JP2017003335A - 敷き寝具の沈み込み量測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 エアーマットやウォーターマットの如き敷き寝具であっても、横臥時の敷き寝具の沈み込み量を測定しうる方法及びその装置を提供する。
【解決手段】 磁場を発生する磁場発生器４と、コイルを内蔵する複数のコイル内蔵センサー３，３，３・・・と、コイル内蔵センサー３，３，３・・・のコイルに生じる励磁電流を検出し、コイル内蔵センサー３，３，３・・・の位置を演算する演算器５を準備する。そして、敷き寝具２表面にコイル内蔵センサー３，３，３・・・を所定位置に載置し、その上に被測定者を横臥させる。この横臥により、敷き寝具１と共にコイル内蔵センサー３，３，３・・・が沈み込み、コイル内蔵センサー３，３，３・・・のコイルに生じる磁場中における励磁電流を検出することにより、コイル内蔵センサー３，３，３・・・の位置を演算器５によって演算する。これにより、敷き寝具の沈み込み量を測定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、敷き寝具に人が横臥（主として仰臥）したときに、人の各部位における敷き寝具の沈み込み量を測定する方法及びその装置に関するものである。

敷き寝具に人が横臥したときの寝姿勢が、その人が起立したときの姿勢と同様である場合に、快適な睡眠が得られると言われている（小原二郎著「人間工学からの発想」、ブルーバックス、講談社 １９８２年）。たとえば、敷き寝具上に人が仰臥したときの背面の曲線と人が起立したときの背面の曲線が同一である場合、快適な睡眠が得られると言われている。また、敷き寝具上に人が側臥したときの側面の曲線と人が起立したときの側面の曲線が同一である場合、快適な睡眠が得られると言われている。

このため、敷き寝具上に人が横臥したとき、敷き寝具の沈み込み量を測定することにより、人の横臥時の背面又は側面の曲線を求めることが行われている（特許文献１）。特許文献１記載の測定方法は、人が横臥した状態において、細い棒を敷き寝具に貫通させて人の各部位の背面に接するまで差し込み、この差し込み量を測定することにより、敷き寝具の沈み込み量を測定するというものである。

特開２００４−２０５２３１号公報（請求項２）

しかしながら、特許文献１記載の方法は、細い棒を敷き寝具に貫通させなければならず、エアーマットやウォーターマットの如き、流体が充填されている敷き寝具には適用できない。また、敷き寝具に貫通させるため、敷き寝具が損傷するという欠点もあった。

本発明の課題は、エアーマットやウォーターマットの如き敷き寝具であっても、細い棒を敷き寝具に貫通させることなく、横臥時の敷き寝具の沈み込み量を測定しうる方法及びその装置を提供することにある。

本発明は、磁気式三次元位置計測装置を用いて、上記課題を達成したものである。すなわち、本発明は、磁場発生器から磁場を発生させる工程と、敷き寝具表面に、複数のコイル内蔵センサーを設置する工程と、前記コイル内蔵センサーの上に被測定者を横臥させる工程と、前記横臥によって、前記敷き寝具と共に前記コイル内蔵センサーが沈み込む工程と、前記コイル内蔵センサーのコイルに生じる励磁電流を検出することにより、前記コイル内蔵センサーの位置を演算する工程とを具備することを特徴とする敷き寝具の沈み込み量測定方法及びこの方法に用いる測定装置に関するものである。

本発明は、敷き寝具表面にコイル内蔵センサーを載置することによって、人が敷き寝具に横臥したときのコイル内蔵センサーの位置を演算でき、敷き寝具の沈み込み量を測定することができる。したがって、敷き寝具に棒や針を貫通して沈み込み量を測定するものではないので、エアーマットやウォーターマットであっても、沈み込み量を測定することができる。また、敷き寝具に損傷を与えることなく、沈み込み量を測定することができる。

敷き寝具に被測定者が横臥して、敷き寝具の沈み込み量を測定している状態を表した模式的側面図である。 実施例１及び２で測定した沈み込み量を示した折れ線グラフである。

本発明に係る測定方法を具体的に実施する際には、まず、以下の機器を準備する。磁場を発生する磁場発生器４、コイルを内蔵する複数のコイル内蔵センサー３，３，３・・・、及びコイル内蔵センサー３，３，３・・・の位置を演算する演算器５を準備する。コイル内蔵センサー３，３，３・・・は、敷き寝具２表面に載置される。具体的には、人が横臥したときに、頭部から脚部に亙る箇所にほぼ等間隔で載置される。コイル内蔵センサー３，３，３・・・を載置する際には、粘着テープや面ファスナー等の固定具（図示せず）で、敷き寝具２表面に固定しておくのが好ましい。そして、磁場発生器４を作動させて、複数のコイル内蔵センサー３，３，３・・・の存在領域全体を磁場の下に置く。なお、この磁場内には金属製物品が存在しないようにしておくのが好ましい。磁場内に金属製物品が存在すると、コイル内蔵センサー３，３，３・・・のコイルに生じる励磁電流が悪影響を受けて不正確になる恐れがある。磁場発生器４の作動は任意に行うことができるが、演算器５（コンピューター）から信号を直接又はコネクター６を介し送信することによって行うのが便利である。磁場を発生させた後、敷き寝具２表面に載置されたコイル内蔵センサー３，３，３・・・に当接するように被測定者（人）を横臥させる。図１においては、被測定者が仰臥した状態を示したが、被測定者は側臥しても伏臥してもよい。

