(57)【要約】【課題】装着者に与えた刺激に応じた生体信号を計測することが可能な生体信号計測システムを提供する。【解決手段】生体信号計測システムは、装着者の体表に接触し生体刺激信号に応じて物理的な刺激を与えるための接触部を有する生体刺激付与手段と、前記装着者から出力される信号を検出し、この検出された信号に基づいた信号を出力する生体信号検出手段との組がマトリクス状に複数配置された生体ユニットと、前記生体刺激付与手段の動作を制御するための前記生体刺激信号を生成するとともに、前記生体信号検出手段から出力された前記信号に基づいて生体信号を取得するコントロールユニットと、を備えることを特徴とする。    【選択図】図１
2013179966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着者の体表に接触し生体刺激信号に応じて物理的な刺激を与えるための接触部を有する生体刺激付与手段と、前記装着者から出力される信号を検出し、この検出された信号に基づいた信号を出力する生体信号検出手段との組がマトリクス状に複数配置された生体ユニットと、
前記生体刺激付与手段の動作を制御するための前記生体刺激信号を生成するとともに、前記生体信号検出手段から出力された前記信号に基づいて生体信号を取得するコントロールユニットと、を備える
ことを特徴とする生体信号計測システム。
【請求項２】
前記コントロールユニットは、
前記生体刺激信号により前記生体刺激付与手段の接触部を動作させ、この動作により前記装着者から出力された信号に応じて前記生体信号検出手段が出力した信号に基づいて、次の生体刺激信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の生体信号計測システム。
【請求項３】
前記生体刺激付与手段は、
前記生体刺激信号に応じて、前記接触部から装着者の体表に力学的、電気的、及び／又は、熱的な刺激を与えるようになっている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の生体信号計測システム。
【請求項４】
前記生体刺激付与手段は、
前記生体刺激信号に応じて、前記装着者の体表に前記物理的な刺激を与えるために、前記接触部から電流を出力し、前記接触部の温度を変化させ、又は、前記装着者の体表に圧力を与えるように前記接触部を変形又は振動させる
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の生体信号計測システム。
【請求項５】
前記コントロールユニットは、
取得した前記生体信号の大きさに応じて、次の生体刺激信号を生成する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の生体信号計測システム。
【請求項６】
前記コントロールユニットは、
前記生体信号の大きさに応じて、前記接触部から出力する電流、前記接触部の温度、又は、前記接触部の変形又は振動を制御するように、次の生体刺激信号を生成する
ことを特徴とする請求項５に記載の生体信号計測システム。
【請求項７】
前記生体ユニットは、
前記生体信号検出手段毎に設けられ、且つ、前記生体信号検出手段により検出した信号に応じた情報を表示する生体信号表示手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の生体信号測定システム。
【請求項８】
前記生体信号表示手段は、検出した信号に応じて輝度が変化するＬＥＤ素子であることを特徴とする請求項７に記載の生体信号測定システム。
【請求項９】
前記生体信号検出手段は、
前記装着者の体表に貼り付けられて、装着者の体表から出力される電気信号を、前記装着者から出力される信号として検出する電極を有する
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の生体信号測定システム。
【請求項１０】
前記生体信号検出手段は、
前記装着者の体表の被測定領域に光を照射し、反射された反射光を受光することにより、前記被測定領域の血流に応じた信号を、前記装着者から出力される信号として検出する光センサを有する
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の生体信号測定システム。
【請求項１１】
前記物理的な刺激の状態に応じた情報を表示する刺激情報表示部を有することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の生体信号計測システム。
【請求項１２】
前記刺激情報表示部は、前記生体刺激信号に応じて輝度が変化するＬＥＤ素子であることを特徴とする請求項１１に記載の生体信号計測システム。
【請求項１３】
コントロールユニットは、少なくとも２つの生体信号検出手段を選択し、これらの選択された生体信号検出手段により検出される信号の差分をとって前記生体信号を取得する
ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の生体信号計測システム。
【請求項１４】
