことの出来る、新規な構造のマットレスおよびその制御方法を提供すること。【解決手段】複数のセル２４が体圧作用面にマトリックス状に整列配置されており、体圧測定手段８８により測定された各セル２４に加わる体圧に基づき、所定値以上の体圧が測定されたセル２４を対象セル２４として選択し、対象セル２４の流体室４２の内圧を増圧して所定時間に亘って使用者の身体の一部を対象セル２４で押圧すると共に、対象セル２４の流体室４２の内圧を減圧して該対象セルによる押圧を解除するようにした。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の身体を支持する基体の体圧作用面に複数のセルが配設されていると共に、該セルの内部に形成された流体室の圧力を調節する圧力調節手段と、該セルに加わる体圧を測定する体圧測定手段が設けられているマットレスの制御方法であって、
前記複数のセルが前記体圧作用面にマトリックス状に整列配置されており、前記体圧測定手段により測定された各前記セルに加わる体圧に基づき、所定値以上の体圧が測定されたセルを対象セルとして選択する対象セル選択工程と、
前記対象セルの前記流体室の内圧を増圧して所定時間に亘って前記使用者の身体の一部を該対象セルで押圧する押圧工程と、
前記対象セルの前記流体室の内圧を減圧して該対象セルによる押圧を解除する除圧工程と
を含むことを特徴とするマットレスの制御方法。
【請求項２】
前記対象セル選択工程の前に、体圧分散工程が実施されており、該体圧分散工程が、
前記体圧測定手段により各前記セルに加わる体圧を測定する第一体圧測定工程と、
前記第一体圧測定工程で得られた各前記セルに加わる体圧に基づき、前記複数のセルをグループ分けするグループ化工程と、
前記グループ化工程で分けられた前記グループ毎に、前記流体室の目標内圧を設定する目標内圧設定工程と、
前記グループ化工程で分けられた前記グループ毎に、各前記セルの流体室を相互に連通して前記圧力調節手段により前記流体室の内圧が前記目標内圧となるように調節する内圧調節工程と、
前記内圧調節工程の終了後に、前記グループを構成する前記セルの前記流体室を相互に独立させる独立工程と、
を含んでいる請求項１に記載のマットレスの制御方法。
【請求項３】
前記複数のセルの前記マトリックス状の配置における各行において、複数の前記対象セルが選択された場合には、前記対象セルを各行毎に連結した状態で、前記押圧工程と前記除圧工程を実施する請求項１又は２に記載のマットレスの制御方法。
【請求項４】
前記押圧工程と前記除圧工程を、前記複数のセルの前記マトリックス状の配置において、少なくとも１行を空けて隣接する行における前記対象セルに対して、順次に実施する請求項１〜３の何れか１項に記載のマットレスの制御方法。
【請求項５】
使用者の身体を支持する基体の体圧作用面に複数のセルが配設されていると共に、該セルの内部に形成された流体室の圧力を調節する圧力調節手段と、該セルに加わる体圧を測定する体圧測定手段が設けられているマットレスにおいて、
前記複数のセルが前記体圧作用面にマトリックス状に整列配置されており、
前記体圧測定手段により各前記セルに加わる体圧を測定した結果に基づき、所定値以上の体圧が測定されたセルを対象セルとして選択する対象セル選択手段と、
前記対象セルの前記流体室の内圧を増圧して所定時間に亘って前記使用者の身体の一部を該対象セルで押圧する押圧手段と、
前記対象セルの前記流体室の内圧を減圧して該対象セルによる押圧を解除する除圧手段と
を含むことを特徴とするマットレス。
【請求項６】
前記体圧測定手段により測定された各前記セルに加わる体圧に基づき、該複数のセルをグループ分けするグループ化手段と、
前記グループ化手段により分けられた前記グループ毎に、前記流体室の目標内圧を設定する目標内圧設定手段と、
前記グループ化手段により分けられた前記グループ毎に、各前記セルの前記流体室を相互に連通／独立させる連通／独立手段と、
を有しており、
前記グループ毎に、各前記セルの流体室を前記連通／独立手段により相互に連通させた状態で、前記圧力調節手段により前記流体室の内圧が前記目標内圧へ調節されるようになっている一方、
前記圧力調節手段により内圧が調節された前記グループを構成する前記セルの前記流体室が、前記連通／独立手段により相互に独立されるようになっている、請求項５に記載のマットレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寝具等に用いられるマットレスに係り、特に、使用者の身体を押圧して刺激を付与することができるマットレスおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、寝具等における人体の支持部分には、クッション作用を有するマットレスが採用されており、使用者の身体を弾性的に支持することで寝心地の改善が図られている。
【０００３】
ところで、一般的なマットレスを長期に亘って連続的に使用すると、体圧（人体の荷重による圧力）の反力が使用者の局所に連続して作用することから、血流の悪化等に起因する褥瘡が生じるおそれがある。そこで、褥瘡の発生を防止するために、流体の圧力を利用して使用者の体圧の作用位置を変化させて、実質的に使用者に作用する体圧の反力を分散させることが可能なマットレスが提案されている。例えば、特開２０１２−２９８６９号公報（特許文献１）には、人体を支持する基体の体圧作用面（人体の支持部分）を複数のセルで構成する一方、マットレスの内部にセルに加わる体圧を測定する荷重センサシートを配設して、各セルの流体室に外部から空気等の流体を送入／排出することによりセルの内圧を調節可能とした構造が提案されている。
【０００４】
このような従来構造のマットレスにおいては、高い体圧が測定されたセルの流体を排出することにより、使用者の体の一部が体圧の作用で長期に亘って圧迫されるのを防ぐようになっている。さらに、高い体圧が測定されたセルの流体を排出するだけでなく、排出と流入を繰り返すことによりセルを膨張／収縮させ、使用者の体の一部を押圧することにより、静脈血やリンパの還流や動脈血の流入を有利に促進して血行の改善を行うことも提案されている。このようなマットレスの機能は、健常者の血流や快眠を促すことにも寄与し得ることから、かかるマットレスを健常者向けの寝具として提供することも検討されている。
【０００５】
ところが、特許文献１に記載のマットレスでは、各セルがマットレスの幅方向に延びる筒状を為していることから、例えば、当該セルの一方の端部で高い体圧が加わっていた場合、セルの流体を排出した効果は、当該セルの全体で分散されてしまい、体圧の反力による圧迫が加えられている部位に直接的且つ速やかに及ぼされ難いという問題があった。
【０００６】
特に、セルの膨張／収縮によって使用者の体に押圧／除圧の刺激を付与して血行の改善を図る効果は、より局所的に行うことにより有利に達成されるものであることから、上記の如き従来構造のマットレスでは、所期の血行改善効果が十分に得られないおそれがあった。また、健常者を使用対象とした場合には、より強い押圧力を加えなければ満足感が得られ難いことから、従来構造のマットレスでは、対応が難しいという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−０２９８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、使用者の血行の改善を有利に促すことの出来る、マットレスの新規な制御方法、およびそのような制御方法を実施し得る新規な構造のマットレスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。
【００１０】
