特許 7540681 マットレスユニット

(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】2024-08-19

(45)【発行日】2024-08-27

(54)【発明の名称】マットレスユニット

(51)【国際特許分類】

   A61G 7/043 20060101AFI20240820BHJP

   A47C 27/00 20060101ALI20240820BHJP

   A47C 27/08 20060101ALI20240820BHJP

   A61B 5/11 20060101ALI20240820BHJP

【ＦＩ】

A61G7/043

A47C27/00 C

A47C27/08 Z

A61B5/11 100

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2018087640

(22)【出願日】2018-04-27

(65)【公開番号】P2019188048

(43)【公開日】2019-10-31

【審査請求日】2021-03-16

【審判番号】

【審判請求日】2022-11-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000138244

【氏名又は名称】株式会社モルテン

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】弁理士法人坂本国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】澤 和也

(72)【発明者】

【氏名】草場 大地

(72)【発明者】

【氏名】島田 和司

(72)【発明者】

【氏名】折田 尚俊

【合議体】

【審判長】一ノ瀬 覚

【審判官】中村 則夫

【審判官】八木 誠

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１９６２８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

A61G7/043,A61G7/05-7/075

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部マットレス本体、中間マットレス本体及び下部マットレス本体を組合せたマットレスユニットであって、
前記中間マットレス本体に設けられたエアセルと、
前記エアセルの内部圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサが接続された制御装置と、を備え、
前記エアセルが前記中間マットレス本体の左右の両短辺側の中央付近に設けられており、
前記制御装置は、前記圧力センサが検出する前記内部圧力の時間変化率が０．５ｋＰａ／秒以上の場合に使用者の離床であると判定する、
ことを特徴とするマットレスユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マットレスユニット及び制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、病院や介護施設において、患者や高齢者などの被介護者が、自分で起き上がり、ベッドから離れようとして、ベッドからの転落や、転倒などの事故につながるおそれがあった。このため、被介護者の離床行動を検出して、介護者に通知するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２４５０５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、使用者の離床状態の検出において誤検出の少ないマットレスユニットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記目的を達成するために、以下の態様によって把握される。
（１）本発明に係る１つの態様は、マットレスユニットであって、マットレス本体と、前記マットレス本体に設けられたエアセルと、前記エアセルの内部圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサが接続された制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記内部圧力の検出値に変動が起きてから前記内部圧力が規定値に達するまでの変動時間に基づいて、使用者の離床状態を判断し、使用者が離床状態であると判断した場合、使用者の離床を示す離床信号を出力可能とするものである。
（２）上記（１）の態様において、前記制御装置は、前記圧力センサが検出する前記内部圧力の時間変化率に基づいて、使用者の離床を判断してもよい。
（３）上記（１）又は（２）の態様において、前記制御装置は、前記内部圧力の検出値に変動が起きてから前記内部圧力が規定値に達するまでの変動時間に基づいて、使用者の体動状態を判断してもよい。
（４）上記（１）から（３）までのいずれか１つの態様において、前記制御装置は、前記内部圧力の検出値に変動が起きてから前記内部圧力が規定値に達するまでの変動時間に基づいて、ベッドの背上げ状態を判断してもよい。
（５）上記（１）から（４）までのいずれか１つの態様において、前記マットレス本体は、前記制御装置を収容してもよい。
（６）本発明に係る別の１つの態様は、使用者の離床状態を判断する制御装置であって、マットレス本体に設けられたエアセルの内部圧力を圧力センサで検出し、前記内部圧力に変動が起きてから前記内部圧力が規定値に達するまでの時間に基づいて、使用者の離床状態を判断し、使用者が離床状態であると判断した場合、使用者の離床を示す離床信号を出力可能とするものである。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、誤検出や故障の少ないマットレスユニット及び制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に係る実施形態のマットレスユニットについて、分割された複数のマットレス本体の配置の一例を示す斜視図である。

