(57)【要約】【課題】生体を支持する弾性部材の構成との関連において生体検知センサを適切に配置し、生体情報を確実に検出し得る生体情報検出装置を提供する。【解決手段】生体を支持する弾性部材１に長尺の生体検知センサ２を配置し、これに生体を押接して生体情報を検出する装置において、弾性部材は、生体検知センサの中間部２ａを支持する部分の可撓性が両端部２ｂ，２ｂを支持する部分の可撓性より大である。例えば、弾性部材として、中間部を支持する部分に用いられるシート母材１ａが、両端部を支持する部分に用いられるシート母材１ｂより柔軟な素材とされる。あるいは、弾性部材は、生体検知センサの中間部を支持する部分の裏面側に空隙（凹部または切欠）を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体を支持する弾性部材に長尺の生体検知センサを配置し、該生体検知センサに前記生体を押接して前記生体の生体情報を検出する生体情報検出装置において、前記弾性部材は、前記生体検知センサの中間部を支持する部分の可撓性が前記生体検知センサの両端部を支持する部分の可撓性より大であることを特徴とする生体情報検出装置。
【請求項２】
前記弾性部材は、前記生体検知センサの中間部を支持する部分の素材が前記生体検知センサの両端部を支持する部分の素材より柔軟であることを特徴とする請求項１記載の生体情報検出装置。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記生体検知センサの中間部を支持する部分の裏面側に空隙を有することを特徴とする請求項１記載の生体情報検出装置。
【請求項４】
前記弾性部材の空隙が、前記生体検知センサの中間部を支持する部分の裏面側に、当該部分を包含する範囲に形成した凹部であることを特徴とする請求項３記載の生体情報検出装置。
【請求項５】
前記弾性部材の空隙が、前記生体検知センサの中間部を支持する部分の裏面側に、前記生体検知センサの長手方向に沿って連続して当該長手方向に直交する方向に形成した複数の切欠であることを特徴とする請求項３記載の生体情報検出装置。
【請求項６】
前記弾性部材が、シートを構成するシートバック及び／又はシートクッションのシート母材であって、前記生体検知センサの長手方向が前記シートの幅方向となるように前記生体検知センサを配置することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の生体情報検出装置。
【請求項７】
前記シート母材が、軟質ポリウレタンであることを特徴とする請求項６記載の生体情報検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体等の生体情報を検出する生体情報検出装置に関し、特に、シートに着座した人体の生体情報を検出するのに好適な生体情報検出装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来から、人の存否検出に留まらず、生体情報として人の心拍（脈拍）や呼吸などの人体が発生する微小振動を検出するようにした装置が知られており、例えば下記の特許文献１には、「弾力性のある支持体に支持された人体による荷重変動や人体が発生する振動を精度良く検出することのできる生体情報用圧力センサ、及び生体情報用圧力検出装置を提供すること」を目的とし（特許文献１の段落〔０００６〕に記載）、「人体を支持する弾力性のある支持体に配置され、前記人体による荷重変動又は前記人体が発生する振動の一方又は双方による外力を検出する面状の生体情報用圧力センサは、前記外力に対して感度を有する感応部を備え、前記感応部は圧電材料を用いて構成されるとともに厚みを部分的に異ならせることにより、可撓性および異方性を有して構成される」ものが提案されている（同段落〔０００７〕に記載）。
【０００３】
また、下記の特許文献２には、「座席に設置され在席者の身体の体動を検知する体動検知手段と、前記体動検知手段から得られた体動信号の処理を行なう第一の信号処理手段と、前記在席者の生体信号を検知する少なくとも一つの生体信号検知手段と、前記生体信号検知手段から得られる生体信号の処理を行なう第二の信号処理手段と、演算手段と、表示手段とを設けたもの」が提案されている（特許文献２の段落〔０００５〕に記載）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３９５６６号公報
