(57)【要約】  【課題】  誤差が少なく、装置を小型化でき、口だけでなく鼻からの微弱な息でも、或いはいびきでも確実に検知できる呼吸センサ、呼吸センサの使用方法、及び呼吸状態監視装置を提供すること。  【解決手段】  センサ本体３は、口からの息を検出するＴ字状の口呼吸検出部９と、鼻の息を検出するために、口呼吸検出部９と直角に折り曲げられた鼻呼吸検出部１１とからなる。口呼吸検出部９は、先端側に伸びる長尺の先端部１２を備えている。鼻呼吸検出部１１は、左右一対のタブ１３、１５によって構成されている。センサ本体３は、略Ｔ字状でフィルム状の圧電素子１６により構成されており、圧電素子１６は、略Ｔ字状のＰＶＤＦフィルム１７の上下両面にＡｇ箔からなる電極１９、２１を貼り付けたものである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の呼吸及びいびきのうち少なくとも一方の呼吸状態に対応した信号を出力する圧電素子を用いて、前記生体の呼吸状態を検出する呼吸センサであって、
前記呼吸センサは、板状の口側圧電素子を有し口側における前記呼吸状態を検出する口呼吸検出部と、前記口側圧電素子の配置平面と交差する平面に配置された板状の鼻側圧電素子を有し鼻側における前記呼吸状態を検出する鼻呼吸検出部と、を備えるとともに、前記口側圧電素子と前記鼻側圧電素子とが電気的に接続されたことを特徴とする呼吸センサ。
【請求項２】
前記呼吸センサは、板状の口呼吸検出部と、該口呼吸検出部から立設された板状の鼻呼吸検出部と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の呼吸センサ。
【請求項３】
前記口呼吸検出部と前記鼻呼吸検出部とは、前記立設位置にて曲げられた一体の部材からなることを特徴とする請求項２に記載の呼吸センサ。
【請求項４】
前記口呼吸検出部と前記鼻呼吸検出部とは、前記立設位置にて略垂直に曲げられたものであることを特徴とする請求項２又は３に記載の呼吸センサ。
【請求項５】
前記口呼吸検出部と前記鼻呼吸検出部とは、前記立設位置にて湾曲するように曲げられたものであることを特徴とする請求項２又は３に記載の呼吸センサ。
【請求項６】
前記口側圧電素子と前記鼻側圧電素子とは、一体の圧電素子からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の呼吸センサ。
【請求項７】
前記口側圧電素子と前記鼻側圧電素子とは、電気的に接続された別体の圧電素子からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の呼吸センサ。
【請求項８】
前記口呼吸検出部は、前記鼻呼吸検出部が設けられた側と逆方向に伸びて、口の位置まで届く長尺の部材であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の呼吸センサ。
【請求項９】
前記鼻呼吸検出部は、その立設方向に突出し前記鼻側圧電素子を有する一対のタブを備えたことを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載の呼吸センサ。
【請求項１０】
前記口呼吸検出部及び前記鼻呼吸検出部の一方又は両方の面に、前記呼吸センサの立体形状を保持する保持部材を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の呼吸センサ。
【請求項１１】
前記口呼吸検出部の前記鼻呼吸検出部側において、前記立設方向と逆の面に、前記呼吸センサを生体に貼り付ける口接着部を備えたことを特徴とする請求項２〜１０のいずれかに記載の呼吸センサ。
【請求項１２】
前記口呼吸検出部と前記口接着部との間に、断熱性及びクッション性を有する緩衝層を備えたことを特徴とする請求項１１に記載の呼吸センサ。
【請求項１３】
前記鼻呼吸検出部の前記口呼吸検出部側と反対側に、前記呼吸センサを鼻の頭に取り付ける鼻取付部を延設したことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の呼吸センサ。
【請求項１４】
前記鼻取付部と前記鼻呼吸検出部と前記口呼吸検出部との一方の面又は両方の面に、前記呼吸センサの立体形状を保持する保持部材を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の呼吸センサ。
【請求項１５】
前記呼吸センサの表面の一部又は全体を覆うように、導電性を有するシールド層を配置したことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の呼吸センサ。
【請求項１６】
前記呼吸センサと該呼吸センサを生体に貼り付ける部材との間に、前記シールド層を配置したことを特徴とする請求項１５に記載の呼吸センサ。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載の呼吸センサの使用方法であって、