装着者の体表に接触し生体刺激信号に応じて物理的な刺激を与えるための接触部を有する生体刺激付与手段と、前記装着者から出力される信号を検出し、この検出された信号に基づいた信号を出力する生体信号検出手段との組がマトリクス状に複数配置された生体ユニットと、前記生体ユニットを制御するコントロールユニットとにより生体信号を計測する生体信号計測方法であって
前記コントロールユニットにより、前記生体刺激付与手段の動作を制御するための前記生体刺激信号を生成するとともに、前記生体信号検出手段から出力された前記信号に基づいて生体信号を取得する
ことを特徴とする生体信号計測方法。
【請求項１５】
前記コントロールユニットにより、
前記生体刺激信号により前記生体刺激付与手段の接触部を動作させ、この動作により前記装着者から出力された信号に応じて前記生体信号検出手段が出力した信号に基づいて、次の生体刺激信号を生成する
ことを特徴とする請求項１４に記載の生体信号計測方法。
【請求項１６】
前記生体刺激付与手段により、
前記生体刺激信号に応じて、前記接触部から装着者の体表に力学的、電気的、及び／又は、熱的な刺激を与えるようになっている
ことを特徴とする請求項１４または１５に記載の生体信号計測方法。
【請求項１７】
前記生体刺激付与手段により、
前記生体刺激信号に応じて、前記装着者の体表に前記物理的な刺激を与えるために、前記接触部から電流を出力し、前記接触部の温度を変化させ、又は、前記装着者の体表に圧力を与えるように前記接触部を変形又は振動させる
ことを特徴とする請求項１４ないし１６のいずれか一項に記載の生体信号計測方法。
【請求項１８】
前記コントロールユニットにより、
取得した前記生体信号の大きさに応じて、次の生体刺激信号を生成する
ことを特徴とする請求項１４ないし１７のいずれか一項に記載の生体信号計測方法。
【請求項１９】
前記コントロールユニットにより、
前記生体信号の大きさに応じて、前記接触部から出力する電流、前記接触部の温度、又は、前記接触部の変形又は振動を制御するように、次の生体刺激信号を生成する
ことを特徴とする請求項１８に記載の生体信号計測方法。
【請求項２０】
前記生体ユニットに備えられた生体信号表示手段により、
前記生体信号検出手段毎に設けられ、且つ、前記生体信号検出手段により検出した信号に応じた情報を表示する
ことを特徴とする請求項１４ないし１９のいずれか一項に記載の生体信号計測方法。
【請求項２１】
前記生体信号表示手段は、検出した信号に応じて輝度が変化するＬＥＤ素子であることを特徴とする請求項２０に記載の生体信号計測方法。
【請求項２２】
前記生体信号検出手段は、
前記装着者の体表に貼り付けられて、装着者の体表から出力される電気信号を、前記装着者から出力される信号として検出する電極を有する
ことを特徴とする請求項１４ないし２１のいずれか一項に記載の生体信号計測方法。
【請求項２３】
前記生体信号検出手段は、
前記装着者の体表の被測定領域に光を照射し、反射された反射光を受光することにより、前記被測定領域の血流に応じた信号を、前記装着者から出力される信号として検出する光センサを有する
ことを特徴とする請求項１４ないし２１のいずれか一項に記載の生体信号計測方法。
【請求項２４】
前記物理的な刺激の状態に応じた情報を表示する刺激情報表示部を有することを特徴とする請求項１４ないし２３のいずれか一項に記載の生体信号計測システム。
【請求項２５】
前記刺激情報表示部は、前記生体刺激信号に応じて輝度が変化するＬＥＤ素子であることを特徴とする請求項２４に記載の生体信号計測方法。
【請求項２６】
コントロールユニットは、少なくとも２つの生体信号検出手段を選択し、これらの選択された生体信号検出手段により検出される信号の差分をとって前記生体信号を取得する
ことを特徴とする請求項１４ないし２５のいずれか一項に記載の生体信号計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体の知覚系による刺激の認知度を計測するための生体信号計測システム、および生体信号計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
身体の情報を計測する従来技術として、例えば、頭部に装着される血流計測装置と、血流計測装置によって計測された透過光量の検出信号に基づいて脳の活動状態（赤血球の分布）を計測する制御部と、制御部から出力された計測結果（血流データ）を外部機器に無線で送信する無線通信装置とを有する脳活動計測装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この従来技術において、血流計測装置は、帽子型のベースに光を照射して光導波路を形成する光学式センサユニットが多数配置されている。データ管理装置は、無線通信装置から送信された血流計測データを受信する無線通信装置と、この無線通信装置から得られた血流計測データを格納するデータベースと、このデータベースを介して供給された血流計測データに基づいて画像データを作成する計測データ画像表示制御装置と、この計測データ画像表示制御装置によって生成された計測結果の画像データを表示するモニタとを有する。  
この従来技術によれば、被計測領域を流れる血液中に含まれる赤血球の容積の割合に応じた信号から血流及び脳活動状態を正確に計測することが可能になる。
【０００４】
