CN102811647B - 空气床垫 - Google Patents

Abstract

一种空气床垫，其构成为各袋状室的压力可变，不会使躺卧在空气床垫上的人的睡觉心情下降。空气床垫具有：多个气室组，其由多个袋状室构成，排列在空气床垫的长度方向上；供气排气泵；气管，其在按照每个气室组独立的第1系统及多个气室组中按照每个特定的袋状室独立的第2系统中将袋状室和供气排气泵连接起来；以及按照各第1及第2系统测定袋状室内的压力的压力传感器。一个或多个特定的气室组，其构成为上层、中层及下层的三层袋状室在空气床垫的长度方向上排列，下层的袋状室由第1系统进行压力控制，中层的袋状室由第2系统进行压力控制，上层的袋状室与中层的袋状室连通。

Description

空气床垫

技术领域

本发明涉及一种空气床垫，尤其涉及一种能够通过独立的系统调节多个袋状室内的压力的空气床垫。

背景技术

以往，作为空气床垫，使用一种如下所述的结构的床垫：使多个袋状室进行适当膨胀及收缩，防止例如躺卧在空气床垫上的人产生褥疮，提高对人的接触感。例如，专利文献1公开了这样一种技术：在底板上设置多条袋状的气室而形成的空气床垫中，由隔板将所有的气室分离成上部层和下部层，利用上部层及下部层使所有的气室分别进行膨胀或收缩，来防止躺卧在空气床垫上的人产生褥疮。

另外，专利文献2公开了这样一种技术：通过将四块可挠性片材重合，将周缘部粘接固定，在可挠性片材间充填空气，从而由三层气室构成空气床垫，通过分别调节各气室内的压力，来防止空气床垫上的人产生褥疮。

专利文献3公开了这样一种空气床垫用气室：在一个第一室上形成有直径小于第一室的小径的第二及第三室，并使第一室与第二及第三室连通。并且，公开了：通过这样构成气室，当人躺卧在并排设置有多个气室的空气床垫上时，第二室和第三室与人接触的面积增加，且第二室与第三室进行移动而互相远离，因此，气室整体难以压扁，与人的接触压力降低。

专利文献4公开了这样一种技术：在由弹性材料形成的保持部件的内部沿空气床垫的长度方向并排地设有多条气室，通过调节气室内的压力，来防止躺卧在空气床垫上的人产生褥疮。

专利文献5公开了这样一种技术：防止来自床垫的反弹力作用于躺卧在空气床垫上的人的产生褥疮的部位，并公开了这样的技术：沿空气床垫的长度方向及宽度方向并排设置长方状的多个气室，在人的褥疮产生部位安装具有磁性的标识件，由设在各气室的磁性传感器来检测标识件的位置，减小与检测出的标识件的位置对应的气室内的压力。

专利文献1：日本登记实用新型第3115039号公报

专利文献2：日本特开2002－136396号公报

专利文献3：日本特开2008－125798号公报

专利文献4：日本特开2000－189288号公报

专利文献5：日本特开2007－144007号公报

但是，上述的以往技术有如下那样的问题。专利文献1的空气床垫，其构成为利用上部层及下部层使所有的气室分别膨胀或收缩，因此，由于来自空气床垫的较大的反弹力作用于躺卧在空气床垫上的人的特定的部位、例如臀部，故睡觉心情下降。

另外，在专利文献2的空气床垫中，由于将第一、第二及第三室分别设定成相同的压力，因此，与专利文献1的技术相同，由于来自床垫的较大的反弹力作用于躺卧在空气床垫上的人的特定部位、例如臀部等原因，故睡觉心情下降。另外，专利文献2的气室，其上表面和下表面利用多个点状的粘接部粘接，由此形成多个凸状，然而，在如此构成气室的情况下，假设一旦粘接部被剥离，气室就鼓成一个大的袋状，不能起到空气床垫的功能。

专利文献3的气室有这样的问题：结构复杂，部件之间的粘接部分也较多，制造成本高。

专利文献4的空气床垫由于所有的袋状室内的压力设定成固定值，因此，于专利文献1及2的技术相同，睡觉心情下降。

专利文献5的空气床垫必须设置多个气室，不仅构造复杂，而且还必须在各气室设置磁性传感器，制造成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空气床垫，该空气床垫为各袋状室内的压力可变的构造，不会使躺卧在空气床垫上的人的睡觉心情下降。

本发明的空气床垫，其具有：多个气室组，多个气室组分别由多个袋状室构成，排列在空气床垫的长度方向上；供气排气泵；第1系统的气管，该第1系统的气管在按照每个气室组独立的一个或多个第1系统中，将所述气室组中的一部分气室组的袋状室和所述供气排气泵连接起来；第2系统的气管，该第2系统的气管在按照每个特定的袋状室独立的一个或多个第2系统中，将所述气室组中其余的气室组的袋状室和所述供气排气泵连接起来；压力传感器，该压力传感器按照各所述第1系统及第2系统测定所述袋状室内的压力；以及控制部，该控制部对供气排气泵的对于所述第1系统及第2系统的供气排气进行控制，所述多个气室组与躺卧在所述空气床垫上的人的至少头部、肩部、背部、臀部、大腿部、膝部及脚踵部对应地排列设置，所述多个气室组中，与所述背部、臀部及大腿部对应的气室组是分别由上层、中层及下层的气室组构成的特定气室组，除了特定气室组以外的气室组是一层的非特定气室组，所述特定气室组的下层的气室组由各所述第1系统进行压力控制，所述特定气室组的上层及中层的气室组由各所述第2系统进行压力控制，所述特定气室组的上层的袋状室与其下方的中层袋状室连通。

