(57)【要約】【課題】セルの内圧を低く設定することにより、臥床者の体圧を分散させることが可能なマットレスを提供することを課題とする。【解決手段】マットレス１は、複数のセル２０を有するセルユニット２と、セル２０の内圧を変化させる体圧調整部３と、セルユニット２の上下方向に配置され複数の検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６に加わる体圧を検出可能なセンサ５と、センサ５の検出値を基に体圧調整部３を制御する制御部４と、を備える。セル２０の内圧が底付状態Ｂ３に到達する場合に、体圧分布の最大値は、最大値の一階時間微分値が負である下降区間Ｅ１〜Ｅ３と、一階時間微分値が正である上昇区間Ｅ４〜Ｅ６と、を時間順に通過する。制御部４は、下降区間開始点Ｅ１と上昇区間開始点Ｅ４との間の内圧設定区間において、セル２０の内圧を設定する内圧設定モードＦ１に切り替わる。【選択図】図６
2012050531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
臥床者を下方から支持し、流体が出入可能な複数のセルを有するセルユニットと、
該セルの内圧を変化させることにより、該臥床者の体圧分布を変化させる体圧調整部と、
該セルユニットの、上方および下方のうち、少なくとも一方に配置され、ポリマーを含み該臥床者の体圧により弾性的に変形可能なセンサ薄膜と、該センサ薄膜に直接あるいは間接的に接続される複数の電極と、複数の該電極間に形成される複数の検出部と、を有し、複数の該検出部に加わる該体圧を電気量として検出可能なシート状のセンサと、
該センサの該電気量を基に該体圧調整部を制御し、該セルの該内圧を変化させる制御部と、
を備えるマットレスであって、
前記セルが潰れきってしまう底付状態に到達する場合に、前記体圧分布の最大値は、該セルの前記内圧が減圧されることにより該最大値の一階時間微分値が負になる下降区間と、該底付状態になることにより該最大値の一階時間微分値が正になる上昇区間と、を時間順に通過し、
前記制御部は、該下降区間が開始される下降区間開始点と該上昇区間が開始される上昇区間開始点との間の内圧設定区間において、前記センサの前記電気量を基に前記体圧調整部を制御し、該セルの該内圧を設定する内圧設定モードに切り替わることを特徴とするマットレス。
【請求項２】
前記制御部は、前記体圧分布の前記最大値が前記内圧設定区間を通過後に、前記センサの前記電気量を基に前記体圧調整部を制御し、前記セルの前記内圧を増圧させる底付抑制モードに切り替わる請求項１に記載のマットレス。
【請求項３】
前記下降区間には、前記最大値の二階時間微分値が負から正に移行する下降区間変曲点が設定され、
前記制御部は、該下降区間変曲点を通過後に、前記内圧設定モードに切り替わる請求項１または請求項２に記載のマットレス。
【請求項４】
前記内圧設定区間には、前記最大値の前記一階時間微分値が負から０に、該最大値の前記二階時間微分値が正から０に、各々移行する定圧区間開始点が設定され、
前記制御部は、該定圧区間開始点を通過後に、前記内圧設定モードに切り替わる請求項３に記載のマットレス。
【請求項５】
前記センサにおいて、複数の前記電極は、前記センサ薄膜の上側に配置される帯状の上側電極と、該センサ薄膜の下側に配置される帯状の下側電極と、からなり、
複数の前記検出部は、該上側電極と該下側電極とが、上方または下方から見て、交差することにより形成され、
前記体圧により該検出部の静電容量が変化する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のマットレス。
【請求項６】
前記上側電極および前記下側電極は、ポリマーと、該ポリマーに充填される導電性フィラーと、を含んで形成される請求項５に記載のマットレス。
【請求項７】
複数の前記セルは、複数のグループに分けられ、
前記体圧調整部は、該グループ単位で複数の該セルの内圧を変化させることにより、前記臥床者の体圧分布を変化させ、
前記セルユニットと前記センサとは、上方または下方から見て、該グループ毎に少なくとも一つの該セルが該センサに重なるように、配置され、
複数の該セルの座標と、該センサの複数の前記検出部の座標と、は互いに関連付けられていない請求項１ないし請求項６のいずれか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、気体や液体などの流体が入った複数のセルを備えるマットレスに関する。
【背景技術】
【０００２】
病院や介護施設などにおいては、患者や寝たきり老人など、マットレスに寝ている臥床者の床ずれが問題になっている。そこで、床ずれを抑制するために、多数のエアセルが並べられたマットレスが市販されている。
【０００３】
図１１に、従来のマットレスが配置されたベッドの前後方向断面図を示す。図１１に示すように、ベッド１００は、マットレス１０１と、ベッド本体１１０と、を備えている。マットレス１０１は、セルユニット１０２を備えている。セルユニット１０２は、多数のエアセル１０２ａを備えている。臥床者ｍの体圧により、セルユニット１０２の一部（例えば、頭部、肩部、臀部、踵部に対応する部分）は、下方に沈み込んでいる。
【０００４】
床ずれを抑制するためには、臥床者ｍに寝返りを打たせればよい。この点に鑑み、特許文献１には、荷重センサシートを有する床ずれ防止装置が開示されている。荷重センサシートには、多数の感圧素子が配置されている。同文献記載の床ずれ防止装置によると、感圧素子の検出値を基に、空気袋の内圧を調整している。そして、強制的に、臥床者ｍに寝返りを打たせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１８９４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、床ずれを抑制するためには、臥床者ｍの体圧を分散させればよい。臥床者ｍの体圧を分散させるためには、多数のエアセル１０２ａの内圧は低い方が好ましい。しかしながら、エアセル１０２ａの内圧を過剰に低くすると、エアセル１０２ａが「底付状態」になるおそれがある。ここで、底付状態とは、エアセル１０２ａが潰れきってしまう状態をいう。
【０００７】
すなわち、エアセル１０２ａの内圧を減圧する場合や、低い内圧のエアセル１０２ａ上に体圧が集中する場合においては、エアセル１０２ａが潰れきってしまうことがある。この場合、エアセル１０２ａのクッション性が発揮されなくなる。このため、臥床者ｍは、あたかも硬質のベッド本体１１０に直接寝ているような状態になる。したがって、底付状態においては、特に床ずれが発生しやすくなる。本発明のマットレスは、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、セルの内圧を低く設定することにより、臥床者の体圧を分散させることが可能なマットレスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記課題を解決するため、本発明のマットレスは、臥床者を下方から支持し、流体が出入可能な複数のセルを有するセルユニットと、該セルの内圧を変化させることにより、該臥床者の体圧分布を変化させる体圧調整部と、該セルユニットの、上方および下方のうち、少なくとも一方に配置され、ポリマーを含み該臥床者の体圧により弾性的に変形可能なセンサ薄膜と、該センサ薄膜に直接あるいは間接的に接続される複数の電極と、複数の該電極間に形成される複数の検出部と、を有し、複数の該検出部に加わる該体圧を電気量として検出可能なシート状のセンサと、該センサの該電気量を基に該体圧調整部を制御し、該セルの該内圧を変化させる制御部と、を備えるマットレスであって、前記セルが潰れきってしまう底付状態に到達する場合に、前記体圧分布の最大値は、該セルの前記内圧が減圧されることにより該最大値の一階時間微分値が負になる下降区間と、該底付状態になることにより該最大値の一階時間微分値が正になる上昇区間と、を時間順に通過し、前記制御部は、該下降区間が開始される下降区間開始点と該上昇区間が開始される上昇区間開始点との間の内圧設定区間において、前記センサの前記電気量を基に前記体圧調整部を制御し、該セルの該内圧を設定する内圧設定モードに切り替わることを特徴とする。
