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技術 体重測定機能付きエアマット装置及び体重測定方法

出願人 株式会社ケープ
発明者 小杉昌史花房薫水野慧
出願日 2016年8月26日 (4年2ヶ月経過) 出願番号 2016-165617
公開日 2018年3月1日 (2年8ヶ月経過) 公開番号 2018-029877
状態 特許登録済
技術分野 マットレス,及びいす,ベッドに関するその他 特殊目的重量測定 病弱者のベッド及びその関連設備
主要キーワード 設定内圧 両マット 主タンク 差圧伝送器 重負荷状態 連通後 空気容量 センサマット
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年3月1日)のものです。
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図面 (16)

課題

利用者エアマット上に乗った状態であっても何度でも体重そのものの測定を行うことができ、利用者を測定の際にわざわざ動かす必要のない体重測定機能付きエアマット装置及び体重測定方法を提供する。

解決手段

体重測定機能付きエアマット装置は、それぞれ独立に内圧が制御される一対のエアマットを有し、これら一対のエアマットが重ねて配置されてなり、一対のエアマットを異なる内圧に調圧する調圧手段と、異なる内圧に調圧された一対のエアマット間を連通する連通手段と、連通手段を開閉する機構と、一対のエアマットの少なくとも一方の内圧を計測する計測手段とを備える。一対のエアマットを異なる内圧に調圧した後、これら一対のエアマット間を連通し、収束する内圧、若しくは一定時間後の内圧を計測することにより体重を測定する。

概要

背景

空気圧式エアセルを使用したマットレスは、体重や体型に応じて硬さ等を設定することができ、体圧分散性に優れることから、広く利用されている。また、例えばエアセルの膨張収縮を利用した波動動作を自動で行うことにより、体圧同一部位に長時間集中しないようにすることができ、特に高齢者病人のような寝たきり状態使用者に好適である。

近年、この種のエアマット装置においては、さらなる高機能化が求められており、例えば体重測定機能も求められる機能の一つである。空気圧利用のマットレスは、利用者の体重・体型に適したエアセルの硬さ設定を行わなかった場合に、過度な沈み込みやマットレスが硬すぎることによる違和感が生じ、快適性が損なわれてしまうだけでなく、最適な体圧分散が得られないことがある。体重を測定し、それに応じてエアセルの調圧を行えば、このような問題を解消することができる。

体重測定機能としては、様々な方式のものが提案されており、例えば特許文献1や特許文献2には、エアセルの内圧計測することで、体重測定を行うことが開示されている。

例えば特許文献1に記載される体重測定装置は、患者エアマットで保持した状態で空気を排出してエアマットのマット内部圧力漸次低下させ、エアマットの内部圧力とエアマットに加わる患者を含む荷重とが平衡状態におけるマット内部圧力に基づき患者の体重を求める、というものである。

特許文献2に記載される体重測定用ベットは、患者が横臥する寝具の下側に膨張収縮が自在の主タンクを配設し、この主タンクに膨張・収縮が自在の標準タンク開閉弁付きの管状体を介して連通するとともに、この管状体に差圧伝送器を設け、上記寝具上に患者が乗った際に、主タンクの内圧と標準タンクの内圧との間に生じる差圧から患者の体重変化を測定できるようにしたものである。

概要

利用者がエアマット上に乗った状態であっても何度でも体重そのものの測定を行うことができ、利用者を測定の際にわざわざ動かす必要のない体重測定機能付きエアマット装置及び体重測定方法を提供する。 体重測定機能付きエアマット装置は、それぞれ独立に内圧が制御される一対のエアマットを有し、これら一対のエアマットが重ねて配置されてなり、一対のエアマットを異なる内圧に調圧する調圧手段と、異なる内圧に調圧された一対のエアマット間を連通する連通手段と、連通手段を開閉する機構と、一対のエアマットの少なくとも一方の内圧を計測する計測手段とを備える。一対のエアマットを異なる内圧に調圧した後、これら一対のエアマット間を連通し、収束する内圧、若しくは一定時間後の内圧を計測することにより体重を測定する。

