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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】2023-11-17
(45)【発行日】2023-11-28
(54)【発明の名称】エアセル制御装置及びエアマットレス
(51)【国際特許分類】
A61G 7/057 20060101AFI20231120BHJP
A47C 27/10 20060101ALI20231120BHJP
【ＦＩ】
A61G7/057
A47C27/10 Z
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020100196
(22)【出願日】2020-06-09
(65)【公開番号】P2021194044
(43)【公開日】2021-12-27
【審査請求日】2022-11-09
(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】100112335
【弁理士】
【氏名又は名称】藤本 英介
(74)【代理人】
【識別番号】100101144
【弁理士】
【氏名又は名称】神田 正義
(74)【代理人】
【識別番号】100101694
【弁理士】
【氏名又は名称】宮尾 明茂
(74)【代理人】
【識別番号】100124774
【弁理士】
【氏名又は名称】馬場 信幸
(72)【発明者】
【氏名】大野 健太
【審査官】五十嵐 康弘
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－０５０５２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０７０９１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１２７９８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１７１３８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０７３０５０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｇ ７／００－ ７／１６
Ａ４７Ｃ ２７／００－２７／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のエアセルを順次膨縮させることにより体位変換の制御を行う制御部を有するエアセル制御装置であって、利用者の姿勢に対応付けて膨縮動作させるエアセルの順序を記憶する記憶部を有し、
前記制御部は、
前記エアセル上の利用者の姿勢を判定し、
前記利用者の姿勢に基づいて、前記記憶部から膨縮動作させるエアセルの順序を読み出して、当該順序に従ってエアセルの制御を切り替える
ことを特徴とするエアセル制御装置。
【請求項2】
前記記憶部は、利用者の姿勢に対応付けて、前記エアセルの圧力の変化をさらに記憶し、
前記制御部は、前記利用者の姿勢に基づいて、前記エアセルの内圧を制御することを特徴とする請求項１に記載のエアセル制御装置。
【請求項3】
前記エアセルは、
前記利用者の上半身の左右に、腰椎の両脇から肩甲骨に向かって沿うようにＶ字型に配置される第１のサブセルと、
前記利用者の下半身の左右に、腰、臀部、大腿部に亘って接するように配置される第２のサブセルと、
を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のエアセル制御装置。
【請求項4】
メインセルと複数のサブセルとを含むエアセルにより構成され、前記複数のサブセルを順次膨縮することにより利用者の体位変換の制御を行う制御部を備えたエアマットレスであって、導電性シート又は導電性繊維からなる１枚以上の導電シートと、
前記導電シートに隣接するメインセルと、
前記メインセルが変形することによる前記導電シートの静電容量の変化を測定する測定部と、
前記メインセルの内圧を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記メインセルの内圧の変化と、前記測定部により測定された静電容量の変化とから、前記エアセル上の利用者の位置を判定する判定部と、
を備え、
前記制御部は、前記判定部により判定された利用者の位置に応じて、前記サブセルのうち無効化するサブセルを決定し、無効化されていないサブセルを順次膨縮する制御を行う
ことを特徴とするエアマットレス。
【請求項5】
前記利用者の体重を設定する設定部をさらに有し、
前記判定部は、前記利用者の体重及び／又は前記検出部により検出された前記メインセルの内圧の変化と、前記測定部により測定された静電容量の変化とから、前記エアセル上の利用者の位置を判定する
ことを特徴とする請求項４に記載のエアマットレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、エアセル制御装置等に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、利用者の褥瘡防止のために、体位変換を行う構造を備えたマットレス（例えば、特許文献１参照）や、体位変換用のサブのエアセルが設けられたマットレスがある（例えば、特許文献２参照）。従来のサブセルは、利用者の両側（例えば、肩、膝、腰、臀部等）に配置される円筒形のエアセルである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１４－０４６０４２号公報
【文献】特開２０１３－１１６１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示の目的の１つは、利用者に応じて適切にエアセルの制御を行うことが可能なエアセル制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示のエアセル制御装置は、複数のエアセルを膨縮させることにより体位変換の制御を行う制御部を有するエアセル制御装置であって、前記制御部は、前記エアセル上の利用者の状態を判定し、前記利用者の状態に基づいて、前記複数のエアセルのうち、１つ以上のエアセルの制御を切り替えることを特徴とする。
【0006】
本開示のエアマットレスは、メインセルと複数のサブセルとを含むエアセルにより構成され、前記複数のサブセルを膨縮することにより利用者の体位変換の制御を行う制御部を備えたエアマットレスであって、導電性シート又は導電性繊維からなる１枚以上の導電シートと、前記導電シートに隣接するメインセルと、前記メインセルが変形することによる前記導電シートの静電容量の変化を測定する測定部と、前記測定部により測定された静電容量の変換から、前記エアセル上の利用者の位置を判定する判定部と、を備え、前記制御部は、前記判定部により判定された利用者の位置に応じて、前記サブセルのうち制御を切り替えるサブセルを決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本開示のエアセル制御装置によれば、利用者に応じて適切にエアセルの制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本実施形態におけるシステムの概要を示す図である。
【図2】本実施形態におけるベッド装置のボトムの構成を示す図である。
【図3】本実施形態におけるマットレスの構成を示す図である。
【図4】本実施形態におけるセンサ部の構成を示す図である。
【図5】本実施形態における動作について説明する図である。
【図6】本実施形態におけるエアセルの構成を示す図である。
【図7】本実施形態におけるサブのエアセルの構成を示す図である。
【図8】本実施形態におけるサブのエアセルの配置を示す図である。
【図9】本実施形態におけるサブのエアセルの配置を示す図である。
【図10】本実施形態における機能構成を示す図である。
【図11】本実施形態における利用者の寝位置の判定方法を説明する図である。
【図12】本実施形態における利用者の寝位置の判定方法を説明する図である。
【図13】本実施形態における第１処理を説明する図である。
【図14】本実施形態における第１処理の動作を説明する図である。
【図15】本実施形態における第２処理を説明する図である。
【図16】本実施形態における第２処理の動作を説明する図である。
【図17】本実施形態のサブのエアセルの構成の別の状態を示す図である。
【図18】本実施形態のサブのエアセルの構成の別の状態を示す図である。
【図19】本実施形態のマットレスの構成の別の状態を示す図である。
【図20】本実施形態のマットレスの構成の別の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して本開示を実施するための一実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本開示を説明するための一例であり、特許請求の範囲に記載した発明の技術的範囲が、以下の記載に限定されるものではない。
【0010】
従来から、利用者の褥瘡防止のために、体位変換用のサブのエアセル（体位変換用のサブのエアセルを、以下「サブセル」という。）が設けられたマットレスがある。
【0011】
そして、例えば、サブセルはマットレスの下に、マットレスの長手方向と平行に配置されている。このサブセルが膨張することで、サブセルの上に位置するマットレスが隆起する。そうすると、マットレスとサブセルが利用者の身体の荷重を受けることで、利用者を支持することができる。しかし、実際にサブセルの膨張によりマットレスが隆起した部分と、マットレスに寝た利用者身体に接する部分とは限られた場所となる。
【0012】
しかし、体位変換用のマットレスにおいて配置されるサブセルは、基本的に利用者がマットレスの中心に寝ることを想定して作られている。したがって、マットレスの端部近傍近くに利用者が寝た場合は、圧分散効果が十分に発揮されないといった問題があった。
【0013】
また、一般的なサブセルを利用した体位変換では、サブセルは単に順番に膨縮を繰り返すという制御が行われる。したがって、利用者の姿勢によっては、膨縮による体位変換の効果が適切に発揮できないという課題が生じていた。
【0014】
また、姿勢によっては、サブセルの膨張によるマットレスと、利用者との接触面積が少なくなり、利用者の身体を支える部分が少なくなってしまう。これにより、利用者の身体が不安定となり、利用者の筋緊張が生じてしまい、利用者が安楽に休むことができないといった課題が生じてしまう。とくに、利用者の筋緊張は、利用者の拘縮を進行させてしまうといった新たなリスクも生じてしまう。
【0015】
このような課題を解決するためマットレス等について、以下詳細な実施形態に基づいて説明する。なお、以下の実施形態は、本開示の一例であり、当該内容に発明が限定されるものではない。
【0016】
【0017】
なお、マットレス１０は、本実施形態ではエアセルで構成されたエアマットレスである。マットレス１０は、エアマットレス以外にも、例えば、ウレタンマットレスであってもよいし、ウレタンとエアセルとを組み合わせたハイブリッド型のマットレスであってもよい。また、マットレス１０は、ポリエステル繊維構造体、ゲル、スプリングなどの寝具に使われる弾性体であってもよい。
【0018】