【特許文献２】特開平０７−２０４１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の装置においては、生体情報用圧力センサの構成に特徴を有するものであり、装着対象のシートへの配置は開示されているが、シートを構成する弾性部材との関連については特に言及されていない。このため、センサに対し局所的な力が加わったときには規定外の変位が生ずるおそれがあるので、別途対策を講ずる必要がある。特に、人の心拍（脈拍）や呼吸などの生体情報を検出するためには、生体を支持する弾性部材の構成との関連において生体検知センサを適切に配置することが肝要である。一方、特許文献２には、体動検知手段が座席の座面に配置されると共に、生体信号検知手段が背もたれ部分に配置され、両検知信号を処理して表示することとしているが、何れの検知手段も生体を支持する弾性部材の構成との関連については特に言及されていない。従って、生体を支持したときの弾性部材の変形方向が定まらず、検知手段に、規定した方向の変位が生じないおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、生体を支持する弾性部材の構成との関連において生体検知センサを適切に配置し、生体情報を確実に検出し得る生体情報検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を達成するため、本発明は、生体を支持する弾性部材に長尺の生体検知センサを配置し、該生体検知センサに前記生体を押接して前記生体の生体情報を検出する生体情報検出装置において、前記弾性部材は、前記生体検知センサの中間部を支持する部分の可撓性が前記生体検知センサの両端部を支持する部分の可撓性より大としたものである。尚、生体検知センサに生体を押接するように構成する場合において、生体が、必ずしも直接生体検知センサに接触することを意味するものではなく、表皮や中間弾性部材等を介して間接的に生体検知センサを押圧する構成も包含する。
【０００８】
上記の生体情報検出装置において、前記弾性部材は、前記生体検知センサの中間部を支持する部分の素材が前記生体検知センサの両端部を支持する部分の素材より柔軟な構成とするとよい。あるいは、前記弾性部材は、前記生体検知センサの中間部を支持する部分の裏面側に空隙を有するものとしてもよい。
【０００９】
前記弾性部材の空隙は、前記生体検知センサの中間部を支持する部分の裏面側に、当該部分を包含する範囲に形成した凹部で構成することができる。また、前記弾性部材の空隙を、前記生体検知センサの中間部を支持する部分の裏面側に、前記生体検知センサの長手方向に沿って連続して当該長手方向に直交する方向に形成した複数の切欠で構成することもできる。
【００１０】
更に、前記弾性部材は、シートを構成するシートバック及び／又はシートクッションのシート母材で構成し、前記生体検知センサの長手方向が前記シートの幅方向となるように前記生体検知センサを配置するとよい。例えば、前記シート母材は軟質ポリウレタンで構成するとよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明の生体情報検出装置においては、弾性部材は、生体検知センサの中間部を支持する部分の可撓性が生体検知センサの両端部を支持する部分の可撓性より大となるように構成されており、当該弾性部材に長尺の生体検知センサが適切に配置されると、弾性部材の変位ひいては生体検知センサの変位が所定の長手方向に規定されるので、生体検知センサに特段の加工を施すことなく、生体情報を確実に検出することができる。従って、例えば、車両用シートに搭載し乗員の心拍や呼吸等の生体情報を確実に検出し得る生体情報検出装置として好適である。
【００１２】
上記弾性部材としては、生体検知センサの中間部を支持する部分の素材が生体検知センサの両端部を支持する部分の素材より柔軟な構成、あるいは、生体検知センサの中間部を支持する部分に空隙を有する構成という、簡単な構成で生体情報を確実に検出することができる。
【００１３】
上記弾性部材の空隙としては、生体検知センサの中間部を支持する部分の裏面側に、当該部分を包含する範囲に形成した凹部で構成し、あるいは、生体検知センサの中間部を支持する部分の裏面側に、生体検知センサの長手方向に沿って連続して当該長手方向に直交する方向に形成した複数の切欠で構成することができるので、弾性部材を構成する素材は単一の種類で済み、簡単且つ安価な生体情報検出装置を提供することができる。
【００１４】
上記の生体情報検出装置において、弾性部材を、シートを構成するシートバック及び／又はシートクッションのシート母材とし、生体検知センサの長手方向がシートの幅方向となるように生体検知センサを配置する構成とすれば、例えば車両用シートに適用し、乗員の心拍や呼吸等の生体情報を確実に検出することができる。特に、シート母材として軟質ポリウレタンを用い、これによって、生体検知センサの中間部を支持する部分の可撓性が生体検知センサの両端部を支持する部分の可撓性より大となるように形成し、例えば、生体検知センサの中間部を支持する部分の軟質ポリウレタンが生体検知センサの両端部を支持する部分の軟質ポリウレタンより柔軟となるように形成すれば、車両用シートに容易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る生体情報検出装置を備えたシートの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る生体情報検出装置の一態様を示す断面図である。
