(57)【要約】【課題】生体情報を精度高く抽出できる生体情報検出装置、生体情報検出装置を持つベッド装置および生体情報検出方法を提供すること。【解決手段】生体情報検出装置３０に、生体５０により発生する圧力を検知し圧力に応じた圧力信号を出力する圧力検知手段３１と、圧力検知手段３１が配設されている環境の温度を検知し温度に応じた温度信号を出力する温度検知手段３２と、温度信号を基に圧力信号から生体情報を抽出する演算手段３３と、を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体により発生する圧力を検知し前記圧力に応じた圧力信号を出力する圧力検知手段と、
前記圧力検知手段が配設されている環境の温度を検知し前記温度に応じた温度信号を出力する温度検知手段と、
前記温度信号に応じて前記圧力信号を補正し、この補正された圧力信号に依拠して生体情報を抽出する演算手段と、を持つことを特徴とする生体情報検出装置。
【請求項２】
前記圧力検知手段は圧電フィルムからなる請求項１に記載の生体情報検出装置。
【請求項３】
前記演算手段は、前記圧力の異なる複数の前記生体情報を抽出する請求項１に記載の生体情報検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の生体情報検出装置を持つベッド装置。
【請求項５】
ベッド本体と前記ベッド本体の上方に配設されている敷寝具とを持ち、
前記圧力検知手段は前記ベッド本体の上面と前記敷寝具の上面との間に配設されている請求項４に記載のベッド装置。
【請求項６】
前記敷寝具は、相互に独立しかつ個別に変形可能な複数の弾性体を持つ弾性体ユニットからなる請求項５に記載のベッド装置。
【請求項７】
圧力検知手段を用いて、生体により発生する圧力を検知し前記圧力に応じた圧力信号を出力する圧力検知ステップと、
前記圧力検知手段が配設されている環境の温度を検知し前記温度に応じた温度信号を出力する温度検知ステップと、
前記温度信号に応じて前記圧力信号を補正し、この補正された圧力信号に依拠して生体情報を抽出する生体情報抽出ステップと、からなることを特徴とする生体情報検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報を抽出するための生体情報検出装置、ベッド装置および生体情報検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
寝具や椅子等の生体を支持する製品に生体情報検出装置を取り付け、生体により発生する圧力から、生体情報を抽出する技術が知られている。ここでいう生体情報とは、生体の心拍、呼吸、体動等の有無や大きさ、頻度等から選ばれる少なくとも一種を指す。一般に、生体情報検出装置は、圧力検知手段と演算手段とを持つ（例えば、特許文献１〜５参照）。圧力検知手段は、生体により生じる圧力（以下、単に圧力と略する）を検知して、圧力に応じた圧力信号を出力する。演算手段は、圧力信号の変動から上述した生体情報を抽出する。このような生体情報検出装置を用いれば、生体情報を抽出できる。そして生体情報検出装置で抽出した生体情報を基に、生体の状態（入眠の有無、覚醒の有無、睡眠状態など）を判定できる。演算手段に、照明装置やＡＶ装置等の機能装置を接続すれば、生体情報検出装置で抽出した生体情報を基に機能装置を作動させることができ、生体の入眠や覚醒を補助できる。
【０００３】
ところで、圧力検知手段は温度依存性が高い。例えば圧力検知手段が配設されている環境の温度が高くなると、圧力検知手段が検知する圧力の大きさ（以下、圧力の実測値と呼ぶ）は実際に発生している圧力の大きさ（以下、圧力の理論値と呼ぶ）よりも大きくなる。
【０００４】
