(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体もしくは動物の少なくとも一部からの圧力を受けることが可能な平面状の第１電極と、
前記第１電極と離隔して対向する平面状の第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在する平面状の導電体と、を備え、
前記導電体の表面および裏面の少なくとも一方は、絶縁領域と残部の導電領域と、を有しており、
前記絶縁領域と前記導電領域は、前記導電体と一体に形成されており、
前記導電体は、前記第１電極と前記第２電極との間に介在することで、前記第１電極および前記第２電極のそれぞれは前記導電体に接触すると共に、前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方は前記絶縁領域および前記導電領域と接触可能であり、
前記第１電極、前記第２電極および前記導電体のそれぞれは、柔軟性を有しており、
前記第１電極および前記第２電極の柔軟性は、前記導電体の柔軟性よりも高く、高いことで、圧力を受けて前記第１電極および前記第２電極が変形するのに比較して、前記導電体は一定の形態を維持できる生体センサー。
【請求項２】
前記絶縁領域および前記導電領域は、前記導電体の表面および裏面のそれぞれに設けられる、請求項１記載の生体センサー。
【請求項３】
前記導電領域は複数の導電部を含む、請求項１または２記載の生体センサー。
【請求項４】
前記導電部は、略円形、略楕円形、略方形および略多角形のいずれかを有する、請求項３記載の生体センサー。
【請求項５】
前記導電部は、長径が短径の３倍以上である略方形もしくは略楕円形を有する、請求項３記載の生体センサー。
【請求項６】
前記複数の導電部のそれぞれは、前記導電体の表面および裏面の少なくとも一方に、ランダム又は規則的に配置される、請求項３から５のいずれか記載の生体センサー。
【請求項７】
前記絶縁領域は、絶縁性の素材が、前記導電体の表面および裏面の少なくとも一方に、印刷および蒸着の少なくとも一つで取り付けられることで形成される、請求項１から６のいずれか記載の生体センサー。
【請求項８】
前記第１電極と前記第２電極との接続抵抗値、前記第１電極と前記第２電極との導電電流値、前記第１電極と前記第２電極との導電電圧値の少なくとも一つを計測する計測部と、
前記接続抵抗値、前記導電電流値および前記導電電圧値の少なくとも一つにおける、大きさ、変化状態、変化量、微分量、時間との関係および積分値の少なくとも一つに基づいて、前記人体の状態を推定する推定部と、を更に備え、
前記第１電極に付与される人体の圧力によって、前記第１電極および前記第２電極は、前記導電体の導電領域を介して電気的に接続する、請求項１から７のいずれか記載の生体センサー。
【請求項９】
前記第１電極、前記第２電極および前記導電体は、ベッドの座面、座席の座面、床面のいずれかに配置される、請求項１から８のいずれか記載の生体センサー。
【請求項１０】
前記第１電極、前記第２電極および前記導電体が、ベッドの座面に配置される場合には、前記推定部は、前記人体の寝返り状態、前記人体の離床状態、前記人体の正常な離床状態、前記人体の転落による離床、前記人体の着床状態および前記人体の危険状態の少なくとも一つを推定する、請求項８記載の生体センサー。
【請求項１１】
前記計測部は、前記接続抵抗値を、「大」、「中」、「小」のいずれかで計測し、
前記推定部は、
（１）前記接続抵抗値が、「大」と「小」を、繰り返す場合、
（２）所定期間における「大」となる時間量が、所定数以上である場合、
（３）所定期間において、前記接続抵抗値が、「大」、「中」、「小」同士の変化を、頻発する場合、
の少なくとも一つである場合に、前記人体を、危険状態であると推定する、請求項１０記載の生体センサー。
【請求項１２】
前記第１電極、前記第２電極および前記導電体を封入するカバーを更に備える、請求項１から１１のいずれか記載の生体センサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病院、介護施設、老人施設など、患者や介護対象者などの使用者が使用するベッドや椅子などで、使用者の体位状態を検出して、使用者の管理や事故防止などを実現する生体センサーおよび安全管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、我が国を初めとして多くの国において高齢化が進んでいる。高齢化が進むのに合わせて、病気や怪我による入院患者が増加したり、高齢化によって介護が必要な介護対象者が増加したりする傾向が生じている。入院患者や介護対象者は、病院、介護施設、老人施設などに、入院や入所することが多く、病状や介護状態によっては、多くの時間をベッドで過ごす。あるいは、車椅子や介護用の椅子の上で多くの時間を過ごすことがある。
【０００３】
このように多くの時間をベッドで過ごす患者や介護対象者は、ベッドへの就寝状態を長くし続けたり、介護者による過剰な介護を受けたりすることで、次第に身心を衰えさせるようになる。このように身心が衰えてしまうと、寝たきりとなってしまい、患者や介護対象者にとっては好ましくない。また、寝たきり者が増加することは、健康保険や介護保険などの公的保険予算を圧迫する社会的な問題を引き起こしかねない。
【０００４】
このため、患者や介護対象者には、なるべく日常生活を自力で行うことが求められている。例えば、排泄、食事、診察室訪問などを、患者や介護対象者は、自力で行うことが好ましい。日常生活に必要な動作をなるべく自分で行うことで、寝たきりとなることが防止されるからである。あるいは、ベッドに寝ている状態であっても、身心の衰えを防止するために、患者や介護対象者は、ベッド上で寝返りをしたり上半身を起こしたりなどの運動をすることも重要である。
【０００５】
このように、患者や介護対象者は、寝たきりとなることを防止したり早期に退院や退所を可能としたりできるように、ベッド上で動いたり、ベッドから降りたりすることを求められている。車椅子や介護用椅子においても同様である。
【０００６】
しかしながら、患者や介護対象者が、ベッド上で動いたり、自らベッドから降りたりすることは、患者や介護対象者にとって危険性も生じる。例えば、患者や介護対象者が、ベッドから落下したり、ベッドから降りるときに転倒したりしている可能性もある。特に、患者や介護対象者は、身体能力が衰えていて落下や転倒してしまう可能性もある。あるいは、患者や介護対象者は、精神不安定によって、ベッド上で予測不能な動作を生じさせることもある。
【０００７】
病院、介護施設、老人施設では、このような患者や介護対象者の危険性や予測不能な動作を発見して、怪我や事故を防止することが必要である。怪我や事故が生じれば、賠償問題となったり病院や介護施設の信頼性低下問題となったりするからである。しかし、患者や介護対象者を一人ひとり監視することは人材確保や費用の面から現実的ではない。もちろん、介護作業者が、患者や介護対象者を、介護作業の傍らで監視することも業務効率や人材確保の面から現実的ではない。
【０００８】
このように、既に巨大産業となりつつある医療や介護の現場においては、患者や介護対象者にとっての危険性を、人材や予算との折り合いをつけながら予測することが求められている。
【０００９】
このような状況において、ベッドや座席などにおける着座や着席状態を検出する種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１〜５参照）。これらは、ベッドや座席に着座しているのか起床しているのかを、自動で検出して通知する技術を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平６−３１５４２４号公報
【特許文献２】特開平７−２３７４８７号公報
【特許文献３】特開２００６−７３５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１は、複数の温度センサおよび湿度センサをベッドの座面に配置して、就寝者の体温や湿度を検知し、就寝者の快適状態を維持するようにベッド内部に送風する送風手段を備えるベッド装置を開示する。すなわち、特許文献１に開示される技術は、ベッド装置が検出できる温度や湿度によって、就寝者の快適／不快度合いを推定し、就寝者に快適な就寝環境を提供できる。
【００１２】
しかしながら、特許文献１に開示される技術は、就寝者の体温や湿度を検出できるのみであり、就寝者の体位や状況を細かに推定できるものではない。このため、特許文献１に開示される技術やこれが応用される技術であっても、患者や介護対象者が、ベッド上でどのような体位となっているか、危険な状態であるか、といったことを推測できない問題を有している。
