(57)【要約】【課題】褥瘡の防止のための着座用クッションを提供すること。【解決手段】膨張可能クッションの中へのクッションユーザの最適沈み込みを検出するように設計された、膨張可能空気セル式クッションへの取り付けのためのセンサ。クッション上に位置付けられているユーザの沈み込み深度は、クッション内の空気圧を感知することによって決定される。センサは、空気がクッションから退出するにつれた圧力の変化を正確に読み取り、アルゴリズムが、ユーザのための最適内部クッション圧を決定することを可能にする。一実施形態において、センサは、照会アクチュエータと、空気除去インジケータと、空気追加インジケータと、ユーザ沈み込み深度インジケータと、圧力変換器と、マイクロプロセッサとを備えている。【選択図】図３
2019093224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨張可能空気セル式クッションへの取り付けのためのセンサであって、前記センサは、装置を備え、前記装置は、前記クッション内の空気圧を感知することによって、設定において前記膨張可能クッションにおける座らせられたユーザのための最適沈み込みを感知するように配置され、前記センサは、マイクロプロセッサをさらに備え、前記マイクロプロセッサは、現在平均圧力と直前の平均圧力との間の差異を連続的に計算することによる前記クッション内における前記空気圧の変化率と、前記クッションの体積と、ユーザの体重と、適切に位置付けられたユーザによって占有されるクッションの表面積とに基づいて、前記座らせられたユーザのための最適沈み込み深度を自動的に決定するように構成されており、前記差異が基準値未満である場合に、前記最適沈み込み深度は、空気が前記クッションから放出されるにつれて検出される、センサ。
【請求項２】
膨張可能空気セル式クッションへの取り付けのためのセンサであって、前記センサは、装置を備え、前記装置は、空気が前記クッションから放出されるについての空気圧変化を、現在平均圧力と直前の平均圧力との間の差異を連続的に計算することによって感知することによって、設定において前記膨張可能クッションにおける座らせられたユーザのための最適沈み込みを感知するように配置され、前記差異が基準値未満である場合に、最適沈み込み深度は、検出され、前記装置は、最適内部クッション圧を自動的に決定し、それによって、設定において前記座らせられたユーザの最適沈み込み深度を決定するように構成されている、マイクロプロセッサを備えている、センサ。
【請求項３】
膨張可能クッションにおけるユーザのための最適沈み込みを設定する方法であって、前記膨張可能クッションは、それと動作可能に関連付けられた沈み込みセンサを有し、前記方法は、
前記クッションを過膨張させるステップと、
座らせられた前記ユーザを前記クッション上に位置付けるステップと、
照会アクチュエータを作動させるステップであって、それによって、前記センサは、前記クッションの膨張ステータスを示す、ステップと、
前記膨張ステータスが、前記クッションが過膨張されていることを示す場合、前記クッションから空気を放出するステップと、
前記センサに関連付けられた適切に構成されたマイクロプロセッサを通して、現在平均圧力と直前の平均圧力との間の差異を連続的に計算することによって前記ユーザが設定において前記クッションに最適に沈み込まされている場合を自動的に計算するステップであって、前記差異が基準値未満である場合に、最適沈み込み深度は、検出される、ステップと、
前記センサを通して、前記ユーザが前記クッションに最適に沈み込まされていることを示し、それによって、前記クッションからの前記空気の放出の停止を示すステップと
を含む、方法。
【請求項４】
照会アクチュエータを作動させるステップ後、設定アクチュエータを作動させ、前記ユーザのための適切な沈み込みを設定するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記クッションが過膨張されている場合に前記クッションから空気を放出するステップは、流出量抑制弁を通して空気を放出することをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
膨張可能空気セル式クッションと沈み込みセンサとの組み合わせであって、
基部と前記基部を横断する膨張可能空気セルの並びとを有する膨張可能空気セル式クッションと、
前記膨張可能空気セルの並びと流体連通している空気流導管と、
前記膨張可能空気セルの並びと流体連通している沈み込みセンサであって、前記センサは、前記クッションの内部空気圧を測定するための圧力変換器と、マイクロプロセッサとを備え、前記マイクロプロセッサは、前記圧力変換器からの前記内部空気圧の規則的読み取りを行うことと、現在平均圧力と直前の平均圧力との間の差異を連続的に計算することによる前記クッション内における空気圧の変化率に基づいて、設定において座らせられたユーザのための最適沈み込み深度を自動的に検出することとを行うように構成されており、前記差異が基準値未満である場合に、前記最適沈み込み深度は、空気が前記クッションから放出されるにつれて検出される、沈み込みセンサと、