一方、圧力検知手段が配設されている環境の温度（以下、単に環境温度と略する）は、季節や圧力検知手段の使用状態等に応じて変化する。例えば、圧力の検知精度を向上させるべく圧力検知手段を生体の近傍に配設する場合には、圧力検知手段が配設されている環境が生体によって暖められる。このため、圧力の実測値は圧力の理論値よりも大きくなる。また、この場合圧力検知手段が配設されている環境は、使用開始直後には低温であるが、その後急激に上昇して生体の温度と近似した温度になる。したがってこの場合には、圧力の実測値が経時変化する。経時変化する圧力の実測値から抽出された生体情報は、実際の生体情報とは異なっている可能性が高い。したがってこの場合には、生体情報検出装置によって抽出された生体情報は精度に劣る問題があった。
【特許文献１】特開２００７−２５１号公報
【特許文献２】特開２００２−５８６５３号公報
【特許文献３】特開２００５−１７７４７１号公報
【特許文献４】特開２００４−１８０８０４号公報
【特許文献５】特開２００２−２５０５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、生体情報を精度高く抽出できる生体情報検出装置、生体情報検出装置を持つベッド装置および生体情報検出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】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の生体情報検出装置は、生体により発生する圧力を検知し前記圧力に応じた圧力信号を出力する圧力検知手段と、前記圧力検知手段が配設されている環境の温度を検知し前記温度に応じた温度信号を出力する温度検知手段と、前記温度信号に応じて前記圧力信号を補正し、この補正された圧力信号に依拠して生体情報を抽出する演算手段と、を持つことを特徴とする。
【０００７】
本発明の生体情報検出装置は、下記の（１）〜（２）の少なくとも一つを持つのが好ましい。
（１）前記圧力検知手段は圧電フィルムからなる。
（２）前記演算手段は、前記圧力が異なる複数の前記生体情報を抽出する。
【０００８】
上記課題を解決する本発明のベッド装置は、上記した本発明の生体情報検出装置を持つことを特徴とする。
【０００９】
本発明のベッド装置は、下記の（３）〜（４）の少なくとも一つを持つのが好ましい。
（３）ベッド本体とベッド本体の上方に配設されている敷寝具とを持ち、上記圧力検知手段はベッド本体の上面と敷寝具の上面との間に配設されている。
（４）（３）の場合、上記敷寝具は、相互に独立しかつ個別に変形可能な複数の弾性体を持つ弾性体ユニットからなる。
【００１０】
上記課題を解決する本発明の生体情報検出方法は、圧力検知手段を用いて、生体により発生する圧力を検知し前記圧力に応じた圧力信号を出力する圧力検知ステップと、前記圧力検知手段が配設されている環境の温度を検知し前記温度に応じた温度信号を出力する温度検知ステップと、前記温度信号に応じて前記圧力信号を補正し、この補正された圧力信号に依拠して生体情報を抽出する生体情報抽出ステップと、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の生体情報検出装置は、圧力を検知して圧力に応じた圧力信号を出力する圧力検知手段と、環境温度を検知して温度に応じた温度信号を出力する温度検知手段とを持つ。演算手段は、温度信号を基に、圧力信号から生体情報を抽出する。換言すると、本発明の生体情報検出装置における演算手段は、圧力検知手段が検知した圧力の実測値を、温度信号を基に補正して、圧力の理論値に近づける。あるいは、演算手段が記憶している圧力の理論値を、温度信号を基に補正して、圧力の実測値に近づける。このため本発明の生体情報検出装置によると、環境温度が変化する場合にも、生体情報を精度高く抽出できる。
【００１２】
