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(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】
(24)【登録日】2022-05-10
(45)【発行日】2022-05-18
(54)【発明の名称】エアマット装置及びエアセルの内圧制御方法
(51)【国際特許分類】
A47C 27/08 20060101AFI20220511BHJP
A47C 27/10 20060101ALI20220511BHJP
A61G 7/057 20060101ALN20220511BHJP
【ＦＩ】
A47C27/08 A
A47C27/10 Z
A61G7/057
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2020089583
(22)【出願日】2020-05-22
(62)【分割の表示】P 2019070176の分割
【原出願日】2015-09-30
(65)【公開番号】P2020121225
(43)【公開日】2020-08-13
【審査請求日】2020-05-22
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】390039985
【氏名又は名称】パラマウントベッド株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100108062
【弁理士】
【氏名又は名称】日向寺 雅彦
(72)【発明者】
【氏名】大野 健太
【審査官】杉▲崎▼ 覚
(56)【参考文献】
【文献】欧州特許出願公開第０２０６８１３３（ＥＰ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－１１６１８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０４－０８０５２２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０５－０６８６２９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ４７Ｃ ２７／０８
Ａ４７Ｃ ２７／１０
Ａ６１Ｇ ７／０５７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のエアセルを有するマット部と；前記エアセルへの給気及び前記エアセルからの排気を行う給排気部と；
前記複数のエアセルのうち使用者の体重の一部が預けられた前記エアセルの第１の状態から、前記エアセルより排気又は前記エアセルへ給気させながら第２の状態に至るまでに要した時間に応じて前記使用者の体重を推定することにより、前記給排気部を制御する制御部と；
を備え、
前記エアセルは、複数のグループに区分けされ；
前記制御部が、前記時間を取得するときに、前記給排気部に前記給気又は前記排気を行わせ、前記各エアセルから排気する際、前記複数のグループのうちの少なくとも一つを残したまま、その他のグループを排気し、その後、排気したグループに給気する；
ことを特徴とするエアマット装置。
【請求項2】
複数のエアセルを有するマット部と；前記エアセルへの給気及び前記エアセルからの排気を行う給排気部と；
前記複数のエアセルのうち使用者の体重の一部が預けられた前記エアセルから排気又は前記エアセルへ給気させて前記エアセルを状態変化させながら前記エアセルの所定時間あたりの状態変化量に応じて前記使用者の体重を推定することにより、前記給排気部を制御する制御部と；
を備え、
前記エアセルは、複数のグループに区分けされ；
前記制御部が、前記状態変化量を取得するときに、前記給排気部に前記給気又は前記排気を行わせ、前記各エアセルから排気する際、前記複数のグループのうちの少なくとも一つを残したまま、その他のグループを排気し、その後、排気したグループに給気する；
ことを特徴とするエアマット装置。
【請求項3】
前記複数のエアセルのうち前記使用者の体重の一部が預けられる前記エアセルは、前記使用者の臀部の下方に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載のエアマット装置。
【請求項4】
前記エアセルの状態を検出する検出手段を更に備え；前記検出手段は、前記エアセルの状態として、前記エアセルの内圧と、負荷がかけられた前記エアセルの範囲と、前記マット部の形状及び傾斜角度のうちの少なくとも一方に関連する前記エアセルの位置と、前記エアセルの上面の高さと、前記エアセルにかかる負荷の大きさと、前記エアセルからの給排気量と、のうちの少なくとも１つを検出し；
前記制御部が、前記検出手段の検出結果に基づいて前記時間を取得する；
ことを特徴とする請求項１に記載のエアマット装置。
【請求項5】
前記エアセルの状態を検出する検出手段を更に備え；前記検出手段は、前記エアセルの状態として、前記エアセルの内圧と、負荷がかけられた前記エアセルの範囲と、前記マット部の形状及び傾斜角度のうちの少なくとも一方に関連する前記エアセルの位置と、前記エアセルの上面の高さと、前記エアセルにかかる負荷の大きさと、前記エアセルからの給排気量と、のうちの少なくとも１つを検出し；
前記制御部が、前記検出手段の検出結果に基づいて前記状態変化量を取得する；
ことを特徴とする請求項２に記載のエアマット装置。
【請求項6】
前記エアセルの状態として前記エアセルの内圧を検出する検出手段を更に備え；前記検出手段は、前記第１の状態として、前記エアセルの前記内圧が第１の内圧であることを検出するとともに、前記第２の状態として、前記エアセルの前記内圧が第２の内圧であることを検出し；
前記マット部に前記使用者が体重をかけた状態で、前記制御部が、前記給排気部に前記排気又は前記給気を行わせることで、前記エアセルを減圧又は加圧させながら、前記エアセルの前記内圧が前記第１の内圧から前記第２の内圧に至るまでの圧変動時間を、前記検出手段の検出結果に基づいて取得する；
ことを特徴とする請求項１に記載のエアマット装置。
【請求項7】
複数のエアセルを有するマット部と；前記エアセルへの給気及び前記エアセルからの排気を行う給排気部と；
前記複数のエアセルのうち使用者の体重の一部が預けられた前記エアセルから排気又は前記エアセルへ給気させて前記エアセルを状態変化させながら前記エアセルの所定時間あたりの状態変化量に応じて前記使用者の体重を推定することにより、前記給排気部を制御する制御部と；
を備え、
前記エアセルの状態として前記エアセルの内圧を検出する検出手段を更に備え；
前記エアセルは、複数のグループに区分けされ；
前記制御部が、前記各エアセルから排気する際、前記複数のグループのうちの少なくとも一つを残したまま、その他のグループを排気し、その後、排気したグループに給気し； 前記マット部に前記使用者が体重をかけた状態で、前記制御部が、給排気を行う実施グループの前記各エアセルにおける前記内圧が第１の内圧から同第１の内圧と異なる第２の内圧に至るまでの、給排気を行わない維持グループの前記各エアセルにおける内圧変動を、前記検出手段の検出結果に基づいて取得する；
ことを特徴とするエアマット装置。
【請求項8】
前記制御部が、前記各エアセルを給排気する際、前記給排気を行う実施グループと前記給排気を行わない維持グループとの組み合わせを変えて前記状態変化量を複数回求め、前記複数回求めた結果に応じて前記給排気部を制御する；ことを特徴とする請求項７に記載のエアマット装置。
【請求項9】
前記制御部が、前記各エアセルを給排気する際、前記給排気を行う実施グループと前記給排気を行わない維持グループとの組み合わせを変えて前記時間を複数回求め、前記複数回求めた結果に応じて前記給排気部を制御する；ことを特徴とする請求項６に記載のエアマット装置。
【請求項10】
給排気される複数のエアセルへの前記給排気を停止させた上で使用者の体重を前記エアセルで支える使用状態における、前記エアセルの内圧を設定するエアセルの内圧制御方法であって；前記複数のエアセルのうち前記使用者の体重の一部が預けられた前記エアセルの第１の状態から、前記エアセルより排気又は前記エアセルへ給気させながら第２の状態に至るまでに要した時間を取得する工程と；
取得した前記時間に応じて前記使用者の体重を推定することにより、前記使用状態における前記エアセルの前記内圧を設定する工程と；
を備え、
前記取得する工程では、複数備えられた前記エアセルを複数のグループに区分けし、前記複数のグループのうちの少なくとも一つを残したまま、その他のグループを排気し、その後、排気したグループに給気する
ことを特徴とするエアセルの内圧制御方法。
【請求項11】
給排気される複数のエアセルへの前記給排気を停止させた上で使用者の体重を前記エアセルで支える使用状態における、前記エアセルの内圧を設定するエアセルの内圧制御方法であって；前記複数のエアセルのうち前記使用者の体重の一部が預けられた前記エアセルから排気又は前記エアセルへ給気させて、前記エアセルを状態変化させながら前記エアセルの所定時間あたりの状態変化量を取得する工程と；
取得した前記状態変化量に応じて前記使用者の体重を推定することにより、前記使用状態における前記エアセルの前記内圧を設定する工程と；
を備え、
前記取得する工程では、複数備えられた前記エアセルを複数のグループに区分けし、前記複数のグループのうちの少なくとも一つを残したまま、その他のグループを排気し、その後、排気したグループに給気する
ことを特徴とするエアセルの内圧制御方法。
【請求項12】
前記エアセルの状態として、前記エアセルの内圧と、負荷がかけられた前記エアセルの範囲と、前記エアセルによって少なくとも一部が形成されたマット部の形状及び傾斜角度のうちの少なくとも一方に関連する前記エアセルの位置と、前記エアセルの上面の高さと、前記エアセルにかかる負荷の大きさと、前記エアセルからの給排気量と、のうちの少なくとも１つを検出する工程を更に備え；前記取得する工程では、前記検出する工程での検出結果に基づいて前記時間を取得する；
ことを特徴とする請求項１０に記載のエアセルの内圧制御方法。
【請求項13】
前記エアセルの状態として、前記エアセルの内圧と、負荷がかけられた前記エアセルの範囲と、前記エアセルによって少なくとも一部が形成されたマット部の形状及び傾斜角度のうちの少なくとも一方に関連する前記エアセルの位置と、前記エアセルの上面の高さと、前記エアセルにかかる負荷の大きさと、前記エアセルからの給排気量と、のうちの少なくとも１つを検出する工程を更に備え；前記取得する工程では、前記検出する工程での検出結果に基づいて前記状態変化量を取得する；
ことを特徴とする請求項１１に記載のエアセルの内圧制御方法。
【請求項14】
前記エアセルの状態として前記エアセルの内圧を検出する工程を更に備え；前記検出する工程では、前記第１の状態として、前記エアセルの前記内圧が第１の内圧であることを検出するとともに、前記第２の状態として、前記エアセルの前記内圧が第２の内圧であることを検出し；
前記取得する工程では、前記エアセルに前記使用者が前記体重をかけた状態で、前記エアセルを減圧又は加圧させながら、前記エアセルの前記内圧が前記第１の内圧から前記第２の内圧に至るまでの圧変動時間を、前記検出する工程での検出結果に基づいて取得する；
ことを特徴とする請求項１０に記載のエアセルの内圧制御方法。
【請求項15】
給排気される複数のエアセルへの前記給排気を停止させた上で使用者の体重を前記エアセルで支える使用状態における、前記エアセルの内圧を設定するエアセルの内圧制御方法であって；前記複数のエアセルのうち前記使用者の体重の一部が預けられた前記エアセルから排気又は前記エアセルへ給気させて、前記エアセルを状態変化させながら前記エアセルの所定時間あたりの状態変化量を取得する工程と；