【００１３】
また、特許文献１に開示される技術は、ベッドの座面に複数の温度センサと湿度センサを配置している。ベッドの座面には、当然ながら人が寝ており、人の動作による圧力や負担がこれらのセンサには加わる。この圧力や負担によって、センサが劣化したり故障したりする問題がある。すなわち、特許文献１に開示される技術は、使用耐久性に劣る問題を有していた。
【００１４】
特許文献２は、座席の背もたれに装着された感圧素子によって、座席に在籍しているかどうかを検出する在席検出装置を開示する。
【００１５】
特許文献２も、特許文献１、２と同様に、座席に着席しているのか着席していないのかといったデジタル的な検出を行うことしかできない。もちろん、特許文献２に開示される技術あるいはこれを応用した技術は、患者や介護対象者が、ベッド上でどのような体位となっているか、危険な状態であるかといったことを推測できない問題を有している。
【００１６】
もちろん、特許文献１と同様に仕様耐久性に劣る問題を有している。加えて、電極として感圧素子が用いられるので、柔軟性に欠ける。柔軟性にかけるため、ベッドの座面などに設けられて人体を検出する装置に応用される場合には、使い勝手が悪い。人体への不快感を与えるだけでなく、人体からの圧力による電流検知が十分にならず、誤検出を起こす可能性もある。これは、特許文献１も同様である。
【００１７】
特許文献３は、絶縁体に複数の穴を設け絶縁体の両面に柔軟性のある面導電体の電極を設けることを特徴とするフレキシブル面スイッチを、開示する。特許文献３は、孔を有する絶縁体と、この絶縁体と接触可能な電極との組み合わせによって、面スイッチを実現する。このような面スイッチは、ベッドや座席に設置されることで、人体を検出する生体センサーに適用できる。もちろん、ベッドや座席のみならず、床面に設置されても人体（動物も）を検出することができる。加えて、特許文献１、２と異なり、面スイッチは柔軟性を有しているので、ベッドや座席に設置される場合でも、人体の曲面や動作に対応しやすく、人体による圧力での電流変化を検出しやすい。
【００１８】
しかしながら、特許文献３の面スイッチは、絶縁体と電極とが分離してセットとなる。このため、使用される間に付加される圧力や動きによって、絶縁体と電極との距離が不均一になったりする。あるいは絶縁体に設けられた孔が他の孔と繋がって抵抗が変わってしまうこともある。このため、面スイッチの面に加わる圧力（生体センサーに応用される場合には人体の圧力）による抵抗値（電流値）が、使用される間に変わってしまい、仕様を満たさないことが生じる。
【００１９】
このように、従来技術の人体検出に係る技術は、人体や動物などの体重による圧力付与で人体や動物を検出する。しかしながら、従来技術は、次のような問題を有している。
【００２０】
（１）圧力を検知して電流値の変化を検出する電極が、柔軟性を有していない。
（２）電極が柔軟性を有している場合でも、電極と絶縁体とが分離しており、人体等の圧力によって生じる電流値に、ばらつきが生じる。
（３）電極が柔軟性を有している場合でも、電極と絶縁体とが分離していることで、使用劣化して、絶縁性能や導電性能が変化してしまう。結果として、人体の正確な検出が困難となる。
（４）人体や動物の有無を検出だけでなく、人体や動物の体位や姿勢を細密に検出する場合には、（３）のように使用劣化での絶縁性能や導電性能の変化が、悪影響を生じさせる。
【００２１】
このように、従来技術は、使用適用性と使用耐久性との両立をできない問題を有していた。
【００２２】
本発明は、上記課題に鑑み、これらの問題１〜４を解消でき、人体や動物などの形状や動作に柔軟に対応しつつ使用耐久性の高い生体センサー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】
【００２３】
上記課題に鑑み、本発明の生体センサーは、人体もしくは動物の少なくとも一部からの圧力を受けることが可能な平面状の第１電極と、
第１電極と離隔して対向する平面状の第２電極と、
第１電極と第２電極との間に介在する平面状の導電体と、を備え、
導電体の表面および裏面の少なくとも一方は、絶縁領域と残部の導電領域と、を有しており、
絶縁領域と導電領域は、導電体と一体に形成されており、
導電体は、第１電極と第２電極との間に介在することで、第１電極および第２電極のそれぞれは導電体に接触すると共に、第１電極および第２電極の少なくとも一方は絶縁領域および導電領域と接触可能であり、
第１電極、第２電極および導電体のそれぞれは、柔軟性を有しており、
第１電極および第２電極の柔軟性は、導電体の柔軟性よりも高く、高いことで、圧力を受けて第１電極および第２電極が変形するのに比較して、導電体は一定の形態を維持できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の生体センサーは、柔軟性を有しているので、ベッドの座面、座席、床面などの様々な場所に容易に設置できる。加えて、人体や動物などの外形、姿勢、体位などに対応できるので、人体等から加わる圧力変化と生体センサーが発生させる電流値（抵抗値）変化とが対応しやすい。このため、生体センサーは、人体や動物などの有無だけでなく、その姿勢や体位の変化も検出できるようになる。
【００２５】
また、本発明の生体センサーは、絶縁部と導電部とが一体化しているので、絶縁部と導電部とが離隔しておらず、検出のばらつきが生じない。加えて、使用によって絶縁部が劣化しにくいので、使用劣化による検出精度の低下をもたらすことも少ない。
【００２６】
このような結果、本発明の生体センサーは、高い信頼性で、人体や動物の有無、姿勢や体位変化を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の前提となる生体センサーの模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１における生体センサーのブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１における導電体の正面図である。
【図４】本発明の実施の形態１における導電体の正面図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるケースに封入された生体センサーの正面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における生体センサーが設置されたベッドの側面図である。
【図７】本発明の実施の形態２における生体センサーのブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態２における接続抵抗値の分類を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態２における寝返り状態を推定する場合の接続抵抗値の変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態２における危険状態の推定その２の基礎となる接続抵抗値の変化を示すグラフである。
【図１１】発明の実施の形態における生体センサーを設置した状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の第１の発明に係る生体センサーは、人体もしくは動物の少なくとも一部からの圧力を受けることが可能な平面状の第１電極と、第１電極と離隔して対向する平面状の第２電極と、第１電極と第２電極との間に介在する平面状の導電体と、を備え、導電体の表面および裏面の少なくとも一方の一部は、絶縁領域を有しており、第１電極、第２電極および導電体のそれぞれは、柔軟性を有している。
【００２９】
この構成により、生体センサーは、人体等の圧力に応じて、異なる接続抵抗値（電流値）を、高い精度で示すことができる。加えて、高い使用耐久性を有する。
【００３０】
本発明の第２の発明に係る生体センサーでは、第１の発明に加えて、第１電極および第２電極の柔軟性は、導電体の柔軟性よりも高い。
【００３１】
この構成により、人体等への快適性と、電極同士の導電とを両立できる。
【００３２】
本発明の第３の発明に係る生体センサーでは、第１又は第２の発明に加えて、導電体の表面および裏面の少なくとも一方において、絶縁領域以外は、導電領域である。
【００３３】
この構成により、第１電極と第２電極とは、導電体の導電領域を介して、導電状態となる。
【００３４】