【図2】１つのマットレス本体を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。

【図3】マットレス本体を構成する第１層部を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。

【図4】マットレス本体を構成する第２層部を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。

【図5】マットレス本体を構成する端座位支持部を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。

【図6】中間マットレス本体を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。

【図7】中間マットレスの端部に使用者が腰掛けた状態を示す図である。

【図8】マットレス本体をインナーカバーに包んだ状態を示す図である。

【図9】マットレス本体をアウターカバーに収納して折り畳んだ状態を示す図である。

【図10】本発明に係る実施形態の制御装置を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ符号を付している。また、使用者が横臥したときの頭部から足部にかけての上下方向を長手方向と、長手方向と交差し、使用者が横臥したときの左右方向を幅方向という。

【0010】

まず、使用者の離床状態を判断する制御装置９０を説明する前に、制御装置９０が使用されるマットレスユニット１の全体構成について説明する。なお、本願における離床状態とは、使用者が臥床状態から完全に離床するまでの移行状態を意味する。

【0011】

（マットレスユニットの全体構成）
本発明に係る実施形態のマットレスユニット１は、体圧を分散可能なものであって、複数に分割されたマットレス本体１０を各別にインナーカバー２０に包み、そのマットレス本体１０を１つのアウターカバー３０に長手方向に並べて入れた状態で構成されている。図１では、説明の都合上、インナーカバー２０及びアウターカバー３０を省略して図示している。インナーカバー２０及びアウターカバー３０については、後述する。

【0012】

それぞれのマットレス本体１０は、表裏利用可能（リバーシブル）に使用することができ、後述するように、硬度の異なる表裏面を有している。図１では、マットレス本体１０が、上部マットレス本体１０ａ、中間マットレス本体１０ｂ、下部マットレス本体１０ｃの３つに分割された例を示しており、それぞれのマットレス本体１０の横臥面について、上部マットレス本体１０ａ及び下部マットレス本体１０ｃを相対的に低硬度の第１外側表面４０ａとし、中間マットレス本体１０ｂを相対的に高硬度の第２外側表面５０ａとされている。

【0013】

マットレス本体１０の分割の数は３分割に限られるものではなく、２分割でも、４分割以上であってもよい。例えば、ここで示したように３分割した場合には、使用者を標準的な成人とすると、上部マットレス本体１０ａが主に頭部に、中間マットレス本体１０ｂが主に殿部に、下部マットレス本体１０ｃが主に足部に、それぞれ対応する。ちなみに、４分割したような場合には、４つのマットレス本体１０は、上から順に、頭部、腹部、殿部、足部に対応するようにすることができる。本実施形態では、マットレス本体１０が分割された上部マットレス本体１０ａ及び下部マットレス本体１０ｃは、それぞれ同様の構成を有しているが、中間マットレス本体１０ｂの構成については、使用者の離床状態を検出するための後述するエアセル７０を備えることから、別途説明する。

【0014】

（マットレス本体の概要）
マットレス本体１０は、図１及び図２に示すように、第１層部４０と、第１層部４０に対向する第２層部５０とを備えている。また本実施形態では、さらに、第１層部４０の幅方向の両方の端部４１と、第２層部５０の幅方向の両方の端部５１の間に、端座位支持部６０が挟まれるように設けられている。第１層部４０、第２層部５０、端座位支持部６０は、それぞれの当接面において、接着されている。

【0015】

第１層部４０は、相対的に低硬度の第１外側表面４０ａを有しており、第２層部５０は、相対的に高硬度の第２外側表面５０ａを有している。第１層部４０の第１外側表面４０ａを横臥面とした場合には使用者に柔らかな質感を与え、第２層部５０の第２外側表面５０ａを横臥面とした場合には使用者にしっかりした質感を与えることができ、表裏利用可能に構成されている。本実施形態では、詳しくは後述するように、第１外側表面４０ａを凹凸状（スリット形状）に、第２外側表面５０ａを平面状に形成することによって、硬度の相対化を図っている。

【0016】

端座位支持部６０は、使用者がベッドの左右に腰掛けたときに腰が落ちた姿勢になって立ち上がり難くなることを避けるため、第１層部４０及び第２層部５０よりも硬度の高い素材を含んで構成されている。以下に、マットレス本体１０の構成要素ごとに説明する。