取得した前記状態変化量に応じて前記使用者の体重を推定することにより、前記使用状態における前記エアセルの前記内圧を設定する工程と；
を備え、
前記エアセルの状態として前記エアセルの内圧を検出する工程を更に備え；
前記取得する工程では、複数の前記エアセルに前記使用者が前記体重をかけた状態で、前記各エアセルのうちの一部である実施グループの前記エアセルを給排気し、前記実施グループの前記各エアセルにおける前記内圧が第１の内圧から同第１の内圧と異なる第２の内圧に至るまでの、前記各エアセルのうちの残りである維持グループの前記各エアセルにおける内圧変動を、前記検出する工程での検出結果に基づいて取得する；
ことを特徴とするエアセルの内圧制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアマット装置及びエアセルの内圧制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、例えば下記特許文献１に記載の構成を有するエアマット装置が知られている。エアマット装置は、エアセルを有するマット部と、エアセルへの給気及びエアセルからの排気を行う給排気部と、を備えている。
この種のエアマット装置では、一般に、給排気部による給気及び排気が停止されてかつマット部に使用者が体重をかけた使用状態におけるエアセルの内圧を、使用者の体重に応じて設定することが好ましいとされている。
この種のエアマット装置では、一般に、給排気部による給気及び排気が停止されてかつマット部に使用者が体重をかけた使用状態におけるエアセルの内圧を、使用者の体重に応じて設定することが好ましいとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１４－２０９９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで近年、エアマット装置の利用の拡大に伴って、エアマット装置における多様なエアセルの内圧の制御方法が求められている。
【0005】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、エアセルの内圧を多様に制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
（１）本発明に係るエアマット装置は、エアセルを有するマット部と；前記エアセルへの給気及び前記エアセルからの排気を行う給排気部と；前記エアセルが第１の状態から第２の状態に至るまでに要した時間を制御基準値として取得し、前記制御基準値に応じて前記給排気部を制御する制御部と；を備えることを特徴とする。
（２）本発明に係るエアマット装置は、エアセルを有するマット部と；前記エアセルへの給気及び前記エアセルからの排気を行う給排気部と；前記エアセルに対して使用者の体重の少なくとも一部を預けることによって負荷をかけた状態で、前記エアセルを状態変化させながら前記エアセルの状態変化量を制御基準値として取得し、前記制御基準値に応じて前記給排気部を制御する制御部と；備えることを特徴とする。
（３）本発明に係るエアマット装置は、エアセルを有するマット部と；前記エアセルへの給気及び前記エアセルからの排気を行う給排気部と；前記エアセルについての単位時間当たりの状態変化量を制御基準値として取得し、前記制御基準値に応じて前記給排気部を制御する制御部と；
を備えることを特徴とする。
（１）本発明に係るエアマット装置は、エアセルを有するマット部と；前記エアセルへの給気及び前記エアセルからの排気を行う給排気部と；前記エアセルが第１の状態から第２の状態に至るまでに要した時間を制御基準値として取得し、前記制御基準値に応じて前記給排気部を制御する制御部と；を備えることを特徴とする。
（２）本発明に係るエアマット装置は、エアセルを有するマット部と；前記エアセルへの給気及び前記エアセルからの排気を行う給排気部と；前記エアセルに対して使用者の体重の少なくとも一部を預けることによって負荷をかけた状態で、前記エアセルを状態変化させながら前記エアセルの状態変化量を制御基準値として取得し、前記制御基準値に応じて前記給排気部を制御する制御部と；備えることを特徴とする。
（３）本発明に係るエアマット装置は、エアセルを有するマット部と；前記エアセルへの給気及び前記エアセルからの排気を行う給排気部と；前記エアセルについての単位時間当たりの状態変化量を制御基準値として取得し、前記制御基準値に応じて前記給排気部を制御する制御部と；
を備えることを特徴とする。
【0007】
これらの発明において、制御基準値である、エアセルが第１の状態から第２の状態に至るまでに要した時間やエアセルの状態変化量は、エアセルに作用する荷重に応じて変化することから、制御基準値を取得することで、エアセル上の使用者の体重を推定することができる。したがって、給排気部による給気及び排気が停止されてかつマット部に使用者が体重をかけた使用状態におけるエアセルの内圧を設定する際に、制御基準値に応じて給排気部を制御することで、使用状態におけるエアセルの内圧を、使用者の体重に応じて設定することができる。
【0008】
ここで、制御部が、エアセルに対して使用者の体重の少なくとも一部を預けることによって負荷をかけた状態で、エアセルを状態変化させながら制御基準値を取得して使用者の体重を推定する場合には、使用者が体重をかけた状態を維持したまま、使用者の体重を推定することができる。したがって、例えば、使用者の体重を推定するために、マット部上に横臥又は着座している使用者が、一旦マット部から離れて再度、マット部上に横臥又は着座するような場合に比べて、使用者への負担を低減することができる上、例えば、使用者が介護や看護を必要とする場合には、介護者や看護者の負担も低減することができる。 さらに、使用者が体重をかけた状態を維持したまま、使用者の体重を推定する場合、例えば、介護や看護が必要であり、長期間にわたって横臥又は着座した状態で居ざるを得ない使用者であっても、その時々の体重に応じてエアセルの内圧を適切に調整することができる。
【0009】
また、制御部が、制御基準値として、エアセルが第１の状態から第２の状態に至るまでに要した時間や、単位時間当たりのエアセルの状態変化量を取得した場合には、エアセルが状態変化を開始した後、その状態変化が完了するまでの途中の段階で、使用者の体重を推定することができる。したがって、例えば、使用者の体重を推定するために要する時間を短縮すること等ができる。
【0010】
（４）（１）から（３）のうちのいずれか一つに記載のエアマット装置であって、前記エアセルの状態を検出する検出手段を更に備え；前記検出手段は、前記エアセルの状態として、前記エアセルの内圧と、負荷がかけられた前記エアセルの範囲と、前記マット部の形状及び傾斜角度のうちの少なくとも一方に関連する前記エアセルの位置と、前記エアセルの上面の高さと、前記エアセルにかかる負荷の大きさと、前記エアセルからの給排気量と、のうちの少なくとも１つを検出し；前記制御部が、前記検出手段の検出結果に基づいて前記制御基準値を取得してもよい。
【0011】
この場合、制御部が、検出手段の検出結果に基づいて制御基準値を取得するので、エアセル上の使用者の体重を確実に推定することができる。
【0012】
（５）（１）に記載のエアマット装置であって、前記エアセルの状態として前記エアセルの内圧を検出する検出手段を更に備え；前記検出手段は、前記第１の状態として、前記エアセルの前記内圧が第１の内圧であることを検出するとともに、前記第２の状態として、前記エアセルの前記内圧が第２の内圧であることを検出し；前記マット部に使用者が体重をかけた状態で、前記制御部が、前記給排気部に前記排気又は前記給気を行わせることで、前記エアセルを減圧又は加圧させながら、前記エアセルの前記内圧が前記第１の内圧から前記第２の内圧に至るまでの圧変動時間を、前記検出手段の検出結果に基づいて前記制御基準値として取得してもよい。
（６）（１）から（５）のいずれか一つに記載のエアマット装置であって、前記エアセルが、複数備えられるとともに複数のグループに区分けされ；前記制御部が、前記制御基準値を取得するときに、前記給排気部に前記給気又は前記排気を行わせ、前記各エアセルから排気する際、前記複数のグループのうちの少なくとも一つを残したまま、その他のグループを排気し、その後、排気したグループに給気してもよい。
（７）（２）に記載のエアマット装置であって、前記エアセルの状態として前記エアセルの内圧を検出する検出手段を更に備え；前記エアセルが、複数備えられるとともに複数のグループに区分けされ；前記制御部が、前記各エアセルから排気する際、前記複数のグループのうちの少なくとも一つを残したまま、その他のグループを排気し、その後、排気したグループに給気し；前記マット部に使用者が体重をかけた状態で、前記制御部が、前記給排気を行う実施グループの前記各エアセルにおける前記内圧が第１の内圧から同第１の内圧と異なる第２の内圧に至るまでの、前記給排気を行わない維持グループの前記各エアセルにおける内圧変動を、前記検出手段の検出結果に基づいて前記制御基準値として取得してもよい。
（６）（１）から（５）のいずれか一つに記載のエアマット装置であって、前記エアセルが、複数備えられるとともに複数のグループに区分けされ；前記制御部が、前記制御基準値を取得するときに、前記給排気部に前記給気又は前記排気を行わせ、前記各エアセルから排気する際、前記複数のグループのうちの少なくとも一つを残したまま、その他のグループを排気し、その後、排気したグループに給気してもよい。
（７）（２）に記載のエアマット装置であって、前記エアセルの状態として前記エアセルの内圧を検出する検出手段を更に備え；前記エアセルが、複数備えられるとともに複数のグループに区分けされ；前記制御部が、前記各エアセルから排気する際、前記複数のグループのうちの少なくとも一つを残したまま、その他のグループを排気し、その後、排気したグループに給気し；前記マット部に使用者が体重をかけた状態で、前記制御部が、前記給排気を行う実施グループの前記各エアセルにおける前記内圧が第１の内圧から同第１の内圧と異なる第２の内圧に至るまでの、前記給排気を行わない維持グループの前記各エアセルにおける内圧変動を、前記検出手段の検出結果に基づいて前記制御基準値として取得してもよい。
【0013】
これらの場合、制御部が、前述の圧変動時間や内圧変動を、検出手段の検出結果に基づいて制御基準値として取得する。この種の制御基準値を求めるに際しては、一般のエアマット装置に用いられる給排気部及び内圧測定部（検出手段）をそのまま利用することができる。したがって、使用者の体重を推定するために専用のセンサを新たに設ける必要がなく、コストの増加を抑えることができる。
また、前述の圧変動時間や内圧変動は、一般のエアマット装置で通常、実施されるエアセルの給排気、例えば、使用者の姿勢を意図的に変化させるために実施するエアセルの給排気時に併せて測定することもできる。この場合、使用者の体重を推定するために必要となる人間の操作や機械の動作を最小限に抑えること等もできる。
また、前述の圧変動時間や内圧変動は、一般のエアマット装置で通常、実施されるエアセルの給排気、例えば、使用者の姿勢を意図的に変化させるために実施するエアセルの給排気時に併せて測定することもできる。この場合、使用者の体重を推定するために必要となる人間の操作や機械の動作を最小限に抑えること等もできる。
【0014】
また、このエアマット装置では、使用者の体重を求めるために、使用者の体重を直接、測定するのではなく、エアセルの内圧変動を測定する。したがって、使用者が、マット部上において、エアセルの内圧を同程度、変動させうる一定の範囲内に体重をかけていれば、その位置によらず、使用者の体重を精度良く推定することができる。