目的

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、利用者(被測定者)がエアマット上に乗った状態であっても何度でも体重そのものの測定を行うことができ、利用者を測定の際にわざわざ動かす必要のない体重測定機能付きエアマット装置及び体重測定方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

それぞれ独立に内圧が制御される一対のエアマットを有し、これら一対のエアマットが重ねて配置されてなり、前記一対のエアマットを異なる内圧に調圧する調圧手段と、異なる内圧に調圧された一対のエアマット間を連通する連通手段と、前記連通手段を開閉する機構と、前記一対のエアマットの少なくとも一方の内圧を計測する計測手段とを備えることを特徴とする体重測定機能付きエアマット装置

請求項2

前記一対のエアマットは、高圧に調圧されるポンプマットと、低圧に調圧されるセンサマットであり、それぞれ1以上のエアマットから構成されることを特徴とする請求項1記載の体重測定機能付きエアマット装置。

請求項3

内圧が一定に維持されるエアマットをメインマットとして備えることを特徴とする請求項1または2記載の体重測定機能付きエアマット装置。

請求項4

上からメインマット、ポンプマット、センサマットの順に重ねて配置されていることを特徴とする請求項3記載の体重測定機能付きエアマット装置。

請求項5

上からメインマット、センサマット、ポンプマットの順に重ねて配置されていることを特徴とする請求項3記載の体重測定機能付きエアマット装置。

請求項6

上からポンプマット、メインマット、センサマットの順に重ねて配置されていることを特徴とする請求項3記載の体重測定機能付きエアマット装置。

請求項7

ポンプマットが2つのエアマットから構成され、これらエアマット間にセンサマットが挟み込まれるように配置されていることを特徴とする請求項2から6のいずれか1項記載の体重測定機能付きエアマット装置。

請求項8

前記センサマットは、寝姿勢時の身長方向細長い複数のエアセルから構成されていることを特徴とする請求項2から7のいずれか1項記載の体重測定機能付きエアマット装置。

請求項9

それぞれ独立に内圧が制御される一対のエアマットを重ねて配置し、前記一対のエアマットを異なる内圧に調圧した後、これら一対のエアマット間を連通し、収束する内圧、若しくは一定時間後の内圧を計測することにより体重を測定することを特徴とする体重測定方法。

請求項10

前記一対のエアマットは、高圧に調圧されるポンプマットと、低圧に調圧されるセンサマットであることを特徴とする請求項9記載の体重測定方法。

請求項11

前記収束する内圧、若しくは一定時間後の内圧は、体重の増加に伴って高くなることを特徴とする請求項9また10記載の体重測定方法。

請求項12

前記ポンプマットの内圧を50mmHg以上とし、センサマットの内圧を5mmHg未満とすることを特徴とする請求項11記載の体重測定方法。

請求項13

前記収束する内圧、若しくは一定時間後の内圧は、体重の増加に伴って低くなることを特徴とする請求項9また10記載の体重測定方法。

請求項14

前記ポンプマットの内圧を50mmHg以上とし、センサマットの内圧を5mmHg以上、40mmHg以下とすることを特徴とする請求項13記載の体重測定方法。

請求項15

各エアマットの調圧から内圧の計測まで、被測定者が乗った状態で行うことを特徴とする請求項9から14のいずれか1項記載の体重測定方法。

技術分野

0001

本発明は、寝たままの状態で体重を測定することが可能な体重測定機能付きエアマット装置に関するものであり、さらには体重測定方法に関するものである。

背景技術

0002

空気圧式エアセルを使用したマットレスは、体重や体型に応じて硬さ等を設定することができ、体圧分散性に優れることから、広く利用されている。また、例えばエアセルの膨張収縮を利用した波動動作を自動で行うことにより、体圧同一部位に長時間集中しないようにすることができ、特に高齢者病人のような寝たきり状態使用者に好適である。

