(57)【要約】【課題】従来の構成では、検出したい生体情報として例えば心拍信号とした場合、ベッド全体に均一に感圧手段が配置されており、心拍信号以外の信号がノイズとなり検出精度が低下するという課題があった。【解決手段】生体１２より発生した圧力変動を検知する感圧手段１を備え、前記感圧手段１を生体１２の圧力を受ける受圧部に設置し、前記感圧手段１の設置部分により異なる設置密度とする構成ものである。これによって、高い密度で設置する部分と低い密度で設置する部分を、必要な生体信号を得やすい部分、寝具３に設置するならば心臓を中心とした上半身からの圧力を受ける部分感圧手段１を高密度に配設することで、心拍に関係ない足などの部分に起因する信号は相対的に小さくり心拍信号を正確に検出できる。【選択図】図１
2007185409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体より発生した圧力変動を検知する感圧手段と、前記感圧手段を生体の圧力を受ける受圧部に設置し、前記感圧手段の信号を処理して生体信号を検出する制御手段とを備え、前記感圧手段は受圧部で部分的に設置密度を異ならせて設置したことを特徴とする生体信号検出装置。
【請求項２】
感圧手段は、可撓性を持つケーブル状の構成とした請求項１記載の生体信号検出装置。
【請求項３】
感圧手段を蛇行させて配設し、蛇行の間隔を変えることにより前記感圧手段の設置密度を変える構成とした請求項２記載の生体信号検出装置。
【請求項４】
生体より発生した圧力変動を感圧手段に伝達する伝達促進部材を配置した請求項１から３のいずれか1項記載の生体信号検出装置。
【請求項５】
伝達促進部材を感圧手段の設置密度の高い部分に配置した請求項４項記載の生体情報検出装置。
【請求項６】
伝達促進部材は、感圧手段に重なり前記感圧手段と交差するように設置した複数の棒状部材とし、柔軟なフィルム部材を備え、前記棒状部材と前記感圧手段とは前記フィルム部材に一体に配置した請求項４または５に記載の生体情報検出装置。
【請求項７】
弾性部材を備え、感圧手段は前記弾性部材と伝達促進部材とに挟まれるように構成した請求項４から６のいずれか1項記載の生体信号検出装置。
【請求項８】
伝達促進部材は、感圧手段に重なりかつ前記感圧手段と交差する第１の複数の棒状部材と、前記第１の複数の棒状部材と前記感圧手段をはさむようにして設けた第２の複数の棒状部材とを有し、前記第１の複数の棒状部材と前記第２の複数の棒状部材は重ならないように配置する構成とした請求項４または５いずれか1項載の生体情報検出装置。
【請求項９】
請求項1〜８記載の生体信号検出装置を寝具に設け、前記寝具上の生体の上半身からの圧力を受ける部分の感圧手段の配設密度を高くする構成とした生体信号検出装置。
【請求項１０】
請求項1〜８記載の生体信号検出記を家屋周囲に埋設し、玄関、窓など生体の出入りする部分の感圧手段の配設密度を高くする構成とした生体信号検出装置。
【請求項１１】
感圧手段は、内側電極と、前記内側電極に周設された圧電部材と、前記圧電部材に周設した外側電極とを備えてケーブル状に構成した請求項１から１０のいずれか１項記載の生体信号検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベッド等の寝具または家屋周囲に設置し、心拍や体動などの信号を検出する生体信号検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の生体信号検出装置は、寝具など生体の荷重の掛かる製品に設置するもので、検出感度を向上させるため、生体信号検出手段と凹凸部材を組み合わせた構造を持つものがある。(例えば、特許文献１、および特許文献２参照)。
【０００３】
図１４は、特許文献１に記載された従来の生体信号検出装置の構成図である。図１５は、同文献に記載された生体信号検出装置の要部断面図である。図１４において、感圧手段１は硬質部材２の上に設置されその硬質部材２には穴２ａ〜２ｄ(本発明の複数の棒に相当)のあいた硬質部材３の上に設置されそれを寝具であるベッド３の床板４とマットレス５の間に設置する。ベッド３の上に就寝する生体からの振動により、図１５の穴の縁(例えば点３１)で感圧手段１に大きな曲げ変形が加えられるため大きな信号が得られる。
【０００４】
また、図１６は特許文献２に記載された従来の別の生体信号検出装置の検出部の構成図である。図２２において、従来の生体信号検出装置は、信号を検出する光ファイバー６(本発明の感圧手段に相当する)を凹凸部材７ａ、７ｂ(本発明の複数の棒に相当)にはさみ、生体からの振動が加わったときに光ファイバー６を大きく屈曲させて大きな信号を得る構成である。
