(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
椅子に生体情報を検出するための生体情報検出手段を設け、該生体情報検出手段が座部に人が座った際に生体の尾てい骨あるいは坐骨に対応する座部位置に配置された空気袋と、この空気袋の内圧を検出する圧力検出手段により構成してあり、複数種類のマッサージ機能を有する施療子を椅子の背もたれ部に備え、圧力検出手段の出力により施療子におけるマッサージ機能を可変とするとともに、生体情報を検出する圧力検出手段が施療子のたたき動作を実行している期間中においてその検出機能を中断することを特徴とする生体信号検出装置付き椅子。
【請求項２】
椅子の座部の正面から見て左右に振り分けた場合の中央部分で且つ座り方向を側方から見た場合の上半身側の後寄りの部分に空気袋が配置されていることを特徴とする請求項１記載の生体信号検出装置付き椅子。
【請求項３】
空気袋を該空気袋よりも面積の広い支持部材に結合し、支持部材を座部に配設して成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の生体信号検出装置付き椅子。
【請求項４】
空気袋の内圧を所定値にするための給排気手段を設けて成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の生体信号検出装置付き椅子。
【請求項５】
空気袋の空気室を複数個設けて成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の生体信号検出装置付き椅子。
【請求項６】
空気袋の空気室を複数個設け、生体信号を独立に検出できる弁別手段を設け、各得られた検出信号をその信号の大きさ等により選択することができるようにして成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の生体信号検出装置付き椅子。
【請求項７】
空気袋の生体面との接触面を突又は凹として成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の生体信号検出装置付き椅子。
【請求項８】
椅子の座部において生体情報を検出するための空気袋と椅子の座部において空気力によるマッサージ機能を有するマッサージ用空気袋とを一体に形成して成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の生体信号検出装置付き椅子。
【請求項９】
生体情報を検出するための空気袋の少なくとも生体情報をセンシングする面がマッサージ用空気袋と異なる材質で構成してあることを特徴とする請求項８記載の生体信号検出装置付き椅子。
【請求項１０】
給排気をした後の空気袋の内圧を所定値に固定するための保圧手段を設けて成ることを特徴とする請求項４記載の生体信号検出装置付き椅子。
【請求項１１】
生体信号の情報の大きさに基づいて空気袋の内圧を調整するための調整手段を設けて成ることを特徴とする請求項４記載の生体信号検出装置付き椅子。
【請求項１２】
マッサージ用空気袋のマッサージ動作中において、マッサージ用空気袋又は生体情報を検出するための空気袋の膨張時における生体との隙間を埋めるための補償部材を設けて成ることを特徴とする請求項８記載の生体信号検出装置付き椅子。
【請求項１３】
補償部材が振動吸収機能を持っていることを特徴とする請求項１２記載の生体信号検出装置付き椅子。
【請求項１４】
生体情報を検出するための空気袋や空気袋と圧力検出手段とを接続するチューブ等に入れられる流体が液体であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の生体信号検出装置付き椅子。
【請求項１５】
流体が非圧縮性が高くて粘性抵抗の小さいものであることを特徴とする請求項１４記載の生体信号検出装置付き椅子。
【請求項１６】
生体情報を検出しないときは空気袋内の気体を排気することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の生体信号検出装置付き椅子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体信号を検出するための生体信号検出装置付き椅子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２には従来の生体信号検出装置を示している。従来の生体信号検出装置により生体信号を検出するに当たっては、図２２（ａ）や（ｂ）に示すように耳朶をセンサ３０で挟み込むようにして器具を装着し、光センサにより耳朶に流れる血流の変化を心拍の周期として捉えるようになっている。また、光センサだけでなく、図１２（ｃ）のように胸部、指、手首に専用のセンサ３０を巻いて生体信号を測定する手段もある。
【０００３】
上記の従来例においては、生体信号を検出するに当たって必ずセンサ３０を非測定部位に装着する必要があり、非拘束、無意識下において生体信号を検出することができなかった。上記の従来例のように測定部位をセンサ３０で拘束して生体信号の検出を行うため（つまり非拘束で無いので）生体に微妙な物理的負荷を与えることになり、生体信号に影響を及ぼす場合が考えられる。また、無意識下でないので心理的な負荷を生体に及ぼすことになり、これもまた生体信号に影響を及ぼすことが考えられる。
【０００４】