ベッドシステム１は、利用者Ｐが利用する。例えば、ベッド本体２０（マットレス１０）に横たわったときに、図１（ａ）の左側が頭側、右側が足側となる。また、利用者Ｐは、標準的なサイズを想定すれば、利用者Ｐの背中が背ボトムの位置となり、利用者の腰が湾曲ボトムや、腰ボトムの位置となる。具体的には、標準的な利用者の場合、大転子の位置が、マットレス１０（ベッド本体２０）の足側端部から概ね９８０ｍｍの位置になる。
【0019】
ここで、利用者は、ベッドシステムを利用するもののうち、例えばベッド装置（マットレス）を実際に利用する者をいう。例えば、利用者は、病院や施設に入院する患者、要介護者や、家庭においてベッド装置（マットレス）に横たわる者をいう。
【0020】
また、本実施形態において、スタッフと言った場合は、利用者をサポートする者をいう。例えば、スタッフは、病院における医師、看護師や、施設における介護スタッフ、家庭における利用者の家族等を含むものである。
【0021】
また、本実施形態において、操作者といった場合は、ベッドシステムを操作する者をいう。操作者は主にスタッフであるが、利用者が操作する場合は操作者に利用者が含まれる。
【0022】
一般的なベッド本体２０のサイズとしては、標準的な利用者（身長１４０～１７０ｃｍ程度）を想定し、短手である幅方向が９１０ｍｍ、長手である長さ方向が１９１０ｍｍである。ベッド本体のサイズは、実施形態を説明するための一例であり、例えばより小さいミニサイズ（ベッド本体の長さ方向が１８００ｍｍ）や、より大きいロングサイズ（例えば、ベッド本体の長さが２０５０ｍｍ）といったサイズであってもよい。また、ベッド本体２０のサイズが変われば、利用者の位置も相対的に変化する。
【0023】
ベッド本体２０や、マットレス１０の大きさに応じて、利用者の部位の場所（位置）が変化する。ベッド本体２０（マットレス１０）の大きさが変化した場合の利用者の位置は、当業者であれば本開示の内容に基づいて容易に理解することが可能である。
【0024】
また、本実施形態における利用者の体位は、利用者の位置と、利用者の姿勢を含むものである。利用者の位置は、マットレス１０における位置（寝位置）である。利用者の姿勢は、利用者がマットレス１０において寝ているときの姿勢（寝姿勢）をいう。また、体位は、例えば端座位や長座位といった寝ていないときの姿勢を含んでもよい。
【0025】
【0026】
ベッド本体２０は、上からボトム２２と、上部フレーム２４と、下部フレーム２６とを備えており、上部フレーム２４と、下部フレーム２６との間に昇降機構２８を有している。
【0027】
ボトム２２は、図１（ｂ）に示すように、利用者がベッド本体２０に横臥したときの頭側から足側にかけて、背ボトム２２ａ（back section）と、腰ボトム（seat section）として湾曲ボトム２２ｂと、膝ボトム２２ｃ（upper leg section）と、足ボトム２２ｄ（lower leg section）とを有している。ここで、ボトム２２の各ボトムは、それぞれ単体又は連動して回動可能である。
【0028】
なお、湾曲ボトム２２ｂは、腰ボトムの１つであり、背ボトム２２ａの上昇と共に、ボトムが湾曲することで利用者を支持することができる。また、湾曲ボトム２２ｂは、背ボトム２２ａの上昇／下降とともに、湾曲しながら伸縮する仕組みであってもよい。なお、湾曲ボトムは、出願人がキューマラインボトム（キューマボトム）として、製品化しているものである。
【0029】
また、一例として、背ボトム２２ａの長さ（ベッド本体２０の長手方向に水平の長さ）は、約６４０ｍｍ、湾曲ボトム２２ｂの長さは約３４０ｍｍ、膝ボトム２２ｃの長さは３７５ｍｍ、足ボトム２２ｄの長さは約５５５ｍである。
【0030】
各ボトムは、例えば駆動装置（アクチュエータ）が接続されている。ボトム２２は、駆動装置が動作することで、回動可能となっている。なお、ボトム２２は、各ボトムに駆動装置を接続しなくても、例えばリンク機構を利用することで、１つの駆動装置で複数のボトムを動作させることが可能である。また、ボトム２２は、隣接するボトムを連結することで、連動して動作する。
【0031】
また、ベッド本体２０は、各ボトムを回動することで、背上げ動作、膝上げ動作、足下げ動作といった動きを実現する。また、ベッド本体２０は、背上げ動作と、膝上げ動作（足下げ動作）とを連動してもよい。
【0032】
図１（ｂ）に示すように、ベッド本体２０は、背ボトム２２ａが湾曲ボトム２２ｂ側を中心側として回動して上昇することで、背上げ動作を実現する。このとき、背ボトム２２ａが上がった角度α（水平から背ボトム２２ａが持ち上がった角度α）を背上げ角度αという。
【0033】
また、背ボトム２２ａが上昇すると、湾曲ボトム２２ｂは背ボトム２２ａと連動して湾曲する。湾曲ボトム２２ｂは、湾曲することにより、利用者の腰に添う形状となり、利用者を支持することができる。背ボトム２２ａと、湾曲ボトム２２ｂとは、例えばお互いの連結部により連結している。
【0034】
また、ベッド本体２０は、膝ボトム２２ｃを湾曲ボトム２２ｂ側の端部を中心に回動することで、膝上げ動作を実現する。このとき、膝ボトム２２ｃが上がった角度β（水平から膝ボトム２２ｃ上がった角度β）を膝上げ角度βという。
【0035】
なお、足ボトム２２ｄは、膝ボトム２２ｃの動きと連動してもよい。この場合、膝上げ角度の代わりに足上げ角度（足下げ角度）を利用してもよい。
【0036】
なお、図１（ｃ）に示すように、ベッド本体２０は、湾曲ボトム２２ｂの代わりに腰ボトム２２ｅにより構成されてもよい。この場合、一例として、背ボトム２２ａの長さは約７８５ｍｍ、腰ボトム２２ｅの長さは約１９５ｍｍとなる。腰ボトム２２ｅは、一般的に回動せず、利用者の腰部（臀部）を支持している。
【0037】
ボトム２２は、上部フレーム２４により支持されている。上部フレーム２４は、ボトム２２を支持する形状であればよい。また、下部フレーム２６は、ボトム２２を支持する上部フレーム２４を支持する形状であればよい。
【0038】
昇降機構２８は、上部フレーム２４の高さを調整するものであり、ベッド本体２０の高さを調整する。ここで、ベッド本体２０の高さは一般的には設置されている面（地上面）から上部フレーム２４までの高さ（床高）をいう。なお、ベッド本体２０の高さとしては、地上面からボトム２２までの高さであってもよい。
【0039】
昇降機構２８は、例えば、リンク機構や、アクチュエータとった駆動装置（駆動機構）により実現する。
【0040】
図２は、ベッド本体２０の動作を説明する図である。ベッド本体２０は、各ボトムを駆動するための駆動部を有している。
【0041】
背ボトム駆動部３２は、背ボトム２２ａを上昇させることができる。例えば、背ボトム駆動部３２は、アクチュエータであり、アクチュエータのロッド先端にリンク機構を介して背ボトム２２ａを接続する。
【0042】
膝ボトム駆動部３４は、膝ボトム２２ｃを上昇させることができる。例えば、膝ボトム駆動部３４は、アクチュエータであり、アクチュエータのロッド先端にリンク機構を介して膝ボトム２２ｃを接続する。
【0043】
また、各駆動部は、駆動制御部２０００と接続している。駆動制御部２０００は、背ボトム駆動部３２、膝ボトム駆動部３４を制御するボトム制御部２１００と、高さ駆動部３６を制御する高さ制御部２２００として機能する。
【0044】
ボトム制御部２１００は、背ボトム駆動部３２を制御することにより、背上げ機能を実現し、背ボトム２２ａを上昇させる。具体的には、ボトム制御部２１００は、背ボトム駆動部３２の一例であるアクチュエータのロッドを進出させる。背ボトム駆動部３２は、アクチュエータのロッドが進出したことにより、リンク機構を介して駆動力を背ボトム２２ａに加える。背ボトム２２ａは、駆動力が加わったことにより、背ボトム２２ａの頭側を支点として回動し、足側が上昇する。
【0045】
このとき、背ボトム２２ａに連結されている湾曲ボトム２２ｂも併せて上昇する。例えば、湾曲ボトム２２ｂの一端側が背ボトム２２ａと連結し、他端側が上部フレーム２４に連結している。また、湾曲ボトム２２ｂは湾曲可能であり、背ボトム２２ａの上昇と共に湾曲しつつ背ボトム２２ａ側の端部が上昇してもよい。また、湾曲ボトム２２ｂは伸縮可能に構成されてもよい。
【0046】
ボトム制御部２１００は、膝ボトム駆動部３４を制御することにより、膝上げ機能を実現し、膝ボトム２２ｃを上昇させる。具体的には、ボトム制御部２１００は、膝ボトム駆動部３４の一例であるアクチュエータのロッドを進出させる。膝ボトム駆動部３４は、アクチュエータのロッドが進出したことにより、リンク機構を介して駆動力を膝ボトム２２ｃに加える。膝ボトム２２ｃは、駆動力が加わったことにより、膝ボトム２２ｃの湾曲ボトム２２ｂ側を支点として回動し、足ボトム２２ｄ側が上昇する。
【0047】
このとき、足ボトム２２ｄが、膝ボトム２２ｃと連動して回動してもよい。例えば、足ボトム２２ｄが、膝ボトム２２ｃとリンク機構を介して接続している場合、膝ボトム２２ｃの足ボトム２２ｄ側が上昇することで、足ボトム２２ｄの膝ボトム２２ｃ側の一端が上昇する。足ボトム２２ｄは、一端が上昇することで、ベッド本体２０の足側にある他端が下降する。このとき、足ボトム２２ｄの他端は、上部フレーム２４より下に下降するが、上部フレーム２４に連結してもよい。
【0048】
また、高さ制御部２２００は、高さ駆動部３６を制御することにより、ベッド本体２０の上昇、下降の機能を実現し、上部フレーム２４を高くしたり低くしたりすることができる。
【0049】
例えば、高さ駆動部３６は、上部フレーム２４と、下部フレーム２６との間に設けられている。そして、高さ駆動部３６の一例としてアクチュエータの一端を下部フレーム２６に設ける。そして、高さ駆動部３６は、アクチュエータのロッドが進出することで、リンク機構を介して上部フレーム２４が押し上げられて上昇する。これにより、ベッド本体２０の床高が上昇する。
【0050】
なお、駆動制御部２０００により、各駆動部に対して上述した動作と逆の動作をする制御を行えば、逆の動作となる。すなわち、駆動部は、アクチュエータのロッドを退入させることで、背下げ動作、膝下げ動作、床高の下降といった動作を行う。
【0051】
【0052】
マットレス１０は、全体がカバー（トップカバー１００及びボトムカバー１０２）で覆われている。トップカバー１００及びボトムカバー１０２は着脱可能に構成されている。なお、トップカバー１００と、ボトムカバー１０２とが一体に形成されていてもよい。
【0053】
また、マットレス１０のカバーの中は、上層からトップウレタン１１０と、メインセル１２０と、サブセル１３０と、ボトムクッション１４０とを含んでいる。
【0054】
トップウレタン１１０は、エアセルの上に載置されるものであり、例えば、ウレタンシートにより構成されている。また、トップウレタン１１０と、側地であるトップカバー１００の間にグライドシート１１５を設けている。グライドシート１１５は、摩擦抵抗が低くなる素材であり、トップカバー１００と、トップウレタン１１０とを滑り易くするために設けられる。なお、グライドシート１１５は必要に応じて設ければよい。
【0055】
メインセル１２０は、複数のエアセルが集まったエアセル群により構成されている。メインセル１２０は、送風チューブ（不図示）を介してポンプ１８０と接続している。メインセル１２０は、本体セルと表すこともある。
【0056】