【特許文献１】特開２００５−１３２５９号公報
【特許文献２】特開平８−５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、検出したい生体情報として例えば心拍信号とした場合、ベッド全体に均一に感圧手段が配置されており、心拍信号以外の信号たとえば就寝中の足の動きなどに起因する振動信号も検出されるので、それが心拍信号に重畳することでノイズとなり検出精度が低下する。しかしながら、生体情報検出装置の設置部位を特定場所、例えば心臓の近傍のみに限定してしまうと寝返りなどで生体の位置が感圧手段の上からずれたときに信号の検出がまったく出来なくなってしまうという課題があった。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ノイズとなる不要振動の影響を抑え、正確に生体信号を検出しかつ、検知領域上の生体信号の検出漏れが無い生体信号検出装置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】
【０００７】
前記従来の課題を解決するため、本発明の生体信号検出装置は、生体より発生した圧力変動を検知する感圧手段と、前記感圧手段を生体の圧力を受ける受圧部に設置し、前記感圧手段の信号を処理して生態信号を検出する制御手段とを備え、前記感圧手段は受圧部で部分的に設置密度を異ならせて設置したことを特徴とする構成ものである。
【０００８】
例えば、寝具に設置するならば、必要な生体信号を得やすい部分、つまり心拍を検出するなら心臓を中心とした上半身からの圧力を受ける部分に感圧手段を高い密度で配設し、足などの下半身からの圧力を受ける部分を低い密度で配設する。そうすることで、心拍に関係ない足などの部分に起因する信号は相対的に小さくなるので心拍信号を正確に検出で
きる。また、寝返りなどを打って生体が寝具上で大きく移動してしまっても感圧手段は寝具全体に設置されているため検知不能になることは無く検出漏れはない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の生体信号検出装置は、ノイズの影響を抑え正確に生体信号を検出しかつ、検出漏れの無い生体信号検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、生体より発生した圧力変動を検知する感圧手段と、前記感圧手段を生体の圧力を受ける受圧部に設置し、前記感圧手段の信号を処理して生態信号を検出する制御手段とを備え、前記感圧手段は受圧部で部分的に設置密度を異ならせて設置したことを特徴とする構成とする。つまり、生体信号の発生源の近くに感圧手段を高い密度で配設し、それ以外の部分には低い密度で配設する。そうすることで、必要な生体信号に関係ない部分に起因する振動信号は相対的に小さくなるので生体信号を正確に検出できる。また、生体が大きく移動してしまっても感圧手段は全体に設置されているため検知不能になることは無く検出漏れはない生体信号検出装置を提供することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に第１の発明において、感圧手段は、可撓性を持つケーブル状の構成としたものである。そして、ケーブル状感圧手段を屈曲させて配置するなど配置の自由度が高いので、容易に異なる密度で配置することが出来る生体信号検出装置を提供することができる。
【００１２】
第３の発明は、特に第２の発明において、感圧手段を蛇行させて配設し、蛇行の間隔を変えることにより前記感圧手段の設置密度を変える構成としたものである。そして、ケーブル状感圧手段を蛇行させて配設し、蛇行の間隔を変えることにより前記圧電ケーブルの設置密度を変える構成としたことで、蛇行の曲率を小さく直線部が互いに密接して固定されることで高い密度で配設し、曲率が大きく直線部の間隔が大きくなり低い密度で配設されるので容易に異なる密度で配置することが出来る生体信号検出装置を提供することができる。
【００１３】
第４の発明は、特に第１から第３のいずれか１つに記載の発明において、生体より発生した圧力変動を感圧手段に伝達する伝達促進部材を配置したものである。そして、感圧手段には生体からの圧力が効率的に伝達され大きな変形作用が加わるため大きな信号出力が発生し、高感度に生体信号を検出することができる。
【００１４】