0003

近年、この種のエアマット装置においては、さらなる高機能化が求められており、例えば体重測定機能も求められる機能の一つである。空気圧利用のマットレスは、利用者の体重・体型に適したエアセルの硬さ設定を行わなかった場合に、過度な沈み込みやマットレスが硬すぎることによる違和感が生じ、快適性が損なわれてしまうだけでなく、最適な体圧分散が得られないことがある。体重を測定し、それに応じてエアセルの調圧を行えば、このような問題を解消することができる。

0004

体重測定機能としては、様々な方式のものが提案されており、例えば特許文献1や特許文献2には、エアセルの内圧計測することで、体重測定を行うことが開示されている。

0005

例えば特許文献1に記載される体重測定装置は、患者エアマットで保持した状態で空気を排出してエアマットのマット内部圧力漸次低下させ、エアマットの内部圧力とエアマットに加わる患者を含む荷重とが平衡状態におけるマット内部圧力に基づき患者の体重を求める、というものである。

0006

特許文献2に記載される体重測定用ベットは、患者が横臥する寝具の下側に膨張収縮が自在の主タンクを配設し、この主タンクに膨張・収縮が自在の標準タンク開閉弁付きの管状体を介して連通するとともに、この管状体に差圧伝送器を設け、上記寝具上に患者が乗った際に、主タンクの内圧と標準タンクの内圧との間に生じる差圧から患者の体重変化を測定できるようにしたものである。

先行技術

0007

特開2004−271368号公報
特許3637552号公報

発明が解決しようとする課題

0008

しかしながら、身体が不自由な、特に寝たきりの高齢者や患者の体重を測定することにはかなりの困難が伴うことから、これら従来技術では、必ずしも十分とは言えない。例えば、特許文献1の体重測定装置の場合、エアマットを所定の圧力にした後、マットレス上に患者を仰向け姿勢で横にする必要があり、体重測定のたびに患者をマットレスから下ろさなくてはならない。

0009

特許文献2に記載される体重測定用ベットの場合、体重の変化量に関しては、患者を載せたままの状態で計測できるが、体重測定に関しては、主タンクの内圧に基づいて計測しており、先の特許文献1記載の発明と同様、患者をベットから下ろして調圧(基準となる内圧に調整)する必要があるものと考えられる。体重測定の際に、対象となる高齢者、患者等をベッドから下ろさなくてはならないとなると、本人のみならず、例えば介護者の負担も非常に大きくなり、その改善が望まれるところである。

0010

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、利用者(被測定者)がエアマット上に乗った状態であっても何度でも体重そのものの測定を行うことができ、利用者を測定の際にわざわざ動かす必要のない体重測定機能付きエアマット装置及び体重測定方法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

0011

前述の目的を達成するために、本発明の体重測定機能付きエアマット装置は、それぞれ独立に内圧が制御される一対のエアマットを有し、これら一対のエアマットが重ねて配置されてなり、前記一対のエアマットを異なる内圧に調圧する調圧手段と、異なる内圧に調圧された一対のエアマット間を連通する連通手段と、前記連通手段を開閉する機構と、前記一対のエアマットの少なくとも一方の内圧を計測する計測手段とを備えることを特徴とする。

0012

また、本発明の体重測定方法は、それぞれ独立に内圧が制御される一対のエアマットを重ねて配置し、前記一対のエアマットを異なる内圧に調圧した後、これら一対のエアマット間を連通し、収束する内圧、若しくは一定時間後の内圧を計測することにより体重を測定することを特徴とする。

0013

それぞれ独立に制御され、異なる内圧に調圧されたエアマット(ポンプマットセンサマット)を連通することで、両マットは同一の内圧に収束する。その収束する内圧(若しくは、一定時間経過後の内圧)が、被測定者の体重によって異なることを利用し、体重を測定する。

0014

本発明においては、異なる内圧に調圧される一対のエアマットを重ね、被測定者がマットに乗った状態で前記調圧を行うが、調圧から計測まで被測定者が乗った状態で行っても問題がない。