前記口側圧電素子を口の前に配置し、前記鼻側圧電素子を鼻孔の前に配置することを特徴とする呼吸センサの使用方法。
【請求項１８】
前記口側圧電素子及び前記鼻側圧電素子からの信号に基づいて、前記生体の呼吸を検出することを特徴とする請求項１７に記載の呼吸センサの使用方法。
【請求項１９】
前記口側圧電素子及び前記鼻側圧電素子からの信号に基づいて、前記生体のいびきを検出することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の呼吸センサの使用方法。
【請求項２０】
前記口呼吸検出部の口接着部を、口と鼻との間に貼り付けることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれかに記載の呼吸センサの使用方法。
【請求項２１】
請求項１３又は１４に記載の呼吸センサの使用方法であって、
前記鼻取付部を鼻の頭に貼り付け、前記口側圧電素子を口の前に配置し、前記鼻側圧電素子を鼻孔の前に配置することを特徴とする呼吸センサの使用方法。
【請求項２２】
前記請求項１〜２１のいずれかに記載の呼吸センサの信号を用いて生体の呼吸状態を監視する呼吸状態監視装置であって、
前記呼吸センサの信号を増幅するアンプ部と、前記信号を記憶する記憶装置を備えたことを特徴とする呼吸状態監視装置。
【請求項２３】
前記呼吸センサの信号を周波数帯により識別し、前記呼吸を表す呼吸信号と前記いびきを表すいびき信号とを検出することを特徴とする請求項２２に記載の呼吸状態監視装置。
【請求項２４】
携帯可能な記憶装置を着脱可能としたことを特徴とする請求項２２又は２３に記載の呼吸状態監視装置。
【請求項２５】
データを外部に通信する通信機能を備えたことを特徴とする請求項２２〜２４のいずれかに記載の呼吸状態監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電フィルム等を用いて、例えば睡眠時などの呼吸の正常・異常やいびきなどの呼吸状態を調べることができる呼吸センサ、呼吸センサの使用方法、及び呼吸状態監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、人の呼吸の状態を調べる技術として、口元にサーミスタを貼り付ける技術が知られている（特許文献１参照）
また、体の動きを圧電素子で検出し、その検出結果から呼吸の状態を調べる技術も知られている（特許文献２参照）。
【０００３】
更に、赤外線を用いた画像処理により呼吸を検出する技術も知られている（特許文献３参照）。
その上、近年では、口にＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）フィルムを貼り付け、その検出信号から呼吸を検出する技術も開示されている（特許文献４参照）。
【特許文献１】特許第２７９４１９６号公報  （第２頁  第２図）
【特許文献２】特許第２８０３３７４号公報  （第１頁  図２）
【特許文献３】特許第３３９０８０２号公報  （第１頁  図１）
【特許文献４】米国特許第５３１１８７５号明細書  （第１頁  第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、引用文献１の技術では、サーミスタの位置による誤差が大きいという問題があった。
また、引用文献２、３の技術では、装置が大型化するという問題があった。
【０００５】
更に、引用文献４の技術では、平板状のフィルムを口の上に貼り付けるので、口からの息は検出できるものの、鼻から出る息はフィルムと並行に流れてしまい、鼻からの息を確実に検出できないという問題があった。
【０００６】
また、いびきについても同様に、簡易な方法で安定していびきの検出ができないという問題があった。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、誤差が少なく、装置を小型化でき、口からの息と鼻からの息を例えば同程度の信号レベルで容易に検知でき、しかも、いびきの状態も検出できる呼吸センサ、呼吸センサの使用方法、及び呼吸状態監視装置を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）請求項１の発明は、生体の呼吸及びいびきのうち少なくとも一方の呼吸状態に対応した信号を出力する圧電素子を用いて、生体の呼吸状態を検出する呼吸センサであって、呼吸センサは、板状の口側圧電素子を有し口側における呼吸状態を検出する口呼吸検出部と、口側圧電素子の配置平面と交差する平面に配置された板状の鼻側圧電素子を有し鼻側における呼吸状態を検出する鼻呼吸検出部と、を備えるとともに、口側圧電素子と鼻側圧電素子とが電気的に接続されたことを特徴とする。
【０００８】
