(57)【要約】【課題】従来の生体信号検出装置の構成では、装置が大きくかさばるため設置や移動に手間がかかり、また収納することが困難であるという課題があった。【解決手段】生体より発生した圧力変動を検知する、可撓性を持つ単一もしくは複数のケーブル状の圧電センサ１を、少なくとも一点で交差するように布８に配設する構成としたものである。これによって、生体信号検出装置９に生体１１からの振動が加わったときに、圧電センサ１の交点でお互いの圧電センサ１の断面形状に沿って曲げ作用が加わるので生体１１からの振動の感度が増加する。また、圧電センサ１と圧電センサ１を配設する布８が可撓性をもつため、設置時や移動時に曲げられる、曲げて収納できるなど、取り扱い時の利便性の高い物となる。【選択図】図１
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【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、可撓性を持つ単一もしくは複数のケーブル状の感圧手段を備え、前記感圧手段が少なくとも一点で交差するように柔軟な部材に配設する構成とした生体信号検出装置。
【請求項２】
弾性部材を有し、感圧手段と重なるように配置した請求項１記載の生体信号検出装置。
【請求項３】
単一もしくは複数のケーブル状の感圧手段と前記感圧手段が配設された柔軟な部材を少なくとも単一箇所で折り曲げることで前記感圧手段が交差するように構成した請求項１または２のいずれか１項記載の生体信号検出装置。
【請求項４】
柔軟な部材の折り曲げ部にケーブル状感圧手段を直線状に配設する構成とした請求項３記載の生体信号検出装置。
【請求項５】
柔軟な部材の折り曲げ部に不感ケーブルを配設する構成とした請求項３または４のいずれか１項記載の生体信号検出装置。
【請求項６】
感圧手段の交差する点の分布が領域ごとに異なるよう配設した請求項１から５のいずれか１項記載の生体信号検出装置。
【請求項７】
少なくともケーブル状の感圧手段を、単一もしくは複数のフィルム状部材よりなる防塵防水手段の内部に封入した請求項１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】
防水防塵手段としての単一もしくは複数のフィルム状部材は導電性を有する請求項７記載の生体信号検出装置。
【請求項９】
感圧手段は、内側電極と、前記内側電極に周設された感圧部材と、前記感圧部材に周設した外側電極とを備えて同軸ケーブル状に構成した請求項１から８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、寝具や椅子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２０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２1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２０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３ａ〜３ｄ(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ベッド床板４とマットレス５の間に設置する。ベッドの上に就寝する生体からの振動により、図２１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２２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、硬質部材２は寝具と同程度の大きさがあり、大きくかさばるため設置や移動に手間がかかり、また硬質部材２も凹凸部材７ａ、７ｂも硬質であるため小さく収納することが困難である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、設置性と収納性の良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、可撓性を持つ単一もしくは複数のケーブル状の感圧手段を備え、前記感圧手段が少なくとも一点で交差するように柔軟な部材に配設する構成としたものである。
【０００８】
これによって、生体信号検出装置に生体からの振動が加わったときに、感圧手段の交点でお互いの感圧手段の断面形状に沿って曲げ作用が加わるので生体からの振動検出の感度が増加する。また、感圧手段と感圧手段を配設する柔軟な部材が可撓性をもつため、設置時や移動時に曲げられる、曲げて収納できるなど、取り扱い時の利便性の高い物となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の生体信号検出装置は、生体からの振動の検出感度が高く、また設置や収納などの取り扱い時の利便性が高い物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、可撓性を持つ単一もしくは複数のケーブル状の感圧手段を備え、前記感圧手段が少なくとも一点で交差するように柔軟な部材に配設する構成とすることで、生体信号検出装置に生体からの振動が加わったときに、感圧手段の交点でお互いの感圧手段の断面形状に沿って曲げ作用が加わるので生体からの振動の感度が増加する。