そこで、非拘束、無意識下で生体信号を検出する装置が望まれているのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で非拘束、無意識下で生体信号を検出できる生体信号検出装置付き椅子を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る生体信号検出装置付き椅子は、椅子１に生体情報を検出するための生体情報検出手段２を設け、該生体情報検出手段２が座部３に人が座った際に生体の尾てい骨あるいは坐骨に対応する座部３位置に配置された空気袋４と、この空気袋４の内圧を検出する圧力検出手段５により構成してあり、複数種類のマッサージ機能を有する施療子を椅子の背もたれ部１３に備え、圧力検出手段５の出力により施療子におけるマッサージ機能を可変とするとともに、生体情報を検出する圧力検出手段５が施療子のたたき動作を実行している期間中においてその検出機能を中断することを特徴とするものである。このような構成とすることで、人が椅子１の座部３に座って臀部を空気袋４で圧迫することにより動脈の脈拍や心臓の拍動が生体の尾てい骨あるいは坐骨から伝わってくる骨振動等により空気袋内の内圧を微少に変化させるものであり、この尾てい骨あるいは坐骨から伝わってくる骨振動等によって空気袋４内の内圧が微少に変化する内圧変動を圧力検出手段５で捕らえて、ここから生体信号を検出することができ、これにより人が椅子１に座るだけで非拘束、無意識下で生体信号を検出することが可能となるものである。そして、生体信号の変化をマッサージ機能に反映させるとともに、生体信号の検出が困難となるたたき動作を実行している場合には生体信号の検出機能を停止して、正確な生体信号が得られる場合にのみ生体信号を検出し、これにより生体信号の検出が正確にできることになる。
【０００７】
また、椅子の座部３の正面から見て左右に振り分けた場合の中央部分で且つ座り方向を側方から見た場合の上半身側の後寄りの部分に空気袋４が配置されていることが好ましい。このような構成とすることで、椅子に人が座るだけで生体の尾てい骨あるいは坐骨を空気袋４の上に位置させることができ、座位における座部にかかる生体の荷重が最も安定した姿勢で、しかも座位時に尾てい骨あるいは坐骨が確実に接触する位置で確実に生体信号の検出ができるものである。
【０００８】
また、空気袋４を該空気袋４よりも面積の広い支持部材１２に結合し、支持部材１２を座部３に配設することが好ましい。このような構成とすることで、座部３に人が座った際に、空気袋４部分だけでなく空気袋４よりも面積の広い支持部材１２部分も臀部により押さえられて空気袋４がふらつかないように安定させることができるものである。
【０００９】
また、空気袋４の内圧を所定値にするための給排気手段７を設けることが好ましい。このような構成とすることで、人が着座した際に生じる人体の骨格や肉付き等の体型により空気袋４の内圧の変化や、人が着座した際に生じる位置ずれによる空気袋の内圧の変化や、その他の人体の重心位置の移動に伴う空気袋の内圧の変化等が生じても空気袋４の内圧を所定値にして正確に生体信号を検出することができることになる。
【００１０】
また、空気袋４の空気室８を複数個設けることが好ましい。このような構成とすることで、座部３に座った際に人体のふらつきが生じても、複数の空気室８のそれぞれの位置で生体信号を検出することができるものである。
【００１１】
また、空気袋４の空気室８を複数個設け、生体信号を独立に検出できる弁別手段を設け、各得られた検出信号をその信号の大きさ等により選択することができるようにすることが好ましい。このような構成とすることで、より正確な生体信号の検出が可能となるものである。
【００１２】
また、空気袋４の生体面との接触面を突９ａ又は凹９ｂとすることが好ましい。このような構成とすることで、空気袋４の生体面との接触面積が広くなって、人体のふらつき等による不安定感を抑えながら生体信号を検出することができるものである。
【００１３】
また、椅子１の座部３において生体情報を検出するための空気袋４と椅子１の座部３において空気力によるマッサージ機能を有するマッサージ用空気袋１０とを一体に形成することが好ましい。このような構成とすることで、座部３に人が座ることで空気袋４で生体信号の検出ができるとともにマッサージ用空気袋１０でマッサージができるものであり、しかも、空気袋４とマッサージ用空気袋１０という異なる機能の空気袋を一体に形成することで、座部３の構成が簡略化し、また、空気袋４とマッサージ用空気袋１０との相互の位置関係も正確となるものである。
【００１４】
また、生体情報を検出するための空気袋４の少なくとも生体情報をセンシングする面がマッサージ用空気袋１０と異なる材質で構成してあることが好ましい。このような構成とすることで、空気袋４とマッサージ用空気袋１０という異なる機能の空気袋を一体に形成したものであるにもかかわらず、精度良く生体情報を検出することができるものである。
【００１５】
また、給排気をした後の空気袋４の内圧を所定値に固定するための保圧手段を設けることが好ましい。このような構成とすることで、常に正確に生体信号を検出することができるものである。
【００１６】
また、生体信号の情報の大きさに基づいて空気袋４の内圧を調整するための調整手段を設けることが好ましい。すなわち、空気袋４により検出された生体信号が許容の値より大きい場合には当該空気袋４の内圧が最適と見なされてセンシングが継続されるが、逆に検出された生体信号が許容の値よりも小さい場合には、当該空気袋４の内圧が不適とみなされて更に高い圧力で人体を圧迫するためにあらかじめ設定された次に高い段階の内圧の所定値になるまで給気して、より大きな生体信号を検出することができるようにするものである。