本発明では、口側圧電素子と鼻側圧電素子とが従来の様に（一体であることにより）並行に配置されるのではなく、口側圧電素子と鼻側圧電素子が異なる平面にあるように配置されている。従って、この呼吸センサを、息がかかるように口及び鼻の近傍に取り付ける際には、口の前に口側圧電素子を配置できるとともに、鼻（鼻孔）の前（先）に鼻側圧電素子を配置することができる。よって、口から出た息は口側圧電素子に対して例えば直角に近い深い角度で当たるように配置できるので、口の呼吸を精度良く検出することができる。しかも、鼻孔から出た息は鼻側圧電素子に対して例えば直角に近い深い角度で当たるように配置できるので、鼻の呼吸も精度良く検出することができる。
【０００９】
また、同様に、本発明では、呼吸に伴っていびきが発生した場合には、その音の振動を、口側圧電素子や鼻側圧電素子により効率良くキャッチできるので、いびきも精度良く検出することができる。
【００１０】
この様に、本発明では、口及び鼻からの息を精度良く検出できるので、口及び鼻のどちらか一方で呼吸されている場合でも、或いはいびきがある場合でも、生体の呼吸状態を正確に把握することができるという顕著な効果を奏する。
【００１１】
尚、圧電素子としては、板状の圧電体の両側に電極を備えたもの、特にフィルム状の圧電体の両側にそれぞれ薄膜の電極を配置したものが挙げられ、この圧電体としては、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の有機高分子材料を用いた圧電体を採用できる。
【００１２】
（２）請求項２の発明は、呼吸センサは、板状の口呼吸検出部と、口呼吸検出部から立設された板状の鼻呼吸検出部と、を備えたことを特徴とする。
本発明では、口呼吸検出部と鼻呼吸検出部とが従来の様に並行ではなく、口呼吸検出部から鼻呼吸検出部が立設された立体形状であるので、口側圧電素子と鼻側圧電素子も同様な立体配置となっている。従って、請求項１の発明と同様に、この呼吸センサを、息がかかるように口及び鼻の近傍に取り付ける際には、口の前に口呼吸検出部を配置できるとともに、鼻（鼻孔）の前（先）に鼻呼吸検出部を配置することができる。
【００１３】
よって、口及び鼻からの息を精度良く検出できるので、口及び鼻のどちらか一方で呼吸されている場合でも、或いはいびきがある場合でも、生体の呼吸状態を正確に把握することができるという顕著な効果を奏する。
【００１４】
（３）請求項３の発明は、口呼吸検出部と鼻呼吸検出部とは、立設位置にて曲げられた一体の部材からなることを特徴とする。
これにより、呼吸センサの構成を簡易化することができる。
【００１５】
（４）請求項４の発明は、口呼吸検出部と鼻呼吸検出部とは、立設位置にて略垂直に曲げられたものであることを特徴とする。
本発明は、呼吸センサがどのように曲げられているかを例示したものである。これにより、口側圧電素子と鼻側圧電素子とが略垂直の位置に配置される。尚、曲げられる角度としては、口呼吸検出部が口から息が流れる方向に対して垂直になる方向が望ましく、鼻呼吸検出部が鼻から息が流れる方向に対して垂直になる方向が望ましいので、口側圧電素子と鼻側圧電素子と（特に口呼吸検出部と鼻呼吸検出部と）が、略垂直（例えば４５〜１００度の範囲）が好適である。
【００１６】
（５）請求項５の発明は、口呼吸検出部と鼻呼吸検出部とは、立設位置にて湾曲するように曲げられたものであることを特徴とする。
本発明は、呼吸センサがどのように曲げられているかを例示したものである。
【００１７】
（６）請求項６の発明は、口側圧電素子と鼻側圧電素子とは、一体の圧電素子からなることを特徴とする。
本発明は、使用する圧電素子の構成を例示したものであり、一体の圧電素子を用いることにより、呼吸センサの構成を簡易化できる。
【００１８】
（７）請求項７の発明は、口側圧電素子と鼻側圧電素子とは、電気的に接続された別体の圧電素子からなることを特徴とする。
本発明は、使用する圧電素子の構成を例示したものである。
【００１９】
（８）請求項８の発明は、口呼吸検出部は、鼻呼吸検出部が設けられた側と逆方向に伸びて、口の位置まで届く長尺の部材であることを特徴とする。
本発明は、口呼吸検出部を例示したものである。この場合は、口側圧電素子が長尺の口呼吸検出部のほぼ全体を構成してもよく、或いは、口の息がかかる部分のみに口側圧電素子を配置してよい。
【００２０】
（９）請求項９の発明は、鼻呼吸検出部は、その立設方向に突出し鼻側圧電素子を有する一対のタブを備えたことを特徴とする。
本発明は、鼻呼吸検出部を例示したものである。ここでは、タブを鼻孔の先に配置することにより、効果的に鼻の息を検出できる。尚、タブ全体を鼻側圧電素子により構成してもよく、或いは、鼻の息がかかる部分のみに鼻側圧電素子を配置してよい。
【００２１】
（１０）請求項１０の発明は、口呼吸検出部及び鼻呼吸検出部の一方又は両方の面に、呼吸センサの立体形状を保持部材を備えたことを特徴とする。
これにより、例えば口呼吸検出部や鼻呼吸検出部がフィルム状で、その曲がった形状を保持しにくい場合でも、容易に立体形状を保持できる。尚、保持部材は、圧電素子の動作を邪魔しないように、口や鼻の息がかからない位置に配置することが望ましい。