前記セルの並びからの空気の放出を制御するための前記空気流導管内の流出量抑制弁と
を備えている、膨張可能空気セル式クッションと沈み込みセンサとの組み合わせ。
【請求項７】
前記沈み込みセンサは、
筐体と、
前記クッション内の空気圧を測定するための圧力変換器と、
照会アクチュエータと、
空気除去インジケータと、
空気追加インジケータと、
ユーザ沈み込み深度インジケータと、
空気が前記クッションから放出されるにつれて、前記クッション内における空気圧の変化率に基づいて、設定において前記座らせられたユーザの最適沈み込み深度を自動的に検出するように構成されている、マイクロプロセッサと
をさらに備えている、請求項６に記載の膨張可能空気セル式クッションと沈み込みセンサとの組み合わせ。
【請求項８】
前記流出量抑制弁は、
前記空気流導管内に固定されるように寸法決定されている本体であって、前記本体は、縦方向ボアを画定する、本体と、
前記縦方向ボア内にスライド可能に係合されているプランジャと
をさらに備え、
前記プランジャは、前記セルの並びの中に前記空気流導管を通して導入される空気の流体力によって第１の位置に移動させられ、前記第１の位置は、前記空気流導管を通して前記セルの並びの中への空気の実質的に妨げられない流動を可能にし、前記プランジャは、前記セルの並びから前記空気流導管を通して放出される空気の流体力によって、第２の位置に移動させられ、前記第２の位置は、前記空気流導管を通して前記セルの並びから外への空気の妨げられた流動を可能にする、請求項６に記載の膨張可能空気セル式クッションと沈み込みセンサとの組み合わせ。
【請求項９】
膨張可能クッションにおけるユーザのための最適沈み込みを設定する方法であって、前記膨張可能クッションは、それと動作可能に関連付けられた沈み込みセンサを有し、前記方法は、
前記クッションを過膨張させるステップと、
座らせられた前記ユーザを前記クッション上に位置付けるステップと、
照会アクチュエータを作動させるステップであって、それによって、前記センサは、前記クッションの膨張ステータスを示す、ステップと、
前記膨張ステータスが、前記クッションが過膨張されていることを示す場合、遅い放出弁を通して前記クッションから空気を放出するステップと、
前記センサに関連付けられた適切に構成されたマイクロプロセッサを通して、現在平均圧力と直前の平均圧力との間の差異を連続的に計算することによる空気圧の変化率に基づいて、前記ユーザが前記クッションに最適に沈み込まされている場合を自動的に計算するステップであって、前記差異が基準値未満である場合に、最適沈み込み深度は、空気が前記クッションから放出されるにつれて検出される、ステップと、
前記センサを通して、前記ユーザが前記クッションに最適に沈み込まされていることを示し、それによって、前記クッションからの空気の放出を停止することを示すステップと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、米国仮特許出願第６１／９３３，０２１号（２０１４年１月２９日出願）の利益を主張し、上記出願は、参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本開示は、概して、褥瘡の防止のための着座用クッションに関し、より具体的には、空気セル式クッションの中へのユーザの沈み込みを検出する膨張空気セル式クッションへの接続のためのセンサに関する。
【背景技術】
【０００３】
空気セル式クッションは、当該分野において公知である。概して、空気セル式座席クッションは、長時間、座ったままでなければならない個人（例えば、移動のために車椅子を使用する身体障害者）によって使用される。概して、マットレスとして構成されるより大型の空気セル式クッションは、歩行不能または寝たきりの個人によって使用される。いずれの場合も、膨張可能空気セル式クッションは、臀部または他の骨ばった突出部における褥瘡を防止するために採用される。これらの空気セル式クッションは、概して、多数の相互接続された空気セルを通して均一に体重を分散させながら、支持を提供する。
【０００４】
典型的空気セル式クッションは、基部と、通常、横方向行および縦方向行に配列される、相互接続された直立型の個々の空気セルの並びとを含む。空気膨張管が、セルのうちの１つと流体連通する。膨張管は、ねじ式弁を含む。空気セル式クッションは、概して、伸縮性のあるカバーを有する。そのような空気セルの代表的実施形態は、米国特許第４，５４１，１３６号（特許文献１）に開示されており、参照することによって本明細書に組み込まれる。
【０００５】
