圧力検出マット及び褥瘡防止システム
【課題】 マットに掛かる圧力値を精細に検出し、さらに患者自体に掛かる圧力を検出する。
【解決手段】 複数の通信モジュールが散在された層と、該複数の通信モジュールの各々を電気的に接続させる複数の導電層と、該複数の通信モジュールが散在された層及び該導電層を挟むように積層された少なくとも２つの絶縁層と、いずれかの層内に２次元的に配列され、それぞれが該複数の通信モジュールの各々と通信可能な複数の圧力センサから成る２次元拡散信号伝送テクノロジを利用したマットを形成し、該圧力センサが配列された圧力センサ層より重力方向に位置し、当該マットの載置面を有した層を含んだ少なくとも１層の下側層の剛性を、該圧力センサ層を挟んで該下側層と反対側に積層された上側層の剛性よりも高くする。
【解決手段】 複数の通信モジュールが散在された層と、該複数の通信モジュールの各々を電気的に接続させる複数の導電層と、該複数の通信モジュールが散在された層及び該導電層を挟むように積層された少なくとも２つの絶縁層と、いずれかの層内に２次元的に配列され、それぞれが該複数の通信モジュールの各々と通信可能な複数の圧力センサから成る２次元拡散信号伝送テクノロジを利用したマットを形成し、該圧力センサが配列された圧力センサ層より重力方向に位置し、当該マットの載置面を有した層を含んだ少なくとも１層の下側層の剛性を、該圧力センサ層を挟んで該下側層と反対側に積層された上側層の剛性よりも高くする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２次元拡散信号伝送テクノロジを用いた圧力検出マット、及び該圧力検出マットを備えた褥瘡防止システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流動体が封入されたチャンバーであって、マット内のある層に配置されたチャンバーの内圧を適切な値に保つことによって、患者に快適な寝心地又は座り心地或いはもたれ心地を提供する流体圧利用マット装置が知られている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平１１−７６３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に示されたような流体圧利用マット装置では、各種電気素子（例えば圧力検知用センサ）の配線の複雑化を避ける為に多数のチャンバー及び各チャンバーに内在される多数の圧力検知用センサを配置することができない。この為、患者の体表面に対して１つのチャンバーが占める面積が大きくなり、精細に圧力値を検出できなかった。
【０００４】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、マットに掛かる圧力値を精細に検出することができる圧力検出マット、及び該圧力検出マットを利用した褥瘡防止システム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】
【０００５】
上記の課題を解決する本発明の一態様に係る圧力検出マットは、２次元拡散信号伝送テクノロジを用いたマットであり、複数の通信モジュールが散在された層と、該複数の通信モジュールの各々を電気的に接続させる複数の導電層と、該通信モジュールが散在された層及び該導電層を挟むように積層された少なくとも２つの絶縁層と、いずれか１つの層内に２次元的に配列され、それぞれが該複数の通信モジュールの各々と通信可能な複数の圧力センサを備えており、該圧力センサが配列された圧力センサ層より重力方向に位置し、当該マットの載置面を有した層を含んだ少なくとも１層の下側層の剛性が、該圧力センサ層を挟んで該下側層と反対側に積層された上側層の剛性よりも高くされたものである。なお、該少なくとも２つの絶縁層の中で、該複数の圧力センサが配置された層より重力方向に配置された絶縁層の剛性が他の層の剛性よりも高くされたものであっても良い。
【０００６】
なお、上記圧力検出マットでは、通信モジュールは、自身と通信可能な圧力センサの出力信号値が所定の条件を満たすとき、当該信号出力値が異常値である旨を警告する為の警告信号及び自身のＩＤ情報を外部機器に向けて送信することができる。ここでいう所定の条件には、例えば出力信号値が第１の閾値以上であることが少なくとも含まれている。また、例えば第１のタイミング毎に検出される出力信号値の加算値であって、該第１のタイミングより長い第２のタイミング内における加算値が第２の閾値以上であることが少なくとも含まれている。また、例えば隣接した圧力センサの出力信号値の差が第３の閾値以上であることが少なくとも含まれている。
【０００７】
また、上記の課題を解決する本発明の一態様に係る褥瘡防止システムは、上述した圧力検出マットのいずれかと、複数の通信モジュールの各々と通信可能な制御手段と、該制御手段と接続され、該圧力検出マットに掛かる圧力の異常を警告可能な警告手段とを備えている。この制御手段は、受信した警告信号に応じて該警告手段による異常警告を行う。
【０００８】
また、上記の課題を解決する本発明の別の態様に係る褥瘡防止システムは、上述した圧力検出マットであって、複数の通信モジュールの各々が自身と通信可能な圧力センサの出力信号を第１のタイミング毎に外部機器に向けて送信する圧力検出マットと、該圧力検出マットと通信可能な外部機器である制御手段と、該制御手段と接続され、該圧力検出マットに掛かる圧力の異常を警告可能な警告手段とを備えている。この制御手段は、受信した該出力信号値に応じて該警告手段による異常警告を行う。
【０００９】
なお、上記褥瘡防止システムにおいて、制御手段は、受信した出力信号値が第１の閾値以上であるとき、警告手段による異常警告を行うことができる。
【００１０】
また、上記褥瘡防止システムにおいて、通信モジュールは、さらに自身のＩＤ情報を制御手段に送信することができる。この場合、制御手段は、第１のタイミング毎に受信した出力信号値の加算値であって、該第１のタイミングより長い第２のタイミング内における加算値が第１の閾値より高い第２の閾値以上であるとき、警告手段による異常警告を行うことができる。また、隣接した圧力センサから受信した出力信号値の差が第３の閾値以上であるとき、警告手段による異常警告を行うことができる。なお、第３の閾値は第１の閾値より低い値であることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の圧力検出マット及び褥瘡防止システムを採用すると、マット内に多数の圧力センサを配置できる為、当該マットに掛かる圧力値を精細に検出できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態の褥瘡防止システムは、本発明の特徴部分である圧力検出マットを備えたものである。この圧力検出マットは、患者の体圧と等価関係にある圧力を直接検出するものである。また、その内部に、有線ケーブルや銅箔のパターンを用いる必要のない、マット上の各点に掛かる圧力を取得する為の回路が実装されたものであり、より高密度な圧力センサの実装、圧力センサの配置の自由度、精細な圧力分布の取得、及び高Ｓ／Ｎ比の圧力値の信号の取得などを実現するものである。以下に、図面を参照して、本実施形態の褥瘡防止システムの構成及び作用について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態の褥瘡防止システム１０の構成を概略的に示した図である。本実施形態では、褥瘡防止システム１０を利用して患者１の体圧と等価関係にある圧力値を取得し、その取得結果に応じて、当該患者１の褥瘡を防止する為の警告処理を行っている。
【００１４】
この褥瘡防止システム１０は、患者１が横たわる圧力検出マット２００と、これに備えられ、統括的な制御を行う制御ユニット２２０及び上記圧力値を取得する為の複数の通信モジュール２３０と、圧力検出マット２００により取得された圧力値が異常値である旨を周囲に警告することができるモニタ３００から構成されている。制御ユニット２２０は圧力検出マット２００の四隅のうちの１つに配置されており、複数の通信モジュール２３０の各々は圧力検出マット２００内の所定の平面上に図１の如くマトリクス状に配置されている。なお、制御ユニット２２０の位置は、圧力検出マット２００の四隅に限らず、例えば当該圧力検出マット２００のいずれか１辺の中央付近であっても良い。
【００１５】
図２は、圧力検出マット２００の断層構造を示した図である。圧力検出マット２００は、２次元拡散信号伝送テクノロジ（株式会社セルクロス、[平成１６年３月検索]、インターネット、〈http://www.utri.co.jp/venture/venture2.html〉参照）を用いた基板、或いは特開２００３−１８８８８２号公報で開示されている通信装置（すなわち、２つの導電層間に複数のチップを散在させて絶縁層を形成し、これらの導電層を利用して該絶縁層の近接したチップ間を接続させ、所望のデータを目的地に向けてパケットで送信する装置）の構成を一部利用したものであり、２つの導電層２１２、２１４、及びこれらの導電層と外部とを絶縁する為の絶縁層２１６、２１８の計４つの層が積層され、さらに導電層２１２と２１４との間に複数の通信モジュール２３０が図１の如く散在された絶縁層を有したものである。なお、本実施形態では絶縁層に通信モジュールを散在させているが、別の実施形態では他の層（高抵抗層や誘導層）に通信モジュールを散在させても良い。
【００１６】
２つの導電層２１２及び２１４は、柔軟性及び導電性を有した層であり、圧力検出マット２００の略全領域にわたって延在し且つ患者１が図１の如く充分に横たわれる程度の大きさを有したものである。これらの層は例えば導電ゴム又は導電体が織り込まれた布或いはメッシュ状の金属板などから成る。導電層２１２と２１４とは、その間に介在された通信モジュール２３０や図示しない絶縁層などによって、互いの間に所定の間隔が空くように配置されている。この為、導電層２１２と２１４は、互いに絶縁された状態で積層されている。また、導電層２１２は、導電層２１４より患者１に近接して配置された層である。すなわち、導電層２１２は圧力検出マット２００の上側（つまり患者１が横たわる面側）に配置された層であり、導電層２１４は圧力検出マット２００の下側（つまりベッドや床などと接触する面側）に配置された層である。
【００１７】
絶縁層２１６は、柔軟性及び絶縁性を有した層であり、圧力検出マット２００の略全領域にわたって延在し且つ患者１が図１の如く充分に横たわれる程度の大きさを有したものである。また、導電層２１２の上側に積層されたものであり、例えば絶縁ゴム又は絶縁性を有した比較的厚手の生地などから成る。この絶縁層２１６は患者１に直接触れる層である為、患者１の寝心地を優先させたい場合は当該層をより柔軟な素材で形成するとよい。
【００１８】
絶縁層２１８は、絶縁層２１６と比較して高い剛性及び絶縁性を有した層であり、導電層２１４の下側に積層され、圧力検出マット２００の略全領域にわたって延在し且つ患者１が図１の如く充分に横たわれる程度の大きさを有したものである。
【００１９】
ここで、図２６に各層の剛性について説明する。なお、図２６では、図面の簡略化の為、絶縁層２１６及び２１８並びに通信モジュール２３０及び圧力センサ２３４が散在された絶縁層を１層で示している。
【００２０】
図２６（ａ）は、絶縁層２１６と２１８との剛性が同一である圧力検出マットの断面を示した断面図である。このような圧力検出マットを例えばベッド４００等の弾性変形し易い場所に載置した場合、絶縁層２１６と２１８との剛性が同一である為、これらの絶縁層は同様に変形する。従って、絶縁層２１６と２１８との間（すなわち圧力センサ２３４）に掛かるべき圧力が主にベッド４００に掛かってしまう。このような圧力検出マットに埋設された圧力センサ２３４では、体圧値を高感度に検出できない。
【００２１】
図２６（ｂ）は、絶縁層２１８の剛性が絶縁層２１６の剛性より高い圧力検出マットの断面を示した断面図である。このような圧力検出マットを例えばベッド４００等の弾性変形し易い場所に載置した場合、互いの絶縁層の剛性が異なる為、圧力センサ２３４上方と下方とにおいて圧力検出マットに加えられた圧力に応じた圧力差が生じる。従って、図２６（ａ）の場合よりも体圧値を高感度に検出できる。なお、圧力センサ２３４が埋設された導電層２１２より重力方向に位置する層の剛性を導電層２１２より上側に位置する層の剛性より高くすると、圧力センサ２３４によって検出される圧力値が高くなる為、検出感度が向上する。この為、最下層である絶縁層２１８は、最上層である絶縁層２１６よりも剛性の高い材料で形成されている。本明細書中に示した図２８の圧力検出マット２００Ｈを除く全ての実施例の圧力検出マットは、このような剛性特性を有している。また、上述の絶縁層の場合と同様の理由により、導電層２１２より下側に位置する導電層２１４の剛性を導電層２１２の剛性より高くすることは好ましい。
【００２２】
絶縁層２１６及び絶縁層２１８の作用により、導電層２１２又は導電層２１４に電流が流れた場合であっても、当該導電層２１２又は導電層２１４と外部（例えば患者１の体の表面）との絶縁性は保たれる。
【００２３】
次に、通信モジュール２３０の構成及び作用について説明する。通信モジュール２３０の主たる機能は、患者１の体圧値の取得、取得した体圧値に関する判定処理と、その判定処理に基づいた体圧値の異常を警告する為の警告信号の生成及び伝達（ここでは制御ユニット２２０への警告信号の伝達）である。
【００２４】
図３は、上述した通信モジュール２３０の構成を示したブロック図である。通信モジュール２３０は、当該モジュール全体の制御を司る制御部２３２と、患者１の体圧を測定する為の圧力センサ２３４（例えば周知のダイヤフラム型や半導体式圧力センサ）と、当該モジュールのＩＤ情報や圧力値情報等を含む各種データが記憶されるメモリ２３６と、２次元拡散信号伝送テクノロジを利用した信号伝達を行う為の通信部２３８から構成されている。
【００２５】
ここで、図２に示されたように導電層２１２には、通信モジュール２３０（より正確には圧力センサ２３４）と患者１との密着性を高める為の開口部２１２ａが形成されている。圧力センサ２３４は、この開口部２１２ａに埋設されたように配置されている。この開口部２１２ａの作用により圧力センサ２３４と患者１との密着性が高まる為、当該圧力センサ２３４の感度が向上する。
【００２６】
なお、本実施形態の圧力検出マット２００に含まれた全ての圧力センサ２３４は、導電層２１２内の平面上であって、各層と平行な所定の平面上にマトリクス状に配置されている。この為、患者１と接触する絶縁層２１６の上面とそれぞれの圧力センサ２３４との積層方向における距離は全て同一距離となる。従って絶縁層２１６上面の全領域に均一な圧力が加えられた場合、それぞれの圧力センサ２３４は、全て同一の圧力値を検出する。
【００２７】
また、上述したように圧力検出マット２００の底部である絶縁層２１８の剛性を高くしてその底部が変形し難いように圧力検出マット２００を構成すると、当該マット２００の撓みに起因した圧力センサ２３４の各々の間における変位が起こり難くなる。すなわち上面の絶縁層２１６は加えられた圧力によって変形して当該圧力を各圧力センサ２３４に伝達するが、下面の絶縁層２１８は、剛性が高く圧力センサ２３４の位置を保持できる為、当該圧力値を高いＳ／Ｎ比で検出することができる。
