(57)【要約】【課題】  生体情報検出効率を高め、寝心地がよく、薄く設計可能であり、空気漏れの影響を軽減し、エア導入部を不要とすることができるエアマッを実現する。【解決手段】  上生地と下生地により空間が形成されたエアマットにおいて、  前記上生地と下生地間を接続する、自己反発性を有するマチ材を具備する。【選択図】                    図１
2005040454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上生地と下生地により空間が形成されたエアマットにおいて、
前記上生地と下生地間を接続する、自己反発性を有するマチ材を具備することを特徴とするエアマット。
【請求項２】
前記マチ材は、自己反発性を有する素材を編み組みして形成されたことを特徴とする請求項１記載のエアマット。
【請求項３】
上記マチ材を、前記上生地と下生地に固着する場所を部分的に制限したことを特徴とする請求項１又は２記載のエアマット。
【請求項４】
前記空間内の圧力が外気圧よりも低いときに外気より空気を導入し、前記空間内の圧力が外気圧よりも高いときに外気への流出を阻止する逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエアマット。
【請求項５】
前記空間内に被験者の生体情報を計測する圧力センサまたは流速センサまたは流量センサを取り付けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のエアマット。
【請求項６】
前記圧力センサまたは流速センサまたは流量センサの測定値を有線又は無線により遠隔点の監視装置に伝送する手段を設けたことを特徴とする請求項５記載のエアマット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエアマット、特に就寝中の被験者の生体情報を計測するために使用されるエアマットに関する。
【背景技術】
【０００２】
就寝中の被験者の生体情報を計測するために使用されるエアマットについては、次の特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−５２００９「被験者データ測定用エアマット」
【０００４】
図１０及び図１１は、この特許文献１で開示されているエアマットの斜視図及び一部縦断面図である。重ね合わされ周縁部が溶着された上生地２ａと下生地２ｂにより、扁平で密閉された空間が形成されたエアマットの複数箇所において、中心に換気用の貫通穴１９を持つドーナッツ状の接着部３により上生地２ａと下生地２ｂとが接着されている。
【０００５】
５は空間内の圧力変化を圧力センサに導くためにエアマットの端部に形成されるエア導入部、４はこのエア導入部に空間内の圧力を伝えるエアチューブである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような構造を有する従来エアマットでは、次のような問題点がある。
（１）複数の接着部３で受けた生体情報信号は空気伝播されないので、生体情報信号検出能力は接着部の総面積に反比例し、生体情報検出効率が低下する。
（２）図１１で明らかなように、エアマット両面は接着部により複数の凹凸が一面に形成されるので、寝心地が悪い。
（３）被験者の体重で上生地２ａと下生地２ｂが接触すると生体情報測定はできないので、厚さを確保する必要があり、エアマットを薄く設計することができない。
（４）空気漏れの影響をダイレクトに受ける。
（５）エア導入部５は邪魔であるし、被験者に心理的影響を与えやすい。
【０００７】
本発明の目的は、生体情報検出効率を高め、寝心地がよく、薄く設計可能であり、空気漏れの影響を軽減し、エア導入部を不要とすることができるエアマットを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するための本発明の構成は次の通りである。
（１）上生地と下生地により空間が形成されたエアマットにおいて、
前記上生地と下生地間を接続する、自己反発性を有するマチ材を具備することを特徴とするエアマット。
【０００９】
（２）前記マチ材は、自己反発性を有する素材を編み組みして形成されたことを特徴とする（１）記載のエアマット。
【００１０】
（３）上記マチ材を、前記上生地と下生地に固着する場所を部分的に制限したことを特徴とする（１）又は（２）記載のエアマット。
【００１１】
（４）前記空間内の圧力が外気圧よりも低いときに外気より空気を導入し、前記空間内の圧力が外気圧よりも高いときに外気への流出を阻止する逆止弁を設けたことを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載のエアマット。
【００１２】
（５）前記空間内に被験者の生体情報を計測する圧力センサまたは流速センサまたは流量センサを取り付けたことを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載のエアマット。