マットレスの制御方法に関する本発明の第一の態様は、使用者の身体を支持する基体の体圧作用面に複数のセルが配設されていると共に、該セルの内部に形成された流体室の圧力を調節する圧力調節手段と、該セルに加わる体圧を測定する体圧測定手段が設けられているマットレスの制御方法であって、前記複数のセルが前記体圧作用面にマトリックス状に整列配置されており、前記体圧測定手段により測定された各前記セルに加わる体圧に基づき、所定値以上の体圧が測定されたセルを対象セルとして選択する対象セル選択工程と、前記対象セルの前記流体室の内圧を増圧して所定時間に亘って前記使用者の身体の一部を該対象セルで押圧する押圧工程と、前記対象セルの前記流体室の内圧を減圧して該対象セルによる押圧を解除する除圧工程とを、含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明に従うマットレスの制御方法においては、体圧作用面にマトリックス状に整列配置された複数のセルのそれぞれに加わる体圧を測定し、それらの中から所定値以上の体圧が測定されたセルを対象セルとして、押圧／除圧工程が実施されている。これにより、セルの膨張／収縮により使用者の体に刺激を有効に与え得るセルを確実に選択して、押圧／除圧工程を実施し得ることから、セルによる膨張／収縮による血行の改善を有利に促すことができる。
【００１２】
特に、複数のセルは体圧作用面にマトリックス状に配設されていることから、従来の如き幅方向の全体に亘って横長に延出するセルに比して、使用者の身体に対して、局所的に押圧／除圧の刺激を付与することができる。これにより、所定値以上の体圧の反力による圧迫が加えられている部位に、直接的且つ速やかに押圧／除圧の刺激を与えて血行を促進し、当該部位に褥瘡等が発生するおそれを有利に低減することができるのである。なお、押圧／除圧工程による血行の改善効果を有利に得るためには、マトリックスにおける各行（マットレスの幅方向）には、少なくとも５個以上、好ましくは７個以上のセルが整列配置されていることが望ましく、また、マトリックスの列（マットレスの長さ方向）が使用者の身体の頭部から足先まで支持する場合には、マトリックスの各列に少なくとも１２個以上、好ましくは２０個以上のセルが整列配置されていることが望ましい。
【００１３】
また、対象セルにて実施される押圧工程と除圧工程は、各対象セルについて個別に順次行ってもよいし、任意に選択された対象セル毎に纏めて行ってもよく、更には、複数の対象セルの全てに同時に行ってもよい。
【００１４】
マットレスの制御方法に関する本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記対象セル選択工程の前に、体圧分散工程が実施されており、該体圧分散工程が、前記体圧測定手段により各前記セルに加わる体圧を測定する第一体圧測定工程と、前記第一体圧測定工程で得られた各前記セルに加わる体圧に基づき、前記複数のセルをグループ分けするグループ化工程と、前記グループ化工程で分けられた前記グループ毎に、前記流体室の目標内圧を設定する目標内圧設定工程と、前記グループ化工程で分けられた前記グループ毎に、各前記セルの流体室を相互に連通して前記圧力調節手段により前記流体室の内圧が前記目標内圧となるように調節する内圧調節工程と、前記内圧調節工程の終了後に、前記グループを構成する前記セルの前記流体室を相互に独立させる独立工程と、を含んでいるものである。
【００１５】
本態様においては、はじめに体圧分散工程を行い、体圧の反力が局所的に加えられている状態を解消して、血流の促進を図った後、さらに、所定値以上の体圧が加わる対象セルに対して押圧／除圧工程を実施することができる。これにより、体圧分散工程により全体の血流改善を図った後に、押圧／除圧工程に有利な対象セルを選択して、押圧／除圧による刺激付与することができ、使用者の血流の改善を一層有利に図ることができるのである。
【００１６】
特に、本態様における体圧分散工程によれば、複数のセルを各セルに加わる体圧に基づいてグループ化すると共に、グループ化された各セルの流体室を相互に連通させた状態で圧力調節手段によりセル内圧を目標内圧となるように調節することができる。これにより、一つ一つのセルの内圧を目標内圧となるように調節する場合に比して、圧力調節手段の動作指令（例えば、切換弁やポンプの動作指令）の削減乃至は一括化が可能となり、非常に短時間での各セルの内圧調節が可能となる。また、グループ内のセルが相互に連通された状態で内圧調節手段により内圧の調節を行うことから、グループ内のセル内圧の平準化を速やかに達成することができて、使用者への違和感を有利に解消することができる。
【００１７】
また、各セルに加わる体圧に基づき複数のセルがグループ化されることから、現状の使用者のエアマット上の姿勢に沿ったセルのグループ化が可能となる。しかも各グループ毎にセルの内圧調節が一括で行われる。これにより、現状の体圧分布に応じたセルの内圧調整が速やかに可能となり、使用者に与える違和感を、可及的に低減できる。加えて、目標内圧に調節された後のセルは相互に独立されることから、目標内圧に設定された各セルの内圧やそれによる高さ位置等が他のセルにより変動することを有利に防止できて、各セルを所望の状態に維持することが可能となる。従って、対象セルの押圧／除圧の実施の前に、使用者の身体全体の血流の改善を良好に図ることができるのである。
【００１８】
なお、複数のセルのグループ化は、各セルに加わる体圧の大きさによりグループ分けしたり、各セルに加わる体圧の分布から推測される人体の臀部、脚部等の部位によるグループ分けなどが可能である。
【００１９】
マットレスの制御方法に関する本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に記載のものにおいて、前記複数のセルの前記マトリックス状の配置における各行において、複数の前記対象セルが選択された場合には、前記対象セルを各行毎に連結した状態で、前記押圧工程と前記除圧工程を実施するものである。
【００２０】
本態様によれば、マトリックスの行毎に、対象セルを連通し一括して押圧／除圧工程を実施することができ、押圧／除圧工程を効率的に行うことができる。ここで、行毎に連通されるセルは、所定値以上の体圧が加わる対象セルであることから、使用者の身体に局所的に押圧／除圧による刺激を与える効果は何ら低減されることはない。
【００２１】
マットレスの制御方法に関する本発明の第四の態様は、前記第一〜第三の何れかの態様に記載のものにおいて、前記押圧工程と前記除圧工程を、前記複数のセルの前記マトリックス状の配置において、少なくとも１行を空けて隣接する行における前記対象セルに対して、順次に実施するものである。
【００２２】
本態様においては、マトリックスにおける少なくとも１行分の距離を隔てた対象セルに対して、順次に押圧／除圧工程が実施されることから、使用者の身体に対して押圧／除圧による刺激が加えられる部分もマットレスの長さ方向において所定距離を隔てて点在することとなる。理由は明らかではないが、押圧／除圧の刺激が加えられる部分が接近している場合よりも、所定距離を隔てて点在している方が、静脈血やリンパの還流や動脈血の流入を有利に促進して、一層有利に血行の改善を図ることができるのである。
【００２３】
マットレスに関する本発明の第一の態様は、使用者の身体を支持する基体の体圧作用面に複数のセルが配設されていると共に、該セルの内部に形成された流体室の圧力を調節する圧力調節手段と、該セルに加わる体圧を測定する体圧測定手段が設けられているマットレスにおいて、前記複数のセルが前記体圧作用面にマトリックス状に整列配置されており、前記体圧測定手段により各前記セルに加わる体圧を測定した結果に基づき、所定値以上の体圧が測定されたセルを対象セルとして選択する対象セル選択手段と、前記対象セルの前記流体室の内圧を増圧して所定時間に亘って前記使用者の身体の一部を該対象セルで押圧する押圧手段と、前記対象セルの前記流体室の内圧を減圧して該対象セルによる押圧を解除する除圧手段とを含むことを、特徴とする。