【0017】

（第１層部）
図３を参照して、第１層部４０について説明する。第１層部４０は、第１外側表面４０ａに、所定の間隔で幅方向に延在する凹凸部４２を有する。第１層部４０は、中硬度のウレタンフォームから形成されているが、この凹凸部４２によって、第１外側表面４０ａは相対的に低硬度となっており、使用者の身体を優しく包み込むような横臥面を提供することができる。

【0018】

図３（ｂ）では、凹凸部４２は、２２個の凸部４２ａと、その間の２１個の凹部４２ｂとから構成された例を示しているが、凸部４２ａと凹部４２ｂの数や配置のレイアウト、凸部４２ａ及び凹部４２ｂの幅及び高さなどは、所望の低硬度を得られるように設定すればよい。ここでは、凹凸部４２の両端を除き、凸部４２ａと凹部４２ｂを均一に配置している。両端においては、マットレス本体１０の幅方向の全長と凹凸部４２の幅とのバランスを考慮して、凹凸部４２の最先端の凸部４２ａは他よりも厚く、最先端よりも１つ中央寄りの凸部４２ａは他よりも薄く、それぞれ形成されている。

【0019】

第１層部４０の第１外側表面４０ａの反対側の面、すなわち第２層部５０の側に位置する第１内側表面４０ｂには、幅方向に延在して両端で開口する第１逆溝部４３が設けられている。第１逆溝部４３は、使用者が横臥してマットレスユニット１を使用する際に湿気が籠もり難くし、また乾燥し易いという効果を奏する。さらに、マットレスユニット１をマットレス本体１０ごとに洗濯する際にも、内部まで洗浄し易くし、洗濯後においても水切れが容易で乾燥し易いという効果を奏する。

【0020】

ここでは、第１逆溝部４３として、略Ｍ字状の断面を有する溝を複数設けた例を示している。ここでは第１逆溝部４３を６個設けているが、その数は６個に限られることなく、所望の数とすることができる。場合によっては、第１逆溝部４３を省略することもできる。第１逆溝部４３の断面は略Ｍ字状に形成されており、Ｍ字の中央部によって体圧の一部を支持し、マットレス本体１０が沈み込み過ぎることを抑制するようにしている。また、長手方向の中央領域における第１逆溝部４３（図中、中央寄りの２個）は、周辺領域の第１逆溝部４３（図中、左右の２個ずつ計４個）よりも第１内側表面４０ｂに対して低い溝高さを有するように構成されている。これについても、マットレス本体１０が、長手方向の中央領域において、長期間の使用に起因して変形して元に戻らなくなる“ヘタリ”を抑制する方向に寄与する。

【0021】

図３（ｃ）に示すように、第１層部４０の第１内側表面４０ｂには、長手方向に延在して両端で開口する複数の第２逆溝部４４が設けられている。第２逆溝部４４は、第１逆溝部４３と相まって、使用時の通気孔、洗濯時の水抜きに寄与する。ここでは、第２逆溝部４４として、逆Ｕ字状の断面を有する溝を複数設けた例を示している。図中、第２逆溝部４４を１０個設けているが、その数は１０個に限られることなく、所望の数とすることができる。場合によっては、第２逆溝部４４を省略することもできる。第２逆溝部４４は、幅方向の中央領域を挟む周辺領域に設けられており、これは、使用者の正中線に対応する中央領域が沈み込み過ぎる（いわゆる「底付き」）ことを防止するものである。

【0022】

第１層部４０の幅方向の両端にはそれぞれ、第１外側表面４０ａの側において、幅方向に延在する端部４１が設けられている。端部４１の下面には、後述する端座位支持部６０が取り付けられる。第１外側表面４０ａの端部４１の中央寄りには、凹凸部４２を横切って長手方向に延在する第４溝部４５が設けられている。第４溝部４５は、端部４１の下方に端座位支持部６０に設けられていることを視覚的に示す目印として役立つとともに、第１層部４０と、第１層部４０の端部４１に覆われた端座位支持部６０との硬度の相違に、メリハリを付けることに寄与する。第４溝部４５を設けた場合、設けない場合に比較し、第１層部４０の端部４１に覆われた端座位支持部６０の硬度を、全体として、１０％程度高くすることができる。

