特許 6763507 枕製造方法及び枕製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6763507

(24)【登録日】2020年9月14日

(45)【発行日】2020年9月30日

(54)【発明の名称】枕製造方法及び枕製造装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 5/00 20060101AFI20200917BHJP

   G01B 3/14 20060101ALI20200917BHJP

   A47G 9/10 20060101ALI20200917BHJP

【ＦＩ】

   G01B5/00 U

   G01B3/14

   A47G9/10 M

【請求項の数】9

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-77107(P2016-77107)

(22)【出願日】2016年4月7日

(65)【公開番号】特開2017-187412(P2017-187412A)

(43)【公開日】2017年10月12日

【審査請求日】2019年3月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】304021417

【氏名又は名称】国立大学法人東京工業大学

(73)【特許権者】

【識別番号】592150930

【氏名又は名称】富士ベッド工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100011

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 省三

(72)【発明者】

【氏名】伊能 教夫

(72)【発明者】

【氏名】木村 仁

(72)【発明者】

【氏名】倉元 昭季

(72)【発明者】

【氏名】関山 直人

(72)【発明者】

【氏名】小野 弘幸

【審査官】 草野 顕子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０２２０８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１１３２６２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−３３４２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２３７８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２２３６２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ ５／００

Ａ４７Ｇ ９／１０

Ｇ０１Ｂ ３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

立位姿勢時の被験者の頸部及び後頭部の稜線曲線を抽出し、前記後頭部に対する最も凹な部分を頸部凹み深さとして演算する頸部凹み深さ演算工程と、
前記頸部凹み深さのみに応じて前記被験者の頸部に対応する目標枕頸部高さを演算する目標枕頸部高さ演算工程と、
前記頸部凹み深さのみに応じて前記被験者の後頭部に対応する目標枕後頭部高さを演算する目標枕後頭部高さ演算工程と、
前記被験者の頸部及び後頭部に対応する枕の頸部位置及び後頭部位置の枕頸部高さ及び枕後頭部高さが前記目標枕頸部高さ及び前記目標枕後頭部高さに到達しかつ前記枕の頸部位置及び後頭部位置の荷重が所定頸部荷重及び該所定頸部荷重より大きい所定後頭部荷重に到達するまで、前記枕に充填材を充填する充填材充填工程と
を具備し、前記被験者の頸部と前記枕の頸部位置との間に前記頸部凹み深さに応じた高さの設計上の空隙を設け、前記被験者の実際に眠る姿勢においては前記設計上の空隙が消滅して前記被験者の頸部は前記枕の頸部位置にフィットするようにした枕製造方法。

【請求項2】

前記目標枕頸部高さ演算工程は前記頸部凹み深さの第１の１次関数を用いて前記目標枕頸部高さを演算し、
前記目標枕後頭部高さ演算工程は前記頸部凹み深さの第２の１次関数を用いて前記目標枕後頭部高さを演算する
請求項１に記載の枕製造方法。

【請求項3】

前記第１の１次関数は、
Ｈ_ｎ’（ｍｍ）＝αｄ＋β
であり、前記第２の１次関数は、
Ｈ_ｈ’（ｍｍ）＝γｄ＋δ
であり、
但し、Ｈ_ｎ’は前記目標枕頸部高さ、
Ｈ_ｈ’は前記目標枕後頭部高さ、
ｄは前記頸部凹み深さ、
α、β、γ、δは｜α｜＞｜γ｜、β＞δを満足する定数である
請求項２に記載の枕製造方法。

【請求項4】

立位姿勢時の被験者の頸部及び後頭部に押し当てられる先端及びマーカが付された後端を有する複数のロッドと、
前記各ロッドを２次元に平行に配列して保持するロッド保持機構と、
前記各ロッドの前記マーカを撮影するカメラと、
枕に充填材を充填するための充填材充填ユニットと、
前記カメラによって撮影された前記各マーカの位置から前記被験者の後頭部に対する頸部凹み深さを演算し、前記頸部凹み深さに基づいて前記充填材充填ユニットを制御する制御ユニットと
を具備し、
前記ロッドの長さは前記カメラによって撮影された前記各ロッドのマーカが重複しないように異なっており、前記被験者の頸部と前記枕の頸部位置との間に前記頸部凹み深さに応じた高さの設計上の空隙を設け、前記被験者の実際に眠る姿勢においては前記設計上の空隙が消滅して前記被験者の頸部は前記枕の頸部位置にフィットするようにした枕製造装置。