また、感圧手段と感圧手段を配設する柔軟な部材が可撓性をもつため、設置時や移動時に曲げられる、曲げて収納できるなど、取り扱い時の利便性の高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、弾性部材を有し、感圧手段と重なるように配置したことで、押圧により窪み変形を起こす弾性部材に感圧手段が陥入する形となり、感圧手段と重なった感圧手段の断面形状に沿ってより大きく曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生し検出感度の高い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１または第２のいずれか１つに記載の発明において、単一もしくは複数のケーブル状の感圧手段と前記感圧手段が配設された柔軟な部材を少なくとも単一箇所で折り曲げて、部材が重ね合わさった状態で前記感圧手段が交差するように構成することで、容易に感圧手段を交差させ高い感度で生体信号を検出することができ、また、高い感度が必要なく広い箇所の信号検出が必要な場合は、折り曲げずに設置して信号検出することもできる。このように、目的によって、生体信号検出装置を折り曲げて使用したり広げて使用したり使い分けることができる使い勝手の良い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３の発明において、柔軟な部材の折り曲げ部の曲げ端部沿ってケーブル状感圧手段を直線状に配設する構成とすることで、折り曲げによって変形が過大にならないため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。また、この構成であれば、単一のケーブル状感圧手段を折り曲げ部とそれ以外の部分で部材に配設する場合でも部分的な曲げ変形による曲部変形が緩衝できる。
【００１４】
第５の発明は、特に第３または第４のいずれか１つに記載の発明において、柔軟な部材の折り曲げ部に不感ケーブルを配設する構成とすることで、生体信号検出装置を折り曲げて使用する場合に、不感ケーブルに変形がかかることになる。そして、この折り曲げに対する変形は感圧手段として出力されないので検知性能に対して曲げ部分は無視でき、より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。単一のケーブル状感圧手段であっても、部分的に不感部位であればよく、まげ部分にかかる変形によるノイズ要因を排除できる。
【００１５】
第６の発明は、特に第１から第５のいずれか１つに記載の発明において、感圧手段の交差する点の分布が領域ごとに異なるよう配設したことで、多数の交差する点がある部分は感度が高くそれ以外の部分は感度が低くなり、荷重がより多く掛かる部分に感度の高い領域を配置するなどして必要な信号を効率的に検出できる生体信号検出装置を提供することができる。
【００１６】
第７の発明は、特に第１から第６のいずれか１つに記載の発明において、少なくともケーブル状の感圧手段を、単一もしくは複数のフィルム状部材よりなる防塵防水手段の内部に封入したことで、飲料や食品などをこぼしても生体信号の検知に影響を与えず信頼性の高い検出が可能な生体信号検出装置を提供することができる。
【００１７】
第８の発明は、特に第７の発明において、防水防塵手段としての単一もしくは複数のフィルム状部材は導電性を有することで、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。
【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感圧部材と、前記感圧部材に周設した外側電極とを備えて同軸ケーブル状に構成したことで、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。
【００１９】
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。
【００２０】
（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。また、図２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３は感圧手段１の断面図、図４は生体信号検出装置のブロック図である。
【００２１】
図１において、布８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がほぼ中央部において１点で交差するように縫い付けられ生体信号検知装置９をなしている。この例の圧電センサ１は約９０度の角度で交差している。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１０が接続されている。
【００２２】
図２においてベッドの床板４の上に生体信号検出装置９が圧電センサ１を縫い付けた面を上面にして設置され、その上にマットレス５を配置し、さらにその上に生体である生体１１が就寝している。このとき、生体１１からの心拍や呼吸や体動などの振動はマットレス５を介して伝わり生体信号検出装置９に達する、そのとき圧電センサ１には特にその交点において、交差する圧電センサ１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。実験において、直径約２．５mmの円形断面形状の圧電センサを用いることで、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からの振動の検出感度が高い物とすることができる。尚、圧電センサ１の交差する位置は生体１１がベッド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、臀部等になるように圧電センサ１を配設することが好ましい。