発明の効果

0015

本発明によれば、利用者(被測定者)がエアマット上に乗った状態であっても何度でも体重そのものの測定を行うことができ、利用者を測定のたびにわざわざ動かす必要がない。

図面の簡単な説明

0016

本発明を適用した体重測定機能付きエアマット装置の概略構成を分解して示す斜視図である。
エアマットの配置例を示す図である。
原理1における無負荷状態を模式的に示す図であり、(A)は連通前、(B)は連通後である。
原理1における軽負荷状態を模式的に示す図であり、(A)は連通前、(B)は連通後である。
原理1における重負荷状態を模式的に示す図であり、(A)は連通前、(B)は連通後である。
原理2における軽負荷状態を模式的に示す図であり、(A)は連通前、(B)は連通後である。
原理2における重負荷状態を模式的に示す図であり、(A)は連通前、(B)は連通後である。
(a)〜(e)はそれぞれエアマットの他の配置例を示す図である。
内圧測定実験方法(原理1)を説明する図である。
原理1において、おもりの重さによる内圧変化を示す図である。
原理1における検量線を示す図である。
調圧の際の負荷の影響を調べる予備実験方法を説明する図である。
負荷の有無による内圧変化の相違を示す図である。
原理2において、おもりの重さによる内圧変化を示す図である。
原理1における検量線を示す図である。

0017

以下、本発明を適用した体重測定機能付きエアマット装置及び体重測定方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

0018

先ず、体重測定機能付きエアマット装置の構成であるが、本発明のエアマット装置は、それぞれ独立に内圧が制御される一対のエアマットを有し、これら一対のエアマットが重ねて配置されている。具体的には、図1に示すように、上から順に、メインマット1、高圧に調圧されるエアマット(ポンプマットと称する。)2、低圧に調圧されるエアマット(センサマットと称する。)3が重ねられ、これらがフレーム4に収容されている。各エアマット1〜3の配置を図2に示す。

0019

前記メインマット1は、利用者が横になって休息するためのものであり、当該メインマット1が主体となって、体圧を分散し、快適な寝心地を提供する。このメインマット1は、他のエアマット(ポンプマット2やセンサマット3)とは独立に内圧が制御され、体重や体型等を考慮して所定の内圧に維持される。

0020

一方、前記ポンプマット2及びセンサマット3は、体重測定のために設けられるものであり、これらを異なる内圧に調圧し、その後、連通することで体重の測定を行う。したがって、これらポンプマット2やセンサマット3には、これらエアマットを異なる内圧に調圧する調圧手段や、異なる内圧に調圧された一対のエアマット間を連通する連通手段、エアマットの少なくとも一方(ここではセンサマット3)の内圧を計測する計測手段(いずれも図示は省略する。)が設けられている。連通手段は、例えばポンプマット2とセンサマット3を繋ぐホースであり、その中途部に連通の遮断開放切り替える開閉手段が設けられている。計測手段は、前記センサマット3ではなくポンプマット2に接続してもよいし、連通手段に接続してもよく、構造等の観点からは、連通手段に接続することが好ましい。

0021

次に、前記体重測定機能付きエアマット装置における体重測定方法について説明する。本発明の体重測定機能付きエアマット装置及び体重測定方法は、異なる内圧に調圧されたエアマット(高圧のポンプマット2と低圧のセンサマット3)を連通し、その収束する内圧(若しくは、一定時間経過後の内圧)を計測することで体重を測定する。

0022

ここで、高圧のポンプマット2と低圧のセンサマット3の内圧は所定の内圧に収束するが、初期の内圧の設定により、体重の増加に伴って収束する内圧が高くなる場合(原理1)と、体重の増加に伴って収束する内圧が低くなる場合(原理2)とがある。

0023

原理1の場合、体重測定の手順としては、先ず、連通手段を遮断した状態(閉状態)で、ポンプマット2を高圧に、センサマット3を低圧にする。ポンプマット2の設定内圧としては、例えば50mmHg以上である。センサマット3の設定内圧としては、例えば5mmHg未満であり、0mmHgであってもよい。ポンプマット2やセンサマット3の内圧を前記設定内圧とすることで、その上に利用者が乗っていても、体重測定に際して、その影響を受けることがない。