【０００９】
ここで、「直接あるいは間接的に」とは、電極とセンサ薄膜とが接合されているかいないかによらず電極がセンサ薄膜に直接接続されている場合と、電極とセンサ薄膜との間に少なくとも一つの別の層（例えば電極保護層など）が介装されている場合と、を含む。
【００１０】
セルの内圧が減圧されセルが潰れきってしまう底付状態に至る過程において、体圧分布の最大値は、時系列的に特徴的な軌跡を描いて変化する。すなわち、体圧分布の最大値は、最大値の一階時間微分値が負である下降区間と、一階時間微分値が正である上昇区間（上昇区間においてセルは底付状態である）と、時間順に通過する。
【００１１】
本発明のマットレスによると、体圧分布の最大値の特徴的な変化に着目することにより、セルの内圧を低く設定することができる。このため、臥床者の体圧を分散させることができる。
【００１２】
また、センサ薄膜は、臥床者の体圧により弾性的に変形可能である。このため、センサは、柔軟であり、伸縮性を有している。したがって、センサが、臥床者の体に沿って変形しやすい。よって、センサが、臥床者の近く、例えばセルユニットの上方に配置されている場合であっても、臥床者は、硬さ、ごわつきなどの違和感を感じにくい。また、センサは、臥床者の体の動きに対しても、追従して変形しやすい。このため、体圧分布の検出精度が高い。
【００１３】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記制御部は、前記体圧分布の前記最大値が前記内圧設定区間を通過後に、前記センサの前記電気量を基に前記体圧調整部を制御し、前記セルの前記内圧を増圧させる底付抑制モードに切り替わる構成とする方がよい。本構成によると、制御部は、内圧設定区間を通過後に、底付抑制モードに切り替わる。底付抑制モードにおいては、セルが底付状態のまま保持されるのを抑制することができる。
【００１４】
（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記下降区間には、前記最大値の二階時間微分値が負から正に移行する下降区間変曲点が設定され、前記制御部は、該下降区間変曲点を通過後に、前記内圧設定モードに切り替わる構成とする方がよい。
【００１５】
ここで、「二階時間微分値が負から正に移行する」場合には、二階時間微分値が略０から正に移行する場合、二階時間微分値が負から略０に移行する場合も含まれる。本構成によると、さらにセルの内圧を低く設定することができる。
【００１６】
（４）好ましくは、上記（３）の構成において、前記内圧設定区間には、前記最大値の前記一階時間微分値が負から０に、該最大値の前記二階時間微分値が正から０に、各々移行する定圧区間開始点が設定され、前記制御部は、該定圧区間開始点を通過後に、前記内圧設定モードに切り替わる構成とする方がよい。本構成によると、さらにセルの内圧を低く設定することができる。
【００１７】
（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記センサにおいて、複数の前記電極は、前記センサ薄膜の上側に配置される帯状の上側電極と、該センサ薄膜の下側に配置される帯状の下側電極と、からなり、複数の前記検出部は、該上側電極と該下側電極とが、上方または下方から見て、交差することにより形成され、前記体圧により該検出部の静電容量が変化する構成とする方がよい。本構成によると、検出部の静電容量の変化を基に、体圧分布を算出することができる。
【００１８】
（６）好ましくは、上記（５）の構成において、前記上側電極および前記下側電極は、ポリマーと、該ポリマーに充填される導電性フィラーと、を含んで形成される構成とする方がよい。
【００１９】
本構成によると、上側電極、下側電極が、センサ薄膜と共に伸縮することができる。したがって、センサ薄膜の伸縮を、上側電極、下側電極が規制するおそれは小さい。また、センサ全体の伸縮性がより大きくなる。このため、センサが、臥床者の体に沿って変形しやすい。また、センサが、臥床者の体の動きに対しても、追従して変形しやすい。
【００２０】
（７）好ましくは、上記（１）ないし（６）のいずれかの構成において、複数の前記セルは、複数のグループに分けられ、前記体圧調整部は、該グループ単位で複数の該セルの内圧を変化させることにより、前記臥床者の体圧分布を変化させ、前記セルユニットと前記センサとは、上方または下方から見て、該グループ毎に少なくとも一つの該セルが該センサに重なるように、配置され、複数の該セルの座標と、該センサの複数の前記検出部の座標と、は互いに関連付けられていない構成とする方がよい。
セルユニットとセンサとは、上方または下方から見て、グループ毎に少なくとも一つのセルがセンサに重なるように、配置されている。一例として、グループが３個ある場合は、グループ数に対応して３種類のセル（少なくとも３つのセル）がセンサに重なるように、配置されている。
【００２１】
本発明のマットレスによると、制御部は、体圧分布の最大値を基に適正内圧を算出している。このため、セルの座標（水平方向位置）と検出部の座標（水平方向位置）とが、制御部で関連付けられていないくても、検出部からの電気量を基に、セルの内圧を調整することができる。したがって、セルユニットに対して、センサの位置を自在に移動させることができる。例えば、臥床者の頭部や臀部など、体圧が集中しやすい部位に、センサを配置することができる。また、既設のセルユニットにセンサをアドオンするだけで、本発明のマットレスを得ることができる。このため、汎用性が高い。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のマットレスによると、セルの内圧を低く設定することにより、臥床者の体圧を分散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第一実施形態のマットレスが配置されたベッドの分解斜視図である。
【図２】同ベッドの前後方向断面図である。
【図３】同マットレスのセルユニットの上面図である。
【図４】同マットレスのセンサの透過上面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】エアセルの状態とエアセルの内圧と体圧分布の最大値と一階時間微分値と二階時間微分値との対応図である。
【図７】第二実施形態のマットレスの、エアセルの状態とエアセルの内圧と体圧分布の最大値と一階時間微分値と二階時間微分値との対応図である。
【図８】第三実施形態のマットレスの、エアセルの状態とエアセルの内圧と体圧分布の最大値と一階時間微分値と二階時間微分値との対応図である。
【図９】第四実施形態のマットレスのセンサの断面図である。
【図１０】第五実施形態のマットレスのセンサの上面図である。
【図１１】従来のマットレスが配置されたベッドの前後方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明のマットレスの実施の形態について説明する。
【００２５】
＜第一実施形態＞
［マットレスの配置および構成］