【００２３】
また、圧電センサ１が可撓性を持っており、なおかつ圧電センサ１を配設している布８も柔軟な材質であるため、生体信号検出装置９はいずれの方向にも曲げたり丸めたりすることができるため、持ち運びや設置、収納が容易な利便性の高い物になる。
【００２４】
また、ベッド床板５とマットレス４の間に設置するため、生体信号検出装置９と生体１１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１１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。
【００２５】
尚、就寝する人によって、違和感が無い場合は、生体信号検出装置９をマットレス４の上に配置してもよい。
【００２６】
尚、この例ではベッドなどの就寝具に生体信号検出装置９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に生体信号を検出す
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９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。
【００２７】
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。
【００２８】
以下に本発明の生体信号検出装置９に用いる圧電センサ１について説明する。図３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、特定の樹脂部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９を提供することができる。
【００２９】
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。
【００３０】
次に、圧電センサ１の出力信号の処理例と、生体１１からの生体信号の検出作用を説明する。図４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９のブロック図である。図４において、制御ユニット１０は、検出手段１２、判定手段１３、報知手段１４を備えている。検出手段１２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１５と、フィルタ部１５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１６とを備えている。フィルタ部１５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１１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。
【００３１】
以上のように構成された生体信号検出装置９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５に基づいて説明する。図５は生体１１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１５の出力信号Ｖとコンパレータ部１６の出力信号Ｊの経時変化を示す特性図である。
【００３２】
まず、ベッドの上に生体１１が横たわると、生体１１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１５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１６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て判定し、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。
【００３３】
上述したように、コンパレータ部１６から出力された信号が判定手段１３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１４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。
【００３４】
（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６（ａ）図６（ｂ）及び図７を用いて説明する。図６（ａ）は、本実施の形態の生体信号検出装置の構成図である。
第１の実施の形態との違いは、布８に縫い付けられた単一のケーブル状の圧電センサ１をほぼ中央で折り曲げることによって部材である布８を重ね合わせ、重なった布に配設した圧電センサ１が交差するように構成したものである。重なる部材である布８のそれぞれの部分へ配設するパターンは重ね合わさった状態で交差するように設ければよい。また、布８の折り曲げ部の曲げた谷部分もしくは山に沿って圧電センサを直線状に配設したことである。
【００３５】
以下に構成について説明する。図６（ａ）に示すように、圧電センサ１は布８にＳ字状に縫い付けられ、布８のほぼ中央部のA−Ａで折り曲げて信号検出する。このとき、圧電センサ１の一部を、折り曲げ部であるA−Aに沿うように直線状に配設する。そして、それ以外の部分はＡ−Ａに対して約４５度の角度でＡ−Ａの上部と下部にそれぞれ縫い付けられておりその結果Ｓ字状になっている。このように圧電センサ１を縫い付けた布８をＡ−Ａで折り曲げて重ねると図６（ｂ）のように圧電センサ１は１点において約９０度で交差する。尚、折り曲げる方向はこれに限らず図７のように裏と表を図６（ｂ）に対して逆に折り曲げても良い。