另外，例如所述上层及中层的袋状室至少侧面分别形成为圆弧状，所述上层的袋状室的圆弧状部分的曲率半径小于所述中层的袋状室的圆弧状部分的曲率半径。

在上述的空气床垫中，优选的是例如所述控制部控制成所述下层的袋状室的压力大于所述中层的袋状室的压力。

所述控制部控制成，例如、所述气室组中至少躺卧在所述空气床垫上的人头部的气室组的压力保持一定，而使脚踵部的气室组的袋状室按照一定周期进行膨胀或收缩，所述背部及大腿部的气室组的压力高于臀部的气室组的压力。

在该情况下，所述头部及脚踵部的气室组的袋状室、以及所述背部、臀部和大腿部的气室组的下层的袋状室通过所述气管与所述第1系统连接，为了使由所述第1系统供气的袋状室的压力成为设定目标值，当所述压力传感器的测定值低于所述设定目标值、且测定值与设定目标值之差为5％以上的期间成为4秒钟以上时，所述控制部对该系统开始所述供气排气泵的供气，当所述压力传感器的测定值成为所述设定目标值以上时，所述控制部停止所述供气排气泵的供气。

另外，例如所述第2系统由二个以上的系统构成，所述肩部及膝部的气室组的袋状室、以及所述背部、臀部和大腿部的气室组的上层的袋状室通过所述气管分别与所述第2系统中的某一系统连接，且可控制成在各气室组内按照各系统依次反复进行膨胀和收缩。

发明效果：

本发明的空气床垫，具有第1系统及第2系统的进排气系统，在特定气室组中，下层的袋状室由第1系统进行压力控制，中层的袋状室由第2系统进行压力控制，上层的袋状室与其下方的中层的袋状室连通。由此，能对每个气室组分别控制压力，此外，在特定气室组中，能由各自独立的系统对上层及中层的袋状室、以及下层的袋状室进行压力控制，不仅能与躺卧在空气床垫上的人的身体部位适合地控制压力，而且在特定气室组的部分，在由下层的袋状室稳定支承人体的状态下，能将上层及中层的袋状室的压力设定成不使睡觉心情下降的压力。因此，采用本发明的空气床垫，不会使躺卧在空气床垫上的人的睡觉心情下降。

附图说明

图1(a)是表示本发明实施方式的空气床垫中三层袋状室的横剖面图，图1(b)是相应的纵剖面图。

图2是表示本发明实施方式的空气床垫中三层袋状室的立体图。

图3是表示本发明实施方式的空气床垫中对应各袋状室的供气排气系统的模式图。

图4是表示本发明实施方式的空气床垫中各袋状室和供气排气泵的配置的俯视图。

图5是表示本发明实施方式的空气床垫的立体图。

图6表示本发明实施方式的空气床垫中供气排气泵及接头的立体图。

图7是表示本发明实施方式的空气床垫中气管侧的接头的俯视图。

图8(a)、(b)是表示本发明实施方式的空气床垫中从气管侧接头的嵌合面侧看该气管侧接头的图。

图9(a)至(c)表示本发明实施方式的空气床垫中接头的脱离工序的局部俯视图。

图10是表示本发明实施方式的空气床垫中关于各系统的袋状室的内部压力的设定工序的流程图。

图11是时间性地表示本发明实施方式的空气床垫中使褥疮防止功能动作时的各供气排气系统的动作的图。

图12是表示本发明实施方式的空气床垫中关于模式转移时各系统的袋状室的内部压力的设定工序的流程图的一部分。

图13是表示本发明实施方式的空气床垫中关于模式转移时各系统的袋状室的内部压力的设定工序的流程图的一部分，其表示图12中的步骤12以后的工序。

图14是时间性地表示关于模式转移时各系统的袋状室的各供气系统的动作的图。

图15是表示本发明第2实施方式的空气床垫中对应于系统A及系统B的供气排气动作的图。

图16是表示将本发明实施方式的空气床垫载放在电动床的背托上的状况的模式图。

符号说明：

1：空气床垫，10：气室组，11：供气排气泵，110：(供气排气泵侧)接头，110a：供气排气口，12：(气管侧)接头，12a：供气排气用端子，12b：接头罩壳，12c：橡胶密封件，13：气管，14：顶盖，15：床垫控制电路，16：手动开关，17：袋状室，17a：上层的袋状室，17b：中层的袋状室，17c：下层的袋状室，2：电动床，2a：电动床控制电路，2b：执行机构，2c：电动床用手动开关，23：负荷传感器。

具体实施方式

下面，参照附图来具体说明本发明实施方式的空气床垫。图1(a)是表示本发明实施方式的空气床垫中三层的袋状室的横剖面图，图1(b)是相应的纵剖面图，图2是表示三层的袋状室的立体图。图3是表示本发明实施方式的空气床垫中针对各袋状室的供气排气系统的模式图，图4是表示本发明实施方式的空气床垫中各袋状室和供气排气泵的配置的俯视图，图5是表示本发明实施方式的空气床垫的立体图。另外，图6是表示本实施方式的供气排气泵及接头的立体图，图7是表示本实施方式的气管侧接头的俯视图，图8(a)及图8(b)是对本实施方式的气管侧接头从其嵌合面侧看的图，图9是表示本实施方式的空气床垫中接头脱离工序的图，其是在图6中的断面A上的剖面图。

首先，说明本实施方式的空气床垫的结构。如图3至图5所示，本实施方式的空气床垫1设有：分别由多个袋状室17构成的多个气室组10；供气排气泵11；将各气室组10的袋状室17与供气排气泵11连接的气管13；以及对应各气室组10对由供气排气泵进行的供气排气进行控制的床垫控制电路15。在本实施方式中，如图3至图5所示，多个气室组10、气管13及供气排气泵11构成为一体。

