特許 7402124 制御装置及びエアマットレス

(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】2023-12-12

(45)【発行日】2023-12-20

(54)【発明の名称】制御装置及びエアマットレス

(51)【国際特許分類】

   A47C 27/10 20060101AFI20231213BHJP

   A61G 7/057 20060101ALN20231213BHJP

【ＦＩ】

A47C27/10 Z

A61G7/057

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020100199

(22)【出願日】2020-06-09

(65)【公開番号】P2021194047

(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】中井 暉

(72)【発明者】

【氏名】田中 良

【審査官】松江 雅人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０１６１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２６２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／０４４５１５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ４７Ｃ ２７／１０

Ａ６１Ｇ ７／０５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

メインセル及びサブセルのそれぞれに空気を供給可能なポンプ装置を制御する制御装置であって、
前記制御装置は、
前記ポンプ装置が前記メインセルに空気を供給するときには、前記ポンプ装置を第１の出力に制御し、
前記ポンプ装置が前記サブセルに空気を供給するときには、前記ポンプ装置を、前記第１の出力より小さい出力である第２の出力に制御することを特徴とする制御装置。

【請求項2】

複数のエアセルを系統毎に空気を供給可能なポンプ装置を制御する制御装置であって、
前記制御装置は、
前記ポンプ装置が、通常のエアセルに空気を供給するときには、前記ポンプ装置を第１の出力に制御し、
前記ポンプ装置が前記複数のエアセルのうち、利用者が疼痛を感じた部位の近傍に位置する特定のエアセルに空気を供給するときには、前記ポンプ装置を前記第１の出力より小さい出力である第２の出力に制御することを特徴とする制御装置。

【請求項3】

疼痛を感じた部位を入力する操作装置を更に備えたことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

体位変換の操作中に疼痛を感じた操作がされた場合に、その操作に応じて痛みを感じた部位の近傍にあるサブセルを特定のエアセルとして特定することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。

【請求項5】

請求項１から４の何れか一項に記載の制御装置を搭載したエアマットレス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エアマットレスを構成するエアセルの膨張、収縮を繰り返すときに、空気の供給、排気を制御する発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、空気の供給をするポンプの出力を調整することで動作音を低減させる発明が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００８－３０７２４９号公報

【文献】特開２０１６－０１６１５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示の目的の１つは、利用者にとって快適に感じるエアセルの制御を行うことが可能な制御装置等を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の制御装置は、メインセル及びサブセルのそれぞれに空気を供給可能なポンプ装置を制御する制御装置であって、前記制御装置は、前記ポンプ装置が前記メインセルに空気を供給するときには、前記ポンプ装置を第１の出力に制御し、前記ポンプ装置が前記サブセルに空気を供給するときには、前記ポンプ装置を、前記第１の出力より小さい出力である第２の出力に制御することを特徴とする制御装置。

【発明の効果】

【0007】

本開示の制御装置によれば、利用者にとって快適に感じる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エアセルの構成を示す図である。

【図5】本実施形態におけるサブセルの構成を示す図である。

【図6】本実施形態における機能構成を示す図である。

【図7】本実施形態におけるエアセルの制御を説明する図である。

【図8】本実施形態におけるエアセルの制御を説明する図である。

【図9】本実施形態におけるエアセルの制御を説明する図である。

【図10】本実施形態における制御パターンを説明するための図である。

【図11】本実施形態における官能評価の結果を示す図である。

【図12】本実施形態における官能評価の結果を示す図である。

【図13】マットレスの構成の別の状態を示す図である。

【図14】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、エアマットレスを構成するエアセルの圧切替えにおいて、短時間でエアセルの内圧が大きく変化することによって、リウマチ等を患っている利用者が疼痛を感じるおそれがあった。

【0011】

そこで、圧切替え１回当たりのエアセル内圧変化量を少なくしたり、圧切替え頻度を少なくしたりといった、利用者が疼痛を感じなくするための方法が行われている。

【0012】

しかし、この方法では、圧切替え時の給気又は排気の動作中における単位時間当たりのエアセル内圧変化量は少なくならない。そのため、利用者は依然として疼痛を感じてしまうといった問題が生じていた。

【0013】

また、エアセルに対して給気を行うポンプの出力を切り替えるといった技術がある。この技術は、ポンプの動作音が利用者にとって不快に感じることがあるため、動作音を低減させる技術である。したがって、ポンプの出力の切替え時に、利用者の疼痛が考慮されていなかった。

【0014】

このような課題を解決するための制御装置等について、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。

【0015】

［１．全体の構成］
図１は、本実施形態におけるベッドシステム１を模式的に説明する図である。ベッドシステム１は、図１（ａ）に示すように、ベッド装置であるベッド本体２０にマットレス１０が載置されている。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