【００２８】
また、本実施形態の通信モジュール２３０は、図２の如く開口部２１２ａにおいてのみ露出され、それ以外の全ての部分は導電層２１２及び導電層２１４によって覆われている。従って導電層２１２及び導電層２１４は、圧力検出マット２００の周囲に配置されている外部機器から通信モジュール２３０に向かって進行している電波を、開口部２１２ａ以外の領域において遮断し或いは減衰させ、当該モジュール２３０に不要なノイズを受信させない（別の観点では、通信モジュール２３０が周囲に発するノイズを遮断或いは減衰させる）。この為、圧力センサ２３４は、高Ｓ／Ｎ比の体圧値の検出信号を取得できる。
【００２９】
なお、圧力センサ２３４も搭載していない通信モジュール（すなわち制御部２３２とメモリ２３６と通信部２３８のみを備えた通信モジュール）があってもよい。このような通信モジュールは、上述の２次元拡散信号伝送テクノロジを利用して信号を目的地（ここでは制御ユニット２２０）に向けてパケットで送信する際の中継地点として機能する。なお、圧力センサ２３４を搭載した通信モジュール２３０が２次元拡散信号伝送テクノロジを利用した信号伝達の中継地点として機能することは言うまでもない。
【００３０】
圧力センサ２３４を搭載していない中継地点としての通信モジュールは、圧力センサ２３４を搭載した通信モジュール２３０よりも低コストで製造できる。また、このような通信モジュールを配置する場合には、圧力センサ２３４を搭載した通信モジュール２３０と異なり、導電層２１２に開口部２１２ａを形成する必要がない。この為、このような通信モジュールを、圧力検出マット２００に数多く配置しても比較的コストは上昇しない。
【００３１】
上述の如き中継地点としての通信モジュールを多数配置することは、上述の２次元拡散信号伝送テクノロジを採用した回路の耐久性（別の言い方をすると信号伝達の確実性）を高めることに繋がる。例えば通信モジュールの数は各種信号の伝達経路の選択肢の数と比例関係にある。従って、通信モジュールが幾つか故障して上記選択肢が減少した場合であっても、通信モジュールの多数配置は当該選択肢の絶対数を増加させている為、より確実に警告信号を制御ユニット２２０に伝達させることができるようになる。またさらに、上記選択肢の増加は短距離と成り得る伝達経路の増加に繋がる為、より迅速に当該警告信号を制御ユニット２２０に伝達させることが可能となる。
【００３２】
なお、本実施形態では圧力センサ２３４（別の言い方をすると通信モジュール２３０）を所定の平面上にマトリクス状に配置しているが、別の実施形態では、患者１と接触する可能性が比較的高い領域であって、圧力検出マット２００の中央部の領域に集中的に圧力センサ２３４を配置してもよい。このように圧力センサ２３４を配置することによって、これらで検出される体圧値の数は増加される傾向にある為、より精細な体圧検出が可能となる。
【００３３】
図４は、本実施形態の通信モジュール２３０の制御部２３２が行う処理であって、圧力センサ２３４により検出される患者１の体圧値が異常値であるか否かを判定する体圧値判定処理を示したフローチャートである。以下に、この図４を参照して、本実施形態の体圧値判定処理について説明する。なお、以下に記載された説明は１つの通信モジュール２３０で実行される処理に関するものであるが、この体圧値判定処理は全ての通信モジュール２３０で実行される。
【００３４】
制御ユニット２２０の電源（後述）がオンされると通信モジュール２３０に駆動電圧が供給され、制御部２３２は、メモリ２３６のアドレスＭｉ（ｉ＝０、１、２・・・、ａ、ｂ）に記憶された値を０に設定する（ステップ１、以下、ステップを「Ｓ」と略記）。そして駆動電圧が供給されているか否か（すなわち制御ユニット２２０の電源がオフか否か）をチェックする（Ｓ２）。ここで、制御ユニット２２０の電源がオフの場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、本処理は終了する。また、制御ユニット２２０の電源がオンの場合（Ｓ２：ＮＯ）、本処理はＳ３の処理に進む。
【００３５】
制御部２３２は、Ｓ３の処理でアドレスＭｉに関連付けられたカウンタｉを０に設定した後、圧力センサ２３４が検出した患者１の体圧値ｐを取得する（Ｓ４）。そしてこの体圧値ｐをメモリ２３６のアドレスＭｉに格納する（Ｓ５）。例えば、最初に取得した体圧値ｐは、カウンタｉ＝０である為、アドレスＭ０に格納される。
【００３６】
制御部２３２は、次に、Ｓ５の処理で格納した体圧値ｐが第１の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ６）。ここで、体圧値ｐが第１の閾値以上であると判定した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、圧力検出マット２００の少なくとも一部に極めて高い圧力が加えられている状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性がある為、制御部２３２は、褥瘡を警告する為の警告信号を生成し、メモリ２３６に記憶されたＩＤ情報と共に当該警告信号を制御ユニット２２０に向けて信号を出力する（Ｓ９）。ここで出力された警告信号は、２次元拡散信号伝送テクノロジによって、複数の通信モジュール２３０の各々に備えられた通信部２３８間を連鎖的に伝達されていき、制御ユニット２２０に到達する。また、体圧値ｐが第１の閾値より低いと判定した場合（Ｓ６：ＮＯ）、圧力検出マット２００に高い圧力が加えられていない状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性が低い為、制御部２３２は、警告信号を生成することなくＳ７の処理に進む。
【００３７】
制御部２３２は、Ｓ７の処理でアドレスＭ０〜Ｍｂに記憶された体圧値の加算値ｐtotalを算出し、その値が第２の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ８）。ここで、加算値ｐtotalが第２の閾値以上であると判定した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、後述するように圧力検出マット２００の少なくとも一部に比較的高い圧力が持続的に加えられている状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性がある為、制御部２３２は、警告信号を生成し、当該警告信号をＩＤ情報と共に制御ユニット２２０に向けて信号を出力する（Ｓ９）。また、加算値ｐtotalが第２の閾値より低いと判定した場合（Ｓ８：ＮＯ）、圧力検出マット２００に比較的高い圧力が持続的に加えられていない状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性が低い為、制御部２３２は、警告信号を生成することなくＳ１０の処理に進む。なお、この処理で使用される第２の閾値は、第１の閾値より高い。
【００３８】
制御部２３２は、Ｓ１０の処理で所定時間Ｔ待機した後、カウンタｉを１インクリメントする（Ｓ１１）。そして現在設定されているカウンタｉがｂであるか否かをチェックする（Ｓ１２）。ここで、カウンタｉがｂであるとき（Ｓ１２：ＹＥＳ）、体圧値ｐを格納する為のメモリが全て使用された為、制御部２３２は、Ｓ２の処理に戻り、再び本処理を実行する。また、カウンタｉがｂでないとき（Ｓ１２：ＮＯ）、体圧値ｐを格納する為のメモリに空きがある為、制御部２３２は、Ｓ４の処理に戻り、再び体圧値ｐを取得して上述の処理を繰り返す。
【００３９】
なお、Ｓ４〜Ｓ１２の処理は、第１のタイミング毎（実質的に所定時間Ｔ毎）に繰り返して実行される。従って制御部２３２は、第１のタイミング毎に体圧値ｐを取得する。ここで、僅かな時間であっても極めて高い圧力負荷が掛かると患者１に非常に負担（褥瘡を含んだ様々な負担）を与えてしまう。制御部２３２は、体圧値ｐを利用した判定処理によって、上記負担が患者１に掛かることを防止している。
【００４０】
また、加算値ｐtotalは、第１のタイミングより長い第２のタイミング内（この実施形態では、所定時間Ｔと、２〜（ｂ＋１）のいずれかとの積）で取得される。ここで、第１の閾値を下回る圧力であっても比較的高い圧力が持続的に患者１に負荷されると、患者１に褥瘡ができる可能性がある。制御部２３２は、加算値ｐtotalを利用した判定処理によって、患者１の褥瘡の可能性を警告している。
【００４１】
次に、別の実施形態の通信モジュール２３０の制御部２３２が行う体圧値判定処理について説明する。
【００４２】
図５は、別の実施形態の体圧値判定処理を示したフローチャートである。以下に、この図５を参照して、別の本実施形態の体圧値判定処理について説明する。なお、以下に記載された説明は前述した体圧値判定処理と同様に１つの通信モジュール２３０で実行される処理に関するものであるが、この体圧値判定処理が全ての通信モジュール２３０で実行されることは言うまでもない。
【００４３】
制御ユニット２２０の電源がオンされると通信モジュール２３０に駆動電圧が供給され、制御部２３２は、先ず、駆動電圧が供給されているか否か（すなわち制御ユニット２２０の電源がオフか否か）をチェックする（Ｓ２１）。ここで、制御ユニット２２０の電源がオフの場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、本処理は終了する。また、制御ユニット２２０の電源がオンの場合（Ｓ２１：ＮＯ）、本処理はＳ２２の処理に進む。
【００４４】
ここで、通信モジュール２３０は、制御ユニット２２０に送信するＩＤ情報とは別に、自身及び隣接した通信モジュール２３０にローカルアドレスを便宜上割り当て、そのローカルアドレスと名称が一致したメモリ２３６のアドレスの各々に、各通信モジュール２３０による体圧値ｐを格納させるようにしている。
【００４５】
図６は、上記ローカルアドレスと各通信モジュール２３０との関係を説明する為の説明図である。なお、図６の中心の斜線で示された通信モジュール２３０は、この説明におけるフローチャートの処理を実行しているものであり、便宜上、通信モジュール２３０ａとする。また、点模様で示された８つの通信モジュール２３０は、通信モジュール２３０ａと隣接したものであり、便宜上、隣接通信モジュール２３０ｂとする。通信モジュール２３０ａは、自身のローカルアドレスを（０、０）とし、８つの隣接通信モジュール２３０ｂの各々のローカルアドレスを、図６に示したように、（−１、１）、（０、１）、（１、１）、（−１、０）、（１、０）、（−１、−１）、（０、−１）、及び（１、−１）としている。
【００４６】
Ｓ２２の処理において、制御部２３２は、上記９つのローカルアドレスの各々と名称の一致したメモリ２３６のアドレスＭ（ｉ、ｊ）の各々（ただし、ｉ＝−１〜１、ｊ＝−１〜１）に記憶された値を０に設定し、圧力センサ２３４が検出した患者１の体圧値ｐを取得する（Ｓ２３）。そしてこの体圧値ｐを、自身のローカルアドレスと関連付けられたメモリ２３６のアドレスＭ（０、０）に格納する（Ｓ２４）。さらに、ローカルアドレスを割り当てた８つの隣接通信モジュール２３０ｂの各々に、取得した体圧値ｐを要求する信号を送信する（Ｓ２５）。各隣接通信モジュール２３０ｂはこの要求信号に応じて通信モジュール２３０ａに体圧値ｐを送信する。通信モジュール２３０ａは、各隣接通信モジュール２３０ｂの体圧値ｐを受け取り（Ｓ２６）、これらの体圧値ｐを、各隣接通信モジュール２３０ｂのローカルアドレスと関連付けられたメモリ２３６のそれぞれのアドレスＭ（−１、１）、Ｍ（０、１）、Ｍ（１、１）、Ｍ（−１、０）、Ｍ（１、０）、Ｍ（−１、−１）、Ｍ（０、−１）、及びＭ（１、−１）に格納する（Ｓ２７）。
【００４７】
制御部２３２は、次に、８つの体圧値ｐの各々と、自身の圧力センサ２３４が検出した患者１の体圧値ｐとの圧力差ｐrを算出する（Ｓ２８）。具体的には、圧力差ｐrは、アドレスＭ（０、０）を除くアドレスＭ（ｉ、ｊ）に格納された体圧値ｐの各々（ただし、ｉ＝−１〜１、ｊ＝−１〜１）と、アドレスＭ（０、０）との差の絶対値で表される。
【００４８】
そして制御部２３２は、８つの圧力差ｐrの少なくとも１つが第３の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２９）。ここで、８つの圧力差ｐrの少なくとも１つが第３の閾値以上であると判定した場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、圧力検出マット２００に高い圧力が局部的に加えられている状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性がある為、制御部２３２は、警告信号を生成し、当該警告信号をメモリ２３６に記憶されたＩＤ情報と共に制御ユニット２２０に向けて信号を出力する（Ｓ３０）。また、８つの圧力差ｐrの全てが第３の閾値より低いと判定した場合（Ｓ２９：ＮＯ）、圧力検出マット２００に高い圧力が加えられていない状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性が低い為、制御部２３２は、警告信号を生成することなくＳ３１の処理に進み、所定時間Ｔ待機した後、Ｓ２１の処理に戻り、このフローチャートの処理を続行する。
【００４９】
なお、患者１のある部位に局部的に集中した圧力負荷が掛かっている場合、その圧力負荷が患者１に負担を与え得る第１の閾値より低いものであっても当該患者１に褥瘡ができる可能性がある。従って、第３の閾値は、上述のＳ６の処理で用いられた第１の閾値より小さい値に設定されている。制御部２３２は、隣接通信モジュール２３０ｂとの圧力差ｐrを利用した判定処理によって、患者１の褥瘡の可能性を警告している。
【００５０】
次に、圧力検出マット２００の統括的な制御を行う制御ユニット２２０の構成及び作用について説明する。制御ユニット２２０の主たる機能は、圧力検出マット２００の統括的な制御と、通信モジュール２３０から受信した警告信号をモニタ３００で表示できるように処理することである。
【００５１】
図７は、制御ユニット２２０の構成を示したブロック図である。制御ユニット２２０は、圧力検出マット２００の統括的な制御を行う制御部２２１と、圧力検出マット２００全体の電源として機能する電源２２２と、導電層２１２や２１４を介して各通信モジュール２３０と通信する為の通信部２２３と、各種制御用プログラムや取得した警告信号を含む各種データが記憶されるメモリ２２４と、取得した警告信号をモニタ３００で表示できるよう処理を加える信号処理部２２５と、外部機器との接続及び当該外部機器への警告信号の出力をする為のインターフェイス部２２６（ここでは制御ユニット２２０とモニタ３００とを接続している）から構成されている。各通信モジュールにおいて取得された警告信号は、この制御ユニット２２０によって処理され、モニタ３００に表示される。
【００５２】
図８は、本実施形態の制御ユニット２２０（より正確には制御部２２１）による、取得した警告信号をモニタ３００で表示できるよう処理する警告信号変換処理を示したフローチャートである。以下に、この図８を参照して、本実施形態の警告信号変換処理について説明する。
【００５３】