クッション上に適切に座るために、クッションは、車椅子座席または他のタイプの座席もしくは椅子等の比較的に堅固または硬質な支持表面上に設置される。個人または介護者（いずれも「ユーザ」と称される）は、弁を開放し、良好に膨張されるまで、空気をクッションの中に圧送する。ユーザは、次いで、クッション上に座り、ユーザが空気セル式クッション内に最適に沈み込むまで、空気が、弁を通して放出される。弁は、次いで、閉鎖される。適切な沈み込みは、体重分散を最適化し、生体構造にかかる圧力を減少させる。
【０００６】
従来、適切な沈み込みは、手動確認方法によって決定されていた。すなわち、個人または介護者が、身体とクッションとの間に手を挿入し、ユーザがクッションに適切に沈み込んでいる場合を決定する。本方法は、適正に機能するが、主観的測定である。さらに、沈み込みの深度は、沈み込み深度を確認する人物に応じて、変動し得る。
【０００７】
したがって、客観的に最適沈み込み深度を検出することができる装置を有することが有利であろう。そのような装置は、クッションの体積、ユーザのサイズ、または体重にかかわらず、確実かつ一貫して、種々のユーザのための最適沈み込み深度を検出すべきである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４，５４１，１３６号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一本開示の側面は、膨張可能クッションの中へのクッションユーザの最適沈み込みを検出するように設計される、膨張可能空気セル式クッションへの取り付けのためのセンサを提供する。クッション上に位置付けられるユーザの沈み込み深度は、クッション内の空気圧を感知することによって決定される。センサは、空気がクッションから退出するにつれた圧力の変化を正確に読み取り、アルゴリズムが、ユーザのための最適内部クッション圧を決定することを可能にする。
【００１０】
別の側面では、ユーザの最適沈み込みを設定する方法が、開示される。一例として、本方法は、空気セル式クッションを提供するステップと、空気セル式クッションが過膨張されるステップと、個人がクッション上に位置付けられるステップと、センサが、視覚的に、聴覚的に、または両方のいずれかにおいて、ユーザがクッションに最適に沈み込んでいることを示すまで、空気がクッションからゆっくりと放出されるステップとを含む。最適沈み込みは、センサによって内部で計算される。ユーザがクッション上に再位置付けされる度に、適切な沈み込みが達成され、例えば、ユーザ沈み込みＯＫ、空気追加、空気除去等のステータスが、センサ上に表示されることができる。センサは、ユーザの本体体重、クッション内の空気の体積、または他の主要要因に有意な変化が生じるまで、ペンダントとして構成される。
【００１１】
別の側面では、新規流出量抑制弁が、開示される。弁は、空気導管内に設置される。流出量抑制弁は、クッションを過膨張させるためのクッションの中への空気の急速流入を可能にするが、空気の放出およびユーザの沈み込みの間、空気流出を減衰または減速させるためのバッフルとして機能する。
【００１２】
一側面では、流出量抑制弁は、クッションからの空気の放出の間、最適沈み込み深度を通り越さないように効果的に制限する。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
膨張可能クッションへの取り付けのためのセンサであって、前記センサは、クッション上に座らせられたユーザの最適沈み込み深度を検出するために配置され、前記センサは、
照会アクチュエータと、
空気除去インジケータと、
空気追加インジケータと、
ユーザ沈み込み深度インジケータと、
圧力変換器と、
マイクロプロセッサと
を備えている、センサ。
（項目２）
設定アクチュエータをさらに備えている、項目１に記載のセンサ。
（項目３）
膨張可能空気セル式クッションへの取り付けのためのセンサであって、前記センサは、装置を備え、前記装置は、前記クッションの中への空気圧を感知することによって、座らせられたユーザの前記膨張可能クッションの中への最適沈み込みを感知するように配置され、前記センサは、マイクロプロセッサをさらに備え、前記マイクロプロセッサは、前記クッション内の空気圧と、前記クッションの体積と、ユーザの体重と、適切に位置付けられたユーザによって占有されるクッションの表面積とに基づいて、前記座らせられたユーザの最適沈み込み深度を決定するようにプログラムされている、センサ。
（項目４）
膨張可能空気セル式クッションへの取り付けのためのセンサであって、前記センサは、装置を備え、前記装置は、空気が前記クッションから放出されている場合の空気圧変化を感知することによって、座らせられたユーザの前記膨張可能クッションの中への最適沈み込みを感知するように配置され、前記装置は、最適内部クッション圧を決定するためのアルゴリズムを組み込んでおり、それによって、座らせられたユーザの最適沈み込み深度を決定する、センサ。
（項目５）