［２．ベッド本体の構成］
ベッド本体２０の構成について、図１及び図２を参照して説明する。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

なお、湾曲ボトム２２ｂは、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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

また、各駆動部は、駆動制御部４０と接続している。駆動制御部４０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４２と、高さ駆動部３６を制御する高さ制御部４４として機能する。

【0043】

ボトム制御部４２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４２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。

【0044】

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。

【0045】

ボトム制御部４２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４２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。

【0046】

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。

【0047】

また、高さ制御部４４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。

【0048】

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。

【0049】

なお、駆動制御部４０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。

【0050】

［３．マットレスの構成］
マットレス１０の構成について説明する。図３は、マットレス１０の構成を模式的に示した分解図である。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

すなわち、ポンプ１８０は、通常通り空気を吐出することでエアセルに給気することができる。また、ポンプ１８０は負圧による吸引する動作も行うことができる。すなわち、ポンプ１８０を負圧に切り替えることで、エアセルから空気を強制的に吸引することができる。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

また、制御装置に操作信号を出力する操作装置２００（操作パネル）が接続されていてもよい。

【0062】

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、例えば操作装置２００が制御装置の機能を有していてもよい。

【0063】

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。サブセル１３０は、例えば、ベッド長手方向に沿って複数配置される。例えば、利用者の左右対象の位置に配置されてもよい。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

［４．セルの構成］
［４．１ メインセルとサブセルの構成］
つづいて、各セル（メインセル１２０、サブセル１３０）の構成について図４を参照して説明する。

【0075】

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。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

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。

【0084】

［４．２ サブセルの位置］
図５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５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。

【0085】

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７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。

【0086】

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。

【0087】

具体的には、図５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。

【0088】

・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。

【0089】

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。

【0090】

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。

【0091】

［５．機能構成］
図６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６（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６（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。

【0092】

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。

【0093】

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。

【0094】

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。

【0095】

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。

【0096】

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。

【0097】

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。

【0098】

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。

【0099】

更に、判定部１０１０は、マットレス上に利用者がいるか否か（利用者の有無）を判定する。すなわち、判定部１０１０は、利用者がマットレス１０（ベッド本体２０）に在床しているかを判定する。

【0100】

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７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。

【0101】

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。

【0102】

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。

【0103】

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や操作スイッチ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。なお、本実施形態では操作装置２００であってもよい。

【0104】

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スイッチとして追加されてもよい。

【0105】

ここで、操作スイッチは、ユーザが操作を入力可能なものであればよい。例えば、操作スイッチは、ボタンや、切替えスイッチといったハードウェアスイッチ（ハードウェアキー）で実現してもよい。また、操作スイッチは、表示部１５００と一体に構成されたタッチパネルを利用し、ソフトウェアにより表示されるソフトウェアスイッチ（ソフトウェアキー）で実現してもよい。

【0106】

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。

【0107】

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。

【0108】

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。

【0109】

なお、図６（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。

【0110】

また、図６（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６（ｂ）に示す。図６（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。

【0111】

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、操作装置２００と、検知部１６００と接続する。

【0112】

操作装置２００は、操作装置２００自体を制御する制御部２０００と、操作部２１００と、表示部２２００と、報知部２３００とを有している。操作装置２００は、制御部１０００に操作信号を出力する。また、操作装置２００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。

【0113】

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。

【0114】

ポンプユニット１８２、操作装置２００、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、操作装置２００が、直接ポンプ１８０を制御してもよい。

【0115】

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、操作装置２００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。

【0116】

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。

【0117】

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。

【0118】

［６．エアセルの制御］
続いて、制御部１０００が、ポンプ１８０を制御することにより、エアセルの内圧を制御する処理について説明する。

【0119】

なお、本実施形態のポンプ１８０は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により、出力を可変的に切り替えられるポンプである。

【0120】

［６．１ 第１のエアセル制御］
図７は、制御部１０００がエアセルの内圧を制御する第１のエアセル制御の処理を示す図である。

【0121】

図７の処理は、制御部１０００が、エアセルの内圧を制御するとき（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、制御する対象のエアセルに応じて、ポンプ１８０の出力を切り替える。

【0122】

具体的には、制御部１０００は、制御するエアセルが通常のセル（例えば、メインセル１２０）の場合は第１の出力で制御する（ステップＳ１０４；通常セル→Ｓ１０６）。また、制御部１０００は、制御するエアセルが特定のセル（例えば、サブセル１３０）の場合は、第２の出力で制御する（ステップＳ１０４；特定セル→Ｓ１０８）。