さらに、このエアマット装置では、エアセルの給排気時の内圧を測定して使用者の体重を推定する。したがって、エアセルの内圧を測定する内圧測定部に長時間にわたって連続して荷重がかかるのを抑えることが可能になり、内圧測定部がキャリブレーションされたままの状態に維持し易くすることができる。
以上より、使用者の体重をエアセルの内圧に精度良く反映させることができる。
さらに、このエアマット装置では、エアセルの給排気時の内圧を測定して使用者の体重を推定する。したがって、エアセルの内圧を測定する内圧測定部に長時間にわたって連続して荷重がかかるのを抑えることが可能になり、内圧測定部がキャリブレーションされたままの状態に維持し易くすることができる。
以上より、使用者の体重をエアセルの内圧に精度良く反映させることができる。
【0015】
なお、上記各エアマット装置において、制御部が、制御基準値を取得するときに、給排気部に給排気を行わせ、エアセルから排気する際、複数のグループのうちの少なくとも一つを残したまま、その他のグループを排気し、その後、排気したグループに給気する場合、例えば、褥瘡（床ずれ）等を目的とした交互膨縮にあわせて、制御基準値を取得することができる。この場合、使用者の寝心地に与える影響を抑えるとともに、使用者による特別な操作や作業を極力抑えることが可能になり、利便性を向上させることができる。
また前述のように、制御部が、少なくとも一部のグループを残したままエアセルを排気する場合、排気しないグループのエアセルにより使用者を支持することが可能になり、使用者の底付きを抑えることができる。
また前述のように、制御部が、少なくとも一部のグループを残したままエアセルを排気する場合、排気しないグループのエアセルにより使用者を支持することが可能になり、使用者の底付きを抑えることができる。
【0016】
（８）（６）または（７）に記載のエアマット装置であって、前記制御部が、前記各エアセルを給排気する際、前記給排気を行う実施グループと前記給排気を行わない維持グループとの組み合わせを変えて前記制御基準値を複数回求め、前記複数回求めた前記制御基準値に応じて前記給排気部を制御してもよい。
【0017】
この場合、制御部が、複数回求めた制御基準値に応じて給排気部を制御するので、例えば、外乱による誤差を小さくすること等が可能になり、使用者の体重を精度良く推定した上でエアセルの内圧を設定することができる。
【0018】
（９）本発明に係るエアセルの内圧制御方法は、給排気されるエアセルへの前記給排気を停止させた上で使用者の体重を前記エアセルで支える使用状態における、前記エアセルの内圧を設定するエアセルの内圧制御方法であって；前記エアセルが第１の状態から第２の状態に至るまでに要した時間を制御基準値として取得する工程と；前記制御基準値に応じて、前記使用状態における前記エアセルの前記内圧を設定する工程と；を備えることを特徴とする。
（１０）本発明に係るエアセルの内圧制御方法は、給排気されるエアセルへの前記給排気を停止させた上で使用者の体重を前記エアセルで支える使用状態における、前記エアセルの内圧を設定するエアセルの内圧制御方法であって；前記エアセルに対して前記使用者の前記体重の少なくとも一部を預けることによって負荷をかけた状態で、前記エアセルを状態変化させながら前記エアセルの状態変化量を制御基準値として取得する工程と；前記制御基準値に応じて、前記使用状態における前記エアセルの前記内圧を設定する工程と；備えることを特徴とする。
（１１）本発明に係るエアセルの内圧制御方法は、給排気されるエアセルへの前記給排気を停止させた上で使用者の体重を前記エアセルで支える使用状態における、前記エアセルの内圧を設定するエアセルの内圧制御方法であって；前記エアセルについての単位時間当たりの状態変化量を制御基準値として取得する工程と；前記制御基準値に応じて、前記使用状態における前記エアセルの前記内圧を設定する工程と；を備えることを特徴とする。（１２）（９）から（１１）のうちのいずれか一つに記載のエアセルの内圧制御方法であって、前記エアセルの状態として、前記エアセルの内圧と、負荷がかけられた前記エアセルの範囲と、前記エアセルによって少なくとも一部が形成されたマット部の形状及び傾斜角度のうちの少なくとも一方に関連する前記エアセルの位置と、前記エアセルの上面の高さと、前記エアセルにかかる負荷の大きさと、前記エアセルからの給排気量と、のうちの少なくとも１つを検出する工程を更に備え；前記取得する工程では、前記検出する工程での検出結果に基づいて前記制御基準値を取得してもよい。
（１３）（９）に記載のエアセルの内圧制御方法であって、前記エアセルの状態として前記エアセルの内圧を検出する工程を更に備え；前記検出する工程では、前記第１の状態として、前記エアセルの前記内圧が第１の内圧であることを検出するとともに、前記第２の状態として、前記エアセルの前記内圧が第２の内圧であることを検出し；前記取得する工程では、前記エアセルに前記使用者が前記体重をかけた状態で、前記エアセルを減圧又は加圧させながら、前記エアセルの前記内圧が前記第１の内圧から前記第２の内圧に至るまでの圧変動時間を、前記検出する工程での検出結果に基づいて前記制御基準値として取得してもよい。
（１４）（９）から（１３）のうちのいずれか一つに記載のエアセルの内圧制御方法であって、前記取得する工程では、複数備えられた前記エアセルを複数のグループに区分けし、前記複数のグループのうちの少なくとも一つを残したまま、その他のグループを排気し、その後、排気したグループに給気してもよい。
（１５）（１０）に記載のエアセルの内圧制御方法であって、前記エアセルの状態として前記エアセルの内圧を検出する工程を更に備え；前記取得する工程では、複数の前記エアセルに前記使用者が前記体重をかけた状態で、前記各エアセルのうちの一部である実施グループの前記エアセルを給排気し、前記実施グループの前記各エアセルにおける前記内圧が第１の内圧から同第１の内圧と異なる第２の内圧に至るまでの、前記各エアセルのうちの残りである維持グループの前記各エアセルにおける内圧変動を、前記検出する工程での検出結果に基づいて前記制御基準値として取得してもよい。
（１６）（１０）又は（１１）に記載のエアセルの内圧制御方法であって、前記取得する工程では、前記各エアセルを給排気する際、前記給排気を行う実施グループと前記給排気を行わない維持グループとの組み合わせを変えて前記制御基準値を複数回求め；前記設定する工程では、前記複数回求めた前記制御基準値に応じて前記内圧を設定してもよい。
（１０）本発明に係るエアセルの内圧制御方法は、給排気されるエアセルへの前記給排気を停止させた上で使用者の体重を前記エアセルで支える使用状態における、前記エアセルの内圧を設定するエアセルの内圧制御方法であって；前記エアセルに対して前記使用者の前記体重の少なくとも一部を預けることによって負荷をかけた状態で、前記エアセルを状態変化させながら前記エアセルの状態変化量を制御基準値として取得する工程と；前記制御基準値に応じて、前記使用状態における前記エアセルの前記内圧を設定する工程と；備えることを特徴とする。
（１１）本発明に係るエアセルの内圧制御方法は、給排気されるエアセルへの前記給排気を停止させた上で使用者の体重を前記エアセルで支える使用状態における、前記エアセルの内圧を設定するエアセルの内圧制御方法であって；前記エアセルについての単位時間当たりの状態変化量を制御基準値として取得する工程と；前記制御基準値に応じて、前記使用状態における前記エアセルの前記内圧を設定する工程と；を備えることを特徴とする。（１２）（９）から（１１）のうちのいずれか一つに記載のエアセルの内圧制御方法であって、前記エアセルの状態として、前記エアセルの内圧と、負荷がかけられた前記エアセルの範囲と、前記エアセルによって少なくとも一部が形成されたマット部の形状及び傾斜角度のうちの少なくとも一方に関連する前記エアセルの位置と、前記エアセルの上面の高さと、前記エアセルにかかる負荷の大きさと、前記エアセルからの給排気量と、のうちの少なくとも１つを検出する工程を更に備え；前記取得する工程では、前記検出する工程での検出結果に基づいて前記制御基準値を取得してもよい。
（１３）（９）に記載のエアセルの内圧制御方法であって、前記エアセルの状態として前記エアセルの内圧を検出する工程を更に備え；前記検出する工程では、前記第１の状態として、前記エアセルの前記内圧が第１の内圧であることを検出するとともに、前記第２の状態として、前記エアセルの前記内圧が第２の内圧であることを検出し；前記取得する工程では、前記エアセルに前記使用者が前記体重をかけた状態で、前記エアセルを減圧又は加圧させながら、前記エアセルの前記内圧が前記第１の内圧から前記第２の内圧に至るまでの圧変動時間を、前記検出する工程での検出結果に基づいて前記制御基準値として取得してもよい。
（１４）（９）から（１３）のうちのいずれか一つに記載のエアセルの内圧制御方法であって、前記取得する工程では、複数備えられた前記エアセルを複数のグループに区分けし、前記複数のグループのうちの少なくとも一つを残したまま、その他のグループを排気し、その後、排気したグループに給気してもよい。
（１５）（１０）に記載のエアセルの内圧制御方法であって、前記エアセルの状態として前記エアセルの内圧を検出する工程を更に備え；前記取得する工程では、複数の前記エアセルに前記使用者が前記体重をかけた状態で、前記各エアセルのうちの一部である実施グループの前記エアセルを給排気し、前記実施グループの前記各エアセルにおける前記内圧が第１の内圧から同第１の内圧と異なる第２の内圧に至るまでの、前記各エアセルのうちの残りである維持グループの前記各エアセルにおける内圧変動を、前記検出する工程での検出結果に基づいて前記制御基準値として取得してもよい。
（１６）（１０）又は（１１）に記載のエアセルの内圧制御方法であって、前記取得する工程では、前記各エアセルを給排気する際、前記給排気を行う実施グループと前記給排気を行わない維持グループとの組み合わせを変えて前記制御基準値を複数回求め；前記設定する工程では、前記複数回求めた前記制御基準値に応じて前記内圧を設定してもよい。
【0019】
これらの発明において、制御基準値である、エアセルが第１の状態から第２の状態に至るまでに要した時間やエアセルの状態変化量は、エアセルに作用する荷重に応じて変化することから、制御基準値を取得することで、エアセル上の使用者の体重を推定することができる。したがって、使用状態のエアセルの内圧を制御基準値に基づいて設定することで、前記内圧を使用者の体重に応じて設定することができる。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、エアセルの内圧を多様に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態に係るエアマット装 置の概略構成を示す図である。
【図6】本発明の第１実施形態に係るエアマット装置におけるエアセルの内圧設定方 法についてのフローチャートである。
【図7】本発明の第２実施形態に係るエアマット装置におけるエアセルの内圧設定方 法についてのフローチャートである。
【図8】本発明の第３実施形態に係るエアマット装置におけるエアセルの内圧設定方 法についてのフローチャートである。
【図9】本発明の作用効果を検証する第１検証試験の結果を示すグラフであって、エ アセルに作用する荷重と排気時間との関係とを示すグラフである。
【図10】本発明の作用効果を検証する第２検証試験の結果を示すグラフであって、 エアセルに作用する荷重と排気時間との関係とを示すグラフである。
【図11】本発明の作用効果を検証する第３検証試験の結果を示すグラフであって、 エアセルに作用する荷重と給気時間との関係とを示すグラフである。
【図12】本発明の作用効果を検証する第４検証試験の結果を示すグラフであって、 エアセルに作用する荷重と給気時間との関係とを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0022】