膨張可能クッションにおけるユーザの最適沈み込みを設定する方法であって、前記膨張可能クッションは、それと動作可能に関連付けられた沈み込みセンサを有し、前記方法は、
前記クッションを過膨張させるステップと、
座らせられた前記ユーザを前記クッション上に位置付けるステップと、
照会アクチュエータを作動させるステップであって、それによって、前記センサは、前記クッションの膨張ステータスを示す、ステップと、
前記膨張ステータスが前記クッションが過膨張されていることを示す場合、前記クッションから空気を放出するステップと、
前記センサに関連付けられた適切にプログラムされたマイクロプロセッサを通して、前記ユーザが前記クッションに最適に沈み込まされている場合を計算するステップと、
前記センサを通して、前記ユーザが前記クッションに最適に沈み込まされていることを示し、それによって、前記クッションからの空気の放出の停止を示すステップと
を含む、方法。
（項目６）
照会アクチュエータを作動させるステップ後、設定アクチュエータを作動させ、適切な沈み込みを設定するステップをさらに含む、項目５に記載の方法。
（項目７）
前記クッションが過膨張されている場合に前記クッションから空気を放出するステップは、流出量抑制弁を通して空気を放出するステップをさらに含む、項目５に記載の方法。
（項目８）
膨張可能空気セル式クッションと沈み込みセンサとの組み合わせであって、
基部と前記基部を横断する膨張可能空気セルの並びとを有する膨張可能空気セル式クッションと、
膨張可能空気セルの並びと流体連通している空気流導管と、
膨張可能空気セルの並びと流体連通している沈み込みセンサと、
前記セルの並びからの空気の放出を制御するための前記空気流導管内の流出量抑制弁と
を備えている、膨張可能空気セル式クッションと沈み込みセンサとの組み合わせ。
（項目９）
前記沈み込みセンサは、
筐体と、
圧力変換器と、
照会アクチュエータと、
空気除去インジケータと、
空気追加インジケータと、
ユーザ沈み込み深度インジケータと、
マイクロプロセッサと
をさらに備えている、項目８に記載の膨張可能空気セル式クッションと沈み込みセンサとの組み合わせ。
（項目１０）
前記流出量抑制弁は、
前記空気流導管内に固定されるように寸法決定されている本体であって、前記本体は、縦方向ボアを画定する、本体と、
前記縦方向ボア内にスライド可能に係合されているプランジャと
をさらに備え、
前記プランジャは、前記セルの並びの中に前記空気流導管を通して導入される空気の流体力によって第１の位置に移動させられ、前記第１の位置は、前記空気流導管を通して前記セルの並びの中への空気の実質的に妨げられない流動を可能にし、
前記プランジャは、前記セルの並びから前記空気流導管を通して放出される空気の流体力によって、第２の位置に移動させられ、前記第２の位置は、前記空気流導管を通る前記セルの並びからの空気の妨げられた流動を可能にする、
項目８に記載の膨張可能空気セル式クッションと沈み込みセンサとの組み合わせ。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本開示のセンサを採用する、空気セル式クッションの斜視図である。
【００１４】
【図２Ａ】図２Ａは、センサの一側面の上部平面図である。
【００１５】
【図２Ｂ】図２Ｂは、センサの別の側面の上部平面図である。
【００１６】
【図３】図３は、ケーシングの上部が内部構造を示すために除去されている、センサの上部平面図である。
【００１７】
【図４Ａ】図４Ａは、クッションの設定および確認の一側面のステップを示す、フロー図である。
【００１８】
【図４Ｂ】図４Ｂは、クッションの設定および確認の別の側面のステップを示す、フロー図である。
【００１９】
【図５】図５は、座らせられたユーザの最適沈み込み圧力の決定を図示する、グラフである。
【００２０】
【図６】図６は、圧力マッピングと座らせられたユーザの最適沈み込み圧力との間の関係を図示する、グラフである。
【００２１】
【図７】図７は、流出量抑制弁の一側面の近位端斜視図である。
【００２２】
【図８】図８は、図７の流出量抑制弁の近位端斜視図である。
【００２３】
【図９】図９は、断面における内部流出量抑制弁を伴う、膨張弁および管類の分解側面立面図である。
【００２４】
【図１０】図１０は、流量抑制位置における、流出量抑制弁の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本開示は、空気セルの中へのユーザの最適沈み込みを決定するための空気セル式クッションへの取り付けのためのセンサを対象とする。本開示のセンサの一実施形態は、図面では、番号１によって示されるが、本開示のより広義の側面は、本開示の範囲内であると見なされる、膨張可能クッションに搭載され最適沈み込みを検出することができる、任意のタイプの圧力センサを含む。
【００２６】