また、他の従来技術には、装着者の複数の生体信号を同時に検出する複数のセンサを備える生体信号計測装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
しかし、これらの従来技術は、専ら身体の情報を計測するものであり、意図的に身体に刺激を与えるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０３３６１７号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／０２９９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、装着者に与えた刺激に応じた生体信号を計測することが可能な生体信号計測システム、および生体信号計測方法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】
【０００８】
本発明の一態様に係る生体信号計測システムは、
装着者の体表に接触し生体刺激信号に応じて物理的な刺激を与えるための接触部を有する生体刺激付与手段と、前記装着者から出力される信号を検出し、この検出された信号に基づいた信号を出力する生体信号検出手段との組がマトリクス状に複数配置された生体ユニットと、
前記生体刺激付与手段の動作を制御するための前記生体刺激信号を生成するとともに、前記生体信号検出手段から出力された前記信号に基づいて生体信号を取得するコントロールユニットと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、上記生体信号計測システムにおいて、
前記コントロールユニットは、
前記生体刺激信号により前記生体刺激付与手段の接触部を動作させ、この動作により前記装着者から出力された信号に応じて前記生体信号検出手段が出力した信号に基づいて、次の生体刺激信号を生成することを特徴とする。
【００１０】
また、上記生体信号計測システムにおいて、
前記生体刺激付与手段は、
前記生体刺激信号に応じて、前記接触部から装着者の体表に力学的、電気的、及び／又は、熱的な刺激を与えるようになっていることを特徴とする。
【００１１】
また、上記生体信号計測システムにおいて、
前記生体刺激付与手段は、
前記生体刺激信号に応じて、前記装着者の体表に前記物理的な刺激を与えるために、前記接触部から電流を出力し、前記接触部の温度を変化させ、又は、前記装着者の体表に圧力を与えるように前記接触部を変形又は振動させることを特徴とする。
【００１２】
また、上記生体信号計測システムにおいて、
前記コントロールユニットは、
取得した前記生体信号の大きさに応じて、次の生体刺激信号を生成することを特徴とする。
【００１３】
また、上記生体信号計測システムにおいて、
前記コントロールユニットは、
前記生体信号の大きさに応じて、前記接触部から出力する電流、前記接触部の温度、又は、前記接触部の変形又は振動を制御するように、次の生体刺激信号を生成することを特徴とする。
【００１４】
また、上記生体信号計測システムにおいて、
前記生体ユニットは、
前記生体信号検出手段毎に設けられ、且つ、前記生体信号検出手段により検出した信号に応じた情報を表示する生体信号表示手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
また、上記生体信号計測システムにおいて、
前記生体信号表示手段は、検出した信号に応じて輝度が変化するＬＥＤ素子であることを特徴とする。
【００１６】
また、上記生体信号計測システムにおいて、
前記生体信号検出手段は、
前記装着者の体表に貼り付けられて、装着者の体表から出力される電気信号を、前記装着者から出力される信号として検出する電極を有することを特徴とする。
【００１７】
また、上記生体信号計測システムにおいて、
前記生体信号検出手段は、
前記装着者の体表の被測定領域に光を照射し、反射された反射光を受光することにより、前記被測定領域の血流に応じた信号を、前記装着者から出力される信号として検出する光センサを有することを特徴とする。
【００１８】
また、上記生体信号計測システムにおいて、
前記物理的な刺激の状態に応じた情報を表示する刺激情報表示部を有することを特徴とする。
【００１９】
また、上記生体信号計測システムにおいて、
前記刺激情報表示部は、前記生体刺激信号に応じて輝度が変化するＬＥＤ素子であることを特徴とする。
【００２０】
また、上記生体信号計測システムにおいて、
コントロールユニットは、少なくとも２つの生体信号検出手段を選択し、これらの選択された生体信号検出手段により検出される信号の差分をとって前記生体信号を取得することを特徴とする。
【００２１】
本発明の一態様に係る生体信号計測方法は、
装着者の体表に接触し生体刺激信号に応じて物理的な刺激を与えるための接触部を有する生体刺激付与手段と、前記装着者から出力される信号を検出し、この検出された信号に基づいた信号を出力する生体信号検出手段との組がマトリクス状に複数配置された生体ユニットと、前記生体ユニットを制御するコントロールユニットとにより生体信号を計測する生体信号計測方法であって