（第１実施形態）
以下、図面を参照し、本発明の第１実施形態に係るエアマット装置１０を説明する。
エアマット装置１０としては、使用者Ｐが横臥するベッド装置や使用者Ｐが着座するクッション装置が挙げられ、本実施形態では、エアマット装置１０の一例として、ベッド装置を採用している。ベッド装置としては、背上げ又は背下げ動作が可能な背上げ機能を有するベッド装置や、背上げ機能を有しないベッド装置などがある。この種のベッド装置には、背上げ又は背下げ動作を電動で行うベッド装置（いわゆる電動ベッド）や、電力を使用せずに手動で行うベッド装置がある。
以下、図面を参照し、本発明の第１実施形態に係るエアマット装置１０を説明する。
エアマット装置１０としては、使用者Ｐが横臥するベッド装置や使用者Ｐが着座するクッション装置が挙げられ、本実施形態では、エアマット装置１０の一例として、ベッド装置を採用している。ベッド装置としては、背上げ又は背下げ動作が可能な背上げ機能を有するベッド装置や、背上げ機能を有しないベッド装置などがある。この種のベッド装置には、背上げ又は背下げ動作を電動で行うベッド装置（いわゆる電動ベッド）や、電力を使用せずに手動で行うベッド装置がある。
【0023】
図１に示すように、エアマット装置１０は、マット部１１（マットレス）と、給排気部１２と、内圧測定部（検出手段）１３と、制御部１４と、を備えている。
マット部１１は、複数のエアセル１５を有していて、これらエアセル１５の内部に空気を充填することにより、マット部１１上に横臥する使用者Ｐの荷重を支える。エアセル１５の内圧は、マット部１１の硬さに対応しており、エアセル１５の内圧を使用者Ｐの体重に応じて設定することで、マット部１１の硬さを使用者Ｐにとって最適な硬さにすることができる。
マット部１１は、複数のエアセル１５を有していて、これらエアセル１５の内部に空気を充填することにより、マット部１１上に横臥する使用者Ｐの荷重を支える。エアセル１５の内圧は、マット部１１の硬さに対応しており、エアセル１５の内圧を使用者Ｐの体重に応じて設定することで、マット部１１の硬さを使用者Ｐにとって最適な硬さにすることができる。
【0024】
体重に応じて最適な内圧に設定されたエアセル１５を有するマット部１１では、使用者Ｐの体圧分散を効果的に図り使用者Ｐの体重をマット部１１上に均一に分散させ、例えば使用者Ｐの身体に対して局所的に大きな圧力が負荷されたり、使用者Ｐが異物感等の不快感を覚えたりしないようにすることが可能である。このようなエアセル１５の内圧は、例えば実験等により経験値として求められる。なお、マット部１１の硬さを、使用者Ｐの体重によらずに使用者Ｐが直接、設定する従来のエアマット装置では、使用者Ｐが不適切な硬さを設定してしまい、十分な体圧分散が得られないおそれがある。
【0025】
エアセル１５は、複数備えられている。エアセル１５は、マット部１１の幅方向に延びる棒状のセルであり、図示の例では、複数個のエアセル１５が、マット部１１の長手方向に並置されることによりマット部１１を構成している。エアセル１５には、例えば塩ビフィルムまたはウレタンフィルムの溶着により袋状に形成された構成などを採用することが可能である。互いに隣接して配置されたエアセル１５同士は、互いに固定されていても固定されていなくてもよい。エアセル１５は、複数のエアセル１５を一体に覆う図示しないカバーに、ボタンや紐などを介して固定すること等もできる。
【0026】
複数のエアセル１５は、複数のグループＧ１～Ｇ３に区分けされている。すなわち、複数のエアセル１５は、第１グループＧ１から第３グループＧ３の３つのグループＧ１～Ｇ３に区分けされていて、図示の例では、同一グループに属するエアセル１５が、マット部１１の長手方向に沿って２つおきに配置されている。つまり、マット部１１の長手方向に沿って見た場合に、第１グループＧ１に属するエアセル１５、続いて第２グループＧ２に属するエアセル１５、さらに続いて第３グループＧ３に属するエアセル１５、の並び順を繰り返すように、各エアセル１５が配列されている。
同一グループに属するエアセル１５の内部は、連通路１６を介して互いに連通されていて、同一グループに属するエアセル１５では、互いの内圧が同期して変動する。なお連通路１６には、例えば塩化ビニール等の樹脂製のエアチューブを好適に使用することができる。
同一グループに属するエアセル１５の内部は、連通路１６を介して互いに連通されていて、同一グループに属するエアセル１５では、互いの内圧が同期して変動する。なお連通路１６には、例えば塩化ビニール等の樹脂製のエアチューブを好適に使用することができる。
【0027】
このように複数のエアセル１５を複数のグループＧ１～Ｇ３に区分けすることで、各グループＧ１～Ｇ３のエアセル１５を一定周期毎に交互に膨張又は収縮（交互膨縮）させることができる。これにより、使用者Ｐを支持するエアセル１５の選択を、一定周期毎に切り替えることができる。その結果、例えば、マット部１１からの反発力が使用者Ｐの身体の同一部分に長時間負荷され続けるのを防いで、使用者Ｐの身体の特定部分に長時間同一の圧力が負荷されて褥瘡（床ずれ）が発生することを防止したり、使用者Ｐに対するマッサージ効果を得たりすること等ができる。
【0028】
給排気部１２は、エアセル１５への給気及びエアセル１５からの排気を行う。給排気１２は、エアセル１５への給気を行うポンプ１７と、エアセル１５からの排気を行う排気
弁１８と、エアセル１５とポンプ１７及び排気弁１８とを各別に接続する接続路１９と、接続路１９を開閉する複数の開閉弁２０と、を備えている。
弁１８と、エアセル１５とポンプ１７及び排気弁１８とを各別に接続する接続路１９と、接続路１９を開閉する複数の開閉弁２０と、を備えている。
【0029】
接続路１９は、エアセル１５のグループＧ１～Ｇ３に対応して複数（図示の例では３つ）設けられた分岐路２１と、分岐路２１が共通して接続される共通路２２と、を備えている。各分岐路２１は、それぞれ１つのエアセル１５に直接、接続されていて、このエアセル１５を介して、このエアセル１５が属するグループＧ１～Ｇ３の他のエアセル１５に間接的に接続されている。共通路２２は、複数の分岐路２１とポンプ１７及び排気弁１８との間を各別に接続している。
【0030】
開閉弁２０は、分岐路２１に対応して複数（図示の例では３つ）設けられていて、自らが設けられている分岐路２１を開閉する。
以下では、３つの分岐路２１のうち、エアセル１５の第１グループＧ１に対応する分岐路２１を第１分岐路２１ａとし、第２グループＧ２に対応する分岐路２１を第２分岐路２１ｂとし、第３グループＧ３に対応する分岐路２１を第３分岐路２１ｃとする。また、３つの開閉弁２０のうち、第１分岐路２１ａに対応する開閉弁２０を第１開閉弁２０ａとし、第２分岐路２１ｂに対応する開閉弁２０を第２開閉弁２０ｂとし、第３分岐路２１ｃに対応する開閉弁２０を第３開閉弁２０ｃとする。
以下では、３つの分岐路２１のうち、エアセル１５の第１グループＧ１に対応する分岐路２１を第１分岐路２１ａとし、第２グループＧ２に対応する分岐路２１を第２分岐路２１ｂとし、第３グループＧ３に対応する分岐路２１を第３分岐路２１ｃとする。また、３つの開閉弁２０のうち、第１分岐路２１ａに対応する開閉弁２０を第１開閉弁２０ａとし、第２分岐路２１ｂに対応する開閉弁２０を第２開閉弁２０ｂとし、第３分岐路２１ｃに対応する開閉弁２０を第３開閉弁２０ｃとする。
【0031】
このような給排気部１２によれば、例えば第１グループＧ１のエアセル１５に給気を行う場合には、第２開閉弁２０ｂ、第３開閉弁２０ｃ及び排気弁１８をいずれも閉じた状態で、第１開閉弁２０ａを開放し、ポンプ１７から共通路２２及び第１分岐路２１ａを通してエアセル１５に給気する。第１グループＧ１のエアセル１５から排気を行う場合には、第２開閉弁２０ｂ及び第３開閉弁２０ｃを閉じた状態で、第１開閉弁２０ａ及び排気弁１８を開放し、エアセル１５内の空気を、第１分岐路２１ａ及び共通路２２を通して排気弁１８から排気する。第２グループＧ２のエアセル１５、第３グループＧ３のエアセル１５についても同様に給排気することができる。
なお、給排気部１２における空気の流路径（接続路１９の流路径）は、例えば直径２ｍｍ程度となっている。
なお、給排気部１２における空気の流路径（接続路１９の流路径）は、例えば直径２ｍｍ程度となっている。
【0032】
内圧測定部１３は、エアセル１５の内圧を測定し、エアセル１５の状態を検出する。内圧測定部１３は、全てのエアセル１５に共通して１つ設けられている。本実施形態では、内圧測定部１３は、接続路１９を通してエアセル１５の内圧をグループＧ１～Ｇ３毎に測定する。例えば、内圧測定部１３が第１グループＧ１のエアセル１５の内圧を測定するときには、第２開閉弁２０ｂ、第３開閉弁２０ｃ及び排気弁１８をいずれも閉じた状態で、第１開閉弁２０ａのみを開放し、エアセル１５の内圧を測定する。なお、内圧測定部１３は、例えばエアセル１５のグループＧ１～Ｇ３に対応して複数設けられていてもよく、この場合、内圧測定部１３を、複数の分岐路２１に１つずつ設けること等が可能である。ただし、内圧測定部１３の個数を単一とした場合には、複数とした場合に比べて圧力センサ間のばらつきを生じることが無く、またキャリブレーション作業も短時間に行えるため、より好ましい。
制御部１４は、内圧測定部１３からのエアセル１５の内圧（検出手段の検出結果）の取得及び給排気部１２の制御を行う。制御部１４は、給排気部１２のうち、ポンプ１７、排気弁１８及び開閉弁２０の制御を行う。
制御部１４は、内圧測定部１３からのエアセル１５の内圧（検出手段の検出結果）の取得及び給排気部１２の制御を行う。制御部１４は、給排気部１２のうち、ポンプ１７、排気弁１８及び開閉弁２０の制御を行う。
【0033】
次に、前記エアマット装置１０におけるエアセル１５の内圧設定方法（内圧制御方法）について説明する（図６参照）。
【0034】
エアマット装置１０は、図示しない電源を入れることで起動される。前記電源を入れた後、マット部１１上に使用者Ｐが横臥する（体重をかける）前の初期状態において、制御部１４は、エアセル１５の内圧を比較的高圧（例えば、４～５ｋＰａ）に制御する。これにより、例えば、このエアマット装置１０の最大使用体重の使用者Ｐがマット部１１に乗った（横臥した）ときであっても、使用者Ｐの底付きを抑えることができる。
図２に示すように、使用者Ｐがマット部１１に横臥して体重をかけた後、制御部１４は、エアセル１５を、グループＧ１～Ｇ３毎に交互膨縮させる。制御部１４は、各エアセル１５から排気する際、複数のグループＧ１～Ｇ３のうちの少なくとも一つを加圧状態に残したまま、その他を排気し、その後、排気したグループＧ１～Ｇ３に給気する。
図２に示すように、使用者Ｐがマット部１１に横臥して体重をかけた後、制御部１４は、エアセル１５を、グループＧ１～Ｇ３毎に交互膨縮させる。制御部１４は、各エアセル１５から排気する際、複数のグループＧ１～Ｇ３のうちの少なくとも一つを加圧状態に残したまま、その他を排気し、その後、排気したグループＧ１～Ｇ３に給気する。
【0035】
本実施形態では、制御部１４は、まず図３に示すように、第２グループＧ２、第３グループＧ３のエアセル１５を排気せずに、第１グループＧ１のエアセル１５のみを排気し、その後、第１グループＧ１のエアセル１５に給気する。次いで、制御部１４は、図４に示すように、第１グループＧ１、第３グループＧ３のエアセル１５を排気せずに、第２グループＧ２のエアセル１５のみを排気し、その後、第２グループＧ２のエアセル１５に給気する。そして、制御部１４は、図５に示すように、第１グループＧ１、第２グループＧ２のエアセル１５を排気せずに、第３グループＧ３のエアセル１５のみを排気し、その後、第３グループＧ３のエアセル１５に給気する。
【0036】