【請求項5】

前記ロッドの長さは前記カメラより遠い程、大きい請求項４に記載の枕製造装置。

【請求項6】

前記ロッドの長さは前記ロッドの前記２次元の配列における前記カメラに対して相対的に距離が異なる列毎に異なる請求項４又は５に記載の枕製造装置。

【請求項7】

前記マーカは色マーカである請求項４に記載の枕製造装置。

【請求項8】

前記マーカは色マーカであり、
前記カメラに対して相対的に距離が異なる少なくとも隣合う２つの列の色マーカの色を異ならせた請求項６に記載の枕製造装置。

【請求項9】

前記充填材充填ユニットは、
前記枕を支持するための台座と、
前記台座に設けられ、前記枕の頸部位置の枕頸部高さを規定する第１の電動シリンダと、
前記第１の電動シリンダの下端に設けられ、前記枕の頸部位置の荷重を検出するための第１の荷重検出手段と、
前記台座に設けられ、前記枕の後頭部位置の枕後頭部高さを規定する第２の電動シリンダと、
前記第２の電動シリンダの下端に設けられ、前記枕の後頭部位置の荷重を検出するための第２の荷重検出手段と、
前記枕に充填材を充填するための充填機と
を具備する請求項４〜８のいずれかに記載の枕製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被験者に最適な枕を製造するための枕製造方法及び枕製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

たとえば、枕は快適な睡眠を行う上で不可欠な寝具であり、枕を利用して仰臥位で眠る姿勢は自然体の立位姿勢に近いと医学関係者が提唱している。

【0003】

従来の枕製造方法は、立位姿勢時の被験者の頸部及び後頭部の１次元形状または２次元形状を測定し、マットレス（敷寝具）と被験者の頸部及び後頭部との空隙を埋めるように枕の形状を決定する。従って、枕と被験者の頸部との間に空隙は存在しない。上述の立位姿勢の測定は被験者の背中の延長線に対して顔面を５°程度傾斜させた状態で背中の延長線に対する頸部及び後頭部の寸法を測定することによって実現する（参照：特許文献１、２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平６−８７８０２号公報

【特許文献2】特開２００６−３３４２９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述の従来の枕製造方法によれば、枕が被験者の頸部に接触するように枕の形状を決定しているので、実際には、被験者の最適な寝心地を得られないという課題がある。また、立位姿勢時の被験者の頸部及び後頭部の１次元形状または２次元形状を基準として、被験者は充填材を調整して枕の剛性を変化させた複数の枕から最適な枕を選択しなければならず、この結果、枕の製造が複雑となり、この結果、枕の製造コストが高いという課題もある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述の課題を解決するために、本発明に係る枕製造方法は、立位姿勢時の被験者の頸部及び後頭部の稜線曲線を抽出し、後頭部に対する最も凹な部分を頸部凹み深さとして演算する頸部凹み深さ演算工程と、頸部凹み深さのみに応じて被験者の頸部に対応する目標枕頸部高さを演算する目標枕頸部高さ演算工程と、頸部凹み深さのみに応じて被験者の後頭部に対応する目標枕後頭部高さを演算する目標枕後頭部高さ演算工程と、被験者の頸部及び後頭部に対応する枕の頸部位置及び後頭部位置の枕頸部高さ及び枕後頭部高さが目標枕頸部高さ及び目標枕後頭部高さに到達しかつ枕の頸部位置及び後頭部位置の荷重が所定頸部荷重及び所定頸部荷重より大きい所定後頭部荷重に到達するまで、枕に充填材を充填する充填材充填工程とを具備し、被験者の頸部と枕の頸部位置との間に頸部凹み深さに応じた高さの設計上の空隙を設け、被験者の実際に眠る姿勢においては設計上の空隙が消滅して被験者の頸部は枕の頸部位置にフィットするようにしたものである。