前記コントロールユニットにより、前記生体刺激付与手段の動作を制御するための前記生体刺激信号を生成するとともに、前記生体信号検出手段から出力された前記信号に基づいて生体信号を取得することを特徴とする。
【００２２】
また、上記生体信号計測方法において、
前記コントロールユニットにより、
前記生体刺激信号により前記生体刺激付与手段の接触部を動作させ、この動作により前記装着者から出力された信号に応じて前記生体信号検出手段が出力した信号に基づいて、次の生体刺激信号を生成することを特徴とする。
【００２３】
また、上記生体信号計測方法において、
前記生体刺激付与手段により、
前記生体刺激信号に応じて、前記接触部から装着者の体表に力学的、電気的、及び／又は、熱的な刺激を与えるようになっていることを特徴とする。
【００２４】
また、上記生体信号計測方法において、
前記生体刺激付与手段により、
前記生体刺激信号に応じて、前記装着者の体表に前記物理的な刺激を与えるために、前記接触部から電流を出力し、前記接触部の温度を変化させ、又は、前記装着者の体表に圧力を与えるように前記接触部を変形又は振動させることを特徴とする。
【００２５】
また、上記生体信号計測方法において、
前記コントロールユニットにより、
取得した前記生体信号の大きさに応じて、次の生体刺激信号を生成することを特徴とする。
【００２６】
また、上記生体信号計測方法において、
前記コントロールユニットにより、
前記生体信号の大きさに応じて、前記接触部から出力する電流、前記接触部の温度、又は、前記接触部の変形又は振動を制御するように、次の生体刺激信号を生成することを特徴とする。
【００２７】
また、上記生体信号計測方法において、
前記生体ユニットに備えられた生体信号表示手段により、
前記生体信号検出手段毎に設けられ、且つ、前記生体信号検出手段により検出した信号に応じた情報を表示することを特徴とする。
【００２８】
また、上記生体信号計測方法において、
前記生体信号表示手段は、検出した信号に応じて輝度が変化するＬＥＤ素子であることを特徴とする。
【００２９】
また、上記生体信号計測方法において、
前記生体信号検出手段は、
前記装着者の体表に貼り付けられて、装着者の体表から出力される電気信号を、前記装着者から出力される信号として検出する電極を有することを特徴とする。
【００３０】
また、上記生体信号計測方法において、
前記生体信号検出手段は、
前記装着者の体表の被測定領域に光を照射し、反射された反射光を受光することにより、前記被測定領域の血流に応じた信号を、前記装着者から出力される信号として検出する光センサを有することを特徴とする。
【００３１】
また、上記生体信号計測方法において、
前記物理的な刺激の状態に応じた情報を表示する刺激情報表示部を有することを特徴とする。
【００３２】
また、上記生体信号計測方法において、
前記刺激情報表示部は、前記生体刺激信号に応じて輝度が変化するＬＥＤ素子であることを特徴とする。
【００３３】
また、上記生体信号計測方法において、
コントロールユニットは、少なくとも２つの生体信号検出手段を選択し、これらの選択された生体信号検出手段により検出される信号の差分をとって前記生体信号を取得することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る生体信号計測システム、および生体信号計測方法によれば、装着者に与えた刺激に応じた生体信号を計測することができる。
【００３５】
これにより、身体の知覚系の状態（身体のどこの部分でどの程度の感覚があるか等）を、広範囲に亘って定量的に計測／分析することにより、知覚系の状態をより詳しく知ることができ、リハビリ、治療等に役立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、下半身用(両脚用)の装着具本体に生体信号センサ群が生体信号計測装着具の外観を含む生体信号計測システムの一例を示す概略図である。
【図２】図２は、装着具本体に設けられた生体信号センサ群に接続された計測モジュールの一例を示す図である。
【図３】図３は、生体信号計測装着具を用いた生体信号の分布例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
ここで、本発明において生体信号とは、装着者の生体活動に起因する信号であり、身体から計測可能な信号であると共に時系列で変化する信号である。
【００３８】
具体的には、生体信号は、例えば筋電位信号や神経伝達信号、脳波、心電位、更に、モーションアーティアファクト(動作の影響)によって生じる電位等、生化学反応により生じる電位、心臓の拍動によって生じる脈波等の振動等、生体の活動によって生じる信号等が含まれる。  
なお、以下に示す実施形態においては、装着者の体表面からの生体信号を検出するための生体信号検出手段(生体信号センサ)の一例としてとして電極を用い、生体信号は、装着者の体表面に該電極を貼り付けて検知される信号である生体電位信号に基づいて取得される。
【００３９】
以下、各実施例について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００４０】
図１は、下半身用(両脚用)の装着具本体に生体信号センサ群が生体信号計測装着具の外観を含む生体信号計測システムの一例を示す概略図である。