0024

原理1の場合、体重測定の手順としては、先ず、連通手段を遮断した状態(連通前)で、ポンプマット2を高圧(50mmHg以上)に、センサマット3を低圧(5mmHg未満)に調圧する。このような設定にすることで、利用者の体重の影響を受けることがない。例えばポンプマット2は、十分に高圧であるため、重負荷が掛かっても潰れることがない。十分に高圧にすることで、体重が軽くても、体重が重くても、ポンプマット2の内圧が同じであれば、その中の空気の容量は等しくなる。つまり、連通前におけるポンプマット2の内圧と容量(蓄えるエネルギー)は、体重の大きさによって左右されない。一方、センサマット3は、十分に低圧であるため、そもそも容量を持っていない。したがって、連通前のセンサマット3の内圧と容量(蓄えるエネルギー)も体重の大きさによって左右されることはない。

0025

次いで、連通手段に設けられた開閉手段を開状態とし、ポンプマット2とセンサマット3とを連通状態とする。すると、高圧のポンプマット2の空気は、センサマット3に移動し、ポンプマット2の内圧は次第に低下するとともに、センサマット3の内圧は次第に上昇し、所定の内圧に収束する。この収束する内圧(一定時間経過後の内圧)は、利用者の体重によって異なる。連通後、前記両マットの内圧が変動すると同時に、体重の影響を受け始める。いずれのマットも、連通前は体重の大きさに関わらず同量のエネルギーを蓄えていたが、連通後は、両マットとも体重の大きさに応じた潰れ方をするようになる。すなわち、体重が大きければ大きいほど両マットは潰れ、体積は小さくなる。この時、連通前に持っていたエネルギーは体重の大きさに関係なく一定であるため、体積が小さい、すなわち体重が重いほど空気は圧縮され、内圧は高くなる。そこで、収束した内圧(一定時間経過後のセンサマット3の内圧)を計測し、予め求めておいた検量線と照らし合わせ、体重を算出する。

0026

図3から図5は、体重測定方法の測定原理(原理1)を説明するための図であり、図3無負荷図4軽負荷図5は重負荷の場合をそれぞれ示す。

0027

無負荷において、例えば連通前には、ポンプマット2内の空気容量が10、センサマット3内の空気容量が0とする[図3(A)]。この状態から連通すると、図3(B)に示すように、ポンプマット2内の空気は、ポンプマット2やセンサマット3の形状、容積に応じた比率振り分けられる。例えば、ポンプマット2内の空気容量が6、センサマット3内の空気容量が4である。トータルの空気量は変わらないが、両者の内圧は等しくなる。

0028

軽負荷Lを乗せた場合、連通前の状態は、無負荷の時と同じである。ポンプマット2内の空気容量が10、センサマット3内の空気容量が0である[図4(A)]。軽負荷Lが加わった場合、連通後はセンサマット3に空気が移動するが、軽負荷Lが加わっている分、センサマット3が潰れる。したがって、センサマット3の空気容量は、無負荷の時より少なくなる。同様に、ポンプマット2内の空気が移動することで、ポンプマット2の内圧は下がり、さらに軽負荷Lが加わったことで、ポンプマット2も潰れる。すなわち、ポンプマット2とセンサマット3のいずれもが軽負荷Lが加わったことで若干潰れ、容量は小さくなる。例えば、ポンプマット2内の空気容量が5、センサマット3内の空気容量が3である。もともと10あった空気が8(5+3)にまで圧縮されるため、連通後にセンサマット3の内圧が上昇する。

0029

重負荷Hを乗せた場合には、ポンプマット2、センサマット3ともにさらに潰れることになり、容量は小さくなる。すなわち、トータルで10あった空気は、より圧縮され、その結果、連通後の内圧は高くなる。