【0023】

（第２層部）
つぎに、図４を参照して、第２層部５０について説明する。第２層部５０は、第２外側表面５０ａが平面によって構成されている。第２外側表面５０ａは、第１層部４０の第１外側表面４０ａが凹凸部４２によって構成されているのに対し、中硬度のウレタンフォームの平面によって構成されていることから、第１外側表面４０ａに対し相対的に高硬度となっている。これにより、第２外側表面５０ａは、横臥する使用者の身体の沈み込みを抑制し、寝返りのし易いしっかりした横臥面を提供することができる。

【0024】

第２層部５０の第２内側表面５０ｂには、長手方向に延在して両端で開口する複数の第５溝部５２が設けられている。第５溝部５２は、第１層部４０の第２逆溝部４４のうち左右両端のものに対向して設けられている。第５溝部５２は、第２逆溝部４４と相まって、使用時の通気孔、洗濯時の水抜きに寄与するとともに、第１層部４０と第２層部５０との間に接着剤を塗布する場所の目印としても有用となる。ここでは、第５溝部５２として、Ｕ字状の断面を有する溝を第２逆溝部４４の左右両端に対応して２個設けているが、その数は２個に限られることなく、所望の数としてもよい。

【0025】

第２層部５０の幅方向の両端にはそれぞれ、第２外側表面５０ａの側において、幅方向に延在する端部５１が設けられている。端部５１の上面には、後述する端座位支持部６０が取り付けられる。なお、ここでは、図示していないが、第１層部４０に設けられた第４溝部４５と同様の役割を果たすため、第２外側表面５０ａの端部５１の中央寄りに、第２外側表面５０ａを横切って長手方向に延在する逆溝部を設けるようにしてもよい。

【0026】

（端座位支持部）
つぎに、図５を参照して、端座位支持部６０について説明する。本実施形態では、第１層部４０と第２層部５０に加えて、それらの左右端に、第１層部４０の幅方向の端部４１と第２層部５０の幅方向の端部５１に挟まれるように設けられた端座位支持部６０を備えるようにしてもよい。端座位支持部６０は、基層６１と、基層６１の上面に接着された支持層６２とから構成されている。基層６１は、高硬度のウレタンフォームや不織布などから形成されてもよい。

【0027】

基層６１の下面６１ａには、第１層部４０の第１逆溝部４３に対応する位置にあって幅方向に延在して両端で開口する第３逆溝部６３が設けられている。第３逆溝部６３は、第１層部４０の第１逆溝部４３に連通しており、端座位支持部６０をマットレス本体１０に装着した場合にも、使用者が横臥してマットレスユニット１を使用する際に湿気が籠もり難くし、また乾燥し易いという効果を奏する。さらに、マットレスユニット１をマットレス本体１０ごとに洗濯する際にも、内部まで洗浄し易くし、洗濯後においても水切れが容易で乾燥し易いという効果を奏する。

【0028】

第３逆溝部６３は、ここでは第１層部４０の第１逆溝部４３に対応して６個設けられており、第１逆溝部４３の数によって増減することになる。第３逆溝部６３は、第１逆溝部４３の開口の幅方向をカバーするように設けられている。

【0029】

基層６１の上面には、支持層６２が設けられている。支持層６２は、基層６１や、第１層部４０及び第２層部５０よりも硬い素材となるように、不織布を圧縮加工して形成されている。例えば、厚さ３０ｍｍの不織布層を熱プレスによって厚さ１０ｍｍに圧縮する。これにより、使用者が上部マットレス本体１０ａ又は下部マットレス本体１０ｃの左端又は右端に腰掛けても腰が沈み込むことが抑制され、端座位が安定し、使用者が立ち上がる際に体重を支えることにより立ち上がりが容易になる。

【0030】

（中間マットレス本体の構成）
図６を参照して、中間マットレス本体１０ｂについて説明する。中間マットレス本体１０ｂは、７０及び制御装置９０を収容するもので、上部マットレス本体１０ａ及び下部マットレス本体１０ｃとは、表裏の使用面が異なっていること以外に、端座位支持部６０を備えていない点などで異なっている。また、本実施形態の中間マットレス本体１０ｂでは、第１逆溝部４３、第２逆溝部４４及び第５溝部５２が形成されていないが、設定硬さに応じて形成されていてもよい。