【図３】図２の生体情報検出装置による生体情報の検出状況を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る生体情報検出装置の他の態様を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る生体情報検出装置の一態様を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る生体情報検出装置の別の態様を示す断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態に係る生体情報検出装置の一態様を示す断面図である。
【図８】本発明の更に他の実施形態に係る生体情報検出装置の他の態様を示す断面図である。
【図９】本発明の更に他の実施形態に係る生体情報検出装置の更に他の態様を示す断面図である。
【図１０】本発明の更に他の実施形態に係る生体情報検出装置の別の態様を示す断面図である。
【図１１】本発明の別の実施形態に係る生体情報検出装置を備えたシートの斜視図である。
【図１２】本発明の更に別の実施形態に係る生体情報検出装置を備えたシートの斜視図である。
【図１３】本発明の生体情報検出装置の別の配設形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。先ず、図１乃至図３は本発明の生体情報検出装置の一実施形態に係り、例えば車両用のシートＳＡのシートバックＳＢ及び／又はシートクッションＳＣに組み込まれる。本実施形態では、生体たる乗員を支持する弾性部材１として、シートバックＳＢに二種類の発泡ポリウレタン製のシート母材１ａ及び１ｂが用いられ、これに長尺の生体検知センサ２が三個平行に配置され、乗員の生体情報の検出に供される。
【００１７】
シート母材１ａは、生体検知センサ２の中間部２ａを支持する部分に用いられ、シート母材１ｂは生体検知センサ２の両端部２ｂ，２ｂを支持する部分に用いられている。シート母材１ａの素材であるポリウレタンはシート母材１ｂの素材であるポリウレタンより柔軟で、シート母材１ａの可撓性がシート母材１ｂの可撓性より大となっている。本実施形態では、シート母材１ａは、三個の生体検知センサ２の夫々の中間部２ａを支持する部分を包含する範囲（図１に破線で示す）毎に個別に設けられているが、図１１乃至図１３に示すように構成してもよい（これらについては後述する）。また、生体検知センサ２は三個に限らず、用途に応じて、一個乃至複数個の生体検知センサ２を配設すればよく、シートクッションＳＣにも一個乃至複数個の生体検知センサ２を配設することとしてもよい。
【００１８】
本実施形態の生体検知センサ２は、機械的な圧縮や引っ張り応力あるいは歪に比例した電圧信号を出力する長尺（平面視長方形）の圧電フィルムセンサで、図１に示すように、その長手方向がシートＳＡの幅方向となるように、即ち、乗員（図示せず）が着座したときの背骨を中心として左右方向に配置され、シート母材１ａ及び１ｂに貼着されている。従って、乗員がシートＳＡに着座すると、その背中が生体検知センサ２の中間部２ａに押接される。そして、生体検知センサ２の一方の端部２ｂには信号処理ユニット２ｘが接続されており、信号処理ユニット２ｘは図示しない制御装置に接続されている。尚、これらの具体的構成は従前と同様であるので説明は省略する。
【００１９】
上記の弾性部材１は、図２に示すように、シート母材１ａの両側にシート母材１ｂ，１ｂが配設され、両者が接合されたもので、生体検知センサ２の中間部２ａはシート母材１ａに支持され、両端部２ｂ，２ｂは夫々シート母材１ｂ，１ｂに支持されている。本実施形態の生体検知センサ２は図１の下側の圧電体２ｄと上側の圧電体２ｕが中間電極２ｍを介して積層されており、圧電体２ｄ及び２ｕの外側に夫々の電極（図示せず）が積層されているが、一層で形成することとしてもよい。そして、図示は省略するが、弾性部材１及び生体検知センサ２を覆うように表皮が装着され、更に、これらの間に薄手の中間弾性部材が装着されることもある。
【００２０】
而して、乗員ＰＡ（図３に二点鎖線で示す）が図１に示すシートクッションＳＣに着座し、シートバックＳＢが押接されると、シート母材１ａはシート母材１ｂより撓み易いので、図３に示すように生体検知センサ２と共に屈曲し、生体検知センサ２の変位は図３に双方向矢印で示すように生体検知センサ２の長手方向に規定される。従って、乗員ＰＡの呼吸に伴い、生体検知センサ２の中間部２ａの圧電体２ｕ及び２ｄに長手方向の圧力変動（振動）が生じ、圧電効果によって発生する夫々の電圧信号が信号処理ユニット２ｘに出力される。