【００２４】
本発明に従う構造とされたマットレスにおいては、上記制御方法と同様に、マトリックス状に配設されたセルの内、所定値以上の体圧が加わる対象セルを巧く利用して、使用者の身体に対して、局所的に押圧／除圧の刺激を付与して、血行の改善を有利に図ることができるのである。
【００２５】
マットレスに関する本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記体圧測定手段により測定された各前記セルに加わる体圧に基づき、該複数のセルをグループ分けするグループ化手段と、前記グループ化手段により分けられた前記グループ毎に、前記流体室の目標内圧を設定する目標内圧設定手段と、前記グループ化手段により分けられた前記グループ毎に、各前記セルの前記流体室を相互に連通／独立させる連通／独立手段と、を有しており、前記グループ毎に、各前記セルの流体室を前記連通／独立手段により相互に連通させた状態で、前記圧力調節手段により前記流体室の内圧が前記目標内圧へ調節されるようになっている一方、前記圧力調節手段により内圧が調節された前記グループを構成する前記セルの前記流体室が、前記連通／独立手段により相互に独立されるようになっているものである。
【００２６】
本態様によれば、はじめに体圧分散手段により体圧の反力が局所的に加えられている状態を解消して、血流の促進を図った後、さらに、所定値以上の体圧が加わる対象セルに対して押圧／除圧手段により刺激を与えることができ、血流の改善をさらに有利に促すことができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に従うマットレスおよびその制御方法によれば、マトリックス状に配設されたセルの内、所定値以上の体圧が加わる対象セルを巧く利用して、使用者の身体に対して、局所的に押圧／除圧の刺激を付与することができる。これにより、静脈血やリンパの還流や動脈血の流入を有利に促進して血行の改善を有利に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のマットレスを備えたベッドの斜視組立図。
【図２】本発明のマットレスの上面図。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。
【図４】セルの斜視図。
【図５】図４に示したセルの断面図。
【図６】本発明のマットレスのシステム構成の説明図。
【図７】体圧センサの上面図。
【図８】図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図。
【図９】本発明の制御方法を示すフローチャート。
【図１０】内圧調節工程を示すフローチャート。
【図１１】グループ内圧微調節工程を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３０】
先ず、図１に、本発明に従う構造とされたマットレス１０を備えたベッド１２を示す。ベッド１２は、ベッド本体１４における床板１６の上面にマットレス１０が載置された構造とされている。マットレス１０は、マットレス本体１８と、天部マット２０を含んで構成されている。
【００３１】
図２および図３に、マットレス１０を示す。なお、図２においては、天部マット２０を透視して図示する。マットレス本体１８は、箱状の筐体部２２と、筐体部２２に収容された複数のセル２４とを備えている。なお、以下の説明において、特に断りの無い限り、縦方向とは、図２中の上下方向、横方向とは、図２中の左右方向を言い、上下方向とは、鉛直上下方向である図３中の上下方向をいうものとする。
【００３２】
筐体部２２は、全体が弾性を有するクッション材で形成されており、枠体２６の下側開口部に基体としての底部マット２８が嵌め込まれていると共に、枠体２６の上側開口部にクッション層としての天部マット２０が嵌め込まれて形成されている。
【００３３】
枠体２６は、全体が多孔質のウレタンフォームで形成された弾性を有する部材であって、互いに平行をなすように配置された頭部側ブロック３０と脚部側ブロック３２が一対の側方ブロック３４，３４で連結された構造とされて、上下方向で矩形枠状を呈している。なお、枠体２６の形成材料は特に限定されるものではなく、発泡性材料にも限定されないが、人体への接触や背上げを行う場合の変形追従性等を考慮すると、ウレタンフォームのような弾性を有する材料で形成されていることが望ましい。
【００３４】
底部マット２８は、枠体２６に比して上下方向で薄肉とされた矩形板状の部材であって、本実施形態では多孔質のウレタンフォームによって形成されている。また、底部マット２８は、上下方向視の形状が枠体２６の開口部と対応している。このような底部マット２８が枠体２６の下側開口部に嵌め込まれることによって、枠体２６の内部に収容空所３６が形成されている。
【００３５】
収容空所３６には、複数のセル２４が収容配置されている。セル２４は、図４および図５に示されているように、例えばウレタンフィルム等から形成されており、平面視（高さ方向視）で角部が円弧状に丸められた略矩形（角丸矩形状）を呈する袋状乃至は風船状とされている。より詳細には、セル２４は、開口部を有する略きん着形状とされた上側袋状部３８と下側袋状部４０が、互いの開口部を相互に固着することで形成されている。
【００３６】
セル２４の内部には、流体室４２が形成されている。流体室４２は、上側袋状部３８の内部空間と下側袋状部４０の内部空間が、それらの開口部を利用した連通部４３を通じて相互に連通されることで形成されている。流体室４２は外部から略密閉されており、セル２４の底部に貫設された筒状のポート４４を通じて外部に連通されている。そして、ポート４４を通じて流体室４２内に空気等の流体が給排されることにより、流体室４２の内圧が調節されて、セル２４が膨張および収縮されるようになっている。なお、セル２４に給排される流体は、空気等の気体に限定されるものではなく、例えば、水等の液体を用いることも出来る。
【００３７】
セル２４の高さ方向中間部分には、括れ部４６が形成されている。即ち、上側袋状部３８と下側袋状部４０が何れも開口部に向かって次第に窄む形状とされていることにより、上側袋状部３８と下側袋状部４０との固着部分（開口部）に括れ部４６が形成されている。これにより、セル２４は、括れ部４６の設けられた高さ方向中間部分において細くなっており、膨張時の縦断面において略８の字形乃至は瓢箪形を呈する２段構造とされている。
【００３８】
このようなセル２４は、図３に示したように、底部マット２８の上面に配設されており、底面が中央部分（ポート４４の周囲）において底部マット２８に固着されて、底部マット２８に対して傾動可能に支持されている。これにより、複数のセル２４が、筐体部２２の収容空所３６内に収容されている。
【００３９】
図６に概略的に示すように、セル２４は、マットレス１０の横方向に７つ隣接して整列配設されており、これら７つのセル２４と、１つの子制御機４８を含んで、１つのセルユニット５０が構成されている。このようなセルユニット５０が、マットレス１０の縦方向で２１組並設されることによって、筐体部２２には、合計１４７個（７個×２１組）のセル２４がマトリックス状に整列配設されている。以下、特定位置のセル２４を示す場合には、図２中の縦方向をｘ軸、横方向をｙ軸として、セル２４（ｘ，ｙ）と表記して示す。即ち、図２中、左上隅に位置するセル２４をセル２４（０１，０１）と表記し、右下隅に位置するセル２４をセル２４（２１，０７）と表記する。なお、後述するように、セル２４（ｘ，ｙ）のｘの値は、後の制御で使用する、マトリックス状に配置されたセル２４の行番号を示すものである。