【0031】

図６に示すように、中間マットレス本体１０ｂは、略円筒体のエアセル７０を収容する第１収容部４６と、略直方体の制御装置９０を収容する第２収容部４７とが形成されている。

【0032】

第１収容部４６は、上部マットレス本体１０ａ、中間マットレス本体１０ｂ及び下部マットレス本体１０ｃを組合せてマットレスユニット１とした場合に、マットレスユニット１の長手方向に沿うように、中間マットレス本体１０ｂにおける左右の両短辺側の中央付近にそれぞれ形成されている。左右の第１収容部４６同士は、図示されない、連結通路を介して連通している。

【0033】

また、第１収容部４６は、中間マットレス本体１０ｂの左右端面に形成された切込４８と連通し、切込４８を広げることで、エアセル７０を収容できるようになっている。

【0034】

第２収容部４７は、上部マットレス本体１０ａ、中間マットレス本体１０ｂ及び下部マットレス本体１０ｃを組合せてマットレスユニット１とした場合に、上部マットレス本体１０ａ又は下部マットレス本体１０ｃと対向する上辺又は下辺側で、左辺又は右辺に近い位置に形成されている。

【0035】

つづいて、エアセル７０は、２枚の樹脂シート（例えば、幅８０ｍｍ×長さ５５０ｍｍ）を重ね置き、エア供給又は圧力検出用の接続口を除いた略四辺を溶着して形成されたもので、内部にエアが供給されると、円柱状に膨らむが、１０．０ｋＰａ（ゲージ圧）程度の内部圧力に耐えられるようになっている。また、左右のエアセル７０は、それぞれの接続口が分岐チーズ及びホースを介して連結されている。

【0036】

そして、図７に示すように、使用者が、起床するなど横臥状態から離床し、中間マットレス本体１０ｂの左端又は右端に腰掛けると、使用者の体重によりエアセル７０が圧縮されるため、エアセル７０の内部圧力が上昇することになる。また、上部マットレス本体１０ａや下部マットレス本体１０ｃのような端座位支持部６０の替わりに、中間マットレス本体１０ｂはエアセル７０を備えており、端座位支持部６０を備えるものと同様に、左端又は右端に腰掛けても腰が沈み込むことが抑制され、端座位が安定し、使用者が立ち上がる際に体重を支えることにより立ち上がりが容易になる。

【0037】

（インナーカバー及びアウターカバー）
つぎに、図８及び図９を参照して、インナーカバー２０及びアウターカバー３０について説明する。インナーカバー２０は、マットレス本体１０（図８では、上部マットレス本体１０ａ又は下部マットレス本体１０ｃ）を個別に包む筒状に形成されており、ポリエステルなどの合成樹脂から形成されている。インナーカバー２０は、メッシュ状のように通気性のある素材に形成することが使用時の蒸れを防止するうえで好ましい。マットレス本体１０は、インナーカバー２０に包むことによって滑りが良くなり、アウターカバー３０への出し入れが容易となる。

【0038】

インナーカバー２０は、マットレスユニット１の短手方向が開口されており、マットレス本体１０を開口から出し入れする。

【0039】

複数のマットレス本体１０は、例えば図１に示したような配列で、各別にインナーカバー２０に包まれた状態でアウターカバー３０に長手方向に並べて入れられている。アウターカバー３０は、ウレタン合皮によって形成されており、完全防水が可能であり、使用者が嘔吐、吐血、失禁、薬剤漏れなどを起こした場合であっても、これらが内部に浸透することを防ぐことができ、感染防止などの安全対策や悪臭防止などの衛生対策を実現できる。また、アルコールなどによる清拭消毒も可能である。