【００２２】
（１１）請求項１１の発明は、口呼吸検出部の鼻呼吸検出部側において、立設方向と逆の面に、呼吸センサを生体に貼り付ける口接着部を備えたことを特徴とする。
この口接着部を例えば口と鼻との間に貼り付けることにより、呼吸センサを容易に顔に貼り付けることができる。
【００２３】
（１２）請求項１２の発明は、前記口呼吸検出部と前記口接着部との間に、断熱性及びクッション性を有する緩衝層を備えたことを特徴とする。
この緩衝層（例えばスポンジ状の板材）はクッション性を有するので、生体への密着性が高いという利点がある。また、断熱性を有するので、生体から圧電素子に熱が伝わり難くなる。
【００２４】
（１３）請求項１３の発明は、鼻呼吸検出部の口呼吸検出部側と反対側に、呼吸センサを鼻の頭に取り付ける鼻取付部を延設したことを特徴とする。
従って、この鼻取付部を鼻の頭の上に配置し、接着テープ等で固定することにより、呼吸センサを容易に顔に取り付けることができる。
【００２５】
（１４）請求項１４の発明は、鼻取付部と鼻呼吸検出部と口呼吸検出部との一方の面又は両方の面に、呼吸センサの立体形状を保持する保持部材を備えたことを特徴とする。
これにより、例えば鼻取付部や鼻呼吸検出部や口呼吸検出部がフィルム状で、その曲がった形状を保持しにくい場合でも、容易に立体形状を保持できる。尚、保持部材は、圧電素子の動作を邪魔しないように、口や鼻の息がかからない位置に配置することが望ましい。
【００２６】
（１５）請求項１５の発明は、呼吸センサの表面の一部又は全体を覆うように、導電性を有するシールド層を配置したことを特徴とする。
本発明では、呼吸センサの表面、例えば生体側の面や生体側と反対の面に導電性を有するシールド層を配置している。従って、このシールド層をアースと接続することにより、電磁波をシールドすることができるので、圧電素子に対する電気的ノイズを低減できる。また、センサーの帯電を防止できる。その結果、測定精度が向上する。尚、シールド層は、呼吸センサの出力信号の妨害とならないように、生体や圧電素子と接触しないように配置したり、或いは、一方の電極と接するように配置してもよい。
【００２７】
ここで、シールド層としては、アルミ等の金属箔や導電塗料など各種の材料を使用できる。
（１６）請求項１６の発明は、呼吸センサと呼吸センサを生体に貼り付ける部材（例えば口接着部）との間に、シールド層を配置したことを特徴とする。
【００２８】
本発明は、シールド層の好ましい配置箇所を例示したものである。
（１７）請求項１７の発明は、請求項１〜１６のいずれかに記載の呼吸センサの使用方法であって、口側圧電素子を口の前に配置し、鼻側圧電素子を鼻孔の前に配置することを特徴とする。
【００２９】
この様に呼吸センサを配置することにより、口及び鼻の息を確実に検出することができる。また、いびきも確実に検出することができる。
（１８）請求項１８の発明は、口側圧電素子及び鼻側圧電素子からの信号に基づいて、生体の呼吸を検出することを特徴とする。
【００３０】
つまり、これらの圧電素子からの信号により、呼吸を検出することができる。
（１９）請求項１９の発明は、口側圧電素子及び鼻側圧電素子からの信号に基づいて、生体のいびきを検出することを特徴とする。
【００３１】
つまり、これらの圧電素子からの信号により、いびきを検出することができる。
（２０）請求項２０の発明は、口呼吸検出部の口接着部を、口と鼻との間に貼り付けることを特徴とする。
【００３２】
これにより、呼吸センサを口と鼻の間に容易に取り付けることができる。
（２１）請求項２１の発明は、請求項１３又は１４に記載の呼吸センサの使用方法であって、鼻取付部を鼻の頭に貼り付け、口側圧電素子を口の前に配置し、鼻側圧電素子を鼻孔の前に配置することを特徴とする。
【００３３】
本発明では、鼻取付部を鼻の頭に貼り付けることにより、呼吸センサを固定するので、例えば口ひげがあった場合でも、呼吸センサを容易に取り付けることができる。
（２２）請求項２２の発明は、請求項１〜２１のいずれかに記載の呼吸センサの信号を用いて生体の呼吸状態を監視する呼吸状態監視装置であって、呼吸センサの信号を増幅するアンプ部と、信号を記憶する記憶装置を備えたことを特徴とする。
【００３４】
従って、呼吸センサと呼吸状態監視装置とを接続することにより、呼吸状態を容易に検出することができる。
（２３）請求項２３の発明は、呼吸センサの信号を周波数帯により識別し、呼吸を表す呼吸信号といびきを表すいびき信号とを検出することを特徴とする。
【００３５】
呼吸によって圧電素子から得られる呼吸信号と、いびきによって圧電素子から得られるいびき信号とは、その周波数が異なる。従って、信号の周波数から、呼吸かいびきかを識別することができる。
【００３６】
（２４）請求項２４の発明は、携帯可能な記憶装置を着脱可能としたことを特徴とする。
これにより、データの取り扱いが容易になる。尚、携帯可能な記憶装置としては、メモリカード（フラッシュカード、ＳＤカード等）やＣＤ等の各種のものを採用できる。