【００４０】
セルユニット５０には、サブ管路５２と、サブ管路５２から各セル２４毎に分岐してセル２４のポート４４と接続された分岐管路５４が設けられている。図示は省略するが、セル２４のポート４４が底部マット２８を貫通して配設されており、分岐管路５４がポート４４に接続されている。各分岐管路５４上には、セル駆動バルブ５６が設けられている。セル駆動バルブ５６は例えば電磁バルブであり、子制御機４８と電気的に接続されて、子制御機４８からの制御信号に基づいて、分岐管路５４の連通と遮断を選択的に切り替えられるようになっている。なお、詳細な図示は省略するが、子制御機４８は、マットレス１０の側方に配設されている。そして、セル駆動バルブ５６は、マットレス１０の下方の例えばベッド本体１４内に配設しても良いが、分岐管路５４を長くすることによって、子制御機４８と共に７つのセル駆動バルブ５６をマットレス１０の側方に集中して配設する等しても良い。
【００４１】
これらセルユニット５０のサブ管路５２は、ポンプ装置５８から延出されたメイン管路６０と接続されている。ポンプ装置５８には例えば電磁バルブからなる給気バルブ６２および排気バルブ６４が設けられており、メイン管路６０と接続されている。給気バルブ６２はポンプ装置５８に設けられたポンプ６６と接続されている。一方、排気バルブ６４は大気中に連通されている。更に、ポンプ装置５８には圧力計６８が設けられており、メイン管路６０と接続されている。
【００４２】
また、ポンプ装置５８には、親制御機７０が設けられている。親制御機７０は給気バルブ６２および排気バルブ６４、ポンプ６６と電気的に接続されており、後述する制御装置７４からの制御信号に基づいて、これらの作動を制御するようになっている。更にまた、親制御機７０は圧力計６８と電気的に接続されており、メイン管路６０の内圧を測定可能とされている。更に、親制御機７０は各セルユニット５０の子制御機４８と電気的に接続されており、各子制御機４８に制御信号を送信することにより、それぞれのセルユニット５０における各セル駆動バルブ５６の作動を制御するようになっている。更にまた、ポンプ装置５８には電源装置７２が設けられている。電源装置７２は各セルユニット５０の子制御機４８に接続されており、子制御機４８およびセル駆動バルブ５６の駆動電源を供給するようになっている。
【００４３】
このようなポンプ装置５８の親制御機７０は、制御装置７４と電気的に接続されている。制御装置７４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）７６と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）７８と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）８０と、駆動回路８２と、後述する電源回路１０２を備えている。ＲＯＭ７８には後述する制御方法に基づく制御プログラム等が記憶されている。ＲＡＭ８０には、制御プログラムの演算値や圧力計６８からの計測値等が一時的に格納される。そして、ＣＰＵ７６がＲＯＭ７８に記憶された制御プログラムに基づいて、駆動回路８２を通じてポンプ装置５８の親制御機７０に制御信号を送信することによって、メイン管路６０への空気の給排と各セル駆動バルブ５６の作動が制御されるようになっている。
【００４４】
これにより、例えば制御装置７４からの制御信号に基づいて、給気バルブ６２を開放してポンプ６６からメイン管路６０に空気を送入すると共に、複数のセル駆動バルブ５６の内の幾つかを選択的に開放して、セル２４の流体室４２をメイン管路６０と連通することにより、メイン管路６０と連通された特定のセル２４の流体室４２の圧力のみを高くして、セル２４の高さを高くすることが出来る。また、排気バルブ６４を開放してメイン管路６０を大気と連通すると共に、特定のセル駆動バルブ５６のみを選択的に開放してセル２４の流体室４２をメイン管路６０と連通することにより、メイン管路６０と接続された特定のセル２４の流体室４２の圧力のみを低くして、セル２４の高さを低くすることが出来る。このように、本実施形態においては、制御装置７４、ポンプ装置５８、および各セルユニット５０の子制御機４８およびセル駆動バルブ５６を含んで、セル２４の流体室４２の圧力を調節する圧力調節手段が構成されている。
【００４５】
そして、図３に示したように、収容空所３６に複数のセル２４を収容した枠体２６の上側開口部に、天部マット２０が嵌め込まれて、収容空所３６内のセル２４に重ね合わされている。天部マット２０は、上下方向視の形状が底部マット２８と略同一とされると共に、底部マット２８よりも厚肉の矩形板状を呈している。天部マット２０は、それぞれが多孔質のウレタンフォームで形成された第１クッション層としての表層部８４と、第２クッション層としての裏層部８６とを有する積層構造とされている。なお、表層部８４と裏層部８６は同一の材料で形成されていても良いが、弾性係数等が異なる材料で形成することで、より優れた寝心地が発揮され得る。
【００４６】
天部マット２０において、表層部８４と裏層部８６の間には、体圧測定手段としての体圧センサ８８が設けられている。体圧センサ８８としては、歪ゲージや磁歪体を用いたロードセル等を用いることも可能であるが、本実施形態においては、体圧センサ８８として、シート状の静電容量型センサが用いられている。このような静電容量型センサとしては、従来公知のものが適宜に採用可能であることから、以下、概略を説明するに留める。
【００４７】
図７および図８に、体圧センサ８８を概略的に示す。なお、図７においては、後述する誘電層９０および表側基材９２を透視して図示すると共に、後述する検出部１００を黒塗りで示す。
【００４８】
体圧センサ８８は、誘電層９０と、第一電極膜としての表側電極０１Ｘ〜４８Ｘと、第二電極膜としての裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙと、表側配線０１ｘ〜４８ｘと、裏側配線０１ｙ〜１６ｙと、表側基材９２と、裏側基材９４と、表側配線用コネクタ９６と、裏側配線用コネクタ９８と、制御装置７４と、を備えている。なお、表側配線０１ｘ〜４８ｘ、裏側配線０１ｙ〜１６ｙ、表側配線用コネクタ９６および裏側配線用コネクタ９８は、何れも体圧センサ８８内に配設されるものであるが、図７においては、視認を容易とするために、体圧センサ８８の外に概略的に示している。
【００４９】
誘電層９０は、エラストマーとしてのウレタン発泡体製であって、四角形板状のシート状を呈し、弾性変形可能とされている。誘電層９０は、枠体２６の上側開口部と略等しい大きさとされている。
【００５０】
表側基材９２は、ゴム製であって、四角形板状を呈している。表側基材９２は、誘電層９０の上方（表側）に積層されている。裏側基材９４は、ゴム製であって、四角板形状を呈している。裏側基材９４は、誘電層９０の下方（裏側）に積層されている。
【００５１】
図８に示すように、表側基材９２の外縁と裏側基材９４の外縁とは接合されており、表側基材９２と裏側基材９４が、袋状に貼り合わされている。誘電層９０は、当該袋内に収容されている。誘電層９０の上面四隅は、表側基材９２の下面四隅に、スポット的に接着されている。また、誘電層９０の下面四隅は、裏側基材９４の上面四隅に、スポット的に接着されている。このように、誘電層９０は、表側基材９２および裏側基材９４に、使用時にシワがよらないように、位置決めされている。ただし、誘電層９０は、四隅が接着された状態で、表側基材９２および裏側基材９４に対して、水平方向（前後左右方向）に弾性変形可能である。
【００５２】