【0040】

アウターカバー３０は、マットレスユニット１の長手方向の一辺と短手方向の一辺が開口されており、複数のマットレス本体１０を開口から出し入れする。開口については、留め具を設けて閉鎖可能に形成されており、留め具の態様は、ファスナー、紐、ホック、安全ピンなどのいずれであってもよい。また、マットレスユニット１の長手方向の少なくとも一辺には、マットレスユニット１をマットレス本体１０ごとに折り畳んだり、また、持ち運びやベッド上での配置の調整などを行ったりする便宜のために取手３１が設けられている。図９は、マットレス本体１０が３分割されている場合において、中間マットレス本体１０ｂをアウターカバー３０から取り出し、中間マットレス本体１０ｂを挟んで上部マットレス本体１０ａと下部マットレス本体１０ｃを折り畳んだ状態を示している。このように折り畳めることから、マットレスユニット１は、不使用時にコンパクトにすることができ、省スペースを図ることができる。

【0041】

（マットレス本体の組合せ）
上記したように、マットレス本体１０は、第１層部４０の第１外側表面４０ａが相対的に低硬度の柔らかな横臥面を提供し、第２層部５０の第２外側表面５０ａが相対的に高硬度のしっかりした横臥面を提供することから、複数のマットレス本体１０の配列を変更することにより、使用者の好みや身体の状態に応じた部位ごとの横臥面を提供することができる。例えば、それぞれのマットレス本体１０の横臥面について、上部マットレス本体１０ａでは相対的に低硬度の第１外側表面４０ａ、中間マットレス本体１０ｂ及び下部マットレス本体１０ｃでは相対的に高硬度の第２外側表面５０ａとしてもよい。このように、マットレスユニット１は、使用者の希望に応じて、身体の部位ごとにマットレス本体１０の質感の異なる横臥面を自在に選択することができる。

【0042】

なお、既に述べたように、ここでは、上／中／下の３つに分割されたマットレス本体１０の場合について説明しているが、分割の数は３つに限られることはなく、上／下の２分割としたり、上／中上／中下／下の４分割以上としたりすることも、もちろん可能である。

【0043】

分割されたマットレス本体１０は、それぞれ単独で取り扱うことが可能であるので、汚れや臭いが付着した場合、そのマットレス本体１０のみを洗濯すればよく、マットレスユニット１全体を洗濯することに比べて、洗浄、すすぎ、脱水、乾燥などの洗濯の一連のプロセスが極めて容易となる。これにより、常にマットレスユニット１の清浄を維持することが可能となる。

【0044】

また、マットレスユニット１が長期間使用されると、特に殿部に対応する部分がどうしても“ヘタリ（凹み）”が生じてくるが、本実施形態のマットレスユニット１は、分割されたマットレス本体１０のみを取り替えることによって、マットレスユニット１の全体を新品と同様に使用することが可能となる。

【0045】

（制御装置の構成）
最後に、使用者の離床状態を判断する制御装置９０について説明する。図１０は、本発明に係る実施形態の制御装置９０を示すブロック図である。

【0046】

制御装置９０は、使用者の離床状態を判断する演算部９１、内部圧力の検出値Ｐ１や規定値Ｐｓを記憶する記憶部９２、エアセル７０の内部圧力の検出値Ｐ１を取得する入力部９３、使用者の離床状態を示す離床信号ＯＮを外部に出力する出力部９４、動作電力を供給する電源部９５などで構成され、筐体９０ａとして形成されている。なお、本実施形態では、入力部９３として、圧力センサ８０が直接設けられている。

【0047】

筐体９０ａは、平面視で略矩形状であり、各種配線や配管を除いて中間マットレス本体１０ｂに形成された第２収容部４７に収容されている。筐体９０ａは、出力部９４や電源部９５のコネクタ付近が凹状に切り欠かれており、この位置で信号配線や電力配線が接続されている。また、圧力センサ８０に接続された検出配管が、筐体９０ａの外部に突出して設けられている。

【0048】

入力部９３としての圧力センサ８０には、拡散形半導体圧力トランスジューサを含むもので、例えば、日本電算コパル電子株式会社製のＰＧ－３０－１０１Ｒ－Ｎを用いるとよい。