ポンプ１８０は、エアセルそれぞれに接続されている。例えば、ポンプ１８０は、メインセル１２０を構成するセルを１又は複数の系統（グループ）にわけ、送風チューブを接続する。そして、ポンプ１８０からメインセル１２０に給気することで、メインセル１２０を膨張させる。また、ポンプ１８０とメインセル１２０の間にも設けられている弁を解放したり、強制的に排気したりすることで、メインセル１２０から排気し、メインセル１２０を収縮させることができる。
【0057】
また、ポンプ１８０は、併せてサブのエアセル（サブセル）１３０と接続する。上述したのと同様に、ポンプ１８０は、サブセル１３０に給気したり、排気（弁を解放又は強制的に排気）したりすることができる。
【0058】
また、ポンプは、マットレス１０におけるポンプ収納区画に収納されてもよい。例えば、図３では、マットレス１０の隅部近傍にポンプを収容するための区画１０４が設けられている。なお、区画１０４は、ポンプカバーが設けられている。このように、ポンプ部が、マットレス１０の中の一区画に設けられていることから、マットレス１０として一体感がある状態にすることができる。
【0059】
なお、ポンプ１８０は、マットレス１０とは別に構成してもよい。この場合、マットレス１０にポンプ１８０を収納する区間を有さなくてもよい。
【0060】
また、ポンプ１８０は、制御装置と併せてポンプユニット１８２と構成されてもよい。ポンプユニット１８２は、ポンプ１８０、ポンプ１８０を制御する制御装置、動作に必要な情報やプログラムを記憶する記憶装置を含んでいる。例えば、ポンプユニット１８２に含まれる制御装置は、操作装置から入力された信号に応じて、ポンプ１８０の動作を制御することができる。
【0061】
ここで、制御装置は、単なるＣＰＵのような制御部だけでなく、他の制御する装置を含めてもよい。例えば、制御装置は、ポンプ１８０がダイヤフラムポンプや電磁ポンプである場合、当該ポンプを制御する電磁バルブや、それらを制御する駆動回路、ドライバ回路等が含まれてもよい。
【0062】
また、操作装置の一例として、操作パネル１８５が接続されていてもよい。すなわち、操作パネル１８５は、制御装置に操作信号を出力する。
【0063】
なお、ポンプ１８０を制御する制御装置は、何れかにあればよい。本実施形態では、ポンプユニット１８２として、ポンプと一体に構成されているが、例えば操作パネル１８５が制御装置の機能を有していてもよい。
【0064】
サブセル１３０は、利用者の体位を変換したり、利用者の身体を支持したりするために利用されるエアセルである。サブセル１３０は、サポートセル、体位変換用セル、ＳＦセルと表すこともある。サブセル１３０は、本実施形態では、メインセル１２０の下に配置されるが、メインセル１２０の上に配置されてもよいし、ボトムクッション１４０の下に配置されてもよい。
【0065】
ボトムクッション１４０は、メインセル１２０の下に配置される支持部材である。例えば、ウレタン、硬綿等の部材によって構成される。このボトムクッション１４０には、利用者の寝位置等を検知するセンサ部１５０が設けられている。
【0066】
センサ部１５０は、静電容量センサを利用したセンサである。センサ部１５０は、陽極１５２と、ＧＮＤ基板の入ったケースが貼り付けられたＧＮＤシート１５６とを有している。ＧＮＤシート１５６は、グランド（ＧＮＤ）電極として機能してもよい。
【0067】
また、陽極１５２をボトムクッション１４０の上に配置するために、センサカバー１５４を設けている。例えば、センサカバー１５４は、陽極１５２を収納可能な形状、例えば、ポケットを有している。そして、陽極１５２をセンサカバー１５４のポケットに収納することで、陽極１５２の位置決めが行われる。
【0068】
なお、センサカバー１５４は、陽極１５２をボトムクッション１４０（又はボトムクッションのカバ－）に固定するための防水カバーである。なお、陽極１５２の位置を決められればよいため、例えば他の方法で陽極１５２を固定してもよい。例えば、ボトムクッション１４０に陽極１５２を固定する部材や、凹みを形成してもよい。また、ボトムクッション１４０と陽極１５２とが動かないように一体に形成してもよい。
【0069】
また、陽極１５２は、基板の入った部材であり、本開示では長円形のケースに格納されている。そして、陽極１５２は、裏側（設置したときに下側であるボトムクッション１４０に接する側）に導電シートを貼り付けて構成されている。
【0070】
陽極１５２は、他の形状であってもよい。例えば、陽極１５２は、円形や、楕円形、矩形（長方形、正方形）、多角形といった何れかの形状であればよい。また、陽極１５２は、裏側に導電シートを設けている。なお、導電シートは、陽極１５２の裏側全体を覆うように構成してもよいし、陽極１５２の一部を覆うように構成してもよい。
【0071】
また、陽極１５２と、ＧＮＤシート１５６とは、ボトムクッション１４０を挟んでいる。ここで、ＧＮＤシート１５６は、全体又は一部が導電シートにより機能する。すなわち、ＧＮＤシート１５６は全体が導電シートとして機能する素材（例えば、導電性インクが印刷されたシート（導電性シート）や導電性繊維からなるシート）で構成されてもよい。また、ＧＮＤシート１５６は、何らかで構成されたシートの一部に導電シートが貼り付けられたり、埋め込まれたりしてもよい。
【0072】
ここで、利用者がマットレス１０の上に載ると、ボトムクッション１４０が変形することで、陽極１５２と、ＧＮＤシート１５６との距離が変化し、静電容量が変化する。この静電容量が変化したことを、後述する判定部１０１０が取得することで、利用者の体位や、位置を取得することができる。
【0073】
なお、センサ部１５０に容易にアクセスできるように、ボトムカバー１０２は、センサ部１５０用の開口部（例えば、ファスナーを設けた開口部）を有していてもよい。
【0074】
また、陽極１５２は、例えば利用者の臀部近傍になるように配置してもよい。すなわち、腰ボトム２２ｅの上や、湾曲ボトム２２ｂの足側近傍の位置に配置してもよい。また、本実施形態では、陽極１５２は左右２つに設けているが、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【0075】
［３．２ センサ部の構成］
センサ部１５０の構成について、以下詳細に説明する。図３で説明したように、センサ部１５０は、ボトムクッション１４０を、センサの陽極１５２と、ＧＮＤシート１５６とで挟み込む構造となっている。
センサ部１５０の構成について、以下詳細に説明する。図３で説明したように、センサ部１５０は、ボトムクッション１４０を、センサの陽極１５２と、ＧＮＤシート１５６とで挟み込む構造となっている。
【0076】
利用者がマットレス１０に寝たときに、利用者の荷重によってボトムクッション１４０の形状が変形する。ボトムクッション１４０の形状が変化することで、陽極１５２と、ＧＮＤシート１５６との間の距離が変化する。陽極１５２と、ＧＮＤシート１５６との間の距離が変化することにより、陽極１５２と、ＧＮＤシート１５６との間の静電容量値が変化する。ここで、ボトムクッション１４０は、ウレタン、硬綿、エアセル等の何れの形状であってもよい。ボトムクッション１４０は、柔軟性があり、例えば、比誘電率８．１以下の弾性体（例えば、ポリエステル樹脂）であればよい。
【0077】
また、図３では、上から陽極１５２、ＧＮＤシート１５６の順に配置されている。陽極１５２と、ＧＮＤ１５６とは、逆に配置されてもよいが、陽極１５２がベッドボトムの影響を受けないように（陽極１５２から出た電荷がベッドに印加されないように）するために、図３の配置が好ましい。
【0078】
図４は、陽極１５２を説明するための図である。図４（ａ）は、陽極１５２がセンサカバー１５４に設置されており、表面（メインセル１２０側）から表した図である。また、図４（ｂ）は、センサ部１５０の構造を説明するために模式的に説明した図である。
【0079】
図４（ａ）に示すように、本実施形態では、陽極１５２は、陽極１５２Ｍと、陽極１５２Ｓの２つを設けている。ここで、陽極１５２Ｍはメインとなる陽極であり、図４（ｂ）で示すようにコントローラ１５２ｃを設けている。また、陽極１５２Ｓはサブとなる陽極である。陽極１５２は、本実施形態では左右２つ設けているが、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。この場合、メインとなる陽極１５２Ｍを１つとし、サブとなる陽極１５２Ｓが複数設けられてもよい。
【0080】
そして、陽極１５２Ｍ及び陽極１５２Ｓは、同軸ケーブルＣ１でそれぞれ接続されている。すなわち、同軸ケーブルＣ１は、陽極１５２が複数ある場合に、それぞれ陽極１５２の間を接続するケーブルである。
【0081】
また、陽極１５２Ｍは、ケーブルＣ２を介してＧＮＤシート１５６と接続している。また、陽極１５２Ｍは、ケーブルＣ３を介して制御部１０００に接続している。ここでケーブルＣ２、Ｃ３は、通常のリード線であってもよいし、同軸ケーブルであってもよい。
【0082】
この陽極１５２は、ケーブルＣ３で制御装置（例えば、図７の制御部１０００）に接続されている。ここで、陽極１５２は、陽極１５２Ｍを複数設ける等することで、それぞれが制御部１０００に接続してもよい。また、陽極１５２は、陽極１５２Ｍと、１又は複数の陽極１５２Ｓとを同軸ケーブルＣ１で接続し、陽極１５２Ｍが制御装置（制御部１０００）に接続してもよい。
【0083】
また、制御装置は、コントロールボックスのような専用の制御装置であってもよいし、操作リモコンのような操作装置であってもよい。また、制御装置は、アプリケーションをインストールしたマットレス１０に接続可能な端末装置であってもよい。
【0084】
図４（ｂ）に示すように、陽極１５２Ｍは、導電シート１５２ａと、センサ基板１５２ｂとを少なくとも有している。例えば、陽極１５２Ｍは、センサ基板１５２ｂが入ったケースに、導電シート１５２ａが貼り付けられている。導電シート１５２ａは、例えばカーボンインクで印刷された導電性のシートである。また、センサ基板１５２ｂには、コントローラ１５２ｃが配置されてもよい。また、陽極１５２Ｓは、少なくとも導電シートを有している。
【0085】
そして、図３、図４（ｂ）に示すように、陽極１５２とボトムクッション１４０を挟み込むようにＧＮＤシート１５６が配置される。ＧＮＤシート１５６は、ＧＮＤ基板の入ったケースに導電シートを貼り付けている。このＧＮＤシート１５６における導電シートも、例えば、カーボンインクで印刷された導電性のシートである。
【0086】
センサ基板１５２ｂは、測定部として機能するコントローラ１５２ｃにより陽極１５２と、ＧＮＤシート１５６との距離の変化による静電容量値を測定する。そして、コントローラ１５２ｃは、Ａ／Ｄ変換を行い制御部（制御装置）に出力する。ここで、各ケースは、基板、基板とケーブルの接続部の保護をする。
【0087】
例えば、コントローラ１５２ｃは、同軸ケーブルＣ１を介してサブの陽極１５２Ｓからアナログ信号を取得する。このとき、センサ基板１５２ｂは、同軸ケーブルＣ１を利用することで、ノイズとなる高周波がカットされた信号が取得できることが好ましい。
【0088】
コントローラ１５２ｃは、陽極１５２Ｍと、陽極１５２Ｓとの２つの陽極のアナログ信号（アナログ値）を合わせてＡ／Ｄ変換（アナログ／デジタル変換）する。そして、コントローラ１５２ｃは、デジタル変換された信号（デジタル信号）を制御部１０００に送信する。