本発明の第４の発明に係る生体センサーでは、第３の発明に加えて、導電領域は複数の導電部を含む。
【００３５】
この構成により、平面状の広い範囲で、第１電極と第２電極とが導電（もしくは絶縁）できる。
【００３６】
本発明の第５の発明に係る生体センサーでは、第４の発明に加えて、導電部は、略円形、略楕円形、略方形および略多角形のいずれかを有する。
【００３７】
この構成により、導電部が、導電体表面にバランスよく配置される。
【００３８】
本発明の第６の発明に係る生体センサーでは、第４の発明に加えて、導電部は、長径が短径の３倍以上である略方形もしくは略楕円形を有する。
【００３９】
この構成により、設置状態に応じて、導電を容易とできる。
【００４０】
本発明の第７の発明に係る生体センサーでは、第６の発明に加えて、略方形および略楕円形の長径は、生体センサーに圧力を付与する人体の身長方向に沿う。
【００４１】
この構成により、人体の動きに対して、導電状態が正確に対応しやすくなる。
【００４２】
本発明の第８の発明に係る生体センサーでは、第４から第７のいずれかの発明に加えて、複数の導電部のそれぞれは、導電体の表面および裏面の少なくとも一方に、ランダムに配置される。
【００４３】
この構成により、生体センサーは、人体などの複雑な形状や姿勢に正確に対応して、接続抵抗値や電流値を示すことができる。
【００４４】
本発明の第９の発明に係る生体センサーでは、第４から第８のいずれかの発明に加えて、絶縁領域は、絶縁性の素材が、導電体の表面および裏面の少なくとも一方に、印刷、蒸着および接着の少なくとも一つで取り付けられることで形成される。
【００４５】
この構成により、絶縁領域の損耗や変形が防止できる。
【００４６】
本発明の第１０の発明に係る生体センサーでは、第４から第９のいずれかの発明に加えて、絶縁領域は、導電体と一体である。
【００４７】
この構成により、使用耐久性が向上する。
【００４８】
本発明の第１１の発明に係る生体センサーでは、第４から第１０のいずれかの発明に加えて、第１電極と第２電極との接続抵抗値、第１電極と第２電極との導電電流値、第１電極と第２電極との導電電圧値の少なくとも一つを計測する計測部と、接続抵抗値、導電電流値および導電電圧値の少なくとも一つにおける、大きさ、変化状態、変化量、微分量、時間との関係および積分値の少なくとも一つに基づいて、人体の状態を推定する推定部と、を更に備え、第１電極に付与される人体の圧力によって、第１電極および第２電極は、導電体の導電領域を介して電気的に接続する。
【００４９】
この構成により、生体センサーは、人体の状態を推定できる。
【００５０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００５１】
（実施の形態１）
【００５２】
（前提）
生体センサーは、少なくとも第１電極と第２電極とが離隔しており、この第１電極もしくは第２電極に加わる圧力によって、離隔している第１電極と第２電極が接触して導電する。この導電における接続抵抗値（言い換えれば電流値である。以下、同じように第１電極と第２電極の接続抵抗値は、電流値と同義として把握されればよい。）に基づいて、生体センサーは、人体や動物の有無を検出したり、人体や動物の状態を推定したりする（すなわち、生体センサーは、人体検出センサーもしくは動物検出センサーであるといえる）。本発明の生体センサーは、ベッドや椅子に座っている人体や、ある空間に存在する動物の有無や姿勢などを検出することを一つの目的としている。一例として、ベッドの座面に生体センサーが設置され、その上に、人体が乗る。生体センサーは、人体が有している凸凹や人体の姿勢変化で生じる凸凹に対応する必要がある。
【００５３】
このような状況であるので、生体センサーの第１電極と第２電極は、高い柔軟性を有する素材であることが好ましい。例えば、金属繊維の織布のように、高い柔軟性のある素材で、第１電極および第２電極が形成されることが好適である。このような高い柔軟性を有する第１電極および第２電極であれば、人体（動物も同様である。以下同じ）の凸凹や姿勢変化で生じる凸凹に対応して、第１電極および第２電極が変形するからである。また、高い柔軟性を有することで、生体センサーがベッドや椅子の座面に設置されていても、人体は不快を感じにくい。
【００５４】
しかしながら、第１電極および第２電極の柔軟性が高い場合には、第１電極および第２電極の人体からの圧力付与による変形が容易すぎ、第１電極と第２電極とが導電可能に接触しないこともある。接触したとしても、第１電極および第２電極全体で十分な接触とならず、一部の接触のみに留まってしまう。この場合には、人体の姿勢に応じた接続抵抗値とならないこともある。生体センサーは、第１電極と第２電極との導電における接続抵抗値によって、人体の状態（ベッドであれば就寝、起床、寝返り、危険状態、その他）を推定することを要求されるが、人体の姿勢に対応した接続抵抗値が検出できなければ、生体センサーは、人体の姿勢や体位の変化を十分に検出できなくなる。
【００５５】
この問題を解決するために、第１電極と第２電極との間に、柔軟性を有しつつも、一定の形態を維持しやすい導電体を介在させることが好適である。高い柔軟性を有する第１電極および第２電極が、人体の圧力を受ける側に位置することで、人体への不快感を減少させることができる。一方、柔軟性の高い第１電極および第２電極の間に柔軟性は劣るが形態を維持しやすい導電体が介在することで、第１電極および第２電極は、導電体との接触が確実となりやすい。このため、第１電極および第２電極のいずれかに付与される人体の圧力に対応して、第１電極、導電体および第２電極が、接触する。この結果、生体センサーは、人体の状況に応じた接続抵抗値を生じさせやすい。
【００５６】
しかしながら、第１電極および第２電極の間に導電体が介在するだけでは、平面的な接触によって、常に接続抵抗値が小さく（電流値が大きく）なってしまう。こうなると、接続抵抗値の大きい状態を生じさせにくく、人体の圧力が低い状態での高い接続抵抗値を生じさせることが難しくなる。これを解決するために、第１電極と導電体との間もしくは、第２電極と導電体との間のいずれかに、孔ないしは導電領域を一部に含む絶縁体が挿入されることが必要である。絶縁体が挿入されることで、人体からの圧力が小さい間には、第１電極（第２電極）と導電体の間の絶縁体は、絶縁性能を優勢とさせて、接続抵抗値を大きく出現させる。逆に、人体からの圧力が大きければ、導電体の孔もしくは導電領域によって、第１電極（第２電極）と導電体とが接触して、低い接続抵抗値を示すようになる。
【００５７】
以上のように、人体や動物の姿勢や体位などの状況も含めて推定を行うことが求められる場合には、生体センサーは、高い接続抵抗値から低い接続抵抗値の範囲で変化を生じさせる構成を有していることが必要である。このように、人体への不快感の低減および高い精度での電流検出の両立においては、生体センサーは、柔軟性の高い素材での第１電極および第２電極、さらにこれらの間に介在する導電体と絶縁体とを、必要とすることが前提である。
【００５８】
しかし、この導電体と絶縁体とが分離した別素材であると、絶縁体の備える空隙や導電領域が、導電体とずれてしまってあるべき接続抵抗値を示さないこともある。あるいは、絶縁体は、導電体と第１電極（第２電極）とに挟まれるので、繰り返しの圧力付与によって損耗することもある。不快感低減のために絶縁体は薄くされる必要があるので、より損耗が生じやすい。あるいは、絶縁体が導電体に対して浮きやすくなり、電極と導電体との接触が十分にならず、あるべき接続抵抗値より高い接続抵抗値が計測される可能性もある。
【００５９】
もちろん、損耗が進めば、生体センサーは、付与される圧力に対応した接続抵抗値を示すことが困難となってしまう。
【００６０】
図１は、本発明の前提となる生体センサーの模式図である。生体センサー１００は、第１電極１０１、第２電極１０２、導電体１０３および絶縁体１０４を備えている。第１電極１０１と第２電極１０１とは離隔した状態で対向しており（使用状態では、第２電極１０２の上に第１電極１０２が他の部材を介して乗るので、図１のように意図的に離隔はしない）、間に、導電体１０３と絶縁体１０４を介在させる。
【００６１】
絶縁体１０４は、複数の孔１０５を備えている。この孔１０５以外の部分は、絶縁状態であり、孔１０５の部分は、第１電極１０１と導電体１０３との接触を可能とするので、接触により導電状態とできる。第１電極１０１もしくは第２電極１０２のいずれかに圧力が付与されると、第１電極１０１と導電体１０３が孔１０５を介して接触する。第２電極１０２と導電体１０３も接触する。この結果、導電体１０３を介して、第１電極１０１と第２電極１０２とが導電し、低い接続抵抗値が得られる。すなわち、生体センサー１００は、この低い接続抵抗値で、人体や動物の存在（これらが、生体センサー１００の上に存在する）を検出できる。