まず、本実施形態のマットレスの配置および構成について説明する。図１に、本実施形態のマットレスが配置されたベッドの分解斜視図を示す。図２に、同ベッドの前後方向断面図を示す。図１、図２に示すように、ベッド９は、マットレス１と、ベッド本体９０と、クッションマット９１と、を備えている。
【００２６】
マットレス１は、ベッド本体９０の床板９００の上面に配置されている。クッションマット９１は、マットレス１の上面に配置されている。クッションマット９１は、ポリエチレンテレフタレートなどの三次元立体編物（旭化成せんい（株）製「フュージョン（登録商標）」）製であって、長方形板状を呈している。臥床者Ｍは、クッションマット９１の上面に寝ている。マットレス１は、セルユニット２と、体圧調整部と、制御部と、センサ５と、カバー６と、を備えている。
【００２７】
（セルユニット２、カバー６）
図３に、本実施形態のマットレスのセルユニットの上面図を示す。図１〜図３に示すように、セルユニット２は、前後方向に長い長方形板状を呈している。セルユニット２は、合計２４個のエアセル２０を備えている。エアセル２０は、本発明の「セル」の概念に含まれる。エアセル２０は、各々、ウレタンフィルム製であって、左右方向に長い角筒状を呈している。エアセル２０は、前後方向に連なっている。エアセル２０は、柔軟である。エアセル２０と、後述する体圧調整部と、の間では、空気の給排が行われる。空気は、本発明の「流体」の概念に含まれる。カバー６は、ウレタンフィルム製であって、前後方向に長い長方形袋状を呈している。カバー６には、セルユニット２が収容されている。
【００２８】
（体圧調整部３）
体圧調整部３は、合計２４組の給排ユニット３０を備えている。２４組の給排ユニット３０は、２４個のエアセル２０に接続されている。なお、図３においては、給排ユニット３０を一組だけ示す。
【００２９】
２４組の給排ユニット３０は、各々、ポンプ３００と、給排切替バルブ３０１と、圧力計３０２と、メインホース３０５と、排気ホース３０６と、を備えている。メインホース３０５は、ポンプ３００とエアセル２０とを接続している。メインホース３０５の途中には、給排切替バルブ３０１と、圧力計３０２と、が配置されている。給排切替バルブ３０１はポンプ３００側に、圧力計３０２はエアセル２０側に、それぞれ配置されている。排気ホース３０６は、給排切替バルブ３０１に接続されている。給排切替バルブ３０１を切り替えることにより、メインホース３０５と排気ホース３０６とを、連結、遮断することができる。
【００３０】
（センサ５）
図１、図２に示すように、センサ５は、カバー６の上面に配置されている。図４に、本実施形態のマットレスのセンサの透過上面図を示す。図５に、図４のＶ−Ｖ断面図を示す。なお、図４においては、上側絶縁被覆層５２を省略して示す。また、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙ、下側配線０１ｙ〜１６ｙを細線で示す。また、検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６にハッチングを施して示す。また、図５においては、上側配線０１ｘ〜１６ｘ、下側配線０１ｙ〜１６ｙ、上側配線用コネクタ５４、下側配線用コネクタ５５を省略して示す。
【００３１】
図４、図５に示すように、センサ５は、センサ薄膜５１と、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘと、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙと、検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６と、上側配線０１ｘ〜１６ｘと、下側配線０１ｙ〜１６ｙと、上側絶縁被覆層５２と、下側絶縁被覆層５３と、上側配線用コネクタ５４と、下側配線用コネクタ５５と、を備えている。なお、検出部の符号「Ａ○○△△」中、上二桁の「○○」は、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘに対応している。下二桁の「△△」は、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙに対応している。センサ５の切断時伸びは、３００％である。
【００３２】
センサ薄膜５１は、ウレタンゴム製であって、シート状を呈している。ウレタンゴムは、本発明の「ポリマー」の概念に含まれる。センサ薄膜５１は、前後方向に長い長方形膜状を呈している。
【００３３】
上側電極０１Ｘ〜１６Ｘは、センサ薄膜５１の上面に、合計１６本配置されている。上側電極０１Ｘ〜１６Ｘ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。アクリルゴムは、本発明の「ポリマー」の概念に含まれる。導電性カーボンブラックは、本発明の「導電性フィラー」の概念に含まれる。上側電極０１Ｘ〜１６Ｘは、各々、帯状を呈している。上側電極０１Ｘ〜１６Ｘは、各々、左右方向に延在している。上側電極０１Ｘ〜１６Ｘは、前後方向に、所定間隔毎に離間して、互いに略平行になるように、配置されている。
【００３４】
上側配線０１ｘ〜１６ｘは、センサ薄膜５１の上面に、合計１６本配置されている。上側配線０１ｘ〜１６ｘは、各々、アクリルゴムと、銀粉と、を含んで形成されている。上側配線０１ｘ〜１６ｘは、各々、線状を呈している。上側配線用コネクタ５４は、センサ薄膜５１の右前隅に配置されている。上側配線０１ｘ〜１６ｘは、各々、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘの右端と、上側配線用コネクタ５４と、を接続している。
【００３５】
上側絶縁被覆層５２は、センサ薄膜５１の上方に配置されている。上側絶縁被覆層５２は、アクリルゴムを含んで形成されている。上側絶縁被覆層５２は、シート状を呈している。上側絶縁被覆層５２は、センサ薄膜５１、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘ、上側配線０１ｘ〜１６ｘを、上方から覆っている。
【００３６】
下側電極０１Ｙ〜１６Ｙは、センサ薄膜５１の下面に、合計１６本配置されている。下側電極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。アクリルゴムは、本発明の「ポリマー」の概念に含まれる。導電性カーボンブラックは、本発明の「導電性フィラー」の概念に含まれる。下側電極０１Ｙ〜１６Ｙは、各々、帯状を呈している。下側電極０１Ｙ〜１６Ｙは、各々、前後方向に延在している。下側電極０１Ｙ〜１６Ｙは、左右方向に、所定間隔毎に離間して、互いに略平行になるように、配置されている。
【００３７】
下側配線０１ｙ〜１６ｙは、センサ薄膜５１の下面に、合計１６本配置されている。下側配線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。下側配線０１ｙ〜１６ｙは、各々、線状を呈している。下側配線用コネクタ５５は、センサ薄膜５１の右後隅に配置されている。下側配線０１ｙ〜１６ｙは、各々、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙの後端と、下側配線用コネクタ５５と、を接続している。
【００３８】
下側絶縁被覆層５３は、センサ薄膜５１の下方に配置されている。下側絶縁被覆層５３は、アクリルゴムを含んで形成されている。下側絶縁被覆層５３は、シート状を呈している。下側絶縁被覆層５３は、センサ薄膜５１、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙ、下側配線０１ｙ〜１６ｙを、下方から覆っている。