【００３６】
折り曲げ部Ａ−Ａの圧電センサ１は直線状となるので圧電センサ１に対する曲げ変形が過大にならないため信頼性の高い生体信号検出装置とすることができる。つまり、布８の折り曲げに対する圧電センサ１の変形は約１８０度のねじれ変形をＡ−Ａに配設されている圧電センサ１の直線部全体で分担することになる。一方、例えば折り曲げ部Ａ−Ａと交差するように圧電センサ１を配設すると、折り曲げ部１点に小さな曲率の曲げ変形が生じるため圧電センサ１に対する負担が局所的に大きくなってしまい結果として信頼性が低下する場合がある。しかしながら本発明のような構成とすることで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。
【００３７】
また、感度の高い信号が必要なく、広い箇所の信号検出が必要な場合は、本発明の生体信号検出装置９を折り曲げずに広げてベッドなどに設置して信号検出してもよい。その場合例えば、呼吸、心拍などの信号を正確に検出することはできなくてもベッド上に就寝する人の在、不在、などの検知をするなどの目的で使用できる。このように、目的によって、生体信号検出装置９を折り曲げて使用したり広げて使用したり使い分けることができる。
【００３８】
尚、この例では折り曲げ部Ａ−Ａに以外に配設する圧電センサ１の角度をＡ−Ａに対して４５度として説明したが、これに限られることは無く、それ以外の角度でもかまわない。その場合布８を折り曲げたとき圧電センサ１が交差する角度が９０度ではなくなるが、９０度ではなくても圧電センサ１が交差する点での曲げ作用が期待できる。
【００３９】
また、本実施の形態では交差点がほぼ部材の中央となり、信号の検出する領域が中央で
ある場合にこの構成がのぞましく、他の検出領域を主体とする場合には交差点を該当領域内に入るように構成すると、効率良く信号の検出ができるものである。
【００４０】
（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８（ａ）、図８（ｂ）及び図９を用いて説明する。図８（ａ）、図8（ｂ）は本実施の形態の生体信号検出装置の構成図、図９は生体信号検出装置の図８（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【００４１】
第１および第２の実施の形態との違いは、圧電センサ１を配設した布８にスポンジ１７と重ねて配置した点である。
【００４２】
このときの動作作用を説明する、生体１１からの振動はマットレス５介して圧電センサ１に伝わる、そのとき図９に示すように、押圧により窪み変形を起こすスポンジ１８に圧電センサ１はスポンジ１８に陥入する形となり、圧電センサ１は重なった圧電センサ１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。スポンジ１８の硬さは、生体１２の体重やマットレス５の重量によって変形するがつぶれてしまわない程度の硬さを持つこものが望ましく、例えばマットレス５程度の硬さの物が使用できる。このような構成とすることで、より感度よく生体信号を検出することができる。
【００４３】
また、本実施の形態では圧電センサ１は布８に蛇行して配設される。図８（ａ）のように折り曲げ部Ｂ−Ｂを境に下半分は圧電センサ１を横方向に蛇行させ、上半分は縦方向に蛇行させて配設している。このように配設することによりＢ−Ｂで折り曲げたときに図８（ｂ）のように圧電センサ１は複数の点で交差する。このことにより１点で交差する場合より広い領域で感度のよい生体信号の検出が可能となる。
【００４４】
尚、スポンジ１８のような弾性部材としてエアバッグを用いても同様な作用効果がある。
【００４５】
もちろん、本実施の形態のようなセンサ配設として弾性部材を備えないで生体信号検出装置を構成してもよい。
【００４６】
（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について図１０から図１２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の構成図、図１１は生体信号検出装置を折りたたんだ時の図、図１２は生体信号検出装置の図１１におけるＦ−Ｆ断面図である。
【００４７】
第１から第３の実施の形態との違いは、圧電センサ１を配設した布８を２回折り曲げる構成としたことである。図１０に示すようにＤ−ＤとＥ−Ｅの２箇所で布８をほぼ３等分する場所で折り曲げ、図１１のように折り曲げた形態で生体信号を検出する。圧電センサ１は、折り曲げ部Ｄ−Ｄより上の部分では横方向に蛇行して配設され、折り曲げ部Ｄ−ＤとＥ−Ｅに挟まれた部分では縦方向に蛇行して配設され、折り曲げ部Ｅ−Ｅより下の部分では横方向に蛇行して配設されている。また、Ｄ−Ｄより上の部分とＥ−Ｅより下の部分は共に横方向に蛇行して配設されているが、布８を折り曲げたとき圧電センサ１同士が重ならないような位置関係になるように圧電センサ１を配設することが望ましい。つまり、図１２に示すように、最上段の圧電センサ１（Ｄ−Ｄより上の部分の配設された圧電センサ１）が最下段の圧電センサ１（Ｅ−Ｅより下の部分に配設された圧電センサ１）と互い違いになるように配設されている。
【００４８】
このように配設することで、最上段の圧電センサ１と最下段の圧電センサ１にはさまれ