制御ユニット２２０の図示しない電源スイッチがオンされると、電源２２２は、制御ユニット２２０に電力を供給して当該制御ユニット２２０を駆動させる。制御部２２１は、上述の２次元拡散信号伝送テクノロジを用いることにより各通信モジュール２３０と通信が可能となる。そして上記電源スイッチがオフされているか否かをチェックする（Ｓ４１）。電源スイッチがオフされている場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、本処理は終了する。また、電源スイッチがオンされている場合（Ｓ４１：ＮＯ）、本処理はＳ４２の処理に進む。
【００５４】
Ｓ４２の処理では、制御部２２１は、通信モジュール２３０から警告信号を受信したか否かを判定する。ここで、通信モジュール２３０から警告信号を受信していないと判定した場合（Ｓ４２：ＮＯ）、制御部２２１は、Ｓ４１の処理に戻り、本処理を続行する。また、通信モジュール２３０から警告信号を受信したと判定した場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、制御部２２１は、その警告信号を、信号処理部２２５に出力して当該信号処理部２２５によってモニタ３００で表示できるように処理する（Ｓ４３）。そしてＳ４１の処理に戻り、本処理を続行する。
【００５５】
信号処理部２２５で処理された警告信号は、インターフェイス部２２６を介してモニタ３００に出力される。これにより、モニタ３００に患者１の褥瘡を防止する為の警告が表示される。以下の図９〜図１４に、モニタ３００に表示される様々な警告の例を示す。
【００５６】
図９に示された警告の例では、患者１に褥瘡ができる可能性のある圧力が圧力検出マット２００に掛かっている期間（別の言い方をすると、警告信号を継続的に受信している期間）に応じて、モニタ３００の画面に警告色３０２を表示させている。この警告色３０２には「赤」又は「黄」或いは「青」などがある。この例では、「赤」、「黄」、「青」の警告色３０２の順に、患者１に寝返りを打たせる必要性が高いことを示しており、前述の期間が、１０分以上の場合には「赤」の警告色３０２がモニタ３００の画面に表示され、５分以上１０分未満の場合には「黄」の警告色３０２がモニタ３００の画面に表示され、１分以上５分未満の場合には「青」の警告色３０２がモニタ３００の画面に表示される。
【００５７】
図１０に示された警告の例では、モニタ３００の画面には、「罰点」、「三角」、「丸」などの警告図形３０４が表示される。「罰点」は上記「赤」に相当し、「三角」は上記「黄」に相当し、「丸」は上記「青」に相当する。
【００５８】
図１１に示された警告の例では、モニタ３００の画面には、「緊急」、「要注意」、「注意」などの警告文字３０６が表示される。「緊急」は上記「赤」に相当し、「要注意」は上記「黄」に相当し、「注意」は上記「青」に相当する。
【００５９】
図１２に示された警告の例では、モニタ３００の画面には、色による警告と各色の警告の継続時間との関係を示した警告グラフ３０８が表示される。この警告グラフ３０８で使用されている各色は、この例では、「赤」、「黄」、「青」の順に、圧力検出マット２００（別の観点では患者１のいずれかの部位）に掛かっている圧力が高いことを意味している。さらに警告グラフ３０８の各色の下部に示された時間は、各色の表示条件を満たした圧力負荷の継続時間を示している。この例では、「赤」の下部に表示された「００：４０」は、「赤」の表示条件を満たすような極めて高い圧力負荷が圧力検出マット２００に掛かっている継続時間（４０秒間）を示している。また、「黄」の下部に表示された「０５：００」は、「黄」の表示条件を満たすような圧力負荷であって、「赤」の表示条件を満たすほど高くない圧力負荷が圧力検出マット２００に掛かっている継続時間（５分間）を示している。また、「青」の下部に表示された「１０：００」は、「青」の表示条件を満たすような圧力負荷であって、「黄」の表示条件を満たすほど高くない圧力負荷が圧力検出マット２００に掛かっている継続時間（１０分間）を示している。
【００６０】
図１３に示された警告の例では、モニタ３００の画面には、その画面右上に図１１の警告グラフ３０８と同一の条件で色及び継続時間が表示される警告グラフ３１０が表示されており、その画面全体には圧力検出マット２００全域における圧力分布３１２が表示されている。なお、圧力分布３１２の中に示した人型は、便宜上示したものであり、実際には表示されない。ただし、患者１と圧力分布３１２との位置関係を術者に把握させ易くする為に、図１３に示したような人型をモニタ３００に表示しても良い。
【００６１】
図１４に示された警告の例では、色による警告と経過時間との関係を示した警告グラフ３２０が表示される。警告グラフ３２０は、赤の警告グラフ３２２、黄の警告グラフ３２４、及び青の警告グラフ３２６を含んでいる。この警告グラフ３２０で使用されている各色は、図１２の例と同様に、「赤」、「黄」、「青」の順に、圧力検出マット２００に掛かっている圧力が高いことを意味している。矩形波で示された各色の警告グラフ３２０の横軸が経過時間となっており、波形が立ち上がっている期間は、各色の表示条件を満たした圧力負荷が圧力検出マット２００に掛かっていることを示している。
【００６２】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。
【００６３】
なお、本実施形態では通信モジュール２３０の各々が体圧値判定処理を行っていたが、別の実施形態では制御ユニット２２０が体圧値判定処理を行うこともできる。図１５は、制御ユニット２２０による、さらに別の実施形態の体圧値判定処理を示したフローチャートである。以下に、この図１５を参照して、さらに別の本実施形態の体圧値判定処理について説明する。なお、以下の説明において、前述されたものと同一のものには、同一の符号を付してここでの詳細な説明は省略する。
【００６４】
制御ユニット２２０の図示しない電源スイッチがオンされると、電源２２２は、制御ユニット２２０に電力を供給して当該制御ユニット２２０を駆動させる。そして制御部２２１は、上述の２次元拡散信号伝送テクノロジを用いることにより各通信モジュール２３０と通信が可能となる。この実施形態では、各通信モジュール２３０は、各制御部２３２に記憶されたアルゴリズムにより自身のＩＤ情報を取得し、当該ＩＤ情報を制御ユニット２２０に送信する。
【００６５】
制御部２２１は、これらのＩＤ情報を取得し（Ｓ５１）、これらに基づいて各通信モジュール２３０を識別することができる。また、制御部２２１は、これらのＩＤ情報にローカルアドレスを関連付け、そのローカルアドレスと名称が一致したメモリ２２４のアドレスの各々に、各通信モジュール２３０による体圧値ｐを格納させるようにしている。
【００６６】
図１６は、メモリ２２４のアドレス構造を、本フローチャートの処理の説明を簡単にする為に概念的な構造で示した図である。体圧値ｐを格納する為に割り当てられたメモリ２２４のアドレスは、この図１６では０〜ｃのローアドレス及び０〜ｂのカラムアドレスから成る（ｃ＋１）行（ｂ＋１）列のアドレスである。なお、これらのアドレスの各々は、さらに複数のセグメントＳｔ（ｔ＝０〜ａ）に分割されており、（ａ＋１）個の体圧値ｐを格納できるものとする。また、図１６において、Ｘ方向をカラムアドレスの方向とし、Ｙ方向をローアドレスの方向とする。
【００６７】
各通信モジュール２３０のＩＤ情報に関する設定が終了すると、制御部２２１は、全てのアドレスＭ（ｉ、ｊ）（ただし、ｉ＝０〜ｂ、ｊ＝０〜ｃ）の全てのセグメントＳｔに記憶された値を０に設定する（Ｓ５２）。そして上記電源スイッチがオフされているか否かを判定する（Ｓ５３）。電源スイッチがオフされている場合（Ｓ５３：ＹＥＳ）、本処理は終了する。また、電源スイッチがオンされている場合（Ｓ５３：ＮＯ）、本処理はＳ５４の処理に進む。
【００６８】
制御部２２１は、セグメントＳｔに関連付けられたカウンタｔを０に設定し（Ｓ５４）、圧力検出マット２００内の全ての通信モジュール２３０が検出した患者１の体圧値ｐを取得する（Ｓ５５）。そしてこれらの体圧値ｐを、それぞれの通信モジュール２３０と関連付けられたアドレスＭ（ｉ、ｊ）の各々の１つのセグメントＳｔに格納する（Ｓ５６）。このとき体圧値ｐが格納されるセグメントＳｔは、現在のカウンタｔと関連付けられたセグメントである。例えばカウンタｔ＝０の場合、各体圧値ｐは、それぞれに対応したアドレスＭ（ｉ、ｊ）のセグメントＳ０に格納される。
【００６９】
各セグメントＳｔに体圧値ｐが格納されると、制御部２２１は、Ｓ７０の積分的評価による体圧値判定処理を行う。図１７は、Ｓ７０の積分的評価による体圧値判定処理を示したフローチャートである。以下に、この図１７を参照して、Ｓ７０の処理について説明する。
【００７０】
制御部２２１は、先ず、Ｓ５６の処理で格納した体圧値ｐの各々が第１の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ７１）。ここで、少なくとも１つの体圧値ｐが第１の閾値以上であると判定した場合（Ｓ７１：ＹＥＳ）、圧力検出マット２００の少なくとも一部に極めて高い圧力が加えられている状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性がある為、制御部２２１は、警告処理を実行する為の警告用フラグを立て（Ｓ７４）、図１５のフローチャートのＳ８０の処理に進む。また、全ての体圧値ｐが第１の閾値より低いと判定した場合（Ｓ７１：ＮＯ）、圧力検出マット２００に高い圧力が加えられていない状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性が低い為、制御部２２１は、警告用フラグを立てることなくＳ７２の処理に進む。
【００７１】
制御部２２１は、各アドレス（ｉ、ｊ）内における加算値であって、セグメントＳ０〜Ｓａの各々に格納された体圧値ｐを加算した加算値ｐtotalの各々を算出し（Ｓ７２）、それらの値の各々が第２の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ７３）。ここで、少なくとも１つの加算値ｐtotalが第２の閾値以上であると判定した場合（Ｓ７３：ＹＥＳ）、圧力検出マット２００の少なくとも一部に比較的高い圧力が持続的に加えられている状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性がある為、制御部２２１は、警告用フラグを立て（Ｓ７４）、図１５のフローチャートのＳ８０の処理に進む。また、全ての加算値ｐtotalが第２の閾値より低いと判定した場合（Ｓ７３：ＮＯ）、圧力検出マット２００に比較的高い圧力が持続的に加えられていない状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性が低い為、制御部２２１は、警告用フラグを立てることなく図１５のフローチャートのＳ８０の処理に進む。
【００７２】
Ｓ８０の処理は、図１８に示される微分的評価による体圧値判定処理を示したフローチャートである。以下に、この図１８を参照して、Ｓ８０の微分的評価による体圧値判定処理について説明する。
【００７３】
制御部２２１は、先ず、図１６のＸ方向に隣接した２つのアドレスに関連付けられた２つの通信モジュール２３０で検出された体圧値ｐの差である圧力差ｐrxを算出する（Ｓ８１）。具体的には、圧力差ｐrxは、アドレス（ｉ、ｊ）内の現在のカウンタｔと関連したセグメントＳｔに格納された体圧値ｐと、Ｘ方向に隣接したアドレス（ｉ＋１、ｊ）内の現在のカウンタｔと関連したセグメントＳｔに格納された体圧値ｐとの差の絶対値で表される。なお、圧力差ｐrxは、全てのアドレスに格納された体圧値ｐについて算出される。
【００７４】
そして制御部２２１は、圧力差ｐrxの各々が第３の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ８２）。ここで、少なくとも１つの圧力差ｐrxが第３の閾値以上であると判定した場合（Ｓ８２：ＹＥＳ）、圧力検出マット２００に高い圧力が局部的に加えられている状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性がある為、制御部２２１は、警告用フラグを立て（Ｓ８３）、Ｓ８４の処理に進む。また、全ての圧力差ｐrxが第３の閾値より低いと判定した場合（Ｓ８２：ＮＯ）、圧力検出マット２００に高い圧力が加えられていない状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性が低い為、制御部２２１は、警告用フラグを立てることなくＳ８４の処理に進む。
【００７５】
制御部２２１は、次に、図１６のＹ方向に隣接した２つのアドレスに関連付けられた２つの通信モジュール２３０で検出された体圧値ｐの差である圧力差ｐryを算出する（Ｓ８４）。具体的には、圧力差ｐryは、アドレス（ｉ、ｊ）内の現在のカウンタｔと関連したセグメントＳｔに格納された体圧値ｐと、Ｙ方向に隣接したアドレス（ｉ、ｊ＋１）内の現在のカウンタｔと関連したセグメントＳｔに格納された体圧値ｐとの差の絶対値で表される。なお、圧力差ｐryは、全てのアドレスに格納された体圧値ｐについて算出される。
【００７６】
そして制御部２２１は、圧力差ｐryの各々が第３の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ８５）。ここで、少なくとも１つの圧力差ｐryが第３の閾値以上であると判定した場合（Ｓ８５：ＹＥＳ）、圧力検出マット２００に高い圧力が局部的に加えられている状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性がある為、制御部２２１は、警告用フラグを立て（Ｓ８６）、図１５のフローチャートのＳ５７の処理に進む。また、全ての圧力差ｐryが第３の閾値より低いと判定した場合（Ｓ８５：ＮＯ）、圧力検出マット２００に高い圧力が加えられていない状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性が低い為、制御部２２１は、警告用フラグを立てることなく図１５のフローチャートのＳ５７の処理に進む。
【００７７】
図１５のフローチャートのＳ５７の処理において、制御部２２１は、警告用フラグが立てられているか否かをチェックする。ここで、警告用フラグが立てられていると判定した場合（Ｓ５７：ＹＥＳ）、制御部２２１は、モニタ３００において警告を表示させる為の信号を信号処理部２２５に出力して当該信号処理部２２５によりモニタ３００で表示できるように処理させる（Ｓ５８）。信号処理部２２５で処理された信号は、インターフェイス部２２６を介してモニタ３００に出力される。これにより、モニタ３００に患者１の褥瘡を防止する為の警告が表示される。また、警告用フラグが立てられていないと判定した場合（Ｓ５７：ＮＯ）、制御部２２１は、カウンタｔを１インクリメントし（Ｓ５９）、Ｓ６０の処理に進む。
【００７８】
Ｓ６０の処理において、制御部２２１は、現在設定されているカウンタＴがａであるか否かをチェックする（Ｓ６０）。ここで、カウンタＴがａであるとき（Ｓ６０：ＹＥＳ）、体圧値ｐを格納する為の全てのセグメントＳｔが使用された為、制御部２３２は、Ｓ５３の処理に戻り、再び本処理を実行する。また、カウンタＴがａでないとき（Ｓ６０：ＮＯ）、体圧値ｐを格納する為のセグメントＳｔに空きがある為、制御部２３２は、Ｓ５５の処理に戻り、再び圧力値ｐを取得して上述の処理を繰り返す。