【0049】

出力部９４は、施設内のナースコールシステムに配備されたナースコールコンセントからの信号配線と接続されており、演算部９１の演算結果に基づいて、離床信号ＯＮを出力可能とする。

【0050】

電源部９５は、室内の電気コンセントから、ＡＣアダプタを介して電力が入力されるものであり、さらに、演算部９１などに動作電力を供給し、これらを動作させる。

【0051】

そして、演算部９１は、エアセル７０の内部圧力の検出値Ｐ１に変動が起きてから内部圧力が規定値Ｐｓに達するまでの変動時間ｔに基づいて、使用者の離床状態を判断する。言い換えると、演算部９１は、圧力センサ８０が検出する内部圧力の時間変化率Ｆｐに基づいて、使用者の離床を判断する。

【0052】

ここで、内部圧力の規定値Ｐｓは、エアセル７０を収容する中間マットレス本体１０ｂ（の第１層部４０及び／又は第２層部５０それぞれ）の硬さ（クッション性）にも依存するが、臥床状態の内部圧力Ｐ０よりも０．２５ｋＰａ以上大きい値、より好ましくは、０．５０ｋＰａ以上大きい値を設定するとよい。また、変動時間ｔも、内部圧力の規定値Ｐｓと同様に、中間マットレス本体１０ｂの硬さにも依存するが、０．２秒から１．０秒までの範囲で、例えば０．５秒に設定するとよい。よって、内部圧力の時間変化率Ｆｐは、例えば、０．５ｋＰａ／秒以上に設定するとよいが、衝撃などにより瞬間的に内部圧力が変化する場合を除くために、規定値Ｐｓ以上の検出値Ｐ１が一定時間（例えば、２秒間以上）継続していることも、判断条件に加えてもよい。なお、臥床状態の内部圧力Ｐ０は、通常３．０ｋＰａから３．５ｋＰａ（ゲージ圧）である。

【0053】

そこで例えば、演算部９１は、条件１として「エアセル７０の内部圧力の検出値Ｐ１が０．５秒間に規定値Ｐｓの０．２５ｋＰａ以上変動したか否か」を判定する。そして、判定結果が「ＹＥＳ」の場合、演算部９１は、使用者が離床状態であると判断し、使用者の離床状態を示す離床信号ＯＮを出力部９４から外部に出力するように動作する。な

【0054】

判定結果が「ＮＯ」の場合、演算部９１は、使用者が体動状態（寝返り動作）であると判断し、処理ステップをループして、エアセル７０の内部圧力の検出値Ｐ１の変動を監視し続ける。なお、離床信号ＯＮを出力する対象としては、例えば、ナースコールシステムであり、出力部９４からの信号配線（ナースコールケーブル）をベッドが設置された室内のナースコールコンセントに接続するとよい。

【0055】

ここで、本実施形態のマットレスユニット１が背上げ（ギャッジアップ）可能なベッドに敷かれていると、ベッドの背上げ移行中に、エアセル７０の内部圧力の検出値Ｐ１が変動することがある。この場合、検出値Ｐ１は、使用者の寝返り動作のときよりも、ゆっくりと変化するため、上述した設定値であれば、判定結果が「ＮＯ」になる。そこで、条件１よりも内部圧力の時間変化率Ｆｐが小さい、例えば「エアセル７０の内部圧力の検出値Ｐ１が０．５秒間に規定値Ｐｓの０．０５ｋＰａ以上変動したか否か」という条件２（さらに条件３）を、条件１に加えて二段階あるいは三段階で判定するようにしてもよい。そして、条件２のみ「ＹＥＳ」の場合、演算部９１は、使用者が体動状態（寝返り動作）であると判断し、条件２も「ＮＯ」の場合、ベッドの背上げ状態であると判断するようにしてもよい。あるいは、ベッドの背上げ角度を検出する角度検出器などから外部信号を取り込んで、判断してもよい。

【0056】

また、ベッドあるいはマットレスユニット１に対して清掃又は消毒を行う時など使用者の離床を判断する必要がない場合のために、演算部９１による判断機能をオン／オフあるいは有効／無効に切り替えるスイッチを、制御装置９０が付加的に備えてもよい。