如图4所示，多个气室组10的各袋状室17是例如在空气床垫1的宽度方向上延伸的棒状的室，通过在空气床垫的长度方向上并排设置多个袋状室17而构成空气床垫主体。并且，如图3及图4所示，多个袋状室17在空气床垫1的长度方向上分别与躺卧在空气床垫1上的人的头部、肩部、臀部、大腿部、膝部及脚踵部对应地设置有多个，构成与人体的各部位对应的气室组10a至10e。在本实施方式中，如图3所示，与人的背部、臀部及大腿部对应的袋状室17分离成上层和下层，其空气压力分别由不同的系统控制。各袋状室17分别通过例如缝制尼龙纤维等树脂材料而形成为袋状，相邻配置的袋状室17之间利用例如缝制来固定。另外，袋状室17之间的固定可利用例如粘接方式来进行。如此，通过将沿空气床垫1的宽度方向延伸的多个棒状的室并排设置在空气床垫的长度方向上，在各袋状室17的内部充填空气，由此，空气床垫1支承躺卧在空气床垫上的人的身体。并且，通过根据人体的各部位对袋状室17内部的空气压力进行调节，例如通过使背部及大腿部的袋状室内的压力比臀部的袋状室内的压力大，从而可将身体压力分散。多个袋状室17分别在至少一个部位设有连接气管13用的供气排气用端子。在本实施方式中，在各袋状室上分别在一个部位设有供气排气用的端子17d，在该供气排气端子上连接气管13，从而经各系统的气管13对袋状室进行供气排气，各袋状室构成为可膨胀或收缩。气管13适合使用例如氯乙烯等的树脂制的部件。

与躺卧在床垫上的人的背部、臀部及大腿部对应的气室组10c至10e的各袋状室17如图1及图2所示，例如分离成上部侧的袋状室和下部侧的袋状室17c，上部侧的袋状室和下部侧的袋状室17c例如利用粘接方式固定。此外，上部侧的袋状室的内部设有例如由尼龙纤维等构成的分隔部件，分隔成上层的袋状室17a和中层的袋状室17b。如图1(b)所示，分隔部件配置在例如上层袋状室17a与中层袋状室17b的边界的除两端部之外的部分上，因此，上层的袋状室17a和中层的袋状室17b在袋状室的长度方向上的两端部连通。由此，可将压力控制成上层的袋状室17a的内部压力与中层的袋状室17b的内部压力相等。

如图1(a)所示，上层的袋状室17a与中层的袋状室17b，至少其侧面分别形成为圆弧状。并且，上层的袋状室17a的圆弧状部分的曲率半径R₁小于中层的袋状室17b的圆弧状部分的曲率半径R₂。通过如此设定上层及中层的袋状室17a、17b的圆弧状部分的曲率半径，从而在系统内压相同的袋状室中可减少上层的袋状室17a的表面上的表面张力，由此，能使人接触时的接触感柔和。即，一般在袋状体中，内压和表面张力可由下面的数学式来表示，在内压一定的情况下，表面张力与袋状体的曲率半径成比例。因此，侧面的曲率半径较小的上层的袋状室17a与中层的袋状室17b相比，其表面张力较小，在接触时呈柔软的接触感。另外，在下面数学式中，p表示内压，R表示曲率半径，γ表示表面张力。

数学式1：

Δp＝2γ/R

如图3所示，在本实施方式中，与躺卧在空气床垫上的人的头部对应的气室组10a的多个袋状室，其与共用的气管13连接以通过一个系统的独立的供气排气系统进行供气或排气，脚踵部的气室组10g的多个袋状室与共用的气管13连接以通过一个系统的独立的供气排气系统进行供气或排气。此外，与躺卧在空气床垫上的人的背部对应的气室组10c的袋状室中，下层的袋状室与共用的气管13连接，而通过一个系统的独立的供气排气系统(系统A)进行供气或排气，该气管13是和大腿部的气室组10e的下层的袋状室共用的气管。同样，臀部的气室组10d的下层的袋状室与共用的气管13连接以通过一个系统的独立的供气排气系统(系统B)进行供气或排气。在本实施方式中，与躺卧在空气床垫上的人的肩部对应的气室组10b的多个袋状室通过气管13与三个系统的独立的供气排气系统(系统1、系统2及系统3)中的某一系统连接，由此，分别独立地进行供气或排气。同样，背部(上层)、臀部(上层)、大腿部(上层)及膝部的气室组10c至10f的多个袋状室也通过气管13与三个系统的独立的供气排气系统(系统1、系统2及系统3)中的某一系统连接，由此，分别独立地进行供气或排气。并且，如图3及图4所示，从肩部至膝部，如系统1、系统3、系统2、系统1、系统3……那样，依次且交替地配置与三个系统的各供气排气系统连接的袋状室。并且，同一供气系统(系统1、系统2、系统3)的袋状室分别与共用的气管13连接。此外，在本实施方式中，在空气床垫的下表面还敷设有由一个系统的独立的系统供气的喷气用的气管13，通过对喷气用气管供气，由此能够使空气从设在喷气用气管的外表面的多个喷气孔喷出，对空气床垫进行除湿。即，在本实施方式中，设有共计八个系统的供气排气系统：躺卧在空气床垫上的人的头部、脚踵部、臀部(下层)、以及背部(下层)和大腿部(下层)的块控制用的四个系统的供气排气系统；系统1、系统2及系统3的交替膨胀收缩用的三个系统的供气排气系统；以及喷气用的一个系统的供气系统。由此，可根据身体的部分来分别调节袋状室内部的空气压力，以分散身体压力。在本实施方式中，将与躺卧在空气床垫上的人的头部对应的气室组10a的压力保持一定，使脚踵部的气室组的袋状室10g按照一定周期膨胀或收缩，使背部及大腿部的气室组10c、10e的压力比臀部的气室组10d的大。另外，在本实施方式中，各袋状室17设置有对内部压力进行计测用的压力传感器，并构成为能够将压力传感器的计测值输出给后述的床的控制电路。在该情况下，可在所有的袋状室17上都设置压力传感器，也可将对应同一系统的供气排气系统设置的压力传感器共用化。