第５の発明は、特に第４の発明において、伝達促進部材を感圧手段の設置密度の高い部分に配置したものである。そして、検出したい生体信号をより高い感度で検出することが出来る。
【００１５】
第６の発明は、特に第４または第５のいずれか１つに記載の発明において、伝達促進部材は、感圧手段に重なり前記感圧手段と交差するように設置した複数の棒状部材とし、柔軟なフィルム部材を備え、前記棒状部材と前記感圧手段とは前記フィルム部材に一体に配置したものである。そして、伝達促進部材として感圧手段に重なり前記感圧手段と交差する複数の棒状部材と、柔軟なフィルム部材を有し、前記棒状部材と前記感圧手段を前記フィルム部材に一体に配置したことで、感圧手段には棒状部材の断面形状に沿って曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生するため、高感度に生体信号を検出することができる。
【００１６】
第７の発明は、特に第４または第５のいずれか１つに記載の発明において、伝達促進手段として感圧手段に重なり前記感圧手段と交差する複数の棒状部材と、柔軟なフィルム部材と弾性部材を有し、前記棒状部材と前記弾性部材により前記感圧手段をはさむように前
記フィルム部材に一体に配置したことで、感圧手段には棒状部材の断面形状に沿って曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生するため、高感度に生体信号を検出することができる。
【００１７】
第８の発明は、特に第４または第５のいずれか１つに記載の発明において、伝達促進部材は、感圧手段に重なりかつ前記感圧手段と交差する第１の複数の棒状部材と、前記第１の複数の棒状部材と前記感圧手段をはさむようにして設けた第２の複数の棒状部材とを有し、前記第１の複数の棒状部材と前記第２の複数の棒状部材は重ならないように配置する構成としたものである。そして、感圧手段には伝達促進部材である棒状部材の断面形状に沿って曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生するが、棒状部材は、それぞれの部材が重ならないように感圧手段を異なる面からはさむ構成となり、曲げ作用の加わりが多面的に生じるのでさらに変形量が増え出力が大きくなるので、高感度に生体信号を検出することができる。
【００１８】
第９の発明は、特に第１から第８のいずれか１つに記載の発明を寝具に設け、前記寝具上の生体の上半身からの圧力を受ける部分の感圧手段の配設密度を高くする構成としたものである。そして、生体信号検出装置を寝具に用い、前記寝具上の生体の上半身からの圧力を受ける部分の密度を高く設置する構成としたことで、心拍や呼吸など生体からの生体情報を含む振動の検出感度を高い物とすることができる。そして、心拍や呼吸に関係ない足など動きに起因する信号は相対的に小さくなるので心拍や呼吸などの信号を正確に検出できる。また、寝返りなどを打って生体が寝具上で大きく移動してしまっても寝具に設置されているため検知不能になることは無く検出漏れがない。
【００１９】
第１０の発明は、特に第１から第８のいずれか１つに記載の発明において、生体信号検出記を家屋周囲に埋設し、玄関、窓など生体の出入りする部分の密度を高く設置する構成としたものである。そして、家屋の生体の出入りする部分への生体の接近を感度よく重点的に検出することが出来る。なおかつ、圧電センサを低い密度で配置したドアや窓のない部分においては、感度は比較的低いが配設されている圧電センサにより生体の有無などを検出することが出来るので検知漏れがない。
【００２０】
第１１の発明は、特に第１から第１０のいずれか１つに記載の発明において、感圧手段は、内側電極と、前記内側電極に周設された圧電部材と、前記圧電部材に周設した外側電極とを備えてケーブル状に構成したものである。そしてこのような同軸ケーブル状にしたことで、検出した生体信号を伝達する中心電極に対し外部電極がシールドの役を果たし外来電磁波ノイズの影響を受けにくい物となる。よって、生体信号の収集や処理のために近くで電子機器を用いたり、携帯電話などの通信機器等を近くで使用したりしてもノイズが重畳することの少ない信頼性の高い生体信号検出装置を提供することができる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は生体信号検出装置の表面の構成図である。図２は生体信号検出装置の表面と裏面を望む構成図、また、図３は、本発明の第１の実施の形態における生体信号検出装置が設置されたベッドの構成図、図４は、ベッドと生体信号検出装置の要部断面図、図５は感圧手段１の断面図、図６は生体信号検出装置のブロック図である。