センサ１は、図１では、セルと流体連通する管状導管２によって、空気セル式クッションＡに取り付けられて示される。センサは、迅速接続継手または任意の適切な手段によって接続され得る。故に、センサ１は、空気セル式クッションの内部と流体連通する。一側面では、センサ１は、比較的に長い管状導管によって空気セル式クッションに接続されるので、ペンダントと称される。空気セル式クッションＡは、示されるように、センサ１が採用され得る、空気膨張クッションのタイプの代表である。典型的空気セル式クッションＡは、基部３と、通常、横方向行および縦方向行に配列される、相互接続された直立型の個々の空気セル４の並びとを含む。空気膨張管６は、セルの一端と流体連通する。膨張管は、ねじ式弁８を含む。
【００２７】
空気セル４は、基部３内に形成される空気チャネルを通して流体連通し、それによって、膨張管６を通してクッションに導入される空気は、空気圧がセル間で均等化されるまで、全セルに流入する。そのような空気セルの代表的実施形態は、米国特許第４，５４１，１３６号に開示されており、参照することによって本明細書に組み込まれる。本開示のセンサは、複数の個々の空気セル、より少ない空気充填コンパートメントまたは空気袋、または単一空気袋を採用するかどうかにかかわらず、任意のタイプの膨張可能クッションまたはマットレスとともに使用されることができる。さらに、本開示のセンサは、空気セルが相互接続されたセルの２つ以上のゾーンに分割されたゾーン化されたクッションとともに使用され得る。
【００２８】
図２Ａから３により詳細に示される、センサ１の側面は、概して、底部区分１１と、上部区分１２とを備えているクラムシェル構成の筐体１０を含む。図示される側面における筐体１０は、ユーザによって容易に握持される、細長いかつ比較的幅の狭いエルゴメトリック（ｅｒｇｏｍｅｔｒｉｃ）または人間工学的構成を有することに留意されたい。しかしながら、ユーザ、例えば、身体障害ユーザによって容易に握持または使用される、任意の構成または設計が、採用され得る。
【００２９】
センサ１の内部構成要素は、回路基板１３と、マイクロプロセッサ１４と、圧力変換器１５と、センサに給電するための１つ以上のバッテリ１６とを含む。一側面では、複数のディスク形状またはコインバッテリ１６が採用される。電力接続１８は、バッテリを回路基板に接続する。示されるように、導管２は、圧力変換器１５と流体連通する。
【００３０】
再び、図２Ａを参照すると、上部区分１２の上面２０は、照会ボタン２２を含む。示されるように、照会ボタンは、機能を示すグラフィック表示またはアイコンを含む。本側面では、照会ボタン２２は、「ｉ」を含む円形である。上面２０はまた、追加のグラフィック表示またはアイコンを含む。図示される側面では、表示は、空気除去アイコン２４（下向き矢印または空気除去アクションの他の表現）と、チェックマーク２５（ステータスＯＫを示す）と、空気追加アイコン２６（上向き矢印または空気追加アクションの他の表現）とを含むことができる。上面はまた、バッテリステータスインジケータ２８を含むことができる。ボタンおよびグラフィカル表示は、ステータスを示すように光るＬＥＤ（グラフィックの隣の円形２７によって示される）を有し得ることが理解されるであろう。アイコンおよびボタンはまた、例えば、暗闇の中でもよく見えるように、ＬＥＤ光によって背面照射され得る。示されるグラフィカル表示またはアイコンは、代表にすぎないことが意図される。例えば、以下に説明されるであろう、下にあるボタンの意図される機能または伝えられるべき情報を容易に示す任意の表示、アイコンまたは単語、光、またはインジケータが、センサ１とともに採用され得る。
【００３１】
図２Ｂを参照すると、上部区分１２の上面２０は、チェックボタン２５を含む。示されるように、チェックボタンは、機能を示すグラフィック表示またはアイコンを含む。本側面では、チェックボタン２５は、チェックマークを示すように成形される。上面２０はまた、別個の設定ボタン２７を含む。本側面では、設定ボタン２７は、企業のロゴを示す記号である。さらに含まれるのは、追加のグラフィック表示またはアイコンである。図示される側面では、表示は、下向き矢印または空気除去アクションの他の表現として構成されるボタンとして示される空気除去アイコン２４と、ステータスＯＫを示す、チェックステータスアイコンまたはボタン２５と、上向き矢印または空気追加アクションの他の表現として構成されて示される空気追加アイコン２６とを含むことができる。上面はまた、バッテリステータスインジケータ２８を含むことができる。グラフィカル表示は、グラフィックの隣の円形２９として図示されるＬＥＤを有し、ＬＥＤがステータスを示すように光るか、またはボタンもしくはアイコンが背面照射され得ることが理解されるであろう。
【００３２】
種々の機能ボタンは、便宜のためかつ明確にするためにボタンと称されるが、センサ１の機能を作動させることができるボタンまたは他の構造は、アクチュエータとも称されることが理解されるであろう。アクチュエータを押すことまたは別様に作動させることによって、センサは、所望の機能を果たす。