【００３９】
検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６は、図４にハッチングで示すように、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘと、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙと、が上方または下方から見て、交差する部分（重複する部分）に配置されている。検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６は、各々、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘの一部と、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙの一部と、センサ薄膜５１の一部と、を備えている。検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６は、合計２５６個（＝１６個×１６個）配置されている。検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６は、センサ５の略全面に亘って配置されている。
【００４０】
（制御部４）
制御部４は、電源回路４１と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４４と、駆動回路４５と、を備えている。
【００４１】
電源回路４１は、検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６に、正弦波状の交流電圧を印加する。交流電圧は、検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６に、走査的に順番に印加される。ＲＯＭ４４には、予め、検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６における静電容量と体圧（荷重）との対応を示すマップが、格納されている。ＲＡＭ４３には、上側配線用コネクタ５４、下側配線用コネクタ５５から入力されるインピーダンス、位相が、一時的に格納される。ＣＰＵ４２は、ＲＡＭ４３に格納されたインピーダンス、位相を基に、検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６の静電容量を抽出する。そして、静電容量から、センサ５における体圧分布を算出する。
【００４２】
図３に示すように、駆動回路４５は、体圧調整部３の給排ユニット３０の、ポンプ３００と、給排切替バルブ３０１と、に接続されている。また、制御部４には、体圧調整部３の給排ユニット３０の圧力計３０２から、圧力が電気信号として入力される。
【００４３】
［体圧分布の最大値の算出方法］
次に、本実施形態のマットレスの体圧分布の最大値の算出方法について説明する。体圧分布の最大値は、制御部４により算出される。まず、制御部４は、減圧対象であるエアセル２０（単数でも複数でもよい）を、合計２４個のエアセル２０から選択する。次に、当該エアセル２０の上方に配置されている複数の検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６を、合計２５６個の検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６から選択する。それから、当該検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６の静電容量から、検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６毎に体圧を算出する。そして、算出された複数の体圧の中から、最大値を決定する。このようにして、体圧分布の最大値は算出される。
【００４４】
［マットレスの動き］
次に、本実施形態のマットレスのエアセルの内圧を減圧する際の動きについて説明する。図６に、エアセルの状態とエアセルの内圧と体圧分布の最大値と一階時間微分値と二階時間微分値との対応図を示す。なお、図６においては、左側から右側に向かって、時間が進行している。また、エアセルの状態とは、体圧分布の最大値を示しているエアセルの状態をいう。上述したように、体圧分布の最大値は、制御部４により算出される。また、エアセル２０の内圧は、圧力計３０２により検出される。
【００４５】
図６に示すように、エアセル２０の内圧を減圧する場合は、エアセル２０の状態を、設定前定圧状態Ｂ１（点Ｄ１、下降区間開始点Ｅ１から左側の区間）から減圧状態Ｂ２（点Ｄ１、下降区間開始点Ｅ１から点Ｄ３、上昇区間開始点Ｅ４までの区間）に切り替える。
【００４６】
（設定前定圧状態Ｂ１）
設定前定圧状態Ｂ１においては、図３に示すように、ポンプ３００は停止している。また、メインホース３０５を介して、ポンプ３００とエアセル２０とが連結されている。また、図６に示すように、エアセル２０は略一定の形状を保持している。なお、臥床者Ｍの体重により、エアセル２０は、一点鎖線で示す無荷重状態（荷重が入力されていない状態）と比較して、若干潰れている。また、エアセル２０の内圧は、略一定に保たれている。また、体圧分布の最大値は、略一定に保たれている。また、体圧分布の最大値の一階時間微分値、二階時間微分値は略０である。
【００４７】
（減圧状態Ｂ２）
設定前定圧状態Ｂ１から減圧状態Ｂ２に切り替える場合は、図３に示すように、減圧対象のエアセル２０に対応する給排ユニット３０を駆動する。すなわち、制御部４の駆動回路４５により、給排切替バルブ３０１を切り替える。そして、メインホース３０５と排気ホース３０６とを連結する。連結により、エアセル２０内の空気は、メインホース３０５と排気ホース３０６とを介して、外部に排気される。このため、図６に示すように、エアセル２０が潰れ始める。また、エアセル２０の内圧が減圧され始める。また、体圧分布の最大値が小さくなり始める。また、体圧分布の最大値の一階時間微分値、二階時間微分値は負になる。
【００４８】
減圧状態Ｂ２において、体圧分布の最大値は、下降区間（下降区間開始点Ｅ１から定圧区間開始点Ｅ３までの区間）と、定圧区間Ｃ１（定圧区間開始点Ｅ３から上昇区間開始点Ｅ４までの区間）と、を通過する。
【００４９】
減圧状態Ｂ２の前期Ｂ２０（点Ｄ１、下降区間開始点Ｅ１から点Ｄ２までの区間）においては、エアセル２０は潰れ続ける。また、エアセル２０の内圧は減圧し続ける。また、体圧分布の最大値は減少し続ける。体圧分布の最大値は、その二階時間微分値が負から正に移行する（体圧分布の最大値の曲線形状が「上に凸」から「下に凸」に変化する）、下降区間変曲点Ｅ２を通過する。なお、体圧分布の最大値の一階時間微分値は、負のままである。
【００５０】
減圧状態Ｂ２の後期Ｂ２１（点Ｄ２から点Ｄ３までの区間）においては、エアセル２０は、引き続き潰れ続ける。一方、エアセル２０の内圧は、略大気圧まで下がりきっている。このため、エアセル２０の内圧は略一定のまま推移する。また、体圧分布の最大値は、エアセル２０の内圧に若干遅れて、定圧区間開始点Ｅ３から略一定になる。すなわち、体圧分布の最大値の一階時間微分値、二階時間微分値は略０になる。
【００５１】
（底付状態Ｂ３）
上述したように、減圧状態Ｂ２の後期Ｂ２１においては、エアセル２０の内圧は略一定のまま推移する。このため、エアセル２０の内圧、つまり圧力計３０２の圧力だけを管理していると、減圧状態Ｂ２から底付状態Ｂ３（上昇区間開始点Ｅ４から右側の区間）に移行してしまう。