上記（１）を持つ本発明の生体情報検出装置は、生体情報をさらに精度高く抽出できる。すなわち生体情報を精度高く抽出するためには、生体により発生する圧力の小さな変動を、圧力検知手段によって精度高く検知するのがよい。圧電フィルムからなる圧力検知手段は、圧力の小さな変動を検知できるが、その反面温度依存性が高い。上記（１）を持つ本発明の生体情報検出装置における演算手段は、このような圧力検知手段と温度検知手段とを併用することで、生体情報をさらに精度高く抽出できる。
【００１３】
上記（２）を持つ本発明の生体情報検出装置は、複数種の生体情報を精度高く抽出できる。これは以下の理由による。
【００１４】
圧力が異なる複数の生体情報は、圧力検知手段で検知した圧力毎にその種類を識別できる。しかし、環境温度が変化して圧力の実測値が圧力の理論値と大きく相違する場合には、個々の生体情報を圧力のみでは識別し難い。温度信号を基に圧力信号から生体情報を抽出すれば、圧力の実測値を圧力の理論値に近づけるか、または、圧力の理論値を圧力の実測値に近づけることができるため、個々の生体情報を精度高く識別できる。したがって、上記（２）を持つ本発明の生体情報検出装置は、個々の生体情報を精度高く抽出できる。
【００１５】
本発明のベッド装置は上述した本発明の生体情報検出装置を持つ。したがって本発明のベッド装置によると、生体がベッド装置上に存在する際（就寝時など）に生体情報を精度高く抽出できる。すなわち本発明のベッド装置は、生体情報抽出用のベッド装置として利用できる。さらに、例えば、生体情報を基に生体の状態を判定する判定部を演算手段に設ければ、本発明のベッド装置によって生体の状態を判定することもできる。この場合、照明装置やＡＶ装置に代表される機能装置を演算手段に接続すれば、生体情報を基に機能装置を作動させることができ、生体の入眠や覚醒を補助できる。すなわちこの場合には本発明のベッド装置を生体活動補助用のベッド装置として利用できる。さらにこの場合には、高精度の生体情報を基に機能装置を作動させ得るため、ベッド装置に優れた生体活動補助機能を付与できる。
【００１６】
ところで、生体の直下に圧力検知手段を配設する場合には、生体が圧力検知手段に由来する異物感を知覚する可能性がある。一方、圧力検知手段を生体から遠ざけすぎると、圧力検知手段が圧力の小さな変動を検知し難くなる。ベッド本体と敷寝具とを持つベッド装置において、敷寝具（例えば、マットレス、ベッドパッド、敷布団など）はベッド本体の上方に配設され、生体は敷寝具上に横たわる。この場合、圧力検知手段をベッド本体の上面と敷寝具の上面との間に配設すると、生体と圧力検知手段との間に敷寝具の少なくとも一部が介在する。この場合には、圧力検知手段に由来する段差等が敷寝具で吸収されるため、生体は圧力検知手段に由来する異物感を感じ難い。また、敷寝具は圧力を重力方向に伝達し易い。このため圧力検知手段は、圧力の小さな変動を検知できる。よって、上記（３）を持つ本発明のベッド装置は、生体に与える不快感（異物感）を軽減しつつ生体情報を抽出できる。
【００１７】
さらに、圧力検知手段をベッド本体の上面と敷寝具の上面との間に配設することで、圧力検知手段と生体とを敷寝具によって温度的に隔離できる。このため環境温度（すなわち圧力検知手段が配設されている環境の温度）は生体によって加温され難い。このため、生体による加温に起因する圧力の実測値と圧力の理論値との差を低減できる。さらに、上述したように生体情報検出装置の演算手段は、温度信号を基に、圧力信号から生体情報を抽出する。このため、例えば生体が暖房器具等を使用しつつ就寝する場合にも、上記（３）を持つ本発明のベッド装置は、生体情報を精度高く抽出できる。
【００１８】