如图4所示，多个气室组10的袋状室17中与躺卧在空气床垫上的人的脚踵部对应配置的气室组10g的袋状室17，其长度比例如其它的气室组(10a至10f)的袋状室17短，其它的气室组10的袋状室17延伸至空气床垫的缘部。因此，对应于脚踵部的气室组10g的袋状室17与空气床垫的缘部之间留有空间。与躺卧在空气床垫上的人脚踵部对应配置的袋状室10g，其长度比例如其它气室组10a至10f的袋状室17的长度短了30％以下。即，在排列有多个袋状室17且形成为俯视看整体呈矩形的袋状室的集合体中，其四个角部中的躺卧在空气床垫上的人的脚踵部侧的一方的角部留有未配置袋状室17的空间。

供气排气泵11在未配置有该袋状室17的空间中配置成：例如该供气排气泵11的长度方向为相对于各袋状室17的长度方向垂直的方向、即具有在从躺卧在空气床垫上的人的头部至脚踵部的方向上的长度方向。由此，供气排气泵11配置在构成为俯视看整体呈矩形的空气床垫1的四个角部中的与躺卧在空气床垫上的人的脚踵部对应的角部。与该脚踵部的侧部对应的部分是空气床垫使用者即使翻身其身体也难以接触的部分，是不会损害睡觉心情的部分。假设即使进行了接触，由于其是脚踵，所以，也不会因泵的存在而使睡觉的心情变差。通过将供气排气泵11设置在由多个气室组10构成的空气床垫的宽度及长度范围内的区域，从而不必将泵11设置在空气床垫的外部，其安装较为容易。供气排气泵11的高度例如为各气室组10的袋状室17的高度以下，可防止硬度比充填有空气的各袋状室17大的供气排气泵11相比于气室组10向高度方向突出，在例如设置在具有侧轨的床上的空气床垫中，防止躺卧在空气床垫上的人的位置在侧轨的高度以上。另外，供气排气泵11的外表面由例如氨基甲酸乙酯等柔软性的部件覆盖，缓和空气床垫上的人或护理员等与供气排气泵11接触时的冲击，并且保护供气排气泵11。

如图5所示，在本实施方式中，多个气室组10和供气排气泵11被例如用聚氨基甲酸乙脂涂布尼龙纤维而成的一个顶盖14覆盖，而保护上表面。通过用顶盖14覆盖气室组10及供气排气泵11的上表面，由此，供气排气泵11的空气床垫1的宽度方向上的一方侧面、空气床垫1的长度方向中与空气床垫使用者的脚踵部对应的一侧的侧面、以及下表面露出到外部。另外，如本实施方式所述，在设置顶盖14的情况下，设有将例如由多个气室组10构成的气室组的集合体及/或供气排气泵11固定在顶盖14上用的构造，供气排气泵11例如固定在气室组10上。

如图5所示，供气排气泵11的例如在空气床垫1的长度方向的端部露出到外部的侧面上，电源输入用的导线、与床垫控制电路15连接并在与床垫控制电路15之间收发信号的导线、以及在与手动开关16之间收发信号的导线分别各设置有一根。在手动开关16上设有切换空气床垫的压力的褥疮防止模式等开关，其通过使与例如系统1、系统2及系统3的供气系统连通的气管13的袋状室17的供气量及排气量连续地变化，从而使从躺卧在空气床垫上的人的肩部至膝部相邻的室之间交替膨胀收缩，避免床垫使用者的身体一部分受到一定的压力。供气排气泵11由从电源输入的电力驱动，根据手动开关16所输入的指令而在与床垫控制电路15之间收发信号，由此使例如设在泵11内的风扇的转速变化，并对上述的七个系统的供气系统及一个系统的喷气系统的气管13的供气量及排气量进行控制，对与各供气系统的气管13连通的袋状室17的内部压力进行控制。在手动开关上，除了褥疮防止模式用开关外，还设有例如运送模式用开关，其在人躺卧在空气床垫上的状态下进行运送时，关闭排气孔以使空气床垫的各袋状室内的空气不会排出。

在本实施方式中，如图6所示，气管13通过接头12与供气排气泵11连接。供气排气泵侧的接头110在例如供气排气泵11的长度方向上、在与电源导线相反侧的侧面上设有两处。在本实施方式中，在各供气排气泵侧的接头110上分别设有四个供气排气口110a，设置在供气排气泵11上的共计八个供气排气口110a中，七个构成为供气排气口，其对通过气管13与头部、脚踵部、系统1至3和系统A及B连接的袋状室进行供气排气。另外，八个供气排气口110a中剩余的一个构成为供气口，通过向敷设在床垫下表面的喷气用气管供气，由此使空气从设在喷气用气管外表面上的多个喷气孔喷出，可对床垫进行除湿。另外，在本实施方式中，如图7所示，气管侧的接头12可连接四根气管13，因此如图6所示，通过将二个气管侧接头12与供气排气泵11连接，由此，控制与八个系统的供气排气系统对应的袋状室17内的压力。另外，在图8(b)中，以与八个系统的供气排气系统对应的进排气端子12a的配置作为一例子表示。

如图6所示，在供气排气泵侧的二个接头110上分别设有四个供气排气口110a，通过在该供气排气口110a上插入图7所示的气管侧接头12的进排气端子12a，使接头罩壳12b侧面的突起卡合在供气排气泵侧接头110的内表面的凹部，从而使气管侧的接头12与供气排气泵侧的接头110嵌合。另外，在气管侧接头12的进排气端子12a的外表面设有橡胶密封件12c，提高供气排气口110a与进排气端子12a之间的密封性。

在本实施方式中，如图9所示，当使接头12脱离供气排气泵11时，所有的气管13的分别与八个系统的供气排气系统的连通被解除，因此，袋状室的内部压力的控制也被解除，所有袋状室内的空气迅速从各供气排气系统的气管13排出。