【0089】
なお、センサ基板１５２ｂに含まれるコントローラ１５２ｃが最終的な信号（デジタル信号）を出力しているが、制御装置（例えば、制御部１０００）で信号を受信して同様の処理を実現してもよい。
【0090】
また、導電シート１５２ａは、天面に同軸ケーブルのシールド及びＧＮＤシートと同電位になる層を設けてもよい。これにより、マット上に臥床した人体による静電容量への影響を防ぐことができる。
【0091】
【0092】
例えば、図５（ａ）、図５（ｂ）は、メインセル１２０の上に利用者Ｐが臥床している状態を示す図である。なお、メインセル１２０は、ボトムクッション１４０に載置されているが、ベッド装置のボトムに載置されてもよい。
【0093】
ここで、ＧＮＤシート１５６を設けない場合、例えば図５（ａ）のように陽極１５２のセンサを人側（図５（ａ）では上向き）に向けて配置する。このようにすることで、センサ部１５０は、ＧＮＤシート１５６の代わりに利用者Ｐに電荷を蓄積させることができる。そして、センサ部１５０は、電荷が蓄積されることで、静電容量の変化を検出してもよい。
【0094】
また、図５（ｂ）のように、陽極１５２のセンサをボトムクッション１４０側（図５（ｂ）では下向き）に向けて配置する。このようにすることで、センサ部１５０は、ベッドボトムに電荷を蓄積させることができる。そして、センサ部１５０は、電荷が蓄積されることで、静電容量の変化を検出してもよい。
【0095】
（他の構成２）
また、異なる部材を組み合わせることで、センサ部１５０の検知範囲を変えることをしてもよい。
また、異なる部材を組み合わせることで、センサ部１５０の検知範囲を変えることをしてもよい。
【0096】
マットレスの上の利用者から荷重がかかると、ボトムクッション１４０は変形をする。例えば、利用者Ｐの臀部近傍は大きく変化しやすい。そこで、図５（ｃ）に示すように、ボトムクッション１４０のうち、変形する領域に別のクッション材（例えば、１４０ａ、１４０ｂ）を設けることで、クッションの変形する範囲が変わる。クッションの変形する範囲が変わることで、センサ部１５０の検知する範囲を大きくすることができる。
【0097】
なお、同様の効果は、２つの異なる素材を利用して実現することができる。例えば、本実施形態ではボトムクッション１４０と利用者との間にメインセル１２０があるため、利用者の沈み込みによる変形をメインセル１２０で拡大させてボトムクッション１４０に伝えることができる。例えば、図５（ｃ）で示した複数のボトムクッション１４０の代わりに、エアセルと、ボトムクッション１４０とで実現してもよい。この場合、１４０ａに相当するのがエアセルであるメインセル１２０となり、１４０ｂに相当するのがボトムクッション１４０となる。
【0098】
これにより、図５（ｃ）では、利用者Ｐの臀部の直下の１４０ａの層（メインセル１２０）においては沈み込んだ臀部近傍しか変形しないが、その下の層である１４０ｂ（ボトムクッション１４０）にはより広い面積で沈み込みが伝えられる。
【0099】
（他の構成３）
また、センサ部１５０が、利用者を検知したくない部分があれば、ボトムクッションを厚み方向で切断することで、クッションの変形を断絶することができる。例えば、センサ部１５０を背中と臀部、足部など、体の部位ごとにそれぞれに配置する。そして、それぞれの部位の位置を独立して検知したい場合において、ボトムクッションを各部位ごとに切断することで、センサ部１５０は、他の部位の沈み込みの影響を受けずにその部位だけの静電容量の変化を測定することができる。
また、センサ部１５０が、利用者を検知したくない部分があれば、ボトムクッションを厚み方向で切断することで、クッションの変形を断絶することができる。例えば、センサ部１５０を背中と臀部、足部など、体の部位ごとにそれぞれに配置する。そして、それぞれの部位の位置を独立して検知したい場合において、ボトムクッションを各部位ごとに切断することで、センサ部１５０は、他の部位の沈み込みの影響を受けずにその部位だけの静電容量の変化を測定することができる。
【0100】
（単独の構成）
なお、本実施形態では、マットレス１０にセンサ部１５０が含まれる構成としているが、センサ部１５０をセンサ装置として単独で構成してもよい。すなわち、陽極１５２か、陽極１５２及びＧＮＤシート１５６を備えたセンサ装置として、既存のマットレスに装着することができる。また、制御装置と、センサ部１５０とを備えたセンサシステムとして構成してもよい。
なお、本実施形態では、マットレス１０にセンサ部１５０が含まれる構成としているが、センサ部１５０をセンサ装置として単独で構成してもよい。すなわち、陽極１５２か、陽極１５２及びＧＮＤシート１５６を備えたセンサ装置として、既存のマットレスに装着することができる。また、制御装置と、センサ部１５０とを備えたセンサシステムとして構成してもよい。
【0101】
例えば、センサ装置は、既存のマットレス、シート、クッション、マット等の何れかを構成する弾性体を挟み込むように陽極１５２と、ＧＮＤシート１５６とを設置すればよい。これにより、弾性体を有し、弾性体上に物体を支持する支持体に、センサ装置を適用することができる。
【0102】
【0103】
メインセル１２０は、１又は複数の系統に分かれてポンプ１８０に送風チューブを介して接続する。例えば、図４では、メインセル１２０は、系統Ａ～系統Ｃに分かれてポンプ１８０と接続する。具体的には、セル１２０Ａは、送風チューブ１８４を介してポンプ１８０から空気が給気及び／又は排気される。そして、セル１２０Ａは、系統Ａに接続されており、他の系統Ａのセルと同じように圧力が変化する。
【0104】
ポンプ１８０は、例えば切替弁によって給排気する系統を切り替えることができる。ポンプ１８０は、系統毎に順次切り替えて空気を給気、排気してもよいし、各系統を連通して空気を全体に給気、排気してもよい。また、ポンプ１８０から、系統毎に送風チューブを接続してもよいし、全てのエアセルに別の送風チューブを接続してもよい。
【0105】
また、図４では、系統をＡ～Ｃと３系統に分けているが、他の系統に分けてもよい。複数の系統に分けることが好ましい。また、一部の領域を別の系統としてもよい。例えば、ポンプ１８０は、利用者Ｐの頭側だけ、足側だけ別系統として空気を給排気してもよい。また、メインセル１２０は、全て同一系統で構成されてもよい。
【0106】
サブセル１３０は、利用者Ｐの上半身（肩）を中心にサポートする上側サブセル１３０Ｓと、利用者Ｐの下半身（腰や大腿部）を中心にサポートする下側サブセル１３０Ｗを含んでいる。
【0107】
また、サブセル１３０は、利用者Ｐの左右に配置される。上側サブセル１３０Ｓは、利用者が仰臥位のときの左側に位置する上側左サブセル１３０ＳＬと、上側右サブセル１３０ＳＲとを含んでいる。また、下側サブセル１３０Ｗは、利用者が仰臥位のときの左側に位置する下側左サブセル１３０ＷＬと、下側右サブセル１３０ＷＲとを含んでいる。
【0108】
そして、サブセル１３０は、メインセル１２０とは、別系統でポンプ１８０に接続されている。例えば、上側左サブセル１３０ＳＬに給排気する系統ＳＳＬ、下側左サブセル１３０ＷＬに給排気する系統ＳＷＬ、上側右サブセル１３０ＳＲに給排気する系統ＳＳＲ、下側右サブセル１３０ＷＲに給排気する系統ＳＷＲを有している。ポンプ１８０は、サブセル１３０にそれぞれ送風チューブを接続してもよいし、切替弁により給気、排気するサブセル１３０を切り替えてもよい。
【0109】
なお、サブセル１３０の系統は、他の系統として構成してもよい。例えば、サブセル１３０は、上側左サブセル１３０ＳＬと、下側右サブセル１３０ＷＲといった対角にあるサブセルを同系統としてもよい。また、サブセル１３０は、上側左サブセル１３０ＳＬと、下側左サブセル１３０ＷＬといった左右の同じ側にあるサブセルを同系統としてもよい。
【0110】
また、ポンプ１８０は、各系統に給排気する系統毎に別の送風チューブを接続し、それぞれ別に給排気してもよいし、切替弁を利用して切り替えて給排気してもよい。また、ポンプ１８０は、送風チューブと切替弁とを組み合わせて接続してもよい。
【0111】
また、ポンプ１８０は、１つのポンプで構成されてもよいし、複数のポンプで構成されてもよい。
【0112】
［４．２ サブセルの構造］
サブセルの構造について説明する。図７は、サブセル１３０の形状を平面視したものである。
サブセルの構造について説明する。図７は、サブセル１３０の形状を平面視したものである。
【0113】
図７に示すように、サブセル１３０は、側部に曲線の形状（例えば、曲線形状としてＲ形状）を有している。例えば、領域Ｒ１３０ａは、サブセル１３０の外側（図７の左側の第１の側面）に形成される曲線形状（Ｒ形状）である。このＲ形状は、好ましくは曲線半径Ｒ＝４５０～Ｒ５００ｍｍであり、例えば、図７では、Ｒ４８６ｍｍである。
【0114】
また、サブセル１３０は、マットレス１０において配置された場合、この領域Ｒ１３２のＲ形状が、利用者の腰椎脇から肩甲骨外側縁に向かって沿うように形成されている。このＲ形状は、利用者の概ね肩甲骨外側縁近傍に位置することで、利用者を支持することが可能となる。なお、肩甲骨外側とは、利用者の身体の左右外側に位置する側をいう。
【0115】
また、サブセル１３０の内側（図７の右側の第２の側面）は凹形状としてＲ形状を有している。例えば、領域Ｒ１３４は、サブセル１３０の中央よりやや上側に形成されている。この凹状のＲ形状の長さ（図５のＬ１３４）は３０４ｍｍであり、上側から１５３ｍｍ（図５のＬ１３２）、下側から２９３ｍｍ（図７のＬ１３６）となる位置に一例として形成されている。また、凹形状の最も凹む位置におけるサブセル１３０の幅（図７のＬ１３８）は、１８２ｍｍである。
【0116】
サブセル１３０は、マットレス１０に配置するとき、この領域Ｒ１３４のＲ形状が、利用者の臀部を支持するように配置される。すなわち、サブセル１３０は、内側のＲ形状（凹形状のＲ形状）が利用者の臀部近傍に位置するように配置されることで、利用者の臀部を支持することができる。
【0117】
また、サブセル１３０の内側の下側の領域Ｒ１３６は、略直線上となっている。サブセル１３０は、マットレス１０に配置するとき、この領域Ｒ１３６の内側の略直線上の形状が、利用者の大腿部を支持するように配置される。すなわち、サブセル１３０は、領域Ｒ１３４が利用者の臀部を支持するとともに、領域Ｒ１３６が利用者の大腿部を支持する。
【0118】
上述した大きさは、サブセル１３０の大きさを説明するための一例の値であり、当該数値に限定されるものではない。これらの開示したサブセル１３０の大きさは、サブセル１３０が利用者を支持する効果を発揮できる大きさであれば、均等の範囲に含まれる。
【0119】
例えば、図５のＬ１３４の長さは、利用者の臀部を支持できる長さであればよい。Ｌ１３４は、好ましくは２４０ｍｍ～３２０ｍｍの範囲に含まれる。また、Ｌ５のＬ１３６の長さは、利用者の大腿部を支持できる長さであればよい。Ｌ１３６は、好ましくは１５０～３６０ｍｍの範囲に含まれる。
【0120】
このサブセル１３０は、上下左右の向きを変えて配置することで、利用者を適切に指示することが可能となる。
【0121】
図８（ａ）は、サブセル１３０を利用者の上半身側に配置したことを示す図である。例えば、サブセル１３０は、利用者Ｐの左側（図８（ａ）の右側）に上側左サブセル１３０ＳＬとして、利用者Ｐの右側（図８（ａ）の左側）に上側右サブセル１３０ＳＲとして配置される。