ところで、生体情報検出装置の圧力検知手段を、生体における特定部位の近傍に配設する場合がある。生体の特定部位で発生する圧力を精度高く検知するとともに、特定部位以外の部位で発生する圧力による影響を抑制するためである。例えば、心拍の大きさや頻度を検知する場合には、圧力検知手段を心臓の近傍に配設すれば、心臓で発生する圧力を精度高く検知し易い。しかし、圧力検知手段をベッド本体の上面と敷寝具の上面との間に配設する場合には、敷寝具が、特定部位以外の部位で発生した圧力を圧力検知手段に伝達する可能性がある。上記（６）を持つ本発明のベッド装置では、敷寝具が、複数の弾性体を持つ弾性体ユニットからなる。弾性体ユニットにおける弾性体は、相互に独立しかつ個別に変形可能である。このため弾性体ユニットは、隣接する弾性体間で圧力を伝達し難い。よって、弾性体ユニットからなる敷寝具の下方に圧力検知手段を配設する場合には、生体の特定部位で発生する圧力を圧力検知手段によって精度高く検知するとともに、特定部位以外の部位で発生する圧力による影響を抑制できる。よって、上記（６）を持つ本発明のベッド装置は、生体情報検出装置によって生体情報を精度高く抽出できる。
【００１９】
本発明の生体情報検出方法は、上述した本発明の生体情報検出装置と同様の機構によって生体情報を検出する。よって、本発明の生体情報検出方法によると生体情報を精度高く抽出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明における圧力検知手段としては、圧電フィルム以外のものを使用しても良い。圧電フィルム以外の圧力検知手段としては、歪みゲージ、コンデンサマイク（敷寝具としてエアマットを用いる場合）等が挙げられる。
【００２１】
温度検知手段は圧力検知手段の近傍に配設するのが好ましいが、温度検知手段と圧力検知手段とを同位置に配設しなくても良い。例えば、圧力検知手段を敷寝具の下方に配設するとともに、温度検知手段をベッド本体に配設しても良い。演算手段は、圧力検知手段が出力する圧力信号と温度検知手段が出力する温度信号とを受信できれば良く、その配設位置は特に限定されない。圧力検知手段は演算手段に有線で接続しても良いし、無線で接続しても良い。同様に、温度検知手段は演算手段に有線で接続しても良いし、無線で接続しても良い。演算手段は、生体情報を抽出するだけでも良い。この場合には、演算手段で抽出した生体情報を、疾病診断用のデータ等に利用できる。また演算手段は、生体情報を基に入眠や覚醒等に代表される生体の状態を判定する判定部を持っても良い。この場合、演算手段に上述した機能装置を接続すれば、生体情報を基に機能装置を作動させて生体の入眠や覚醒を補助できる。
【００２２】
本発明の生体情報検出装置には、圧力検知手段を一つのみ設けても良いし、複数設けても良い。圧力検知手段を複数設ける場合には、圧力をさらに精度高く検知できる。圧力検知手段を複数設ける場合には、圧力検知手段に対応する数の温度検知手段を設け、各温度検知手段によって圧力検知手段毎の環境温度を検知するのが好ましい。
【００２３】
本発明のベッド装置は、敷寝具とベッド本体とを持つものに限定されない。すなわち本発明のベッド装置は、敷寝具を持たないベッド装置や、ベッド本体を持たないベッド装置を含む。また、本発明のベッド装置における圧力検知手段は、敷寝具と別体であっても良いし、敷寝具と一体であっても良い。圧力検知手段を敷寝具と別体にすれば、敷寝具が劣化した場合などに、ユーザーが敷寝具を適宜取り替えることができる。よってこの場合には、ユーザーの金銭的負担を低減できる。また、圧力検知手段が敷寝具と一体にすれば、圧力検知手段の敷寝具に対する位置ズレを抑制できる。よってこの場合には、精度の高い生体情報を長期にわたって抽出できる。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の生体情報検出装置、ベッド装置および生体情報検出方法を図面を基に説明する。
【００２５】
（実施例１）
実施例１の生体情報検出装置は上記（１）を持つ。また、実施例１のベッド装置は上記（３）および（４）を持つ。実施例１の生体情報検出装置およびベッド装置を模式的に表す説明図を図１〜図３に示す。また、実施例１の生体情報検出装置および生体情報検出方法による生体情報の抽出方法を模式的に表す概念図を図４に示す。図４（ａ）〜（ｄ）のグラフにおける縦軸は圧力信号の出力値を表し、横軸は時間を表す。以下、実施例１において、前、後、左、右とは図１に示す前、後、左、右を指す。また、上、下とは図３に示す上、下を指す。