【００７９】
なお、Ｓ５６〜Ｓ６０の処理は、所定のタイミング毎（例えば上記第１のタイミング毎）に繰り返して実行される。従って制御部２３２は、所定のタイミング毎にそれぞれの体圧値ｐを取得している。また、加算値ｐtotalは、前記の所定のタイミングより長いタイミング内（例えば上記第２のタイミング内）で取得されている。
【００８０】
本実施形態において各通信モジュールが行っていた体圧値判定処理を前述の実施形態の如く制御ユニット２２０が統括して行うと、各通信モジュール２３０のコストを安価にさせることができ、圧力検出マット２００本体のコストが安価となる。
【００８１】
また、圧力検出マット２００は、本実施形態では図２に示した断面構造を有しているが、別の実施形態では患者１の寝心地をより快適にさせる為の断面構造を有している。図１９は、別の実施形態の圧力検出マット２００Ａの断面構造を示した図である。図１９を参照すると、圧力検出マット２００Ａは、本実施形態の圧力検出マット２００の絶縁層２１６上にさらに柔軟な厚手の柔軟層２１７が積層されている。これにより、患者１の寝心地はより快適になる。なお、前記柔軟層２１７は取り外し可能としても良い。柔軟層２１７は、被験者と最も近い層のため、被験者により汚れる可能性が高い。また、取り外し可能なため、洗浄が可能となり清潔さを保つことができる。
【００８２】
また、本実施形態では圧力センサ２３４と患者１との間に絶縁層２１６が介在している為、圧力センサ２３４で検出される圧力は、絶縁層２１６の弾性によって多少弱められている。すなわち絶縁層２１６によって圧力センサ２３４の感度は多少低下されている。これに対して図２０に示した実施形態の圧力検出マット２００Ｂでは、当該図面に示した断面図を参照すると、開口部２１２ａと位置的に整合した開口部２１６ａが絶縁層２１６に形成されており且つそこから圧力センサ２３４が圧力検出マット２００上面に露出されている。この為、圧力センサ２３４は患者１と直接接触される。従って圧力センサ２３４は、その感度の低下がない状態（別の言い方をすると高Ｓ／Ｎ比）で患者１の体圧を検出できる。
【００８３】
また、本実施形態では、導電層２１２に開口部２１２ａを形成し、そこに圧力センサ２３４を埋設している。これに対する別の実施形態の圧力検出マット２００Ｇでは、導電層２１２に開口部２１２ａを形成しておらず、導電層２１２と導電層２１４との間に圧力センサ２３４を配置している（図２７参照）。この場合、導電層２１２に開口部２１２ａを形成する必要がない為、製造コストを抑えることができる。
【００８４】
また、さらに別の実施形態として、圧力センサ２３４の上側に積層された層と下側に積層された層との剛性が実質的に等しい場合、図２８に示した圧力検出マット２００Ｈのように、絶縁層２１８の下側に、いずれの層よりも剛性の高いシートを積層しても良い。これにより、圧力センサ２３４上方と下方とにおける圧力検出マットに加えられた圧力に応じた圧力差が高くなり、体圧値を高感度で検出できるようになる。なお、前記剛性の高いシートは取り外し可能でも良い。
【００８５】
また、さらに別の実施形態では流動体を封入した複数のチャンバーを有した層を圧力検出マット２００に積層することもできる。図２１から図２４は、複数のチャンバーを有した層をさらに積層した各種形態の圧力検出マットの断層構造を示した図である。
【００８６】
図２１に示した圧力検出マット２００Ｃは、絶縁層２１６の上に柔軟層２５２が積層されている。この柔軟層２５２には、それぞれの圧力センサ２３４と位置的に整合した複数のチャンバー２５４がマトリクス状に内在している。チャンバー２５４の内部には、空気、液体、或いはゲルなどの流動性を有した材料、又は弾性体が密封されている。患者１側からチャンバー２５４に対して圧力が加わると、その圧力は、チャンバー２５４が変形することによって当該チャンバー２５４の外側のあらゆる方向に分散される。この為、チャンバー２５４を覆った柔軟層２５２全面に分散された圧力が掛かり、患者１の自重による柔軟層２５２からの反作用の力は分散される。この為、患者１に対する局部的な圧力集中が軽減される。圧力検出マット２００Ｃでは、患者１の寝心地はより快適になる。
【００８７】
図２２に示した圧力検出マット２００Ｄは、圧力検出マット２００Ｃの絶縁層２１６に、それぞれの圧力センサ２３４と位置的に整合した複数の開口部２１６ａが絶縁層２１６に形成されている。この実施形態では、圧力センサ２３４とチャンバー２５４とが直接接触している為、圧力センサ２３４の感度（又はＳ／Ｎ比）が圧力検出マット２００Ｃのものより高くなる。
【００８８】
図２３に示した圧力検出マット２００Ｅは、圧力検出マット２００Ｄの通信モジュール２３０の形状を変形させたものであり、圧力センサ２３４が絶縁層２１６上に配置されている。これにより圧力センサ２３４に対する設計の自由度が向上し、例えば圧力センサ２３４を大型化できる。圧力センサ２３４を大型化すると、当該圧力センサ２３４の感度（又はＳ／Ｎ比）が圧力検出マット２００Ｄのものより高くなる。
【００８９】
図２４に示した圧力検出マット２００Ｆは、絶縁層２１６に開口部が形成されていないものであり、本実施形態の通信モジュール２３０を、２次元拡散信号伝送テクノロジを用いた信号伝達を行う為の通信モジュール２３０Ｆと、圧力を検出する為の圧力センサモジュール２３４Ｆとに分割して配置したものである。この実施形態では、通信モジュール２３０Ｆは導電層２１２と導電層２１４との間に配置され、圧力センサモジュール２３４Ｆはチャンバー２５４内部に配置されている。
【００９０】
図２５は、通信モジュール２３０Ｆと圧力センサモジュール２３４Ｆの構成を示したブロック図である。通信モジュール２３０Ｆは、制御部２３２、メモリ２３６、通信部２３８に加えて、近接した外部機器と通信する為の微弱の電波を発信するアンテナ２３９を備えている。また、圧力センサモジュール２３４Ｆは、アンテナ２３９と同様に微弱な電波を発信するアンテナ２３４Ｆａ、及び患者１の体圧を検出する為の圧力センサ部２３４Ｆｂを備えている。この実施形態では、圧力センサ部２３４Ｆｂが圧力を検出するとその検出信号をアンテナ２３４Ｆａで発信し、発信された信号は、アンテナ２３９で受信され、制御部２３２で処理される。すなわちこの実施形態では、通信モジュール２３０Ｆと圧力センサモジュール２３４Ｆとが無線通信することにより、圧力検出マット２００Ｆに掛かる圧力が検出されて処理される。このように通信モジュール２３０Ｆと圧力センサモジュール２３４Ｆとを分割すると、圧力検出マット２００に対する圧力センサの実装が容易になる。また、絶縁層２１６に開口部が形成されていない為、チャンバー２５４の封止が容易になる。なお、通信モジュール２３０Ｆは、無線通信によって圧力センサモジュール２３４Ｆに電力供給を行うこともできる。
【００９１】
また、本実施形態では制御ユニット２２０とモニタ３００は有線で接続されている（図１参照）が、別の実施形態ではこれらを無線で接続させてもよい。また、さらに別の実施形態では、制御ユニット２２０にメモリカード用のスロットを設けてもよい。この場合、各通信モジュール２３０のＩＤ情報と関連付けられた警告信号や体圧値ｐをメモリカードに蓄積させることができる。
【００９２】
また、本実施形態では表示手段であるモニタ３００を用いて患者１の褥瘡の可能性を警告しているが、別の実施形態では警告音によって褥瘡の可能性を警告することもできる。この場合、信号処理部２２５によって警告信号等を音声出力信号に変換させ、その出力先である外部機器を「モニタ３００」から「スピーカ」などの音再生手段に置き換えればよい。また、さらに別の実施形態では、このような表示手段をランプ（複数色のランプ、多色発光ＬＥＤ等）としても良い。
【００９３】
また、本実施形態の圧力検出マット２００は、直方体であるが、この形状に限定されるものではなく、例えば円筒形等の他の形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施形態の褥瘡防止システムの構成を概略的に示した図である。
【図２】本発明の実施形態の圧力検出マットの断層構造を示した図である。
【図３】本発明の実施形態の通信モジュールの構成を示したブロック図である。
【図４】本発明の実施形態の通信モジュールによる体圧値判定処理を示したフローチャートである。
【図５】別の実施形態の通信モジュールによる体圧値判定処理を示したフローチャートである。
【図６】別の実施形態におけるローカルアドレスと各通信モジュールとの関係を説明する為の説明図である。
【図７】本発明の実施形態の制御ユニットの構成を示したブロック図である。
【図８】本発明の実施形態の制御ユニットによる警告信号変換処理を示したフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態のモニタに表示される警告の一態様を示した図である。
【図１０】本発明の実施形態のモニタに表示される警告の一態様を示した図である。
【図１１】本発明の実施形態のモニタに表示される警告の一態様を示した図である。
【図１２】本発明の実施形態のモニタに表示される警告の一態様を示した図である。
【図１３】本発明の実施形態のモニタに表示される警告の一態様を示した図である。
【図１４】本発明の実施形態のモニタに表示される警告の一態様を示した図である。
【図１５】さらに別の実施形態の制御ユニットによる体圧値判定処理を示したフローチャートである。
【図１６】さらに別の実施形態におけるメモリのアドレス構造を、図１５のフローチャートの処理の説明を簡単にする為に概念的な構造で示した図である。
【図１７】図１５のＳ７０の積分的評価による体圧値判定処理を示したフローチャートである。
【図１８】図１５のＳ８０の微分的評価による体圧値判定処理を示したフローチャートである。
【図１９】別の実施形態の圧力検出マットの断面構造を示した図である。
【図２０】別の実施形態の圧力検出マットの断面構造を示した図である。
【図２１】複数のチャンバーを有した層をさらに積層した圧力検出マットの断層構造の一態様を示した図である。
【図２２】複数のチャンバーを有した層をさらに積層した圧力検出マットの断層構造の一態様を示した図である。
【図２３】複数のチャンバーを有した層をさらに積層した圧力検出マットの断層構造の一態様を示した図である。
【図２４】複数のチャンバーを有した層をさらに積層した圧力検出マットの断層構造の一態様を示した図である。
【図２５】図２４の圧力検出マットに備えられた通信モジュールと圧力センサモジュールの構成を示したブロック図である。
【図２６】圧力検出マットの各層の剛性について説明する為の図である。
【図２７】別の実施形態の圧力検出マットの断面構造を示した図である。
【図２８】別の実施形態の圧力検出マットの断面構造を示した図である。
【符号の説明】
【００９５】
１０ 褥瘡防止システム
２００ 圧力検出マット
２２０ 制御ユニット
２３０ 通信モジュール
２３４ 圧力センサ
３００ モニタ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２次元拡散信号伝送テクノロジを用いた圧力検出マット、及び該圧力検出マットを備えた褥瘡防止システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流動体が封入されたチャンバーであって、マット内のある層に配置されたチャンバーの内圧を適切な値に保つことによって、患者に快適な寝心地又は座り心地或いはもたれ心地を提供する流体圧利用マット装置が知られている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平１１−７６３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に示されたような流体圧利用マット装置では、各種電気素子（例えば圧力検知用センサ）の配線の複雑化を避ける為に多数のチャンバー及び各チャンバーに内在される多数の圧力検知用センサを配置することができない。この為、患者の体表面に対して１つのチャンバーが占める面積が大きくなり、精細に圧力値を検出できなかった。
【０００４】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、マットに掛かる圧力値を精細に検出することができる圧力検出マット、及び該圧力検出マットを利用した褥瘡防止システム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】
【０００５】
上記の課題を解決する本発明の一態様に係る圧力検出マットは、２次元拡散信号伝送テクノロジを用いたマットであり、複数の通信モジュールが散在された層と、該複数の通信モジュールの各々を電気的に接続させる複数の導電層と、該通信モジュールが散在された層及び該導電層を挟むように積層された少なくとも２つの絶縁層と、いずれか１つの層内に２次元的に配列され、それぞれが該複数の通信モジュールの各々と通信可能な複数の圧力センサを備えており、該圧力センサが配列された圧力センサ層より重力方向に位置し、当該マットの載置面を有した層を含んだ少なくとも１層の下側層の剛性が、該圧力センサ層を挟んで該下側層と反対側に積層された上側層の剛性よりも高くされたものである。なお、該少なくとも２つの絶縁層の中で、該複数の圧力センサが配置された層より重力方向に配置された絶縁層の剛性が他の層の剛性よりも高くされたものであっても良い。
【０００６】
なお、上記圧力検出マットでは、通信モジュールは、自身と通信可能な圧力センサの出力信号値が所定の条件を満たすとき、当該信号出力値が異常値である旨を警告する為の警告信号及び自身のＩＤ情報を外部機器に向けて送信することができる。ここでいう所定の条件には、例えば出力信号値が第１の閾値以上であることが少なくとも含まれている。また、例えば第１のタイミング毎に検出される出力信号値の加算値であって、該第１のタイミングより長い第２のタイミング内における加算値が第２の閾値以上であることが少なくとも含まれている。また、例えば隣接した圧力センサの出力信号値の差が第３の閾値以上であることが少なくとも含まれている。
【０００７】
また、上記の課題を解決する本発明の一態様に係る褥瘡防止システムは、上述した圧力検出マットのいずれかと、複数の通信モジュールの各々と通信可能な制御手段と、該制御手段と接続され、該圧力検出マットに掛かる圧力の異常を警告可能な警告手段とを備えている。この制御手段は、受信した警告信号に応じて該警告手段による異常警告を行う。
【０００８】
また、上記の課題を解決する本発明の別の態様に係る褥瘡防止システムは、上述した圧力検出マットであって、複数の通信モジュールの各々が自身と通信可能な圧力センサの出力信号を第１のタイミング毎に外部機器に向けて送信する圧力検出マットと、該圧力検出マットと通信可能な外部機器である制御手段と、該制御手段と接続され、該圧力検出マットに掛かる圧力の異常を警告可能な警告手段とを備えている。この制御手段は、受信した該出力信号値に応じて該警告手段による異常警告を行う。
【０００９】
なお、上記褥瘡防止システムにおいて、制御手段は、受信した出力信号値が第１の閾値以上であるとき、警告手段による異常警告を行うことができる。
【００１０】