なお、図３から図５では、エアセル１５が排気したか否かをわかり易く示すため、排気したエアセル１５が、使用者Ｐから完全に離れた状態を示している。しかしながら実際は、エアセル１５が排気した状態であっても、例えば排気していないエアセル１５が変形して使用者Ｐが沈み込む等して、排気したエアセル１５に使用者Ｐの身体が接触して使用者Ｐからの荷重が加えられた状態が維持される。
各グループＧ１～Ｇ３のエアセル１５の給排気は、例えば５分ずつ程度で実施することが可能であり、この場合、エアセル１５全体の給排気を、１５分程度で実施することができる。
各グループＧ１～Ｇ３のエアセル１５の給排気は、例えば５分ずつ程度で実施することが可能であり、この場合、エアセル１５全体の給排気を、１５分程度で実施することができる。
【0037】
ここで、このエアマット装置１０では、マット部１１に使用者Ｐが体重をかけた状態で、制御部１４が、給排気部１２に排気を行わせることで、エアセル１５を減圧させながら、エアセル１５の内圧が第１の内圧（第１の状態）から、同第１の内圧と異なり第１の内圧よりも低い第２の内圧（第２の状態）に至るまでの圧変動時間を求め、制御基準値として取得する。本実施形態では、制御部１４は、前述のようにエアセル１５をグループＧ１～Ｇ３毎に交互膨縮させながら、圧変動時間を求める。なお第１の内圧及び第２の内圧は、予め設定しておくことができる。
【0038】
すなわち、制御部１４は、第１グループＧ１のエアセル１５を膨縮させるときには、第１グループＧ１に属するエアセル１５について圧変動時間を求め、第２グループＧ２のエアセル１５を膨縮させるときには、第２グループＧ２に属するエアセル１５について圧変動時間を求め、第３グループＧ３のエアセル１５を膨縮させるときには、第３グループＧ３に属するエアセル１５について圧変動時間を求める。このように、制御部１４は、各エアセル１５を給排気する際、給排気を行う実施グループと給排気を行わない維持グループとの組み合わせを変えて圧変動時間を複数回（図示の例では３回）求める。
【0039】
そして、給排気部１２による給気及び排気が停止されてかつマット部１１に使用者Ｐが体重をかけた使用状態に適したエアセル１５の内圧を、制御部１４が、圧変動時間に基づいて設定する。本実施形態では、制御部１４は、複数回求めた圧変動時間に基づいて、使用状態に適した各エアセル１５の内圧を設定する。制御基準値である圧変動時間、つまりエアセル１５が第１の状態から第２の状態に至るまでに要した時間は、エアセル１５に作用する荷重に応じて変化することから、圧変動時間を求めることで、使用者Ｐの体重を推定することができる。したがって、使用状態のエアセル１５の内圧を圧変動時間に基づいて設定することで、使用者Ｐの体重に応じて設定することができる。
【0040】
制御部１４が、圧変動時間に基づいて使用状態に適したエアセル１５の内圧を求めるに際しては、一例として以下の手順を採用することができる。すなわち、まず制御部１４は、圧変動時間を、同圧変動時間とエアセル１５への負荷荷重とについて予め求めた対応関係（例えば、数式や表など）と照らし合わせて、使用者Ｐの体重を求める。そして、制御部１４は、このようにして求めた使用者Ｐの体重に基づいて、使用状態に適したエアセル１５の内圧を設定する。本実施形態のように、圧変動時間を複数回求めた場合には、各圧変動時間から使用者Ｐの体重をそれぞれ計算し、これらの計算結果の平均値や中央値、最頻値を代表値として求めて使用者Ｐの体重とすることができる。
【0041】
以上説明したように、本実施形態に係るエアマット装置１０によれば、圧変動時間を求めるに際しては、一般のエアマット装置１０に用いられる給排気部１２及び内圧測定部１３をそのまま利用することができる。したがって、使用者Ｐの体重を推定するために専用のセンサを新たに設ける必要がなく、コストの増加を抑えることができる。
また、圧変動時間は、一般のエアマット装置１０で通常、実施されるエアセル１５の給排気、例えば、使用者Ｐの姿勢を意図的に変化させるために実施するエアセル１５の給排気時にあわせて測定することもできる。この場合、使用者Ｐの体重を推定するために必要となる人間の操作や機械の動作を最小限に抑えること等もできる。
また、圧変動時間は、一般のエアマット装置１０で通常、実施されるエアセル１５の給排気、例えば、使用者Ｐの姿勢を意図的に変化させるために実施するエアセル１５の給排気時にあわせて測定することもできる。この場合、使用者Ｐの体重を推定するために必要となる人間の操作や機械の動作を最小限に抑えること等もできる。
【0042】
また、このエアマット装置１０では、使用者Ｐの体重を求めるために、使用者Ｐの体重を直接、測定するのではなく、エアセル１５の内圧変動を測定する。したがって、使用者Ｐが、マット部１１上において、エアセル１５の内圧を同程度、変動させうる一定の範囲内に体重をかけていれば、その位置によらず、使用者Ｐの体重を精度良く推定することができる。
さらにこのエアマット装置１０では、エアセル１５の給排気時の内圧を測定して使用者Ｐの体重を推定する。したがって、エアセル１５の内圧を測定する内圧測定部１３に長時間にわたって連続して荷重がかかるのを抑えることが可能になり、内圧測定部１３がキャリブレーションされたままの状態に維持し易くすることができる。
以上より、使用者の体重をエアセル１５の内圧に精度良く反映させることができる。
さらにこのエアマット装置１０では、エアセル１５の給排気時の内圧を測定して使用者Ｐの体重を推定する。したがって、エアセル１５の内圧を測定する内圧測定部１３に長時間にわたって連続して荷重がかかるのを抑えることが可能になり、内圧測定部１３がキャリブレーションされたままの状態に維持し易くすることができる。
以上より、使用者の体重をエアセル１５の内圧に精度良く反映させることができる。
【0043】
また、このエアマット装置１０では、エアセル１５の給排気時の内圧を測定して使用者Ｐの体重を推定するので、使用者Ｐが体重をかけた状態を維持したまま、使用者Ｐの体重を推定することができる。したがって、例えば、使用者Ｐの体重を推定するために、マット部１１上に横臥又は着座している使用者Ｐが、一旦マット部１１から離れて再度、マット部１１上に横臥又は着座するような場合に比べて、使用者Ｐの負担を低減することができる上、例えば、使用者Ｐが介護や看護を必要とする場合には、介護者や看護者の負担も低減することができる。
さらに、使用者Ｐが体重をかけた状態を維持したまま、使用者Ｐの体重を推定するので、例えば、介護や看護が必要であり、長期間にわたって横臥又は着座した状態で居ざるを得ない使用者Ｐであっても、その時々の体重に応じてエアセル１５の内圧を適切に調整することができる。
さらに、使用者Ｐが体重をかけた状態を維持したまま、使用者Ｐの体重を推定するので、例えば、介護や看護が必要であり、長期間にわたって横臥又は着座した状態で居ざるを得ない使用者Ｐであっても、その時々の体重に応じてエアセル１５の内圧を適切に調整することができる。
【0044】
また、本実施形態のように、制御部１４が、制御基準値として、エアセル１５が第１の内圧（第１の状態）から第２の内圧（第２の状態）に至るまでに要した時間を取得した場合には、エアセル１５が状態変化を開始した後、その状態変化が完了するまでの途中の段階で、例えば、エアセル１５が交互膨縮を開始した後、完了するまでの途中の段階で、使用者Ｐの体重を推定することができる。したがって、例えば、使用者Ｐの体重を推定するために要する時間を短縮すること等ができる。
【0045】
また、制御部１４が、制御基準値を取得するときに、給排気部１２に給排気を行わせ、エアセル１５から排気させる際、複数のグループＧ１～Ｇ３のうちの少なくとも一つを残したまま、その他のグループＧ１～Ｇ３を排気し、その後、排気したグループＧ１～Ｇ３に給気するので、交互膨縮にあわせて制御基準値を取得することができる。これにより、使用者Ｐの寝心地に与える影響を抑えるとともに、使用者Ｐによる特別な操作や作業を極力抑えることが可能になり、利便性を向上させることができる。
また前述のように、制御部１４が、少なくとも一部のグループＧ１～Ｇ３を残したままエアセル１５を排気するので、排気しないグループＧ１～Ｇ３のエアセル１５により使用者Ｐを支持することが可能になり、使用者Ｐの底付きを防ぐことができる。
さらに、制御部１４が、複数回求めた圧変動時間に基づいて、使用状態におけるエアセル１５の内圧を設定するので、例えば、外乱による誤差を小さくすること等が可能になり、使用者Ｐの体重を精度良く推定した上でエアセル１５の内圧を設定することができる。
また前述のように、制御部１４が、少なくとも一部のグループＧ１～Ｇ３を残したままエアセル１５を排気するので、排気しないグループＧ１～Ｇ３のエアセル１５により使用者Ｐを支持することが可能になり、使用者Ｐの底付きを防ぐことができる。
さらに、制御部１４が、複数回求めた圧変動時間に基づいて、使用状態におけるエアセル１５の内圧を設定するので、例えば、外乱による誤差を小さくすること等が可能になり、使用者Ｐの体重を精度良く推定した上でエアセル１５の内圧を設定することができる。
【0046】
（第１実施形態の変形例）
本発明は、制御部１４が、エアセル１５が第１の状態から第２の状態に至るまでに要した時間を制御基準値として取得し、制御基準値に応じて給排気部１２を制御する他の形態に適宜変更することが可能である。
本発明は、制御部１４が、エアセル１５が第１の状態から第２の状態に至るまでに要した時間を制御基準値として取得し、制御基準値に応じて給排気部１２を制御する他の形態に適宜変更することが可能である。
【0047】
（第１変形例）
前記第１実施形態では、マット部１１に使用者Ｐが体重をかけた状態で、制御部１４が、給排気部１２に排気を行わせることで、エアセル１５を減圧させながら、エアセル１５の内圧が第１の内圧から第２の内圧に至るまでの圧変動時間を求めているが、本発明はこの態様のみに限られない。
マット部１１に使用者Ｐが体重をかけた状態で、制御部１４が、給排気部１２に給気を行わせることで、エアセル１５を加圧させながら、エアセル１５の内圧が第１の内圧から、同第１の内圧と異なり第１の内圧よりも高い第２の内圧に至るまでの圧変動時間を求め、この圧変動時間に基づいて、使用状態に適したエアセル１５の内圧を設定することも可能である。なおこのときのポンプ１７は、継続して一定の駆動力で作動することが好ましい。
前記第１実施形態では、マット部１１に使用者Ｐが体重をかけた状態で、制御部１４が、給排気部１２に排気を行わせることで、エアセル１５を減圧させながら、エアセル１５の内圧が第１の内圧から第２の内圧に至るまでの圧変動時間を求めているが、本発明はこの態様のみに限られない。
マット部１１に使用者Ｐが体重をかけた状態で、制御部１４が、給排気部１２に給気を行わせることで、エアセル１５を加圧させながら、エアセル１５の内圧が第１の内圧から、同第１の内圧と異なり第１の内圧よりも高い第２の内圧に至るまでの圧変動時間を求め、この圧変動時間に基づいて、使用状態に適したエアセル１５の内圧を設定することも可能である。なおこのときのポンプ１７は、継続して一定の駆動力で作動することが好ましい。
【0048】
（第２変形例）
前記第１実施形態及び前記第１変形例では、制御部１４が、エアセル１５の内圧が第１の内圧から第２の内圧に至るまでに要する時間を取得したが、本発明はこの態様のみに限られない。制御部１４が、エアセル１５が第１の状態から第２の状態に至るまでに要した時間を制御基準値として取得する形態を採用することが可能である。
例えば、エアセル１５の上面（使用者が接触する面）の高さを検出する変位計を検出手段として設け、エアセル１５の上面の高さが第１の高さ（第１の状態）から第２の高さ（第２の状態）に至るまでに要する時間を、制御基準値として取得することも可能である。 また、エアセル１５から給排気される空気の流量（流速）を検出する流量計（流速計）を検出手段として設け、空気の流量が第１の流量（第１の状態）から第２の流量（第２の状態）に至るまでに要した時間を、制御基準値として取得することも可能である。