如图9(a)及图9(b)所示，本实施方式的接头12，其接头罩壳12b的前端缘向互相相对的方向伸出，当对接头罩壳12b的后端缘向互相接近的方向进行推压时，接头罩壳12b侧面的突起与供气排气泵侧接头110的内表面的凹部的卡合就脱开，并且如图9(b)所示，接头罩壳12b的伸出顶端部就对供气排气泵侧接头110的设有供气排气口的面(嵌合面)进行推压，接头的拆卸变得容易。

床垫控制电路15例如设在手动开关16及供气排气泵11的外部，并分别与手动开关16及供气排气泵11连接。在本实施方式中，床垫控制电路15控制供气排气泵11针对各气室组10的供气排气，且控制成各袋状室17内的压力按照各供气排气系统为规定的设定目标值。另外，当按照各供气系统设置的压力传感器的测定值与设定目标值之差在5％以上的期间为4秒钟以上时，床垫控制电路15就对应该系统开始进行由所述供气排气泵11进行的供气，当压力传感器的测定值在设定目标值以上时，停止供气排气泵11的供气。

下面说明本实施方式的空气床垫的动作。在本实施方式中，当例如对手动开关16的开关进行操作时，来自手动开关16的输入信号首先通过供气排气泵端部的导线输入到床垫控制电路15。并且，床垫控制电路15根据接收的信号对例如供气排气泵11内的风扇转速等进行控制。由此，通过对与供气排气泵的各供气排气系统连接的气管13的供气排气量进行调节，来控制与各供气系统的气管13连通的袋状室17的内部压力。

此时，床垫控制电路15对应与块控制用的四个系统的供气系统连接的气管13进行控制并控制成除了脚踵部的气室组10g，各个对应的袋状室内的压力始终为一定。对应脚踵部的气室组10g控制压力并控制成以规定的压力范围按照一定周期进行膨胀或收缩。即，在躺卧在床垫上的人的体重为例如30至135kg的情况下，对各个气室组分别进行控制，将与人的头部对应的气室组10a的袋状室的内部压力控制成例如1.6至4.3kPa，将与脚踵部对应的气室组10g的袋状室的内部压力控制成例如1.1至3.0kPa，将与背部及大腿部对应的下层的气室组10c、10e(系统A)的袋状室的内部压力控制成1.5至6.4kPa，将与臀部对应的下层的气室组10d(系统B)的袋状室的内部压力控制成1.1至3.3kPa。通过将与躺卧在空气床垫上的人的头部对应的气室组10a的袋状室的内部压力控制成一定，就能够稳定地支承人在仰卧的状态下在人体的背部侧突出的骨头(后头骨)所对应的部位。另外，通过将与人的背部及大腿部对应的下层的气室组10c、10e(系统A)的袋状室的内部压力控制得比与臀部对应的下层的气室组10d(系统B)的袋状室的内部压力大，从而使其在床垫侧突出，因此，能够通过与臀部的两侧即与背部及大腿部对应的气室组10c、10e的袋状室来稳定地支承仰卧状态下相比于其它部位体重作用较大的臀部，由此，可分散身体压力，可防止作用于空气床垫上的人的臀部的来自空气床垫的反弹力变大而产生褥疮的情况。另外，通过使脚踵部的气室组10g反复进行膨胀或收缩，能够使支承脚踵部的部分按照一定周期在大腿和脚踵之间切换，能够防止来自床垫的反弹力长时间作用在人的脚踵上。

此时，床垫控制电路15尤其对应由系统A及系统B进行供气排气的气室组17c至17e进行控制，将下层的袋状室17c的内部压力控制得比上层及中层的袋状室17a、17b大。由此，能通过下层的袋状室17c稳定地支承人，并通过压力小于下层的袋状室17c的上层及中层的袋状室17a、17b来减少来自空气床垫的对人的反弹力，此外，通过上层的袋状室17a还能够使对人的接触感柔和，不会使躺卧在空气床垫上的人的睡觉心情下降。

下面，说明本实施方式的空气床垫中由床垫控制电路15进行的内压控制。当调节与各供气系统连接的袋状室内的压力时，床垫控制电路15根据例如图10所示的流程图进行压力控制。在压力控制的开始时刻，周期计数n₀的初始值是0。首先，利用按照各供气系统设置的压力传感器来测定袋状室内的压力(步骤S1)。接着，床垫控制电路15判断所有的袋状室内的压力是否超过设定目标值的95％(步骤S2)。此时，当各袋状室内的压力超过设定目标值的95％时，床垫控制电路15就结束压力控制(步骤S3)。另一方面，当内部压力在设定目标值的95％以下的袋状室即便为一个的情况下，床垫控制电路15对压力传感器的测定值与设定目标值之差处于5％以上的期间进行计测(步骤S4)。并且，床垫控制电路15判断所计测的期间是否为4秒钟以上。当存在有压力传感器的测定值与设定目标值之差为5％以上的袋状室的期间小于4秒钟时，再次返回到步骤S1。另一方面，当存在有压力传感器的测定值与设定目标值之差为5％以上的袋状室的期间在4秒钟以上时，床垫控制电路15就按照各供气排气系统依次开始进行供气排气泵11的供气(步骤S5)。当例如与系统B的供气系统连接的袋状室17内的压力下降、与规定的设定目标值之差处于5％以上的期间为4秒钟以上时，床垫控制电路15就向系统B的各袋状室供气。另外，例如，即使当与系统B的供气系统连接的袋状室17内的压力在计测期间的中途处于设定目标值的95％以上时，与例如系统A的供气系统连接的袋状室17内的压力也会下降，若继续呈与设定目标值之差处于5％以上的状态，则床垫控制电路15继续进行期间的计测。在继续计测的期间达到4秒钟之前，当所有的袋状室内的压力超过设定目标值的95％时，结束期间的计测，再次返回到步骤S1。