また、上記褥瘡防止システムにおいて、通信モジュールは、さらに自身のＩＤ情報を制御手段に送信することができる。この場合、制御手段は、第１のタイミング毎に受信した出力信号値の加算値であって、該第１のタイミングより長い第２のタイミング内における加算値が第１の閾値より高い第２の閾値以上であるとき、警告手段による異常警告を行うことができる。また、隣接した圧力センサから受信した出力信号値の差が第３の閾値以上であるとき、警告手段による異常警告を行うことができる。なお、第３の閾値は第１の閾値より低い値であることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の圧力検出マット及び褥瘡防止システムを採用すると、マット内に多数の圧力センサを配置できる為、当該マットに掛かる圧力値を精細に検出できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態の褥瘡防止システムは、本発明の特徴部分である圧力検出マットを備えたものである。この圧力検出マットは、患者の体圧と等価関係にある圧力を直接検出するものである。また、その内部に、有線ケーブルや銅箔のパターンを用いる必要のない、マット上の各点に掛かる圧力を取得する為の回路が実装されたものであり、より高密度な圧力センサの実装、圧力センサの配置の自由度、精細な圧力分布の取得、及び高Ｓ／Ｎ比の圧力値の信号の取得などを実現するものである。以下に、図面を参照して、本実施形態の褥瘡防止システムの構成及び作用について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態の褥瘡防止システム１０の構成を概略的に示した図である。本実施形態では、褥瘡防止システム１０を利用して患者１の体圧と等価関係にある圧力値を取得し、その取得結果に応じて、当該患者１の褥瘡を防止する為の警告処理を行っている。
【００１４】
この褥瘡防止システム１０は、患者１が横たわる圧力検出マット２００と、これに備えられ、統括的な制御を行う制御ユニット２２０及び上記圧力値を取得する為の複数の通信モジュール２３０と、圧力検出マット２００により取得された圧力値が異常値である旨を周囲に警告することができるモニタ３００から構成されている。制御ユニット２２０は圧力検出マット２００の四隅のうちの１つに配置されており、複数の通信モジュール２３０の各々は圧力検出マット２００内の所定の平面上に図１の如くマトリクス状に配置されている。なお、制御ユニット２２０の位置は、圧力検出マット２００の四隅に限らず、例えば当該圧力検出マット２００のいずれか１辺の中央付近であっても良い。
【００１５】
図２は、圧力検出マット２００の断層構造を示した図である。圧力検出マット２００は、２次元拡散信号伝送テクノロジ（株式会社セルクロス、[平成１６年３月検索]、インターネット、〈http://www.utri.co.jp/venture/venture2.html〉参照）を用いた基板、或いは特開２００３−１８８８８２号公報で開示されている通信装置（すなわち、２つの導電層間に複数のチップを散在させて絶縁層を形成し、これらの導電層を利用して該絶縁層の近接したチップ間を接続させ、所望のデータを目的地に向けてパケットで送信する装置）の構成を一部利用したものであり、２つの導電層２１２、２１４、及びこれらの導電層と外部とを絶縁する為の絶縁層２１６、２１８の計４つの層が積層され、さらに導電層２１２と２１４との間に複数の通信モジュール２３０が図１の如く散在された絶縁層を有したものである。なお、本実施形態では絶縁層に通信モジュールを散在させているが、別の実施形態では他の層（高抵抗層や誘導層）に通信モジュールを散在させても良い。
【００１６】
２つの導電層２１２及び２１４は、柔軟性及び導電性を有した層であり、圧力検出マット２００の略全領域にわたって延在し且つ患者１が図１の如く充分に横たわれる程度の大きさを有したものである。これらの層は例えば導電ゴム又は導電体が織り込まれた布或いはメッシュ状の金属板などから成る。導電層２１２と２１４とは、その間に介在された通信モジュール２３０や図示しない絶縁層などによって、互いの間に所定の間隔が空くように配置されている。この為、導電層２１２と２１４は、互いに絶縁された状態で積層されている。また、導電層２１２は、導電層２１４より患者１に近接して配置された層である。すなわち、導電層２１２は圧力検出マット２００の上側（つまり患者１が横たわる面側）に配置された層であり、導電層２１４は圧力検出マット２００の下側（つまりベッドや床などと接触する面側）に配置された層である。
【００１７】
絶縁層２１６は、柔軟性及び絶縁性を有した層であり、圧力検出マット２００の略全領域にわたって延在し且つ患者１が図１の如く充分に横たわれる程度の大きさを有したものである。また、導電層２１２の上側に積層されたものであり、例えば絶縁ゴム又は絶縁性を有した比較的厚手の生地などから成る。この絶縁層２１６は患者１に直接触れる層である為、患者１の寝心地を優先させたい場合は当該層をより柔軟な素材で形成するとよい。
【００１８】
絶縁層２１８は、絶縁層２１６と比較して高い剛性及び絶縁性を有した層であり、導電層２１４の下側に積層され、圧力検出マット２００の略全領域にわたって延在し且つ患者１が図１の如く充分に横たわれる程度の大きさを有したものである。
【００１９】
ここで、図２６に各層の剛性について説明する。なお、図２６では、図面の簡略化の為、絶縁層２１６及び２１８並びに通信モジュール２３０及び圧力センサ２３４が散在された絶縁層を１層で示している。
【００２０】
図２６（ａ）は、絶縁層２１６と２１８との剛性が同一である圧力検出マットの断面を示した断面図である。このような圧力検出マットを例えばベッド４００等の弾性変形し易い場所に載置した場合、絶縁層２１６と２１８との剛性が同一である為、これらの絶縁層は同様に変形する。従って、絶縁層２１６と２１８との間（すなわち圧力センサ２３４）に掛かるべき圧力が主にベッド４００に掛かってしまう。このような圧力検出マットに埋設された圧力センサ２３４では、体圧値を高感度に検出できない。
【００２１】
図２６（ｂ）は、絶縁層２１８の剛性が絶縁層２１６の剛性より高い圧力検出マットの断面を示した断面図である。このような圧力検出マットを例えばベッド４００等の弾性変形し易い場所に載置した場合、互いの絶縁層の剛性が異なる為、圧力センサ２３４上方と下方とにおいて圧力検出マットに加えられた圧力に応じた圧力差が生じる。従って、図２６（ａ）の場合よりも体圧値を高感度に検出できる。なお、圧力センサ２３４が埋設された導電層２１２より重力方向に位置する層の剛性を導電層２１２より上側に位置する層の剛性より高くすると、圧力センサ２３４によって検出される圧力値が高くなる為、検出感度が向上する。この為、最下層である絶縁層２１８は、最上層である絶縁層２１６よりも剛性の高い材料で形成されている。本明細書中に示した図２８の圧力検出マット２００Ｈを除く全ての実施例の圧力検出マットは、このような剛性特性を有している。また、上述の絶縁層の場合と同様の理由により、導電層２１２より下側に位置する導電層２１４の剛性を導電層２１２の剛性より高くすることは好ましい。
【００２２】
絶縁層２１６及び絶縁層２１８の作用により、導電層２１２又は導電層２１４に電流が流れた場合であっても、当該導電層２１２又は導電層２１４と外部（例えば患者１の体の表面）との絶縁性は保たれる。
【００２３】
次に、通信モジュール２３０の構成及び作用について説明する。通信モジュール２３０の主たる機能は、患者１の体圧値の取得、取得した体圧値に関する判定処理と、その判定処理に基づいた体圧値の異常を警告する為の警告信号の生成及び伝達（ここでは制御ユニット２２０への警告信号の伝達）である。
【００２４】
図３は、上述した通信モジュール２３０の構成を示したブロック図である。通信モジュール２３０は、当該モジュール全体の制御を司る制御部２３２と、患者１の体圧を測定する為の圧力センサ２３４（例えば周知のダイヤフラム型や半導体式圧力センサ）と、当該モジュールのＩＤ情報や圧力値情報等を含む各種データが記憶されるメモリ２３６と、２次元拡散信号伝送テクノロジを利用した信号伝達を行う為の通信部２３８から構成されている。
【００２５】
ここで、図２に示されたように導電層２１２には、通信モジュール２３０（より正確には圧力センサ２３４）と患者１との密着性を高める為の開口部２１２ａが形成されている。圧力センサ２３４は、この開口部２１２ａに埋設されたように配置されている。この開口部２１２ａの作用により圧力センサ２３４と患者１との密着性が高まる為、当該圧力センサ２３４の感度が向上する。
【００２６】
なお、本実施形態の圧力検出マット２００に含まれた全ての圧力センサ２３４は、導電層２１２内の平面上であって、各層と平行な所定の平面上にマトリクス状に配置されている。この為、患者１と接触する絶縁層２１６の上面とそれぞれの圧力センサ２３４との積層方向における距離は全て同一距離となる。従って絶縁層２１６上面の全領域に均一な圧力が加えられた場合、それぞれの圧力センサ２３４は、全て同一の圧力値を検出する。
【００２７】
また、上述したように圧力検出マット２００の底部である絶縁層２１８の剛性を高くしてその底部が変形し難いように圧力検出マット２００を構成すると、当該マット２００の撓みに起因した圧力センサ２３４の各々の間における変位が起こり難くなる。すなわち上面の絶縁層２１６は加えられた圧力によって変形して当該圧力を各圧力センサ２３４に伝達するが、下面の絶縁層２１８は、剛性が高く圧力センサ２３４の位置を保持できる為、当該圧力値を高いＳ／Ｎ比で検出することができる。
【００２８】
また、本実施形態の通信モジュール２３０は、図２の如く開口部２１２ａにおいてのみ露出され、それ以外の全ての部分は導電層２１２及び導電層２１４によって覆われている。従って導電層２１２及び導電層２１４は、圧力検出マット２００の周囲に配置されている外部機器から通信モジュール２３０に向かって進行している電波を、開口部２１２ａ以外の領域において遮断し或いは減衰させ、当該モジュール２３０に不要なノイズを受信させない（別の観点では、通信モジュール２３０が周囲に発するノイズを遮断或いは減衰させる）。この為、圧力センサ２３４は、高Ｓ／Ｎ比の体圧値の検出信号を取得できる。
【００２９】
なお、圧力センサ２３４も搭載していない通信モジュール（すなわち制御部２３２とメモリ２３６と通信部２３８のみを備えた通信モジュール）があってもよい。このような通信モジュールは、上述の２次元拡散信号伝送テクノロジを利用して信号を目的地（ここでは制御ユニット２２０）に向けてパケットで送信する際の中継地点として機能する。なお、圧力センサ２３４を搭載した通信モジュール２３０が２次元拡散信号伝送テクノロジを利用した信号伝達の中継地点として機能することは言うまでもない。
【００３０】
圧力センサ２３４を搭載していない中継地点としての通信モジュールは、圧力センサ２３４を搭載した通信モジュール２３０よりも低コストで製造できる。また、このような通信モジュールを配置する場合には、圧力センサ２３４を搭載した通信モジュール２３０と異なり、導電層２１２に開口部２１２ａを形成する必要がない。この為、このような通信モジュールを、圧力検出マット２００に数多く配置しても比較的コストは上昇しない。
【００３１】
上述の如き中継地点としての通信モジュールを多数配置することは、上述の２次元拡散信号伝送テクノロジを採用した回路の耐久性（別の言い方をすると信号伝達の確実性）を高めることに繋がる。例えば通信モジュールの数は各種信号の伝達経路の選択肢の数と比例関係にある。従って、通信モジュールが幾つか故障して上記選択肢が減少した場合であっても、通信モジュールの多数配置は当該選択肢の絶対数を増加させている為、より確実に警告信号を制御ユニット２２０に伝達させることができるようになる。またさらに、上記選択肢の増加は短距離と成り得る伝達経路の増加に繋がる為、より迅速に当該警告信号を制御ユニット２２０に伝達させることが可能となる。
【００３２】
なお、本実施形態では圧力センサ２３４（別の言い方をすると通信モジュール２３０）を所定の平面上にマトリクス状に配置しているが、別の実施形態では、患者１と接触する可能性が比較的高い領域であって、圧力検出マット２００の中央部の領域に集中的に圧力センサ２３４を配置してもよい。このように圧力センサ２３４を配置することによって、これらで検出される体圧値の数は増加される傾向にある為、より精細な体圧検出が可能となる。
【００３３】
図４は、本実施形態の通信モジュール２３０の制御部２３２が行う処理であって、圧力センサ２３４により検出される患者１の体圧値が異常値であるか否かを判定する体圧値判定処理を示したフローチャートである。以下に、この図４を参照して、本実施形態の体圧値判定処理について説明する。なお、以下に記載された説明は１つの通信モジュール２３０で実行される処理に関するものであるが、この体圧値判定処理は全ての通信モジュール２３０で実行される。
【００３４】
制御ユニット２２０の電源（後述）がオンされると通信モジュール２３０に駆動電圧が供給され、制御部２３２は、メモリ２３６のアドレスＭｉ（ｉ＝０、１、２・・・、ａ、ｂ）に記憶された値を０に設定する（ステップ１、以下、ステップを「Ｓ」と略記）。そして駆動電圧が供給されているか否か（すなわち制御ユニット２２０の電源がオフか否か）をチェックする（Ｓ２）。ここで、制御ユニット２２０の電源がオフの場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、本処理は終了する。また、制御ユニット２２０の電源がオンの場合（Ｓ２：ＮＯ）、本処理はＳ３の処理に進む。
【００３５】
制御部２３２は、Ｓ３の処理でアドレスＭｉに関連付けられたカウンタｉを０に設定した後、圧力センサ２３４が検出した患者１の体圧値ｐを取得する（Ｓ４）。そしてこの体圧値ｐをメモリ２３６のアドレスＭｉに格納する（Ｓ５）。例えば、最初に取得した体圧値ｐは、カウンタｉ＝０である為、アドレスＭ０に格納される。
【００３６】
制御部２３２は、次に、Ｓ５の処理で格納した体圧値ｐが第１の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ６）。ここで、体圧値ｐが第１の閾値以上であると判定した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、圧力検出マット２００の少なくとも一部に極めて高い圧力が加えられている状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性がある為、制御部２３２は、褥瘡を警告する為の警告信号を生成し、メモリ２３６に記憶されたＩＤ情報と共に当該警告信号を制御ユニット２２０に向けて信号を出力する（Ｓ９）。ここで出力された警告信号は、２次元拡散信号伝送テクノロジによって、複数の通信モジュール２３０の各々に備えられた通信部２３８間を連鎖的に伝達されていき、制御ユニット２２０に到達する。また、体圧値ｐが第１の閾値より低いと判定した場合（Ｓ６：ＮＯ）、圧力検出マット２００に高い圧力が加えられていない状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性が低い為、制御部２３２は、警告信号を生成することなくＳ７の処理に進む。
【００３７】