【0007】

また、本発明に係る枕製造装置は、立位姿勢時の被験者の頸部及び後頭部に押し当てられる先端及びマーカが付された後端を有する複数のロッドと、各ロッドを２次元に平行に配列して保持するロッド保持機構と、各ロッドのマーカを撮影するカメラと、枕に充填材を充填するための充填材充填ユニットと、カメラによって撮影された各マーカの位置から被験者の後頭部に対する頸部凹み深さを演算し、頸部凹み深さに基づいて充填材充填ユニットを制御する制御ユニットとを具備し、ロッドの長さはカメラによって撮影された各ロッドのマーカが重複しないように異なっており、被験者の頸部と枕の頸部位置との間に頸部凹み深さに応じた高さの設計上の空隙を設け、被験者の実際に眠る姿勢においては設計上の空隙が消滅して被験者の頸部は枕の頸部位置にフィットするようにしたものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、被験者の後頭部に対する頸部凹み深さに応じて被験者の頸部と枕頸部との間に空隙を設けたので、被験者の最適な寝心地を得ることができる。また、充填材の種類（剛性の大きさ）を問わずに被験者の後頭部に対する頸部凹み深さのみで枕の形状を決定するので、枕の製造は単純となり、この結果、枕の製造コストも低くできる。さらに、被験者の好みの所定頸部荷重及び所定後頭部荷重に到達するまで、充填材を充填するので、被験者の好みの充填材（剛性の大きさ）で枕を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る被験者の立位姿勢の正中矢状面（左右中心面）における後頭部に対する頸部凹み深さを説明する図である。

【図2】本発明の原理を説明するための被験者の仰臥位姿勢と枕との関係を示す図である。

【図3】図２の被験者の頸部凹み深さｄと最適な枕の頸部高さＨ_ｎとの関係を示すグラフである。

【図4】図２の被験者の頸部凹み深さｄと最適な枕の後頭部高さＨ_ｈとの関係を示すグラフである。

【図5】図２の被験者の頸部凹み深さｄと最適な枕の差ΔＨ＝Ｈ_ｎ−Ｈ_ｈとの関係を示すグラフである。

【図6】本発明に係る枕製造装置の実施の形態を示す写真である。

【図7】図６の枕製造装置の実機状態を示す写真である。

【図8】図６の枕製造装置による被験者の立位姿勢を説明するための写真である。

【図9】図６の充填材充填ユニットの詳細を示す斜視図である。

【図10】図６の制御ユニットの動作を説明するためのフローチャートである。

【図11】図１０のステップ１１０２における正中矢状面のＳ字曲線を示す図である。

【図12】図１０の正中矢状面演算ステップの詳細なフローチャートである。

【図13】図１２のステップ１３０１において取得されたカメラ画像の例を示す写真である。

【図14】図１２のステップ１３０２において抽出された色マーカの２値データである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１は本発明に係る被験者の立位姿勢の正中矢状面（左右中心面）における後頭部に対する頸部凹み深さｄを説明する図である。

【0011】

図１において、１１は被験者１の頸部、１２は被験者１の後頭部であり、頸部凹み深さｄは、被験者１の頸部１１及び後頭部１２の稜線曲線Ｓにおいて後頭部１２に対する頸部１１の最も凹な部分の深さで定義される。