【００３７】
（２５）請求項２５の発明は、データを外部に通信する通信機能を備えたことを特徴とする。
これにより、データの取り扱いが容易になる。尚、通信機能としては、有線や無線（電波や赤外線等）を採用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
次に、本発明を実施するための最良の形態の例（実施例）について説明する。
【実施例１】
【００３９】
ａ）まず、本実施例の呼吸センサの構成を図１〜図５を用いて説明する。
図１及び図２（図１は展開図、図２は斜視図）に示すように、本実施例の呼吸センサ１は、主として、直角に曲げられた略Ｔ字形状のセンサ本体３と、センサ本体３の左右から伸びる一対のリード線５、７から構成されている。
【００４０】
前記センサ本体３は、薄肉のフィルム状の部材であり、図２に示す様に、口からの息を検出するためのＴ字状の口呼吸検出部９と、鼻からの息を検出するために、口呼吸検出部９の端部（リード線５、７の取付部分の端部）にて直角に折り曲げられて立設された鼻呼吸検出部１１とから構成されている。
【００４１】
このうち、口呼吸検出部９は、鼻呼吸検出部１１に連接する幅広の基端部１０と、基端部１０の中央から先端側に伸びる長尺の先端部１２とから構成されている。また、鼻呼吸検出部１１は、左右一対のタブ１３、１５によって構成されている。
【００４２】
前記センサ本体３は、主として、センサ本体３とほぼ同一形状の圧電素子１６と、その表面を覆う防湿フィルム２３、２５とにより構成されている。この圧電素子１６は、直角に曲げられた略Ｔ字形状のフィルム状の部材であり、口呼吸検出部９と略同一形状の口側圧電素子部６と、鼻呼吸検出部１１と略同一形状で口側圧電素子部６に対して垂直に伸びる鼻側圧電素子部８とから構成されている。
【００４３】
前記圧電素子１６は、図３及び図４に示す様に、圧電体である略Ｔ字状のＰＶＤＦフィルム１７の上下両面に、電極１９、２１を備えたものである。この電極１９、２１は、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｎｉ等の金属の層を、蒸着、厚膜印刷、箔を貼り付けなどにより形成したものである。尚、電極１９、２１の外側は、前記防湿フィルム２３、２５により覆われている。
【００４４】
また、左右のリード線５、７は、図１及び図４に示す様に、それぞれカシメ端子２７、２９により、電極１９、２１の一方に接続されている。つまり、一方のリード線５は、カシメ端子２７により、図１の裏側の電極２１に接続されており、他方のリード線７は、カシメ端子２９により、図１の表側の電極１９（図１の斜線部分）に接続されている。尚、カシメ端子２７、２９の近傍の接続されない側の電極１９、２１は、カシメ端子２７、２９に接触しないように正方形状に切り欠かれている。
【００４５】
そして、呼吸センサ１を実際に使用する際には、図５に示す様に、呼吸センサ１を口と鼻との間に貼り付けるための構成が追加される。
具体的には、図５（ａ）に示す様に、センサ本体３の折れ曲がり部分に沿って、口呼吸検出部９の基端部１０の表側（図５（ａ）の上方）と、カシメ端子２７、２９と、左右のリード線５、７の一部とを覆うように、接着テープ３１が貼り付けられている。また、図５（ｂ）に示す様に、接着テープ３１と同形状の両面テープ３３が、口呼吸検出部９の基端部１０の裏側（図５（ｂ）の上方）と、カシメ端子２７、２９と、左右のリード線５、７の一部とを覆うように、接着テープ３１に貼り付けられている。つまり、口呼吸検出部９の基端部１０と、カシメ端子２７、２９と、左右のリード線５、７の一部とは、接着テープ３１と両面テープ３３とにより挟まれている。
【００４６】
更に、本実施例では、図６（ａ）に示す様に、センサ本体３の直角に折れ曲がった形状を保つために、センサ本体３の内側（凹になる側）に、直角に折れ曲がった形状の保持部材３５を貼り付けてもよい。
【００４７】
この保持部材３５は、プラスチックや金属からなる（センサ本体３よりは）硬めの部材であり、口呼吸検出部９の基端部１０形状に対応した長方形の板材３７と、タブ１３、１５形状に対応した長方形の板材３９、４１とからなる。尚、保持部材３５は、鼻の息がタブ１３、１５に当たった場合に、タブ１３、１５が十分にしなるような弾性を有している。
【００４８】
また、図６（ｂ）に示す様に、センサ本体３の外側（凸になる側）に、直角に折れ曲がった形状の保持部材３６を貼り付けてもよい。
ｂ）次に、呼吸センサ１の使用方法を図７及び図８を用いて説明する。
【００４９】
図７に示す様に、前記両面テープ３３を用いて、呼吸センサ１を、口と鼻との間に貼り付ける。つまり、呼吸センサ１の先端部１２を口の前に配置するとともに、タブ１３、１５が左右の鼻孔の前に位置するようにして、呼吸センサ１を貼り付ける。
【００５０】
そして、リード線５、７を、図８に示す呼吸状態監視装置４３に接続する。