さらに、エアセル１５にかかる負荷の大きさを検出する荷重センサを検出手段として設け、エアセル１５にかかる負荷が第１の負荷から第２の負荷に至るまでに要する時間を、制御基準値として取得することも可能である。
前記第１実施形態及び前記第１変形例では、制御部１４が、エアセル１５の内圧が第１の内圧から第２の内圧に至るまでに要する時間を取得したが、本発明はこの態様のみに限られない。制御部１４が、エアセル１５が第１の状態から第２の状態に至るまでに要した時間を制御基準値として取得する形態を採用することが可能である。
例えば、エアセル１５の上面（使用者が接触する面）の高さを検出する変位計を検出手段として設け、エアセル１５の上面の高さが第１の高さ（第１の状態）から第２の高さ（第２の状態）に至るまでに要する時間を、制御基準値として取得することも可能である。 また、エアセル１５から給排気される空気の流量（流速）を検出する流量計（流速計）を検出手段として設け、空気の流量が第１の流量（第１の状態）から第２の流量（第２の状態）に至るまでに要した時間を、制御基準値として取得することも可能である。
さらに、エアセル１５にかかる負荷の大きさを検出する荷重センサを検出手段として設け、エアセル１５にかかる負荷が第１の負荷から第２の負荷に至るまでに要する時間を、制御基準値として取得することも可能である。
【0049】
（第３変形例）
前記第１実施形態、前記第１変形例及び前記第２変形例では、マット部１１に使用者Ｐが予め体重をかけた状態で、制御部１４が、エアセル１５を積極的に状態変化させることで制御基準値を取得したが、本発明はこの態様のみに限られない。
例えば、マット部１１上に使用者Ｐが乗っていない状態から乗った状態に移行したときにエアセル１５が状態変化することを利用して、制御部１４が、制御基準値を取得することも可能である。この場合、使用者Ｐが乗ったときにエアセル１５に作用する、使用者Ｐの荷重とは独立した衝撃力（位置エネルギーや速度エネルギー）による影響（ノイズ）を排除することが好ましい。この排除に際しては、例えば、状態変化が始まってから一定の時間（ノイズが乗っている時間）を計測範囲から除外する方法や、予め実験から求めたノイズが乗った場合の純粋な変化量をプログラムに記録しておき、それらを参照して推定する方法、平均化するサンプル数を十分に多く取り、ノイズを除去する方法などを採用することが考えられる。
前記第１実施形態、前記第１変形例及び前記第２変形例では、マット部１１に使用者Ｐが予め体重をかけた状態で、制御部１４が、エアセル１５を積極的に状態変化させることで制御基準値を取得したが、本発明はこの態様のみに限られない。
例えば、マット部１１上に使用者Ｐが乗っていない状態から乗った状態に移行したときにエアセル１５が状態変化することを利用して、制御部１４が、制御基準値を取得することも可能である。この場合、使用者Ｐが乗ったときにエアセル１５に作用する、使用者Ｐの荷重とは独立した衝撃力（位置エネルギーや速度エネルギー）による影響（ノイズ）を排除することが好ましい。この排除に際しては、例えば、状態変化が始まってから一定の時間（ノイズが乗っている時間）を計測範囲から除外する方法や、予め実験から求めたノイズが乗った場合の純粋な変化量をプログラムに記録しておき、それらを参照して推定する方法、平均化するサンプル数を十分に多く取り、ノイズを除去する方法などを採用することが考えられる。
【0050】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態のエアマット装置３０を説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。本実施形態のエアマット装置３０では、制御部１４以外の構成については、図１に示す第１実施形態に係るエアマット装置１０と同様である。
次に、本発明に係る第２実施形態のエアマット装置３０を説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。本実施形態のエアマット装置３０では、制御部１４以外の構成については、図１に示す第１実施形態に係るエアマット装置１０と同様である。
【0051】
このエアマット装置３０におけるエアセル１５の内圧設定方法について説明する（図７参照）。
【0052】
エアマット装置３０の前記電源を入れ、使用者Ｐがマット部１１に横臥して体重をかけた後、エアセル１５に対して使用者Ｐの体重の少なくとも一部を預けることによって負荷をかけた状態で、制御部１４は、エアセル１５を、グループＧ１～Ｇ３毎に交互膨縮させ、エアセル１５を状態変化させる。
ここで、このエアマット装置３０では、マット部１１に使用者Ｐが体重をかけた状態で、制御部１４が、給排気を行う実施グループの各エアセル１５における内圧が第１の内圧から、同第１の内圧と異なり第１の内圧よりも低い第２の内圧に至るまでの、給排気を行わない維持グループの各エアセル１５における内圧変動（エアセル１５の状態変化量）を求め、制御基準値として取得する。本実施形態では、制御部１４は、前述のようにエアセル１５をグループＧ１～Ｇ３毎に交互膨縮させながら、内圧変動を求める。
ここで、このエアマット装置３０では、マット部１１に使用者Ｐが体重をかけた状態で、制御部１４が、給排気を行う実施グループの各エアセル１５における内圧が第１の内圧から、同第１の内圧と異なり第１の内圧よりも低い第２の内圧に至るまでの、給排気を行わない維持グループの各エアセル１５における内圧変動（エアセル１５の状態変化量）を求め、制御基準値として取得する。本実施形態では、制御部１４は、前述のようにエアセル１５をグループＧ１～Ｇ３毎に交互膨縮させながら、内圧変動を求める。
【0053】
すなわち、制御部１４は、第１グループＧ１（実施グループ）のエアセル１５を膨縮させるときには、まず、第１グループＧ１のエアセル１５が第１の内圧であるときの、第２グループＧ２及び第３グループＧ３（維持グループ）のエアセル１５の内圧を測定する。この時、制御部１４は、第１開閉弁２０ａ及び排気弁１８を閉じた状態で、第２開閉弁２０ｂ及び第３開閉弁２０ｃを開放することで、第２グループＧ２及び第３グループＧ３のエアセル１５の内圧を内圧測定部１３により測定することができる。次いで、第１グループＧ１の内圧を第２の内圧に至るまで減圧させ、この時の第２グループＧ２及び第３グループＧ３のエアセル１５の内圧を測定し、維持グループの各エアセル１５における内圧変動を求める。同様に、制御部１４は、第２グループＧ２（実施グループ）のエアセル１５を膨縮させるときには、第１グループＧ１及び第３グループＧ３（維持グループ）の各エアセル１５における内圧変動を求め、第３グループＧ３（実施グループ）のエアセル１５を膨縮させるときには、第１グループＧ１及び第２グループＧ２（維持グループ）の各エアセル１５における内圧変動を求める。
【0054】
なお、制御部１４は、第１グループＧ１（実施グループ）のエアセル１５を膨縮させるときには、第２グループＧ２又は第３グループＧ３（維持グループ）いずれか一方の各エアセル１５における内圧変動を求めることも可能である。同様に、第２グループＧ２（実施グループ）のエアセル１５を膨縮させるときには、第１グループＧ１又は第３グループＧ３（維持グループ）いずれか一方の各エアセル１５における内圧変動を求め、第３グループＧ３（実施グループ）のエアセル１５を膨縮させるときには、第１グループＧ１又は第２グループＧ２（維持グループ）いずれか一方の各エアセル１５における内圧変動を求めることも可能である。
【0055】
このように、制御部１４は、各エアセル１５を給排気する際、給排気を行う実施グループＧ１～Ｇ３と給排気を行わない維持グループＧ１～Ｇ３との組み合わせを変えて内圧変動を複数回（図示の例では３回）求める。
そして、使用状態におけるエアセル１５の内圧を、制御部１４が、内圧変動に基づいて設定する。本実施形態では、制御部１４は、複数回求めた内圧変動に基づいて、使用状態における各エアセル１５の内圧を設定する。制御基準値である内圧変動、つまりエアセル１５の状態変化量は、エアセル１５に作用する荷重に応じて変化することから、内圧変動を求めることで、使用者Ｐの体重を推定することができる。したがって、使用状態のエアセル１５の内圧を内圧変動に基づいて設定することで、使用者Ｐの体重に応じて設定することができる。
そして、使用状態におけるエアセル１５の内圧を、制御部１４が、内圧変動に基づいて設定する。本実施形態では、制御部１４は、複数回求めた内圧変動に基づいて、使用状態における各エアセル１５の内圧を設定する。制御基準値である内圧変動、つまりエアセル１５の状態変化量は、エアセル１５に作用する荷重に応じて変化することから、内圧変動を求めることで、使用者Ｐの体重を推定することができる。したがって、使用状態のエアセル１５の内圧を内圧変動に基づいて設定することで、使用者Ｐの体重に応じて設定することができる。
【0056】
制御部１４が、内圧変動に基づいて使用状態におけるエアセル１５の内圧を求めるに際しては、例えば、まず制御部１４が、内圧変動を、同内圧変動とエアセル１５への負荷荷重とについて予め求めた対応関係と照らし合わせて、使用者Ｐの体重を求める。そして制御部１４は、このようにして求めた使用者Ｐの体重に基づいて、使用状態におけるエアセル１５の内圧を設定する。本実施形態のように、内圧変動を複数回求めた場合には、各内圧変動から使用者Ｐの体重をそれぞれ計算し、これらの計算結果の平均値や中央値、最頻値を代表値として求めて使用者Ｐの体重とすることができる。
【0057】
（第２実施形態の変形例）
本発明は、エアセル１５に対して使用者Ｐの体重の少なくとも一部を預けることによって負荷をかけた状態で、制御部１４が、エアセル１５を状態変化させながらエアセル１５の状態変化量を制御基準値として取得し、制御基準値に応じて給排気部１２を制御する他の形態に適宜変更することが可能である。
本発明は、エアセル１５に対して使用者Ｐの体重の少なくとも一部を預けることによって負荷をかけた状態で、制御部１４が、エアセル１５を状態変化させながらエアセル１５の状態変化量を制御基準値として取得し、制御基準値に応じて給排気部１２を制御する他の形態に適宜変更することが可能である。
【0058】
（第１変形例）
前記第２実施形態では、マット部１１に使用者Ｐが体重をかけた状態で、制御部１４が、実施グループのエアセル１５を減圧させながら、実施グループのエアセル１５の内圧が第１の内圧から第２の内圧に至るまでの、維持グループの内圧変動を求めているが、本発明はこの態様のみに限られない。
マット部１１に使用者Ｐが体重をかけた状態で、制御部１４が、実施グループのエアセル１５を加圧させながら、実施グループのエアセル１５の内圧が第１の内圧から、同第１の内圧と異なり第１の内圧よりも高い第２の内圧に至るまでの、維持グループの内圧変動を求め、この内圧変動に基づいて、使用状態におけるエアセル１５の内圧を設定することも可能である。なおこのときのポンプ１７は、継続して一定の駆動力で作動することが好ましい。
前記第２実施形態では、マット部１１に使用者Ｐが体重をかけた状態で、制御部１４が、実施グループのエアセル１５を減圧させながら、実施グループのエアセル１５の内圧が第１の内圧から第２の内圧に至るまでの、維持グループの内圧変動を求めているが、本発明はこの態様のみに限られない。
マット部１１に使用者Ｐが体重をかけた状態で、制御部１４が、実施グループのエアセル１５を加圧させながら、実施グループのエアセル１５の内圧が第１の内圧から、同第１の内圧と異なり第１の内圧よりも高い第２の内圧に至るまでの、維持グループの内圧変動を求め、この内圧変動に基づいて、使用状態におけるエアセル１５の内圧を設定することも可能である。なおこのときのポンプ１７は、継続して一定の駆動力で作動することが好ましい。
【0059】
（第２変形例）