制御部２３２は、Ｓ７の処理でアドレスＭ０〜Ｍｂに記憶された体圧値の加算値ｐtotalを算出し、その値が第２の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ８）。ここで、加算値ｐtotalが第２の閾値以上であると判定した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、後述するように圧力検出マット２００の少なくとも一部に比較的高い圧力が持続的に加えられている状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性がある為、制御部２３２は、警告信号を生成し、当該警告信号をＩＤ情報と共に制御ユニット２２０に向けて信号を出力する（Ｓ９）。また、加算値ｐtotalが第２の閾値より低いと判定した場合（Ｓ８：ＮＯ）、圧力検出マット２００に比較的高い圧力が持続的に加えられていない状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性が低い為、制御部２３２は、警告信号を生成することなくＳ１０の処理に進む。なお、この処理で使用される第２の閾値は、第１の閾値より高い。
【００３８】
制御部２３２は、Ｓ１０の処理で所定時間Ｔ待機した後、カウンタｉを１インクリメントする（Ｓ１１）。そして現在設定されているカウンタｉがｂであるか否かをチェックする（Ｓ１２）。ここで、カウンタｉがｂであるとき（Ｓ１２：ＹＥＳ）、体圧値ｐを格納する為のメモリが全て使用された為、制御部２３２は、Ｓ２の処理に戻り、再び本処理を実行する。また、カウンタｉがｂでないとき（Ｓ１２：ＮＯ）、体圧値ｐを格納する為のメモリに空きがある為、制御部２３２は、Ｓ４の処理に戻り、再び体圧値ｐを取得して上述の処理を繰り返す。
【００３９】
なお、Ｓ４〜Ｓ１２の処理は、第１のタイミング毎（実質的に所定時間Ｔ毎）に繰り返して実行される。従って制御部２３２は、第１のタイミング毎に体圧値ｐを取得する。ここで、僅かな時間であっても極めて高い圧力負荷が掛かると患者１に非常に負担（褥瘡を含んだ様々な負担）を与えてしまう。制御部２３２は、体圧値ｐを利用した判定処理によって、上記負担が患者１に掛かることを防止している。
【００４０】
また、加算値ｐtotalは、第１のタイミングより長い第２のタイミング内（この実施形態では、所定時間Ｔと、２〜（ｂ＋１）のいずれかとの積）で取得される。ここで、第１の閾値を下回る圧力であっても比較的高い圧力が持続的に患者１に負荷されると、患者１に褥瘡ができる可能性がある。制御部２３２は、加算値ｐtotalを利用した判定処理によって、患者１の褥瘡の可能性を警告している。
【００４１】
次に、別の実施形態の通信モジュール２３０の制御部２３２が行う体圧値判定処理について説明する。
【００４２】
図５は、別の実施形態の体圧値判定処理を示したフローチャートである。以下に、この図５を参照して、別の本実施形態の体圧値判定処理について説明する。なお、以下に記載された説明は前述した体圧値判定処理と同様に１つの通信モジュール２３０で実行される処理に関するものであるが、この体圧値判定処理が全ての通信モジュール２３０で実行されることは言うまでもない。
【００４３】
制御ユニット２２０の電源がオンされると通信モジュール２３０に駆動電圧が供給され、制御部２３２は、先ず、駆動電圧が供給されているか否か（すなわち制御ユニット２２０の電源がオフか否か）をチェックする（Ｓ２１）。ここで、制御ユニット２２０の電源がオフの場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、本処理は終了する。また、制御ユニット２２０の電源がオンの場合（Ｓ２１：ＮＯ）、本処理はＳ２２の処理に進む。
【００４４】
ここで、通信モジュール２３０は、制御ユニット２２０に送信するＩＤ情報とは別に、自身及び隣接した通信モジュール２３０にローカルアドレスを便宜上割り当て、そのローカルアドレスと名称が一致したメモリ２３６のアドレスの各々に、各通信モジュール２３０による体圧値ｐを格納させるようにしている。
【００４５】
図６は、上記ローカルアドレスと各通信モジュール２３０との関係を説明する為の説明図である。なお、図６の中心の斜線で示された通信モジュール２３０は、この説明におけるフローチャートの処理を実行しているものであり、便宜上、通信モジュール２３０ａとする。また、点模様で示された８つの通信モジュール２３０は、通信モジュール２３０ａと隣接したものであり、便宜上、隣接通信モジュール２３０ｂとする。通信モジュール２３０ａは、自身のローカルアドレスを（０、０）とし、８つの隣接通信モジュール２３０ｂの各々のローカルアドレスを、図６に示したように、（−１、１）、（０、１）、（１、１）、（−１、０）、（１、０）、（−１、−１）、（０、−１）、及び（１、−１）としている。
【００４６】
Ｓ２２の処理において、制御部２３２は、上記９つのローカルアドレスの各々と名称の一致したメモリ２３６のアドレスＭ（ｉ、ｊ）の各々（ただし、ｉ＝−１〜１、ｊ＝−１〜１）に記憶された値を０に設定し、圧力センサ２３４が検出した患者１の体圧値ｐを取得する（Ｓ２３）。そしてこの体圧値ｐを、自身のローカルアドレスと関連付けられたメモリ２３６のアドレスＭ（０、０）に格納する（Ｓ２４）。さらに、ローカルアドレスを割り当てた８つの隣接通信モジュール２３０ｂの各々に、取得した体圧値ｐを要求する信号を送信する（Ｓ２５）。各隣接通信モジュール２３０ｂはこの要求信号に応じて通信モジュール２３０ａに体圧値ｐを送信する。通信モジュール２３０ａは、各隣接通信モジュール２３０ｂの体圧値ｐを受け取り（Ｓ２６）、これらの体圧値ｐを、各隣接通信モジュール２３０ｂのローカルアドレスと関連付けられたメモリ２３６のそれぞれのアドレスＭ（−１、１）、Ｍ（０、１）、Ｍ（１、１）、Ｍ（−１、０）、Ｍ（１、０）、Ｍ（−１、−１）、Ｍ（０、−１）、及びＭ（１、−１）に格納する（Ｓ２７）。
【００４７】
制御部２３２は、次に、８つの体圧値ｐの各々と、自身の圧力センサ２３４が検出した患者１の体圧値ｐとの圧力差ｐrを算出する（Ｓ２８）。具体的には、圧力差ｐrは、アドレスＭ（０、０）を除くアドレスＭ（ｉ、ｊ）に格納された体圧値ｐの各々（ただし、ｉ＝−１〜１、ｊ＝−１〜１）と、アドレスＭ（０、０）との差の絶対値で表される。
【００４８】
そして制御部２３２は、８つの圧力差ｐrの少なくとも１つが第３の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２９）。ここで、８つの圧力差ｐrの少なくとも１つが第３の閾値以上であると判定した場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、圧力検出マット２００に高い圧力が局部的に加えられている状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性がある為、制御部２３２は、警告信号を生成し、当該警告信号をメモリ２３６に記憶されたＩＤ情報と共に制御ユニット２２０に向けて信号を出力する（Ｓ３０）。また、８つの圧力差ｐrの全てが第３の閾値より低いと判定した場合（Ｓ２９：ＮＯ）、圧力検出マット２００に高い圧力が加えられていない状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性が低い為、制御部２３２は、警告信号を生成することなくＳ３１の処理に進み、所定時間Ｔ待機した後、Ｓ２１の処理に戻り、このフローチャートの処理を続行する。
【００４９】
なお、患者１のある部位に局部的に集中した圧力負荷が掛かっている場合、その圧力負荷が患者１に負担を与え得る第１の閾値より低いものであっても当該患者１に褥瘡ができる可能性がある。従って、第３の閾値は、上述のＳ６の処理で用いられた第１の閾値より小さい値に設定されている。制御部２３２は、隣接通信モジュール２３０ｂとの圧力差ｐrを利用した判定処理によって、患者１の褥瘡の可能性を警告している。
【００５０】
次に、圧力検出マット２００の統括的な制御を行う制御ユニット２２０の構成及び作用について説明する。制御ユニット２２０の主たる機能は、圧力検出マット２００の統括的な制御と、通信モジュール２３０から受信した警告信号をモニタ３００で表示できるように処理することである。
【００５１】
図７は、制御ユニット２２０の構成を示したブロック図である。制御ユニット２２０は、圧力検出マット２００の統括的な制御を行う制御部２２１と、圧力検出マット２００全体の電源として機能する電源２２２と、導電層２１２や２１４を介して各通信モジュール２３０と通信する為の通信部２２３と、各種制御用プログラムや取得した警告信号を含む各種データが記憶されるメモリ２２４と、取得した警告信号をモニタ３００で表示できるよう処理を加える信号処理部２２５と、外部機器との接続及び当該外部機器への警告信号の出力をする為のインターフェイス部２２６（ここでは制御ユニット２２０とモニタ３００とを接続している）から構成されている。各通信モジュールにおいて取得された警告信号は、この制御ユニット２２０によって処理され、モニタ３００に表示される。
【００５２】
図８は、本実施形態の制御ユニット２２０（より正確には制御部２２１）による、取得した警告信号をモニタ３００で表示できるよう処理する警告信号変換処理を示したフローチャートである。以下に、この図８を参照して、本実施形態の警告信号変換処理について説明する。
【００５３】
制御ユニット２２０の図示しない電源スイッチがオンされると、電源２２２は、制御ユニット２２０に電力を供給して当該制御ユニット２２０を駆動させる。制御部２２１は、上述の２次元拡散信号伝送テクノロジを用いることにより各通信モジュール２３０と通信が可能となる。そして上記電源スイッチがオフされているか否かをチェックする（Ｓ４１）。電源スイッチがオフされている場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、本処理は終了する。また、電源スイッチがオンされている場合（Ｓ４１：ＮＯ）、本処理はＳ４２の処理に進む。
【００５４】
Ｓ４２の処理では、制御部２２１は、通信モジュール２３０から警告信号を受信したか否かを判定する。ここで、通信モジュール２３０から警告信号を受信していないと判定した場合（Ｓ４２：ＮＯ）、制御部２２１は、Ｓ４１の処理に戻り、本処理を続行する。また、通信モジュール２３０から警告信号を受信したと判定した場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、制御部２２１は、その警告信号を、信号処理部２２５に出力して当該信号処理部２２５によってモニタ３００で表示できるように処理する（Ｓ４３）。そしてＳ４１の処理に戻り、本処理を続行する。
【００５５】
信号処理部２２５で処理された警告信号は、インターフェイス部２２６を介してモニタ３００に出力される。これにより、モニタ３００に患者１の褥瘡を防止する為の警告が表示される。以下の図９〜図１４に、モニタ３００に表示される様々な警告の例を示す。
【００５６】
図９に示された警告の例では、患者１に褥瘡ができる可能性のある圧力が圧力検出マット２００に掛かっている期間（別の言い方をすると、警告信号を継続的に受信している期間）に応じて、モニタ３００の画面に警告色３０２を表示させている。この警告色３０２には「赤」又は「黄」或いは「青」などがある。この例では、「赤」、「黄」、「青」の警告色３０２の順に、患者１に寝返りを打たせる必要性が高いことを示しており、前述の期間が、１０分以上の場合には「赤」の警告色３０２がモニタ３００の画面に表示され、５分以上１０分未満の場合には「黄」の警告色３０２がモニタ３００の画面に表示され、１分以上５分未満の場合には「青」の警告色３０２がモニタ３００の画面に表示される。
【００５７】
図１０に示された警告の例では、モニタ３００の画面には、「罰点」、「三角」、「丸」などの警告図形３０４が表示される。「罰点」は上記「赤」に相当し、「三角」は上記「黄」に相当し、「丸」は上記「青」に相当する。
【００５８】
図１１に示された警告の例では、モニタ３００の画面には、「緊急」、「要注意」、「注意」などの警告文字３０６が表示される。「緊急」は上記「赤」に相当し、「要注意」は上記「黄」に相当し、「注意」は上記「青」に相当する。
【００５９】
図１２に示された警告の例では、モニタ３００の画面には、色による警告と各色の警告の継続時間との関係を示した警告グラフ３０８が表示される。この警告グラフ３０８で使用されている各色は、この例では、「赤」、「黄」、「青」の順に、圧力検出マット２００（別の観点では患者１のいずれかの部位）に掛かっている圧力が高いことを意味している。さらに警告グラフ３０８の各色の下部に示された時間は、各色の表示条件を満たした圧力負荷の継続時間を示している。この例では、「赤」の下部に表示された「００：４０」は、「赤」の表示条件を満たすような極めて高い圧力負荷が圧力検出マット２００に掛かっている継続時間（４０秒間）を示している。また、「黄」の下部に表示された「０５：００」は、「黄」の表示条件を満たすような圧力負荷であって、「赤」の表示条件を満たすほど高くない圧力負荷が圧力検出マット２００に掛かっている継続時間（５分間）を示している。また、「青」の下部に表示された「１０：００」は、「青」の表示条件を満たすような圧力負荷であって、「黄」の表示条件を満たすほど高くない圧力負荷が圧力検出マット２００に掛かっている継続時間（１０分間）を示している。
【００６０】
図１３に示された警告の例では、モニタ３００の画面には、その画面右上に図１１の警告グラフ３０８と同一の条件で色及び継続時間が表示される警告グラフ３１０が表示されており、その画面全体には圧力検出マット２００全域における圧力分布３１２が表示されている。なお、圧力分布３１２の中に示した人型は、便宜上示したものであり、実際には表示されない。ただし、患者１と圧力分布３１２との位置関係を術者に把握させ易くする為に、図１３に示したような人型をモニタ３００に表示しても良い。
【００６１】
図１４に示された警告の例では、色による警告と経過時間との関係を示した警告グラフ３２０が表示される。警告グラフ３２０は、赤の警告グラフ３２２、黄の警告グラフ３２４、及び青の警告グラフ３２６を含んでいる。この警告グラフ３２０で使用されている各色は、図１２の例と同様に、「赤」、「黄」、「青」の順に、圧力検出マット２００に掛かっている圧力が高いことを意味している。矩形波で示された各色の警告グラフ３２０の横軸が経過時間となっており、波形が立ち上がっている期間は、各色の表示条件を満たした圧力負荷が圧力検出マット２００に掛かっていることを示している。
【００６２】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。
【００６３】
なお、本実施形態では通信モジュール２３０の各々が体圧値判定処理を行っていたが、別の実施形態では制御ユニット２２０が体圧値判定処理を行うこともできる。図１５は、制御ユニット２２０による、さらに別の実施形態の体圧値判定処理を示したフローチャートである。以下に、この図１５を参照して、さらに別の本実施形態の体圧値判定処理について説明する。なお、以下の説明において、前述されたものと同一のものには、同一の符号を付してここでの詳細な説明は省略する。