この呼吸状態監視装置４３は、周知のアンプ４５、Ａ／Ｄ変換器４７、ＣＰＵ４９、記憶装置（バックアップＲＡＭ等）５１、電源５３等を備えている。また、呼吸状態監視装置４３には、メモリカード等を着脱可能である。更に、呼吸状態監視装置４３からは、有線（又は無線）により、測定データ等を外部に送信可能である。
【００５１】
従って、本実施例では、口からの息が先端部１２に垂直に近い角度でかかると、その先端部１２の圧電素子１６がたわむので、そのたわみによって発生した電圧を、呼吸状態監視装置４３によって検出でき、よって、口での呼吸を検出することができる。同様に、鼻からの息がタブ１３、１５に垂直に近い角度でかかると、そのタブ１３、１５の圧電素子１６がたわむので、そのたわみによって発生した電圧から、鼻での呼吸を検出することができる。
【００５２】
また、圧電素子１６のＰＶＤＦは、焦電効果も示すので、温度変化にも反応する。従って、呼吸に伴う温度変化も検出できるので、呼吸を検出する際の精度も向上する。
ｃ）次に、本実施例の効果を確認するために行った実験例について説明する。
【００５３】
(i)まず、実験例では、人の顔に呼吸センサ１を貼り付け、その呼吸センサ１を呼吸状態監視装置４３に接続して、実際に人の呼吸状態を調べた。その結果を図９に示す。図９は、実験の際のセンサ信号を周知のオシロスコープで表示したグラフを示している。
【００５４】
図９（ａ）は口で呼吸した場合の呼吸センサ１の出力信号であり、図９（ｂ）は（本実施例において）鼻で呼吸した場合の呼吸センサ１の出力信号であり、図９（ｃ）は（従来技術４において）鼻で呼吸した場合の呼吸センサ１の出力信号であり、図９（ｄ）は無呼吸の場合の呼吸センサ１の出力信号である。
【００５５】
図９から明らかな様に、本実施例では、口及び鼻における呼吸を確実に検出することができることが分かる。
この様に、本実施例では、フィルム状の圧電素子１６がラミネートされるとともに直角に曲げられた呼吸センサ１を用い、その先端部１２を口の前に配置し、タブ１３、１５を鼻孔の前に配置するので、口と鼻との呼吸を確実に検出することができる。
【実施例２】
【００５６】
次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
図１０（ａ）に示す様に、本実施例の呼吸センサ６９のセンサ本体６１は、口呼吸検出部６３と鼻呼吸検出部６５とは曲げられているが、前記実施例１の様に直角に折れ曲がっているのではなく、カーブするように例えば半径２〜３ｍｍのＲ形状に曲げられている。
【００５７】
また、Ｒ形状を保持するために、センサ本体６１の内側（凹になる側）に、Ｒ形状に曲げられた板状の保持部材６７が貼り付けられている。
尚、図１０（ｂ）に示す様に、センサ本体６１の外側（凸になる側）に、同様のＲ形状に曲げられた板状の保持部材６８を貼り付けてもよい。
【００５８】
図１１に示す様に、本実施例の呼吸センサ６９は、前記実施例１と同様に、口と鼻との間に接着テープ７１で止めて用いる。
本実施例によっても前記実施例１と同様な効果を奏するとともに、フィルム状のセンサ本体６１をＲ形状に曲げるので、その形成が容易であり曲げ部分が破損し難いという利点がある。
【実施例３】
【００５９】
次に、実施例３について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例の呼吸センサは、前記実施例１とは異なり、鼻の頭に取り付けるタイプのものである。
【００６０】
図１２に示す様に、本実施例の呼吸センサ７１は、展開した状態が縦に長い十字形のセンサ本体７３を、階段状に２箇所で直角（又はＲ形状）に曲げたものである。
つまり、センサ本体７３は、センサ本体７３の長手方向に伸びる長尺の口呼吸検出部７５と、口呼吸検出部７５と直角に曲げられて左右に突出する鼻呼吸検出部７７と、鼻呼吸検出部７７と直角に曲げられてセンサ本体７３の長手方向に伸びる長尺の鼻取付部７９とを備えている。尚、鼻取出部７９には、圧電素子が配置されている必要はない。
【００６１】
また、センサ本体７３の一方の面（同図上面）には保持部材８１が貼り付けられている。つまり、センサ本体７３とほぼ同様な立体形状（但し寸法がやや小型）の保持部材８１が貼り付けられている。尚、口呼吸検出部７５の上面では保持部材８１は短くなっている。
【００６２】
図１３に示す様に、本実施例の呼吸センサ７１は、鼻取付部７９を鼻の上に載置し、保持部材８１の上から接着テープ８３で止めて用いる。
本実施例によっても前記実施例１と同様な効果を奏するとともに、呼吸センサ７１を鼻の上で固定するので、例えば口ひげがある場合に、呼吸センサ７１を顔に取り付ける場合に好適である。
【実施例４】
【００６３】
次に、実施例４について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例の呼吸センサは、前記実施例１と同様に、口と鼻との間に取り付けるタイプのものである。
【００６４】