【0012】

図２は本発明の原理を説明するための被験者が仰臥位姿勢で寝ている状態を示す図である。

【0013】

図２において、被験者１はマットレス２上の枕３で仰臥位で寝ている。このとき、充填材Ｆが充填された枕３の枕形状Ｐは、枕３が被験者１の頸部１１との間で頸部凹み深さｄに応じた差Ｄを有する空隙を有しかつ被験者１の後頭部１２に接触するように、定められる。そこで、最適な枕形状Ｐを製造するために、被験者１の頸部１１及び後頭部１２の各荷重を０．８５ｋｇｆ及び２．１２ｋｇｆの状態で頸部高さＨ_ｎ及び後頭部高さＨ_ｈを調整した２１種類の枕３から７人の被験者によって最も快適に感じる枕を選択してもらった。この選択の方法は２分法で行った。つまり、現時点で最上の枕と別の形状の枕を次々に比較して探索して被験者に最も合った枕を選択してもらった。これらの選択結果について図３〜図６を参照して説明する。

【0014】

図３は図２の被験者１の頸部凹み深さｄと最適な枕３の頸部高さＨ_ｎとの関係を示すグラフである。図３に示すように、枕３の頸部高さＨ_ｎは、回帰直線：
Ｈ_ｎ（ｍｍ）＝−０．２５ｄ＋７３ （１）
寄与度Ｒ^２＝０．２６
で表せ、この場合、頸部凹み深さｄの寄与度Ｒ^２は大きかった。

【0015】

図４は図２の被験者１の頸部凹み深さｄと最適な枕の後頭部高さＨ_ｈとの関係を示すグラフである。図４に示すように、枕３の後頭部高さＨ_ｈは、回帰直線：
Ｈ_ｈ（ｍｍ）＝０．１５ｄ＋４３ （２）
寄与度Ｒ^２＝０．０４
で表せ、この場合、頸部凹み深さｄの寄与度Ｒ^２は小さかった。

【0016】

図５は図２の被験者１の頸部凹み深さｄと最適な枕３の差ΔＨ＝Ｈ_ｈ−Ｈ_ｎとの関係を示すグラフである。図５に示すように、枕３の差ΔＨは、回帰直線：
ΔＨ（ｍｍ）＝−０．４０ｄ＋３１ （３）
寄与度Ｒ^２＝０．３２
で表せ、この場合、頸部凹み深さｄの寄与度Ｒ^２は大きかった。

【0017】

上述のごとく、頸部凹み深さｄの頸部高さＨ_ｎ及び差ΔＨに対する寄与度Ｒ^２は有意な値となり、従って、頸部凹み深さｄと頸部高さＨ_ｎ及び差Ｄ（＝ｄ−ΔＨ）との相関はある。他方、頸部凹み深さｄの後頭部高さＨ_ｈに対する寄与度Ｒ^２は小さいが、最適な枕３の後頭部高さＨ_ｈと頸部高さＨ_ｎとの差ΔＨ（＝Ｈ_ｈ−Ｈ_ｎ）は、図５に示すように、頸部凹み深さｄとの相関があるので、（２）式はやはり有効と考えられる。従って、頸部凹み深さｄに対して最適な寝心地が得られる頸部高さＨ_ｎ及び後頭部高さＨ_ｈが存在すると考えられる。このとき、被験者１の頸部１１と枕との間には、頸部凹み深さｄに応じた差Ｄ＝ｄ−ΔＨが設計上生じる。しかし、被験者の実際の眠る姿勢においては、枕の後頭部部分に後頭部１２の荷重がかかり、従って、枕の後頭部部分が変形して被験者の後頭部１２は沈む。この結果、被験者の頸部１１は枕の頸部部分にフィットすることになる。

【0018】

図６は本発明に係る枕製造装置の実施の形態を示す写真である（参照：特願２０１４−２１５０７１号明細書及び図面）。但し、動作説明し易くするために、図６の枕製造装置は、本来の大きい枕の被験者に対する図７に示す実機枕製造装置より小さくしてある。尚、図７においては、縦×横＝４０×５本のロッドＲよりなるロッド群１０１が設けられ、ロッドＲの後端に色マーカＭが付されている。また、ロッド保持機構１０２には、ロッド保持機構１０２をロッド摺動状態、ロッド固定状態（ブレーキ状態）にするための電動ポンプ１０６が接続されている。さらに、色マーカＭを撮影するための２台のカメラ１０４が設けられている。この場合、上方のカメラ１０４は上半分の色マーカＭを撮影し、下方のカメラ１０４は下半分の色マーカＭを撮影する。