【００１７】
また、マッサージ用空気袋１０のマッサージ動作中において、マッサージ用空気袋１０又は生体情報を検出するための空気袋４の膨張時における生体との隙間を埋めるための補償部材１１を設けることが好ましい。このような構成とすることで、マッサージ用空気袋１０が膨張した際の上下方向の膨張差を補償し、空気袋４に所定の内圧を保圧しつつ常時安定して生体を圧迫し、確実に生体信号の検出ができるものである。
【００１８】
また、補償部材１１が振動吸収機能を持っていることが好ましい。このような構成とすることで、生体信号を検出するに当たってノイズ成分を大幅に減少することができるものである。
【００１９】
また、生体情報を検出するための空気袋４や空気袋４と圧力検出手段５とを接続するチューブ等に入れられる流体が液体であることが好ましい。このような構成とすることで、空気袋で検出した振動を流体を介して圧力検出手段５で検出するまでの間の振動の減衰を空気と比較して減少することができるものである。
【００２０】
また、流体が非圧縮性が高くて粘性抵抗の小さいものであることが好ましい。このような構成とすることで、生体信号の検出精度を上げることができるものである。
【００２１】
また、生体情報を検出しないときは空気袋４内の気体を排気することが好ましい。このような構成とすることで、生体情報を検出しないときにおける座部３への座り心地を向上することができるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００２３】
椅子１には背もたれ部１３と座部３とこれらを支持する部分から構成してある。椅子１には生体情報を検出するための生体情報検出手段２が設けてあり、この生体情報検出手段２は座部３に人が座った際に生体の尾てい骨あるいは坐骨に対応する座部３位置に配置された空気袋４と、この空気袋４の内圧を検出する圧力検出手段５により構成してある。すなわち、添付図面には一人座り用の椅子１が示してあり、この椅子１の座部３を正面から見て左右に振り分けた場合の中央部分で且つ座り方向を側方から見た場合の上半身側の後寄りの部分（つまり座部３の左右方向の中央部の後部）に空気袋４が配設してある。図２は図１のＸ−Ｘ線における座部３の座面を構成する布地１４の間に生体情報検出用の空気袋４が配置してある例を示している。この空気袋４は座部３の底板の上部に固定されるものである。所定の内圧に保たれた上記生体情報検出用の空気袋４はチューブ等を介して空気袋４の内圧を検出する圧力検出手段５に接続してある。
【００２４】
しかして、人体が椅子１の座部３に着座すると、座部３の左右方向の中央部の後部に配設した空気袋４の上に人体の臀部の尾てい骨あるいは坐骨が位置することになる。そして、人体の臀部の尾てい骨あるいは坐骨が生体情報検出用の空気袋４により圧迫される。このように人体の臀部の尾てい骨あるいは坐骨が空気袋４により圧迫されると、動脈の脈拍や心臓の拍動が骨を伝わってくる骨振動等により空気袋４内の内圧が微少に変化するので、この骨振動等による空気袋４内の内圧の微少な変化である内圧変動を圧力検出手段５により捕らえ、ここから生体情報の信号を検出するものである。
【００２５】
図３には生体信号検出のための生体信号検出装置の制御ブロック図が示してあり、空気袋４の内圧を圧力検出手段５で検出し、検出した圧力を変換部１５により電圧に変換し、更に増幅部１６により増幅し、ローパスフィルタやコンパレータ等からなる弁別部１７を有する生体情報検出部１８により体動や呼吸、あるいは心拍等の生体情報の信号を検出するようになっている。この生体信号検出装置の回路部等は座部３の下面側などに配置される。
【００２６】
図４には人体の臀部付近における主要な動脈を側面から示しており、図５には人体の臀部付近における主要な動脈を背面から示している。この図４，図５から明らかなように、人体の臀部には坐骨付近に坐骨神経伴行動脈及び下殿動脈が走っており、また、尾てい骨付近には内陰部動脈が走っている。したがって、坐骨や尾てい骨位置に空気袋４を配置すると生体信号を確実に検出することが可能となる。空気袋４を椅子１の座部３に配設する際には、図６に示すように該当する椅子１に着座した状態時の座部３の圧力分布を求めることで、坐骨及び尾てい骨の座部３に対応する位置が特定できる（図６においてイ部分が坐骨位置、ロ部分が尾てい骨位置である）ことから、図７に示すように坐骨及び尾てい骨付近に対応する位置に空気袋４を配設し、坐骨及び尾てい骨付近にある動脈を圧迫することが可能となる。
【００２７】
上記のような生体情報検出手段２を有する椅子１にはマッサージ部６を備えてもよいものである。図８には生体情報検出手段２を有する椅子１にマッサージ部６を備えたマッサージ椅子において生体情報検出手段２により得られた生体信号をもとにマッサージ椅子を制御する一連の流れを示している。このマッサージ椅子（以下椅子をマッサージ椅子１として説明する）は背もたれ部１３にもみ動作やタタキ動作や背伸ばし動作等を行う施療子（図示せず）を設け、座部３には臀部や大腿部にかけての部分を押圧するためのマッサージ用空気袋（図示せず）を設けてあり、更に、座部３の前部には回動自在に足置き台１９が設けてあって、この足置き台１９にふくらはぎ部圧迫するためのマッサージ用空気袋１が設けてあり、電動で背もたれ部１３や足置き台１９を回動することができるようになっている。このマッサージ椅子１の座部３の所定位置（つまり座部３に人体が着座した際に尾てい骨あるいは座骨に対応する位置）に前述の生体情報検出用の空気袋４を配設してある。