【００６２】
一方、第１電極１０１および第２電極１０２のいずれにも人体や動物の圧力が掛かっていないか少ない場合には、第１電極１０１と導電体１０３とは、絶縁体１０４によって接触しないか弱い接触となる。この結果、第１電極１０１と第２電極１０２との間の接続抵抗値が高くなる。この高い接続抵抗値で、生体センサー１００は、人体や動物が存在していないことを検出できる。
【００６３】
しかしながら、上述の通り、導電体１０３と絶縁体１０４とが分離していると、圧力が付与されても、導電体１０３と第１電極１０１とが接触しにくくなってしまったりする。あるいは、絶縁体１０４に設けられている孔１０５が広がったり破損したりして、想定している抵抗値が変化して、検出する接続抵抗値がずれてしまうこともある。このように、導電体１０３と絶縁体１０４とを必要とするのが、本発明の生体センサーであるが、分離していることによる不具合は解消されなければならない。
【００６４】
このように、本発明の生体センサーは、前提として第１電極、第２電極および導電体を有しており、導電体と電極との接触における絶縁を制御する困難性を解決している。
【００６５】
（全体概要）
まず、本発明の実施の形態１における生体センサーの全体概要を説明する。なお、生体センサーは、人体、動物など幅広い生命体の存在を検出したり、生命体の姿勢や体位などを推定したりする。図２は、本発明の実施の形態１における生体センサーのブロック図である。
【００６６】
生体センサー１は、第１電極２、第２電極３および導電体４を備えている。第１電極２は、人体もしくは動物の少なくとも一部からの圧力を受けることが可能である平面状である。また、第１電極２は、柔軟性と導電性を有している。例えば、金属製繊維で織られた織布で第１電極２は、形成されている。
【００６７】
第２電極３は、第１電極２と離隔して対向する。第２電極３も第１電極２と同様に、人体もしくは動物の少なくとも一部からの圧力を受けることが可能である。また、第２電極３も、平面状であって、柔軟性と導電性を有している。例えば、金属製繊維で織られた織布で、第２電極３は形成されている。このような素材で形成されることで、第１電極２および第２電極３のそれぞれは、柔軟性を有しつつも、導電性を有する。
【００６８】
第１電極２と第２電極３とは、同様の要素であり、第１、第２の用語は、区別の便宜のためであり、特段の限定を意図するものではない。第２電極３は、第１電極と離隔して対向するが、実際の使用状態では、第２電極３に第１電極２が載せられて設置されるので、自然の重力に従って近接状態となる。
【００６９】
導電体４は、第１電極２と第２電極３との間に介在する。導電体４は、絶縁領域５と導電領域６とを、その表面および裏面の少なくとも一部に備える。図２では、導電体４の表面（第１電極２と対向する面）に、円形の複数の導電部６１を備えており、この複数の導電部６１が導電領域６を形成する。導電領域６以外の部分は、絶縁領域５である。このように、本発明の実施の形態１の生体センサー１は、図１の生体センサー１００と異なり、導電体４が、絶縁体をも兼用しており、導電体と絶縁体とが一体化している。
【００７０】
一方、図２では図示されないが、導電体４の裏面（第２電極３と対向する面）も、同じように絶縁領域５と導電領域６とを有している。あるいは、裏面の全ては、導電領域６となっていてもよい。導電体４は、それ自体は導電性と柔軟性を有する素材で形成される。たとえば、導電性を有する樹脂、ゴム、シリコン、シリコーンなどで、導電体４が形成されれば良い。
【００７１】
また、第１電極２および第２電極３には、導電ケーブル７が接続されている。導電ケーブル７は、電流発生器８および計測部９を接続している。電流発生器８が、導電ケーブル７に対して電流を付与する。例えば、電流発生器８が付与する電流は、電流発生器８から第１電極２に流れる。第１電極２と第２電極３とが、電気的に接続していない場合には、第１電極２から第２電極３に電流が流れないので、結果的に、導電ケーブル７全体で電流が流れない。特に、第１電極２と導電体４とは、自然の重力による軽い接触をしているが、導電体４の表面に絶縁領域５が形成されているので、第１電極２と導電体４とは、電気的な接続に至るまでの接触をしていない。
【００７２】
もちろん、導電領域６において、第１電極２と導電体４とが接触していることもあるが、圧力が弱いことで、導電領域６全体と第１電極２との接触面積と接触圧力が低く、第１電極２と導電体４との電気的な接続は小さくなる。当然ながら、第２電極３と導電体４との間の電気的な接続も小さい。これらのため、計測部９は、導電ケーブル７を流れる電流を小さく計測する。
【００７３】
一方、第１電極２および第２電極３の表面の少なくとも一方に、圧力が付与されれば、第１電極２と第２電極３とが圧力によって接触するようになる。このとき、第１電極２は、導電体４と導電領域６において十分に接触するようになる。このため、第１電極２と導電体４との電気的な接続は強くなる。また、第２電極３と導電体４との電気的な接続も強い。結果として、第１電極２と第２電極３とが、導電状態となる。この場合、計測部９は、第１電極２と第２電極３の接続抵抗値を、低く計測する（第１電極２と第２電極３の電流値を高く計測する）。
【００７４】
このように、生体センサー１は、導電領域６と絶縁領域５とを備える導電体４を介在させることで、付与される圧力に従った接続抵抗値（電流値）を示すことができる。また、第１電極２、第２電極３および導電体４のそれぞれは、柔軟性を有している。しかしながら、第１電極２および第２電極３の柔軟性は、導電体４の柔軟性よりも高い。柔軟性の差分があることで、圧力が付与される場合でも、第１電極２および第２電極３の変形に比較して、導電体４は、一定の形態を維持する。このため、圧力が付与されない場合には、第１電極２と導電体４との接触は、絶縁領域５によって防止されやすい。逆に、圧力が付与される場合には、第１電極２と導電領域６とが接触しやすくなり、第１電極２と導電体４との電気的接続が確実になる。
【００７５】
以上のように、導電体４の絶縁領域５と導電領域６の次の役割が効果的である。
（１）絶縁領域５が設けられることで、圧力の付与が小さい場合には、第１電極２と第２電極３とを絶縁ないしは弱導電状態とできる。
（２）導電領域６が設けられることで、圧力の付与が大きい場合には、第１電極２と第２電極３とを十分な導電状態とできる。
（３）導電体４の柔軟性が、第１電極２および第２電極３の柔軟性よりも低いことで、接触と非接触とを、確実に実現できる。
【００７６】
この（１）〜（３）によって、生体センサー１は、圧力の付与と接続抵抗値とに対応性をもたせることができる。この対応性により、生体センサー１は、人体や動物の有無を検出できる。加えて、生体センサー１は、接触状態によって異なる電流値を検出できるので、、異なる電流値を利用して人体や動物の姿勢や体位変化も検出できる。
【００７７】
（導電体と絶縁領域が一体であることのメリット）
絶縁領域５は、導電体４そのものに設けられている。すなわち、導電体４と絶縁領域５とは一体である。このため、絶縁領域５が、絶縁体などで別部材となっている場合と異なり、絶縁領域５と導電体４とが離隔していない。このため、圧力が付与される際に、第１電極２と導電体４とが接触不良となることがない。このため、生体センサー１は、圧力付与の強さに対応した導電状態を実現できる。計測部９で得られる接続抵抗値は、付与される圧力の強さを正確に示していることになる。
【００７８】
一方、絶縁領域５が導電体４と一体であることで、分離している絶縁体のように、導電体４の面方向への圧力が、絶縁領域５に付与されない。このため、絶縁領域５が導電体４の面に対してずれたり変形したりすることがない。このようなずれや変形がないことで、圧力が付与される際に想定される接続抵抗値が、変化することがない。生体センサー１は、得られる接続抵抗値に基づいて、人体や動物の姿勢や体位を推定することを行うが、仕様により設定されている参考値と実際の接続抵抗値とがずれてしまうと、実際の姿勢や体位を正確に推定できなくなる。実施の形態１の生体センサー１のように、導電体４と絶縁領域５とが一体であることで、計測時の違いによって、得られる接続抵抗値が相違することがない。結果として、生体センサー１は、同じ条件であれば、常に同じ結果を得ることができる。特に、使用期間が経過していっても、信頼性が低下しにくい。
【００７９】