表側電極０１Ｘ〜４８Ｘは、誘電層９０の上面に、合計４８本配置されている。表側電極０１Ｘ〜４８Ｘ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〜４８Ｘは、各々、帯状を呈しており、柔軟に伸縮可能に形成されている。表側電極０１Ｘ〜４８Ｘは、各々、横方向（図７中、左右方向）に延在している。表側電極０１Ｘ〜４８Ｘは、縦方向（図７中、上下方向）に所定間隔を隔てて離間して、互いに略平行になるように配置されている。
【００５３】
表側配線０１ｘ〜４８ｘは、誘電層９０の上面に、合計４８本配置されている。表側配線０１ｘ〜４８ｘ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〜４８ｘは、各々、線状を呈している。表側配線用コネクタ９６は、表側基材９２および裏側基材９４の隅部に配置されている。表側配線０１ｘ〜４８ｘは、各々、表側電極０１Ｘ〜４８Ｘの端部と表側配線用コネクタ９６と、を接続している。
【００５４】
裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙは、誘電層９０の下面に、合計１６本配置されている。裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙ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〜１６Ｙは、各々、帯状を呈しており、柔軟に伸縮可能に形成されている。裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙは、各々、縦方向（図７中、上下方向）に延在している。裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙは、横方向（図７中、左右方向）に所定間隔を隔てて離間して、互いに略平行になるように配置されている。このように、表側電極０１Ｘ〜４８Ｘと裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙとは、上方または下方から見て、互いに直交する格子状に配置されている。
【００５５】
裏側配線０１ｙ〜１６ｙは、誘電層９０の下面に、合計１６本配置されている。裏側配線０１ｙ〜１６ｙ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〜１６ｙは、各々、線状を呈している。裏側配線用コネクタ９８は、表側基材９２および裏側基材９４の隅部に配置されている。裏側配線０１ｙ〜１６ｙは、各々、裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙの端部と裏側配線用コネクタ９８と、を接続している。
【００５６】
検出部１００は、図７に黒塗りの四角で示すように、表側電極０１Ｘ〜４８Ｘと、裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙ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、誘電層９０の略全面に亘って、縦横に略均等に配置されている。検出部１００は、各々、表側電極０１Ｘ〜４８Ｘの一部と、裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙの一部と、誘電層９０の一部と、を備えている。検出部１００は、合計７６８個（＝１６個×４８個）配置されている。このように、本実施形態においては、検出部１００は、セル２４（０１，０１）〜（２１，０７）（合計１４７個）よりも多数設けられている。以下、特定位置の検出部１００を示す場合には、表側電極０１Ｘ〜４８Ｘをｘ座標値、裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙをｙ座標値として用いて、検出部１００（ｘ、ｙ）として表記する。例えば、表側電極０１Ｘと裏側電極０１Ｙの交差部分に配置されている、図７中左上隅に位置する検出部１００を検出部１００（０１，０１）と表記し、表側電極４８Ｘと裏側電極１６Ｙの交差部分に配置されている、図７中右下隅に位置する検出部１００を検出部１００（４８，１６）と表記する。
【００５７】
図７に示すように、制御装置７４は、表側配線用コネクタ９６、裏側配線用コネクタ９８と、電気的に接続されている。制御装置７４には、電源回路１０２が設けられている。電源回路１０２は、検出部１００に、周期的な矩形波電圧を走査的に順番に印加する。ＲＯＭ７８には、予め、検出部１００に構成されたコンデンサの静電容量と体圧（荷重）との対応を示すマップが格納されている。一方、ＲＡＭ８０には、表側配線用コネクタ９６、裏側配線用コネクタ９８から入力される検出部１００の静電容量が一時的に格納される。そして、ＣＰＵ７６が、ＲＡＭ８０に格納された検出部１００の静電容量から、ＲＯＭ７８に記憶されたマップに基づいて、検出部１００に作用している体圧を検出するようになっている。
【００５８】
図３に示したように、このような体圧センサ８８を備えた天部マット２０が、枠体２６の上側開口部に嵌め込まれて、枠体２６の収容空所３６内に収容された複数のセル２４に重ね合わされる。これにより、体圧センサ８８が複数のセル２４を介して底部マット２８に沿って広げられると共に、図２に示したように、体圧センサ８８の各検出部１００が、それぞれ、各セル２４に重ね合わされる。その結果、各セル２４に加わる体圧を体圧センサ８８で検出することが可能とされている。なお、検出部１００がセル２４よりも多数設けられていることから、各セル２４上には、複数の検出部１００が重ね合わされている。
【００５９】
このような構造とされたマットレス１０は、図１に示したように、ベッド本体１４の床板１６上に重ね合わされている。そして、マットレス１０上に使用者が横たわると、天部マット２０と複数のセル２４と底部マット２８に使用者の体圧が作用して、使用者の身体がベッド本体１４の床板１６で支持されるようになっている。そして、使用者に作用する重力に基づいた体荷重（体圧）が、下方に向かって作用することにより、天部マット２０、セル２４、底部マット２８、床板１６の各上面が、それぞれ体圧作用面とされる。
【００６０】
次に、マットレス１０におけるセル２４の内圧を調節して、体圧を分散し且つ血流の改善を促す、マットレスの制御方法に関する、第一の実施形態について説明する。先ず、制御装置７４のＲＯＭ７８には、表１に示す、グループ情報テーブルが記憶されている。グループ情報テーブルには、複数（本実施形態においては、グループ１〜グループ６の６グループ）の各グループに対応する、セル２４に加わる体圧の大きさと、目標内圧が記憶されている。本実施形態におけるグループ情報テーブルには、グループ１から順に、セル２４に加わる体圧が小さいものから割り当てられている。また、セル２４に加わる体圧が最も小さいグループ１には目標内圧は設定されておらず、内圧の調節が行われないようになっている。なお、表１においてａは定数である。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
次に、図９に基づき、制御装置７４のＣＰＵ７６により実施される体圧分散工程とその後に実施される血行改善に係る対象セル選択工程、押圧工程並びに除圧工程について説明する。先ず、ＣＰＵ７６は、Ｓ１〜Ｓ９に従い体圧分散工程を実施する。ＣＰＵ７６は、Ｓ１において、体圧センサ８８から、全てのセル２４について、セル２４に加わる体圧を測定する第一体圧測定工程を実施する。
【００６３】