【0122】
図８（ａ）では、サブセル１３０は、利用者Ｐの腰椎の両脇から肩甲骨外側縁に向かって沿うようにＶ字に配置されることになる。このとき、例えばサブセル１３０（上側右サブセル１３０ＳＲ）は、中心から所定の角度Ｒ１を形成する方向に延出されるように配置されている。例えば、図８（ａ）の場合、角度Ｒ１は、およそ２２度である。この角度Ｒ１は、利用者の肩甲骨の外側を沿うように配置されるのに適切な角度であり、好ましくは１５度～３６度程度であればよい。すなわち、角度Ｒ１を形成して突出する部分（凸形状となる部分）が肩甲骨外側縁近傍に位置することになる。
【0123】
また、上側左サブセル１３０ＳＬと、上側右サブセル１３０ＳＲとは、サブセル１３０を左右反対に配置したものであり、同じ形状となっている。
【0124】
また、サブセル１３０は、膨張したときに、利用者の腰椎の両脇が最もセルの高さが高く膨らむ位置に配置されている。
【0125】
図８（ｂ）は、サブセル１３０を利用者の下半身側に配置したことを示す図である。例えば、サブセル１３０は、利用者Ｐの左側（図８（ｂ）の右側）に下側左サブセル１３０ＷＬとして、利用者Ｐの右側（図８（ｂ）の左側）に下側右サブセル１３０ＷＲとして配置される。図８（ｂ）に示すように、サブセル１３０は、利用者の下半身側に配置された場合、利用者の臀部と、大腿部とに沿うように湾曲した形状となっている。
【0126】
また、サブセル１３０のサブセル１３０の内側の凹部は、利用者の臀部の囲む位置にあることで利用者の臀部を両側から支える。また、サブセル１３０の内側の直線上の形状は、利用者の大腿部に沿うことで、利用者の大腿部を両側から支える。
【0127】
ここで、下側左サブセル１３０ＷＬと、下側右サブセル１３０ＷＲとは、サブセル１３０を左右に反対に配置したものであり、同じ形状となっている。また、図８（ａ）とときとは、上下を反転して配置したものである。
【0128】
また、サブセル１３０は、膨張したときに、利用者の臀部の両脇が最もセルの高さが高く膨らむように配置されている。
【0129】
図８（ｃ）は、全てのサブセルを配置した場合の模式図である。利用者Ｐに対して、サブセル１３０は、上側左サブセル１３０ＳＬ、上側右サブセル１３０ＳＲ、下側左サブセル１３０ＷＬ、下側右サブセル１３０ＷＲとして配置される。
【0130】
このように、マットレス１０は、サブセル１３０が４箇所配置されており、各サブセル１３０を順次膨張、収縮させることで、利用者の体位変換等を行うことが可能となる。
【0131】
なお、上側サブセルと、下側サブセルとを異なる形状としてもよい。すなわち、サブセルの形状は、利用者Ｐの上半身側に配置するときは外側のＲ形状（凸形状）を有していればよい。例えば、図８（ａ）において、サブセル１３０の形状が利用者の肩から外に突出しているが、これは下半身側に配置したときに同一形状とするためのものである。したがって、サブセル１３０の形状は、肩から外に突出しておらず、肩までの形状としてもよい。
【0132】
［４．３ サブセルの位置］
図９は、サブセル１３０と、ボトム２２と、メインセルとの位置を説明するための図である。図９は、マットレス１０を上面視した図である。上半身側に配置された上側サブセル１３０Ｓ（上側左サブセル１３０ＳＬ、上側右サブセル１３０ＳＲ）は、主に背ボトム２２ａから湾曲ボトム２２ｂに亘って配置される。また、下半身側に配置された下側サブセル１３０Ｗ（下側左サブセル１３０ＷＬ、下側右サブセル１３０ＷＲ）は、湾曲ボトム２２ｂ、膝ボトム２２ｃ、足ボトム２２ｄに亘って配置される。
図９は、サブセル１３０と、ボトム２２と、メインセルとの位置を説明するための図である。図９は、マットレス１０を上面視した図である。上半身側に配置された上側サブセル１３０Ｓ（上側左サブセル１３０ＳＬ、上側右サブセル１３０ＳＲ）は、主に背ボトム２２ａから湾曲ボトム２２ｂに亘って配置される。また、下半身側に配置された下側サブセル１３０Ｗ（下側左サブセル１３０ＷＬ、下側右サブセル１３０ＷＲ）は、湾曲ボトム２２ｂ、膝ボトム２２ｃ、足ボトム２２ｄに亘って配置される。
【0133】
ここで、上半身側に配置されるサブセル１３０（上側左サブセル１３０ＳＬ、上側右サブセル１３０ＳＲ）は、サブセル１３０が有する外側のＲ形状（図９では、マットレス１０の中心よりに位置する側）が、利用者の腰椎の両脇から肩甲骨外側縁に向かって沿うようにＶ字型に配置される。すなわち、マットレス１０（ベッド本体２０）を平面視したときに、マットレス１０の中心部から、マットレスの外側（頭側の隅部）に向けて斜めになるように配置され、Ｖ字状となる。
【0134】
ここで、利用者の腰椎の両脇から肩甲骨にかけての範囲は、ベッド本体２０の幅方向が９１０ｍｍの場合、好ましくは背ボトム２２ａの長手方向２５％、短手方向中心から１２％～４５％の範囲となる。
【0135】
具体的には、図９において、利用者の大転子の位置Ｍ０１は足側端部から９８０ｍｍと想定した場合、利用者の肩甲骨の位置Ｍ０２は、大転子から４６５ｍｍとなる。したがって、サブセル１３０のＲ形状（凸形状）は、以下の範囲（矩形領域Ｍ０６）に含まれることが好ましい。
【0136】
・一辺を肩甲骨位置Ｍ０２から背ボトム２２ａの湾曲ボトム２２ｂ側の端部まで長さ（約１６０ｍｍ）
・他辺をマットレス１０の中心から１２％（中心から約５９ｍｍ（Ｍ０３からＭ０４の長さ））の位置から４５％の位置の長さ（約１４８ｍｍ（Ｍ０４からＭ０５の長さ））
また、湾曲ボトム２２ｂではなく、腰ボトム２２ｅを備えたベッド本体２０に設置する場合、腰椎の両脇から肩甲骨にかけての範囲を、好ましくは背ボトム２２ａの長手方向４０％、短手方向の中心から１２％～４５％とする。
・他辺をマットレス１０の中心から１２％（中心から約５９ｍｍ（Ｍ０３からＭ０４の長さ））の位置から４５％の位置の長さ（約１４８ｍｍ（Ｍ０４からＭ０５の長さ））
また、湾曲ボトム２２ｂではなく、腰ボトム２２ｅを備えたベッド本体２０に設置する場合、腰椎の両脇から肩甲骨にかけての範囲を、好ましくは背ボトム２２ａの長手方向４０％、短手方向の中心から１２％～４５％とする。
【0137】
この場合、背ボトムの肩甲骨位置Ｍ０２から背ボトム２２ａの腰ボトム２２ｅ側の端部まで長さは、約３２０ｍｍとなる。
【0138】
また、下側サブセル１３０Ｗは、利用者の臀部近傍に配置されることが好ましい。下側サブセル１３０Ｗは、利用者の腰、臀部、大腿部に亘って利用者に接することとなる。下側サブセル１３０Ｗの凹部（位置Ｍ０７）が、概ね湾曲ボトム２２ｂ（又は腰ボトム）から膝ボトム２２ｃにかけての位置になるように配置される。このように、凹部（位置Ｍ０７）は、利用者の臀部近傍に位置するように配置されることが好ましい。
【0139】
［５．機能構成］
図１０は、ベッドシステム１（マットレス１０）の機能構成を示す図である。図１０（ａ）で示す機能は、マットレス１０を制御する機能を説明するものであり、マットレス１０を制御する制御装置により実現される。なお、図１０（ａ）で示す機能は、ベッド本体２０と、マットレス１０とが連携されている場合は、ベッド本体２０の制御装置で実現してもよい。
図１０は、ベッドシステム１（マットレス１０）の機能構成を示す図である。図１０（ａ）で示す機能は、マットレス１０を制御する機能を説明するものであり、マットレス１０を制御する制御装置により実現される。なお、図１０（ａ）で示す機能は、ベッド本体２０と、マットレス１０とが連携されている場合は、ベッド本体２０の制御装置で実現してもよい。
【0140】
制御部１０００は、マットレス１０の全体を制御するための機能部である。制御部１０００は、記憶部１３００に記憶されている各種プログラムを読み出して実行することにより各種機能を実現しており、例えば１又は複数の演算装置（例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit））により構成される。
【0141】
また、制御部１０００は、エアセルであるメインセル１２０や、サブセル１３０を制御することもできる。ここで、制御部１０００がエアセルを制御するとは、エアセルの圧力を制御することをいう。また、エアセルの圧力が変化することにより、エアセルは膨張／収縮する。すなわち、制御部１０００は、エアセルの大きさ（膨らみ）を制御することができる。
【0142】
例えば、制御部１０００が、ポンプ１８０を制御することで、各エアセルに空気を給気したり、排気したりする。これにより、制御部１０００が、各エアセルの圧力を上昇させたり、低下させたりする制御のことをいう。また、制御部１０００は、エアセルの圧力を低下させるときは、弁を解放することで排気してもよいし、ポンプ１８０を制御することで強制的に排気してもよい。
【0143】
また、制御部１０００は、記憶部１３００からプログラムを読み出して実行することにより、判定部１０１０、体位変換部１０２０として機能してもよい。
【0144】
判定部１０１０は、測定部１６０２により測定された情報や、検知部１６００により検知した情報に基づき、利用者の状態を判定する。
【0145】
判定部１０１０は、利用者の状態として、例えば利用者が在床しているか否か、利用者の位置（寝位置）、利用者の姿勢（寝姿勢）を含む利用者の体位を判定することができる。
【0146】
例えば、判定部１０１０は、利用者が仰臥位、腹臥位、側臥位（右側臥位、左側臥位）であるかを判定してもよい。また、判定部１０１０は、利用者の寝位置がマットレスのどの位置にいるかを判定してもよい。また、判定部１０１０は、利用者の姿勢として座位（端座位、長座位）を判定してもよい。
【0147】
体位変換部１０２０は、サブセル１３０を制御することにより、利用者の体位を変換する。例えば、図６のようにサブセル１３０が配置されている場合、下側右サブセル１３０ＷＲ→上側右サブセル１３０ＳＲ→上側左サブセル１３０ＳＬ→下側左サブセル１３０ＷＬと、順次サブセルの膨張・収縮の制御を行う。このように、各サブセル１３０の膨縮を繰り返すことにより、小枕法による体位変換を行うことができる。
【0148】
記憶部１３００は、マットレス１０の動作に必要な各種プログラムや、各種データが記憶されている機能部である。記憶部１３００は、例えば、半導体メモリや、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等により構成されている。
【0149】
記憶部１３００は、制御テーブル１３１０を記憶してもよい。制御テーブル１３１０は、例えばサブセル１３０の膨縮するタイミングである制御パターンを記憶する。体位変換部１０２０は、制御テーブル１３１０に記憶してある制御パターンに基づいて、サブセル１３０の膨縮動作のタイミングを制御する。
【0150】
操作部１４００は、操作者からの操作入力を受け付ける。例えば、１又は複数の操作ボタンを備えている操作用リモコンや、操作画面が表示可能な接続された端末装置（例えば、スマートフォンやタブレットといった情報処理装置、他の医療システムで利用される端末装置等）等である。
【0151】
操作部１４００は、マットレス１０を操作することができるが、併せてベッド本体２０を操作できてもよい。また、操作部１４００は、ベッド本体２０の操作部に、マットレス１０の操作が可能な操作ボタンとして追加されてもよい。
【0152】