また、導電体４と絶縁領域５とが一体であることで、絶縁領域５の損耗や損傷も防止される。絶縁体のように別部材であると、面方向の圧力によって、破れたり損耗したりすることがあるが、一体であるとこのようなこともない。
【００８０】
以上のように、実施の形態１における生体センサー１は、導電体４と絶縁領域５とが一体であることで、使用耐久性を高めることができる。
【００８１】
（各部の詳細）
次に、各部の詳細について説明する。
【００８２】
（第１電極２および第２電極３）
第１電極２および第２電極３は、上述の通り、柔軟性を有する平面状の部材である。加えて、導電性を有している。例えば、第１電極２および第２電極３のそれぞれが導電体４と対向する面に導電性領域が設けられる。
【００８３】
第１電極２および第２電極３とは、対向して設置されるので、同じ大きさや形状を有していることも好適である。また、第１電極２および第２電極３のそれぞれに、導電ケーブル７が接続されている。導電ケーブル７は、有線でもよいし、無線でもよい。
【００８４】
第１電極２および第２電極３は、高い柔軟性を有することが好適であるので、織布や不織布で形成されれば良い。
【００８５】
（導電体）
導電体４は、導電性のある素材であって柔軟性のある素材で形成される。ただし、その柔軟性は、第１電極２および第２電極３よりも低いことが好適であるので、上述の通り、ゴムや樹脂で形成されることが好適である。
【００８６】
導電体４の表面および裏面の少なくとも一部には、絶縁領域５と導電領域６とが形成されている。ここで、絶縁領域５が形成された残部が、導電領域６となる。導電領域６は、図２に示されるように複数の導電部６１によって形成される。
【００８７】
導電体４の絶縁領域５は、絶縁性の素材が、導電体４の表面および裏面の少なくとも一方に、印刷、蒸着および接着の少なくとも一つで形成される。例えば、樹脂、ビニール、紙、フィルム、その他の絶縁性を有する素材が、導電部６１を残すようにして印刷、蒸着および接着の少なくとも一つで取り付けられる。この結果、絶縁領域５が導電体４の表面および裏面の少なくとも一方に形成される。もちろん、導電部６１となる外形を残して印刷等されるので、残された部分が自動的に導電部６１となる。この導電部６１全体が導電領域６となる。印刷、蒸着および接着のいずれかで絶縁領域５が形成されることで、導電体４と絶縁領域５とが一体となる。
【００８８】
導電領域６は、複数の導電部６１を含む。絶縁領域５が形成される際に、導電部６１となる部分が残されることで導電部６１が形成される。ここで、導電部６１は、略円形もしくは略楕円形を有する。もちろん、導電部６１は、方形や多角形を有してもよい。このような形状を有することで、第１電極２（第２電極３）と導電体４とが接触する際に、付与される圧力に対応して、第１電極２と第２電極３とを導電する電流値（接続抵抗値）が変化するからである。
【００８９】
図３は、本発明の実施の形態１における導電体の正面図である。図３に示されるように、導電体４は、略円形の導電部６１を備えつつ、絶縁領域５を備える。
【００９０】
また、導電部６１は、長径が短径の３倍以上である略方形もしくは略楕円形を有することも好適である。この場合には、長径は、生体センサー１に圧力を付与する人体の身長方向に沿うことが好適である。この結果、人体の身長方向に沿って加わる圧力を、導電部６１が拾うことになるので、生体センサー１の感度が高まる。
【００９１】
図４は、本発明の実施の形態１における導電体の正面図である。図４に示されるように、導電体４は、長径が短径の３倍以上の略楕円形の導電部６１を有している。この導電部６１の残部が絶縁領域５である。
【００９２】
導電領域６は、複数の導電部６１を含み、残部を絶縁領域５とできる。このとき、複数の導電部６１のそれぞれは、導電体４の表面および裏面の少なくとも一方にランダムに配置されればよい。ランダムに配置されることで、第１電極２（第２電極３）に加わる圧力を広く拾うことができて、圧力の変化に接続抵抗値の変化が対応しやすくなるからである。
【００９３】
また、導電体４の表面に絶縁領域５が形成される場合には、裏面には絶縁領域５が形成されないことも好適である。裏面にも絶縁領域５が形成されると、表面の導電部６１と裏面の導電部６１との対応関係が複雑になり、第１電極２と第２電極３とを導電する接続抵抗値の把握が面倒になるからである。
【００９４】
なお、ここでは、導電部６１を残しつつ絶縁領域５が形成されることを説明したが、逆に絶縁領域５を形成しつつ導電領域６が導電体４の表面および裏面の少なくとも一方に形成されても良い。この場合には、絶縁領域５が、略円形、略楕円形、方形、多角形などを有する複数の絶縁部を備えることになる。
【００９５】
（全体）
以上説明された生体センサー１は、実際には第１電極２、第２電極３および導電体４が重ねられて使用される。このとき、図５に示されるように、第１電極２、第２電極３および導電体４が重ねられた上で、ケース５０に封入されることもよい。ケース５０は、樹脂、ビニール、シリコンなどの柔軟性を有する素材で形成されている袋状の部材である。このケース５０内部に第１電極２、第２電極３および導電体４が挿入される。挿入されることで、第１電極２、第２電極３および導電体４のそれぞれは、自然と重なる。相互に面ファスナーなどで取り付けられても良い。
【００９６】
図５は、本発明の実施の形態１におけるケースに封入された生体センサーの正面図である。
【００９７】
ケース５０は、入り口が封止可能であることも好適である。加えて、防水性を有していることも好適である。これにより、ケース５０内部の第１電極２等は、外部からの浸水を受けなくなる。生体センサー１、特に第１電極２などは、ベッドの座面などに設置されることが多いので、思わぬ水分を受けることがある。患者の尿であったり治療に必要な薬液などがこぼれたりすることがあるからである。ケース５０によって、防水されていることで、このような浸水から第１電極２などが守られる。
【００９８】
また、ケース５０には、導電ケーブル７の取り出し口が設けられている。導電ケーブル７が、ケース５０外部に引き出されることで、計測部９などと第１電極２などとの電気的な接続が可能となるからである。
【００９９】
また、図５に示されるように、ケース５０内部には、２セットの第１電極２Ａ，２Ｂなどが封入されていることも好適である（第２電極３Ａ，３Ｂ，導電体４Ａ、４Ｂ）。それぞれが、ケース５０のそれぞれの側に１セットずつ配置されている。こうされることで、ケース５０を半分に折り畳んで運ぶことができるようになる。
【０１００】
このように、生体センサー１は、ケース５０へ封入された状態で用いられることも、実用上好適である。
【０１０１】
以上のように、実施の形態１における生体センサー１は、使用耐久性に優れると共に、高い精度で、付与される圧力に従った接続抵抗値を発生させることができる。使用耐久性に優れることで、コスト意識に敏感な、医療機関や介護機関にとって、高いメリットがある。
【０１０２】
（実施の形態２）
【０１０３】
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、実施の形態１で説明した生体センサー１の実際の適用について説明する。
【０１０４】
例えば、図６に示されるように、生体センサー１は、ベッドの座面に設置される。図６は、本発明の実施の形態１における生体センサーが設置されたベッドの側面図である。
【０１０５】
ベッド１１の座面１２には、人体１０が就寝している。ここで、就寝とは、寝ている状態のみを意味するのではなく、意識としては起きているが横たわっていたり、病気療養のために横たわっていたりする状態も意味する。要は、病気や怪我をしている患者や介護対象者が、横たわっている状態である。
【０１０６】
病院や介護施設などに設置されているベッド１１は、診療や介護の利便性のために、腰高の高さであること多く、図６に示されるように脚部１３を備えている。脚部１３によって、ベッド１１は腰高程度の高さを有することになり、ベッド１１の座面１２の高さ、すなわち人体１０の就寝している高さは、腰高程度の高さとなる。座面１２には、シーツ１４が敷いてあり、シーツ１４の下に生体センサー１が設置されている。生体センサー１の第１電極２および第２電極３の少なくとも一部には、人体１０からの圧力が付与される。
【０１０７】
また、生体センサー１の内、第１電極２、導電体４および第２電極３のセット（以下、「本体部２０」という）が、ベッド１１の座面１２に設置され、電流発生器８および計測部９（これらを包含する制御手段３０）は、座面１２以外に設置される。
【０１０８】