每个供气系统的供气期间t₁设定为例如60秒，在该供气期间t₁期间，如果供气对象的袋状室的内部压力为设定目标值以上，则停止对于该系统的供气排气泵11的供气，开始对下一系统的供气。当在规定的供气期间t₁期间供气对象的袋状室的内部压力不在设定目标值以上时，就停止对该系统的供气，开始对下一系统的供气。并且，若结束对所有系统的供气，则对周期计数n₀加1(步骤S6)。并且，床垫控制电路15以步骤S1至步骤S6的一连串的动作为一个周期，反复进行最大二个周期的压力控制。并且，按照各周期进行周期计数n₀的数值判定(步骤S7)。当周期计数n₀超过2时，作为错误处理，例如将空气床垫的压力控制状态呈异常的情况显示在手动开关16的监视器上(步骤S8)。

如此，在本实施方式的空气床垫中，床垫控制电路15按照各系统测定压力而进行供气，当压力传感器的测定值处于设定目标值以上时，停止供气排气泵11的供气。于是，本实施方式的空气床垫与向所有袋状室供气的情况相比，能迅速地进行规定的压力目标值的设定，响应性高。

接着，对本实施方式的空气床垫，说明使褥疮防止功能动作时各供气系统的动作。空气床垫的褥疮防止功能在动作时，床垫控制电路15控制成，例如如图11所示，对应交替膨胀收缩用的三个系统的供气系统，首先向系统1的供气系统供气，对系统2的供气系统进行排气。对系统3的供气系统不进行供气和排气。由此，与系统2的气管连通的袋状室17的内部压力变为最小，与在其之前内部压力最小的系统1的气管连通的袋状室17的内部压力大致等于与系统3的气管连通的袋状室17的内部压力。对于系统A及B、以及头部和脚踵部的供气系统不进行供气排气。此时，床垫控制电路15根据压力传感器的计测值适当控制各系统的供气量或供气时间，将各系统的袋状室17的内部压力设定成规定的设定目标值。

在该情况下，床垫控制电路15控制成：对于交替膨胀收缩用的系统1至3的膨胀对象的供气系统，使供气期间为例如最大170秒，对于收缩对象的系统，使排气期间为例如最大120秒，例如，在从对系统1的供气开始起的规定期间后进行从系统2的排气。由此，在与系统1的气管连通的袋状室17的内部压力膨胀至达到设定目标值以上之后，对系统2进行排气，因此，不会损害床垫的支承力。并且，如果系统1的供气期间及系统2的排气期间结束，则将例如各供气系统的袋状室内的压力保持一定。该压力保持期间为例如120秒，在压力维持期间以及对所述系统1至3的供气排气动作的期间的之间，例如系统A及系统B的压力下降，如果设置于系统A及系统B的压力传感器的测定值与设定目标值之差在5％以上的期间为4秒钟以上，那么，如图6所示，床垫控制电路15依照系统A、系统B的顺序进行供气排气泵11的供气，如果袋状室17内的压力在设定目标值以上，那么停止供气排气泵11的供气。由此，使系统A及系统B的袋状室内的压力在设定目标值以上。

接着，如图11所示，床垫控制电路15控制成向系统2的供气系统供气，对系统3的供气系统进行排气。对于系统1的供气系统不进行供气及排气。由此，与系统3的气管连通的袋状室17的内部压力变为最小，与在其之前内部压力最小的系统2的气管连通的袋状室17的内部压力大致等于与系统1的气管连通的袋状室17的内部压力。对于系统A及系统B、以及头部和脚踵部的供气系统不进行供气排气。

接着，同样地，控制成在例如120秒的压力保持期间后，向系统3的供气系统供气，对系统1的供气系统进行排气。对系统2的供气系统不进行供气及排气。由此，对于系统1至3的一连串的供气排气动作进行一个周期。在该一个周期的排气动作时，在从系统1的排气结束的同时，进行从喷气用气管的喷气。

如上所述，通过对与各供气排气系统的气管13连通的袋状室的内部压力进行控制，从而能够在人仰卧的状态下，使与接触床垫表面的皮肤柔软的部分、即与人的肩部、背部、臀部、大腿部及膝部对应的气室组10的袋状室的内部压力交替地进行膨胀及收缩，能防止同一压力长时间作用于皮肤的特定部分而产生褥疮的情况。

另外，对于不进行供气排气动作的系统，也同时通过压力传感器按照各系统测定袋状室内的压力，当内部压力值小于设定目标值时，在规定的期间后，进行供气排气泵11的供气。由此，能容易地将各系统的袋状室内的压力设定成规定的压力目标值。

接着，说明在本实施方式的空气床垫中例如手动开关16的操作所带来的模式转移时的动作。图12及图13是表示本发明实施方式的空气床垫中对于模式转移时各系统的袋状室的内部压力的设定工序的流程图，图14是时间上表示模式转移时各系统的袋状室的各供气系统的动作的图。另外，在本实施方式中，所谓模式转移是指空气床垫的电源接通时及褥疮防止功能开始时。

在空气床垫的电源接通时及褥疮防止功能中，根据例如手动开关16的操作来接通电源、或开始进行褥疮防止功能的动作。此时，首先，由按照各供气系统设置的压力传感器来测定袋状室17内的压力(步骤10)。周期计数n₁的初始值是0。接着，床垫控制电路15利用压力传感器的测定值来判断所有系统的袋状室内的压力是否在设定目标值以下(步骤S11)。当所有系统的袋状室内的压力在设定目标值以下时，进入供气行程(步骤S12)。另一方面，当袋状室内的压力超过设定目标值的系统即便为一个系统时，对所有的袋状室按照各系统进行排气(步骤S13，图13的前半部分)，对周期计数n₁加上1(步骤S14)。对于各供气系统，排气时间为t₁(例如10至50秒)。接着，按照各供气系统测定室内的压力(步骤S15)。并且，床垫控制电路15根据压力传感器的测定值来判断所有系统的袋状室内的压力是否在设定目标值以下(步骤S16)。当所有系统的袋状室内的压力在设定目标值以下时，进入供气行程(步骤S12)。当袋状室内的压力在设定目标值以上的系统即便为一个系统时，也再次返回到步骤S13至步骤S16的动作，将步骤S13至步骤S16的一连串的动作作为一个周期，反复进行最大十个周期的排气动作。并且，判断周期计数n₁的大小(步骤S17)，当周期计数n₁超过10时，作为错误处理，例如将空气床垫的压力控制状态为异常的情况显示在手动开关16的监视器上(步骤S18)。