【0019】

図６においては、ロッド群１０１はステンレス等の剛性材料よりなる５×５本のロッドＲ_１１、Ｒ_１２、…、Ｒ_１５；Ｒ_２１、Ｒ_２２、…、Ｒ_２５；…；Ｒ_５１、Ｒ_５２、…、Ｒ_５５よりなり、これらのロッドは２次元状に等間隔でロッド保持機構１０２によって保持されている。ロッドＲ_１１、Ｒ_１２、…、Ｒ_１５；Ｒ_２１、Ｒ_２２、…、Ｒ_２５；…；Ｒ_５１、Ｒ_５２、…、Ｒ_５５の図６の右方の先端は図８に示す枕の被験者の頸部及び後頭部に押し当てられ、他方、ロッドＲ_１１、Ｒ_１２、…、Ｒ_１５；Ｒ_２１、Ｒ_２２、…、Ｒ_２５；…；Ｒ_５１、Ｒ_５２、…、Ｒ_５５の後端には特定色たとえば赤色の色マーカＭ_１１、Ｍ_１２、…、Ｍ_１５；Ｍ_２１、Ｍ_２２、…、Ｍ_２５；…；Ｍ_５１、Ｍ_５２、…、Ｍ_５５が付されている。尚、特定色は２色以上、たとえば赤、青を交互にマーカに付してもよい。

【0020】

ロッド保持機構１０２は枠機構１０３によって支持されている。枠機構１０３のロッドＲ_１１、Ｒ_１２、…、Ｒ_１５；Ｒ_２１、Ｒ_２２、…、Ｒ_２５；…；Ｒ_５１、Ｒ_５２、…、Ｒ_５５の色マーカＭ_１１、Ｍ_１２、…、Ｍ_１５；Ｍ_２１、Ｍ_２２、…、Ｍ_２５；…；Ｍ_５１、Ｍ_５２、…、Ｍ_５５に対向する位置に色マーカＭ_１１、Ｍ_１２、…、Ｍ_１５；Ｍ_２１、Ｍ_２２、…、Ｍ_２５；…；Ｍ_５１、Ｍ_５２、…、Ｍ_５５を撮影するためのカメラ１０４が設けられ、カメラ１０４はマイクロコンピュータにより構成される制御ユニット１０５が接続されている。

【0021】

ロッドＲ_１１、Ｒ_１２、…、Ｒ_１５；Ｒ_２１、Ｒ_２２、…、Ｒ_２５；…；Ｒ_５１、Ｒ_５２、…、Ｒ_５５の長さは、カメラ１０４によって撮影された色マーカＭ_１１、Ｍ_１２、…、Ｍ_１５；Ｍ_２１、Ｍ_２２、…、Ｍ_２５；…；Ｍ_５１、Ｍ_５２、…、Ｍ_５５が重複しないように、異ならせてある。たとえば、
Ｌ_１＜Ｌ_２＜Ｌ_３＜Ｌ_４＜Ｌ_５
Ｌ_２−Ｌ_１＝Ｌ_３−Ｌ_２＝Ｌ_４−Ｌ_３＝Ｌ_５−Ｌ_４≧ΔＬ
但し、Ｌ_１はロッドＲ_１１、Ｒ_１２、…、Ｒ_１５の長さ、
Ｌ_２はロッドＲ_２１、Ｒ_２２、…、Ｒ_２５の長さ、
Ｌ_３はロッドＲ_３１、Ｒ_３２、…、Ｒ_３５の長さ、
Ｌ_４はロッドＲ_４１、Ｒ_４２、…、Ｒ_４５の長さ、
Ｌ_５はロッドＲ_５１、Ｒ_５２、…、Ｒ_５５の長さ、
ΔＬは測定対象によって決定される正の値
と設定される。これにより、ロッドＲ_１１、Ｒ_１２、…、Ｒ_１５；Ｒ_２１、Ｒ_２２、…、Ｒ_２５；…；Ｒ_５１、Ｒ_５２、…、Ｒ_５５の長さは、カメラ１０４より遠い程、大きくされ、カメラ１０４によって撮影された色マーカＭ_１１、Ｍ_１２、…、Ｍ_１５；Ｍ_２１、Ｍ_２２、…、Ｍ_２５；…；Ｍ_５１、Ｍ_５２、…、Ｍ_５５が重複しないようになる。