【００２３】
図１、図２において、布８のような柔軟性のあるフィルム状部材の表面に、感圧手段として可撓性を有した単一のケーブル状圧電センサ１が曲線部と直線部が交互になるように蛇行して縫い付けられ、布８の裏側には、伝達促進部材をなす複数の硬質の棒状部材とし
てアルミ丸棒９がほぼ等間隔で互いに並行に縫い付けられ生体信号検知装置１０をなしている。このように配置することで、棒状部材９と圧電センサ１の特に直線部とは約９０度の角度で複数の点で交差する。また、圧電センサ１の一端には圧電センサ１からの出力信号を処理する制御ユニット１１が接続されている。
【００２４】
また、布８に配設された圧電センサ１の密度について、図１において布８の上部に配設された圧電センサ１は蛇行の曲率が小さく直線部が互いに密接して固定されることで圧電センサ１として高い密度で配設されている。また布８の下部は蛇行の曲率が大きく直線部の間隔が大きくなり圧電センサ１として低い密度で配設されている。
【００２５】
図３においてベッド３の床板４の上に生体信号検出装置１０が圧電センサ１を縫い付けた面を上面にし、かつ圧電センサ１が高い密度で配設されている部分が上半身つまり、生体１２がベッド３に就寝したときに生体１２からの体圧がかかりまた心臓に近い部位の例えば頭部、肩部、胸部等の上半身になるように設置され、その上にマットレス５を配置し、さらにその上に生体１２が就寝している。このとき、図４に示すように生体１２からの心拍や呼吸や体動などの振動はマットレス５とアルミ丸棒９および布８を介して圧電センサ１に伝わる、圧電センサ１は振動伝達促進部材であるアルミ丸棒９があることでアルミ丸棒９の断面形状に沿って振動に起因する曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生する。つまり、アルミ丸棒９によって振動の伝達が促進されている。
【００２６】
実験において、直径約２．５mmの円形断面形状ケーブル状の圧電センサ１を用い、また約直径５mmのアルミの丸棒９を用いることで、良好な結果を得ることができた。従って、本発明の構成により生体１２からの生体情報を含む振動の検出感度を高い物とすることができる。そして、心拍や呼吸に関係ない足など動きに起因する信号は相対的に小さくなるので心拍や呼吸などの信号を正確に検出できる。また、寝返りなどを打って生体１２がベッド３上で大きく移動してしまっても圧電センサ１はベッド３全体に設置されているため検知不能になることは無く検出漏れがない。例えば、就寝中に生体１２がベッドの足元側に移動していても信号を検知しベッド３上に生体１２が不在であると誤検知することもない。
【００２７】
また、ベッド３の床板４とマットレス５の間に設置するため、生体信号検出装置１０と生体１２の間にはマットレス４が介在することとなり、圧電センサ１が生体１２直接接する事が無く、就寝を阻害しない物とすることができる。
【００２８】
尚、就寝する人にとって、違和感が無い場合は、生体信号検出装置１０をマットレス４の上に配置してもよい。
【００２９】
尚、この例ではベッド３などの寝具に生体信号検出装置１０を設置する例を説明したが、これに限られることは無く、椅子や座布団などに設置して用いてもかまわない。すなわち、生体荷重を継続的に受ける生活用品であれば、本実施の形態のよう生体信号を検出することが可能となる。その場合、本実施の形態の生体信号検出装置１０を、例えば椅子の座面とクッションの間、畳と座布団の間などに設置する。
【００３０】
また、圧電センサ１を配設する柔軟な部材としては布８に限らず樹脂製シート等を用いてもよい。また、布８と圧電センサ１、の配設方法も縫い付けに限られること無く接着などでも良い。
【００３１】
以下に本発明の生体信号検出装置１０に用いる圧電センサ１について説明する。図５において、圧電センサ１は内側電極として導体からなる中心電極１０１、感圧部材である圧電体層１０２、導体からなる外側電極１０３、弾性体からなる被覆層１０４を備えている
。圧電体層１０２はポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電体や、特定の樹脂基材中に圧電セラミックスの粉体を混合した複合圧電体を用いることができる。そして外側電極１０３は内側電極１０１と圧電体層１０２を囲うように配置されており、圧電センサ１は同軸ケーブル状となるため信号を伝達する中心電極１０１に対し外部電極１０３がシールドの役を果たし外来電磁波ノイズの影響を受けにくい物となる。よって、生体信号の収集や処理するために電子機器を近くで使用したり、携帯電話などの通信機器等を近くで使用したりしても圧電センサ１にノイズが重畳することの少ない信頼性の高い生体信号検出装置１０を提供することができる。