【００５２】
移行期において、体圧分布の最大値は、上昇区間（上昇区間開始点Ｅ４から上昇区間終了点Ｅ６までの区間）を通過する。すなわち、体圧分布の最大値は、上昇区間開始点Ｅ４を境に増加し始める。上昇区間開始点Ｅ４通過直後においては、体圧分布の最大値の一階時間微分値、二階時間微分値は正になる。その後、体圧分布の最大値は、その二階時間微分値が正から負に移行する（体圧分布の最大値の曲線形状が「下に凸」から「上に凸」に変化する）、上昇区間変曲点Ｅ５を通過する。なお、体圧分布の最大値の一階時間微分値は、正のままである。
【００５３】
底付状態Ｂ３においては、エアセル２０の上壁と下壁とが広い面積で圧接してしまう。すなわち、エアセル２０が完全に潰れきってしまう。また、エアセル２０の内圧は、減圧状態Ｂ２の後期Ｂ２１から引き続き、略一定のまま推移する。また、体圧分布の最大値は、上昇区間終了点Ｅ６から略一定になる。また、体圧分布の最大値の一階時間微分値、二階時間微分値は略０になる。
【００５４】
（内圧設定モードＦ１、底付抑制モードＦ２）
このように、エアセル２０の内圧だけを管理していても、減圧状態Ｂ２から底付状態Ｂ３への移行を検出することができない。この点、本実施形態のマットレス１の制御部４は、内圧設定モードＦ１と底付抑制モードＦ２とに切替可能である。
【００５５】
制御部４が内圧設定モードＦ１に切り替わるのは、体圧分布の最大値が、定圧区間開始点Ｅ３を通過した直後である。内圧設定モードＦ１においては、エアセル２０の内圧は、定圧区間の内圧と同値に維持される。すなわち、エアセル２０の内圧は、低い状態で維持される。具体的には、図３に示すように、制御部４の駆動回路４５により、減圧対象のエアセル２０に対応する給排ユニット３０の、給排切替バルブ３０１を切り替える。そして、メインホース３０５と排気ホース３０６とを遮断する。
【００５６】
内圧設定モードＦ１においては、内圧を低く維持していても、例えば臥床者Ｍが寝返りを打った場合などに、特定のエアセル２０に体圧が集中してしまう。このため、底付状態Ｂ３になりやすい。また、エアセル２０が減圧中の場合も、底付状態Ｂ３になりやすい。このような場合は、制御部４が底付抑制モードＦ２に切り替わる。
【００５７】
底付抑制モードＦ２においては、エアセル２０が底付状態Ｂ３のまま保持されないように、図６に点線で示すように、エアセル２０の内圧が増圧される。制御部４が底付抑制モードＦ２に切り替わるのは、何らかの事情（臥床者Ｍの寝返り、エアセル２０の減圧など）により、体圧分布の最大値が、上昇区間開始点Ｅ４を通過した直後である。底付抑制モードＦ２においては、図３に示すように、増圧対象のエアセル２０に対応する給排ユニット３０を駆動する。具体的には、まず、メインホース３０５を介して、ポンプ３００とエアセル２０とを連結する。続いて、制御部４の駆動回路４５により、ポンプ３００を駆動する。そして、エアセル２０内に空気を供給する。このように、底付抑制モードＦ２においては、潰れかかったエアセル２０の内圧を増圧する。すなわち、エアセル２０が底付状態Ｂ３のまま保持されるのを抑制する。なお、エアセル２０の内圧が許容値まで復帰したら、制御部４は、再び、底付抑制モードＦ２から内圧設定モードＦ１に切り替わる。つまり、制御部４は、エアセル２０の内圧を設定し直す。
【００５８】
［作用効果］
次に、本実施形態のマットレスの作用効果について説明する。本実施形態のマットレス１によると、図６に示すように、体圧分布の最大値の特徴的な変化に着目することにより、エアセル２０の内圧を低く設定することができる。このため、臥床者Ｍの体圧を分散させることができる。
【００５９】
また、制御部４は、内圧設定区間（下降区間開始点Ｅ１から上昇区間開始点Ｅ４までの区間）における、定圧区間Ｃ１の定圧区間開始点Ｅ３付近において、内圧設定モードＦ１に切り替わる。このため、エアセル２０が過剰に減圧されるのを抑制することができる。また、体圧分布の最大値が最小になる、定圧区間Ｃ１のエアセル２０の内圧を、保持することができる。
【００６０】
また、制御部４は、内圧設定区間通過後（上昇区間開始点Ｅ４通過後）に、直ちに底付抑制モードＦ２に切り替わる。底付抑制モードＦ２においては、エアセル２０が底付状態Ｂ３のまま保持されるのを抑制することができる。このため、エアセル２０の内圧を低く設定することができる一方、エアセル２０が底付状態Ｂ３のまま保持されるのを抑制することができる。
【００６１】
また、センサ５のセンサ薄膜５１は、ウレタンゴム製である。このため、センサ５は、柔軟であり、伸縮性を有している。したがって、センサ５が、臥床者Ｍの体に沿って変形しやすい。よって、臥床者Ｍは、硬さ、ごわつきなどの違和感を感じにくい。また、センサ５は、臥床者Ｍの体の動きに対しても、追従して変形しやすい。このため、体圧分布の検出精度が高い。
【００６２】
また、センサ５の上側電極０１Ｘ〜１６Ｘ、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙは、アクリルゴムを含んでいる。このため、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘ、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙが、センサ薄膜５１と共に伸縮することができる。したがって、センサ薄膜５１の伸縮を、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘ、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙが規制するおそれは小さい。また、センサ５全体の伸縮性がより大きくなる。このため、センサ５が、臥床者Ｍの体に沿って変形しやすい。また、センサ５が、臥床者Ｍの体の動きに対しても、追従して変形しやすい。また、本実施形態のマットレス１によると、センサ５の静電容量の変化から体圧分布を算出することができる。
【００６３】
また、センサ５の上側絶縁被覆層５２、下側絶縁被覆層５３は、アクリルゴムを含んでいる。このため、上側絶縁被覆層５２が上側電極０１Ｘ〜１６Ｘと共に伸縮することができる。並びに、下側絶縁被覆層５３が下側電極０１Ｙ〜１６Ｙと共に伸縮することができる。このため、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘ、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙの伸縮を上側絶縁被覆層５２、下側絶縁被覆層５３が規制するおそれは小さい。また、センサ５全体の伸縮性がより大きくなる。このため、センサ５が、臥床者Ｍの体に沿って変形しやすい。また、センサ５が、臥床者Ｍの体の動きに対しても、追従して変形しやすい。
【００６４】