【００３３】
しかしながら、一般に、表示は、クッションの設定の間と、設定後の使用中の両方において、クッションＡにおけるユーザ沈み込みのステータスの視覚的指示を与えるように設計される。図２Ａに図示されるセンサを使用したクッションの設定は、概して、図４Ａのフロー図におけるステップによって示される。
・ユーザまたは介護者が、最初に、クッションＡを過膨張させる。
・ユーザは、クッションＡ上に座らせられる。
・次に、ユーザまたは介護者は、照会ボタン２２を押す。前述のように、図示される実施形態では、照会ボタンは、円形「ｉ」２２によって表される。しかしながら、照会ボタンは、クエスチョンマーク（？）または単語「照会」等であり得る。
・クッションＡは、過膨張されているため、センサ１は、必要とされるアクション（空気除去）を示すはずである。図示される実施形態では、空気除去（下向き矢印）アイコン２４が、照明され、ユーザが、例えば、弁８を通して、クッションから空気を抜き取るべきであることを示すであろう。弁８を通した空気の放出は、以下に詳細に説明される、新規な流出量抑制弁５によって制御され得る。
・ユーザが、クッションＡに適切に沈み込むと、センサ１は、それを示すであろう。図示される実施形態では、この指示は、チェックマーク２５のそばのＬＥＤが照明されるときに生じる。
・ユーザは、弁８を閉鎖し、ユーザのための適切な沈み込みが、設定される。
【００３４】
図２Ｂに示されるセンサ１を使用した２ボタンアプローチを用いた別の設定方法は、概して、図４Ｂのフロー図におけるステップによって示される。
・ユーザまたは介護者が、最初に、クッションＡを過膨張させる。
・ユーザは、クッションＡ上に座らせられる。
・次に、ユーザまたは介護者は、チェックボタン２５を押す。前述のように、図示される実施形態では、チェックボタンは、チェックマークによって表される。
・クッションＡは、過膨張されているため、センサ１は、必要とされるアクション（空気除去）を示すはずである。ユーザは、次いで、設定ボタン２７を押下し、設定モードを開始する。
・図示される実施形態では、空気除去（下向き矢印）アイコン２４が、照明され、ユーザが、例えば、弁８を通して、クッションから空気を抜き取るべきであることを示すであろう。弁８を通した空気の放出は、以下に詳細に説明される、新規な流出量抑制弁によって制御される。
・ユーザが、クッションＡに適切に沈み込むと、センサ１は、それを示すであろう。図示される実施形態では、この指示は、チェックマーク２５のそばのＬＥＤが照明されるときに生じる。
・ユーザは、弁８を閉鎖し、ユーザのための適切な沈み込みが、設定される。
【００３５】
万一、ユーザが、あまりに多くの空気を放出し、適切な沈み込みを通り越す場合、センサ１は、さらに空気が弁８を通してクッションの中に圧送される必要があることを示すであろう。図４Ａまたは４Ｂのステップは、センサが適切な沈み込みを示すまで繰り返される。
【００３６】
また、図２Ａおよび図４Ａに見られるように、ユーザが、クッションＡに適切に沈み込むと、照会ボタン２２を作動させることによって、ステータスを確認し得る。ユーザが、依然として、適切に設定されている場合、チェックマーク２５に隣接するＬＥＤは、光るであろう。クッションが膨張不足であり、空気が追加される必要がある場合、上向き矢印２６に隣接するＬＥＤが、したがって、光るであろう。クッションが過膨張され、空気が除去される必要がある場合、下向き矢印２４に隣接するＬＥＤが、したがって、光るであろう。
【００３７】
ボタン２２の作動もまた、交換が妥当であるほどバッテリが十分に枯渇している場合、低い位置のバッテリアイコン２８に隣接するＬＥＤを照明するであろう。
【００３８】
また、図２Ｂおよび図４Ｂ（２ボタン設定動作）に見られるように、ユーザが、クッションＡに適切に沈み込むと、チェックボタン２５を作動させることによって、ステータスを確認し得る。ユーザが、依然として、適切に設定されている場合、チェックマーク２５に隣接するＬＥＤが、光るであろう。クッションが膨張不足であり、空気が追加される必要がある場合、上向き矢印アイコン２６に隣接するＬＥＤが、光るであろう。クッションが過膨張され、空気が除去される必要がある場合、下向き矢印アイコン２４に隣接するＬＥＤが、光るであろう。
【００３９】
ボタン２７の作動もまた、交換が妥当であるほどバッテリが十分に枯渇している場合、低い位置のバッテリアイコン２８に隣接するＬＥＤを照明するであろう。センサ１は、以下のように、特定のユーザのための決定された内部クッション圧に基づいて、最適沈み込みを決定する。
【００４０】