【００３２】
尚、内側電極と外側電極を持つケーブル状の感圧手段として同軸ケーブル状の圧電センサ１を例として示したが、本発明はこれに限られることは無く、中心導体が複数あるケーブル、中心導体が外側電極の中心から偏心しているケーブル、断面形状が円形ではないケーブルなどを用いても同様の効果がある。
【００３３】
次に、圧電センサ１の出力信号の処理例と、生体１２からの生体信号の検出作用を説明する。図６は本発明の第１の実施の形態における生体信号検出装置１０のブロック図である。図６において、制御ユニット１１は、検出手段１３、判定手段１４、報知手段１５を備えている。検出手段１３は、圧電センサ１からの出力信号を所定の濾波特性で濾波し、かつ、所定の増幅度で増幅を行うフィルタ部１６と、フィルタ部１６の出力信号を予め設定された設定値と比較を行うコンパレータ部１７とを備えている。フィルタ部１６の濾波特性としては、例えばノイズとして信号に重畳しやすい商用電源周波数は５０Ｈｚおよび６０Ｈｚであるが、生体１２の信号、例えば心拍などは１Ｈｚ前後、呼吸などは０.１Ｈｚ前後、体動などは数Ｈｚの範囲なので、濾波特性としては例えば、０.０５Ｈｚ〜２０Ｈｚの信号成分を通過させるバンドパスフィルタとする。
【００３４】
以上のように構成された生体信号検出装置１０について、以下その動作、作用を特に心拍を検出する場合について図７に基づいて説明する。図７は生体１２の心拍に由来する振動が圧電センサ１に加わったときの圧電センサ１の出力に対応するフィルタ部１６の出力信号Ｖとコンパレータ部１７の出力信号Ｊの経時変化を示す特性図である。
【００３５】
まず、ベッド３の上に生体１２が横たわると、生体１２からの体重などの圧力や心拍等の振動等がマットレス４を介して圧電センサ１に印加される。このとき圧電センサ１は変形し、圧電効果により圧電センサ１の変形の加速度に応じた信号が出力される。そのため、変動の無い体重による圧力等は検出されず、変動のある振動成分のみが検出され、例えば体の動きや呼吸、心拍信号等を検出する。このとき特に圧電センサ１とアルミ丸棒９の交点の部分で圧電センサ１の曲げ変形が大きくなりより大きな出力信号が得られる。そして、圧電センサ１の出力信号は、フィルタ部１６により心拍などの生体からの振動の接触時の周波数帯域である０.０５〜２０Ｈｚの信号を通過させ、他の周波数帯の信号は除去される。図５にフィルタ部１６の出力信号Ｖを示す。心拍振動の検出時には、Ｖに基準電位Ｖ０より大きな信号成分が現れる。そして変形量の２次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ１の出力信号も大きくなる。コンパレータ部１７はＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ０より大ならば心拍振動を検出した判定し、時刻ｔ１で判定出力としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。
【００３６】
上述したように、コンパレータ部１７から出力された信号が判定手段１４に入力され例えば心拍信号の周期Δｔより心拍周期つまり心拍数がわかり、報知手段１５により心拍数を表示したり音声により報知したりできる。
【００３７】
また、圧電センサ１が低い密度で配設された部分、この実施例では足の部分からの信号は相対的に感度が低く心拍等の信号を正確に検出するのは難しいが、そこからの信号も検
出することによりベッド３上に生体が居れば体動により何らかの振動信号の出力が得られるため、ベッド３上の生体の有無を判定することが出来る。
【００３８】
尚、圧電センサ１は図８に示すように縦方向に蛇行配設してもかまわない。その場合布の裏面の配設するアルミの丸棒９は、圧電センサ１の直線部と交差するように横方向に配設することが望ましい。
【００３９】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態における生体信号検出装置について図９用いて説明する。図９は、本実施の形態の生体信号検出装置を配置したベッドの要部断面図である。第１の実施の形態との違いは、生体信号検出装置１０にスポンジ１８のような弾性部材を配した点で、圧電センサ１をスポンジ１８とアルミ丸棒９ではさむように配置する。そして図９に示す例では、スポンジ１８が床板４側になり、アルミ丸棒９がマットレス５側になるように設置してある。第１の実施の形態と同一の符号を付したものは同一の作用効果を奏するので説明を省略する。以下に動作について説明する。