0030

したがって、ポンプマット2を所定の内圧(空気容量)にした後に、ポンプマット2とセンサマット3の間を連通させ、連通後に収束するセンサマット3の内圧を計測すれば、体重に換算することができる。また、ポンプマット2の調圧の際に利用者の体重の影響を受けることがないので、一連測定操作は、利用者がマットに乗ったままで行うことができ、測定に際していちいち利用者をマットから下ろす必要はない。

0031

原理2の場合には、ポンプマット2の設定内圧は例えば50mmHg以上とし、センサマット3の設定内圧は、例えば5mmHg以上、40mmHg以下とする。その他は、原理1の場合と同様であるが、原理2の場合、体重の増加に伴い、収束する内圧は低くなる。

0032

原理2においても、連通前のポンプマット2の内圧は十分に高圧であるため、重負荷が掛かっても潰れることがない。つまり、連通前におけるポンプマット2の内圧と容量(蓄えるエネルギー)は、原理1同様、体重の大きさによって左右されない。

0033

これに対し、原理2のセンサマット3の内圧は体重の影響を受ける範囲であるため、調圧を行う際に掛かる負荷(体重)が重いほど、マットは潰れ容量は小さくなる。つまり、連通前のセンサマット3においては、同内圧であっても、その容量(蓄えるエネルギー)は体重が重いほど小さくなる。

0034

連通後は、原理1同様、高圧のポンプマット2の空気は、センサマット3に移動し、ポンプマット2の内圧は次第に低下し、体重の影響を受け始めるが、原理2の条件では、そもそも連通前に蓄えているエネルギーが体重の影響を受けており、体重が重いほどエネルギーは小さくなっているため、連通後の収束する内圧も体重が重いほど、小さくなる傾向を示す。

0035

すなわち、原理2においては、連通前の内圧の条件によって、連通後の体重の影響(重いほど内圧が上がる傾向)よりも、連通前のエネルギーの差(重いほど蓄えるエネルギーが小さい傾向)の方が支配的にすることで、原理1とは異なる傾向(重いほど、内圧は低くなる)を作り出すことができる。

0036

図6及び図7は、体重測定方法の測定原理(原理2)を説明するための図であり、図6は軽負荷、図7は重負荷の場合をそれぞれ示す。

0037

軽負荷Lを乗せた場合、連通前の状態は、ポンプマット2の内圧は50mmHg、空気容量が78、センサマット3の内圧は10mmHg、空気容量が17である[図6(A)]。連通後はセンサマット3に空気が移動し、ポンプマット2とセンサマット3の内圧は等しくなり(52.9mmHg)、ポンプマット2の空気容量は55、センサマット3の空気量は22である[図6(B)]。

0038

重負荷Hを乗せた場合、連通前の状態は、重負荷Hの影響で、軽負荷Lの場合よりもポンプマット2、センサマット3の空気容量が小さくなり、ポンプマット2の内圧は50mmHg、空気容量が70、センサマット3の内圧は10mmHg、空気容量が6である[図7(A)]。すなわち、センサマット3には少量の空気が封入され、低圧に調圧されている為、体重の大きさの影響を受ける(体重が重くなると、センサマットの潰れが大きくなり、体積は小さくなる。)。

0039

連通後はセンサマット3に空気が移動するが、負荷(体重)が重くなると、センサマットの体積が小さくなる為、ポンプマットからの空気の流入量は少なくなる。つまり、ポンプマットの空気量は体重が重いより多く残る(体積は大きくなる)。ポンプマット2の内圧は49.8mmHg、空気容量が60.5、センサマット3の内圧は49.8mmHg、空気容量が11である[図7(b)]。

0040

以上、本発明を適用した実施形態についてを説明してきたが、本発明が前述の実施形態に限られるものでないことは言うまでもなく、本発明の要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。

0041

例えば、各エアマットの配置は、種々の変更が可能である。図8は、メインマット1、ポンプマット2、及びセンサマット3の様々な配置例を示すものである。図8(A)では、上からメインマット1、センサマット3、ポンプマット2の順に配置している。図8(B)は、一番上にポンプマット2を配置した例である。ポンプマット2の下にメインマット1を配置し、その下にセンサマット3を配置している。

