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。 The present invention relates to a method and an apparatus for measuring a sinking amount of a bedclothes in each part of the person when a person lies down (mainly on his back) on the bedclothes.
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。 It is said that comfortable sleep can be obtained when the sleeping posture when a person lies down on the bedclothes is the same as when the person stands up (Jiro Ohara, “Idea from Ergonomics”) Bluebacks, Kodansha, 1982). For example, it is said that a comfortable sleep can be obtained when the back curve when a person lies on the bedclothes and the back curve when the person stands up are the same. Further, it is said that comfortable sleep can be obtained when the side curve when a person lies on the bedding and the side curve when the person stands up are the same.
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。 For this reason, when a person lies down on the bedclothes, the curve of the back surface or the side surface of the person lying down is measured by measuring the amount of sinking of the bedclothes (Patent Document 1). In the measurement method described in Patent Document 1, a person lies on a side with a thin stick inserted through the bedding until it touches the back of each part of the person, and the amount of this insertion is measured to sink the bedding. It is to measure the quantity.
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。 However, the method described in Patent Document 1 requires a thin stick to penetrate the bedding and cannot be applied to a bedding filled with fluid, such as an air mat or a water mat. Further, since the bedclothes are penetrated, the bedclothes are also damaged.
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。 An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for measuring the sinking amount of a lying bedding when lying down without laying a thin stick through the bedding, even if the bedding is an air mat or a water mat. There is to do.
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。 The present invention achieves the above object using a magnetic three-dimensional position measuring apparatus. That is, the present invention comprises a step of generating a magnetic field from a magnetic field generator, a step of installing a plurality of sensors with built-in coils on the surface of a bedding, a step of lying a person to be measured on the sensors with built-in coils, A step of sinking the sensor with a built-in coil together with the bedclothes by lying down, and a step of calculating a position of the sensor with a built-in coil by detecting an excitation current generated in a coil of the sensor with a built-in coil. It is related with the measuring method used for the sinking amount measuring method of this bedclothes, and this method.
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。 The present invention can calculate the position of the coil built-in sensor when a person lies down on the bedclothes by placing the coil built-in sensor on the surface of the bedclothes, and can measure the sinking amount of the bedclothes. Therefore, since the amount of sinking is not measured by penetrating the bedclothes with a stick or a needle, the amount of sinking can be measured even with an air mat or a water mat. Further, the amount of sinking can be measured without damaging the bedclothes.
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。 When the measurement method according to the present invention is specifically implemented, first, the following equipment is prepared. A magnetic field generator 4 for generating a magnetic field, a plurality of sensors with built-in coils 3, 3, 3,... . Coil built-in sensors 3, 3, 3... Are placed on the surface of the bedding 2. Specifically, when a person lies down, they are placed at almost equal intervals on a place where they crawl from the head to the legs. When the sensors with built-in coils 3, 3, 3... Are placed, it is preferable to fix them on the surface of the bedding 2 with a fixing tool (not shown) such as an adhesive tape or a hook-and-loop fastener. And the magnetic field generator 4 is operated and the whole existence area | region of several sensor with built-in coils 3,3,3 ... is put under a magnetic field. In addition, it is preferable that no metal article exists in the magnetic field. If a metal article is present in the magnetic field, the exciting current generated in the coils of the built-in sensors 3, 3, 3,... The operation of the magnetic field generator 4 can be performed arbitrarily, but it is convenient to perform the operation by transmitting a signal directly from the computing unit 5 (computer) or via the connector 6. After the magnetic field is generated, the person to be measured (person) is laid down so as to come into contact with the coils built-in sensors 3, 3, 3,... Although FIG. 1 shows a state in which the person being measured is in a supine position, the person being measured may be lying down or lying down.
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。 When the person to be measured lies down on the bedding 2, the coils built-in sensors 3, 3, 3... Sink downward from the initial state. An excitation current is generated in the coils of the coil built-in sensors 3, 3, 3... Due to the influence of the magnetic field, and by detecting this excitation current, the magnetic field generator 4 and the coils built-in sensors 3, 3, 3. Is calculated by the calculator 5. The detection of the excitation current of the sensors 3, 3, 3... Can be performed by any method, but the excitation current signal can be transmitted directly to the computing unit 5 (computer) via the connector 6. Convenient. In FIG. 1, the magnetic field generator 4 is wired to the computing unit 5 (computer) via the connector 6 via a cable 7, and the coils built-in sensors 3, 3, 3. Although it is wired with the device 5 (computer) by cables 7, 7, 7... In addition, the magnetic field generator 4 and the coil built-in sensors 3, 3, 3,... May be connected to the computing unit 5 (computer) wirelessly without using the connector 6. As described above, it is possible to measure the amount by which the bedclothes 2 sink by calculating the positions of the coils built-in sensors 3, 3, 3.
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。In the measuring method of the present invention, the amount of subsidence can be measured with any bedclothing as long as the surface is generally flat. For example, the amount of sinking of the bedclothes such as an air mat, a water mat, a mat made of polyurethane foam, a fiber cotton mattress, or a mat containing a spring can be measured. Further, any sensor with a built-in coil can be used as long as it is relatively thin and small. Specifically, those having a thickness of 5 mm or less and a size of 4 cm2 or less are used. If the thickness is large and the size is large, a large gap may be generated between the person being measured and the bedclothes, and it is difficult to measure the exact amount of sinking.