患者や介護対象者である人体１０であって、実施の形態１の生体センサー１による管理が必要な人体１０は、身心に衰えや障害を有していることが多い。このため、このような人体１０は、ベッド１０から降りたり、ベッド１０の上で体位を変えたりなどの動作に不具合を感じたりする。人体１０は、予測できない不測の動作によって、ベッド１１から落下したり、徘徊行動をしたりすることもある。ベッド１１は、上述の通り、腰高程度の高さを有しているので、落下すると人体１０は怪我をする恐れもある。人体１０にとってはもちろんのこと、管理責任のある病院や介護施設にとっても、回避すべきリスクである。
【０１０９】
あるいは、落下した後で、落下した人体１０が長時間放置されると、怪我がひどくなったり、点滴治療が中断されたりすることによる容態の急変が生じる問題もある。このため、ベッド１１に就寝している人体１０が、落下や徘徊の危険性を有していないか、あるいは落下した後で放置状態になっていないか、といったことが、簡便かつ正確に把握され管理されることが重要である。当然ながら、病院や介護施設などは、人的負担を減らしつつ、管理することを必要とする。
【０１１０】
生体センサー１は、人体１０の少なくとも一部からの圧力を受けることが可能なように、その本体部２０を人体１０の下に設置される。この圧力によって、生体センサー１は、接続抵抗値（電流値）を変化させて、人体１０の状態を推測する。この推測された状態によって、管理者は、人体１０の危険性や問題を早期に把握することができる。
【０１１１】
生体センサー１の構造や機能は、実施の形態１で説明した通りである。図７は、本発明の実施の形態２における生体センサーのブロック図である。制御手段３０は、推定部３１を更に備えている。この推定部３１は、計測された接続抵抗値、導電電流値および導電電圧値の少なくとも一つにおける、大きさ、変化状態、変化量、時間との関係および積分値の少なくとも一つに基づいて、人体１０の状態を推定する。
【０１１２】
特に、推定部３１は、接続抵抗値、導電電流値および導電電圧値の少なくとも一つにおける、大きさ、変化状態、変化量、時間との関係および積分値の少なくとも一つに基づいて、人体１０の「寝返り状態」、「離床状態」、「正常な離床状態」、「転落による離床」、「着床状態」、「危険状態」のいずれかで推定する。ここで、危険状態は、危険の種類や危険に続いて生じうる状態を含むが、推定部３１は、まず危険状態を推定する。推定部３１は、危険の種類や危険に続いて生じうる状態については、必要に応じて推定する。また、寝返り状態は、人体１０に問題が無い場合も含み、人体１０の病状等に異変が生じている場合も含む。危険状態と同様に、推定部３１は、人体１０の異変まで推定しても良いし、寝返りまでを推定して、異変については、管理部門判断やその他の処理にゆだねても良い。
【０１１３】
なお、寝返り状態とは、人体１０が仰向けや横向きなどにごろごろと転がっている状態を示す。すなわち、寝返り状態の人体１０は、横向きになって肩や身体の側面によって本体部２０に圧力を付与していたり、仰向けに戻って、背中によって本体部２０に圧力を付与していたりする。このため、寝返り状態では、人体１０によって付与される圧力は、その大きさが変化したり、付与位置が変化したりする。
【０１１４】
計測部９は、第１電極２および第２電極３と導電ケーブル７によって電気的に接続しているので、第１電極２と第２電極３の間の接続抵抗値を計測できる。ここで、接続抵抗値は、第１電極２（言い換えれば本体部２）に加わる人体１０の圧力によって異なる。更にいえば、接続抵抗値は、人体１０による圧力の変化に応じて変化する。
【０１１５】
このことを利用して、推定部３１は、接続抵抗値の大きさ、変化状態、変化量、微分量、時間との関係および積分値の少なくとも一つに基づいて、人体１０の状態を推定する。例えば、接続抵抗値が低い場合には、平面状の第１電極２と第２電極３とは、広い面積にわたって接触していると考えられる。これは、人体１０が、第１電極２の広い領域に渡って乗っている状態なので、推定部３１は、人体１０を、就寝状態であると推定する。逆に、接続抵抗値が高い場合には、第１電極２と第２電極３とが、広い面積で離隔している状態であると考えられる。この場合、推定部３１は、人体１０が離床状態であると推定する。もちろん、離床状態は、正常な離床状態、異常な離床状態（人体１０のベッド１１からの落下など）のいずれも含む。このため、推定部３１は、接続抵抗値の変化を踏まえて、人体１０のより細かな状態を推定できる。
【０１１６】
このように、推定部３１が、接続抵抗値に基づいて、人体１０の状態を推定できれば、病院や施設の管理者は、患者や介護対象者の危険性を早期かつ高い精度で検出できる。この結果、患者や介護対象者の安全性も高まり、病院や施設の管理能力も高まる。
【０１１７】
（推定部３１での推定）
計測部９が、第１電極２と第２電極３との接続抵抗値を計測する場合を前提として、推定部３１による推定を説明する。
【０１１８】
計測部９は、接続抵抗値を、所定の第１閾値、第２閾値で区分される、「大」、「中」、「小」のいずれかで計測する。図８は、本発明の実施の形態２における接続抵抗値の分類を示すグラフである。接続抵抗値は、人体１０の体位や状況変化に応じて変化する。第２閾値未満においては、計測部９は、接続抵抗値を「小」として計測する。第２閾値以上第１閾値未満においては、計測部９は、接続抵抗値を「中」として計測する。第１閾値以上においては、計測部９は、接続抵抗値を「大」として計測する。もちろん、計測部９は、アナログ的に接続抵抗値を計測し、その後で、「大」、「中」、「小」に分類しても良い。あるいは、計測部９は、図８のグラフに示される接続抵抗値をアナログ的に計測するだけで、推定部３１が、「大」、「中」、「小」に分類しても良い。
【０１１９】
ここで、大、中、小は、便宜上の用語であり、生体センサー１の仕様や使用者の設定に応じて、接続抵抗値の値を、第１閾値と第２閾値とによって分類すればよい。第１閾値および第２閾値は、使用者によって、可変的に設定できることも好適である。
【０１２０】
（寝返り状態の判定）
まず、寝返り状態の判定について説明する。
【０１２１】
推定部３１は、
（１）接続抵抗値が、ある時点で「中」である場合、
（２）接続抵抗値が、「小」と「中」を繰り返す場合、
（３）所定期間における接続抵抗値の平均値が、「中」である場合、
の少なくとも一つである場合に、人体１０を寝返り状態であるとして推定する。
【０１２２】
例えば、接続抵抗値がある時点で「中」である場合には、本体部２０に付与される圧力が中程度であるので、人体１０は、ベッド１１の座面１２において横向きであるか斜め向きであることが考えられる。
【０１２３】
あるいは、接続抵抗値が、「小」と「中」を繰り返す場合は、本体部２０に加わる圧力が、大きくなったり中くらいになったりを繰り返している状態である。これは、人体１０が座面１２において、横を向いたり、仰向けになったりを繰り返しているものと推定される。このため、推定部３１は、人体１０を寝返り状態として推定する。図９は、本発明の実施の形態２における寝返り状態を推定する場合の接続抵抗値の変化を示すグラフである。図９では、接続抵抗値の変化を、デジタル的に表している。このように、接続抵抗値が、中と小を繰り返す状態であれば、推定部３１は、人体１０を寝返り状態であると推定する。
【０１２４】
あるいは、所定期間における接続抵抗値の平均値が、「中」である場合は、本体部２０に加わる圧力が中程度を中心に推移している状態を示す。これは、人体１０が、座面１２で斜め方向や横方向に向いている状態を繰り返していると推定される。すなわち、これは人体１０が寝返りをしていると考えられる。このため、この場合も、推定部３１は、人体１０を、寝返り状態であると推定する。
【０１２５】
（離床状態の推定）
次に、離床状態の推定について説明する。
【０１２６】
計測部９は、上述の通り、接続抵抗値を、「大」、「中」、「小」のいずれかで計測する。この計測結果に基づいて、推定部３１は、
（１）接続抵抗値が、ある時点で「大」である場合、
（２）所定期間における接続抵抗値の平均値が、「大」である場合、
（３）所定期間以上に渡って、接続抵抗値が、「大」である場合、
の少なくとも一つである場合に、人体１０を、離床状態であると推定する。
【０１２７】
まず、（１）の場合には、ある時点での接続抵抗値が「大」であるということは、本体部２に人体１０の圧力が何らも付与されていない状態と考えられる。理由は様々であるが、人体１０は、ベッド１１の座面１２からいなくなっている状態である。このため、推定部３１は、ある時点で接続抵抗値が「大」である場合には、人体１０を、離床状態として推定する。
【０１２８】