また、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘ、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙは、共に帯状である。並びに、検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６は、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘと下側電極０１Ｙ〜１６Ｙとの交差部分を利用して配置されている。このため、電極数および配線数が少なくて済む。すなわち、検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６は、センサ５に、合計２５６個配置されている。ここで、検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６毎に電極を配置すると、上側電極が２５６個、下側電極が２５６個、それぞれ必要になる。これに対して、本実施形態のセンサ５によると、２５６個の検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６を確保するのに、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘ、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙを合計３２本（＝１６本＋１６本）配置するだけで済む。このため、電極および配線の配置数が少なくなる。加えて、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘ、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙの本数、配置などを変更するだけで、検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６の数、配置密度などを調整することができる。したがって、エアセル２０の数や大きさに応じて、所望のセンサ５を容易に構成することができる。
【００６５】
また、エアセル２０の内圧調整には、空気が用いられている。このため、内圧調整に液体（水など）を使用する場合と比較して、セルユニット２の重量が軽くなる。また、センサ５の上面には、クッションマット９１が配置されている。言い換えると、臥床者Ｍとセンサ５との間に、クッションマット９１が介装されている。クッションマット９１は通気性に優れている。このため、センサ５と臥床者Ｍとの間に湿気がこもりにくい。その結果、床ずれを抑制することができ、寝心地も向上する。
【００６６】
＜第二実施形態＞
本実施形態のマットレスと、第一実施形態のマットレスと、の相違点は、エアセルの内圧を減圧する際の、体圧分布の最大値の変化の軌跡だけである。ここでは、相違点についてのみ説明する。
【００６７】
図７に、エアセルの内圧を減圧する際の、エアセルの状態とエアセルの内圧と体圧分布の最大値と一階時間微分値と二階時間微分値との対応図を示す。なお、図６と対応する部位については、同じ符号で示す。
【００６８】
図７に示すように、体圧分布の最大値は、下降区間開始点Ｅ１から定圧区間開始点Ｅ３まで変化する間に、直線区間Ｇ１を通過する。この場合は、直線区間Ｇ１の終了点を下降区間変曲点Ｅ２とする。直線区間Ｇ１における、体圧分布の最大値の傾きは負である。すなわち、最大値の一階時間微分値は負である。また、直線区間Ｇ１における、最大値の二階時間微分値は略０である。
【００６９】
また、体圧分布の最大値は、上昇区間開始点Ｅ４から上昇区間終了点Ｅ６まで変化する間に、直線区間Ｇ２を通過する。この場合は、直線区間Ｇ２の開始点を上昇区間変曲点Ｅ５とする。直線区間Ｇ２における、体圧分布の最大値の傾きは正である。すなわち、最大値の一階時間微分値は正である。また、直線区間Ｇ２における、最大値の二階時間微分値は略０である。
【００７０】
本実施形態のマットレスは、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態のマットレスと同様の作用効果を有する。また、本実施形態のマットレスのように、体圧分布の最大値が、直線区間Ｇ１、Ｇ２を通過してもよい。
【００７１】
＜第三実施形態＞
本実施形態のマットレスと、第一実施形態のマットレスと、の相違点は、エアセルの内圧を減圧する際の、体圧分布の最大値の変化の軌跡だけである。ここでは、相違点についてのみ説明する。
【００７２】
図８に、エアセルの内圧を減圧する際の、エアセルの状態とエアセルの内圧と体圧分布の最大値と一階時間微分値と二階時間微分値との対応図を示す。なお、図６と対応する部位については、同じ符号で示す。
【００７３】
図８に示すように、体圧分布の最大値は、定圧区間Ｃ１（図６参照）の代わりに、傾斜区間Ｃ２（傾斜区間開始点Ｅ３０と傾斜区間終了点Ｅ４０との間の区間）を通過する。傾斜区間Ｃ２における、最大値の一階微分値は負である。また、傾斜区間Ｃ２における、最大値の二階微分値は略０である。
【００７４】
本実施形態のマットレスは、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態のマットレスと同様の作用効果を有する。また、本実施形態のマットレスのように、体圧分布の最大値が、傾斜区間Ｃ２を通過してもよい。
【００７５】
＜第四実施形態＞
本実施形態のマットレスと第一実施形態のマットレスとの相違点は、センサの構成だけである。ここでは相違点について説明する。図９に、本実施形態のマットレスのセンサの断面図を示す。なお、図５と対応する部位については同じ符号で示す。
【００７６】
図９に示すように、センサ５は、上側電極保護層５２０と、上側基板５２１と、下側電極保護層５３０と、下側基板５３１と、を備えている。上側基板５２１は、シリコーンゴム製であって、前後方向に長い長方形フィルム状を呈している。上側電極０１Ｘ〜１６Ｘ、上側配線は、上側基板５２１の下面に配置されている。上側電極保護層５２０は、シリコーンゴム製である。上側電極保護層５２０は、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘ、上側配線を下側から覆っている。下側基板５３１は、シリコーンゴム製であって、前後方向に長い長方形フィルム状を呈している。下側電極０９Ｙ、下側配線は、下側基板５３１の上面に配置されている。下側電極保護層５３０は、シリコーンゴム製である。下側電極保護層５３０は、下側電極０９Ｙ、下側配線を上側から覆っている。センサ薄膜５１は、ウレタンフォーム製である。
【００７７】
本実施形態のマットレスは、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態のマットレスと同様の作用効果を有する。本実施形態のマットレスのように、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘとセンサ薄膜５１との間に上側電極保護層５２０が、下側電極０９Ｙとセンサ薄膜５１との間に下側電極保護層５３０が、それぞれ介装されていても、言い換えると、センサ薄膜５１に、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘと、下側電極０９Ｙと、が「間接的に」接続されていてもよい。本実施形態のマットレスによると、センサ薄膜５１に電極、配線を配置しにくい場合（例えばセンサ薄膜５１が発泡体製の場合）であっても、上側基板５２１、下側基板５３１に電極、配線を配置することができる。
【００７８】
＜第五実施形態＞
本実施形態のマットレスと第一実施形態のマットレスとの相違点は、センサの構成が異なる点である。ここでは相違点についてのみ説明する。図１０に、本実施形態のマットレスのセンサの上面図を示す。図１０に示すように、センサ７は、基板７６と、センサ薄膜７７と、コネクタ７８と、電極０１ａ〜１６ａ、０１ｂ〜１６ｂ、０１ｃ〜１６ｃ、０１ｄ〜１６ｄと、配線７９と、を備えている。
【００７９】