【００２６】
実施例１のベッド装置１は、ベッド本体１０と、弾性体ユニット２０（マットレス）と、生体情報検出装置３０と、機能装置４０とを持つ。弾性体ユニット２０は本発明のベッド装置における敷寝具に相当する。図３に示すように、ベッド本体１０はフレーム状をなす。
【００２７】
図２および図３に示すように、弾性体ユニット２０は、ベース部２１とユニット本体２２と外装体（図略）とを持つ。ベース部２１はウレタンボード製であり、凹状をなす収容部２１０を持つ。
【００２８】
図３に示すように、ユニット本体２２は支持部２２０と複数の弾性体２２１とを持つ。支持部２２０はウレタンボード製であり、略板状をなす。弾性体２２１は略円柱状をなす。弾性体２２１の底面（軸方向の一端面）は支持部２２０の上面に固着されている。したがって弾性体２２１は上方に向けて延びる。ユニット本体２２はベース部２１の収容部２１０に収容されている。
【００２９】
弾性体２２１はゲル塊状をなす軟質（低硬度）のエラストマからなる。このエラストマは、スチレン系ベースポリマーにオイルを含有させてなる。このエラストマを小さく変形させるために要する圧力は小さく、大きく変形させるために要する圧力は非常に大きい。このためこのエラストマは、変形し易く、かつ、復元し易い特性を持つ。なお、このエラストマ（弾性体２２１）の硬度はアスカーＦＰ１０であり、支持部２２０の硬度は１９６Ｎである。ここで示した弾性体２２１の硬度は、デュロメータ（スプリング式のゴム硬度計）で測定した値である。また、支持部２２０の硬度はＪＩＳ  Ｋ  ６４０１に規定されているウレタンフォームの硬度基準である。
【００３０】
なお、弾性体２２１はエラストマを基材とするのが好ましく、弾性体２２１の硬度は、例えば、アスカーＦＰ１〜５０、殊に５〜４０程度であるのが良い。この弾性体２２１の硬度は、上述したデュロメータで測定したものである。弾性体２２１はゲル塊状をなす軟質（低硬度）のエラストマを基材として形成しても良い。弾性体２２１は、例えば、スチレン系ベースポリマー等のベースポリマーにオイル（流体）を含有させた成形品（例えば押出成形品）をカットして形成できる。
【００３１】
外装体は不織布で形成され、ベース部２１およびユニット本体２２を包摂する。
【００３２】
実施例１の生体情報検出装置３０の一部は、弾性体ユニット２０に埋設されている。生体情報検出装置３０は、６つの圧力検知手段３１と、１つの温度検知手段３２と、演算手段３３と、各圧力検知手段３１と演算手段３３とを電気的に接続する圧力信号伝送ケーブル３４と、温度検知手段３２と演算手段３３とを電気的に接続する温度信号伝送ケーブル３５とを持つ。
【００３３】
圧力検知手段３１は圧電フィルムからなる。圧電フィルムは圧力を電力に変換するため、圧力検知手段３１は圧力に応じた電気信号を出力する。３つの圧力検知手段３１と、この圧力検知手段３１に接続されている圧力信号伝送ケーブル３４の一部とは、軟質の樹脂材料からなるカバー３６に固着されて第１の圧力検出ユニット３７を構成している。また、他の３つの圧力検知手段３１と、この圧力検知手段３１に接続されている圧力信号伝送ケーブル３４の一部とは、軟質の樹脂材料からなるカバー３６に固着されて第２の圧力検出ユニット３８を構成している。
【００３４】
図１〜３に示すように、第１の圧力検出ユニット３７の大部分は、ユニット本体２２の下部に配設されている。第２の圧力検出ユニット３８の大部分も同様に、ユニット本体２２の下部に配設されている。詳しくは、第１の圧力検出ユニット３７および第２の圧力検出ユニット３８の圧力信号伝送ケーブル３４の一部とカバー３６と圧力検知手段３１とは、収容部２１０内に配設され、ユニット本体２２の下面とベース部２１の上面との間に介在する。また、図２に示すように、第１の圧力検出ユニット３７と第２の圧力検出ユニット３８とは、ベッド装置１の前後方向に配列している。さらに、同じ圧力検知ユニットに属する各圧力検知手段３１は、ベッド装置１の左右方向に配列している。