前記第１実施形態及び前記第１変形例では、マット部１１に使用者Ｐが体重をかけた状態で、制御部１４が、実施グループの各エアセル１５における内圧が第１の内圧から第２の内圧に至るまでの、維持グループの各エアセル１５における内圧変動（エアセル１５の状態変化量）を求め、制御基準値として取得したが、本発明はこの態様のみに限られない。エアセル１５に対して使用者Ｐの体重の少なくとも一部を預けることによって負荷をかけた状態で、制御部１４が、エアセル１５を能動的に状態変化させながらエアセル１５の状態変化量を制御基準値として取得する形態を採用することが可能である。
例えば、負荷がかけられたエアセル１５の範囲を検出するセンサを検出手段として設け、制御部１４が、負荷がかけられるエアセル１５の範囲を第１の範囲から第２の範囲に切り替えたときに、エアセル１５における内圧変動を求めて、制御基準値として取得することも可能である。エアセル１５が複数設けられている場合には、エアセル１５の１つ１つをエアセル１５の１単位として、負荷がかけられたエアセル１５の範囲を、エアセル１５の数に基づいて検出することができる。この場合、例えば、負荷がかけられたエアセル１５の範囲を狭めるためには、給排気部１２によって一部のエアセル１５の内圧を下げて、そのエアセル１５に負荷がかからないようにさせる方法を採用することができる。
また、マット部１１の形状に関連するエアセル１５の位置を検出するセンサを検出手段として設け、制御部１４が、マット部１１の形状を第１の形状から第２の形状に切り替えたときに、エアセル１５における内圧変動を求めて、制御基準値として取得することも可能である。なお、マット部１１の形状としては、標準状態における形状である平坦形状や、背上げ状態や足上げ状態、ローテーション状態における各形状などが挙げられる。背上げ状態におけるマット部１１では、マット部１１において使用者の腰に対応する腰部よりも頭側が、腰部を起点として上昇して傾斜している。足上げ状態におけるマット部１１では、マット部１１において使用者の膝に対応する膝裏部が上側に向けて突となるように、腰部から足側が屈曲している。ローテーション状態におけるマット部１１では、マット部１１上で使用者が左右方向に半身になるよう、マット部１１における左右方向の片側が隆起している。
また、マット部１１の傾斜角度に関連するエアセル１５の位置を検出するセンサを検出手段として設け、制御部１４が、マット部１１の傾斜角度を第１の傾斜角度から第２の傾斜角度に切り替えたときに、エアセル１５における内圧変動を求めて、制御基準値として取得することも可能である。なお、マット部１１は、トレンデンバーグ状態（伸展状態）やリバーストレンデンバーグ状態において、水平面に対して傾斜する。トレンデンバーグ状態のマット部１１では、マット部１１において頭側が足側よりも低くなるように、マット部１１における長手方向に傾斜されている。リバーストレンデンバーグ状態のマット部１１では、マット部１１において足側が頭側よりも低くなるように、マット部１１における長手方向に傾斜されている。
また、エアセル１５の上面の高さを検出するセンサを検出手段として設け、制御部１４が、エアセル１５の上面の高さを第１の高さから第２の高さに切り替えたときに、エアセル１５における内圧変動を求めて、制御基準値として取得することも可能である。
前記第１実施形態及び前記第１変形例では、マット部１１に使用者Ｐが体重をかけた状態で、制御部１４が、実施グループの各エアセル１５における内圧が第１の内圧から第２の内圧に至るまでの、維持グループの各エアセル１５における内圧変動（エアセル１５の状態変化量）を求め、制御基準値として取得したが、本発明はこの態様のみに限られない。エアセル１５に対して使用者Ｐの体重の少なくとも一部を預けることによって負荷をかけた状態で、制御部１４が、エアセル１５を能動的に状態変化させながらエアセル１５の状態変化量を制御基準値として取得する形態を採用することが可能である。
例えば、負荷がかけられたエアセル１５の範囲を検出するセンサを検出手段として設け、制御部１４が、負荷がかけられるエアセル１５の範囲を第１の範囲から第２の範囲に切り替えたときに、エアセル１５における内圧変動を求めて、制御基準値として取得することも可能である。エアセル１５が複数設けられている場合には、エアセル１５の１つ１つをエアセル１５の１単位として、負荷がかけられたエアセル１５の範囲を、エアセル１５の数に基づいて検出することができる。この場合、例えば、負荷がかけられたエアセル１５の範囲を狭めるためには、給排気部１２によって一部のエアセル１５の内圧を下げて、そのエアセル１５に負荷がかからないようにさせる方法を採用することができる。
また、マット部１１の形状に関連するエアセル１５の位置を検出するセンサを検出手段として設け、制御部１４が、マット部１１の形状を第１の形状から第２の形状に切り替えたときに、エアセル１５における内圧変動を求めて、制御基準値として取得することも可能である。なお、マット部１１の形状としては、標準状態における形状である平坦形状や、背上げ状態や足上げ状態、ローテーション状態における各形状などが挙げられる。背上げ状態におけるマット部１１では、マット部１１において使用者の腰に対応する腰部よりも頭側が、腰部を起点として上昇して傾斜している。足上げ状態におけるマット部１１では、マット部１１において使用者の膝に対応する膝裏部が上側に向けて突となるように、腰部から足側が屈曲している。ローテーション状態におけるマット部１１では、マット部１１上で使用者が左右方向に半身になるよう、マット部１１における左右方向の片側が隆起している。
また、マット部１１の傾斜角度に関連するエアセル１５の位置を検出するセンサを検出手段として設け、制御部１４が、マット部１１の傾斜角度を第１の傾斜角度から第２の傾斜角度に切り替えたときに、エアセル１５における内圧変動を求めて、制御基準値として取得することも可能である。なお、マット部１１は、トレンデンバーグ状態（伸展状態）やリバーストレンデンバーグ状態において、水平面に対して傾斜する。トレンデンバーグ状態のマット部１１では、マット部１１において頭側が足側よりも低くなるように、マット部１１における長手方向に傾斜されている。リバーストレンデンバーグ状態のマット部１１では、マット部１１において足側が頭側よりも低くなるように、マット部１１における長手方向に傾斜されている。
また、エアセル１５の上面の高さを検出するセンサを検出手段として設け、制御部１４が、エアセル１５の上面の高さを第１の高さから第２の高さに切り替えたときに、エアセル１５における内圧変動を求めて、制御基準値として取得することも可能である。
【0060】
（第３変形例）
前記第１実施形態、前記第１変形例及び前記第２変形例では、制御部１４が、エアセル１５における内圧変動を求めて制御基準値を取得したが、本発明はこの態様のみに限られない。例えば、複数のエアセル１５のうち、一部のエアセル１５にかかる荷重を測定する荷重センサを検出手段として備え、この荷重センサに作用する荷重変動を求めて制御基準値として取得することも可能である。
前記第１実施形態、前記第１変形例及び前記第２変形例では、制御部１４が、エアセル１５における内圧変動を求めて制御基準値を取得したが、本発明はこの態様のみに限られない。例えば、複数のエアセル１５のうち、一部のエアセル１５にかかる荷重を測定する荷重センサを検出手段として備え、この荷重センサに作用する荷重変動を求めて制御基準値として取得することも可能である。
【0061】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態のエアマット装置４０を説明する。
なお、この第３実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。本実施形態のエアマット装置４０では、制御部１４以外の構成については、図１に示す第１実施形態に係るエアマット装置１０と同様である。
次に、本発明に係る第３実施形態のエアマット装置４０を説明する。
なお、この第３実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。本実施形態のエアマット装置４０では、制御部１４以外の構成については、図１に示す第１実施形態に係るエアマット装置１０と同様である。
【0062】
このエアマット装置４０におけるエアセル１５の内圧設定方法について説明する（図８参照）。
【0063】
エアマット装置４０の前記電源を入れ、使用者Ｐがマット部１１に横臥して体重をかけた後、エアセル１５に対して使用者Ｐの体重の少なくとも一部を預けることによって負荷をかけた状態で、制御部１４は、エアセル１５を、グループＧ１～Ｇ３毎に交互膨縮させ、エアセル１５を状態変化させる。
【0064】
ここで、このエアマット装置４０では、エアセル１５についての単位時間当たりの状態変化量である内圧変動を、制御基準値として取得する。本実施形態では、複数のエアセル１５のうち、膨縮させているグループＧ１～Ｇ３のエアセル１５について、単位時間当たりの内圧変動を求める。
なお、単位時間は、任意に設定することが可能である。また、単位時間当たりの内圧変動は、１つのグループＧ１～Ｇ３のエアセル１５を膨縮させるときに、複数回求めることが可能である。例えば、エアセル１５を収縮させ始めた直後に、単位時間当たりの内圧変動を求め、また、エアセル１５を収縮から膨張に切り替える前後に、単位時間当たりの内圧変動を求め、さらには、エアセル１５を膨張し終える直前に、単位時間当たりの内圧変動を求める等をすることができる。すなわち、エアセル１５の単位時間当たりの内圧変動として、給気時及び排気時のいずれも採用することができる。例えば、エアセル１５に対する給気の開始又は排気の開始をトリガーとして、この開始時刻（第１の時刻）から所定の単位時間経過時（第２の時刻）までの内圧変動を求めることができる。
なお、単位時間は、任意に設定することが可能である。また、単位時間当たりの内圧変動は、１つのグループＧ１～Ｇ３のエアセル１５を膨縮させるときに、複数回求めることが可能である。例えば、エアセル１５を収縮させ始めた直後に、単位時間当たりの内圧変動を求め、また、エアセル１５を収縮から膨張に切り替える前後に、単位時間当たりの内圧変動を求め、さらには、エアセル１５を膨張し終える直前に、単位時間当たりの内圧変動を求める等をすることができる。すなわち、エアセル１５の単位時間当たりの内圧変動として、給気時及び排気時のいずれも採用することができる。例えば、エアセル１５に対する給気の開始又は排気の開始をトリガーとして、この開始時刻（第１の時刻）から所定の単位時間経過時（第２の時刻）までの内圧変動を求めることができる。
【0065】
制御部１４は、給排気を行う実施グループＧ１～Ｇ３と給排気を行わない維持グループＧ１～Ｇ３との組み合わせを変えて単位時間当たりの内圧変動を複数回（図示の例では３回）求める。
そして、使用状態におけるエアセル１５の内圧を、制御部１４が、単位時間当たりの内圧変動に基づいて設定する。本実施形態では、制御部１４は、複数回求めた単位時間当たりの内圧変動に基づいて、使用状態における各エアセル１５の内圧を設定する。制御基準値である単位時間当たりの内圧変動、つまりエアセル１５の状態変化量は、エアセル１５に作用する荷重に応じて変化することから、単位時間当たりの内圧変動を求めることで、使用者Ｐの体重を推定することができる。したがって、使用状態のエアセル１５の内圧を単位時間当たりの内圧変動に基づいて設定することで、使用者Ｐの体重に応じて設定することができる。
そして、使用状態におけるエアセル１５の内圧を、制御部１４が、単位時間当たりの内圧変動に基づいて設定する。本実施形態では、制御部１４は、複数回求めた単位時間当たりの内圧変動に基づいて、使用状態における各エアセル１５の内圧を設定する。制御基準値である単位時間当たりの内圧変動、つまりエアセル１５の状態変化量は、エアセル１５に作用する荷重に応じて変化することから、単位時間当たりの内圧変動を求めることで、使用者Ｐの体重を推定することができる。したがって、使用状態のエアセル１５の内圧を単位時間当たりの内圧変動に基づいて設定することで、使用者Ｐの体重に応じて設定することができる。