【００２８】
しかして、マッサージ椅子１に着座して座部３の所定位置に配設した生体信号検出用の空気袋４で尾てい骨あるいは座骨部分を圧迫して前述のようにして空気袋４内の内圧の微少な内圧変動を圧力検出手段５により捕らえ、ここから生体情報の信号を検出する。このようにして得られた少なくとも１つの生体情報の信号をもとに、マッサージ機能の変更（例えば、マッサージ動作の変更やマッサージ速度の変更、マッサージ強さの変更、背もたれ部角度の変更、足置き台角度変更、マッサージコースの変更、特定のマッサージ動作の禁止等）の判断等を行うものであり、これにより生体信号の変化をマッサージ動作に反映させることができて、マッサージ椅子１を利用している利用者個々人の生体情報に基づいた最も効果的なマッサージが得られるものである。
【００２９】
ところで、空気袋４は該空気袋４よりも面積の広い支持部材１２に結合してあり、この空気袋４を結合した支持部材１２が座部３に配設してあり、これにより、座部３に人が座った際に、空気袋４部分だけでなく空気袋４よりも面積の広い支持部材１２部分も臀部により押さえられて空気袋４がふらつかないように安定させることができるものである。
【００３０】
図９には支持部材１２の一例が示してあり、支持部材１２が座部３の座面とほぼ同じ大きさ形状に切断した合成樹脂シート等の可撓性の材料を用いたシート１２ａにより構成してあり、この座面と同じ大きさ形状のシート１２ａよりなる支持部材１２の所定の位置（左右方向の中央部の後部）に空気袋４を形成するための所定の形状の合成樹脂シート等の可撓性の材料を用いた袋形成用シート４ａを配設し、袋形成用シート４ａの外周をシート１２ａに溶着することで空気袋４を形成することができるものであり、このように座部３の座面とほぼ同じ大きさ形状のシート１２ａよりなる支持部材１２の所定位置に空気袋４を形成することで、支持部材１２ａを座部３の座面に配設するだけで空気袋４を座部３の所定の位置に配設することができることになり、また、座部３に人が座った際に、空気袋４部分だけでなく空気袋４よりも面積の広い支持部材１２部分も臀部により押さえられて空気袋４がふらつかないように安定させることができるものであり、この場合、支持部材１２ａを座部３を構成する部材に取付け手段により取付けることで支持部材１２ａ、空気袋４がずれないように所定の位置に位置させることができるものである。
【００３１】
ここで、図示を省略しているが、上記と同様の座部３の座面とほぼ同じ大きさ形状の２枚のシート１２ａの外周を溶着して内部が空気室となった袋状の支持部材１２を形成し、更に、この２枚のシート１２ａの所定の位置（左右方向の中央部の後部）を環状に溶着し、環状に溶着された部分を生体信号検出用の空気袋４とするものであってもよい。この場合、空気袋４の外周の空気室の内圧を空気袋４内の内圧よりも少し低くする。この実施形態では空気袋４の外周に別の空気室を形成することで、クッション性を有し、人体と座面とが接触する部分が安定することから、空気袋４が膨らんだ際におこる人体のふらつきによる不安定性を抑えることが可能となるものである。
【００３２】
なお、座部３の座面とほぼ同じ大きさ形状の２枚のシート１２ａの外周を溶着して内部が空気室となった袋状の支持部材１２を形成し、更に、この２枚のシート１２ａのうち上に位置するシート１２ａの所定の位置（左右方向の中央部の後部）に袋形成用シート４ａを配設し、袋形成用シート４ａの外周を上のシート１２ａに溶着することで空気袋４を形成するようにしてもよく、この場合もクッション性を有し、空気袋４が膨らんだ際におこる人体のふらつきによる不安定性を抑えることが可能となる。
【００３３】
図１０には生体情報検出用の空気袋４を所定値にするための給排気手段７を設けた例が示してある。すなわち前述の図３に示した生体信号検出装置の空気袋４にチューブ等で空気袋４内を所定の内圧に保持するための給気、排気を行うポンプ等の給排気手段７を設け、給排気手段７と空気袋４との間に当該空気袋の空気を遮断するための弁２０を備えている。これにより、人が着座した際に生じる人体の骨格や肉付き等の体型による当該空気袋４の内圧の変化や、人が着座した際に生じる位置ずれによる当該空気袋４の内圧の変化や、背もたれ部１３や足置き台１９の角度変更の際に生じた人体の体重移動に伴う当該空気袋４の内圧の変化等が起こった場合には、弁２０を解放して給排気手段７を作動させ、給気による加圧、排気による減圧を行って生体情報検出用の空気袋４を所定の内圧に保持するようになっている。なお、上記の生体情報検出用の空気袋４のほかにマッサージ用空気袋が配設されている場合には、これらのマッサージ用空気袋の給排気手段を用いて生体信号検出用空気袋４の給排気を行うようにしてもよいものである。
【００３４】