【００６４】
制御ユニット２２０の図示しない電源スイッチがオンされると、電源２２２は、制御ユニット２２０に電力を供給して当該制御ユニット２２０を駆動させる。そして制御部２２１は、上述の２次元拡散信号伝送テクノロジを用いることにより各通信モジュール２３０と通信が可能となる。この実施形態では、各通信モジュール２３０は、各制御部２３２に記憶されたアルゴリズムにより自身のＩＤ情報を取得し、当該ＩＤ情報を制御ユニット２２０に送信する。
【００６５】
制御部２２１は、これらのＩＤ情報を取得し（Ｓ５１）、これらに基づいて各通信モジュール２３０を識別することができる。また、制御部２２１は、これらのＩＤ情報にローカルアドレスを関連付け、そのローカルアドレスと名称が一致したメモリ２２４のアドレスの各々に、各通信モジュール２３０による体圧値ｐを格納させるようにしている。
【００６６】
図１６は、メモリ２２４のアドレス構造を、本フローチャートの処理の説明を簡単にする為に概念的な構造で示した図である。体圧値ｐを格納する為に割り当てられたメモリ２２４のアドレスは、この図１６では０〜ｃのローアドレス及び０〜ｂのカラムアドレスから成る（ｃ＋１）行（ｂ＋１）列のアドレスである。なお、これらのアドレスの各々は、さらに複数のセグメントＳｔ（ｔ＝０〜ａ）に分割されており、（ａ＋１）個の体圧値ｐを格納できるものとする。また、図１６において、Ｘ方向をカラムアドレスの方向とし、Ｙ方向をローアドレスの方向とする。
【００６７】
各通信モジュール２３０のＩＤ情報に関する設定が終了すると、制御部２２１は、全てのアドレスＭ（ｉ、ｊ）（ただし、ｉ＝０〜ｂ、ｊ＝０〜ｃ）の全てのセグメントＳｔに記憶された値を０に設定する（Ｓ５２）。そして上記電源スイッチがオフされているか否かを判定する（Ｓ５３）。電源スイッチがオフされている場合（Ｓ５３：ＹＥＳ）、本処理は終了する。また、電源スイッチがオンされている場合（Ｓ５３：ＮＯ）、本処理はＳ５４の処理に進む。
【００６８】
制御部２２１は、セグメントＳｔに関連付けられたカウンタｔを０に設定し（Ｓ５４）、圧力検出マット２００内の全ての通信モジュール２３０が検出した患者１の体圧値ｐを取得する（Ｓ５５）。そしてこれらの体圧値ｐを、それぞれの通信モジュール２３０と関連付けられたアドレスＭ（ｉ、ｊ）の各々の１つのセグメントＳｔに格納する（Ｓ５６）。このとき体圧値ｐが格納されるセグメントＳｔは、現在のカウンタｔと関連付けられたセグメントである。例えばカウンタｔ＝０の場合、各体圧値ｐは、それぞれに対応したアドレスＭ（ｉ、ｊ）のセグメントＳ０に格納される。
【００６９】
各セグメントＳｔに体圧値ｐが格納されると、制御部２２１は、Ｓ７０の積分的評価による体圧値判定処理を行う。図１７は、Ｓ７０の積分的評価による体圧値判定処理を示したフローチャートである。以下に、この図１７を参照して、Ｓ７０の処理について説明する。
【００７０】
制御部２２１は、先ず、Ｓ５６の処理で格納した体圧値ｐの各々が第１の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ７１）。ここで、少なくとも１つの体圧値ｐが第１の閾値以上であると判定した場合（Ｓ７１：ＹＥＳ）、圧力検出マット２００の少なくとも一部に極めて高い圧力が加えられている状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性がある為、制御部２２１は、警告処理を実行する為の警告用フラグを立て（Ｓ７４）、図１５のフローチャートのＳ８０の処理に進む。また、全ての体圧値ｐが第１の閾値より低いと判定した場合（Ｓ７１：ＮＯ）、圧力検出マット２００に高い圧力が加えられていない状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性が低い為、制御部２２１は、警告用フラグを立てることなくＳ７２の処理に進む。
【００７１】
制御部２２１は、各アドレス（ｉ、ｊ）内における加算値であって、セグメントＳ０〜Ｓａの各々に格納された体圧値ｐを加算した加算値ｐtotalの各々を算出し（Ｓ７２）、それらの値の各々が第２の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ７３）。ここで、少なくとも１つの加算値ｐtotalが第２の閾値以上であると判定した場合（Ｓ７３：ＹＥＳ）、圧力検出マット２００の少なくとも一部に比較的高い圧力が持続的に加えられている状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性がある為、制御部２２１は、警告用フラグを立て（Ｓ７４）、図１５のフローチャートのＳ８０の処理に進む。また、全ての加算値ｐtotalが第２の閾値より低いと判定した場合（Ｓ７３：ＮＯ）、圧力検出マット２００に比較的高い圧力が持続的に加えられていない状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性が低い為、制御部２２１は、警告用フラグを立てることなく図１５のフローチャートのＳ８０の処理に進む。
【００７２】
Ｓ８０の処理は、図１８に示される微分的評価による体圧値判定処理を示したフローチャートである。以下に、この図１８を参照して、Ｓ８０の微分的評価による体圧値判定処理について説明する。
【００７３】
制御部２２１は、先ず、図１６のＸ方向に隣接した２つのアドレスに関連付けられた２つの通信モジュール２３０で検出された体圧値ｐの差である圧力差ｐrxを算出する（Ｓ８１）。具体的には、圧力差ｐrxは、アドレス（ｉ、ｊ）内の現在のカウンタｔと関連したセグメントＳｔに格納された体圧値ｐと、Ｘ方向に隣接したアドレス（ｉ＋１、ｊ）内の現在のカウンタｔと関連したセグメントＳｔに格納された体圧値ｐとの差の絶対値で表される。なお、圧力差ｐrxは、全てのアドレスに格納された体圧値ｐについて算出される。
【００７４】
そして制御部２２１は、圧力差ｐrxの各々が第３の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ８２）。ここで、少なくとも１つの圧力差ｐrxが第３の閾値以上であると判定した場合（Ｓ８２：ＹＥＳ）、圧力検出マット２００に高い圧力が局部的に加えられている状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性がある為、制御部２２１は、警告用フラグを立て（Ｓ８３）、Ｓ８４の処理に進む。また、全ての圧力差ｐrxが第３の閾値より低いと判定した場合（Ｓ８２：ＮＯ）、圧力検出マット２００に高い圧力が加えられていない状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性が低い為、制御部２２１は、警告用フラグを立てることなくＳ８４の処理に進む。
【００７５】
制御部２２１は、次に、図１６のＹ方向に隣接した２つのアドレスに関連付けられた２つの通信モジュール２３０で検出された体圧値ｐの差である圧力差ｐryを算出する（Ｓ８４）。具体的には、圧力差ｐryは、アドレス（ｉ、ｊ）内の現在のカウンタｔと関連したセグメントＳｔに格納された体圧値ｐと、Ｙ方向に隣接したアドレス（ｉ、ｊ＋１）内の現在のカウンタｔと関連したセグメントＳｔに格納された体圧値ｐとの差の絶対値で表される。なお、圧力差ｐryは、全てのアドレスに格納された体圧値ｐについて算出される。
【００７６】
そして制御部２２１は、圧力差ｐryの各々が第３の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ８５）。ここで、少なくとも１つの圧力差ｐryが第３の閾値以上であると判定した場合（Ｓ８５：ＹＥＳ）、圧力検出マット２００に高い圧力が局部的に加えられている状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性がある為、制御部２２１は、警告用フラグを立て（Ｓ８６）、図１５のフローチャートのＳ５７の処理に進む。また、全ての圧力差ｐryが第３の閾値より低いと判定した場合（Ｓ８５：ＮＯ）、圧力検出マット２００に高い圧力が加えられていない状態であり、患者１に褥瘡ができる可能性が低い為、制御部２２１は、警告用フラグを立てることなく図１５のフローチャートのＳ５７の処理に進む。
【００７７】
図１５のフローチャートのＳ５７の処理において、制御部２２１は、警告用フラグが立てられているか否かをチェックする。ここで、警告用フラグが立てられていると判定した場合（Ｓ５７：ＹＥＳ）、制御部２２１は、モニタ３００において警告を表示させる為の信号を信号処理部２２５に出力して当該信号処理部２２５によりモニタ３００で表示できるように処理させる（Ｓ５８）。信号処理部２２５で処理された信号は、インターフェイス部２２６を介してモニタ３００に出力される。これにより、モニタ３００に患者１の褥瘡を防止する為の警告が表示される。また、警告用フラグが立てられていないと判定した場合（Ｓ５７：ＮＯ）、制御部２２１は、カウンタｔを１インクリメントし（Ｓ５９）、Ｓ６０の処理に進む。
【００７８】
Ｓ６０の処理において、制御部２２１は、現在設定されているカウンタＴがａであるか否かをチェックする（Ｓ６０）。ここで、カウンタＴがａであるとき（Ｓ６０：ＹＥＳ）、体圧値ｐを格納する為の全てのセグメントＳｔが使用された為、制御部２３２は、Ｓ５３の処理に戻り、再び本処理を実行する。また、カウンタＴがａでないとき（Ｓ６０：ＮＯ）、体圧値ｐを格納する為のセグメントＳｔに空きがある為、制御部２３２は、Ｓ５５の処理に戻り、再び圧力値ｐを取得して上述の処理を繰り返す。
【００７９】
なお、Ｓ５６〜Ｓ６０の処理は、所定のタイミング毎（例えば上記第１のタイミング毎）に繰り返して実行される。従って制御部２３２は、所定のタイミング毎にそれぞれの体圧値ｐを取得している。また、加算値ｐtotalは、前記の所定のタイミングより長いタイミング内（例えば上記第２のタイミング内）で取得されている。
【００８０】
本実施形態において各通信モジュールが行っていた体圧値判定処理を前述の実施形態の如く制御ユニット２２０が統括して行うと、各通信モジュール２３０のコストを安価にさせることができ、圧力検出マット２００本体のコストが安価となる。
【００８１】
また、圧力検出マット２００は、本実施形態では図２に示した断面構造を有しているが、別の実施形態では患者１の寝心地をより快適にさせる為の断面構造を有している。図１９は、別の実施形態の圧力検出マット２００Ａの断面構造を示した図である。図１９を参照すると、圧力検出マット２００Ａは、本実施形態の圧力検出マット２００の絶縁層２１６上にさらに柔軟な厚手の柔軟層２１７が積層されている。これにより、患者１の寝心地はより快適になる。なお、前記柔軟層２１７は取り外し可能としても良い。柔軟層２１７は、被験者と最も近い層のため、被験者により汚れる可能性が高い。また、取り外し可能なため、洗浄が可能となり清潔さを保つことができる。
【００８２】
また、本実施形態では圧力センサ２３４と患者１との間に絶縁層２１６が介在している為、圧力センサ２３４で検出される圧力は、絶縁層２１６の弾性によって多少弱められている。すなわち絶縁層２１６によって圧力センサ２３４の感度は多少低下されている。これに対して図２０に示した実施形態の圧力検出マット２００Ｂでは、当該図面に示した断面図を参照すると、開口部２１２ａと位置的に整合した開口部２１６ａが絶縁層２１６に形成されており且つそこから圧力センサ２３４が圧力検出マット２００上面に露出されている。この為、圧力センサ２３４は患者１と直接接触される。従って圧力センサ２３４は、その感度の低下がない状態（別の言い方をすると高Ｓ／Ｎ比）で患者１の体圧を検出できる。
【００８３】
また、本実施形態では、導電層２１２に開口部２１２ａを形成し、そこに圧力センサ２３４を埋設している。これに対する別の実施形態の圧力検出マット２００Ｇでは、導電層２１２に開口部２１２ａを形成しておらず、導電層２１２と導電層２１４との間に圧力センサ２３４を配置している（図２７参照）。この場合、導電層２１２に開口部２１２ａを形成する必要がない為、製造コストを抑えることができる。
【００８４】
また、さらに別の実施形態として、圧力センサ２３４の上側に積層された層と下側に積層された層との剛性が実質的に等しい場合、図２８に示した圧力検出マット２００Ｈのように、絶縁層２１８の下側に、いずれの層よりも剛性の高いシートを積層しても良い。これにより、圧力センサ２３４上方と下方とにおける圧力検出マットに加えられた圧力に応じた圧力差が高くなり、体圧値を高感度で検出できるようになる。なお、前記剛性の高いシートは取り外し可能でも良い。
【００８５】
また、さらに別の実施形態では流動体を封入した複数のチャンバーを有した層を圧力検出マット２００に積層することもできる。図２１から図２４は、複数のチャンバーを有した層をさらに積層した各種形態の圧力検出マットの断層構造を示した図である。
【００８６】
図２１に示した圧力検出マット２００Ｃは、絶縁層２１６の上に柔軟層２５２が積層されている。この柔軟層２５２には、それぞれの圧力センサ２３４と位置的に整合した複数のチャンバー２５４がマトリクス状に内在している。チャンバー２５４の内部には、空気、液体、或いはゲルなどの流動性を有した材料、又は弾性体が密封されている。患者１側からチャンバー２５４に対して圧力が加わると、その圧力は、チャンバー２５４が変形することによって当該チャンバー２５４の外側のあらゆる方向に分散される。この為、チャンバー２５４を覆った柔軟層２５２全面に分散された圧力が掛かり、患者１の自重による柔軟層２５２からの反作用の力は分散される。この為、患者１に対する局部的な圧力集中が軽減される。圧力検出マット２００Ｃでは、患者１の寝心地はより快適になる。
【００８７】
図２２に示した圧力検出マット２００Ｄは、圧力検出マット２００Ｃの絶縁層２１６に、それぞれの圧力センサ２３４と位置的に整合した複数の開口部２１６ａが絶縁層２１６に形成されている。この実施形態では、圧力センサ２３４とチャンバー２５４とが直接接触している為、圧力センサ２３４の感度（又はＳ／Ｎ比）が圧力検出マット２００Ｃのものより高くなる。
【００８８】
図２３に示した圧力検出マット２００Ｅは、圧力検出マット２００Ｄの通信モジュール２３０の形状を変形させたものであり、圧力センサ２３４が絶縁層２１６上に配置されている。これにより圧力センサ２３４に対する設計の自由度が向上し、例えば圧力センサ２３４を大型化できる。圧力センサ２３４を大型化すると、当該圧力センサ２３４の感度（又はＳ／Ｎ比）が圧力検出マット２００Ｄのものより高くなる。
【００８９】
図２４に示した圧力検出マット２００Ｆは、絶縁層２１６に開口部が形成されていないものであり、本実施形態の通信モジュール２３０を、２次元拡散信号伝送テクノロジを用いた信号伝達を行う為の通信モジュール２３０Ｆと、圧力を検出する為の圧力センサモジュール２３４Ｆとに分割して配置したものである。この実施形態では、通信モジュール２３０Ｆは導電層２１２と導電層２１４との間に配置され、圧力センサモジュール２３４Ｆはチャンバー２５４内部に配置されている。
【００９０】