基板７６は、エラストマー製であって、長方形板状を呈している。基板７６は、弾性変形可能である。センサ薄膜７７は、基板７６の上面に配置されている。センサ薄膜７７は、導電性フィラーが配合されたエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）製であって、長方形膜状を呈している。センサ薄膜７７における導電性フィラーの含有割合は、センサ薄膜７７の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の約４５ｖｏｌ％である。無荷重状態において、センサ薄膜７７は、高い導電性を有する。一方、荷重が加わりセンサ薄膜７７が変形すると、導電性フィラー同士の接触状態が変化する。これにより、三次元的な導電パスが崩壊し、センサ薄膜７７の電気抵抗は増加する。つまり、センサ薄膜７７の電気抵抗は、弾性変形量が増加するのに従って増加する。コネクタ７８は、正方形板状を呈している。コネクタ７８は、基板７６の上面の右後隅に配置されている。
【００８０】
電極０１ａ〜１６ａは、センサ薄膜７７の左辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極０１ｂ〜１６ｂは、センサ薄膜７７の右辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極０１ａ〜１６ａと電極０１ｂ〜１６ｂとは、図１０に一点鎖線で示すように、各々、左右方向に対向している。
【００８１】
電極０１ｃ〜１６ｃは、センサ薄膜７７の後辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極０１ｄ〜１６ｄは、センサ薄膜７７の前辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極０１ｃ〜１６ｃと電極０１ｄ〜１６ｄとは、図１０に一点鎖線で示すように、各々、前後方向に対向している。これら一点鎖線の交点（合計２５６＝１６×１６）が、検出部である。電極０１ａ〜１６ａ、０１ｂ〜１６ｂ、０１ｃ〜１６ｃ、０１ｄ〜１６ｄと、コネクタ７８とは、各々、配線７９により接続されている。
【００８２】
制御部８は、電源回路８１と、ＣＰＵ８２と、ＲＡＭ８３と、ＲＯＭ８４と、駆動回路８５と、を備えている。制御部８は、コネクタ７８と電気的に接続されている。ＲＯＭ８４には、予め、検出部における電気抵抗と体圧（荷重）との対応を示すマップが、格納されている。電源回路８１は検出部に直流電圧を印加する。直流電圧は、合計２５６点の検出部に、走査的に順番に印加される。各検出部の電気抵抗は、ＲＡＭ８３に一時的に格納される。ＣＰＵ８２は、ＲＡＭ８３に格納された電気抵抗から、センサ薄膜７７の荷重分布を算出する。駆動回路８５は、前出図３を援用して示すように、体圧調整部３の給排ユニット３０の、ポンプ３００と給排切替バルブ３０１とに接続されている。また、制御部８には、給排ユニット３０の圧力計３０２から、圧力が電気信号として入力される。
【００８３】
本実施形態のマットレスは、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態のマットレスと同様の作用効果を有する。また、本実施形態のマットレスによると、センサ７の電気抵抗の変化から体圧分布を算出することができる。
【００８４】
＜その他＞
以上、本発明のマットレスの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００８５】
上記実施形態においては、内圧設定モードＦ１の開始点（切替点）を定圧区間Ｃ１内に設定したが、開始点を下降区間変曲点Ｅ２と上昇区間開始点Ｅ４との間に設定してもよい。内圧設定モードＦ１の開始点は、内圧設定区間（下降区間開始点Ｅ１から上昇区間開始点Ｅ４までの区間）に設定されていればよい。
【００８６】
上記実施形態においては、底付抑制モードＦ２の開始点（切替点）を定圧区間Ｃ１通過直後に設定したが、上昇区間開始点Ｅ４から上昇区間終了点Ｅ６までの区間に設定してもよい。
【００８７】
減圧対象となるエアセル２０の数は、特に限定しない。単一でもよい。また、２４個全てエアセル２０を減圧対象としてもよい。また、２４個のエアセル２０を複数のグループに区分けし、当該グループ単位で減圧対象を設定してもよい。こうすると、給排ユニット３０の配置数が少なくなる。例えば、メインホース３０５の下流端にグループ切替バルブを設け、グループ切替バルブと各グループに属するエアセル２０とを分岐接続すれば、グループ切替バルブでメインホースと各グループに属するエアセル２０とを択一的に連通させることができる。このため、単一の給排ユニット３０で全てのエアセル２０の内圧を調整することができる。また、内圧設定モードＦ１においては、複数のエアセル２０を互いに遮断する方が好ましい。こうすると、エアセル２０間の内圧差による空気の移動を抑制することができる。
【００８８】
第二実施形態においては、直線区間Ｇ１の終了点を下降区間変曲点Ｅ２としたが、直線区間Ｇ１の開始点Ｅ８を下降区間変曲点Ｅ２としてもよい。すなわち、下降区間変曲点Ｅ２の条件に適合する候補点が複数存在する場合は、複数の候補点の中から、任意に下降区間変曲点Ｅ２を決定すればよい。例えば、下降区間変曲点Ｅ２の候補点が５点あり、そのうち時間順に４点目を下降区間変曲点Ｅ２に決定する場合は、体圧分布の最大値が通過する候補点の数を制御部４、８でカウントしておき、４点目を下降区間変曲点Ｅ２に決定すればよい。
【００８９】
また、センサ５、７の構成、形状、大きさなどは、特に限定しない。また、センサ５、７から出力される電気量についても、電圧、電気抵抗、静電容量などのいずれであってもよい。電源回路４１、８１が検出部に印加する電圧は、交流であっても直流であってもよい。また、電圧の波形は、正弦波状であっても、矩形波状であってもよい。
【００９０】
また、センサ５、７において、センサ薄膜５１、７７のポリマーの種類は、特に限定しない。例えば、第一、第二実施形態の静電容量型のセンサ５では、伸縮の繰り返しに対する耐久性、および静電容量を大きくするという観点から、伸び、強度、および比誘電率が大きいエラストマーを用いることが望ましい。例えば、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、およびこれらの発泡体や、ウレタンフォームなどが好適である。
【００９１】
また、センサ薄膜５１は、エラストマー以外の他のポリマー製、例えば伸縮性を有する布製であってもよい。この場合、センサ薄膜５１に荷重が加わると、布を構成する繊維間の隙間が潰されて、布の厚さは小さくなる。つまり、センサ薄膜５１の厚さが小さくなる。これにより、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘと下側電極０１Ｙ〜１６Ｙとの間の距離は小さくなる。その結果、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘと下側電極０１Ｙ〜１６Ｙとの間の静電容量（検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６の静電容量）が大きくなり、荷重が検出される。
【００９２】
布は、伸縮性を有するものであれば、織布、編み布、不織布のいずれであってもよい。布を使用することにより、伸縮柔軟性に優れたセンサ薄膜５１を、比較的低コストに実現することができる。また、布を構成する繊維間には隙間がある。このため、小さな荷重で押圧された場合でも、隙間が潰れることにより、布の厚さは変化しやすい。したがって、センサ薄膜５１は、高い検出感度を有し、応答性に優れる。センサ薄膜５１は、単層であっても、複層であってもよい。複層の場合、異なる材質の誘電層を用いてもよい。
【００９３】