【００４１】
なお、図１では、本実施形態の一例として下半身用(両脚用)の装着具本体１０１に複数の生体信号センサ１０２(生体信号検出手段)からなる生体信号センサ群(生体信号検出手段群)１０４ａ〜１０４ｆが設けられた生体信号計測装着具１００の外観を示す概略図を示している。また、本実施例の生体信号計測装着具１００は、左右対称の構造を有するため、図中左半分には左脚の後ろ側の構造を、図中右半分には左脚の前側の構造を示す。
【００４２】
図１に示すように、生体信号計測装着具１００は、装着具本体（生体ユニット）１０１と、装着具本体（生体ユニット）１０１を制御する計測モジュール（コントロールユニット）１０６と、を備える。
【００４３】
装着具本体１０１は、装着者１の体表に接触し生体刺激信号に応じて物理的な刺激を与えるための接触部を有する生体刺激付与装置（生体刺激付与手段）２００と、装着者１から出力される信号を検出し、この検出された信号に基づいた信号を出力する生体信号センサ（生体信号検出手段）１０２との組がマトリクス状に複数配置されている。
【００４４】
また、計測モジュール１０６は、生体刺激付与装置２００の動作を制御するための生体刺激信号を生成するとともに、生体信号センサ１０２から出力された信号に基づいて生体信号を取得するようになっている。
【００４５】
ここで、本実施例では、生体信号センサ１０２は、既述のように、装着者１の体表に貼り付けられて、装着者１の体表から出力される電気信号（生体電位信号）を、装着者１から出力される信号として検出する電極を有する。
【００４６】
しかし、生体信号センサ１０２は、例えば、装着者１の体表の被測定領域に光を照射し、反射された反射光を受光することにより、被測定領域の血流に応じた信号を、装着者１から出力される信号として検出する光センサを有するようにしてもよい。
【００４７】
以下、生体信号計測装着具１００の各構成要素について詳述する。
【００４８】
ここで、装着具本体１０１は、装着者１の両脚から腰までを覆うようにズボン状(又はスパッツ状)の形状を有しており、伸縮性を有する布地から形成されている。
【００４９】
この装着具本体１０１は、装着者１の身体のサイズより若干小さく形成されており、装着者１が装着する際には、生地が伸びて装着者１の身体の形状に合わせた形状に変化する。
【００５０】
そのため、装着されたときに、装着者１の体表面に適度にフィットして、内側面(装着者１の体表に接する面)に設けられた生体信号センサ１０２および生体刺激付与装置２００を装着者１の皮膚表面に密着させることができる。  
装着具本体１０１には、装着者１の生体信号を検出するための複数の生体信号センサ１０２および生体刺激付与装置２００からなる生体信号センサ群１０４ａ〜１０４ｆが設けられている。
【００５１】
生体信号センサ１０２および生体刺激付与装置２００は、装着者１の脚の筋肉の流れに沿うように等間隔に配列されている。装着具本体１０１には複数の生体信号センサ１０２が、装着者１のお尻に相当する部分(生体信号センサ群１０４ａ)に大殿筋の流れに沿って配列されている。
【００５２】
また、同様に、装着者の大腿の後ろ側に相当する部分(生体信号センサ群１０４ｂ)には、大腿二頭筋や、半膜様筋、半腱様筋の流れに沿って配列され、ふくらはぎに相当する部分(生体信号センサ群１０４ｃ)には下腿三頭筋の流れに沿って配列されている。
【００５３】
また、股関節の前側に相当する部位(生体信号センサ群１０４d)には長内転筋や腸腰筋の流れに沿って配列され、大腿の前側に相当する部位(生体信号センサ群１０４ｅ)には大腿四頭筋の流れに沿って配列され、脛に相当する部位(生体信号センサ群１０４ｆ)には前脛骨筋や、ヒラメ筋、長指伸筋の流れに沿って配列されている。  
【００５４】
ここで、図２は、装着具本体に設けられた生体信号センサ群に接続された計測モジュールの一例を示す図である。なお、装着具本体１０１に設けられた全ての生体信号センサ群１０４ａ〜１０４ｆは同じように計測モジュールに接続されているため、ここでは生体信号センサ群１０４ａを例に説明する。  
【００５５】
図２は、装着具本体１０１に設けられた生体信号センサ群１０４ａと、この生体信号センサ群１０４ａに接続された計測モジュール１０６を模式的に示した図である。
【００５６】
生体信号センサ群１０４ａを構成する各生体信号センサ１０２および生体刺激付与装置２００の組は、互いに絶縁された状態で設けられており、それぞれが信号を伝達するための配線１０８を介して計測モジュールに接続されている。そして、これらの生体信号センサ１０２および生体刺激付与装置２００には各々アドレスが割り当てられている。  
【００５７】
この計測モジュール１０６は、薄型のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等から構成され、例えば図１に示すように装着具本体１０１の腰周りや、脛周り等の装着者１の動作の邪魔になりにくい位置に配置されて、装着具本体１０１に固定されている。
【００５８】
計測モジュール１０６は、例えば、装着具本体１０１に設けられたポケットに収納してもよい。また、計測モジュール１０６は、面ファスナを用いる等して、着脱可能に固定されていてもよいし、また、縫い付ける等して取り外せないように固定されていてもよい。