【００１３】
（６）前記圧力センサまたは流速センサまたは流量センサの測定値を有線又は無線により遠隔点の監視装置に伝送する手段を設けたことを特徴とする（５）記載のエアマット。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果を期待することができる。
（１）生体情報信号の空気伝播を妨げる上生地と下生地との接着部がないので、検出効率を高めることができる。
（２）凹凸がないので寝心地がよい。
（３）自己反発特性を有するマチ材の利用により、被験者の体圧を支えると共に、定常厚さに復帰する能力が高いので、エアマットを薄く設計することができる。
（４）逆止弁の利用により空気漏れの影響を減らすことができる。
（５）生体情報を計測するセンサとして、圧力センサのみならず流速センサまたは流量センサも利用できる。用途に応じて使い分けることができる。
（６）流速センサ及び流量センサは、圧力センサよりも小形のものが市販されているので小形化が可能であるし、また、外部からの音に対しても強い。
（７）センサをエアマットに直接取り付ける構成により、エア導入部が不用となる。これにより、エアマットの取り扱いが容易となり、被験者に心理的影響を与えるおそれがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明を適用したエアマットの内部構成例を示す模式図、図２は本発明を適用したエアマットの外観斜視図である。
【００１７】
図２において、長方形の上生地１００ａと下生地１００ｂは重ね合わされ、両者の周縁部は溶着部２００で溶着接続され、全体として扁平な空間を持つエアマットが形成されている。
【００１８】
図１は、図２において長手方向に所定距離を持って示した一点鎖線Ａ−Ａ´及びＢ−Ｂ´で切ったエアマットの内部構成例を示す透過型の模式図である。３０１,３０２,３０３,…３０ｎは、エアマットの長手方向と直交する方向に上生地１００ａと下生地１００ｂを接続する複数の矩形板状のマチ材である。
【００１９】
マチ材３０１で代表して説明すると、矩形板状マチ材の長手方向の上端部３０１ａと上生地１００ａが、上生地１００ａの長手方向と直交する方向に接着又は溶着手段により固着されている。同様に、矩形板状マチ材の長手方向の下端部３０１ｂと下生地１００ｂが、下生地１００ｂの長手方向と直交する方向に接着又は溶着手段により固着されている。
【００２０】
ｄはマチ幅、即ちマチ材３０１の高さであり、上生地１００ａと下生地１００ｂ間の距離を規制する。他のマチ材の構成も同様であり、全体として複数のマチ材により上生地１００ａと下生地１００ｂ間の厚さがマチ幅ｄに規制された空間を有するエアマットを形成している。
【００２１】
上生地１００ａ及び下生地１００ｂの素材としては、溶着や接着が容易な布入り合成ゴム、ポリウレタン樹脂等の機密性を有するシートが利用可能である。マチ材としては、伸びにくい性質を有しかつ自己反発性の強い素材、例えば特開平０２−０７４６４８「充填材」で開示され、市販もされているモノフィラメントによる２重編地等の素材が利用可能である。また、マチ材としてウレタンフォーム、スポンジ等のクッション材を使用することも可能である。
【００２２】
図３は、本発明エアマットの構成例を示す縦断面図であり、図１の模式図で示した複数の矩形板状マチ材３００を介して上生地１００ａと下生地１００ｂとを接続したものである。２０１はマチ材３００と上生地１００ａおよび下生地１００ｂとの固着部である。この構造では上生地１００ａと下生地１００間の距離はマチ幅ｄで規制されるので、エアマットの両面に凹凸はなく、フラットな表面を得ることができる。
【００２３】
マチ材としては、図３のような伸びにくい性質を有しかつ自己反発性の強い矩形板状の素材の他、線状、球状又はこれらを縦横斜めに編み組みされた形状のものを上生地１００ａと下生地１００ｂ間に取り付けた構成が可能である。
【実施例２】
【００２４】
図４は、編み組みされたマチ材４００により上生地１００ａと下生地１００ｂ間を接続した構成例を示す。
編み組み素材の例としては、柱・筋違構造を編組織に応用し、形態保持性と弾力性を合わせ持つ素材もある。
【００２５】
図３及び図４の構成では、被験者の体重がかかっているときには、上生地１００ａと下生地１００ｂとの距離はマチ幅ｄより狭くなるが、体圧が除去されると、空間内の空気圧が外気圧より下がっていてもマチ材の自己反発性により、マチ幅の長さまで上生地と下生地の距離は広がり、定常のフラット位置まで直ちに回復する。
【実施例３】
【００２６】
図５は、マチ材を上生地１００ａ及び下生地１００ｂに接続する場所（マチ材固着部２０１）を部分的に制限した例である。マチ材固着部２０１を上生地１００ａ及び下生地１００ｂの全面ではなく部分的にすることにより、接着又は溶着の費用を減らすことができる。
【００２７】
図３および図４においては、上生地と下生地とで形成される空間のすべてにマチ材を取り付けているが、部分的にしかマチ材を取り付けない構成も可能である。それにより、マチ材の材料費、接着又は溶着の費用を減らすことができる。