【0123】

ここで、通常のセルがメインセル１２０の場合、ポンプ１８０は、図４の系統Ａ、系統Ｂ、系統Ｃに対しては第１の出力で制御する。また、特定のセルがサブセル１３０の場合、ポンプ１８０は、図４の系統ＳＳＬ、系統ＳＷＬ、系統ＳＷＲ、系統ＳＳＲに対しては第２の出力で制御する。

【0124】

ここで、ポンプ１８０は、複数のレベル（段階）で出力できる。例えば、ポンプ１８０は、出力をポンプ１８０のＤｕｔｙ比比で６３％、３８％、２５％、１３％と４段階で切り替えて給気や、吸気（この場合は陰圧となる）することができる。

【0125】

そして、ポンプ１８０は、第２の出力のとき、第１の出力より低い出力となる。これは、予め定められてもよいし、制御テーブル１３１０に記憶されてもよい。すなわち、第２の出力は、第１の出力より小さいＤｕｔｙ比比となる。

【0126】

例えば、制御部１０００は、メインセル１２０に対しては、ポンプ１８０を第１の出力（例えば、６３％）となるように制御する。また、制御部１０００は、サブセル１３０に対してはポンプ１８０を第２の出力（例えば、３８％、２５％、１３％）となるように制御する。

【0127】

また、通常のセルと、特定のセルとは異なる組み合わせであってもよい。例えば、特定のセルを、利用者が疼痛を感じた部位としてもよい。この場合、利用者は操作装置２００を介して、疼痛を感じた部位を入力してもよい。制御部１０００は、利用者が疼痛を感じた部位の近傍にあるエアセルを特定のセルとする。

【0128】

また、制御部１０００は、出力を更に複数切り替えてもよい。例えば、制御部１０００は、通常のセル（メインセル１２０）に対してポンプ１８０の出力を第１の出力（例えば、６３％）とする。また、制御部１０００は、特定のセルとしてサブセル１３０に対してポンプ１８０の出力を第２の出力（例えば、３８％）とする。また、制御部１０００は、利用者から右上半身に疼痛があると入力された場合、上側右サブセル１３０ＳＲに対して、ポンプ１８０の出力を第３の出力（例えば、１３％）とする。

【0129】

また、制御部１０００は、体位変換中に、利用者から疼痛を感じた操作がされた場合（例えば、痛みボタンが操作されたり、停止操作がされたりした場合）、その操作に応じて痛みを感じた部位の近傍にあるサブセル１３０を特定する。

【0130】

具体的には、上側右サブセル１３０ＳＲを膨張しているときに、利用者から疼痛を感じた操作がされた場合、制御部１０００は上側右サブセル１３０ＳＲを特定のセルとする。

【0131】

このように、第１のエアセル制御によれば、制御部１０００は、サブセル１３０で体位変化を行う場合に、通常のメインセル１２０の空気を供給する第１出力より、出力が低い第２出力で空気が供給されるようにポンプ１８０を制御する。これにより、寝心地に影響する体位変換用のサブセルをゆっくり動かすといった効果が期待できる。

【0132】

すなわち、制御部１０００は、マットレスを構成する複数のエアセルのうち、１又は複数の特定のエアセルに対しては第２の出力で出力するようポンプ１８０を制御する。そして、特定のエアセル以外のエアセル（通常のエアセル）は、第１の出力で出力するようにポンプ１８０を制御する。

【0133】

また、ポンプ１８０が出力を切り替える単位は、エアセル毎であってもよいし、系統毎であってもよい。例えば、複数のセルが１つの系統に接続され、当該系統が複数ある場合は、制御部１０００は、系統毎に第１の出力、第２の出力とポンプ１８０を制御すればよい。

【0134】

［６．２ 第２のエアセル制御］
図８（ａ）は、制御部１０００が実行する第２のエアセル制御を示す図である。制御部１０００は、ポンプ１８０の制御（エアセルの内圧の制御）を、制御テーブル１３１０に基づいて実行する場合の図である。

【0135】

図８（ａ）に示すように、制御部１０００は、制御テーブル１３１０からポンプ１８０の出力を決定する（ステップＳ２０２）。

【0136】

例えば、制御テーブル１３１０の一例を図８（ｂ）に示す。制御テーブル１３１０は、例えば、利用者毎に、メインセル１２０と、サブセル１３０との出力をそれぞれ記憶している。なお、図８（ｂ）に示すように、制御テーブル１３１０は、ユーザ毎に記憶してもよいし、単一のユーザだけを記憶してもよい。