【0022】

制御ユニット１０５は枕に充填材を充填するための充填材充填ユニット１０７をも制御する。

【0023】

図９は図６の充填材充填ユニット１０７の詳細を示す斜視図である。図９において、充填材充填ユニット１０７は、枕３を支持するための台座１０７０と、台座１０７０に設けられ、枕３の枕頸部高さを規定するための電動シリンダ１０７１と、電動シリンダ１０７１の下端に設けられ、枕３の枕頸部位置の荷重を検出するためのロードセル１０７２及び圧子１０７３と、台座１０７０に設けられ、枕３の枕後頭部高さを規定するための電動シリンダ１０７４と、電動シリンダ１０７４の下端に設けられ、枕３の枕後頭部位置の荷重を検出するためのロードセル１０７５及び圧子１０７６と、そば殻、柔軟な樹脂パイプ等の充填材を枕３の開口（図示せず）から充填するための充填機１０７７とによって構成されている。

【0024】

図９の充填材充填ユニット１０７においては、オペレータが予め手動にて電動シリンダ１０７１、１０７４の位置を矢印に示すごとく被験者の頸部及び後頭部に対応する枕３の頸部位置及び後頭部位置に固定しておく。制御ユニット１０５は電動シリンダ１０７１、１０７４の下部の圧子１０７３，１０７６の位置を目標頸部高さＨ_ｎ’、目標後頭部高さＨ_ｈ’に合わせ、頸部位置及び後頭部位置の枕頸部高さ及び枕後頭部高さが目標頸部高さＨ_ｎ’及び目標後頭部高さＨ_ｈ’に到達しかつ枕３の頸部位置及び後頭部位置の荷重が所定頸部荷重たとえば０．８５ｋｇｆ及び所定後頭部荷重たとえば２．１２ｋｇｆに到達するまで、枕３の開口（図示せず）を介して枕３に充填材を充填する。尚、各荷重の検出はロードセル１０７２、１０７５の出力信号を受信することによって行える。その後、枕３の開口を閉じて枕３の形状を固定する。

【0025】

図１０は図６の制御ユニット１０５の動作を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは制御ユニット１０５のリードオンリメモリ（ＲＯＭ）もしくはフラッシュメモリに格納される。また、制御ユニット１０５の動作前に、オペレータは電動モータ１０６をオフにしてロッド保持機構１０２のロッド摺動状態でロッドＲ_１１、Ｒ_１２、…、Ｒ_１５；Ｒ_２１、Ｒ_２２、…、Ｒ_２５；…；Ｒ_５１、Ｒ_５２、…、Ｒ_５５の先端を枕の被験者の後頭部及び頸部に押し当て、その後、電動モータ１０６をオンにしてロッド保持機構１０２のロッド固定状態（ブレーキ状態）にしてカメラ１０４でロッドＲ_１１、Ｒ_１２、…、Ｒ_１５；Ｒ_２１、Ｒ_２２、…、Ｒ_２５；…；Ｒ_５１、Ｒ_５２、…、Ｒ_５５の後端の色マーカＭ_１１、Ｍ_１２、…、Ｍ_１５；Ｍ_２１、Ｍ_２２、…、Ｍ_２５；…；Ｍ_５１、Ｍ_５２、…、Ｍ_５５の撮影を行って図１３に示すカメラ画像を得ているものとする。