座部３の左右方向の中央部の後部に配設する生体信号検出用の空気袋４に配設するにあたって、複数個の空気室８を配設した例を示している。ここで一つの空気袋４を複数に仕切って複数個の空気室８を設けたものを配設したものでもよく、あるいは図１１に示すように空気室８を有する複数個の空気袋４を配設したものであってもよい。図６の圧力分布図に示すように、座部３に座った場合に尾てい骨部分と坐骨部分とに圧力が集中することから、尾てい骨、坐骨に対応する位置に空気袋４が位置するようにすることで、人体のふらつきによる不安定性を抑え、しかも、それぞれの位置で別々の空気室８により生体情報を検出することができるものである。空気室８を複数設けるに当たっては、両坐骨に対応する位置に空気室８を配設する場合や、尾てい骨と一方の坐骨に対応する位置に配置する場合等は最低２個、両坐骨と尾てい骨とに配置する場合には最低３個の空気室８を設けるものである。もちろん坐骨、尾てい骨近傍に別の空気室８を配置する場合もあり、この場合は空気室８が３個以上となる。これら複数の空気室８が図１２に示すようにチューブ等で一つの圧力検出手段５と一つの弁２０と一つの給排気手段７とに接続してあったり、あるいは、図１３に示すように各空気室８がそれぞれ別々にチューブ等でそれぞれ異なる圧力検出手段５と弁２０と給排気手段７とに接続してあったり、あるいは、図１４に示すように複数の空気室８がチューブ等により一つの切り換え弁２１に接続してあると共に該切り換え弁２１がチューブ等で一つの圧力検出手段５と一つの弁２０と一つの給排気手段７とに接続してあったりする。
【００３５】
図１４においてはそれぞれの空気室８（空気袋４）内を所定の内圧に保圧した後、切り換え弁２１を切り換えることによりそれぞれの空気室８（空気袋４）でそれぞれ生体情報を検出して生体信号を検出するようになっている。検出した生体信号の形状をニューラルネットワーク等を用いて比較し、所望の生体信号が最も確実にセンシング可能な空気室８（空気袋４）もしくは最もノイズの小さい空気室８（空気袋４）を選択して切り換え弁２１を切り換えて当該選択された空気室８（空気袋４）と圧力検出手段５とを接続し、以降は選択された空気室８（空気袋４）からの生体情報に基づいて生体信号を検出するようになっている。
【００３６】
また、あらかじめマッサージ動作やマッサージ部位等と最もセンシングしやすい空気室８（空気袋４）の関係が決められている場合や、リクライニング又は足載せ台１９の角度等を変更した場合に最もセンシングしやすい空気室８（空気袋４）の関係が決められている場合は、マッサージ動作やマッサージ部位等の選択やリクライニング又は足載せ台１９の角度等の変更に対応して自動的に切り換え弁２１が作動して最もセンシングしやすい空気室８（空気袋４）を選択するようにしてもよいものである。
【００３７】
また、空気袋４の生体面との接触面積が広いと人体のふらつき等による不安定感を抑えながら生体信号を検出することが可能となるものである。そこで、空気袋４の生体面との接触面である上面を図１５（ａ）や（ｂ）に示すように突９ａ又は凹９ｂとすることで生体面との接触面積を広くすることができる。ここで、尾てい骨は両側の坐骨よりも上にずれた位置に位置しているので、尾てい骨に対応する位置に配設される空気袋４は図１５（ａ）のように上向きの突９ａとするものであり、また、座骨に対応する位置に配置される空気袋４は図１５（ｂ）のように上向きの凹９ｂとするものである。これにより人体のふらつき等による不安定感を抑えながら所定の部位（つまり尾てい骨あるいは座骨）を確実に圧迫することが可能となる。
【００３８】
図１６、図１７には椅子１の座部３において生体情報を検出するための空気袋４と椅子１の座部３において空気力によるマッサージ機能を有するマッサージ用空気袋１０とを一体に形成したマッサージ椅子１の例が示してある。図１７（マッサージ椅子の概略平面図）に示すように、座部３の上面の布地とクッションとの間の左右方向の中央部の後部に生体情報検出用の空気袋４を配置すると共に左右両側に大腿部や臀部を押圧するための前後方向に長いマッサージ用空気袋１０が人体に沿って２つ配設してあり、これら生体情報検出用の空気袋４とマッサージ用空気袋１０とが一体に形成してある。生体情報検出用の空気袋４とマッサージ用空気袋１０とを一体に形成するにあたっては、上下２枚の合成樹脂シート等の可撓性のシート１２ａを所望の形状に切断し、所望の空気室の形状以外の部分を溶着することで形成できるものである。なお、図１７に示すように、生体情報検出用の空気袋４とマッサージ用空気袋１０との間の溶着部の巾Ｍはマッサージ用空気袋１０の外周の溶着部の巾Ｎよりも広く形成して生体情報検出用の空気袋４がマッサージ用空気袋１０に影響されずに上下移動可能なようにするとよい。また、図１６、図１７に示す実施形態では足載せ台１９にふくらはぎをエアーマッサージするための別のマッサージ用空気袋１０が設けてある。
【００３９】
上記のように生体情報検出用の空気袋４とマッサージ用空気袋１０とを一体に形成するに当たって、生体情報を検出するための空気袋４の少なくとも生体情報をセンシングする面（図１８において符号Ａで示す生体との接触面）がマッサージ用空気袋１０と異なる材質で構成してあることが好ましいものである。すなわち、マッサージ用空気袋１には主として強度が求められ、その要求に適した材質が選択されるが、生体情報をセンシングする空気袋４の少なくとも生体との接触面Ａには強度も必要であるが、主として生体情報を含んだ振動を減衰させることなく内部の空気に伝達する材質を使用することでより精度良く生体情報をセンシングできるので、この部分の材質をマッサージ用空気袋４の材質と異ならせるである。例えば、図１８において空気袋４の生体との接触面Ａをウレタンで形成し、該空気袋４の接触面Ａ以外の部分をウレタンに布地で補強したものとする。これにより空気袋４の生体との接触面Ａを他の部分よりも柔らかくすることができるものである。