図１４（ａ）に示す様に、本実施例の呼吸センサ９１では、口呼吸検出部９３と鼻呼吸検出部９５とは直角（又はＲ形状に）曲げられ、保持部材９７によりその形状が保持されている。
【００６５】
保持部材９７は、薄肉の板状の部材であり、プラスチック製の長方形の上板材９９と（同様な形状の）下板材１０１とを結合したものである。つまり、同図上方より、上板材９９の左右のスリット１０３から左右の鼻呼吸検出部９５を通し、上板材９９と下板材１０１との間に口呼吸検出部９３を挟むようにして、上板材９９と下板材１０１とを、図示しないフックと凹部等の周知の係止機構により結合する。尚、上板材９９と下板材１０１とを接着剤により接合してもよい。
【実施例５】
【００６６】
次に、実施例５について説明するが、前記実施例４と同様な内容の説明は省略する。
図１４（ｂ）に示す様に、本実施例の呼吸センサ１１１では、口呼吸検出部１１３と鼻呼吸検出部１１５とは直角（又はＲ形状に）曲げられ、前記実施例４とほぼ同様な板状の保持部材１１７によりその形状が保持されている。
【００６７】
特に本実施例では、保持部材１１７は、鼻呼吸検出部１１５の立設位置より後方（口呼吸検出部１１３と反対側）に、例えば３〜１０ｍｍ程度突出している。
これにより、突出部１１７により、鼻呼吸検出部１１５と鼻孔とが適度の距離に保たれるので、鼻呼吸検出部１１５が鼻孔を塞ぐことがない。また、鼻呼吸検出部１１５と鼻孔とが一定の距離に保たれるので、例えば呼吸センサ１１１を貼り替えた場合でもあっても、同じ測定条件で測定ができることになり、よって、測定精度が向上するという利点がある。
【実施例６】
【００６８】
次に、実施例６について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
ａ）図１５に示す様に、本実施例の呼吸センサ１２１は、直角に曲がった略Ｔ字形状の保持部材１２３、直角に曲げられた略Ｔ字形状のセンサ本体１２５、導電性のシールド層（例えばアルミ箔）１２７、保持部材１２３と同様な材質からなるベース板１２９、断熱性及びクッション性を有する厚み２〜３ｍｍのスポンジ状の緩衝板１３１、粘着性を有するシール材（例えば両面テープ）１３３が、順次積層されたものである。
【００６９】
このうち、センサ本体１２５の上面の電極１３５には一方のリード線１３７が接続されている。また、シールド層１２７には他方のリード線１３９が接続されており、シールド層１２７は、下面の電極（図示せず）と接触するとともに、リード線１３９によりアースされている。
【００７０】
尚、保持部材１２３、ベース板１２９、緩衝板１３１、シール材１３３は、絶縁性を有している。また、各部材間は接着剤により接合して一体化することができる。
また、本実施例では、ベース板１２９等は、鼻呼吸検出部１４１の立設位置より後方（口呼吸検出部１４３と反対側）に、例えば３〜１０ｍｍ突出している。
【００７１】
そして、上述した呼吸センサ１２１は、図１６に示す様に、呼吸状態監視装置１４５に接続される。
この呼吸状態監視装置１４５は、プリアンプ１４７からＡ／Ｄ変換器１４９の間に、ローパスフィルタ１５１及びメインアンプ１５３を備えるとともに、ハイパスフィルタ１５５及びメインアンプ１５７を備えている。また、ＣＰＵ１５９、記憶装置１６１、電源１６３等を備えている。更に、呼吸状態監視装置１４５には、メモリカード等を着脱可能である。尚、呼吸状態監視装置１４５からは、有線（又は無線）により、測定データ等を外部に送信可能である。
【００７２】
このうち、ローパスフィルタ１５１やハイパスフィルタ１５５は、いびきを検出するためのものである。
つまり、後の実験例からも明かな様に、通常の呼吸動作（いびき無しの場合）では、呼吸センサ１２１の出力信号の周波数は低く、逆に、いびきの場合には、呼吸センサ１２１の出力信号の周波数は高くなる。従って、ローパスフィルタ１５１やハイパスフィルタ１５５を用いて、呼吸センサ１２１の出力信号の周波数の大きさを識別することにより、いびきを検出することが可能となる。
【００７３】
従って、本実施例では、前記実施例４と同様な効果を奏するとともに、センサ本体１２５の下面（人体側）との間に、アースされたシールド層１２７を備えているので、呼吸センサ１２１の帯電を防止できる。また、シールド層１２７により電磁波シールドを行うので、ノイズによる測定精度の低下を防止できる。
【００７４】
また、センサ本体１２５とシール材１３３との間に、緩衝層１３１を備えているので、呼吸センサ１２１をしっかりと人体に貼り付けることができる。また、この緩衝層１３１は断熱性に優れているので、人体の熱がセンサ本体１２５に伝わり難く、よって、測定精度が高いという利点がある。
【００７５】
更に、本実施例では、通常の呼吸を検出できるだけでなく、いびきの検出も行うことができるという顕著な効果を奏する。
ｂ）次に、本実施例の効果を確認するために行った実験例について説明する。
【００７６】