た圧電センサ１は、生体からの荷重や振動により、圧電センサ１断面形状に沿ってお互いに曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生する。また、振動検出装置９を裏にして使用しても同じように圧電センサ１の断面形状に沿ってお互いに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設置できる使い勝手の良い生体信号検出装置９とすることができる。
【００４９】
また、図１３に示すように、折り曲げた生体信号検出装置9を覆うように水透過性の無い樹脂フィルムよりなる袋１９に封入し粉塵や水の浸入が無いようにして、防塵防水手段としている。そのため、ベッド上で飲料や食品などをこぼして、それが生体信号検出装置９にかかったとしても生体信号の検知に影響を与えず信頼性の高い検出をすることができる。尚、折り曲げる前の状態で生体信号検出装置９を樹脂の袋１９に封入してから折り曲げてもかまわない。その場合、樹脂の袋１９により圧電センサ１の変形量が若干規制されるため、折り曲げた状態で袋１９に封入するほうが好ましいが、適切な薄さと柔軟性を備えたフィルムを選択することで折り曲げる前の状態で封入しても所望の感度を売ることができる。また尚、生体信号検出装置９を複数の樹脂フィルムで上下からはさみその周囲を熱溶着などして封止してもかまわない。また尚、圧電センサ１を配設する布８の代わりに水透過性の無い樹脂フィルムに圧電センサ１を接着し、その上から圧電センサ１を挟み込むように水透過性の無い樹脂フィルムにより圧電センサ１を覆うように接着配置して防水防塵手段としても良い。
【００５０】
また、袋１９を形成する樹脂フィルムは導電性を有しており、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
（実施の形態５）
本発明の第５の実施の形態における生体信号検出装置について図１４（ａ）及び図１４（ｂ）を用いて説明する。図１４（ａ）は本実施の形態の生体信号検出装置の構成図、図１４（ｂ）は生体信号検出装置を折り曲げたときの図である。
【００５１】
第１から第４の実施の形態との違いは、２本の圧電センサ１ａと１ｂをそれぞれ布８の折り曲げ部G−Gの上部と下部に配設して、それらを例えばテレビ用同軸ケーブル２０のような圧電作用の無い不感ケーブルを用いコネクタ２１により接続し、単一の制御ユニット１０を用いて生体信号を検出する点である。
【００５２】
この構成により、折り曲げ部G−Gには折り曲げ部に沿って直線状に同軸ケーブル２０が配設され、生体信号検出装置９を折り曲げて使用する場合には同軸ケーブル２０に約１８０度のねじれ変形が直線部全体にかかることになる。そして、この折り曲げに対するケーブル変形は圧電センサ１には掛からないので検知性能に対して曲げ部分は無視でき、より信頼性の高い生体信号検出装置９を提供することができる。
【００５３】
尚、本実施の形態では不感ケーブルとして同軸ケーブル２０を用いたが、これに限られず、分極されていない圧電センサ１を用いてもかまわない。分極する前の圧電センサ１は、変形が加わっても信号を発生しないので同様に検知性能に対して曲げ部分を無視することができる。
【００５４】
尚、図１５（a）、図１５（b）のように、布８の表面に圧電センサ１ａを配設し、裏面に圧電センサ１ｂを配設して、表面の圧電センサ１ａと裏面の圧電センサ１ｂを同軸ケーブル２０で接続しても良い。このとき、同軸ケーブル２０にはねじれでは無く曲げ変形が作用するが、この曲率は圧電ケーブル２０の強度の許容範囲内になるように設計するまた、このときに曲げに対するケーブル変形は圧電センサ１には掛からないので検知性能に対
して曲げ部分は無視でき、より信頼性の高い生体信号検出装置９を提供することができる。
【００５５】
また尚、同軸ケーブル２０はコネクタ２１により圧電センサ１と接続しているので、曲げ作用により同軸ケーブル２０が劣化した場合などは新しい同軸ケーブル２０と交換しても良い。
【００５６】
尚、不感ケーブルとして用いる同軸ケーブル２０として本実施の形態ではテレビ用同軸ケーブルたとえば３Ｃ-２Ｖを用いる例を示したがこれに限られることは無い。例えば、圧電センサ１と同程度の外径をもつ１.5Ｃ-２Ｖなどを用いれば生体信号検出装置９がコンパクトなり尚良い。また尚、同軸ケーブル２０と圧電センサ１を接続するコネクタ２１も一般的な同軸コネクタであるＦコネクタやＢＮＣコネクタを使用することができるが、よりコンパクトなＳＭＡコネクタ、ＳＭＢコネクタなどを使用すればより生体信号検出装置９がコンパクトになり尚よい。
【００５７】
（実施の形態６）
本発明の第６の実施の形態における生体信号検出装置について図１６から図１８を用いて説明する。図１６は本実施の形態の生体信号検出装置の構成図、図１７は生体信号検出装置を折り曲げたときの構成図。また、図１８は生体信号検出装置が設置されたベッド（就寝装置）の構成図である。第１から第５の実施の形態との違いは、圧電センサ1を配設した布８を２回折りたたむ構成としたことで、布８を２回折りたたむ構成とした実施の形態４との違いは、折りたたむ位置を圧電センサ１の一部のみ重なるような位置としたことである。
【００５８】
以下に構成について説明する。圧電センサ１を配設した布８を図１６に示すようにH−HとI―Iの２箇所で折り曲げ、図１７のような形態で生体信号を検出する。折り曲げ部H―Hと折り曲げ部I―Iにはさまれた領域はその上下の領域より狭くなっている。その結果、生体信号検出装置９を折り曲げると図１７のように生体信号検出装置９の一部である領域Jのみが圧電センサ１の重なる部分となる。従って、圧電センサ１が交差することによって感度が増加する部分は領域Jのみとなり、感度が部分的に異なる生体信号検出装置９となる。