圧力は、設定の間、空気がクッションから除去されるにつれて、低下する。圧力低下は、圧力変換器１５によって決定される。回路基板１３上のマイクロプロセッサ１４は、例えば、１秒毎に、圧力変換器１５からの規則的圧力読み取りを行うように適切にプログラムされる。読み取りの頻度は、変動し得るが、約毎秒が、良好に機能する。マイクロプロセッサは、長さＮの期間にわたって、圧力を平均化し、例えば、一側面では、圧力は、約６秒〜約１０秒間にわたって平均化される。プログラムは、連続平均圧力読み取り値を決定し、現在の平均圧力読み取り値から先行する長さＮの期間にわたる平均圧力を差し引いた差異を計算する。この差異が所定の値を下回る場合、圧力曲線の傾きは、特定のユーザのための理想的または最適沈み込みを表す最適圧力が達成されていることを示す。ユーザＲに対する圧力曲線の代表的実施例が、図５に図示される。最適沈み込みのエリアは、図６における円形３０内に示される。
【００４１】
絶対値は、特定のクッション内の空気の体積、クッションに接触するユーザの表面積、およびユーザの体重に応じて、異なるであろう。図５から理解され得るように、最適エリア３０は、有限点ではなく、曲線に沿った個別の連続したつながりを表し得る。これは設定の際、空気を抜き取る間、ユーザが最適圧力および最適沈み込みを通り越すであろう可能性が低いという点において有利である。
【００４２】
いずれの場合も、最適沈み込みが達成されると、センサ１は、したがって、例えば、チェックマーク２５を示すであろう。ユーザは、弁８を遮蔽する。マイクロプロセッサ計算に適正な時間が含まれ、ユーザが、弁８を閉鎖し、依然として、最適沈み込みのままであることを可能にする。例えば、ユーザは、弁８を閉鎖するために約１０〜１５秒有する。ユーザが、あまり長く待ち、あまりに多くの空気が放出される場合、空気追加（上向き矢印）アイコン２６が、ユーザがチェックステータスを確認するときに光るであろう。
【００４３】
ユーザが、沈み込みステータスの後続確認を行う場合、マイクロプロセッサ１４は、最適沈み込み圧力を中心として容認可能な高／低値の「範囲」を決定する。クッション内の圧力が、このユーザのためのこの確立された範囲内にある限り、チェックマーク２５ＬＥＤは、光るであろう。
【００４４】
センサ１は、安全装置を含み得る。例えば、設定の間、マイクロプロセッサ１４は、理想的沈み込み圧力値を確認する。ユーザが、設定の間、クッションＡ上に座らせられていない場合、弁が開放されると、マイクロプロセッサが最適沈み込みとして選択するであろう圧力値は、非常に低くなり、したがって、チェックマーク表示２５は、オンにならないであろう。この条件に対して保存される設定は、存在しないであろう。故に、人は、その人のための値を確立するために、クッションＡ上に位置付けられなければならない。
【００４５】
図６は、適切にプログラムされたマイクロプロセッサ１４によって決定されるセンサ結果の有効性を図示する。このデータは、圧力マッピングデータ圧力とともに、空気がクッションから放出されるにつれた毎秒測定される圧力読み取り値を表す。グラフ化された内部クッション圧３１は、ユーザがそれに座った状態で空気がクッションから最初に放出されるにつれて、急速に低下する。ユーザの理想的沈み込みは、３０によって示されるエリア内である。グラフ化された線３１は、内部クッション圧に関連して、このユーザのための圧力マッピングピーク値を図示する。図から分かるように、グラフ化された圧力マップピーク値３１は、図６に示されるユーザの理想的沈み込みエリア３０の外側で急速に増加する。感知面積（これは、圧力マッピングによって得られたクッションとのユーザ接触面積である）は、ユーザがクッションの中に沈み込むにつれて変化する。最適沈み込み範囲３０の外側では、感知面積は、ユーザが膨張されたクッションによって適切に支持されないとき、急降下するであろう。
【００４６】
当業者によって理解されるように、開示されるセンサは、任意のタイプまたはサイズのクッションならびに種々のサイズおよび形状のユーザのための内部クッション圧に基づいて、最適沈み込みを示すであろう。最適沈み込み圧力が決定されると、それは、センサ１内に設定される。ユーザのサイズもしくは体重または生理学的条件に有意な変化が存在する場合のみ、再設定される必要がある。
【００４７】
さらに、センサ１は、通常、ケースの上部の内側に搭載される可聴アラーム（不可視）を含み得る。可聴アラームは、ユーザ沈み込み深度および内圧の変化が存在する場合、可聴警告信号を発する。異なる可聴アラームが、異なる機能または読み取り値、例えば、膨張不足、過膨張、最適沈み込み、または低バッテリを示すために提供され得る。
【００４８】
前述の議論から、センサ１は、クッションの特定のユーザの最適沈み込みを反映する、クッション内の具体的または定量化可能内圧を決定するために使用されることが理解されるであろう。これは、異なるユーザの適切な沈み込みのための定量化可能内圧が、クッション体積、ユーザの体重、身体形態、およびクッションの内部体積に応じて、変動し得るので、有意である。
【００４９】