【００４０】
図１９には生体情報検出用の空気袋４の内圧を所定値に固定制御するための保圧手段が示してある。人が着座した後、空気袋４を所定の内圧値まで給気した後、常時またはマッサージ動作が変更された場合やマッサージ部位が変更された場合やリクライニングや足載せ台１９の角度が変更された場合等に圧力検出手段５を用いて内圧を検出し、この内圧が所定の値と比較して高くなっている場合には給排気手段７を用いて排気して減圧させ、逆に低くなっている場合には給排気手段７を用いて給気を行って加圧し、空気袋４内を所定の値に保圧するようになっている。これにより常に正確に生体信号を検出することができるものである。
【００４１】
また、図２０には検出された生体信号の情報に基づいて、生体情報検出用の空気袋４の内圧を加減圧する制御方法を示したものである。当該空気袋４により検出された生体信号が許容の値より大きい場合には、当該空気袋４の内圧が最適とみなされてセンシングが継続されるが、逆に検出された生体信号が許容の値より小さい場合は、当該空気袋４の内圧が不適とみなされ、更に高い圧力で人体を圧迫するためにあらかじめ設定された次に高い段階の内圧の所定値になるまで空気袋４に供給することで、より大きな生体信号を検出することができるものである。この再加圧において許容の大きさの生体信号を検出できなかった場合は、所定の大きさの生体信号を検出できるように空気袋４の許容耐圧まで再び前記の動作を繰り返し行うものである。なお、空気袋４の内圧が所定の値ですでに大きな生体信号が検出できる場合には生体信号の大きさが許容できる値まで空気を排気して減圧してもよいものである。
【００４２】
下記の表１はマッサージ椅子１のマッサージの自動コースにおける各マッサージ動作と空気袋４による生体情報のセンシングの有り無しを示したものである。
【００４３】
【表１】
0003906649.tif 000002
【００４４】
現在、たたき動作を行うと体動が大きくなり、体動によるノイズ成分に所望の生体信号が埋もれてしまい、生体信号の検出が困難なことが判っている。そこで、マッサージの自動コースにおいて生体信号を検出し、その生体信号をもとにマッサージ機能を可変する際に、上記表１のようにあらかじめたたき動作の期間内は生体信号のセンシングは行わず、次のマッサージ動作から再びセンシングを行い、マッサージ機能を可変とするものである。なお、たたき動作の期間内にはセンシングは行わないが、前のマッサージ動作の期間内に検出した生体信号をもとにたたき動作の速度や強さやたたき動作の有り無し等を判定するようにしてもよいものである。
【００４５】
図２１にはマッサージ用空気袋１０と生体情報検出用の空気袋４とが一体に構成してある場合において、センシングをおこなう生体情報検出用の空気袋４の下部に補償部材１１を配設した実施形態が示してある。マッサージ用空気袋１０に加圧して膨張した際、マッサージ用空気袋１０の上下方向の膨張が生体情報検出用の空気袋４の上下方向の膨張を上まわった場合、生体情報検出用の空気袋４は上下方向に不安定となり、生体情報の検出精度が下がってしまうので、図２１に示すように生体情報検出用の空気袋４の下部に弾性体よりなる補償部材１１を配設し、この弾性体よりなる補償部材１１がマッサージ用空気袋１０が膨張した際の上下方向の膨張差を補償し、生体情報検出用の空気袋４が所定の内圧を保圧しつつ常時安定して生体を圧迫して生体情報を得ることができるのである。
【００４６】
ここで、所望の心拍や呼吸等の生体情報の信号が３０Ｈｚ以下に含まれていることから、３０Ｈｚ以上の振動成分を吸収する材料を使用した部材を前記補償部材１１として用いることで、ノイズ成分が大幅に減少し、生体信号の検出精度を向上させることができるものである。
【００４７】
また、前記した生体情報検出用の空気袋４や該空気袋４と圧力検出手段５とを接続するチューブ等に充填される流体（媒体）として使用される空気の代わりに水や油等の空気に比べて非圧縮性が高い液体を利用することで、空気袋４から検出した振動を媒体を介して圧力検出手段５により圧力検出するまでの間の振動の減衰が空気に比べて減少し、これにより空気袋４の微少な圧力変動の検出精度が向上して生体信号の検出精度が向上するものである。
【００４８】
更に、媒体として使用する液体のなかでも非圧縮性が高く、粘性抵抗が小さいものを利用することで、生体信号の検出精度がいっそう向上するものである。
【００４９】
また、生体情報検出用の空気袋４は膨張して所定の内圧値を保圧して生体の特定の部分を圧迫しているため、生体信号を検出しマッサージ機能を可変とするコース等を使用しない場合や、たたき動作等の体動が大きくて生体信号の検出が困難な場合には一時的に空気袋４内の空気を排気することで座り心地の改善や過度の圧迫感から解放することができる。そして、この生体情報を検出しないときに空気袋４内の気体を排気するに当たっては、自動的に行うようにする。