敷き寝具２に被測定者が横臥すると、コイル内蔵センサー３，３，３・・・は当初の状態から下方に沈み込む。コイル内蔵センサー３，３，３・・・のコイルには磁場の影響で励磁電流が発生し、この励磁電流を検出することにより、磁場発生器４とコイル内蔵センサー３，３，３・・・の相対的な位置を演算器５で演算する。コイル内蔵センサー３，３，３・・・の励磁電流の検出は任意の方法で行うことができるが、直接又はコネクター６を介して演算器５（コンピューター）に励磁電流の信号を送信するのが便利である。なお、図１では、磁場発生器４はコネクター６を介して演算器５（コンピューター）とケーブル７で有線接続されており、コイル内蔵センサー３，３，３・・・もコネクター６を介して演算器５（コンピューター）とケーブル７，７，７・・・で有線接続されているが、これは無線接続されていてもよい。また、コネクター６を使用せずに、磁場発生器４及びコイル内蔵センサー３，３，３・・・が、無線で演算器５（コンピューター）と接続されていてもよい。以上のとおり、被測定者が横臥した状態において、コイル内蔵センサー３，３，３・・・の位置を演算することにより、敷き寝具２の沈み込む量を測定することが可能となる。

本発明の測定方法では、敷き寝具として、その表面が概ね平坦なものであれば、どのようなものでも、その沈み込み量を測定することができる。たとえば、エアーマット、ウォーターマット、ポリウレタン製発泡体よりなるマット、繊維綿製敷き布団又はバネを内在したマット等の敷き寝具の沈み込み量を測定することができる。また、コイル内蔵センサーは比較的薄く小形のものであれば、どのようなものでも用いることができる。具体的には、厚みが５ｍｍ以下で大きさが４ｃｍ²以下のものが用いられる。厚みが厚く大型のものは、被測定者と敷き寝具との間に大きな隙間が生じる恐れがあり、正確な沈み込み量が測定しにくくなる傾向が生じる。

実施例１ 硬いポリウレタン発泡体製のマットレスを敷き寝具として準備した。この敷き寝具は、長さ１９１０ｍｍ、幅８３０ｍｍ、厚さ約７０ｍｍの大きさのものである。この敷き寝具を木製のベッドの上に置き、敷き寝具の幅方向中央表面に長手方向に沿って所定の間隔でコイル内蔵センサー（直径１．８ｍｍで長さ１７．５ｍｍの円柱形状のセンサーである。米国ＰＯＬＨＥＭＵＳ社製）を載置した。所定の間隔とは、敷き寝具上に人が仰臥したとき、左右肩甲骨の頂点を結ぶ線と背骨との交点を０ｍｍとして、下方に１００ｍｍ、２００ｍｍ、４００ｍｍ、６００ｍｍ、８００ｍｍ、１０５０ｍｍ及び１２５０ｍｍの各箇所に８個のコイル内蔵センサーを載置した。各コイル内蔵センサーは、一のコネクターにケーブルで接続されている。一方、磁場発生器（米国ＰＯＬＨＥＭＵＳ社製）も当該コネクターにケーブルで接続されており、当該コネクターは演算器であるノートパソコンでケーブルで接続されている。そして、コイル内蔵センサーが載置された敷き寝具の上に、体重７２ｋｇで伸長１７３ｃｍの被測定者を仰臥させて、敷き寝具の沈み込む量を演算した。この結果を表１に示した。

実施例２
敷き寝具として、硬いポリウレタン発泡体製のマットレスに代えて、柔らかいポリウレタン発泡体製のマットレスを使用する他は、実施例１と同一の方法で敷き寝具の沈み込み量を演算した。この結果を表１に示した。

［表１］
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敷き寝具の沈み込み量（ｍｍ） センサーの位置 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
実施例１ 実施例２
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０ｍｍ １０ １８ １００ｍｍ １２ ２０ ２００ｍｍ ９ １８ ４００ｍｍ ６ ７ ６００ｍｍ １５ ２５ ８００ｍｍ ９ １２ １０５０ｍｍ １０ １２ １２５０ｍｍ ４ ９
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表１に示したとおり、敷き寝具の種類によって、沈み込み量が相違する。この沈み込み量に基づき、図２に示したグラフを作成し、沈み込み量の折れ線グラフを得た。この折れ線と、被測定者の背面の曲線とを対比し、前者の折れ線と後者の曲線とが近似している敷き寝具が、当該被測定者にとって快適な睡眠が得られる敷き寝具である。