表示部１５００は、操作者にマットレスの状態や、操作の状態を表示する。表示部１５００は、ＬＥＤランプや、７セグメントを利用したＬＥＤ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬパネル等といった何れかの表示装置である。また、表示部１５００は、端末装置が接続される場合は当該端末装置の表示装置を利用する。また、表示部１５００は、操作部１４００に設けられてもよいし、タッチ操作可能なタッチパネルとして、操作部１４００と一体に構成されてもよい。
【0153】
報知部１５５０は、利用者や操作者に報知を行う。報知部１５５０は、例えばスピーカ等によりアラーム音や、警告音を出力したり、表示部１５００に警告表示を行ったり、振動装置により振動を行ったり、発光装置によりフラッシュを行ったりすることで、種々の報知を行う。
【0154】
検知部１６００は、種々の状態を検知するセンサである。例えば、検知部１６００は、圧力センサによりエアセルの圧力を検知したり、角度センサによりマットレス１０の状態からベッド本体２０の状態を検知したりすることができる。各センサは、マットレス１０に内蔵されてもよいし、外部に設けてもよい。また、ベッド本体２０に設けられたセンサが検知した値を取得してもよい。本実施形態では、例えばセンサ部１５０である。
【0155】
また、検知部１６００が、センサ部１５０として機能する場合、測定部１６０２を更に有していてもよい。測定部１６０２は、例えば、静電容量の変化を測定する。そして、測定部１６０２は、変化した静電容量の変化値を制御部１０００に出力する。なお、測定部１６０２は、制御部１０００により実現してもよい。
【0156】
なお、図１０（ａ）の構成は、その他に必要な機能を備えてもよい。例えば、他の端末装置と通信を行うための通信部を備えてもよい。また、必要に応じた構成だけを備えてもよい。例えば、マットレス１０は、少なくとも制御部１０００、記憶部１３００を有していればよく、操作部１４００、表示部１５００、報知部１５５０、検知部１６００は必要に応じて備えればよい。
【0157】
また、図１０（ａ）は、システム１（マットレス１０）の全体を説明する図である。例えば、具体的な構成の一例を図１０（ｂ）に示す。図１０（ｂ）のマットレス１０は、ポンプユニット１８２に制御装置と、ポンプ（図３のポンプ１８０）とを含んでいる。そして、制御装置は、ポンプ１８０を制御することで、エアセルに空気を吐出したり、エアセルから空気を吸気したりし、エアセルの圧力を制御する。
【0158】
また、ポンプユニット１８２は、制御装置として制御部１０００及び記憶部１３００を有している。また、ポンプユニット１８２は、操作パネル１８５と、検知部１６００と接続する。
【0159】
操作パネル１８５は、操作パネル１８５自体を制御する制御部１００２と、操作部１４００と、表示部１５００と、報知部１５５０とを有している。操作パネル１８５は、制御部１０００に操作信号を出力する。また、操作パネル１８５は、制御部１０００から受信した信号に基づき、表示を行ったり、報知を行ったりする。
【0160】
また、検知部１６００は、例えばセンサ部１５０であり、必要に応じて追加することが可能である。
【0161】
ポンプユニット１８２、操作パネル１８５、検知部１６００は、必要な情報が送受信される。例えば、操作装置に制御部１０００や、記憶部１３００を備えている場合は、操作パネル１８５が、直接ポンプ１８０を制御してもよい。
【0162】
また、操作装置の代わりに、スマートフォン等の端末装置で実現してもよい。端末装置が、操作パネル１８５として実現するようなアプリケーションをインストールし、実行することで実現可能となる。同様に、他の構成もマットレスと、他の制御装置とどちらで実現してもよい。
【0163】
また、ポンプユニット１８２は、ベッド本体２０と接続してもよい。ベッド本体２０と接続することにより、例えばボトムの制御を行ったり、ボトム角度を検出したりすることが可能となる。
【0164】
なお、ポンプユニット１８２は、制御装置（制御部１０００及び記憶部１３００）が、ポンプ１８０の制御基板に一体として構成されてもよいし、ポンプ１８０と接続した別構成であってもよい。
【0165】
［６．寝位置の判定］
［６．１ 陽極が複数ある場合］
判定部１０１０がマットレス１０における利用者の位置（寝位置）を判定する方法について説明する。
［６．１ 陽極が複数ある場合］
判定部１０１０がマットレス１０における利用者の位置（寝位置）を判定する方法について説明する。
【0166】
図１１（ａ）（ｂ）は、利用者がマットレス上に位置する場合の静電容量の変化量（変化値）を示した図である。すなわち、離床状態（マットレス上に利用者がいない状態）から、在床状態（マットレス上に人がいる状態）となった場合に、測定部１６０２が測定した静電容量の変化値を示しているグラフである。
【0167】
図１１（ａ）は、利用者がマットレス１０の中央に寝た場合の静電容量の変化を示すグラフである。縦軸は離床状態からの静電容量の変化値（ｐＦ）を示している。また、左側のグラフは、利用者の臀部右側に配置された陽極１５２が測定した静電容量の変化値を示している。右側のグラフは、利用者の臀部左側に配置された陽極１５２が測定した静電容量の変化値を示している。
【0168】
この場合、離床状態からの静電容量の変化値は、臀部右側は０．７０ｐＦであり、臀部左側は０．８０ｐＦである。すなわち、左右のセンサ（陽極１５２）ともほぼ同じ静電容量の変化値が測定されている。
【0169】
それに対して、図１１（ｂ）は、利用者がマットレス１０の端部に寝た場合の静電容量の変化を示すグラフである。この場合、離床状態からの静電容量の変化値は、臀部右側が０．２０ｐＦであり、臀部左側が１．００ｐＦである。
【0170】
このように、利用者がマットレス１０の端部に寝た場合、どちらかの一方のセンサ（陽極１５２）の静電容量の変化量（図１１（ｂ）では臀部左）は、他方のセンサ（陽極１５２）の変化量（図１１（ｂ）では臀部右）の２倍以上変化する。
【0171】
判定部１０１０は、この変化量を取得することで、利用者がマットレスのどちら側にずれて寝ているのか、位置しているのかを判定することができる。
【0172】
なお、センサ部１５０は、陽極１５２を２つ設けた場合を説明したが、３つ以上の場合も同様である。陽極は、を３つ以上設けることにより、例えば短手方向のみならず、長手方向の位置のずれについても寝位置を判定できる。陽極を増やすことで体の部位ごとに寝位置をより細かく判定でき、またマットレス上の寝位置を検出可能な範囲を広げることができる。
【0173】
［６．２ 陽極が１つの場合］
なお、判定部１０１０がマットレス１０における利用者の位置（寝位置）を判定する場合、陽極１５２が１つであってもよい。この場合、判定部１０１０は、他のパラメータと併せて利用者の寝位置を判定する。
なお、判定部１０１０がマットレス１０における利用者の位置（寝位置）を判定する場合、陽極１５２が１つであってもよい。この場合、判定部１０１０は、他のパラメータと併せて利用者の寝位置を判定する。
【0174】
例えば、判定部１０１０は、測定部１６０２により測定された静電容量の変化値１つと、セルの内圧情報や、体重設定値と組み合わせて寝位置を判定する。
【0175】
（１）内圧変化との組み合わせ１
制御部１０００は、エアセル（メインセル１２０）の排気時間から利用者の体重を推定する。図１１（ｃ）は、排気時間と内圧の変化を利用者の体重毎に測定した図である。図１１（ｃ）に示すように、内圧２ｋＰａから、０．５ｋＰａまでの排気時間は、利用者の体重が３０ｋｇの場合は３２秒、５９ｋｇでは４０秒、７８ｋｇでは４９秒かかる。これより、このように利用者の体重と、排気時間とは相関関係を有する。したがって、制御部１０００は、排気時間から利用者の体重を推定する。
制御部１０００は、エアセル（メインセル１２０）の排気時間から利用者の体重を推定する。図１１（ｃ）は、排気時間と内圧の変化を利用者の体重毎に測定した図である。図１１（ｃ）に示すように、内圧２ｋＰａから、０．５ｋＰａまでの排気時間は、利用者の体重が３０ｋｇの場合は３２秒、５９ｋｇでは４０秒、７８ｋｇでは４９秒かかる。これより、このように利用者の体重と、排気時間とは相関関係を有する。したがって、制御部１０００は、排気時間から利用者の体重を推定する。
【0176】
ここで、離床状態から臥床状態へ変わった場合、寝位置センサの静電容量の変化値は、体重によって異なる。ここで、利用者がマットレス１０の中央（真ん中）にいる場合の静電容量の変化値と、マットレス１０の端部にいる場合の静電容量の変化値とを体重毎に記憶したテーブルを予め記憶部１１００に記憶する。
【0177】
そして、判定部１０１０は、当該テーブルを参照することにより、利用者の体重と、静電容量の変化値とに基づいて、利用者の寝位置を判定する。
【0178】
図１２（ａ）は、体重１９ｋｇ、４２ｋｇ、６４ｋｇの利用者について、寝位置ごとの静電容量値の離床状態からの変化量を示した図である。図１２（ａ）に示すように、中心から離れているほど、中心に配置したセンサの静電容量値の変化量は小さくなる。
【0179】
例えば、判定部１０１０は、静電容量値が０．２２と測定されても、利用者の寝位置は特定できない。しかし、利用者の体重といった異なるパラメータと組み合わせることで、判定部１０１０は、利用者の寝位置を判定することができる。
【0180】
なお、利用者の体重が特定されれば、相関関数により算出された静電容量値と、実際に測定された静電容量の変化値とを比較することで、利用者の寝位置を判定してもよい。
【0181】
（２）内圧との組み合わせ２
なお、制御部１０００が利用者の体重を推定する方法は、エアセルの内圧の上昇に基づいてもよい。エアセル（メインセル１２０）の上に利用者が臥床すると、エアセルの内圧が上昇する。図１２（ｂ）は、利用者の体重と内圧の変化とを測定した図である。図１２（ｂ）は、内圧が２．５ｋＰａのエアセルに、２０ｋｇ、４０ｋｇ、６０ｋｇの利用者が臥床した場合の内圧の増加量を示す図である。
なお、制御部１０００が利用者の体重を推定する方法は、エアセルの内圧の上昇に基づいてもよい。エアセル（メインセル１２０）の上に利用者が臥床すると、エアセルの内圧が上昇する。図１２（ｂ）は、利用者の体重と内圧の変化とを測定した図である。図１２（ｂ）は、内圧が２．５ｋＰａのエアセルに、２０ｋｇ、４０ｋｇ、６０ｋｇの利用者が臥床した場合の内圧の増加量を示す図である。
【0182】
このように、制御部１０００は、内圧の増加量から利用者の体重を推定する。そして、判定部１０１０は、利用者の体重と、静電容量の変化値とに基づいて、利用者の寝位置を判定する。
【0183】
（３）体重を設定
なお、制御部１０００がパラメータとして使用する利用者の体重は、操作部１４００により設定されてもよい。この場合、判定部１０１０は、設定された利用者の体重と、静電容量の変化値とに基づいて、利用者の寝位置を判定してもよい。
なお、制御部１０００がパラメータとして使用する利用者の体重は、操作部１４００により設定されてもよい。この場合、判定部１０１０は、設定された利用者の体重と、静電容量の変化値とに基づいて、利用者の寝位置を判定してもよい。
【0184】
［７．処理の流れ］
本実施形態の処理の流れについて、説明する。
本実施形態の処理の流れについて、説明する。
【0185】
［７．１ 第１処理］
図１３は、制御部１０００が実行する第１処理を示すフローチャートである。まず、制御部１０００は、利用者に応じて制御パターンを決定する（ステップＳ１０２）。