【００５９】
この生体信号検出装置９を図１８のようにベッドに組み込む、例えば生体１１がベッドに寝たときに荷重がかかる肩胛骨下あたりに生体信号検出装置９の領域Jが位置するように配置することで心拍振動を効率的に検出し、領域J以外の部分でベッド上の生体１１の有無を判定するような使用方法があり、より効率的に生体信号を検出することができる。
【００６０】
尚、領域Jに関して本実施の形態の位置つまり生体信号検出装置の中央付近に限られる物ではなく、生体信号検出装置の上部を領域Jとして生体１１の頭部付近からの信号をより感度よく検出したり、生体信号検出装置の下部を領域Jとして生体１１の臀部付近からの信号をより感度よく検出したりしてもよい。
【００６１】
（実施の形態７）
本発明の第７の実施の形態における生体信号検出装置について図１９を用いて説明する。図１９は本実施の形態の生体信号検出装置の構成図である。第１から第６の実施の形態との違いは、布８に配設する圧電センサ１の配設の仕方である。図１９に示すように領域Ｌにおいて特に圧電センサ１の配設密度が高くなるようにそれ以外の部分より多く蛇行配設している。そしてＫ−Ｋで布８を折り曲げることにより領域Ｌにおいて他の部分より多数の交点が生じるため、結果として領域Ｌの感度をそれ以外の部分より高くすることができる。
【００６２】
尚、実施の形態１から６では感圧手段として圧電センサ８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をケーブル状感圧手段として用いても同様の効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
上のように、本発明にかかる生体信号検出装置は、単一もしくは複数の圧電センサ同士が交差するよう柔軟な部材に配設して感度を増加させるため生体信号検出装置自身を容易に曲げることができ、従来のような設置の手間がなく、上記のように簡単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、マッサージチェアのようなリラクゼーション機器、自動車用座席、娯楽施設の座席等の座面に設置して、生体信号を検出するシステムとしても適用できる。また、ペット用マットの下に配置する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。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【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が設置されたベッドの構成図
【図３】本発明第１の実施の形態における感圧手段の断面図
【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ブロック図
【図５】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６】（ａ）本発明第２の実施の形態における生体信号検出装置の構成図（ｂ）同実施の形態における生体信号検出装置を折り曲げたときの構成図
【図７】本発明第２の実施の形態における生体信号検出装置を折りたたんだときの構成図
【図８】（ａ）本発明第３の実施の形態における生体信号検出装置の構成図  （ｂ）同実施の形態における生体信号検出装置を折り曲げたときの構成図
【図９】本発明第３の実施の形態における生体信号検出装置のＣ−Ｃ断面図
【図１０】本発明第４の実施の形態における生体信号検出装置の構成図
【図１１】本発明第４の実施の形態における生体信号検出装置を折り曲げたときの構成図
【図１２】本発明第４の実施の形態における生体信号検出装置のＦ−Ｆ断面図
【図１３】本発明第４の実施の形態の別の例における生体信号検出装置のＦ−Ｆ断面図
【図１４】（ａ）本発明第５の実施の形態における生体信号検出装置の構成図（ｂ）同実施の形態における生体信号検出装置を折り曲げたときの構成図
【図１５】（ａ）本発明第５の実施の形態の別の例における生体信号検出装置の表面の構成図（ｂ）同実施の形態における生体信号検出装置の裏面の構成図
【図１６】本発明第６の実施の形態における生体信号検出装置の構成図
【図１７】本発明第６の実施の形態における生体信号検出装置を折り曲げたときの構成図
【図１８】本発明第６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１９】本発明第７の実施の形態における生体信号検出装置の構成図
【図２０】従来の第１の例の生体信号検出装置の構成図
【図２１】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２２】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】
【００６５】
１  圧電センサ（感圧手段）
８  布（柔軟な部材）
９  生体信号検出装置圧電
１８  スポンジ（弾性部材）
１９  樹脂フィルムの袋（防塵防水手段）
２０  同軸ケーブル（不感ケーブル）
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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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