【００５９】
計測モジュール１０６は、コントローラ１０６ａと、メモリ１０６ｂと、通信手段１０６ｃと、を備えている。
【００６０】
コントローラ１０６ａは、生体信号センサ群１０４ａを構成する複数の生体信号センサ１０２および生体刺激付与装置２００が接続されている。
【００６１】
コントローラ１０６ａは、複数の生体信号センサ１０２から少なくとも２つの生体信号センサ１０２を選択し、これらの選択された生体信号センサ１０２により検出される信号の差分をとって生体信号を取得する。
【００６２】
さらに、計測モジュール１０６（コントローラ１０６ａ）は、該生体刺激信号により生体刺激付与装置２００の接触部２００ａを動作させ、この動作により装着者１から出力された信号に応じて生体信号センサ１０２が出力した信号に基づいて、次の生体刺激信号を生成する。
【００６３】
例えば、計測モジュール１０６は、取得した生体信号の大きさに応じて、次の生体刺激信号を生成する。すなわち、計測モジュール１０６（コントローラ１０６ａ）は、生体信号の大きさに応じて、接触部２００ａから出力する電流、接触部２００ａの温度、又は、接触部２００ａの変形又は振動を制御するように、次の生体刺激信号を生成する。
【００６４】
なお、生体刺激付与装置２００は、例えば、該生体刺激信号に応じて、接触部２００ａから装着者１の体表に力学的、電気的、及び／又は、熱的な刺激を与えるようになっている。すなわち、生体刺激付与装置２００は、該生体刺激信号に応じて、例えば、装着者１の体表に物理的な刺激を与えるために、接触部２００ａから電流を出力し、接触部２００ａの温度を変化させ、又は、装着者１の体表に圧力を与えるように接触部２００を変形又は振動させる。
【００６５】
また、生体刺激付与装置２００は、装着者１の関節にトルクを付与する駆動手段（図示せず。）であってもよい。この駆動手段は、装着者１の関節の一方の骨格と他方の骨格のそれぞれにあてがわれる互いに回動可能に連結されたフレームからなるリンク機構と、当該リンク機構を構成する両フレームを互いに回動させる駆動部とからなる。この駆動部には例えば電動モータ等を用いると良い。
【００６６】
また、図２に示すように、メモリ１０６ｂは、取得された生体信号を記録する。
【００６７】
通信手段１０６ｃは、順次取得される生体信号及び/又はメモリに記録された生体信号を外部に送信する。
【００６８】
なお、計測モジュール１０６は、各生体信号センサ群１０４ａ〜１０４ｆにそれぞれ設けられており、それぞれの生体信号センサ１０２が接続されている。  
【００６９】
このコントローラ１０６ａは、接続された複数の生体信号センサ１０２から少なくとも２つの生体信号センサ１０２を、通信手段を介して入力される指令信号に応じて順次選択し、これらの選択された２つの生体信号センサ１０２間の生体信号を取得することができる電子回路を有している。
【００７０】
また、コントローラ１０６ａは、更に、このようにして取得された生体信号から所定の周波数成分を除去又は抜き出すフィルタや、取得された生体信号を増幅するアンプ等の信号加工手段を有している。
【００７１】
このようにして取得された生体信号は、コントローラ１０６ａから通信手段及び/又はメモリに出力される。
【００７２】
コントローラ１０６ａは生体信号センサ１０２を選択する際には、各生体信号センサ１０２を予め設定された順番で順次操作するようにしてもよい。また、コントローラ１０６ａは、通信手段を介して入力された指定信号に基づいて、当該指定信号により指定されたアドレスの生体信号センサ１０２を選択するようにしてもよい。  
【００７３】
通信手段１０６ｃは、薄型のアンテナと、このアンテナに接続された通信回路からなる。
【００７４】
この通信手段１０６ｃは、コントローラから出力される生体信号と当該生体信号を検出した生体信号センサ１０２の位置情報を示すアドレス等の情報とを含む信号、及び/又は、メモリから読み出した生体信号と当該生体信号を検出した生体信号センサ１０２の位置情報を示すアドレス等の情報を含む信号とを含む計測情報(計測データ)を、アンテナを介して後述する計測ユニットに送信する。  
【００７５】
また、装着具本体１０１は、図２に示すように、生体信号センサ１０２毎に設けられ、且つ、生体信号センサ１０２により検出した信号（又は生体信号）に応じた情報を表示する生体信号表示装置（生体信号表示手段）１０２ａを備える。この生体信号表示装置１０２ａは、例えば、対応する生体信号センサ１０２が検出した信号（又は生体信号）に応じて輝度が変化するＬＥＤ素子である。
【００７６】
これにより、生体信号センサ１０２が検出した信号のレベルを視認することができる。
【００７７】
また、生体刺激付与装置２００は、物理的な刺激の状態に応じた情報を表示する刺激表示装置（刺激情報表示部）２００ｂを有する。この刺激情報表示装置２００ｂは、例えば、該生体刺激信号に応じて輝度が変化するＬＥＤ素子である。
【００７８】
これにより、生体刺激付与装置２００が付与した刺激のレベルを視認することができる。
【００７９】