１ 被測定者
２ 敷き寝具
３ コイル内蔵センサー
４ 磁場発生器
５ 演算器
６ コネクター
７ ケーブル

本発明の課題は、エアーマットやウォーターマットの如き敷き寝具であっても、細い棒を敷き寝具に貫通させることなく、横臥時の敷き寝具の沈み込み量を測定しうる方法を提供することにある。

本発明は、磁気式三次元位置計測装置を用いて、上記課題を達成したものである。すなわち、本発明は、磁場発生器から磁場を発生させる工程と、敷き寝具表面に、複数のコイル内蔵センサーを設置する工程と、前記コイル内蔵センサーの上に被測定者を横臥させる工程と、前記横臥によって、前記敷き寝具と共に前記コイル内蔵センサーが沈み込む工程と、前記磁場の及ぶ範囲内において金属製物品の不存在の環境下で、前記コイル内蔵センサーのコイルに生じる励磁電流を検出することにより、前記コイル内蔵センサーの位置を演算する工程とを具備することを特徴とする敷き寝具の沈み込み量測定方法に関するものである。

本発明に係る測定方法を具体的に実施する際には、まず、以下の機器を準備する。磁場を発生する磁場発生器４、コイルを内蔵する複数のコイル内蔵センサー３，３，３・・・、及びコイル内蔵センサー３，３，３・・・の位置を演算する演算器５を準備する。コイル内蔵センサー３，３，３・・・は、敷き寝具２表面に載置される。具体的には、人が横臥したときに、頭部から脚部に亙る箇所にほぼ等間隔で載置される。コイル内蔵センサー３，３，３・・・を載置する際には、粘着テープで敷き寝具２表面に固定しておくのが好ましい。そして、磁場発生器４を作動させて、複数のコイル内蔵センサー３，３，３・・・の存在領域全体を磁場の下に置く。なお、この磁場内には金属製物品が存在しないようにしておく。磁場内に金属製物品が存在すると、コイル内蔵センサー３，３，３・・・のコイルに生じる励磁電流が悪影響を受けて不正確になる恐れがある。磁場発生器４の作動は任意に行うことができるが、演算器５（コンピューター）から信号を直接又はコネクター６を介し送信することによって行うのが便利である。磁場を発生させた後、敷き寝具２表面に載置されたコイル内蔵センサー３，３，３・・・に当接するように被測定者（人）を横臥させる。図１においては、被測定者が仰臥した状態を示したが、被測定者は側臥しても伏臥してもよい。

本発明は、磁気式三次元位置計測装置を用いて、上記課題を達成したものである。すなわち、本発明は、固定された一の磁場発生器から一の磁場を発生させる工程と、前記一の磁場内において、敷き寝具表面に、複数のコイル内蔵センサーを設置する工程と、前記コイル内蔵センサーの上に被測定者を横臥させる工程と、前記横臥によって、前記敷き寝具と共に前記コイル内蔵センサーが沈み込む工程と、前記一の磁場の及ぶ範囲内において金属製物品の不存在の環境下で、前記コイル内蔵センサーのコイルに生じる励磁電流を検出することにより、前記コイル内蔵センサーの位置を演算する工程とを具備することを特徴とする敷き寝具の沈み込み量測定方法に関するものである。

Claims (4)

1. 磁場発生器から磁場を発生させる工程と、
   敷き寝具表面に、複数のコイル内蔵センサーを載置する工程と、
   前記コイル内蔵センサーの上に被測定者を横臥させる工程と、
   前記横臥によって、前記敷き寝具と共に前記コイル内蔵センサーが沈み込む工程と、
   前記コイル内蔵センサーのコイルに生じる励磁電流を検出することにより、前記コイル内蔵センサーの位置を演算する工程とを具備することを特徴とする敷き寝具の沈み込み量測定方法。
2. コイル内蔵センサーを敷き寝具表面に載置すると共に、固定具を用いて固定する請求項１記載の敷き寝具の沈み込み量測定方法。
3. 磁場を発生する磁場発生器と、コイルを内蔵する複数のコイル内蔵センサーと、該コイル内蔵センサーのコイルに生じる励磁電流を検出し、該コイル内蔵センサーの位置を演算する演算器と、該コイル内蔵センサーを敷き寝具表面に載置固定するための固定具とを具備することを特徴とする敷き寝具の沈み込み量測定装置。
4. 磁場発生器及び複数のコイル内蔵センサーを接続しうる一のコネクターをさらに具備している請求項３記載の敷き寝具の沈み込み量測定装置。