【実施例４】
【００２８】
図６は、空間内の圧力が外気圧よりも低いときには外気より空気を導入し（矢印Ｐ）、空間内の圧力が外気圧よりも高いときには外気への流出（矢印Ｑ）を阻止するための逆止弁６００をエアマットの端部に取り付けた構成を示す。逆止弁を取り付けることにより、被験者の体圧が除去されて空間内の空気圧が外気より低くなると、自動的に外気から空気が流入する。従って空間内の空気圧が外気圧より低くなることはない。
【実施例５】
【００２９】
図７は、エアマット側に被験者の生体情報を計測する圧力センサ、流速センサまたは流量センサ７００を直接取り付けた構成例である。取り付け方法としては、空間の内部にセンサを設置しても良いし、溶着端部にセンサを装着するためのインターフェイス部を構成し、着脱可能に取り付けるようにしてもよい。８０１は圧力センサ、流速センサまたは流量センサ７００の測定値ｅｐを入力して信号処理する検出回路、８０２は生体情報の監視装置を示す。
【００３０】
エアマット内の空気が流出しても、被験者の体重が除かれると、自己反発性のあるマチ材の復元力により上生地と下生地との間の距離が広がるので、空気孔があればエアマット内に空気が流入する。
エアマット上の被験者の心拍、呼吸、体動に対応して、上記空気孔を通して空気の出入りがあるので、その空気の流れの速さまたは流れる空気量を計測することによっても、被験者の生体情報を計測することができる。したがって、圧力センサだけではなく、流速センサまたは流量センサによっても被験者の生体情報を計測できる。
【００３１】
流速センサまたは流量センサは、圧力センサよりも小形にすることができる。シリコンマイクロマシニング技術、薄膜形成技術により製作された超微細構造の熱式流速センサが市販されているが、これを使用することも可能である。
【００３２】
また、コンデンサマイクロフォン型の差圧計センサなどの圧力センサの場合には、じょくそう予防用具のポンプの音に邪魔されて生体情報を読みとりにくくなることがあるが、流速センサまたは流量センサの場合には、外部からの音に対して強い。
【００３３】
圧力センサ、流速センサまたは流量センサ７００をエアマット側に取り付けた構成にすれば、図１０の従来エアマットで示した空間内の空気圧信号を外部センサに導くためのエア導入部５が不要となる。これにより、エアマットの取り扱いが容易となり、被験者への心理的影響を軽減できる。
【００３４】
図８は、圧力センサ、流速センサまたは流量センサ７００の測定値ｅｐを、有線手段８０３を介して遠隔点の検出回路８０１に伝送する構成例を示す。図９は、検出回路８０１の出力を、送信回路８０４を介して無線により遠隔点の受信回路８０５に伝送する構成例を示す。
【００３５】
遠隔点への伝送手段は光又は光ファイバでもよく、データの形態はアナログ信号、ディジタル信号のシリアル又はパラレル、伝送環境はＬＡＮやインターネット経由等が利用可能である。
【００３６】
エアマット空間内又はエアマット側にバッテリーがある場合には無線方式のデータ伝送が有効であり、バッテリーがない場合には遠隔点より圧力センサ、流速センサまたは流量センサに駆動電力を供給できる有線方式が有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明を適用したエアマットの内部構成例を示す模式図である。
【図２】本発明を適用したエアマットの外観斜視図である。
【図３】本発明を適用したエアマットの構成例を示す断面図である。
【図４】本発明を適用したエアマットの他の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明を適用したエアマットの更に他の実施形態を示す断面図である。
【図６】逆止弁を取り付けた本発明エアマットの実施形態を示す断面図である。
【図７】圧力センサまたは流速センサまたは流量センサをエアマット側に取り付けた本発明エアマットの実施形態を示す機能ブロック図である。
【図８】センサ出力を有線方式で遠隔点に伝送する本発明エアマットの実施形態を示す機能ブロック図である。
【図９】センサ出力を無線方式で遠隔点に伝送する本発明エアマットの実施形態を示す機能ブロック図である。
【図１０】特許文献記載のエアマットの斜視図である。
【図１１】図１０の一部断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０１ａ  上生地
１０１ｂ  下生地
２００  溶着部
２０１  マチ材固着部
３０１,３０２,３０３,…３０ｎ  マチ材
【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】
2005040454.tif 000009
【図８】
2005040454.tif 000010
【図９】
2005040454.tif 000011
【図１０】
2005040454.tif 000012
【図１１】
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