また、図１に示す計測ユニット１１０は、データの取得の開始や終了等の信号を送信するリーダ/ライタ機能や、データ格納機能等を備え、計測モジュールから出力される信号を受信し、前記計測モジュールへの信号を送信するアンテナ１１０ａと、各生体信号センサ群１０４ａ〜１０４ｆにより計測された生体信号を記録するメモリと、前記計測モジュールへの指令信号を生成したり、外部機器との通信をコントロールしたりするコントローラとを有している。
【００８０】
また、計測ユニット１１０は、更に、キーボードや操作ボタン等の入力手段１１０ｃや、計測されたデータを表示するモニタ等の表示手段１１０ｂ等を有していてもよい。
【００８１】
また、この表示手段１１０ｂには、刺激表示装置（刺激情報表示部）２００ｂが含まれるようにして、接触部２００ａから装着者１に与えられる物理的な刺激の状態（又は該生体刺激信号）に応じた情報を表示するようにしてもよい。これにより、生体刺激付与装置２００が付与した刺激のレベルを視認することができる。  
【００８２】
この計測ユニットのコントローラは、装着具本体１０１に設けられた各生体信号センサ群の中からいずれの生体信号センサ１０２を選択するかを指定する指定信号や、データの取得の開始や終了等の信号等を生成し、これらの信号を、アンテナ１１０ａを介して計測モジュール１０６に送信する。
【００８３】
計測モジュール１０６は受信した信号にしたがって、指定された生体信号センサ１０２を選択して生体信号を計測する。  
【００８４】
また、本発明にかかる生体信号計測装着具１００の装着具本体１０１の上に、更に装着式動作補助装置８０(図１参照)を装着する際には、上記計測ユニット１１０が装着式動作補助装置８０に内蔵されていると好ましい。
【００８５】
この場合、計測ユニット側のアンテナ１１０ａは、装着者１が生体信号装着具１００及び装着式動作補助装置８０を装着した状態で、装着具本体１０１の計測モジュール１０６の通信手段１０６ｃが有するアンテナの近傍、特に通信手段１０６ｃのアンテナと対向する位置に設けられていると好ましい。
【００８６】
また、このようなアンテナを介した無線通信に換えて、コネクタを介して行う有線通信により信号の送受信を行うようにしてもよい。  
【００８７】
このように、本発明の生体信号計測装着具１００によれば、装着具本体１０１に複数の生体信号センサ１０２からなる生体信号センサ群１０４ａ〜１０４ｆが設けられているので、装着具本体１０１を着用するだけで複数の生体信号センサ１０２を一度に所定の部位に配置することができ、皮膚表面に密着させてそれぞれのポイントで生体信号を検出することが可能になる。
【００８８】
このように、装着者１の体表面の多数のポイントで生体信号をモニタリングする場合にも、生体信号センサ１０２を一つ一つ貼り付けたりはがしたりする手間を省くことができ、生体信号を容易に計測することができる。  
【００８９】
また、このように複数の生体信号センサ１０２により生体信号を検出することで、生体信号センサ群が配置された領域内における複数の各ポイントで生体信号を計測することができる。
【００９０】
そして、各ポイントでの計測データを、各生体信号センサ１０２に割り当てられたアドレスに応じてマッピングすることで、装着者１の体における生体信号の分布を計測することができる。  
【００９１】
ここで、図３は、生体信号計測装着具を用いた生体信号の分布例を示す図である。なお、図３では、生体信号計測装着具１００を用いて生体信号の分布を、図１に示すような計測ユニット１１０に設けられた表示手段１１０ｂを介して表示する例を示している。  
【００９２】
計測ユニット１１０に設けられたモニタ(表示手段)１１０ｂには、装着具本体１０１の外形の概略を示すモデル１１２が表示されている。このモデルの上に、生体信号センサ群１０４ａ〜１０４ｆにより計測された生体信号の分布が等高線１１４として表示される。更に色分け等して表示すると、生体信号の分布を視覚的により認識しやすくなる。
【００９３】
また、ウィンドウ１１８ａに表示される生体信号センサ１０２の位置に対応させてポインタ１１６を表示させ、それらのポインタ１１６の中から所望の位置を選択し、その選択されたポインタ１１６の時間tの経過に伴う生体信号の波形を表示するようにしてもよい。  
【００９４】
また、別のウィンドウ１１８ｂに示すように、装着者１の実際の動きをカメラ等で撮影し、その映像の上に計測された生体信号のデータを重ね合わせるようにマッピングして表示させてもよい。その際、装着具本体１０１の表側(外側)の生体信号センサ１０２に対応する位置に目印となるポインタを設けると、装着者１の動きを撮影した映像においてポインタの位置がそのまま生体信号センサ１０２の位置として認識できるので、マッピング処理を効率的に行うことができるようになる。
【００９５】
ポインタには、例えば装着具本体１０１の色と異なる色のシールやワッペン等が適用できる。
【００９６】
なお、上述したウィンドウ１１８ａ、１１８ｂに表示される内容や、ウィンドウの大きさ、位置、数等については、本発明においては特に限定されない。
【００９７】
また、既述のように、表示手段１１０ｂには、接触部２００ａから装着者１に与えられる物理的な刺激の状態（又は該生体刺激信号）に応じた情報を表示するようにしてもよい。これにより、生体刺激付与装置２００が付与した刺激のレベルを視認することができる。
【００９８】