【0066】
制御部１４が、単位時間当たりの内圧変動に基づいて使用状態におけるエアセル１５の内圧を求めるに際しては、例えば、まず制御部１４が、単位時間当たりの内圧変動を、単位時間当たりの内圧変動とエアセル１５への負荷荷重とについて予め求めた対応関係と照らし合わせて、使用者Ｐの体重を求める。そして制御部１４は、このようにして求めた使用者Ｐの体重に基づいて、使用状態におけるエアセル１５の内圧を設定する。
【0067】
（第３実施形態の変形例）
本発明は、制御部１４が、単位時間当たりのエアセル１５の状態変化量を制御基準値として取得し、制御基準値に応じて給排気部１２を制御する他の形態に適宜変更することが可能である。
本発明は、制御部１４が、単位時間当たりのエアセル１５の状態変化量を制御基準値として取得し、制御基準値に応じて給排気部１２を制御する他の形態に適宜変更することが可能である。
【0068】
（第１変形例）
前記第３実施形態では、エアセル１５の状態変化量として、エアセル１５の内圧変動を採用したが、本発明はこの態様のみに限られない。
例えば、エアセル１５の状態変化量として、単位時間当たりにエアセル１５に対して吸排気される空気の流量や、単位時間当たりに変位するエアセル１５の上面の高さの変位量、単位時間あたりに変化するエアセル１５にかかる負荷の変動量を、制御基準値として取得することも可能である。
前記第３実施形態では、エアセル１５の状態変化量として、エアセル１５の内圧変動を採用したが、本発明はこの態様のみに限られない。
例えば、エアセル１５の状態変化量として、単位時間当たりにエアセル１５に対して吸排気される空気の流量や、単位時間当たりに変位するエアセル１５の上面の高さの変位量、単位時間あたりに変化するエアセル１５にかかる負荷の変動量を、制御基準値として取得することも可能である。
【0069】
（第２変形例）
前記第３実施形態及び前記第１変形例では、マット部１１に使用者Ｐが予め体重をかけた状態で、制御部１４が、エアセル１５を積極的に状態変化させることで制御基準値を取得したが、本発明はこの態様のみに限られない。例えば、マット部１１上に使用者Ｐが乗っていない状態から乗った状態に移行したときにエアセル１５が状態変化することを利用して、制御部１４が、制御基準値を取得することも可能である。
前記第３実施形態及び前記第１変形例では、マット部１１に使用者Ｐが予め体重をかけた状態で、制御部１４が、エアセル１５を積極的に状態変化させることで制御基準値を取得したが、本発明はこの態様のみに限られない。例えば、マット部１１上に使用者Ｐが乗っていない状態から乗った状態に移行したときにエアセル１５が状態変化することを利用して、制御部１４が、制御基準値を取得することも可能である。
【0070】
本発明の技術的範囲は前記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0071】
前記実施形態では、制御基準値を、エアセル１５の交互膨縮にあわせて取得する等したが、本発明はこれに限られない。例えば、人間の操作（エアセル１５の内圧を設定したいタイミングで体重自動設定ボタンを押す等）時に制御基準値を取得してエアセル１５の内圧を設定することも可能である。
また、エアセル１５は、マット部１１上に横臥する使用者Ｐの頭部、肩部、臀部、大腿部、膝部及び踵部に対応して夫々複数個ずつ配置することが可能である。この場合、エアセル１５の内圧を体の各部分に応じて調整することにより、例えば背部及び大腿部のエアセル１５の内圧を臀部のエアセル１５の内圧より大きくすることにより、体圧分散を更に効果的に図ることができる。
また、マット部１１として、エアセル１５を１つのみ備える構成を採用することも可能である。
また、エアセル１５は、マット部１１上に横臥する使用者Ｐの頭部、肩部、臀部、大腿部、膝部及び踵部に対応して夫々複数個ずつ配置することが可能である。この場合、エアセル１５の内圧を体の各部分に応じて調整することにより、例えば背部及び大腿部のエアセル１５の内圧を臀部のエアセル１５の内圧より大きくすることにより、体圧分散を更に効果的に図ることができる。
また、マット部１１として、エアセル１５を１つのみ備える構成を採用することも可能である。
【0072】
前記実施形態では、制御部１４が、取得した制御基準値に応じて給排気部１２を制御するが、取得した制御基準値に基づいて使用者の体重を推定し、体重計のように利用することも可能である。この場合、使用者の体重を別途、入力しておき、入力された体重と、推定された体重と、を比較することで、故障検出機能として利用することもできる。また、使用者の体重が０と推定された場合、使用者が乗っていないと判断する離床センサとして利用することもできる。この場合、制御部１４による交互膨縮を停止する節電モードにすることも可能である。また、例えば、離床センサとしての機能などを利用し、使用者が乗っていると判断した後、制御部１４が、エアセル１５の内圧の制御を開始することも可能である。すなわち、制御部１４が、マット部１１上に使用者が乗っていること（エアセル１５に荷重がかかっていること）を検出した後、前記制御基準値を取得するように構成することが可能である。
【0073】
また、制御基準値から使用者Ｐの体重を推定できることを利用して、使用者Ｐの体重が既知である場合、制御基準値からマット部１１の形状や傾斜角度を推定することも可能である。すなわち、例えば、背上げ状態におけるエアセル１５において、使用者Ｐの体重とエアセル１５の内圧とマット部１１の形状や傾斜角度との関係について、及び使用者Ｐの体重を予め取得しておけば、エアセル１５の内圧を測定することで、マット部１１の形状や傾斜角度を把握することができる。
【0074】
前記実施形態では、給排気されるエアセル１５を有するエアマット装置１０を例示したが、いわゆるウォーターベッド等、流体が収容された流体セルを有する流体マット装置にも適用することが可能である。
【0075】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【0076】
次に、本発明の作用効果を検証するために行った検証試験について説明する。
【0077】
検証試験として、第１検証試験から第５検証試験の５つの検証試験を実施した。
第１検証試験及び第２検証試験では、エアセル１５に作用する荷重と、エアセル１５の減圧に要する時間と、の関係について検証した。
第３検証試験及び第４検証試験では、エアセル１５に作用する荷重と、エアセル１５の加圧に要する時間と、の関係について検証した。
第５検証試験では、実施グループのエアセル１５を排気したときにおける維持グループの圧力変動について検証した。
第１検証試験及び第２検証試験では、エアセル１５に作用する荷重と、エアセル１５の減圧に要する時間と、の関係について検証した。
第３検証試験及び第４検証試験では、エアセル１５に作用する荷重と、エアセル１５の加圧に要する時間と、の関係について検証した。
第５検証試験では、実施グループのエアセル１５を排気したときにおける維持グループの圧力変動について検証した。
【0078】
第１検証試験では、図１に示すエアマット装置１０、３０におけるマット部１１上に、平面視人体型のベースプレートを載置し、このベースプレート上に板状のウェイトを所定枚数、積層させることで、エアセル１５に荷重を加えた。エアセル１５には、３０ｋｇ、５９ｋｇ、７８ｋｇの３種類の荷重を各別に加えた。そして、第１グループＧ１のエアセル１５の内圧を減圧させ、このエアセル１５の内圧と時間との関係を計測した。
【0079】
結果を図９に示す。図９のグラフでは、横軸が排気時間（分：秒）を示し、縦軸が第１グループＧ１のエアセル１５の内圧（ｋＰａ）を示す。グラフ中のグラフ線Ｌ１１が、荷重３０ｋｇの場合を示し、グラフ線Ｌ１２が、荷重５９ｋｇの場合を示し、グラフ線Ｌ１３が、荷重７８ｋｇの場合を示している。
図９に示すように、エアセル１５に作用する荷重が高いほど、エアセル１５の内圧が低くなるのに時間がかかることが確かめられた。
図９に示すように、エアセル１５に作用する荷重が高いほど、エアセル１５の内圧が低くなるのに時間がかかることが確かめられた。
【0080】
第２検証試験では、図１に示すエアマット装置１０に代えて、エアセルとしての１気室セルを採用した。このエアセルに、ＪＩＳ Ｔ９２５６－３で定められる圧標準器を用いて荷重を加えた。エアセルには、７ｋｇ、１７ｋｇ、２８ｋｇの３種類の荷重を加えた。そして、エアセルの内圧を減圧させ、このエアセルの内圧と時間との関係を計測した。
【0081】
結果を図１０に示す。図１０のグラフでは、横軸が排気時間（分：秒）を示し、縦軸がエアセルの内圧（ｋＰａ）を示す。グラフ中のグラフ線Ｌ２１が、荷重７ｋｇの場合を示し、グラフ線Ｌ２２が、荷重１７ｋｇの場合を示し、グラフ線Ｌ２３が、荷重２８ｋｇの場合を示している。
図１０に示すように、エアセルに作用する荷重が高いほど、エアセルの内圧が低くなるのに時間がかかることが確かめられた。
図１０に示すように、エアセルに作用する荷重が高いほど、エアセルの内圧が低くなるのに時間がかかることが確かめられた。
【0082】
第３検証試験では、第１検証試験と同様の試験環境を準備した上で、第１グループＧ１のエアセル１５の内圧を加圧させ、このエアセル１５の内圧と時間との関係を計測した。 結果を図１１に示す。図１１のグラフでは、横軸が給気時間（分：秒）を示している。図１１に示す縦軸の項目名、及びグラフ線を指す符号は、いずれも図９のグラフと共通している。
図１１に示すように、エアセル１５に作用する荷重が高いほど、エアセル１５の内圧が高くなるのに時間がかかることが確かめられた。
図１１に示すように、エアセル１５に作用する荷重が高いほど、エアセル１５の内圧が高くなるのに時間がかかることが確かめられた。
【0083】
第４検証試験では、第２検証試験と同様の試験環境を準備した上で、エアセルの内圧を加圧させ、このエアセルの内圧と時間との関係を計測した。
結果を図１２に示す。図１２のグラフでは、横軸が給気時間（分：秒）を示している。図１２に示す縦軸の項目名、及びグラフ線を指す符号は、いずれも図１０のグラフと共通している。
図１２に示すように、エアセルに作用する荷重が高いほど、エアセルの内圧が高くなるのに時間がかかることが確かめられた。
結果を図１２に示す。図１２のグラフでは、横軸が給気時間（分：秒）を示している。図１２に示す縦軸の項目名、及びグラフ線を指す符号は、いずれも図１０のグラフと共通している。
図１２に示すように、エアセルに作用する荷重が高いほど、エアセルの内圧が高くなるのに時間がかかることが確かめられた。
【0084】
第５検証試験では、第１検証試験と同様の試験環境を準備した上で、第１グループＧ１（実施グループ）のエアセル１５の内圧を、１．９ｋＰａ程度（第１の内圧）から０．６ｋＰａ程度（第２の内圧）まで減圧させ、このときの第２グループＧ２及び第３グループＧ３（維持グループ）のエアセル１５の内圧を計測した。
結果を表１に示す。
結果を表１に示す。
【0085】
【表1】
【0086】
上記表１より、エアセル１５に作用する荷重が高いほど、維持グループの内圧変動が大きくなることが確かめられた。
【符号の説明】
【0087】
１０、３０、４０ エアマット装置
１１ マット部
１２ 給排気部
１３ 内圧測定部
１４ 制御部
１５ エアセル
Ｐ 使用者
１１ マット部
１２ 給排気部
１３ 内圧測定部
１４ 制御部
１５ エアセル
Ｐ 使用者
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】