【００４０】
生体１２からの振動はマットレス５とアルミ丸棒９および布８を介して圧電センサ１に伝わる、そのときスポンジ１８は歪みを生じ、圧電センサ１はアルミ丸棒９の断面形状に沿って曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生する。つまり、スポンジ１８とアルミ丸棒９によって振動の伝達を促進している。
【００４１】
またこの構成において、上下逆に配置してもよい。その場合、アルミ丸棒９を床板４側、スポンジ１８をマットレス５側に配置することになるが、生体１２からの振動によりスポンジ１８は歪みを生じ、圧電センサ１はアルミ丸棒９の断面形状に沿って曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生する。そのため、第１の実施の形態と違い裏表を考慮に入れずに配置しても生体１２からの信号を感度よく検出することができ、使い勝手の良い生体信号検出装置１０とすることができる。
【００４２】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態における生体信号検出装置について図１０を用いて説明する。図１０は、本実施の形態の生体信号検出装置を配置したベッドの要部断面図である。第１および第２の実施の形態との違いは、生体信号検出装置１０に第１の複数の棒状部材としての複数のアルミ丸棒９と第２の複数の棒状部材としての複数のアルミ丸棒１９により圧電センサ１をはさむように配した点で、第１、第２の実施の形態と同一の符号を付したものは同一の作用効果を奏するので説明を省略する。本実施の形態では第１のアルミ丸棒９と第２のアルミ丸棒１９は重ならないように配置している。この例では、アルミ丸棒９とアルミ丸棒１９とを互いに並行に配置しアルミ丸棒９がアルミ丸棒１９の間になるように配置している。
【００４３】
このとき生体１２からの振動により第１のアルミ棒９と第２のアルミ棒１９とにはさまれた圧電センサ１はアルミ丸棒９とアルミ丸棒１９の断面形状に沿って曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生する。また、生体信号処理装置１０を裏にして使用しても同じようにアルミ丸棒１９とアルミ丸棒９の断面形状に沿って曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生するため、裏表を考慮に入れずに配置できる使い勝手の良い生体信号処理装置１０とすることができる。
【００４４】
尚、実施の形態１から３において感圧手段として可撓性を持つケーブル状の圧電センサ１を用いる例を説明したがこれに限られることはなく、図１１に示すようなフィルム状の圧電センサ２０例えばPVDFなどからなるセンサを用いても同様の効果がある。その場合、複数のフィルム状センサ２０を用い、上半身つまり、生体１２がベッド３に就寝したとき
に体圧がかかる部位の近傍例えば頭部、肩部、胸部等上半身のセンサの設置密度が高くなるように複数接近して配設し下半身部分は密度が低くなるようにまばらに配設することで同様の効果が得られる。
【００４５】
（実施の形態４）
本発明の第４の実施の形態における生体信号検出装置２１について図１２および図１３を用いて説明する。図１２は本実施の形態の生体信号検出装置２１を埋設した家屋２２の斜視図である。図１３は玄関部分に設置した生体信号検出装置２１の断面図である。
【００４６】
第１から第３の実施の形態との違いは、生体信号検出装置２１を家屋２２周囲の敷地に埋設したことである。
【００４７】
この実施例において、図１２に示すように家屋２２周囲の敷地に圧電センサ1を蛇行させて配置する。そして、生体１２の出入りする場所例えば玄関２３や窓２４の前などの領域は圧電センサ１の蛇行の曲率が小さく直線部が互いに密接して配置されることで圧電センサ１を高い密度で配設している。そしてそれ以外の部分では圧電センサ１の蛇行の曲率を大きくして直線部の間隔が大きく配置することで圧電センサ１を低い密度で配設している。さらにアルミの丸棒９と弾性部材１８等による振動伝達促進部材も玄関２３や窓２４の前などに限定して配置している。これにより、家屋２２の生体１２の出入りする部分への生体１２の接近を感度よく重点的に検出することが出来る。
【００４８】