また、（２）の所定期間にわたって接続抵抗値の平均値が「大」である場合には、推定部３１は、人体１０が離床しているのに等しいと考えて、離床状態として推定する。ある時点だけでなく、継続的に人体１０がベッド１１にいないものと考えられるからである。
【０１２９】
同様に、（３）の所定期間以上に渡って、接続抵抗値が「大」である場合にも、人体１０はベッド１１にいないものと考えられるので、推定部３１は、離床状態として推定する。平均値で考える場合も、値そのもので考える場合も、人体１０がベッド１１にいないと考えられるからである。
【０１３０】
ここで、離床状態は、正常な離床（患者や介護対象者が自身の意思で、ベッド１１を離れていたり、診察や治療などの明確な理由で、ベッド１１を離れていたりする状態）である場合と、落下や徘徊などの非正常の場合とを含む。推定部３１は、接続抵抗値に基づいて、正常な離床状態であるか非正常であるかを区別して推定できる。
【０１３１】
（正常な離床との推定）
推定部３１は、
（１）接続抵抗値が、「大」となる前に、「小」、「中」の順序で、変化する場合、
（２）接続抵抗値が、「大」となる前に、「中」の状態を示す場合、
のいずれかの場合に、人体１０は、正常な離床であると推定する。
【０１３２】
人体１０が、就寝状態から徐々に自分の意思で徐々に起き上がって離床する場合には、人体１０は、上半身を徐々に起こしながら、ベッド１１から降りる。このため、人体１０による本体部２へ付与される圧力は、徐々に減少することになる。この圧力の変化によって、接続抵抗値は、「小」、「中」、「大」の順序で変化する。
【０１３３】
このため、推定部３１は（１）の接続抵抗値が、「大」となる前に、「小」、「中」の順序で、変化する場合には、人体１０が自分の意思で徐々に起き上がってベッド１１から降りたものであるとして、正常な離床であると推定する。
【０１３４】
あるいは、寝返り状態や上半身を横向きにしているなどの状態から、人体１０が自分の意思で起き上がってベッド１１から降りることもある。この場合には、接続抵抗値が「小」である状態からの変化が生じるのではなく、接続抵抗値が「中」から変化する。すなわち、（２）のように、接続抵抗値が、「大」となる前に、「中」の状態を示す。この場合も、推定部３１は、人体１０を正常な離床であると判定する。
【０１３５】
（着床と同様との判断）
また、人体１０の圧力が本体部２に付与されていない場合には、第１電極２と第２電極３との間の接続状態がないので、接続抵抗値は、「大」となる。このため、ある時点での接続抵抗値が「大」である場合には、推定部３１は、人体１０を離床状態として推定できる。
【０１３６】
しかしながら、離床状態であるとしても、人体１０である患者や介護対象者が、僅かな時間起き上がったり、ベッド１１の脇のテーブルなどから物を取り出そうとしてベッド１１から僅かな時間降りたりしただけのこともある。この場合に離床状態として推定されると、管理部門にとっては、余分なケアが必要になってしまう問題が生じる。患者や介護対象者にとっても、迷惑である。
【０１３７】
このような問題に対応するため、推定部３１は、接続抵抗値が「大」であると計測された時点から所定期間内に、接続抵抗値が「小」もしくは「中」となる場合には、人体１０を、着床状態であると推定する。例えば、ある時点で、接続抵抗値が「大」に変化しても、それから数秒程度〜数１０秒程度以内に、接続抵抗値が「小」や「中」に変化することは、患者や介護対象者が、すぐにベッド１１に戻ってきている状態を示している。このような場合を考慮して、推定部３１は、着床状態であるとして推定する。
【０１３８】
もちろん、所定期間を仕様や状況に応じて可変的に設定することで、一旦接続抵抗値が大となった後での接続抵抗値の変化が生じる場合を、着床状態であるとして推定することを、可変できる。
【０１３９】
（転落の推定）
離床状態が、危険な離床である場合には、転落の場合がある。患者や介護対象者が、ベッド１１から転落した場合には、早期に発見して処置をとることが重要である。発見や処置が遅れれば、患者や介護対象者にとって危険な状態となりうるからである。
【０１４０】
推定部３１は、接続抵抗値がある時点で「大」を示す前に、「小」の状態を示していた場合には、人体１０を転落による離床であると推定する。すなわち、接続抵抗値が「小」から「大」に変化する場合（接続抵抗値「中」を経過しない場合）は、就寝状態から急にベッド１１から患者や介護対象者がいなくなった状態を示すと考えられる。この原因の一つは、人体１０のベッド１１からの落下である。
【０１４１】
このため、推定部３１は、接続抵抗値がある時点で「大」を示す前に、「小」の状態を示していた場合には、人体１０を落下による離床状態であると推定する。落下であることが推定されれば、推定結果を受けた管理部門は、即座に落下した患者や介護対象者に対応できる。これは、患者や介護対象者にとっての安心・安全を確保できるだけでなく、管理部門の信頼性向上にも役立つ。
【０１４２】
接続抵抗値が、小から大へ変化する変化時間、変化度合いなどに基づいて、推定部３１は、人体１０を落下による離床状態として推定しても良い。
【０１４３】
（危険状態の推定）
人体１０は、その動作、体位変化、姿勢変化、行動などによって、本体部２への圧力の付与を変化させる。上述の落下のようにはっきりした危険状態に陥っているわけではないが、危険な状態に近づいていたり、危険性の蓋然性が高い状態であったりする場合もある。
【０１４４】
推定部３１は、このような危険状態を推定して、管理部門に通知可能にすることも好適である。危険状態の通知を受けた管理部門は、患者や介護対象者への早期の退所を行えるからである。
【０１４５】
計測部９は、接続抵抗値を「大」、「中」、「小」のいずれかで計測する。推定部３１は、
（１）接続抵抗値が、「大」と「小」を、繰り返す場合、
（２）所定期間における「大」となる回数が所定数以上である場合、
（３）所定期間における「大」となる時間量が、所定数以上である場合、
（４）所定期間において、接続抵抗値が、「大」、「中」、「小」同士の変化を、頻発する場合、
の少なくとも一つである場合に、人体１０を、危険状態であると推定する。
【０１４６】
（１）の接続抵抗値が大と小を繰り返すということは、例えば、人体１０が、ベッド１１から降りたりベッドに寝たりを繰り返していたり、人体１０が、上半身を座面１２から起こしたり座面１２に戻したりを繰り返したりしている状態と考えられる。人体１０である患者や介護対象者が、体調や具合が悪いことで、このような行動を繰り返している可能性がある。あるいは、患者や介護対象者が、不快を感じて、このような繰り返し行動をしている可能性がある。
【０１４７】
このような状態を放置することは、患者や介護対象者の容態の急変をもたらしかねず、非常に危険性が高い蓋然性がある。このため、推定部３１は、（１）の接続抵抗値が大と小を繰り返す場合には、危険な状態であるとし、人体１０を危険状態として推定する。
【０１４８】
また、（２）の所定期間における「大」となる回数が所定数以上であるということは、ある期間において、人体１０が、起き上がったり、ベッド１１から降りたりする回数が多いことを示している。人体１０である患者や介護対象者が、頻繁に起き上がったり、ベッド１１から降りたりする状態は、患者や介護対象者が、予測不能な行動を生じさせている可能性がある。例えば、精神疾患の患者であれば、挙動不審の状態であり、放置しておくことは、患者や介護対象者にとって好ましくない。このため、推定部３１は、このような接続抵抗値の検出がある場合には、人体１０を危険状態であると推定する。
【０１４９】
なお、ここでの所定期間は、適宜定められれば良い。患者や介護対象者の容態や病状レベルに応じて、所定期間が増減されればよい。容態の重い患者や介護対象者であれば、所定期間を短くすることが好適である。逆であれば、長くすれば、管理部門の負担軽減にもなる。
【０１５０】
また、（３）の所定期間における「大」となる時間量が、所定数以上であるとは、不用意に患者や介護対象者がベッド１１から離床している可能性を示唆している。もちろん、正常な離床である場合もあるが、患者や介護対象者の予測不能な行動に基づく場合もある。例えば、徘徊である。あるいは、患者や介護対象者が、禁止されている外出を行っている可能性もある。このような状態を放置することは、患者や介護対象者の容態の急変を生じさせたり、施設におけるモラル低下を引き起こしたりする可能性がある。
【０１５１】
このため、この（３）のような場合にも、推定部３１は、人体１０を危険状態であるとして推定する。管理部門は、問題を未然に防止しやすくなり、患者や介護対象者へのサービス向上および施設の信頼性向上を実現できる。