0042

図8(C)は、メインマット1を省略した例を示すものであり、ポンプマット2の下にセンサマット3を配置している。図8(D)は、ポンプマット3を2層のポンプマット2a,2bから構成したもので、これらポンプマット2a,2b間にセンサマット3を挟みこんでいる。図8(E)もポンプマット3を2層のポンプマット2a,2bから構成した例であり、センサマット3を利用者が横になった時の身長方向細長い複数(ここでは2つ)のエアセル3a,3bから構成し、身長方向と直交する方向において、これらエアセル3a,3bを両サイドに配置した例である。

0043

以下、本発明を具体的な実験結果に基づいて説明する。

0044

負荷(体重)によるセンサマットの内圧変化(原理1)
図9は、本実験において用いた装置の構成を示すものである。床面上にセンサマット3を置き、その上にポンプマット2を載置した。さらに、その上におもりBを乗せた。センサマット3とポンプマット2間はホース5で連結し、その中途位置に開閉弁6及び内圧計測手段を設けた。

0045

以上の構成において、ポンプマット2の設定内圧は90mmHg、センサマット3の設定内圧は0mmHgとし、測定の際に調圧した。

0046

測定に際しては、種々の重さのおもりBをメインマット1上に乗せ、開閉弁6を閉じた状態でポンプマット2及びセンサマット3の内圧を前記設定内圧に調圧した。次いで、開閉弁6を開け、ポンプマット2とセンサマット3間を連通させ、センサマット3の内圧の変化を計測した。おもりBの重さを変えて計測した結果が図10である。

0047

センサマット3の内圧は、開閉弁6を開くと50mmHg付近まで急激に上昇するが、その後は、おもりBの重さに応じて収束していく。例えば、おもりBが重い場合は高圧に収束し、おもりBが軽い場合には低圧に収束する。この結果を基に、60秒経過後のおもりBの重さとセンサマット3の内圧をプロットし、検量線を作成した。検量線を図11に示す。原理1の場合、おもりBの重さの上昇に伴って収束する内圧も上昇している。この検量線に基づいて利用者の体重を計測したところ、通常の体重計と同等の体重測定を行うことができた。

0048

利用者が乗ったままでも影響を受けないことの検証実験
図12に示すように、20mmHgに調圧した第1のエアマット11の下に第2のエアマット12を配置し、第2のエアマット12にポンプ13を接続した。第2のエアマット12については、初期状態では、その空気を完全に抜いておいた。

0049

次いで、おもりBを乗せ、一定の負荷を与えた状態で第2のエアマット12に空気を送り込んだ。負荷の大きさ(おもりBの重さ)を20kgから100kgまで変えて同じ実験を行い、負荷の大きさ(おもりBの重さ)によって空気充填量がどのように変化するか測定を行った。結果を図13に示す。

0050

第2のエアマット12の内圧が50mmHg以下では、おもりBの重さによって内圧の挙動が異なり、空気充填量がおもりBの重さの影響を受ける。これに対して、第2のエアマット12の内圧が50mmHgを越えると、おもりBの重さによらず、第2のエアマット12の内圧変化はほとんど同じである。このことは、おもりBの重さによらず空気充填量を一定にでき、おもりBを乗せたままでもその影響を受けることなく第2のエアマット12の調圧が可能であることを示している。

0051

負荷(体重)によるセンサマットの内圧変化(原理2)
使用した装置の構成は、原理1の場合と同様である。ポンプマット2の設定内圧は70mmHg、センサマット3の設定内圧は10mmHgとし、測定の際に調圧した。

実施例

0052

ポンプマット2とセンサマット3間を連通させ、センサマット3の内圧の変化を計測した結果を図14に示す。また、検量線を図15に示す。原理2の場合、おもりBの重さの上昇に伴って収束する内圧は低下している。

0053

1メインマット
2ポンプマット
3センサマット
4 フレーム

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