生体信号検出装置２１の玄関２３前に設置する部分の詳細は図１３のような構成となる。図１３において、スポンジ１８のような弾性部材の表面に、可撓性を有したケーブル状圧電センサ１が着設され、さらにその上に重なり圧電センサ１と複数の点で交差するように複数の硬質の棒状部材としてアルミ丸棒９がほぼ等間隔で互いに並行に着設されている。これらスポンジ１８と圧電センサ１とアルミ丸棒９は、それらを覆うように水透過性の無い樹脂フィルム２５よって挟み込んで粉塵や水の浸入が無いよう封入し、防塵防水処理することが望ましい。図１３のように玄関２３の前に住人や訪問者または侵入者などの生体１２が立つとき、生体１２は玄関ポーチの上に載ることになる。このとき、生体１２の荷重や振動は生体信号検出装置２１に達する、この作用は窓の前においても同様である。
【００４９】
また、圧電センサ１を低い密度で配置したドアや窓のない部分においては、感度は比較的低いが配設されている圧電センサにより生体１２の有無などを検出することが出来る。
【００５０】
そうすることにより、何らかの信号が得られた時に初期警戒レベルとして通知し、大きな信号が得られたときには、玄関や窓の前に人が居ると判定し警戒レベルを上げて警戒報知するなど家屋周囲を漏れなく検出をすることが出来る。
【００５１】
尚、実施の形態１から４では感圧手段として圧電センサ１を用いた構成であったが、感圧手段として、押圧変形に感応して透過光が変調する特性を持つ光ファイバーを用いても同様の効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明にかかる生体信号検出装置は、感圧手段を設置部分により異なる設置密度とする構成としたので、ノイズとなる不要振動の影響を抑え、正確に生体信号を検出しかつ、検知領域上の生体信号の検出漏れが無い生体信号検出装置であるので、上記のようにベッドに設置して生体信号の取得に活用できるとともに、例えば、椅子やソファなどの座面から背もたれにかけて設置したり、自動車用座席に設置したりして、生体信号を検出するシステムとしても適用できる。また、ペット用マット等生体に限らず動物の生体信号を検出する用途にも応用可能である。その場合は、ペットの寝場所には感圧手段の
密度を高く設置するなどの使い方が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明第１の実施の形態における生体信号検出装置の表面構成図
【図２】本発明第１の実施の形態における生体信号検出装置の表面と裏面の構成図
【図３】本発明第１の実施の形態におけるベッドの構成図
【図４】本発明第１の実施の形態における生体信号検出装置の要部断面図
【図５】本発明第１の実施の形態における圧電センサの断面図
【図６】本発明第１の実施の形態における生体信号検出装置のブロック図
【図７】本発明第１の実施の形態における生体信号検出装置で、人の振動を受けたときのフィルタ部の出力信号Ｖとコンパレータ部の出力信号Ｊの経時変化を示す特性図
【図８】本発明第１の実施の形態における生体信号検出装置の別構成の表面構成図
【図９】本発明第２の実施の形態における生体信号検出装置の要部断面図
【図１０】本発明第３の実施の形態における生体信号検出装置の要部断面図
【図１１】本発明第１から３の実施の形態における生体信号検出装置の別構成の表面構成図
【図１２】本発明第４の実施の形態における家屋周囲に設置した生体信号検出装置の構成図
【図１３】本発明第４の実施の形態における生体信号検出装置を設置した玄関の断面図
【図１４】従来の第１の例の生体信号検出装置の構成図
【図１５】従来の第１の例の生体信号検出装置をベッドに配置した時の要部断面図
【図１６】従来の第２の例の生体信号検出装置の構成図
【符号の説明】
【００５４】
１  圧電センサ（感圧手段）
３  ベッド（寝具）
９  アルミ丸棒（伝達促進部材）
１０  生体信号検出装置
１２  生体
１８  スポンジ（伝達促進部材）
１９  アルミ丸棒（伝達促進部材）
１９  樹脂フィルムの袋（防塵防水手段）
２２  家屋
２３  玄関
２４  窓
１０１  中心電極（内側電極） 
１０２  圧電体層（感圧部材）
１０３  外側電極
【図１】
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【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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