【0137】

例えば、制御部１０００は、現在のユーザがＡの場合、ポンプ１８０の出力が、メインセル１２０の場合「３８％」、サブセル１３０の場合は「１３％」となるように決定する。そして、制御部１０００は、ステップＳ２０２により決定した出力に応じて各エアセルを制御する（ステップＳ２０４）。

【0138】

なお、制御部１０００は、利用者から出力を切り替える操作を受け付けた場合（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）、制御テーブル１３１０に記憶されている出力を変更する（ステップＳ２０８）。

【0139】

そして、制御部１０００は、エアセルの制御処理を実行中は、ステップＳ２０２から処理を繰り返し実行する（ステップＳ２１０；Ｎｏ）。

【0140】

なお、第１のエアセル制御でも説明したように、制御テーブル１３１０に記憶する対象となるセルは、メインセル１２０、サブセル１３０だけでなく、他のエアセルを含めてもよい。

【0141】

第２のエアセル制御処理によれば、利用者毎に応じてポンプ１８０の出力を可変的に切り替えることが可能となる。

【0142】

［６．３ 第３のエアセル制御］
図９は、制御部１０００が実行する第３のエアセルの制御を示す図である。制御部１０００は、本処理は、単独で実行してもよい。また、制御部１０００は、他の処理を実行中に、ポンプ１８０が空気を供給したり、吸気したりするときに実行してもよい。この場合、制御部１０００がポンプ１８０を制御しているときに、一定間隔で実行され、必要に応じて割り込み処理が発生してもよい。

【0143】

まず、制御部１０００は、ポンプ１８０を制御することでエアセルの内圧を制御中（すなわち、エアセルに対して膨縮動作を行っている）のとき（ステップ３０２；Ｙｅｓ）、エアセルの変化が閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ３０４）。

【0144】

例えば、制御部１０００は、測定部１６０２により、エアセルの内圧値を取得したり、時間当たりの内圧の変化率を取得したりする。

【0145】

そして、制御部１０００は、エアセルの変化として、例えば、内圧値の変化量、内圧値の変化率、利用者の体圧変化量、体圧変化率を１又は複数取得する。そして、これらの取得した値が閾値を超えた場合には、ポンプの出力を１段階下げる（ステップＳ３０４；Ｙｅｓ→ステップＳ３０６）。

【0146】

第３のエアセル制御処理は、ポンプ１８０が作動し、エアセルに対して空気が供給されたり、排気されたりするときに実行されることが好ましい。これにより、制御部１０００がポンプ１８０を制御中であっても、利用者に対する負荷が大きいと判断されれば、より変化が小さくなるように、ポンプ１８０から空気を供給したり、排気したりする。

【0147】

［７．動作例］
図１０は、エアセルの内圧と経過時間とを模式的に示したものである。それぞれのグラフは、縦軸がエアセルの内圧値を示し、横軸が経過時間を示している。

【0148】

例えば、図１０（ａ）、図１０（ｂ）は、従来の圧力変化を示したグラフである。例えば、図１０（ａ）に示すように、従来は単位時間のあたりの圧力変化が大きくなっている。したがって、従来は急な圧力変化を防止するために、図１０（ｂ）のように、エアセルの内圧を段階的に上昇させる制御が行われていた。しかし、それぞれ上昇する区間（グラフの傾き）は、図１０（ａ）と変わらなかった。

【0149】

そこで、本実施形態で示した制御では、図１０（ｃ）のように、単位時間の圧力変化を小さくする制御を行う。

【0150】

また、図１０（ｄ）は、従来の空気を吸気する場合の圧力変化を示すグラフである。また、図１０（ｅ）は、本実施形態における圧力変化を示すグラフである。

【0151】

このように、本実施形態によれば、制御部１０００は、エアセルの圧切替え時等の空気を供給する動作、空気を排気（吸気）する動作において、単位時間当たりのエアセルの内圧変化量が少なくする制御を行う。これにより、エアセルに空気が供給されたり、エアセルから空気が吸気されたりするエアセルの膨縮時であっても、利用者は疼痛を感じにくくなる。

【0152】

［８．官能評価］
本実施形態におけるエアセルの圧力制御について、官能評価の結果について図を参照して説明する。

【0153】

エアセルを利用したマットレスを利用する利用者（例えば、マットレスの上で横たわる利用者）が、疼痛を感じる指標として、エアセル膨縮時に身体が押される感覚を評価した。利用者は、身体が押される感覚が強いほど、利用者は疼痛を感じやすいといえる。

【0154】

ここで、基準として「寝られない位身体が押される感じがある」を「１００」とする。また、「変化を感じない」を「０」とする。この基準に基づいて、健常者である被験者３名に対して、体位変換セル膨張時に身体が押される感覚をＶＡＳで評価した。