【００２１】
また、弾性部材１の他の態様として、図４に示すように、シート母材１ａに凹部１ｃ，１ｃを平行に形成し、これらの凹部１ｃ，１ｃに夫々シート母材１ｂを嵌合する構成としてもよく、この構成においても、図２の態様と同様、生体検知センサ２の中間部２ａはシート母材１ａに支持され、両端部２ｂ，２ｂは夫々シート母材１ｂ，１ｂに支持される関係となり、図２の態様と同様、生体検知センサ２の変位は長手方向に規定されるので、乗員ＰＡの呼吸に伴い、生体検知センサ２に長手方向の圧力変動（振動）が生ずる。
【００２２】
図５乃至図１０は本発明の他の実施形態に係るもので、弾性部材１として、生体検知センサ２の中間部２ａを支持する部分の裏面側に空隙を有する発泡ポリウレタン製のシート母材が用いられている。
【００２３】
図５及び図６の態様では、生体検知センサ２の中間部２ａを支持する部分を包含する範囲の裏面側に凹部１ｅ，１ｆが形成されている。図５の凹部１ｅは矩形断面の空隙を有し、図６の凹部１ｆは曲面形状（アーチ形状）断面の空隙を有する。
【００２４】
図７乃至図１０の態様では、生体検知センサ２の中間部２ａを支持する部分の裏面側に、生体検知センサ２の長手方向に沿って連続して当該長手方向に直交する方向に複数の切欠（１ｇ，１ｈ，１ｊ，１ｋ）が形成されている。図７の切欠１ｇは夫々矩形断面の空隙を有し、図８の切欠１ｈは夫々台形断面の空隙を有し、図９の切欠１ｊは夫々三角形断面の空隙を有し、図１０の切欠１ｋは夫々線状の空隙（スリット）を有する。
【００２５】
而して、図５乃至図１０の何れの態様においても、図２の態様と同様、乗員ＰＡが図１に示すシートクッションＳＣに着座し、シートバックＳＢが押接されると、弾性部材１の凹部１ｅ，１ｆ及び切欠（１ｇ，１ｈ，１ｊ，１ｋ）部分は両端部分より撓み易いので生体検知センサ２と共に屈曲し、生体検知センサ２の変位は長手方向に規定される。従って、乗員ＰＡの呼吸に伴い、生体検知センサ２の中間部２ａの圧電体２ｕ及び２ｄに圧力変動（振動）が生じ、圧電効果によって発生する夫々の電圧信号が信号処理ユニット２ｘに出力される。
【００２６】
図１１及び図１２は生体検知センサ２の配設に関する他の態様を示すもので、図１１は、三個の生体検知センサ２の中間部２ａを支持する部分の全てを包含する範囲（図１１に破線で示す）にシート母材１ａを設けることとしたものである。また、図１２は、シートバックＳＢを車両の幅方向に三分割して、シートバックＳＢの中央部分に、三個の生体検知センサ２の中間部２ａを支持するシート母材１ａを設け、その両側にシート母材１ｂを設けることとしたものである。更に、図１３に示すように、生体検知センサ２の中間部２ａがシート母材１ａに支持され、両端部２ｂ，２ｂが夫々シート母材１ｂ，１ｂに支持された構成（図２に示す構成）をユニットとして、このユニットを、別のシート母材１ｘに形成された凹部１ｙ内に嵌合するように構成してもよい。
【００２７】
上記の各態様において、シートクッションＳＣに生体検知センサ２を配設する場合には、乗員の大腿部（図示せず）に対し直交する方向に配設するとよい。また、生体検知センサ２としては、圧電フィルムセンサに限らず、他の圧力検出素子、歪検出素子、振動検出素子等を用いることとしてもよい。尚、上記の生体情報検出装置は、車両用のシートＳＡに限らず種々の椅子等に適用することができ、ベッド等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  弾性部材
１ａ  シート母材
１ｂ  シート母材
１ｘ  シート母材
２  生体検知センサ
ＳＡ  シート
ＳＢ  シートバック
ＳＣ  シートクッション
【図１】
2014087473.tif 000003
【図２】
2014087473.tif 000004
【図３】
2014087473.tif 000005
【図４】
2014087473.tif 000006
【図５】
2014087473.tif 000007
【図６】
2014087473.tif 000008
【図７】
2014087473.tif 000009
【図８】
2014087473.tif 000010
【図９】
2014087473.tif 000011
【図１０】
2014087473.tif 000012
【図１１】
2014087473.tif 000013
【図１２】
2014087473.tif 000014
【図１３】
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