次に、Ｓ２において、ＣＰＵ７６は、全てのセル２４について、Ｓ１で得られた体圧と、表１に示したグループ情報テーブルに基づいて、各セル２４をグループ１〜グループ６の何れか対応するグループに割り当ててＲＡＭ８０に記憶するグループ化工程を実施する。例えば、特定のセル２４について、Ｓ１で得られた体圧が１７ｐ（ｍｍＨｇ）であった場合には、グループ情報テーブルに基づいて、当該セル２４をグループ３に割り当ててＲＡＭ８０に記憶する。このように、本実施形態においては、ＲＯＭ７８に記憶されたグループ情報テーブル、Ｓ２を含んで、グループ化手段が構成されている。
【００６４】
次に、Ｓ３において、ＣＰＵ７６は、全てのセル２４について、セル２４が割り当てられたグループと、表１に示したグループ情報テーブルに基づいて、セル２４の目標内圧を取得してＲＡＭ８０に記憶する目標内圧設定工程を実施する。例えば、グループ３に割り当てられたセル２４は、グループ情報テーブルに基づいて、目標内圧として２ａ（Ｐａ）が設定される。このことから明らかなように、グループ毎に目標内圧が定められており、同一グループのセル２４には、同一の目標内圧が設定される。このように、本実施形態においては、ＲＯＭ７８に記憶されたグループ情報テーブル、Ｓ３を含んで、目標内圧設定手段が構成されている。
【００６５】
続いて、Ｓ４において、ＣＰＵ７６は、各セル２４について、グループ毎に内圧を調節する内圧調節工程を実施する。グループ毎にセル２４の内圧を調節する際には、調節対象のグループに割り当てられたセル２４のセル駆動バルブ５６を開放する一方、その他のグループに割り当てられたセル２４のセル駆動バルブ５６を閉鎖する。これにより、調節対象のグループに割り当てられた複数のセル２４の流体室４２がサブ管路５２とメイン管路６０を通じて相互に連通される。その結果、相互に連通されたセル２４の内圧は平衡して特定の平衡内圧となる。そして、圧力計６８で平衡内圧を測定して、目標内圧が平衡内圧よりも高い場合には、給気バルブ６２を開放して流体室４２をポンプ６６と連通することにより、流体室４２内を加圧する。一方、目標内圧が平衡内圧よりも低い場合には、排気バルブ６４を開放して流体室４２を大気と連通することにより、流体室４２内を減圧する。
【００６６】
ここにおいて、Ｓ４における内圧調節工程は、各グループ毎に順番に、或るグループの内圧の調節が完了した後に次のグループの内圧を調節するようにしても良いが、図１０に示すように、各グループのそれぞれにおける内圧の調節を、複数段階のグループ内圧微調節工程（Ｓ２２〜Ｓ２６）に分けて、各グループのグループ内圧微調節工程（Ｓ２２〜Ｓ２６）をグループ６からグループ２の順で繰り返して行なうことが好ましい。
【００６７】
図１０に示す内圧調節工程を実施するために、ＲＡＭ８０には、グループ２〜グループ６のそれぞれに対応して、グループ完了フラグとしてのグループ２完了フラグ〜グループ６完了フラグがそれぞれ記憶されている。これらグループ完了フラグは、対応するグループのセル２４の内圧の調節が完了したか否かを示すフラグであり、グループ完了フラグがＯＮの場合には、対応するグループのセル２４の内圧の調節が完了している（目標内圧に設定されている）ことを示し、グループ完了フラグがＯＦＦの場合には、対応するグループのセル２４の内圧の調節が完了していない（目標内圧に設定されていない）ことを示す。そして、ＣＰＵ７６は、Ｓ２１において、初期化処理として、グループ２〜グループ６のグループ完了フラグを全てＯＦＦに設定する。
【００６８】
次に、Ｓ２２において、ＣＰＵ７６は、セル２４に加わる体圧の最も大きなグループ６に割り当てられたセル２４について、内圧を微調節して目標内圧に近づけるグループ内圧微調節工程を実施する。図１１に、グループ内圧微調節工程を示す。先ず、ＣＰＵ７６は、Ｓ３１において、ＲＡＭ８０に記憶されたグループ６完了フラグがＯＮである場合（Ｓ３１＝Ｙｅｓ）には、グループ６の内圧調節は既に完了しているものとして、グループ６のグループ内圧微調節工程（Ｓ２２）を終了する。一方、ＲＡＭ８０に記憶されたグループ６完了フラグがＯＦＦである場合（Ｓ３１＝Ｎｏ）には、ＣＰＵ７６は、Ｓ３２において、グループ６に割り当てられたセル２４のセル駆動バルブ５６を開放して、グループ６のセル２４の流体室４２を相互に連通した状態で、圧力計６８により、グループ６に割り当てられたセル２４の内圧を測定する。
【００６９】
次に、ＣＰＵ７６は、Ｓ３３において、Ｓ３２で測定したグループ６のセル２４の内圧と、前記目標内圧設定工程（Ｓ３）で設定した目標内圧とを比較して、セル２４の内圧が目標内圧よりも高い場合（Ｓ３３＝Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ７６は、Ｓ３４において、グループ６のセル２４の流体室４２を相互に連通した状態で、排気バルブ６４を駆動して、予め設定した例えば１秒や２秒等の所定時間：ｔの間だけセル２４の流体室４２から空気を排出して、流体室４２を減圧する。一方、セル２４の内圧が目標内圧よりも低い場合（Ｓ３３＝Ｎｏ）には、ＣＰＵ７６は、Ｓ３５において、グループ６のセル２４の流体室４２を相互に連通した状態で、給気バルブ６２とポンプ６６を駆動して、所定時間：ｔの間だけセル２４の流体室４２に空気を供給して、流体室４２を加圧する。
【００７０】
そして、ＣＰＵ７６は、Ｓ３６において、圧力計６８により、グループ６に割り当てられたセル２４の内圧を測定して、セル２４の内圧が目標内圧になった場合（Ｓ３６＝Ｙｅｓ）には、Ｓ３７において、グループ６のグループ完了フラグをＯＮにして、グループ６についてのグループ内圧微調節工程（Ｓ２２）を終了する。一方、セル２４の内圧が目標内圧になっていない場合（Ｓ３６＝Ｎｏ）には、グループ完了フラグを変更することなく、グループ６についてのグループ内圧微調節工程（Ｓ２２）を終了する。なお、Ｓ３６における、セル２４の内圧が目標内圧になったか否かの判断は、目標内圧から適当な許容範囲を設定して、セル２４の内圧が目標内圧からの許容範囲内に入った場合に、セル２４の内圧が目標内圧になったものと判断しても良い。また、Ｓ３４およびＳ３５による加減圧中に圧力計６８でセル２４の内圧を監視することにより、セル２４の内圧が目標内圧に達した場合には、Ｓ３４およびＳ３５における所定時間：ｔが経過する前に加減圧を終了する等しても良い。
【００７１】
続いて、Ｓ２３〜Ｓ２６において、セル２４に加わる体圧の大きなグループ５からグループ２の順で、前記Ｓ２２におけるグループ６と同様に、グループに割り当てられたセル２４の内圧を微調節して目標内圧に近づけるグループ内圧微調節工程（図１１参照）を実施する。そして、Ｓ２７において、グループ２〜グループ６の全てのグループのグループ完了フラグがＯＮになった場合（Ｓ２７＝Ｙｅｓ）には、全てのグループのセル２４が目標内圧に設定されたものとして、内圧調節工程（Ｓ４）を終了する。一方、ＯＮでないグループ完了フラグが１つでも残っている場合（Ｓ２７＝Ｎｏ）には、Ｓ２２以降の処理を繰り返し、目標内圧に設定されていないグループのセル２４について、内圧の微調節を繰り返す。要するに、セル２４に加わる体圧の大きなグループ６からグループ２の順で、グループ内圧微調節工程（Ｓ２２〜Ｓ２６）を繰り返し実施することにより、所定時間の微小な加圧又は減圧を繰り返してセル２４の内圧を目標内圧に次第に近づけて、グループ２〜グループ６の全てのグループのセル２４が目標内圧に設定された段階で、内圧調節工程（Ｓ４）を完了する。
【００７２】
以上により、各セル２４の内圧が目標内圧に調節されて、セル２４に加わる体圧に応じてセル２４の高さが設定される。その結果、天部マット２０が使用者の体表面に沿う形状とされて、より広い面積で使用者の体を支持することにより、体圧を分散することが出来る。
【００７３】