また、第五実施形態の抵抗変化型のセンサ７では、導電性フィラーとの相溶性などを考慮して、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴムなどが好適である。なお、第五実施形態では、センサ薄膜７７の電気抵抗は、弾性変形量（荷重）が増加するのに従って増加した。しかし、荷重が増加するのに従って、電気抵抗が低下するようなセンサ薄膜７７を使用してもよい。センサ薄膜７７の電気抵抗の挙動については、母材のエラストマーの種類、導電性フィラーの種類および配合量などにより、調整することができる。
【００９４】
また、上側基板５２１、下側基板５３１の材質は、特に限定しない。絶縁性を有する樹脂、エラストマーを用いればよい。例えば、ポリアミド、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレン共重合体ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレンゴム、ブチルゴムを用いてもよい。なお、電極、配線は、上側基板５２１、下側基板５３１に印刷してもよい。
【００９５】
第一、第二実施形態のセンサ５においては、電極および配線を、エラストマーを含んで形成した。この場合、電極および配線が伸縮するため、センサ薄膜５１と一体となって変形することができる、という利点がある。
【００９６】
電極および配線に用いられるポリマーの材質は特に限定しない。ポリマーは、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴムなどのエラストマーであってもよい。また、ポリマーは、ポリエステル、エポキシなどの樹脂であってもよい。こうすると、電極の伸縮性が高くなる。このため、電極とセンサ薄膜５１とが一体的に屈曲、伸縮しやすい。
【００９７】
電極および配線に用いられる導電性フィラーの材質は特に限定しない。導電性フィラーは、炭素材料および金属から選ばれる一種以上からなるものであってもよい。金属としては、導電性の高い銀、銅等が好適である。よって、導電性フィラーとして、銀、銅等の微粒子、あるいは表面に銀等のめっきを施した微粒子を使用することができる。また、炭素材料は、導電性が良好で、比較的安価である。このため、炭素材料からなる導電性フィラーを用いると、センサ５、７の製造コストを低減することができる。炭素材料としては、例えば、導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノチューブの誘導体、グラファイト、導電性炭素繊維などが挙げられる。特に、導電性カーボンブラック、グラファイト、導電性炭素繊維は、導電性が良好で、比較的安価である。このため、これらの材料を用いると、センサ５、７延いてはマットレス１の製造コストを削減することができる。また、電極、配線を、金属材料や、有機繊維の表面に金属めっきを施した材料などで形成してもよい。
【００９８】
また、いずれの実施形態においても、電極の数、配置場所については、特に限定しない。例えば、第一、第二実施形態のセンサ５において、帯状の上側電極０１Ｘ〜１６Ｘ、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙの数、幅、長さについては、適宜決定すればよい。例えば、幅が大きいものと小さいものとを混合して、配置してもよい。また、上側電極０１Ｘ〜１６Ｘ、下側電極０１Ｙ〜１６Ｙの配置形態を変えることにより、検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６の数、配置を調整すればよい。
【００９９】
上記実施形態では、一層のセンサ５、７により、体圧分布を検出した。しかし、二層以上のセンサ５、７を使用して、体圧分布を検出してもよい。例えば、検出部が密に配置されているセンサ５、７と、検出部が疎に配置されているセンサ５、７と、別々に準備して、床ずれが生じやすい部位には前者を配置して、それ以外の部位には後者を配置してもよい。
【０１００】
また、上記実施形態では、臥床者Ｍの体全体の体圧分布を検出して、体圧の分散や体位の変換を行うようにした。しかし、床ずれが生じやすい部位だけにセンサ５、７を配置して、体圧の分散や体位の変換を行ってもよい。
【０１０１】
上記実施形態では、センサ５、７を、カバー６の上面に配置した。しかし、センサ５、７を、カバー６の下側に配置してもよい。また、センサ５、７を、カバー６の内部に配置してもよい。センサ５、７とカバー６とは、全体的に接着されていても、されていなくてもよい。センサ５、７をカバー６の上面に配置する場合には、センサ５、７がエアセル２０の動きに追従しやすいように、センサ５、７の全体を接着しない方が望ましい。この場合、例えば、センサ５、７の外縁の複数個所をカバー６に固定することにより、センサ５、７のずれを抑制することができる。
【０１０２】
上記実施形態では、センサ５、７の上面に、クッションマット９１を配置した。クッションマット９１の材質は、通気性、クッション性を有するものであれば、特に限定しない。上記実施形態の他、例えば、東洋紡績（株）製の「ブレスエアー（登録商標）」、ウレタンフォームなどを用いたマットを使用してもよい。なお、クッションマット９１を配置しなくてもよい。
【０１０３】
また、クッションマット９１の上面を覆うように、さらにカバーを配置してもよい。これにより、クッションマット９１、マットレス１が汚れるのを抑制することができる。また、意匠性も向上する。この場合、カバーは通気性を有することが望ましい。
【０１０４】
上記実施形態では、エアセル２０の内圧調整に空気を用いたが、窒素など他の気体、水、オイル、ジェルなどの液体を用いてもよい。また、エアセル２０の配置数、形状、寸法などは特に限定しない。エアセル２０と検出部Ａ０１０１〜Ａ１６１６とを、上下方向に対向して配置してもよい。また、ポンプ３００の代わりに、コンプレッサーやブロワなど、別の送風装置を配置してもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１：マットレス、２：セルユニット、３：体圧調整部、４：制御部、５：センサ、６：カバー、７：センサ、８：制御部、９：ベッド。
０１Ｘ〜１６Ｘ：上側電極、０１Ｙ〜１６Ｙ：下側電極、０１ａ〜１６ａ：電極、０１ｂ〜１６ｂ：電極、０１ｃ〜１６ｃ：電極、０１ｄ〜１６ｄ：電極、０１ｘ〜１６ｘ：上側配線、０１ｙ〜１６ｙ：下側配線、２０：エアセル（セル）、３０：給排ユニット、４１：電源回路、４５：駆動回路、５１：センサ薄膜、５２：上側絶縁被覆層、５３：下側絶縁被覆層、５４：上側配線用コネクタ、５５：下側配線用コネクタ、７６：基板、７７：センサ薄膜、７８：コネクタ、７９：配線、８１：電源回路、８５：駆動回路、９０：ベッド本体、９１：クッションマット。
３００：ポンプ、３０１：給排切替バルブ、３０２：圧力計、３０５：メインホース、３０６：排気ホース、５２０：上側電極保護層、５２１：上側基板、５３０：下側電極保護層、５３１：下側基板、９００：床板。
Ａ０１０１〜Ａ１６１６：検出部、Ｂ１：設定前定圧状態、Ｂ２：減圧状態、Ｂ２０：前期、Ｂ２１：後期、Ｂ３：底付状態、Ｃ１：定圧区間、Ｃ２：傾斜区間、Ｅ１：下降区間開始点、Ｅ２：下降区間変曲点、Ｅ３：定圧区間開始点、Ｅ１〜Ｅ３：下降区間、Ｅ３０：傾斜区間開始点、Ｅ４：上昇区間開始点、Ｅ４０：傾斜区間終了点、Ｅ５：上昇区間変曲点、Ｅ６：上昇区間終了点、Ｅ４〜Ｅ６：上昇区間、Ｅ８：開始点、Ｆ１：内圧設定モード、Ｆ２：底付抑制モード、Ｇ１：直線区間、Ｇ２：直線区間、Ｍ：臥床者
【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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