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。Example 1 A mattress made of hard polyurethane foam was prepared as a bedding. This bedding has a length of 1910 mm, a width of 830 mm, and a thickness of about 70 mm. This lay bedding is placed on a wooden bed, and a sensor with a built-in coil (a cylinder-shaped sensor having a diameter of 1.8 mm and a length of 17.5 mm) is formed along the longitudinal direction on the center surface in the width direction of the lay bedding. (Manufactured by POLHEMUS, USA). The predetermined interval means that when a person lies on the bedclothes, the intersection of the line connecting the apex of the left and right shoulder blades and the spine is 0 mm, and each of 100 mm, 200 mm, 400 mm, 600 mm, 800 mm, 1050 mm and 1250 mm below Eight sensors with built-in coils were placed at the locations. Each coil built-in sensor is connected to one connector with a cable. On the other hand, a magnetic field generator (manufactured by POLHEMUS, USA) is also connected to the connector by a cable, and the connector is connected by a cable to a laptop computer which is an arithmetic unit. Then, a measurement subject having a weight of 72 kg and an extension of 173 cm was laid on the bedclothes on which the coil built-in sensor was placed, and the amount of the bedclothes submerged was calculated. The results are shown in Table 1.
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。Example 2
The amount of sinking of the bedding was calculated in the same manner as in Example 1 except that a soft polyurethane foam mattress was used instead of the hard polyurethane foam mattress as the bedding. The results are shown in Table 1.
［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
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
０ｍｍ １０ １８ １００ｍｍ １２ ２０ ２００ｍｍ ９ １８ ４００ｍｍ ６ ７ ６００ｍｍ １５ ２５ ８００ｍｍ ９ １２ １０５０ｍｍ １０ １２ １２５０ｍｍ ４ ９
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━[Table 1]
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Amount of sinking bedding (mm) Sensor position ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Example 1 Example 2
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0 mm 10 18 100 mm 12 20 200 mm 9 18 400 mm 6 7 600 mm 15 25 800 mm 9 12 1050 mm 10 12 1250 mm 4 9
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
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。 As shown in Table 1, the amount of sinking differs depending on the type of bedding. Based on this amount of subsidence, the graph shown in FIG. 2 was created to obtain a line graph of the amount of subsidence. The bed linen in which the polygonal line is compared with the curve on the back surface of the person to be measured and the former line and the latter curve are approximated is a bed linen from which a comfortable sleep can be obtained for the person to be measured.
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DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Measured person 2 Bedclothes 3 Coil built-in sensor 4 Magnetic field generator 5 Calculator 6 Connector 7 Cable
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。 An object of the present invention is to provide a method capable of measuring the sinking amount of a bedding when lying down without laying a thin stick through the bedding, even in a bedding such as an air mat or a water mat. is there.
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。The present invention achieves the above object using a magnetic three-dimensional position measuring apparatus. That is, the present invention comprises a step of generating a magnetic field from a magnetic field generator, a step of installing a plurality of sensors with built-in coils on the surface of a bedding, a step of lying a person to be measured on the sensors with built-in coils, The step of sinking the sensor with a built-in coil together with the bedclothes by lying down, and detecting the exciting current generated in the coil of the sensor with a built-in coil inan environment where a metal article does not exist within the range covered by the magnetic field. And a step of calculating a position of the sensor with a built-in coil.
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。 When the measurement method according to the present invention is specifically implemented, first, the following equipment is prepared. A magnetic field generator 4 for generating a magnetic field, a plurality of sensors with built-in coils 3, 3, 3... And a calculator 5 for calculating the positions of the coils with built-in sensors 3, 3, 3. . Coil built-in sensors 3, 3, 3... Are placed on the surface of the bedding 2. Specifically, when a person lies down, they are placed at almost equal intervals on a place where they crawl from the head to the legs. When the coils built-in sensors 3, 3, 3,... Are placed, it is preferable to lay them on the surface of the bedding 2 with an adhesive tape. And the magnetic field generator 4 is operated and the whole existence area | region of several sensor with built-in coils 3,3,3 ... is put under a magnetic field. It should be noted that no metallic article exists in this magnetic field. If a metal article is present in the magnetic field, the exciting current generated in the coils of the built-in sensors 3, 3, 3,... The operation of the magnetic field generator 4 can be performed arbitrarily, but it is convenient to perform the operation by transmitting a signal directly from the computing unit 5 (computer) or via the connector 6. After the magnetic field is generated, the person to be measured (person) is laid down so as to come into contact with the coils built-in sensors 3, 3, 3,... Although FIG. 1 shows a state in which the person being measured is in a supine position, the person being measured may be lying down or lying down.
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。The present invention achieves the above object using a magnetic three-dimensional position measuring apparatus. That is, the present invention includes a step of generating a single magnetic field from afixed single magnetic field generator, a step of installing a plurality of sensors with a built-in coil on a bedding surfacewithin the one magnetic field, A step of lying a person to be measured on the sensor, a step of sinking the sensor with a built-in coil together with the bedclothes by the lying down, and an environment in which no metal article is present within the range covered by theone magnetic field And a step of calculating a position of the sensor with a built-in coil by detecting an exciting current generated in a coil of the sensor with a built-in coil.
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