根据步骤S12，当转移到供气工序时，根据图13的流程图进行供气。周期计数的初始值n₂是0。此时，首先对所有的袋状室按照各系统进行供气(步骤S20，图14的后半部分)。供气时间最大为t₂(例如空气床垫起动时为300秒，褥疮防止功能等的其它模式转移时为60秒)。并且，床垫控制电路15判断所有的袋状室内的压力是否在设定目标值以上(步骤S21)。当所有的袋状室内的压力在设定目标值以上时，结束供气工序(步骤S22)。另一方面，当袋状室内的压力小于设定目标值的系统即便为一个系统时，也对周期计数n₂加上1(步骤S23)，再次返回到步骤S20。并且，将步骤S20至步骤S21的一连串的动作作为一个周期，反复进行最大m周期(例如空气床垫起动时为m＝3，褥疮防止功能等的其它模式转移时为m＝2)的供气动作。并且，判断周期计数n₂的大小(步骤S24)，当周期计数n₂超过m时，作为错误处理，例如将空气床垫的压力控制状态呈异常的情况显示在手动开关16的监视器上(步骤S25)。根据以上的工序，在本实施方式中，即使在模式转移时也能以设定目标值为基准而迅速地设定各袋状室内的压力。即，在将所有的袋状室内的压力做成小于设定目标值的基础上，按照各系统供气，对内部压力值在设定目标值以上的系统依次结束供气，因此，各系统的压力值被依次迅速地设定为在设定目标值以上。

如上所述，在本实施方式中，各气室组与人的身体部位对应配置，能使每个气室组分别通过独立的系统进行供气排气而控制内压。此外，与人的背部、臀部及大腿部对应的气室组分别形成为上层、中层及下层三层，上层的袋状室与中层的袋状室连通，能通过独立的系统分别对上层和中层的袋状室、以及下层的袋状室进行压力控制。由此，不仅能与躺卧在空气床垫上的人的身体部位适合地控制压力，而且在与背部、臀部及大腿部对应的气室组中，能够通过下层的袋状室稳定地支承人，并且能够通过压力小于下层袋状室的上层及中层袋状室来减少来自空气床垫的对人的反弹力，还能够通过上层的袋状室使对人的接触感柔和。由此，本实施方式的空气床垫不会使躺卧在空气床垫上的人的睡觉心情下降。

另外，床垫控制电路15按照各系统测定压力进行供气，当压力传感器的测定值在设定目标值以上时，停止供气排气泵11的供气。于是，本实施方式的空气床垫与向所有袋状室供气的情况相比能迅速地设定成规定的压力目标值，响应性高。

并且，即使在空气床垫起动时及褥疮防止功能开始时等的模式转移时，由于床垫控制电路15在使所有的袋状室内的压力都小于设定目标值的基础上，按照各系统供气，对于内部压力值在设定目标值以上的系统，依次结束供气，因此，能迅速地将各系统的压力设定在设定目标值以上。

接着，说明本发明的第2实施方式的空气床垫。如图16所示，在第2实施方式中，空气床垫1放置在背托可升起的床2的托板上来使用。在本实施方式中，床2是电动床，其构成为：根据来自手动开关2c的输入而使执行机构2b顶端的活塞杆进出或退避，由此，使与活塞杆的顶端连接的床的各连杆机构联动而进行升背或降背动作。

在本实施方式中，床垫控制电路15与电动床2的控制电路2a连接，从例如电动床的控制电路2a输入作为信号的背托的升背角度。并且，根据该升背角度的信号例如与各升背角度对应地对供气排气泵11的各供气排气系统的风扇的转速进行控制，以成为例如预先设定的压力值，由此，分别对与所述八个系统的供气排气系统连通的袋状室内的压力进行控制。其其他结构与第1实施方式相同。

接着，说明本实施方式的空气床垫的动作。在本实施方式中，一旦对电动床2的床用手动开关2c进行操作，那么，来自床用手动开关的指令首先输入到电动床2的控制电路2a。并且，电动床控制电路2a根据来自床用手动开关的信号，来决定使执行机构2b顶端的活塞杆的进出或退避的长度，由此，决定背托的升背角度。接着，电动床控制电路2a向床垫控制电路15发送关于背托的升背角度的信号。由此，床垫控制电路15与所输入的升背角度的信号对应地决定与各供气排气系统连通的各袋状室的最佳压力。此时，床垫控制电路15对与各供气排气系统连通的各袋状室17的内部压力进行控制，从而使例如背部及大腿部的气室组10c、10e的压力高于臀部的气室组10d的压力，并且，背托升起的角度越大臀部的气室组10d的压力越大。

接着，电动床控制电路2a通过将电力供给于例如执行机构2b而使执行机构2b动作，将背托升起。如图15所示，在本实施方式中，床垫控制回路15停止床的升背动作，如果升背角度确定，则首先开始对于系统A的供气系统的供气，使与系统A连接的袋状室内的压力为设定目标值。接着，床垫控制回路15开始对于系统B的供气系统的供气，使与系统B连接的袋状室内的压力为设定目标值。然后，例如床垫控制回路15根据图12至图14的工序使各系统的袋状室内的压力为设定目标值，然后，转移到图10所示的通常的压力调节模式。