【0026】

始めに、ステップ１１０１にて、枕３の被験者１の正中矢状面（左右中心面）を演算する。正中矢状面演算ステップ１１０１については後述する。

【0027】

次に、ステップ１１０２にて、ステップ１１０１にて演算された被験者１の正中矢状面から図１１に示す被験者１の頸部１１及び後頭部１２の稜線曲線Ｓを抽出し、稜線曲線Ｓにおいて後頭部１２に対する頸部１１の最も凹な部分の深さを頸部凹み深さｄとする。

【0028】

次に、ステップ１１０３にて、枕３の目標頸部高さＨ_ｎ’及び目標後頭部高さＨ_ｈ’を（１）、（２）式を用いて演算する。すなわち、
Ｈ_ｎ’（ｍｍ）← −０．２５ｄ＋７３
Ｈ_ｈ’（ｍｍ）← ０．１５ｄ＋４３

【0029】

尚、目標頸部高さＨ_ｎ’及び目標後頭部高さＨ_ｈ’は、一般的には、次にごとく、表せる。
Ｈ_ｎ’（ｍｍ）← αｄ＋β
Ｈ_ｈ’（ｍｍ）← γｄ＋δ
但し、α、β、γ、δは｜α｜＞｜γ｜、β＞δを満足する定数であり、頸部荷重及び後頭部荷重に応じて変化する。これにより、被験者１の頸部と枕との間に、頸部凹み深さｄに応じた高さの空隙が生じるようになる。尚、頸部荷重及び後頭部荷重は、たとえば日本人成人であれば、０．８５ｋｇｆ及び２．１２ｋｇｆとする。

【0030】

次に、ステップ１１０４にて、ステップ１１０３にて演算された目標頸部高さＨ_ｎ’及び目標後頭部高さＨ_ｈ’に基づいて枕３に充填材Ｆを充填する。すなわち、制御ユニット１０５は充填材充填ユニット１０７の電動シリンダ１０７１、１０７４を駆動して電動シリンダ１０７１、１０７４の各圧子１０７３，１０７６の位置を目標頸部高さＨ_ｎ’、目標後頭部高さＨ_ｈ’に合わせる。次いで、頸部位置及び後頭部位置の枕頸部高さ及び枕後頭部高さが目標枕頸部高さＨ_ｎ’及び目標枕後頭部高さＨ_ｈ’に到達しかつ枕頸部位置及び枕後頭部位置の荷重が所定頸部荷重たとえば０．８５ｋｇｆ及び所定後頭部荷重たとえば２．１２ｋｇｆに到達するまで、充填機１０７７から枕３に充填材Ｆを充填する。尚、この場合も、各荷重の検出はロードセル１０７２、１０７５の出力信号を受信することによって行える。その後、枕３の開口を閉じて固定する。

【0031】

そして、ステップ１１０５にて、図１０のルーチンは終了する。

【0032】

次に、図１０の正中矢状面演算ステップ１１０１を図１２を参照して説明する。

【0033】

ステップ１３０１にて、カメラ１０４より図１３に示すカメラ画像を取得する。

【0034】

次に、ステップ１３０２にて、色マーカＭ_１１、Ｍ_１２、…、Ｍ_１５；Ｍ_２１、Ｍ_２２、…、Ｍ_２５；…；Ｍ_５１、Ｍ_５２、…、Ｍ_５５の特定色から図１４に示す２値データとしての色マーカＭ_１１、Ｍ_１２、…、Ｍ_１５；Ｍ_２１、Ｍ_２２、…、Ｍ_２５；…；Ｍ_５１、Ｍ_５２、…、Ｍ_５５を抽出する。

【0035】

次に、ステップ１３０３にて、色マーカＭ_１１、Ｍ_１２、…、Ｍ_１５；Ｍ_２１、Ｍ_２２、…、Ｍ_２５；…；Ｍ_５１、Ｍ_５２、…、Ｍ_５５の数が所定数たとえば２５か否かを判別する。ロッドＲ_１１、Ｒ_１２、…、Ｒ_１５；Ｒ_２１、Ｒ_２２、…、Ｒ_２５；…；Ｒ_５１、Ｒ_５２、…、Ｒ_５５が正常な動作をしていれば、色マーカの数は２５である。従って、色マーカの数が２５である場合のみ、ステップ１３０４に進み、他の場合には、ステップ１３０８に進んでエラーとする。