前述のように、センサ１の動作は、弁８を通した空気の放出を制御するための新規な流出量抑制弁の使用から利益を享受し、円形３０によってグラフ上に示されるような最適沈み込みのための最適内圧を通り越すことなく見つけることを容易にすることができる。図７から１０に見られるように、流出量抑制弁３４は、その縦方向寸法に沿って実質的に均一厚さを有する円筒形壁３６を備えている弁本体３５を有する。壁３６は、ぴったりとした摩擦嵌めを用いて、膨張管６内に嵌入するようにサイズおよび寸法決定される。円筒形壁３６は、縦方向内側ボア３９を画定する。本体の第１の端部には、内部円周方向肩部４０が存在する。肩部４０は、ボア３９と連通する、円形開口部４２を画定する。本体の第１の端部内には、開口部４２と連通する、テーパ状カウンタボア４３が存在する。本体３５の反対または第２の端部は、円形開口部４６を画定する。示されるように、開口部４２は、開口部４６より直径が小さい。
【００５０】
ボア３９内で縦方向に前後にスライドまたは移動し得るように、ボア３９内にスライド可能に係合されるプランジャ４８が存在する。プランジャ４８は、細長い本体５０と、第１の端部における第１の円周方向肩部５２を伴うフランジ５１と、第１の肩部に隣接する第２の間隔を置かれた円周方向肩部５４とを有する。これらの２つの円周方向肩部の接合部は、Ｏリングシール５８のための座部５６を画定する。Ｏリング５８は、プランジャ４８がボア３９内で本体３５の第２の端部に向かってスライドするとき、カウンタボア４３内に嵌入するように寸法決定される。プランジャの最近位端には、対の対向弧状肩部６０、６１が存在する。肩部６０および６１は、それらの間に空気流空間６２、６３を画定する。肩部６０および６１の半径方向の広がりは、側壁３６における円周方向肩部４０の直径を上回る。プランジャ４８は、プランジャの全長に延びる、内側ボア６４を画定する。ボア６４は、その縦方向の広がりに沿って、実質的に均一直径であり、比較的に直径が小さい。
【００５１】
図９に最良に見られるように、流出量抑制弁３４は、膨張管６のボア６８内にぴったりと嵌入するように寸法決定される。しかしながら、当業者は、弁３４が、膨張弁とクッションとの間の任意の場所に位置付けられることができるか、または膨張弁自体の構成要素であることができることを理解するであろう。示されるように、関連付けられた段階的継手６６を伴う膨張弁８が、膨張管の開放端の中に挿入され、定位置にしっかりと保持される。しかしながら、膨張弁を管に取り付けるための任意の方法または装置が、適切である。流出量抑制弁３４は、大開口部４６が膨張弁８の方に向けられるように、管のボア６４内に向けられる。空気が、例えば、ポンプによって、膨張弁８を通して導入され、クッションを膨張させると、ポンプ空気の力は、プランジャ４８を、ボア３９内において軸方向に、図１０に見られるように、第１の位置まで、または肩部６０および６１が肩部４０に当接するまで、押し付ける。空気は、空気流空間６２および６３を通して、かつプランジャボア６４を通して圧送され、セルの並びに実質的に妨害されずに進入する。
【００５２】
しかしながら、クッションが、過膨張され、ユーザが、クッションから空気を抜き取るために弁８を開放すると、弁８に向かう空気の力は、プランジャ４８を、ボア３９内において軸方向に第２の位置まで、またはＯリング５８がカウンタボア４３内に座り、プランジャボア６４を通る流動以外、流出量抑制弁を通してセルの並びから流動する空気流を効果的に阻止または妨害するまで、押し付ける。Ｏリング／肩部／カウンタボア配列が、その意図される目的のために良好に機能するが、ボア３９内のプランジャ４８の軸方向移動を効果的に停止させる、任意の要素が、十分となるであろう。クッションからの空気流は、減衰され、ユーザが、流出量を制御し、それは、クッションの過収縮を防止するのに役立つ。故に、流出量抑制弁３４は、その第１の位置では、クッションのより急速な膨張を、その第２の位置では、クッションのよりゆっくりとした収縮を可能にする。
【００５３】
センサの種々の側面が、クッションに関して説明されたが、用語「クッション」は、便宜のため、かつ簡潔にするために使用されていることを理解されたい。センサ１は、任意のタイプまたはサイズのクッションもしくは膨張可能マットレス、座席、または寝具類とともに使用されることができる。
【００５４】
沈み込み深度、内圧、または底位状態を検出し、その変化を示すように機能する、センサの任意の構成が、本開示の範囲によって包含されることが意図されることが理解されるであろう。例えば、センサは、バッテリではなく太陽エネルギーによって給電され得るか、再充電可能電力供給源を含み得るか、または触知的に確認され得るポップアップ等の他のタイプの警告インジケータを有し得る。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【外国語明細書】
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