図２５は、通信モジュール２３０Ｆと圧力センサモジュール２３４Ｆの構成を示したブロック図である。通信モジュール２３０Ｆは、制御部２３２、メモリ２３６、通信部２３８に加えて、近接した外部機器と通信する為の微弱の電波を発信するアンテナ２３９を備えている。また、圧力センサモジュール２３４Ｆは、アンテナ２３９と同様に微弱な電波を発信するアンテナ２３４Ｆａ、及び患者１の体圧を検出する為の圧力センサ部２３４Ｆｂを備えている。この実施形態では、圧力センサ部２３４Ｆｂが圧力を検出するとその検出信号をアンテナ２３４Ｆａで発信し、発信された信号は、アンテナ２３９で受信され、制御部２３２で処理される。すなわちこの実施形態では、通信モジュール２３０Ｆと圧力センサモジュール２３４Ｆとが無線通信することにより、圧力検出マット２００Ｆに掛かる圧力が検出されて処理される。このように通信モジュール２３０Ｆと圧力センサモジュール２３４Ｆとを分割すると、圧力検出マット２００に対する圧力センサの実装が容易になる。また、絶縁層２１６に開口部が形成されていない為、チャンバー２５４の封止が容易になる。なお、通信モジュール２３０Ｆは、無線通信によって圧力センサモジュール２３４Ｆに電力供給を行うこともできる。
【００９１】
また、本実施形態では制御ユニット２２０とモニタ３００は有線で接続されている（図１参照）が、別の実施形態ではこれらを無線で接続させてもよい。また、さらに別の実施形態では、制御ユニット２２０にメモリカード用のスロットを設けてもよい。この場合、各通信モジュール２３０のＩＤ情報と関連付けられた警告信号や体圧値ｐをメモリカードに蓄積させることができる。
【００９２】
また、本実施形態では表示手段であるモニタ３００を用いて患者１の褥瘡の可能性を警告しているが、別の実施形態では警告音によって褥瘡の可能性を警告することもできる。この場合、信号処理部２２５によって警告信号等を音声出力信号に変換させ、その出力先である外部機器を「モニタ３００」から「スピーカ」などの音再生手段に置き換えればよい。また、さらに別の実施形態では、このような表示手段をランプ（複数色のランプ、多色発光ＬＥＤ等）としても良い。
【００９３】
また、本実施形態の圧力検出マット２００は、直方体であるが、この形状に限定されるものではなく、例えば円筒形等の他の形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施形態の褥瘡防止システムの構成を概略的に示した図である。
【図２】本発明の実施形態の圧力検出マットの断層構造を示した図である。
【図３】本発明の実施形態の通信モジュールの構成を示したブロック図である。
【図４】本発明の実施形態の通信モジュールによる体圧値判定処理を示したフローチャートである。
【図５】別の実施形態の通信モジュールによる体圧値判定処理を示したフローチャートである。
【図６】別の実施形態におけるローカルアドレスと各通信モジュールとの関係を説明する為の説明図である。
【図７】本発明の実施形態の制御ユニットの構成を示したブロック図である。
【図８】本発明の実施形態の制御ユニットによる警告信号変換処理を示したフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態のモニタに表示される警告の一態様を示した図である。
【図１０】本発明の実施形態のモニタに表示される警告の一態様を示した図である。
【図１１】本発明の実施形態のモニタに表示される警告の一態様を示した図である。
【図１２】本発明の実施形態のモニタに表示される警告の一態様を示した図である。
【図１３】本発明の実施形態のモニタに表示される警告の一態様を示した図である。
【図１４】本発明の実施形態のモニタに表示される警告の一態様を示した図である。
【図１５】さらに別の実施形態の制御ユニットによる体圧値判定処理を示したフローチャートである。
【図１６】さらに別の実施形態におけるメモリのアドレス構造を、図１５のフローチャートの処理の説明を簡単にする為に概念的な構造で示した図である。
【図１７】図１５のＳ７０の積分的評価による体圧値判定処理を示したフローチャートである。
【図１８】図１５のＳ８０の微分的評価による体圧値判定処理を示したフローチャートである。
【図１９】別の実施形態の圧力検出マットの断面構造を示した図である。
【図２０】別の実施形態の圧力検出マットの断面構造を示した図である。
【図２１】複数のチャンバーを有した層をさらに積層した圧力検出マットの断層構造の一態様を示した図である。
【図２２】複数のチャンバーを有した層をさらに積層した圧力検出マットの断層構造の一態様を示した図である。
【図２３】複数のチャンバーを有した層をさらに積層した圧力検出マットの断層構造の一態様を示した図である。
【図２４】複数のチャンバーを有した層をさらに積層した圧力検出マットの断層構造の一態様を示した図である。
【図２５】図２４の圧力検出マットに備えられた通信モジュールと圧力センサモジュールの構成を示したブロック図である。
【図２６】圧力検出マットの各層の剛性について説明する為の図である。
【図２７】別の実施形態の圧力検出マットの断面構造を示した図である。
【図２８】別の実施形態の圧力検出マットの断面構造を示した図である。
【符号の説明】
【００９５】
１０ 褥瘡防止システム
２００ 圧力検出マット
２２０ 制御ユニット
２３０ 通信モジュール
２３４ 圧力センサ
３００ モニタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元拡散信号伝送テクノロジを用いた圧力検出マットであって、
複数の通信モジュールが散在された層と、
該複数の通信モジュールの各々を電気的に接続させる複数の導電層と、
該通信モジュールが散在された層及び該導電層を挟むように積層された、少なくとも２つの絶縁層と、
いずれか１つの層内に２次元的に配列され、それぞれが該複数の通信モジュールの各々と通信可能な複数の圧力センサと、を備え、
該圧力センサが配列された圧力センサ層より重力方向に位置し、当該マットの載置面を有した層を含んだ少なくとも１層の下側層の剛性を、該圧力センサ層を挟んで該下側層と反対側に積層された上側層の剛性よりも高くしたこと、を特徴とする圧力検出マット。
【請求項２】
前記少なくとも２つの絶縁層の中で、前記複数の圧力センサが配置された層より重力方向に配置された絶縁層の剛性を他層の剛性よりも高くしたこと、を特徴とする請求項１に記載の圧力検出マット。
【請求項３】
前記通信モジュールは、自身と通信可能な前記圧力センサの出力信号値が所定の条件を満たすとき、当該信号出力値が異常値である旨を警告する為の警告信号及び自身のＩＤ情報を外部機器に向けて送信すること、を特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の圧力検出マット。
【請求項４】
前記所定の条件が、前記出力信号値が第１の閾値以上であることを少なくとも含んだこと、を特徴とする請求項３に記載の圧力検出マット。
【請求項５】
前記所定の条件が、第１のタイミング毎に検出される前記出力信号値の加算値であって、該第１のタイミングより長い第２のタイミング内における加算値が第２の閾値以上であることを少なくとも含んだこと、を特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の圧力検出マット。
【請求項６】
前記所定の条件が、隣接した前記圧力センサの出力信号値の差が第３の閾値以上であることを少なくとも含んだこと、を特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の圧力検出マット。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の圧力検出マットと、
前記複数の通信モジュールの各々と通信可能な制御手段と、
該制御手段と接続され、該圧力検出マットに掛かる圧力の異常を警告可能な警告手段と、を備えた褥瘡防止システムであって、
該制御手段は、受信した前記警告信号に応じて該警告手段による異常警告を行うこと、を特徴とする褥瘡防止システム。
【請求項８】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の圧力検出マットであって、前記複数の通信モジュールの各々が自身と通信可能な前記圧力センサの出力信号を第１のタイミング毎に外部機器に向けて送信する圧力検出マットと、
該圧力検出マットと通信可能な外部機器である制御手段と、
該制御手段と接続され、該圧力検出マットに掛かる圧力の異常を警告可能な警告手段と、を備えた褥瘡防止システムであって、
該制御手段は、受信した該出力信号値に応じて該警告手段による異常警告を行うこと、を特徴とする褥瘡防止システム。
【請求項９】
前記制御手段は、受信した前記出力信号値が第１の閾値以上であるとき、前記警告手段による異常警告を行うこと、を特徴とする請求項８に記載の褥瘡防止システム。
【請求項１０】
前記通信モジュールは、さらに自身のＩＤ情報を前記制御手段に送信すること、を特徴とする請求項８または請求項９のいずれかに記載の褥瘡防止システム。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記第１のタイミング毎に受信した前記出力信号値の加算値であって、該第１のタイミングより長い第２のタイミング内における加算値が前記第１の閾値より高い第２の閾値以上であるとき、前記警告手段による異常警告を行うこと、を特徴とする請求項１０に記載の褥瘡防止システム。
【請求項１２】
前記制御手段は、隣接した前記圧力センサから受信した前記出力信号値の差が第３の閾値以上であるとき、前記警告手段による異常警告を行うこと、を特徴とする請求項１０または請求項１１のいずれかに記載の褥瘡防止システム。
【請求項１３】
前記第３の閾値は前記第１の閾値より低い値であること、を特徴とする請求項１２に記載の褥瘡防止システム。
【請求項１】
２次元拡散信号伝送テクノロジを用いた圧力検出マットであって、
複数の通信モジュールが散在された層と、
該複数の通信モジュールの各々を電気的に接続させる複数の導電層と、
該通信モジュールが散在された層及び該導電層を挟むように積層された、少なくとも２つの絶縁層と、
いずれか１つの層内に２次元的に配列され、それぞれが該複数の通信モジュールの各々と通信可能な複数の圧力センサと、を備え、
該圧力センサが配列された圧力センサ層より重力方向に位置し、当該マットの載置面を有した層を含んだ少なくとも１層の下側層の剛性を、該圧力センサ層を挟んで該下側層と反対側に積層された上側層の剛性よりも高くしたこと、を特徴とする圧力検出マット。
【請求項２】
前記少なくとも２つの絶縁層の中で、前記複数の圧力センサが配置された層より重力方向に配置された絶縁層の剛性を他層の剛性よりも高くしたこと、を特徴とする請求項１に記載の圧力検出マット。
【請求項３】
前記通信モジュールは、自身と通信可能な前記圧力センサの出力信号値が所定の条件を満たすとき、当該信号出力値が異常値である旨を警告する為の警告信号及び自身のＩＤ情報を外部機器に向けて送信すること、を特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の圧力検出マット。
【請求項４】
前記所定の条件が、前記出力信号値が第１の閾値以上であることを少なくとも含んだこと、を特徴とする請求項３に記載の圧力検出マット。
【請求項５】
前記所定の条件が、第１のタイミング毎に検出される前記出力信号値の加算値であって、該第１のタイミングより長い第２のタイミング内における加算値が第２の閾値以上であることを少なくとも含んだこと、を特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の圧力検出マット。
【請求項６】
前記所定の条件が、隣接した前記圧力センサの出力信号値の差が第３の閾値以上であることを少なくとも含んだこと、を特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の圧力検出マット。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の圧力検出マットと、
前記複数の通信モジュールの各々と通信可能な制御手段と、
該制御手段と接続され、該圧力検出マットに掛かる圧力の異常を警告可能な警告手段と、を備えた褥瘡防止システムであって、
該制御手段は、受信した前記警告信号に応じて該警告手段による異常警告を行うこと、を特徴とする褥瘡防止システム。
【請求項８】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の圧力検出マットであって、前記複数の通信モジュールの各々が自身と通信可能な前記圧力センサの出力信号を第１のタイミング毎に外部機器に向けて送信する圧力検出マットと、
該圧力検出マットと通信可能な外部機器である制御手段と、
該制御手段と接続され、該圧力検出マットに掛かる圧力の異常を警告可能な警告手段と、を備えた褥瘡防止システムであって、
該制御手段は、受信した該出力信号値に応じて該警告手段による異常警告を行うこと、を特徴とする褥瘡防止システム。
【請求項９】
前記制御手段は、受信した前記出力信号値が第１の閾値以上であるとき、前記警告手段による異常警告を行うこと、を特徴とする請求項８に記載の褥瘡防止システム。
【請求項１０】
前記通信モジュールは、さらに自身のＩＤ情報を前記制御手段に送信すること、を特徴とする請求項８または請求項９のいずれかに記載の褥瘡防止システム。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記第１のタイミング毎に受信した前記出力信号値の加算値であって、該第１のタイミングより長い第２のタイミング内における加算値が前記第１の閾値より高い第２の閾値以上であるとき、前記警告手段による異常警告を行うこと、を特徴とする請求項１０に記載の褥瘡防止システム。
【請求項１２】
前記制御手段は、隣接した前記圧力センサから受信した前記出力信号値の差が第３の閾値以上であるとき、前記警告手段による異常警告を行うこと、を特徴とする請求項１０または請求項１１のいずれかに記載の褥瘡防止システム。
【請求項１３】
前記第３の閾値は前記第１の閾値より低い値であること、を特徴とする請求項１２に記載の褥瘡防止システム。
【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】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【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】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２００６−９４９０３（Ｐ２００６−９４９０３Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８１３５１（Ｐ２００４−２８１３５１）
【出願日】平成１６年９月２８日（２００４．９．２８）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２８日（２００４．９．２８）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
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