図１３は、制御部１０００が実行する第１処理を示すフローチャートである。まず、制御部１０００は、利用者に応じて制御パターンを決定する（ステップＳ１０２）。
【0186】
制御パターンは、判定部１０１０の処理として定義されていてもよいし、記憶部１３００に１又は複数記憶されていてもよい。制御パターンは、例えば、エアセル（サブセル１３０）の動作順、動作箇所、動作時間、動作回数、動作圧力、動作速度といったものを組み合わせて記憶している。また、サブセル１３０だけでなく、メインセル１２０との組み合わせの動作を記憶してもよい。
【0187】
そして、制御部１０００（体位変換部１０２０）は、制御パターンに応じてサブセル１３０を制御する（ステップＳ１０４）。すなわち、体位変換部１０２０により、体位変換動作が実行される。
【0188】
体位変換動作が実行中に、判定部１０１０は、利用者の寝位置を判定する（ステップＳ１０６）。ここで、利用者の寝位置は、「６．寝位置の判定」で説明した方法で判定すればよい。
【0189】
つづいて、判定部１０１０は、利用者の位置（寝位置）が特定位置にあるかを判定する（ステップＳ１０８）。ここで、特定位置とは、マットレス１０の端部近傍のことをいい、マットレス１０から所定の範囲のことをいう。例えば、マットレス右端部から１００ｍｍ、左端部から１００ｍｍといった領域を、特定位置という。
【0190】
また、利用者の身体の中心がマットレスの中心から所定の距離以上離れた場所を特定位置としてもよい。例えば、マットレスの中心から好ましくは２３０～２６０ｍｍ、更に好ましくは２５０ｍｍ以上左右にずれた位置を特定領域としてもよい。すなわち、判定部１０１０は、利用者の身体の中心が、マットレスの中心から２５０ｍｍずれた場合、利用者は特定位置にあると判定する。
【0191】
図１４は、利用者Ｐとマットレス１０を模式的に示した図である。ここで、マットレス１０は、マットレスの長手方向端部から所定の領域Ｒ１００を特定位置としている。判定部１０１０は、この領域Ｒ１００に、利用者の寝位置があるかを判定する。
【0192】
制御部１０００は、利用者の位置が特定位置にある場合には、利用者の位置に応じて制御パターンを変更する（ステップＳ１１０）。
【0193】
例えば、利用者がマットレス１０の右側の特定領域の中に位置している場合、制御部１０００は、右側にあるサブセル（サブセル１３０ＳＲ、サブセル１３０ＷＲ）（以下、制御の対象となるサブセルを「特定のサブセル」という。）の動作を無効化する。これにより、制御部１０００は、制御パターンに右側にあるサブセル１３０ＳＲ、サブセル１３０ＷＲの膨縮動作を停止したり、排気して内圧を大気圧と同じにしたりする制御を行う。
【0194】
また、制御部１０００は、残りのサブセル１３０（通常のサブセル）については、膨縮動作を継続する。この場合、制御部１０００は、ポンプ１８０を制御することにより、左側にあるサブセル１３０ＳＬ、サブセル１３０ＷＬについては吸気／排気を行い、膨縮動作を行う。
【0195】
制御部１０００は、動作終了の操作や割込みがあるまでは、上記処理を繰り返し実行する（ステップＳ１１２；Ｎｏ→ステップＳ１０４）。制御部１０００は、例えば利用者やスタッフ等から動作の中止が操作された場合、制御パターンによって動作が終了することが決められていた場合、離床の検知等により動作の中止の割込みがあった場合、図１３の処理を終了する（ステップＳ１１２；Ｙｅｓ）。
【0196】
なお、制御部１０００は、ステップＳ１１０において制御パターンを変更するとは、特定のサブセルの動作を無効化する、特定のサブセルの膨縮を停止することを例に説明した。それ以外にも、制御部１０００は、サブセルの制御を切り替えてもよい。
【0197】
例えば、制御部１０００は、膨縮するサブセルの動作回数を変更してもよい。例えば、制御部１０００は、左側のサブセルを２回膨縮した後、右側のサブセルを１回膨縮する制御に切り替えてもよい。
【0198】
また、制御部１０００は、膨縮するサブセルの動作時間、動作速度を変更してもよい。すなわち、制御部１０００は、ポンプ１８０を制御し、給気／排気する量を異なる量としてもよい。例えば、ポンプ１８０は、サブセルを膨張させるために、通常のサブセルは第１の出力で給気するが、特定のサブセルは第１の出力（例えば、Ｄｕｔｙ３６％、閉鎖圧力１５ｋＰａ）より小さい第２の出力（例えば、Ｄｕｔｙ２７％、閉鎖圧力１１ｋＰａ）で給気してもよい。これにより、特定のサブセルは、他のサブセルと比較して、ゆっくりと膨張する（動作時間が長くなる）。
【0199】
また、制御部１０００は、サブセルに給気する量を切り替えてもよい。例えば、制御部１０００は、サブセルに対して、通常のサブセルは第１の時間ポンプ１８０を作動させる。そして、制御部１０００は、特定のサブセルは第１の時間（例えば、４９秒）と異なる時間（例えば、第１の時間より少ない時間）（例えば２９秒）だけポンプ１８０を作動させる。これにより、特定のサブセルは、他のサブセルと比較して給気された量が少なくなり、膨張の大きさが小さくなる。また、制御部１０００は、時間でなくポンプ１８０を作動させる圧力を制御してもよい。例えば、制御部１０００は、第１の圧力（例えば、４ｋＰａ）と、第１の圧力より小さい圧力である第２の圧力（例えば、３ｋＰａ）をポンプ１８０に指定してもよい。
【0200】
【0201】
第２処理では、判定部１０１０は、利用者の姿勢が特定姿勢であることを判定する（ステップＳ２０２）。ここで、特定姿勢とは、制御テーブルに記憶されている姿勢でもよいし、予め制御パターンを変更する姿勢として記憶されているものであってもよい。
【0202】
そして、制御部１０００は、利用者の姿勢が特定姿勢である場合には、利用者の姿勢に応じて制御パターンを変更する（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ→ステップＳ２０４）。
【0203】
ここで、制御パターンは種々の組み合わせを含めることができる。例えば、図１６（ａ）は、制御パターンを示すテーブルの一例である。例えば、利用者が仰臥位の場合、制御部１０００は、サブセル１３０ＷＲ（第１サブセル）→サブセル１３０ＳＲ（第２サブセル）→サブセル１３０ＳＬ（第３サブセル）→サブセル１３０ＷＲ（第４サブセル）の順に膨縮を繰り返す制御を行う。
【0204】
なお、制御部１０００は、各サブセル１３０を１つずつ膨縮してもよいし、１連の動作として膨縮してもよい。例えば、制御部１０００は、第１サブセルを膨張、収縮させた後に、第２サブセルを膨縮、収縮と１つずつ膨縮してもよい。また、制御部１０００は、第１サブセルを膨張、第２サブセルを膨張・・・とし、全てのサブセルを膨張した後に、第１サブセルを収縮、第２サブセルを収縮・・・としてもよい。
【0205】
また、制御部１０００は、これらの膨縮動作を制御テーブルに基づいて制御してもよい。例えば、制御パターンは、膨縮の順序だけを記憶してもよいし、膨張と収縮の順序とを分けて記憶してもよい。
【0206】
図１６（ｂ）に示すように、利用者の姿勢が右斜め横向きの場合、制御部１０００は、第１サブセル（サブセル１３０ＷＲ）→第３サブセル（サブセル１３０ＳＬ）の順に膨縮を繰り返す。ここで、右斜め横向きとは、例えば垂直から３０度右斜めに利用者Ｐが向いている状態をいう。
【0207】
また、図１６（ｃ）に示すように、利用者Ｐが右斜め横向きの場合、制御部１０００は、第１サブセル（サブセル１３０ＷＲ）→第２サブセル（サブセル１３０ＳＲ）の順に膨縮を繰り返す。
【0208】
なお、制御部１０００は、このときサブセルの圧力を変化してもよい。例えば、利用者の姿勢が右斜め横向きの場合、制御部１０００は、第３サブセル（サブセル１３０ＳＬ）の内圧を、第１サブセル（サブセル１３０ＷＲ）より高くしてもよい。
【0209】
また、利用者の姿勢が右横向きの場合、制御部１０００は、第３サブセル（サブセル１３０ＳＬ）の内圧と、第１サブセル（サブセル１３０ＷＲ）の内圧を同じにしてもよい。
【0210】
また、記憶部１３００が記憶するサブセルの制御パターンは、動作順、動作箇所以外にも、種々記憶することができる。例えば、制御パターンは、動作時間、動作回数、動作圧力、動作速度といったものを記憶してもよい。
【0211】
制御部１０００は、図１３で説明した様に、サブセルの制御を切り替えるとは、単にサブセル１３０を無効化（膨縮を停止する）だけでなく、サブセルの動作回数や、動作時間、動作速度等を切り替えることが可能である。
【0212】
なお、ステップＳ１０６の判定処理では、判定部１０１０は、利用者の寝位置だけでなく、利用者の姿勢についても判定する。判定部１０１０は、例えば、測定部１６０２が測定した信号に基づいて姿勢を判定する。判定部１０１０が判定する姿勢は、仰臥位、側臥位（右側臥位、左側臥位）といった姿勢や、端座位、半座位、長座位といった姿勢を判定することができる。ここで、判定部１０１０が姿勢を判定する方法として、以下いくつか説明する。
【0213】
（１）静電容量の変化値
センサ部１５０により測定された静電容量の変化から利用者の姿勢を判定する。例えば、判定部１０１０は、左右の陽極１５２の静電容量の変化が均等であれば仰臥位、片方の陽極１５２の静電容量の変化が大きければ横臥位であることを判定する。
センサ部１５０により測定された静電容量の変化から利用者の姿勢を判定する。例えば、判定部１０１０は、左右の陽極１５２の静電容量の変化が均等であれば仰臥位、片方の陽極１５２の静電容量の変化が大きければ横臥位であることを判定する。
【0214】
また、記憶部１３００は、静電容量の変化値と、姿勢とを対応付けたテーブルを記憶してもよい。判定部１０１０は、センサ部１５０により測定された静電容量の変化値に基づいて、テーブルから姿勢を判定する。
【0215】
【0216】
図１６（ｄ）では、利用者がマットレスの中央にいる場合の仰臥位と側臥位との静電容量、利用者の身体の中心がマットレスの中央から左に１５０ｍｍずれた位置にいるときの仰臥位と側臥位との静電容量である。
【0217】
ここで、利用者が中央で仰臥位の場合、左右の静電容量値はほぼ同じとなる。また、中央で仰臥位から側臥位となった場合、左右の片側の静電容量値が仰臥位からほぼ変わらず、反対側が半分近くになる。また、利用者の身体の中心がマットレスの中央から１５０ｍｍ左にあり仰臥位の場合、中央で仰臥位のときの左右の静電容量値の和と、左側だけの静電容量値がほぼ同じにとなる。また、利用者の身体の中心がマットレスの中央から１５０ｍｍ左にあり仰臥位から側臥位となった場合、左右の静電容量値はそれほど変わらないが、左右の和が僅かに少なくなる。
【0218】
このように、静電容量値を、利用者の体重や、両者の位置と対応付けて記憶する。これにより、判定部１０１０は、記憶されたテーブルを利用して利用者の姿勢を判定する。
【0219】
また、判定部１０１０は、利用者の側臥位の特徴を変化の仕方から捉え、その変化量の大きさから完全な側臥位か、または３０度側臥位かを判定することができる。
【0220】
また、判定部１０１０は、利用者の移動や姿勢の変化をし終わった後の結果からのみ判定するのではなく、移動や姿勢を変えている最中にも、同じような静電容量値の特徴を持ちながら変化するため、途中の段階で予知的に動作を判定することができる。
【0221】
（２）機械学習