在本实施方式中，在升背或降背以使电动床2的背托呈规定的升背角度的状态下，各系统的压力的设定目标值被设定成最佳的数值。另外，所谓该袋状室的内部压力的设定值是指使空气床垫上的人的体重均匀分散在床垫上、不会对例如床垫使用者局部地作用较大的压力或让床垫使用者觉得有异物感等不舒服感的压力，其是根据实验等作为经验值而设定的数值。并且，本实施方也与例如第1实施方式一样地控制内部压力。另外，将与人的背部及大腿部对应的气室组10c、10e(系统A)的袋状室的内部压力控制成比与臀部对应的气室组10d(系统B)的袋状室的内部压力大。另外，背部及大腿部的气室组10c、10e的压力被控制成：背托升起的角度越大，各气室组内的压力越大。

在本实施方式中，床垫控制电路15控制成：在床的背托升起的状态下，使支承躺卧在空气床垫1上的人的背部及大腿部的气室组(分别为10c、10e)的压力增加。由此，除了第1实施方式的效果之外，即使在使床的背托进行升起动作的情况下，也能够利用支承人的背部及大腿部的气室组对空气床垫上的人的臀部从其两侧稳定地进行支承。此外，即使在使床的背托进行升起动作的情况下，也能够防止较大的压力局部作用在与人臀部对应的空气床垫1上、空气床垫1中的与人的臀部对应的部分受到推压而产生较大沉陷的底部鼓起的情况，能够稳定地支承空气床垫使用者。

另外，在本实施方式中，当背托升起时，由于并未使对躺卧在空气床垫1上的人的臀部进行支承的气室组10d的压力增加，而使对臀部两侧的背部及大腿部进行支承的气室组(分别为10c、10e)的压力增加，因此，不会因作用在人的臀部上的来自空气床垫的反弹力变大而使睡觉心情下降，能利用空气床垫有效地分散身体压力。

此外，在本实施方式中，由于床垫控制电路15将各气室组的压力控制成背托升起的角度越大、则臀部的气室组10d的压力越大，因此，能够不受升背角度的影响而获得上述的效果。

另外，即使在本实施方式中，还能做成这样一种结构的空气床垫：在使床2的背托进行升背动作的状态下，使各袋状室内的压力连续地变化。

另外，本实施方式的空气床垫，通过做成如下所述的结构，能够不受躺卧在空气床垫上的人的体重的影响而获得上述效果。即，构成为能将体重输入手动开关16，床垫控制电路15控制成人的体重越重，则各气室组的压力变得越大。通过构成这种空气床垫，能够防止在例如人的体重较重的情况下，与体重轻的人的情况相比，在例如与臀部对应的位置上空气床垫的沉陷变大的情况。

在该情况下，例如也可构成为在载有空气床垫1的床的例如四个角部分别设有负荷传感器，通过该负荷传感器来检测空气床垫上的人的体重，还可以构成为通过电动床的控制电路2a将由负荷传感器检测出的空气床垫上的人的体重输入给床垫控制电路15。

产业上的可利用性：

本发明对提高空气床垫上的睡觉心情是有益的。

Claims (6)

1.一种空气床垫，其特征在于，具有：

多个气室组，多个气室组分别由多个袋状室构成，排列在空气床垫的长度方向上；

供气排气泵；

第1系统的气管，该第1系统的气管在按照每个气室组独立的一个或多个第1系统中，将所述气室组中的一部分气室组的袋状室和所述供气排气泵连接起来；

第2系统的气管，该第2系统的气管在按照每个特定的袋状室独立的一个或多个第2系统中，将所述气室组中其余的气室组的袋状室和所述供气排气泵连接起来；

压力传感器，该压力传感器按照各所述第1系统及第2系统测定所述袋状室内的压力；以及

控制部，该控制部对供气排气泵的对于所述第1系统及第2系统的供气排气进行控制，

所述多个气室组与躺卧在所述空气床垫上的人的至少头部、肩部、背部、臀部、大腿部、膝部及脚踵部对应地排列设置，

所述多个气室组中，与所述背部、臀部及大腿部对应的气室组是分别由上层、中层及下层的气室组构成的特定气室组，除了特定气室组以外的气室组是一层的非特定气室组，

所述特定气室组的下层的气室组由各所述第1系统进行压力控制，

所述特定气室组的上层及中层的气室组由各所述第2系统进行压力控制，

所述特定气室组的上层的袋状室与其下方的中层袋状室连通。

2.如权利要求1所述的空气床垫，其特征在于，所述上层及中层的袋状室至少侧面分别形成为圆弧状，所述上层的袋状室的圆弧状部分的曲率半径小于所述中层的袋状室的圆弧状部分的曲率半径。

3.如权利要求1或2所述的空气床垫，其特征在于，所述控制部控制成所述下层的袋状室的压力大于所述中层的袋状室的压力。

4.如权利要求1所述的空气床垫，其特征在于，所述控制部控制成：所述气室组中至少躺卧在所述空气床垫上的人头部的气室组的压力保持一定，而使脚踵部的气室组的袋状室按照一定周期进行膨胀或收缩，所述背部及大腿部的气室组的压力高于臀部的气室组的压力。

5.如权利要求4所述的空气床垫，其特征在于，所述头部及脚踵部的气室组的袋状室、以及所述背部、臀部和大腿部的气室组的下层的袋状室通过所述气管与所述第1系统连接，

为了使由所述第1系统供气的袋状室的压力成为设定目标值，当所述压力传感器的测定值低于所述设定目标值、且测定值与设定目标值之差为5％以上的期间成为4秒钟以上时，所述控制部对该系统开始所述供气排气泵的供气，当所述压力传感器的测定值成为所述设定目标值以上时，所述控制部停止所述供气排气泵的供气。

6.如权利要求4或5所述的空气床垫，其特征在于，所述第2系统由二个以上的系统构成，所述肩部及膝部的气室组的袋状室、以及所述背部、臀部和大腿部的气室组的上层的袋状室通过所述气管分别与所述第2系统中的某一系统连接，且可控制成在各气室组内按照各系统依次反复进行膨胀和收缩。