【0057】

以上説明したとおり、本発明に係る実施形態のマットレスユニット１は、マットレス本体１０と、マットレス本体１０に沿って設けられたエアセル７０と、エアセル７０の内部圧力を検出する圧力センサ８０と、圧力センサ８０が接続された制御装置９０と、を備え、制御装置９０は、内部圧力の検出値Ｐ１に変動が起きてから内部圧力が規定値Ｐｓに達するまでの変動時間ｔに基づいて、使用者の離床状態を判断し、使用者が離床状態であると判断すると、使用者の離床状態を示す離床信号ＯＮを出力するものである。これにより、使用者の離床状態を、エア圧の検出で判断できるため、電気的接点を削減することができ、断線などによる誤検出や故障の発生を抑制することができる。

【0058】

実施形態の制御装置９０は、圧力センサ８０が検出する内部圧力の時間変化率Ｆｐに基づいて、使用者の離床を判断する。これにより、使用者の寝返りなどゆっくりと変化する体動の検出を避けることができる。

【0059】

実施形態の内部圧力の時間変化率Ｆｐは、０．５ｋＰａ／秒以上である。これにより、使用者の寝返りなどゆっくりと変化する体動（寝返り）の検出を避けることができる。

【0060】

実施形態の内部圧力の規定値Ｐｓは、臥床状態の内部圧力Ｐ０よりも０．２５ｋＰａ以上大きい値である。これにより、使用者の寝返りなどの体重が分散された単なる体動の検出を避けることができ、ベッド（詳細には、マットレスユニット１、さらに詳細には中間マットレス本体１０ｂ）の端部に腰掛けた状態を検出することができる。

【0061】

実施形態のマットレス本体１０は、エアセル７０及び制御装置９０を収容している。これにより、ベッド周りに離床状態を検出するための各機器の設置スペースが不要となる。

【0062】

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことはいうまでもない。また、上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。さらに、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0063】

上記実施形態では、制御装置９０は、ベッド使用者の離床状態や体動状態、ベッドの背上げ状態を判断したが、エアセル７０の内部圧力の検出値Ｐ１が、臥床状態の内部圧力Ｐ０を下回った場合は、ベッド端部への腰掛け状態からベッドから完全に離れて移動した状態であると判断するようにしてもよい。

【0064】

上記実施形態では、圧力センサ８０を、制御装置９０の筐体９０ａの内部に設けたが、エアセル７０に直接装着し、筐体９０ａの外部から信号配線を介して制御装置９０に検出値Ｐ１を出力するようにしてもよいし、左右のエアセル７０を接続するホースに設けてもよい。

【0065】

また、上記実施形態では、制御装置９０の筐体９０ａを、中間マットレス本体１０ｂに収容したが、上部マットレス本体１０ａ又は下部マットレス本体１０ｃに収容してもよい。あるいは、マットレスユニット１を設置するベッドの裏側などに取り付けてもよい。

【0066】

上記実施形態のマットレス本体１０では、第１逆溝部４３及び第２逆溝部４４などが設けられていたが、エアセル７０を収容する第１収容部４６が形成されていれば、他の構成は、実施形態に限定されない。

【符号の説明】

【0067】

１ マットレスユニット
１０ マットレス本体、１０ａ 上部マットレス本体、１０ｂ 中間マットレス本体
１０ｃ 下部マットレス本体
２０ インナーカバー
３０ アウターカバー、３１ 取手
４０ 第１層部、４０ａ 第１外側表面、４０ｂ 第１内側表面
４１ 端部、４２ 凹凸部、４３ 第１逆溝部、４４ 第２逆溝部、４５ 第４溝部
４６ 第１収容部、４７ 第２収容部、４８ 切込
５０ 第２層部、５０ａ 第２外側表面、５０ｂ 第２内側表面
５１ 端部、５２ 第５溝部
６０ 端座位支持部
６１ 基層、６２ 支持層、６３ 第３逆溝部
７０ エアセル
８０ 圧力センサ
９０ 制御装置、９０ａ 筐体
９１ 演算部、９２ 記憶部、９３ 入力部、９４ 出力部、９５ 電源部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】