【0155】

このときの官能評価の結果を図１１に示す。図１１（ａ）は、それぞれの指標を示している。図１１（ｂ）は、縦軸に身体が押される感覚の評価値と、横軸にポンプのＤｕｔｙ比（出力）とを表した相関関係を示すグラフである。

【0156】

図１１（ａ）の表によれば、ポンプＤｕｔｙ比が低い方が身体の押される感覚が小さくなる。したがって、ポンプＤｕｔｙ比が低いほど疼痛を感じにくくなるといえる。

【0157】

また、妥当なポンプＤｕｔｙ比の範囲の基準を、ＶＡＳの評価値５０以下とすると、ポンプＤｕｔｙ比と、身体が押される感覚の評価値の関係から、４７％以下が妥当な範囲であることが解った。

【0158】

したがって、上述した実施形態において、制御部１０００は、ポンプ１８０を制御するとき、第２の出力（例えば、サブセル１３０に対する出力）として、好ましくはポンプの能力が４７％以下となるようにすることが好ましい。

【0159】

また、図１２は、体圧変化率（単位時間当たりの体圧変化量）を定量的に評価したものである。体圧変化率が低いほど、身体が押される感覚が弱くなるといえる。

【0160】

体位変化セルを膨張させたときの経過時間と、体圧変化量の関係を図１２（ａ）に示す。また、図１２（ｂ）は、縦軸に体圧変化量（ｍｍＨｇ）を、横軸に経過時間（ｓｅｃ）を示した相関関係を示したグラフである。

【0161】

また、ポンプのＤｕｔｙ比と、体圧変化率（ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）との関係を図１２（ｃ）に示す。また、図１２（ｄ）は、縦軸に体圧変化率（ｍｍＨｇ／Ｓｅｃ）を示したグラフである。

【0162】

図１２から解るように、ポンプＤｕｔｙ比の低い方が体圧変化率は低くなった。したがって、ポンプＤｕｔｙ比が低い方が、利用者の身体が押される感覚が弱くなると考えられる。

【0163】

［９．効果］
このように、本実施形態によれば、制御部１０００は、エアセルの圧切替え時等の空気を供給する動作、空気を排気（吸気）する動作において、単位時間当たりのエアセルの内圧変化量が少なくする制御を行う。これにより、エアセルに空気が供給されたり、エアセルから空気が吸気されたりするエアセルの膨縮時であっても、利用者は疼痛を感じにくくなる。

【0164】

また、利用者が寝ている間に、エアセルの内圧変化が小さくなることから、マットレスの寝心地が向上する。とくに、利用者の寝心地に大きく影響するサブセルを利用した体位変換する場合に、サブセルの内圧変化を通常のメインセルより小さくすることで、寝心地を向上させることができる。

【0165】

また、制御部１０００により、ポンプ１８０の出力が適切に制御することができることから、利用者はポンプ１８０の騒音（動作音）を感じにくくなる。

【0166】

また、制御部１０００は、第１の出力は、第２の出力より大きい出力となるようにポンプ１８０を制御する。第１の出力は、例えばエアマットレス設置時、エアマットレス片付け時といった利用者が直接利用していない場面や、利用者の疼痛を気にしない場面に設定することができる。

【0167】

［１０．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。

【0168】

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。

【0169】

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。

【0170】

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。

【0171】

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。

【0172】

［１０．１ 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１３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９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。

【0173】

［１０．２ 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。

【0174】

例えば、図１４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。

【0175】

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。

【0176】

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。

【0177】

［１０．３ 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。

【0178】

［１０．４ 出力の切替］
上述した実施形態では、第１の出力と第２の出力とは、エアセルの場所に応じて切り替えることとして説明した。これ以外にも、例えば利用者が任意のタイミングを操作装置２００で設定してもよい。

【0179】

また、第１の出力、第２の出力は、機能毎に割り当てられてもよい。例えば、制御部１０００は、背上げ動作時は第１の出力でポンプ１８０を制御し、体位変換時は第２の出力でポンプ１８０を制御してもよい。

【0180】

また、第１の出力、第２の出力は、利用者の状態や時間で割り当てられてもよい。例えば、制御部１０００は、利用者が就寝中はポンプ１８０を第２の出力で制御し、それ以外の場合はポンプ１８０を第１の出力で制御してもよい。また、例えば、制御部１０００は、夜間はポンプ１８０を第２の出力で制御し、それ以外の場合（昼間等）はポンプ１８０を第１の出力で制御してもよい。

【符号の説明】

【0181】

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
２００ 操作装置

【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】