【0036】

ステップ１３０４では、各色マーカＭ_１１、Ｍ_１２、…、Ｍ_１５；Ｍ_２１、Ｍ_２２、…、Ｍ_２５；…；Ｍ_５１、Ｍ_５２、…、Ｍ_５５の重心座標を演算する。

【0037】

次に、ステップ１３０５では、ロッドＲ_１１、Ｒ_１２、…、Ｒ_１５；Ｒ_２１、Ｒ_２２、…、Ｒ_２５；…；Ｒ_５１、Ｒ_５２、…、Ｒ_５５の先端座標をステップ１３０４にて演算された重心座標及びロッドＲ_１１、Ｒ_１２、…、Ｒ_１５；Ｒ_２１、Ｒ_２２、…、Ｒ_２５；…；Ｒ_５１、Ｒ_５２、…、Ｒ_５５の予め定められた長さＬ_１１、Ｌ_１２、…、Ｌ_１５；Ｌ_２１、Ｌ_２２、…、Ｌ_２５；…；Ｌ_５１、Ｌ_５２、…、Ｌ_５５を用いて演算する。

【0038】

次に、ステップ１３０６にて、ロッドＲ_１１、Ｒ_１２、…、Ｒ_１５；Ｒ_２１、Ｒ_２２、…、Ｒ_２５；…；Ｒ_５１、Ｒ_５２、…、Ｒ_５５の先端座標に基づいて被験者の正中矢状面を補間演算する。

【0039】

そして、ステップ１３０７にて、図１０のステップ１１０２に戻る。

【0040】

上述のごとく、被験者の後頭部に対する頸部凹み深さｄを得て枕３の目標頸部高さＨ_ｎ’及び目標後頭部高さＨ_ｈ’を得るだけで、所定荷重状態で目標値Ｈ_ｎ’及びＨ_ｈ’を達成するように、そば殻、柔軟な樹脂パルプ等の充填材の量を調整し、この結果、各被験者の枕形状及び枕剛性を実現できる。従って、従来のごとく、各被験者に対して複数の枕を比較して選択する必要がなくなる。

【0041】

本発明に係る枕製造方法及び装置によって製造された枕について、年令、性別及び体型のことなる１３人の被験者が仰臥位で体験した。この体験結果、１１人の被験者が寝心地がよいと回答した。尚、寝心地が悪いと回答した２人の被験者は頭蓋後頭部が扁平であった。

【0042】

尚、本発明は上述の実施の形態の自明の範囲のいかなる変更も適用し得る。

【符号の説明】

【0043】

１：被験者
１１：頸部
１２：後頭部
Ｓ：稜線曲線
Ｈ_ｎ：頸部高さ
Ｈ_ｎ’：目標頸部高さ
Ｈ_ｈ：後頭部高さ
Ｈ_ｈ’：目標後頭部高さ
Ｆ：充填材
１０１：ロッド群
Ｒ、Ｒ_１１、Ｒ_１２、…、Ｒ_１５；Ｒ_２１、Ｒ_２２、…、Ｒ_２５；…；Ｒ_５１、Ｒ_５２、…、Ｒ_５５：ロッド
１０２：ロッド保持機構
１０３：枠機構
１０４：カメラ
１０５：制御ユニット
１０６：電動ポンプ
１０７：充填材充填ユニット
１０７０：台座
１０７１：電動シリンダ
１０７２：ロードセル
１０７３：圧子
１０７４：電動シリンダ
１０７５：ロードセル
１０７６：圧子
１０７７：充填機
Ｍ_１１、Ｍ_１２、…、Ｍ_１５；Ｍ_２１、Ｍ_２２、…、Ｍ_２５；…；Ｍ_５１、Ｍ_５２、…、Ｍ_５５：色マーカ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】