【００５０】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、椅子に生体情報を検出するための生体情報検出手段を設け、該生体情報検出手段が座部に人が座った際に生体の尾てい骨あるいは坐骨に対応する座部位置に配置された空気袋と、この空気袋の内圧を検出する圧力検出手段により構成してあるので、人が椅子の座部に座って臀部を空気袋で圧迫することにより動脈の脈拍や心臓の拍動が生体の尾てい骨あるいは坐骨から伝わってくる骨振動等により空気袋内の内圧を微少に変化させるものであり、この尾てい骨あるいは坐骨から伝わってくる骨振動等によって空気袋内の内圧が微少に変化する内圧変動を圧力検出手段で捕らえて、ここから生体信号を検出することができ、これにより簡単な構成で非拘束、無意識下で正確に生体信号を検出することができるものである。特に、本発明においては椅子の座部に座ることで特別に利用者が意識しなくても自然に最も圧力がかかる部位である尾てい骨あるいは座骨部分に対応した位置に空気袋を配設して骨振動等による空気袋の内圧の変動を検出することで生体信号の検出を行うので、構造が簡略化できると共に非拘束で検出するに当たって利用者が無理な力を加えなくて無意識下で正確に生体信号を検出できるものである。
【００５１】
加えて請求項１記載の発明にあっては、複数種類のマッサージ機能を有する施療子を椅子の背もたれ部に備え、圧力検出手段の出力により施療子におけるマッサージ機能を可変とするとともに、生体情報を検出する圧力検出手段が施療子のたたき動作を実行している期間中においてその検出機能を中断するので、生体信号の変化をマッサージ機能に反映させるとともに、生体信号の検出が困難となるたたき動作を実行している場合には生体信号の検出機能を停止して、正確な生体信号が得られる場合にのみ生体信号を検出し、これにより生体信号の検出が正確にできることになる。
【００５２】
また、請求項２記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、椅子の座部の正面から見て左右に振り分けた場合の中央部分で且つ座り方向を側方から見た場合の上半身側の後寄りの部分に空気袋が配置されているので、椅子に人が座るだけで生体の尾てい骨あるいは坐骨を空気袋の上に位置させることができ、座位における座部にかかる生体の荷重が最も安定した姿勢で、しかも座位時に尾てい骨あるいは坐骨が確実に接触する位置で確実に生体信号の検出ができるものである。
【００５３】
また、請求項３記載の発明にあっては、上記請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、空気袋を該空気袋よりも面積の広い支持部材に結合し、支持部材を座部に配設してあるので、座部に人が座った際に、空気袋部分だけでなく空気袋よりも面積の広い支持部材部分も臀部により押さえられて空気袋がふらつかないように安定させることができるものであり、また、空気袋を座部の所定位置に正確に且つ安定して配設できるものである。
【００５４】
また、請求項４記載の発明にあっては、上記請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、空気袋の内圧を所定値にするための給排気手段を設けてあるので、人が着座した際に生じる人体の骨格や肉付き等の体型により空気袋の内圧の変化や、人が着座した際に生じる位置ずれによる空気袋の内圧の変化や、その他の人体の重心位置の移動に伴う空気袋の内圧の変化等が生じても空気袋の内圧を所定値にして正確に生体信号を検出することができるものである。
【００５５】
また、請求項５記載の発明にあっては、上記請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、空気袋の空気室を複数個設けてあるので、座部に座った際に人体のふらつきが生じても、複数の空気室のそれぞれの位置で生体信号を検出することができて、正確に生体信号を検出することができるものである。
【００５６】
また、請求項６記載の発明にあっては、上記請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、空気袋の空気室を複数個設け、生体信号を独立に検出できる弁別手段を設け、各得られた検出信号をその信号の大きさ等により選択することができるようにしてあるので、より正確な生体信号の検出が可能となるものである。
【００５７】
また、請求項７記載の発明にあっては、上記請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、空気袋の生体面との接触面を突又は凹としてあるので、空気袋の生体面との接触面積が広くなって、人体のふらつき等による不安定感を抑えながら生体信号をより確実に検出することができるものである。
【００５８】
また、請求項８記載の発明にあっては、上記請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、椅子の座部において生体情報を検出するための空気袋と椅子の座部において空気力によるマッサージ機能を有するマッサージ用空気袋とを一体に形成してあるので、座部に人が座ることで空気袋で生体信号の検出ができるとともにマッサージ用空気袋でマッサージができるものであり、しかも、生体情報検出用の空気袋とマッサージ用空気袋という異なる機能の空気袋を一体に形成することで、座部の構成が簡略化し、また、生体情報検出用の空気袋とマッサージ用空気袋との相互の位置関係も正確となり、座部に着座することで生体の情報を検出すべき所定箇所から正確に生体情報を検出すると共に生体のマッサージしたい所定箇所を正確にマッサージすることができるものである。
【００５９】
また、請求項９記載の発明にあっては、上記請求項８記載の発明の効果に加えて、生体情報を検出するための空気袋の少なくとも生体情報をセンシングする面がマッサージ用空気袋と異なる材質で構成してあるので、空気袋とマッサージ用空気袋という異なる機能の空気袋を一体に形成したものであるにもかかわらず、精度良く生体情報を検出することができるものである。