センサ部１５０により測定された静電容量の変化から利用者の姿勢を判定する。例えば、記憶部１３００は、静電容量を入力値として、姿勢を出力する学習済みの辞書（学習辞書）を記憶している。判定部１０１０は、センサ部１５０により取得された静電容量の変化値から、学習辞書を参照し、姿勢を判定する。
センサ部１５０により測定された静電容量の変化から利用者の姿勢を判定する。例えば、記憶部１３００は、静電容量を入力値として、姿勢を出力する学習済みの辞書（学習辞書）を記憶している。判定部１０１０は、センサ部１５０により取得された静電容量の変化値から、学習辞書を参照し、姿勢を判定する。
【0222】
（３）姿勢判定装置
判定部１０１０は、例えば別に接続された姿勢判定装置から姿勢を判定してもよい。姿勢判定装置は、例えば赤外線や、カメラの画像を解析することにより利用者の姿勢を取得する。また、判定部１０１０は、ベッド装置に備え付けられた荷重センサが取得した荷重値の変化から、利用者の姿勢を判定してもよい。
判定部１０１０は、例えば別に接続された姿勢判定装置から姿勢を判定してもよい。姿勢判定装置は、例えば赤外線や、カメラの画像を解析することにより利用者の姿勢を取得する。また、判定部１０１０は、ベッド装置に備え付けられた荷重センサが取得した荷重値の変化から、利用者の姿勢を判定してもよい。
【0223】
［８．効果］
このように、本実施形態によれば、利用者の体位変換動作を行う場合に、利用者の寝位置が端部近傍に移動した場合に、体位変換を行うサブセルを自動的に無効化することが可能となる。また、利用者の体位変換動作を行う場合に、利用者の姿勢に応じて適切な制御パターンを選択することができる。
このように、本実施形態によれば、利用者の体位変換動作を行う場合に、利用者の寝位置が端部近傍に移動した場合に、体位変換を行うサブセルを自動的に無効化することが可能となる。また、利用者の体位変換動作を行う場合に、利用者の姿勢に応じて適切な制御パターンを選択することができる。
【0224】
本実施形態によれば、体位変換動作による利用者の転落を防止することができる。また、本実施形態によれば、体位変換動作による利用者のずれを防ぐことが可能となる。
【0225】
また、本実施形態によれば、無効化されたサブセル以外のサブセルは動作を継続するために、体位変換の効果が失われることがない。また、本実施形態によれば、利用者の姿勢に応じて制御パターンが変化することから、利用者の状態に応じて適切な体位変換を行うことができる。
【0226】
［９．変形例］
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
【0227】
また、実施形態において各装置で動作するプログラムは、上述した実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的に一時記憶装置（例えば、ＲＡＭ）に蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤの記憶装置に格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。
【0228】
ここで、プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ＲＯＭや、不揮発性のメモリカード等）、光記録媒体・光磁気記録媒体（例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto Optical Disc）、ＭＤ（Mini Disc）、ＣＤ（Compact Disc）、ＢＤ等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等の非一時的な記録媒体であれば何れであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
【0229】
また、市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれるのは勿論である。
【0230】
また、上述した実施形態における各装置の一部又は全部を典型的には集積回路であるＬＳＩ（Large Scale Integration）として実現してもよい。各装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部又は全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路又は汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能であることは勿論である。
【0231】
［９．１ サブセルの構成］
上述した実施形態は、サブセルは全て同じ形状として説明したが、形状が異なっていてもよい。例えば、上半身側に配置サブセルは、利用者の腰椎の両脇から肩甲骨外側縁に向かって沿うような形状であればよい。
上述した実施形態は、サブセルは全て同じ形状として説明したが、形状が異なっていてもよい。例えば、上半身側に配置サブセルは、利用者の腰椎の両脇から肩甲骨外側縁に向かって沿うような形状であればよい。
【0232】
例えば、図１７に示すように、サブセル１３０は、Ｖ字型に配置されてるような形状でなくてもよい。図１０のサブセル２３０は、利用者の腰椎の両脇から肩甲骨外側縁を、サブセル２３０が有しているＲ形状の領域Ｒ２３０ａにより支持される。このように、サブセルは、利用者の腰椎の両脇から肩甲骨外側縁に向かって沿う場所の近傍にＲ形状を有しているものであればよい。
【0233】
また、サブセル１３０は上述した実施形態では左右に分離していたが、一体に形成されていてもよい。例えば、図１８で示すように、サブセル２３５は、１つのサブセルとして形成されている。サブセル２３５は、２つのサブセルをエアセルフィルム等で一体につなげて形成してもよいし、一つのエアセルの中に壁を設けることによりＲ形状の膨らみができるように形成してもよい。
【0234】
［９．２ マットレスの構成］
上述した実施形態は、マットレスはエアセルとして説明したが、それ以外の構成であってもよい。例えば、図１９に示すように、上カバー１００ａ、下カバー１０２ａの間にあるマットレスはウレタンマットレス１２２であってもよい。このとき、サブセル１３０は、図１９に示すようにウレタンマットレス１２２の下に配置する。なお、サブセル１３０は、ウレタンマットレス１２２の上に配置してもよい。
上述した実施形態は、マットレスはエアセルとして説明したが、それ以外の構成であってもよい。例えば、図１９に示すように、上カバー１００ａ、下カバー１０２ａの間にあるマットレスはウレタンマットレス１２２であってもよい。このとき、サブセル１３０は、図１９に示すようにウレタンマットレス１２２の下に配置する。なお、サブセル１３０は、ウレタンマットレス１２２の上に配置してもよい。
【0235】
［９．３ サブセルの配置］
上述した実施形態では、サブセル１３０は、エアマットレスを構成するメインセル１２０の下や、メインセル１２０の上といったマットレス内の設けることとして説明した。しかし、サブセル１３０は、マットレスと別構成であってもよい。
上述した実施形態では、サブセル１３０は、エアマットレスを構成するメインセル１２０の下や、メインセル１２０の上といったマットレス内の設けることとして説明した。しかし、サブセル１３０は、マットレスと別構成であってもよい。
【0236】
例えば、図２０は、サブセル１３０が、マットレス１０の下に配置されるアンダーレイ型となっている。この場合、マットレス１０は、既存のマットレスであればよく、手軽に上述した実施形態のサブセル１３０を配置することができる。これにより、専用のマットレスを用意しなくても、既存のマットレスに手軽にサブセルによる体位変換機能を提供することができる。なお、サブセル１３０は、既存のマットレスの上に敷くオーバーレイ型であってもよい。
【0237】
すなわち、サブセル１３０は、１枚のシートで構成されてもよい。例えば、図１３のサブセルシート１９０は、複数の空間を有している。この空間に、ポンプ１８０から空気が供給されることにより、空間が膨張し、サブセルとして機能する。すなわち、ポンプ１８０から、シートに設けられた空間に空気が給排気されることで、空間が膨縮するため、サブセルと同様の機能を有する。
【0238】
このように、シート状にサブセルを一体に形成したサブセルシート１９０の場合、サブセルシート１９０をマットレス１０の下に設置するだけで同様の効果が期待できる。また、サブセルシート１９０は、マットレス１０の上に設置してもよい。
【0239】
［９．４ ボトム構成］
また、上述した実施形態では、ベッド本体のボトムの構成として、背ボトム、湾曲ボトム、膝ボトム、足ボトムを備えるものを中心に説明したが、当該構成に限定されるものではない。例えば、一般的に湾曲ボトムは、背ボトムの機能を有していてもよいし、腰ボトムの機能を有していてもよい。また、ボトムの構成のうち、足ボトムは、膝ボトムと一体の構成であってもよい。また、背ボトムが、複数に分割されることで、湾曲ボトムと同じ効果（例えば、分割された背ボトムのうち、足側にある背ボトムが利用者の腰を支持する効果）を奏する構成であってもよい。湾曲ボトムは、腰ボトムと表すこともできる。
また、上述した実施形態では、ベッド本体のボトムの構成として、背ボトム、湾曲ボトム、膝ボトム、足ボトムを備えるものを中心に説明したが、当該構成に限定されるものではない。例えば、一般的に湾曲ボトムは、背ボトムの機能を有していてもよいし、腰ボトムの機能を有していてもよい。また、ボトムの構成のうち、足ボトムは、膝ボトムと一体の構成であってもよい。また、背ボトムが、複数に分割されることで、湾曲ボトムと同じ効果（例えば、分割された背ボトムのうち、足側にある背ボトムが利用者の腰を支持する効果）を奏する構成であってもよい。湾曲ボトムは、腰ボトムと表すこともできる。
【符号の説明】
【0240】
１ ベッドシステム
１０ マットレス
２０ ベッド本体
２２ ボトム
２２ａ 背ボトム、２２ｂ 湾曲ボトム
２２ｃ 膝ボトム、２２ｄ 足ボトム、２２ｅ 腰ボトム
２４ 上部フレーム
２６ 下部フレーム
２８ 昇降機構
３２ 背ボトム駆動部
３４ 膝ボトム駆動部
３６ 高さ駆動部
１００ トップカバー
１０２ ボトムカバー
１１０ トップウレタン
１１５ グライドシート
１２０ メインセル
１３０ サブセル
１４０ ボトムクッション
１５０ センサ部
１５２ 陽極
１５４ センサカバー
１５６ ＧＮＤシート
１８０ ポンプ
１８２ ポンプユニット
１８５ 操作パネル
１０ マットレス
２０ ベッド本体
２２ ボトム
２２ａ 背ボトム、２２ｂ 湾曲ボトム
２２ｃ 膝ボトム、２２ｄ 足ボトム、２２ｅ 腰ボトム
２４ 上部フレーム
２６ 下部フレーム
２８ 昇降機構
３２ 背ボトム駆動部
３４ 膝ボトム駆動部
３６ 高さ駆動部
１００ トップカバー
１０２ ボトムカバー
１１０ トップウレタン
１１５ グライドシート
１２０ メインセル
１３０ サブセル
１４０ ボトムクッション
１５０ センサ部
１５２ 陽極
１５４ センサカバー
１５６ ＧＮＤシート
１８０ ポンプ
１８２ ポンプユニット
１８５ 操作パネル
【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】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