【００３５】
温度検知手段３２はサーミスタ型の温度センサからなる。温度信号伝送ケーブル３５の一部と温度検知手段３２とは、圧力検知手段３１とともに、ユニット本体２２の下部に配設されている。詳しくは、圧力検知手段３１と温度信号伝送ケーブル３５の一部とは、収容部２１０内に配設され、ユニット本体２２の下面とベース部２１の上面との間に介在する。さらに、温度検知手段３２は、ユニット本体２２の下面とベース部２１の上面との間であり、かつ、第１の圧力検出ユニット３７と第２の圧力検出ユニット３８との間に配設されている。
【００３６】
演算手段３３はベッド本体１０の側壁に取り付けられている。演算手段３３は、圧力信号伝送ケーブル３４および温度信号伝送ケーブル３５に電気的に接続されている。演算手段３３は、生体情報抽出部（図略）と、判定部（図略）と、機能装置制御部（図略）とを持つ。また、演算手段３３には機能装置４０が電気的に接続されている。機能装置４０は音楽再生装置からなる。この機能装置４０は、ベッド本体１０の前壁に取り付けられている。
【００３７】
生体情報抽出部は、信号処理部（図略）と生体情報演算部（図略）と記憶部（図略）とを持つ。信号処理部は、圧力信号をフィルタ処理（波形処理）して心拍に由来する成分（心拍成分）を抽出する。生体情報演算部は、温度信号を基に信号処理部が抽出した心拍成分から生体情報を抽出する。記憶部には、温度に応じた圧力検知手段３１（圧電フィルム）の出力特性データと、心拍しきい値と、生体情報に応じた生体特性データとが予め記憶されている。判定部は、生体情報抽出部が抽出した生体特性を基に、生体の状態を判定する。機能装置制御部は、判定部で判定した生体の状態を基に、機能装置４０をオン／オフ制御する。
【００３８】
以下に、実施例１の生体情報検出装置３０およびベッド装置１の作動機構、および実施例１の生体情報検出方法を説明する。
【００３９】
（圧力検知ステップ）
生体５０がベッド装置１に横たわると、ベッド本体１０の弾性体ユニット２０に圧力が加わる。この圧力は、弾性体ユニット２０の下方に配設されている圧力検知手段３１に伝達される。したがって、圧力検知手段３１は、生体５０により発生する圧力を検知して、この圧力に応じた圧力信号を出力する。圧力検知手段３１が出力した圧力信号は、圧力信号伝送ケーブル３４を通じて演算手段３３の信号処理部に伝送される。圧力信号を受けた信号処理部は、圧力信号をフィルタ処理して心拍成分を抽出する。図４（ａ）に示すように、フィルタ処理前の圧力信号１００は複雑な波形をなすが、図４（ｂ）〜（ｄ）に示すように、フィルタ処理後の圧力信号（心拍成分１０１）は単純な波形をなす。
【００４０】
（温度検知ステップ）
温度検知手段３２は環境温度に応じた温度信号を出力する。温度検知手段３２が出力した温度信号は、温度信号伝送ケーブル３５を通じて演算手段３３の生体情報演算部に伝送される。
【００４１】
（生体情報抽出ステップ）
生体情報演算部は、温度検知手段３２が出力した温度信号を基に、環境温度が所定温度以上であるか否かを判定する。環境温度が所定温度に満たない場合には、心拍成分１０１から生体情報を直接抽出する。図４（ｂ）に示すように、環境温度が低い場合には、心拍成分１０１の極大値１０２は心拍しきい値１０３よりも大きくなり、心拍成分１０１の極小値１０４は心拍しきい値１０３よりも小さくなる。このため、心拍成分１０１から生体情報を直接抽出できる。詳しくは、生体情報演算部は、記憶部に記憶されている心拍しきい値１０３を参照して、心拍しきい値１０３を超える心拍成分１０１の極大値１０２の数を心拍数と判定し、この極大値１０２の大きさを心拍の大きさと判定することで、心拍数と心拍の大きさとを抽出する。
【００４２】