【００６０】
また、請求項１０記載の発明にあっては、上記請求項４記載の発明の効果に加えて、給排気をした後の空気袋の内圧を所定値に固定するための保圧手段を設けてあるので、常に正確に生体信号を検出することができるものである。
【００６１】
また、請求項１１記載の発明にあっては、上記請求項４記載の発明の効果に加えて、生体信号の情報の大きさに基づいて空気袋の内圧を調整するための調整手段を設けてあるので、空気袋により検出された生体信号が許容の値より大きい場合には当該空気袋の内圧が最適と見なされてセンシングが継続し、逆に検出された生体信号が許容の値よりも小さい場合には、当該空気袋の内圧が不適とみなされて更に高い圧力で人体を圧迫するためにあらかじめ設定された次に高い段階の内圧の所定値になるまで給気して、より大きな生体信号を検出することができるものである。
【００６２】
また、請求項１２記載の発明にあっては、上記請求項８記載の発明の効果に加えて、マッサージ用空気袋のマッサージ動作中において、マッサージ用空気袋又は生体情報を検出するための空気袋の膨張時における生体との隙間を埋めるための補償部材を設けてあるので、マッサージ用空気袋が膨張した際の上下方向の膨張差を補償し、空気袋に所定の内圧を保圧しつつ常時安定して生体を圧迫し、確実に生体信号の検出ができるものである。
【００６３】
また、請求項１３記載の発明にあっては、上記請求項１２記載の発明の効果に加えて、補償部材が振動吸収機能を持っているので、生体信号を検出するに当たって補償部材によりノイズ成分を大幅に減少することができるものである。
【００６４】
また、請求項１４記載の発明にあっては、上記請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、生体情報を検出するための空気袋や空気袋と圧力検出手段とを接続するチューブ等に入れられる流体液体であるので、空気袋で検出した振動を流体を介して圧力検出手段で検出するまでの間の振動の減衰を空気と比較して減少することができて、生体信号の検出精度を上げることができるものである。
【００６５】
また、請求項１５記載の発明にあっては、上記請求項１４記載の発明の効果に加えて、流体が非圧縮性が高くて粘性抵抗の小さいものであるので、よりいっそう生体信号の検出精度を上げることができるものである。
【００６６】
また、請求項１６記載の発明にあっては、上記請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、生体情報を検出しないときは空気袋内の気体を排気するので、生体情報を検出しないときにおける座部への座り心地を向上することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の生体信号検出装置付き椅子の概略斜視図である。
【図２】  同上のＸ−Ｘ線の断面図である。
【図３】  同上の生体信号検出装置の制御ブロック図である。
【図４】  人体の臀部付近における主要な動脈を側面から示す説明図である。
【図５】  人体の臀部付近における主要な動脈を背面から示す説明図である。
【図６】  椅子に着座した状態時の座部の圧力分布を示す説明図である。
【図７】  本発明の生体信号検出装置付き椅子の概略平面図である。
【図８】  同上のマッサージ椅子において生体情報検出手段により得られた生体信号をもとにマッサージ椅子を制御する一連の流れを示す説明図である。
【図９】  同上の支持部材の所定位置に空気袋を形成した例を示す説明図である。
【図１０】  同上の生体信号検出用の空気袋を所定値にするための給排気手段を設けた例を示す制御ブロック図である。
【図１１】  同上の複数の空気室を設けた例を示す説明図である。
【図１２】  同上の複数の空気室を設けた例を示す制御ブロック図である。
【図１３】  同上の複数の空気室を設けた他例を示す制御ブロック図である。
【図１４】  同上の複数の空気室を設けたあらに他例を示す制御ブロック図である。
【図１５】  （ａ）（ｂ）はそれぞれ同上の空気袋の生体との接触面の断面形状を示す説明図である。
【図１６】  同上のマッサージ椅子の斜視図である。
【図１７】  同上の概略平面図である。
【図１８】  同上の生体情報検出用の空気袋の生体との接触面をマッサージ用空気袋と異なる材質で構成した例を示す説明のための断面図である。
【図１９】  同上のは生体情報検出用の空気袋の内圧を所定値に固定制御するための保圧手段を設けた例を示す説明図である。
【図２０】  同上の検出された生体信号の情報に基づいて生体情報検出用の空気袋の内圧を加減圧する制御方法を示すフロー図である。
【図２１】  同上の補償部材を設けた例を示す断面図である。
【図２２】  （ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ従来例の説明図である。
【符号の説明】
１  椅子
２  生体情報検出手段
３  座部
４  空気袋
５  圧力検出手段
６  マッサージ部
７  給排気手段
８  空気室
９ａ  突
９ｂ  凹
１０  マッサージ用空気袋
１１  補償部材
１２  支持部材
【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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