また、この生体信号計測装着具１００によって計測された生体信号を、装着式動作補助装置８０の制御に適用すると次のような利点がある。装着具本体１０１に、複数の生体信号センサ１０２が設けられているので、装着具本体１０１を装着することで複数の生体信号センサ１０２を纏めて装着することができるので、生体信号センサ１０２を一つ一つ貼り付ける等して装着する必要がなく、生体信号センサ１０２の装着が容易になる。
【００９９】
また、生体信号センサ１０２が装着具本体１０１に固定されているので、生体信号センサ１０２同士の間隔を一定に保つことができ、均一な条件での生体信号の計測が可能となる。  
【０１００】
また、複数のポイントで生体信号を計測できるので、例えば身体機能の障害により生体信号が弱まっている等、何らかの要因で、装着式動作補助装置８０を制御するための生体信号が検出しにくいような場合であっても、複数のポイントの中から生体信号が比較的検出されやすいポイントを選択することができるので、装着式動作補助装置８０の制御に適した信号を得ることができる。
【０１０１】
したがって、装着式動作補助装置８０の制御に必要な生体信号の計測が容易になる。  
【０１０２】
なお、図３に示すような表示手段１１０ｂに表示される画像等は、所定のアプリケーションソフトウェアにより実行され、実行された内容や表示手段１１０ｂに表示された内容は、ハードディスク等の記録手段に記録されてもよい。  
【０１０３】
上述した生体信号計測装着具によれば、装着具本体を装着することで複数の生体信号検出手段を一度に装着することができるので、生体信号の検出に際して、生体信号検出手段(生体信号センサ、生体電位センサ)を一つ一つ貼り付ける等して装着する必要がなく、生体信号検出手段の装着が容易になる。
【０１０４】
また、例えば両腕両足等の動作に係る生体信号を計測する際等には、生体信号検出手段の数量を増やさざるを得ないが、このような場合にも、本発明によれば、装着具本体を装着することで複数の生体信号検出手段を纏めて装着することが可能になり、生体信号検出手段の装着が容易になる。
【０１０５】
また、生体信号検出手段が装着具本体に固定されているので、生体信号検出手段同士の間隔を一定に保つことができ、均一な条件での生体信号の計測が可能となる。
【０１０６】
更に、その生体信号を用いて既述の図１に示すような装着式動作補助装置８０を動作させることで、高精度な動作補助を行うことができる。なお、上述した生体信号計測装着具や装着式動作補助装置は、人体だけでなく、動物やその他の生物(植物等も含む)にも適用することができる。  
【０１０７】
以上のように、本発明に係る生体信号計測システム、および生体信号計測方法によれば、装着者に与えた刺激に応じた生体信号を計測することができる。
【０１０８】
これにより、身体の知覚系の状態（身体のどこの部分でどの程度の感覚があるか等）を、広範囲に亘って定量的に計測／分析することにより、知覚系の状態をより詳しく知ることができ、リハビリ、治療等に役立てることができる。
【０１０９】
さらに、本発明によれば、人体から生体信号を取得するための生体信号センサの装着を容易に行うための生体信号計測装着具を提供することができる。
【０１１０】
また、上述した生体信号計測装着具を、既述の図１に示すような装着式の動作補助装置に適用することで、電極部等の生体信号センサを、装着者１の所定の位置に直接貼り付けたり、剥がしたりする手間を軽減することができる。
【０１１１】
更に、装着式動作補助装置の装着が容易になるため、装着者への負担を軽減することができる。  
【０１１２】
つまり、本発明は、装着式動作補助装置のアクチュエータを駆動するための生体信号を検出する生体信号センサを、例えばインナースーツの内側面(体に密着する側の面)のセンサが貼り付けられるべき位置(生体信号を取得し易い位置)に配置する。
【０１１３】
したがって、装着者がこのスーツを装着することで、センサが装着者の皮膚表面の所定の位置に貼り付けられたように生体信号を検出することができる。  
【０１１４】
なお、各センサからの生体信号は、例えば装着式動作補助装置に接続するコネクタとの配線がスーツに設けられて、その配線により有線で装着式動作補助装置に伝送されてもよく、また、各電極部が小型の信号伝達手段を設けている場合には、無線で装着式動作補助装置に伝送されてもよい。  
【０１１５】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
８０ 装着式動作補助装置
１００ 生体信号計測装着具
１０１ 装着具本体
１０２ 生体信号センサ
１０２ａ  生体信号表示装置
１０４ａ〜１０４ｆ 生体信号センサ群
１０６ 計測モジュール
１０６ａ コントローラ
１０６ｂ メモリ
１０６ｃ 通信手段
１０８ 配線
１１０ 計測ユニット
１１０ａ アンテナ
１１０ｂ 表示手段
１１０ｃ 入力手段
１１２ モデル
１１４ 等高線
１１６ ポインタ
１１８ａ、１１８ｂ ウィンドウ
２００  生体刺激付与装置
２００ａ  接触部
２００ｂ  刺激表示装置（刺激情報表示部）
【図１】
2013179966.tif 000003
【図２】
2013179966.tif 000004
【図３】
2013179966.tif 000005