【０１５２】
また、（４）の所定期間において、接続抵抗値が、「大」、「中」、「小」同士の変化を、頻発する場合には、患者や介護対象者が、起き上がったり、寝たり、あるいは横向きになったりなどの、不可解な動作や姿勢変化を繰り返している状態と考えられる。例えば、患者や介護対象者は、寝苦しさを感じていたり、具合が悪くなっていたりする。
【０１５３】
このため、推定部３１は、このような接続抵抗値の変化の場合にも、人体１０を危険状態であるとして推定する。実際には、患者や介護対象者が容態急変ではないかも知れないが、蓋然性の高い状態を早期に推定できることで、管理部門による早期対応が可能となる。
【０１５４】
（危険状態の推定その２）
推定部３１は、
（１）接続抵抗値が、所定時間内に、「小」から「大」に変化する場合、
（２）接続抵抗値が、所定時間内に、「大」から「小」に変化する場合、
の少なくとも一つである場合に、人体１０を、危険状態であると推定する。
【０１５５】
（１）の接続抵抗値が、所定時間内に、小から大に変化する場合とは、例えば急激に小から大に変化する場合や、ある一定時間内に（短い時間内に）小から大に変化する。これらは、就寝状態であった患者や介護対象者が、急にベッド１１からいなくなってしまったような状態を示していると考えられる。正常な状態で離床したことも考えられるが、不測の事態で離床した可能性も含まれる。
【０１５６】
図１０は、本発明の実施の形態２における危険状態の推定その２の基礎となる接続抵抗値の変化を示すグラフである。グラフの左半分は、上記（１）のように、接続抵抗値が小から大に変化する場合である。グラフの右半分は、上記（２）のように、接続抵抗値が大から小に変化する場合である。いずれも、変化の度合いが急峻であり、離床と就寝状態との相互変化が急である場合を示していると考えられる。つまり、接続抵抗値が大と小との変化をすることも、変化度合いが急峻であることも、危険状態の推定２では、推定部３１は、対応する。
【０１５７】
このため、推定部３１は、所定期間（特に、短い期間内に）に、接続抵抗値が小から大に変化する場合には、人体１０を危険状態であると推定する。危険状態となる蓋然性を含んでいると考えられるからである。
【０１５８】
また、逆に（２）のように、所定期間内（特に、短い期間内に）に、接続抵抗値が大から小へ変化する場合も、患者や介護対象者が、スムーズな動作をしていないと考えられる。例えば、患者や介護対象者が、離床した後で具合が悪くなり、倒れるようにベッド１１に倒れこむ場合が想定される。この場合も、放置することは、患者や介護対象者にとって、危険な状態となりうる。
【０１５９】
このため、（２）の場合にも、推定部３１は、人体１０を危険状態として推定する。この推定を受けた管理部門は、病床を訪問するなどして、早期に対応できる。
【０１６０】
（危険状態の推定３）
推定部３１は、所定期間以上に渡って、接続抵抗値が「大」である場合には、人体１０を、危険状態であると推定する。接続抵抗値が大であるということは、患者や介護対象者が離床している状態を示していると考えられる。当然ながら、正常な離床状態である場合もあるが、長時間にわたって離床状態であることは、患者や介護対象者が、徘徊している可能性もある。徘徊状態であることは、患者や介護対象者にとって問題を生じさせる可能性がある。
【０１６１】
このため、このような場合も、推定部３１は、危険状態であると推定する。なお、所定期間以上に渡って接続抵抗値が「大」であることは、徘徊や違反外出などの危険状態であることを含みつつ、正常な離床を含むことがある。このため、患者や介護対象者の特性に合わせて、所定期間を可変的に設定することが好適である。例えば、重病患者であれば、自発的な離床は考えにくい。この場合には、所定期間を短くすることで、危険状態を早期に検出できる。
【０１６２】
（危険状態の推定４）
第１電極、導電部および第２電極を含む本体部２が、ベッド１１の座面１２であって、人体１０の上半身および下半身に設置される場合がある。上半身および下半身の両方の圧力に基づいて、より精密に人体１０を推定することも好適である。
【０１６３】
図１１は、本発明の実施の形態における生体センサーを設置した状態を示す模式図である。図６の場合と異なり、座面１２の上に、２つの本体部２０が設置されている。一つの本体部２は、人体１０の上半身に設置され、もう一つの本体部２は、人体１０の下半身に設置される。上半身の本体部２は、上部接続抵抗値を生じさせ、下半身の本体部２は、下部接続抵抗値を生じさせる。
【０１６４】
計測部９は、上半身における上部接続抵抗値と下半身における下部接続抵抗値と、のそれぞれを、「大」、「中」、「小」のいずれかで計測して推定部３１に出力する。
【０１６５】
推定部は、
（１）上部接続抵抗値が「小」もしくは「中」であって、下部接続抵抗値が「大」である、
（２）上部接続抵抗値が「大」であって、下部接続抵抗値が「小」もしくは「中」である、
の少なくとも一つである場合に、人体１０を、危険状態であると推定する。
【０１６６】
（１）の上部接続抵抗値が小もしくは中であって、下部接続抵抗値が、大である場合は、上半身は、ベッド１１の座面１２に一定の圧力を付与しているが、下半身は、座面１２に圧力を付与していないと考えられる。これは、患者や介護対象者の足が、ベッド１１からずり落ちている状態の場合を含んでいる。この状態を放置すると、患者や介護対象者が落下するなどの問題が生じる。このため、推定部３１は、（１）の場合には、人体１０を危険状態であると推定する。
【０１６７】
また、（２）の上部接続抵抗値が「大」であって、下部接続抵抗値が「小」もしくは「中」である場合は、上半身だけが、ベッド１１からはみ出ている可能性を示唆している。上半身がベッド１１からはみ出ている状態であれば、そのまま落下する可能性もあり、患者や介護対象者にとって危険である。
【０１６８】
このため、この場合にも、推定部３１は、人体１０を危険状態であると推定する。推定されれば、管理部門による早期の対処が可能となり、患者や介護対象者へのリスク管理が図られる。
【０１６９】
もちろん、大、中、小の値の設定を変化させることや、本体部２０の設置位置を詳細に設定することで、危険状態の推定精度は更に向上する。
【０１７０】
以上のように、危険状態であると推定される場合には、この推定結果を受けた管理部門が、適切な対応をとることができる。例えば、病院や介護施設であれば、看護師や医師を、早期に患者や介護対象者の病床に派遣することもできる。この結果、患者や介護対象者にとって、安心感が高まる。当然、管理部門にとっても信頼性の向上や管理の容易性などのメリットが高まる。
【０１７１】
なお、ここで説明した接続抵抗値の分類は、仕様に応じた一例であり、適宜定められれば良い。また、大、中、小の定義は、一義的なものではなく、仕様に応じて可変であればよい。
【０１７２】
以上、実施の形態２の生体センサー１は、ベッドの座面に設置されて、その接続抵抗値（逆に言えば電流値）の大きさや変化に基づいて、人体１０の状態を推定できる。このときも、生体センサー１は、実施の形態１で説明したように、導電体４と絶縁領域５とが一体であるので、使用劣化や精度劣化を生じさせない。このため、生体センサー１は、正確な人体状態を推定できる。
【０１７３】
なお、生体センサー１は、椅子の座面に設置されても良いし、動物用のサークルの床面に設置されても良い。
【０１７４】
なお、実施の形態１〜２で説明された生体センサーは、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【符号の説明】
【０１７５】
１    生体センサー
２    第１電極
３    第２電極
４    導電体
５    絶縁領域
６    導電領域
６１    導電部
７    導電線
８    電流発生器
９    計測部
１０    人体
２０    本体部
３０    制御主端
３１    推定部
【図１】
0006055579.tif 000002
【図２】
0006055579.tif 000003
【図３】
0006055579.tif 000004
【図４】
0006055579.tif 000005
【図５】
0006055579.tif 000006
【図６】
0006055579.tif 000007
【図７】
0006055579.tif 000008
【図８】
0006055579.tif 000009
【図９】
0006055579.tif 000010
【図１０】
0006055579.tif 000011
【図１１】
0006055579.tif 000012