一方、図４（ｃ）に示すように、環境温度が高い場合には、心拍成分１０１の極小値１０４は心拍しきい値１０３よりも大きくなる。このため生体情報演算部は、環境温度が高い場合には心拍成分１０１をドリフト補正する。詳しくは、生体情報演算部は温度信号を基に環境温度が所定温度以上であるか否かを判定する。そして環境温度が所定温度以上である場合には、記憶部に記憶されている圧力検知手段３１の出力特性データを参照して、図４（ｄ）に示すように極小値１０４が心拍しきい値１０３よりも小さくなるように心拍成分１０１を補正する。そして生体情報演算部は、心拍しきい値１０３を参照して補正後の心拍成分１０１’から生体情報を抽出する。すなわち実施例１の生体情報検出装置３０における演算手段３３（生体情報抽出部）は、圧力の実測値を補正して圧力の理論値に近づけることで、生体情報（心拍数および心拍の大きさ）を抽出する。
【００４３】
判定部は、記憶部に記憶されている生体特性データを参照し、生体情報演算部が抽出した生体情報を基に、生体５０の状態（生体５０が入眠したか否か）を判定する。
【００４４】
機能装置制御部は、判定部が判定した生体５０の状態を基に、機能装置４０をオン／オフ制御する。詳しくは、生体５０が入眠していない場合には、機能装置４０をオン制御して音楽を再生する。すなわち実施例１のベッド装置１は、音楽を再生することで生体５０の入眠を補助する。生体５０が入眠したと判定部が判定すると、機能装置制御部は機能装置４０をオフ制御して、音楽の再生を停止させる。
【００４５】
実施例１の生体情報検出装置３０、ベッド装置１によると、演算手段３３が温度信号を基に圧力信号を補正し、補正した圧力信号から生体情報を抽出する。また、実施例１の生体情報検出方法によると、生体情報抽出ステップにおいて、演算手段３３が温度信号を基に圧力信号を補正し、補正した圧力信号から生体情報を抽出する。
【００４６】
このため、実施例１の生体情報検出装置３０、ベッド装置１および生体情報検出方法によると、環境温度が変化する場合にも、生体情報を精度高く抽出できる。また、実施例１のベッド装置１によると、高精度の生体情報を基に機能装置４０を動作させているため、生体５０の入眠を精度高く補助できる。
【００４７】
なお、各圧力検知手段３１はカバー３６に固着されているため、圧力検知手段３１の位置ズレはカバー３６によって抑制される。よって、実施例１の生体情報検出装置３０およびベッド装置１によると、特定部位で発生した圧力を圧力検知手段３１で精度高く検知でき、生体情報を精度高く抽出できる。
【００４８】
実施例１のベッド装置１における敷寝具は弾性体ユニット２０からなる。弾性体ユニット２０は、相互に独立しかつ個別に変形可能な複数の弾性体２２１を持つ。よって、実施例１のベッド装置１における弾性体ユニット２０は、隣接する弾性体２２１間で圧力を伝達し難い。また、図２に示すように、弾性体２２１は千鳥配列されている。したがって前後方向に隣接する弾性体２２１同士の間隔は大きい。よって、弾性体２２１に加わった圧力は、図２中前後方向には特に伝達し難い。このため、生体５０により発生する圧力のなかで圧力検知手段３１に対応する部位（すなわち特定部位）以外の部位で発生する圧力は、圧力検知手段３１に伝達し難い。また、弾性体２２１の材料であるエラストマは、変形し易く、かつ、復元し易い特性を持つため、特性部位で発生した圧力を圧力検知手段３１に精度高く伝達できる。よって、実施例１のベッド装置１における弾性体ユニット２０は、特定部位で発生する圧力を圧力検知手段３１に精度高く伝達でき、かつ、特定部位以外の部位で発生する圧力による影響を抑制できる。このことによっても、実施例１のベッド装置１は、生体情報を精度高く抽出できる。
【００４９】
（実施例２）
実施例２の生体情報検出装置は、演算手段による生体情報の抽出方法以外は実施例１の生体情報検出装置と同じである。実施例の生体情報検出装置は上記（１）および（２）を備える。実施例２の生体情報検出装置による生体情報の抽出方法を模式的に表す概念図を図５に示す。図５（ａ）〜（ｄ）のグラフにおける縦軸は圧力信号の出力値を表し、横軸は時間を表す。なお、図５（ａ）〜（ｄ）には、心拍に由来する成分のみを示す。