なお、より良好な体圧分散効果を得るためには、セル２４の内圧を低くして、使用者の体表面とマットレス１０との接触面積をより広くすることが好ましい。そこで、本実施形態では、Ｓ５以降で、セル２４の内圧を減圧する。具体的には、ＣＰＵ７６は、目標内圧が設定されたグループ２〜グループ６毎に、Ｓ５において、体圧センサ８８から、セル２４に加わる体圧を測定する第二体圧測定工程を実施する。
【００７４】
次に、ＣＰＵ７６は、Ｓ６において、グループ２〜グループ６のセル２４について、各グループ毎にセル２４の内圧を減圧する排出工程を実施する。排出工程において、グループ２〜グループ６のセル２４は、各グループ毎にセル駆動バルブ５６が開放されて、同一グループのセル２４の流体室４２が相互に連通された状態で、排気バルブ６４が開放されて流体室４２内の空気が大気中に排出されることによって内圧が減圧される。
【００７５】
排出工程（Ｓ６）による流体室４２からの空気の排出中に、ＣＰＵ７６は、Ｓ７において、体圧センサ８８から、排出工程が実施されているグループのセル２４について、セル２４に加わる体圧を測定する第三体圧測定工程を実施する。そして、ＣＰＵ７６は、Ｓ８において、第二体圧測定工程（Ｓ５）の測定結果の体圧を比較測定結果として、該比較測定結果よりも第三体圧測定工程（Ｓ７）の測定結果の体圧の方が小さい場合（Ｓ８＝Ｙｅｓ）には、セル２４を減圧することによって加わる体圧が減少しており、体圧分散効果が向上されていると考えられることから、まだセル２４の内圧を小さくして体圧分散効果を向上する余地があると考えられる。そこで、Ｓ６に戻って排出工程を継続してセル２４の減圧を継続しつつ、Ｓ７において第三体圧測定工程を実施する。そして、Ｓ８において、前回の第三体圧測定工程（Ｓ７）の測定結果の体圧を比較測定結果として、該比較測定結果よりも今回の第三体圧測定工程（Ｓ７）の測定結果の体圧の方が小さい場合（Ｓ８＝Ｙｅｓ）には、排出工程（Ｓ６）と第三体圧測定工程（Ｓ７）を繰り返し実施する。一方、第二体圧測定工程（Ｓ５）又は前回の第三体圧測定工程（Ｓ７）の測定結果の体圧を比較測定結果として、該比較測定結果と、今回の第三体圧測定工程（Ｓ７）の測定結果の体圧が同じ場合（Ｓ８＝Ｎｏ）には、セル２４を減圧してもそれ以上の体圧分散効果の向上が図れないものとして、Ｓ９以降の処理を実施する。また、第二体圧測定工程（Ｓ５）又は前回の第三体圧測定工程（Ｓ７）の測定結果の体圧を比較測定結果として、該比較測定結果よりも今回の第三体圧測定工程（Ｓ７）の測定結果の体圧の方が大きい場合（Ｓ８＝Ｎｏ）には、セル２４を減圧するに従ってセル２４に加わる体圧が増加していることから、セル２４が潰れきった所謂「底付状態」になったものとして、Ｓ９以降の処理を実施する。要するに、ＣＰＵ７６は、Ｓ６〜Ｓ８において、排出工程（Ｓ６）中のセル２４に加わる体圧の変化を監視して、セル２４に加わる体圧が減少している間（Ｓ８＝Ｙｅｓ）は排出工程（Ｓ６）を継続する一方、セル２４に加わる体圧が減少しなくなった時点（Ｓ８＝Ｎｏ）で、排出工程（Ｓ６）を終了してＳ９以降の処理を実施する。
【００７６】
そして、ＣＰＵ７６は、Ｓ９において、全セル２４のセル駆動バルブ５６を閉鎖して、全セル２４の流体室４２を相互に独立させる独立工程を実施する。これにより、各セル２４の内圧を固定して、体圧分散工程を完了する。このように、本実施形態においては、各セル２４の流体室４２をグループ毎に相互に連通／独立させる連通／独立手段が、セル駆動バルブ５６、サブ管路５２、およびメイン管路６０を含んで構成されている。
【００７７】
続いて、ＣＰＵ７６は、Ｓ１０において、体圧センサ８８から、全てのセル２４について、セル２４に加わる体圧を測定してＲＡＭ８０に記憶する第四体圧測定工程を実施する。次に、Ｓ１１において、ＣＰＵ７６は、全てのセル２４の中から、第四体圧測定工程で測定された体圧が、所定値以上のセル２４を「対象セル」２４として選択しラベリングを行いＲＡＭ８０に記憶する、対象セル選択工程を実施する。なお、本実施形態では、第四体圧測定工程において１８０ｐ（ｍｍＨｇ）以上のセル２４が対象セル２４として選択されるようになっているが、かかる所定値は、使用者の状態等を考慮して何れの値でも任意に設定が可能である。また、本実施形態では、各セル２４に加わる体圧の測定値を記憶すると共に、対象セル２４をラベリングして記憶するＲＡＭ８０や、Ｓ１１を含んで対象セル選択手段が構成されている。
【００７８】
さらに、ＣＰＵ７６は、Ｓ１２において、全セル２４のマトリックス状の配置における行のうち、奇数行に配設された対象セル２４に対して押圧工程を実施する。具体的には、図２中の縦方向をｘ軸、横方向をｙ軸として、セル２４（ｘ，ｙ）と表記した場合に、ｘの値である行番号が、０１，０３，０５，・・・２１のように奇数となる奇数行に配設された対象セル２４に対して、行番号が若いものから昇順に、押圧工程を行毎に順番に実施する。例えば、行番号０５，０７，・・・１３の行に対象セル２４が存在する場合に、行番号０５の行の対象セル２４のセル駆動バルブ５６を開放してサブ管路５２を介してメイン管路６０に連通する。そして、給気バルブ６２とポンプ６６を駆動して、対象セル２４の流体室４２に空気を供給して、対象セル２４の流体室４２の内圧を所定値（本実施形態では３ａ（Ｐａ））だけ増圧し、対象セル２４を膨張した状態に保持する。次に、行番号０７の行の対象セル２４を同様に増圧する。かかる増圧動作を行番号１３の行まで、所定間隔ｔ毎（本実施形態では、ｔ＝３秒）に実施する。これにより、奇数行に配設された対象セル２４がその直上に載置された使用者の身体の一部を所定時間に亘って対象セル２４により押圧することができる。なお、上述の説明から明らかなように、本実施形態では、各行に複数の対象セル２４がある場合には、それらをサブ管路５２で相互に連結した状態で、増圧が実施されるようになっており、押圧工程の迅速な実施が可能とされている。このように、本実施形態では、セル２４，セル駆動バルブ５６，サブ管路５２，メイン管路６０，給気バルブ６２，ポンプ６６を含んで、押圧手段が構成されている。
【００７９】
次に、ＣＰＵ７６は、Ｓ１３において、Ｓ１２の押圧工程で内圧を増圧した奇数行に配設された対象セル２４に対して、行番号が若いものから昇順に、除圧する除圧工程を実施する。例えば、行番号０５，０７，・・・１３の行に対象セル２４が存在する場合に、行番号０５の行の対象セル２４のセル駆動バルブ５６を開放してサブ管路５２を介してメイン管路６０に連通する。そして、排気バルブ６４を開放して、対象セル２４の流体室４２を大気に連通することにより、対象セル２４の流体室４２の内圧を所定値（本実施形態では３ａ（Ｐａ））だけ除圧し、対象セル２４を収縮させる。次に、行番号０７の行の対象セル２４を同様に除圧する。かかる除圧動作を行番号１３の行まで、所定間隔ｔ毎（本実施形態では、ｔ＝３秒）に実施する。これにより、奇数行に配設された対象セル２４がその直上に載置されて、Ｓ１２の押圧工程により押圧されていた使用者の身体の一部が、押圧力から開放されることとなる。これにより、対象セル２４の直上に載置された使用者の身体の一部が、対象セル２４の膨張／収縮による押圧／除圧の刺激を受け、血管等の膨張収縮に伴う血行の改善乃至は促進を図ることができるのである。なお、上述の説明から明らかなように、各行に複数の対象セル２４がある場合には、それらをサブ管路５２で相互に連結した状態で、除圧工程が実施されるようになっており、除圧工程を迅速に実施し得る。このように、本実施形態では、セル２４，セル駆動バルブ５６，サブ管路５２，メイン管路６０，排気バルブ６４を含んで、除圧手段が構成されている。
【００８０】
続いて、ＣＰＵ７６は、Ｓ１４において、全セル２４のマトリックス状の配置における行のうち、偶数行に配設された対象セル２４に対して押圧工程を実施する。奇数行の場合と同様に、ｘの値である行番号が、０２，０４，０６，・・・２０のように偶数となる偶数行に配設された対象セル２４に対して、行番号が若いものから昇順に、奇数行の場合と同様の押圧工程を行毎に順番に実施する。