(i)まず、実験例１では、人の顔にマイクロフォンを近づけ、呼吸に伴う音を測定した。その結果を図１７に示す。図１７は、実験の際のマイクロフォンの音をオシロスコープで表示したグラフを示している。
【００７７】
図１７（ａ）はいびきが無いときの呼吸時の音（呼吸音）、図１７（ｂ）はいびきの音（いびき音）、図１７（ａ）は無呼吸時の音を示している。
図１７から、いびきの有無によって音が異なることや、呼吸の有無によって音が異なることが分かる。
【００７８】
(ii)次に、実験例２では、人の顔に呼吸センサ１２１を貼り付け、その呼吸センサ１２１を呼吸状態監視装置４３に接続して、実際に人の呼吸状態を調べた。それらの結果を図１８に示す。
【００７９】
図１８（ａ）は「いびきが無い呼吸時→無呼吸時→いびきがある時」と変化した場合の呼吸センサ１２１の出力信号を示したものであり、図１８（ｂ）は呼吸センサ１２１のハイパスフィルタ１５５を経た高周波数側の信号である。これにより、図１７と同様ないびきの信号が得られた。
【００８０】
図１８から、呼吸状態が変化すると呼吸センサ１２１の出力信号（特に周波数）が変化するので、呼吸センサ１２１の出力信号からいびきの有無を検出できることが分かる。
つまり、出力信号の周波数成分は、いびきの発生時といびきの無い呼吸時では異なるので、具体的には、いびきがある場合は無い場合比べて高い周波数成分が多くなるので、出力信号の周波数の状態から、いびきの有無を検出することができる。
【００８１】
尚、本発明は前記実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り、種々の態様で実施できることはいうまでもない。
（１）例えば前記実施例では、口と鼻との呼吸を検出するために、一体の圧電素子を用いたが、別体の圧電素子を用い、それらを電気的に接続してもよい。
【００８２】
（２）また、前記実施例では、口呼吸検出部及び鼻呼吸検出部のほぼ全面に圧電素子が配置されていたが、口の前の部分や鼻孔の前の部分のみに圧電素子を配置してもよい。
（３）導電性のシールド層で、呼吸センサの下面全体や呼吸センサの周囲全体を覆ってもよい。尚、シールド層は、前記一方の電極に接続するのではなく、センサ本体と絶縁した状態で、別途アース線に接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施例１の呼吸センサを展開して示す説明図である。
【図２】（ａ）実施例１の呼吸センサの表側を示す斜視図、（ｂ）実施例１の呼吸センサの裏側を示す斜視図である。
【図３】実施例１の呼吸センサを破断して示す断面図である。
【図４】実施例１の呼吸センサの圧電素子を分解して示す説明図である。
【図５】（ａ）実施例１のテープを備えた呼吸センサの表側を示す斜視図、（ｂ）実施例１のテープを備えた呼吸センサの裏側を示す斜視図である。
【図６】（ａ）実施例１の呼吸センサに保持部材を貼り付けた状態を示す説明図、（ｂ）その応用例を示す説明図である。
【図７】実施例１の呼吸センサの使用法を示す説明図である。
【図８】実施例１で用いる呼吸状態監視装置を示す説明図である。
【図９】実施例１の実験結果を示すグラフである。
【図１０】（ａ）実施例２の呼吸センサに保持部材を貼り付けた状態を示す説明図、（ｂ）その応用例を示す説明図である。
【図１１】実施例２の呼吸センサの使用法を示す説明図である。
【図１２】実施例３の呼吸センサに保持部材を貼り付けた状態を示す説明図である。
【図１３】実施例３の呼吸センサの使用法を示す説明図である。
【図１４】（ａ）実施例４の呼吸センサの斜視図、（ｂ）は実施例５の呼吸センサの斜視図である。
【図１５】（ａ）実施例６の呼吸センサの分解斜視図、（ｂ）はその呼吸センサの斜視図である。
【図１６】実施例６で用いる呼吸状態監視装置を示す説明図である。
【図１７】実施例６の実験例１の実験結果を示すグラフである。
【図１８】実施例６の実験例２の実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８４】
１、６９、７１、９１、１１１、１２１・・・呼吸センサ
３、６１、７３、１２５・・・センサ本体
５、７・・・リード線
９、６３、７５、９３、１１３、１４３・・・口呼吸検出部
１１、６５、７７、９５、１１５、１４１・・・鼻呼吸検出部
１３、１５・・・タブ
１６・・・圧電素子
１７・・・圧電体（ＰＶＤＦフィルム）
１９、２１・・・電極
３５、３６、６７、６８、８１、９７、１１７、１２３・・・保持部材
【図１】
2006212271.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図６】
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【図７】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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