【００８１】
さらに、ＣＰＵ７６は、Ｓ１５において、Ｓ１４の押圧工程で内圧を増圧した偶数行に配設された対象セル２４に対して、行番号が若いものから昇順に、奇数行の場合と同様の除圧工程を実施する。
【００８２】
次に、ＣＰＵ７６は、Ｓ１６において、全対象セル２４に対する押圧／除圧工程の実施回数を示すカウンタ値Ｎを１増加してＲＡＭ８０に記憶する。続いて、ＣＰＵ７６は、Ｓ１７において、ＲＡＭ８０に記憶されたカウンタ値Ｎが所定値Ｘに達したか（Ｎ＝Ｘ）否かを判断する。カウンタ値ＮがＸより小さい場合（Ｓ１７＝ＮＯ）には、対象セル２４の押圧／除圧工程を所定回数実施していないものとして、ＣＰＵ７６は、Ｓ１２〜Ｓ１６を再度実施する。カウンタ値ＮがＸに至った場合（Ｓ１７＝ＹＥＳ）には、対象セル２４の押圧／除圧工程を所定回数実施したとして、Ｓ１８において、全セル２４のセル駆動バルブ５６を閉鎖して、全セル２４の流体室４２を相互に独立させる独立工程を実施する。これにより、各セル２４の内圧を固定して、制御処理を完了する。なお、押圧／除圧工程の実施回数となる所定値Ｘは、使用者の状態や趣向等を考慮して任意に設定可能であり、例えば、５〜３０等の範囲に設定することができる。
【００８３】
本実施形態に従う構造とされたマットレス１０およびその制御方法によれば、マトリックス状に整列配置された複数のセル２４にて体圧作用面を構成し、各セル２４に加わる体圧の測定値が所定値以上のセル２４を対象セル２４として選択して、押圧／除圧工程が実施されている。従って、セル２４の膨張／収縮により使用者の体の一部に対して局所的な押圧／除圧の刺激を有効に与えることができる。それ故、セル２４の膨張／収縮による血行改善効果を有利に図り、褥瘡等が生じるおそれを効果的に低減できるのである。
【００８４】
特に、本実施形態では、はじめに体圧分散工程であるＳ１〜Ｓ９を実施し、体圧の反力が局所的に加えられている状態を解消して、使用者の身体全体の血流の促進を図った後、さらに、所定値以上の体圧が加わる対象セル２４に対して押圧／除圧工程を実施している。それ故、使用者の血流の改善を一層有利に図ることができるのである。
【００８５】
さらに、本実施形態では、奇数行に配設された対象セル２４に対して行番号の昇順に従って順番に押圧／除圧工程を実施した後（Ｓ１２〜Ｓ１３）、偶数行に配設された対象セル２４に対して行番号の昇順に従って順番に押圧／除圧工程を実施している（Ｓ１４〜Ｓ１５）。このように、マトリックス状のセル２４の配置において、少なくとも１行を空けて隣接する行における対象セル２４に押圧／除圧工程を順次実施することにより、使用者の身体に対して押圧／除圧による刺激が加えられる部分をマットレス１０の長さ方向において所定距離を隔てて点在させることができる。これにより、押圧／除圧の刺激が加えられる部分が接近している場合に比して、静脈血やリンパの還流や動脈血の流入を有利に促進することができ、一層の血行の改善を図ることができる。
【００８６】
加えて、体圧分散工程では、セル２４を、加えられる体圧の大きさによりグループ分けして、グループ毎に一括して同時に内圧を調節するようにした。これにより、各セル２４の内圧を個別に制御する場合に比して、より速やかにセル２４の内圧調節を行うことが出来る。その結果、セル２４の内圧調節時に使用者に与える違和感を可及的に低減することが出来ると共に、速やかな血行の改善が期待できる。
【００８７】
また、セル２４に加わる体圧の大きなグループ６から順にセル２４の内圧調節が行なわれるようになっている。これにより、セル２４に加わる体圧が大きくなる頭部や臀部等を支持するセル２４から先に内圧調節が行われて、頭部や臀部等から先にマットレス１０に沈み込まされる。これにより、頭部や臀部の周辺とマットレス１０との接触面積が速やかに増大されて、体圧分散効果が速やかに発現され得る。更に、各グループの内圧調節を一度に完了するのではなく、段階的に各グループ毎に順次に実施することにより、グループ間でのセル２４の高さが大きく異なることを回避して、マットレス１０の形状を全体的に少しずつ変化させることが出来る。その結果、使用者に大きな違和感を与えることなくマットレス形状を変化させることが出来る。同時に、体圧の反力による局所的な圧迫が大きな部位から体圧分散化が図られることから、血行の改善を速やかに促すことができる。
【００８８】
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、Ｓ１〜Ｓ９により実施される体圧分散工程は、必ずしも必要ではなく、体圧センサ８８のデータに基づき、セル２４に加わる体圧が所定値以上の対象セル２４を選択する対象セル選択工程を直接実施し、対象セル２４に対して押圧工程と除圧工程を実施するようにしてもよい。また、体圧分散工程のうち、Ｓ５〜Ｓ８の工程を省略して、制御全体の実施時間を短くするようにしてもよい。
【００８９】
また、Ｓ１２，Ｓ１４の押圧工程では、常時体圧センサ８８から対象セル２４の体圧の測定値を検出するようにして、対象セル２４の増圧の結果、所定の限界値を超えた対象セル２４が存在する場合には、当該対象セル２４が存在する行の増圧を停止するようにして、対象セル２４による過度の押圧を防止するようにしてもよい。
【００９０】
例示の実施形態では、押圧工程において対象セル２４の流体室４２の内圧を３ａ（Ｐａ）だけ増圧し、除圧工程において同対象セル２４の流体室４２の内圧を同じ値である３ａ（Ｐａ）だけ除圧するようにしたが、これに限定されない。例えば、除圧工程において、対象セル２４の内圧を、ＲＡＭ８０に記憶された体圧分散工程で調節された最終的な内圧の値（第三体圧測定工程での測定値）に戻すようにして、除圧工程後にも体圧分散工程後（Ｓ９後）のマットレス１０の形状を復元するようにしてもよい。なお、押圧／除圧工程が終了したＳ１７の時点では、使用者の姿勢が変化している可能性も考えられることから、Ｓ１８の後に、更にＳ１〜Ｓ９の体圧分散工程を実施し、更なる血流の改善、褥瘡の防止等を図るようにしてもよい。
【００９１】
また、例示の実施形態では、奇数の行番号、および偶数の行番号の対象セル２４に対して、行番号の昇順に行毎に所定タイミングで順次、押圧／除圧工程を行っていたが、行番号の降順や、その他の順番で行毎に順次行ったり、行番号が奇数又は偶数の対象セル２４の全てに対して同時に押圧／除圧工程を行うようにしてもよい。さらに、押圧／除圧工程を実施する対象セル２４の離隔距離を２行以上に設定してもよいし、逆に１行も空けることなく連続して行ってもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１０：マットレス、２４：セル、２８：底部マット（体圧作用面）、４８：子制御手段（圧力調節手段）、４２：流体室、５２：サブ管路（押圧手段、除圧手段、圧力調節手段、連通／独立手段）、５６：セル駆動バルブ（押圧手段、除圧手段、圧力調節手段、連通／独立手段）、５８：ポンプ装置（押圧手段、圧力調節手段）、６０：メイン管路（押圧手段、除圧手段、圧力調節手段、連通／独立手段）６４：排気バルブ（除圧手段、圧力調節手段）、７０：親制御機（圧力調節手段）、７４：制御装置（圧力調節手段）、８８：体圧センサ（体圧測定手段）
【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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【図１０】
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【図１１】
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