【００５０】
実施例２の生体情報検出装置および生体情報検出方法は、演算手段による生体情報の抽出方法以外は、実施例１の生体情報検出装置とほぼ同じである。したがって実施例２では、演算手段による生体情報の抽出方法（生体情報抽出ステップ）のみを説明する。
【００５１】
実施例２の生体情報検出装置における演算手段は、生体の心拍と体動とを抽出する。生体の体動により発生する圧力は、生体の心拍により発生する圧力よりも大きい。信号処理部は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、圧力信号１００をフィルタ処理して、心拍に由来する成分（心拍成分１０１）と、体動に由来する成分（体動成分、図略）とを抽出する。
【００５２】
生体情報演算部は、温度信号を基に心拍成分１０１から生体情報（心拍数、心拍の大きさ）を抽出する。また、温度信号を基に体動成分から生体情報（体動の頻度、体動の大きさ）を抽出する。記憶部には、温度に応じた圧力検知手段の出力特性データと、心拍しきい値１０３と、体動しきい値１０５と、生体情報に応じた生体特性データと、が予め記憶されている。判定部は、生体情報抽出部が抽出した生体情報を基に生体の状態を判定する。
【００５３】
生体がベッド装置に横たわると、圧力検知手段は、生体により発生する圧力を検知して圧力信号１００を出力する（図５（ａ））。信号処理部は、図５（ｂ）に示すように、圧力信号１００をフィルタ処理して心拍成分１０１と体動成分（図略）とを抽出する。生体情報演算部は、温度検知手段が出力した温度信号を基に、環境温度が所定温度以上であるか否かを判定する。図５（ｂ）に示すように、環境温度が低い場合には、心拍成分１０１の極大値１０２は体動しきい値１０５よりも小さくなる。このため生体情報演算部は、環境温度が所定温度に満たない場合には、心拍成分１０１から生体情報を直接抽出する。詳しくは、生体情報演算部は、記憶部に記憶されている心拍しきい値１０３および体動しきい値１０５を参照して、心拍しきい値１０３を超え体動しきい値１０５に満たない心拍成分１０１の極大値１０２の数を心拍数と判定し、この極大値１０２の大きさを心拍の大きさと判定することで、心拍数と心拍の大きさとを抽出する。また、体動しきい値１０５を超える体動成分の極大値の数（図略）を体動の頻度と判定し、この極大値の大きさを体動の大きさと判定することで、体動の頻度と体動の大きさとを抽出する。
【００５４】
ところで、この生体情報検出装置における圧力検知手段（圧電フィルム）は高温時に柔らかくなるため、環境温度が高い場合には、図５（ｃ）に示すように圧力信号１００の出力レベルが大きくなる。
【００５５】
このため、図５（ｄ）に示すように、心拍成分１０１の極大値１０２は体動しきい値１０５よりも大きくなる。したがって図４（ｅ）に示すように、生体情報演算部は、環境温度が高い場合には心拍しきい値１０３および体動しきい値１０５を補正する。詳しくは、生体情報演算部は、温度信号を基に環境温度が所定温度以上であるか否かを判定する。環境温度が所定温度以上である場合には、記憶部に記憶されている圧力検知手段の出力特性データを参照して、心拍成分１０１の極大値１０２よりも小さくなるように、心拍しきい値１０３を補正する。同様に、心拍成分１０１の極大値１０２よりも大きく、かつ、体動成分の極大値よりも小さくなるように、体動しきい値１０５を上方補正する。そして生体情報演算部は、補正後の心拍しきい値１０３’を参照して心拍成分１０１から生体情報を抽出し、補正後の体動しきい値１０５’を参照して体動成分から生体情報を抽出する。すなわち実施例２の生体情報検出装置における演算手段（生体情報抽出部）は、圧力の理論値を補正して圧力の実測値に近づけることで、生体情報（心拍数、心拍の大きさ、体動の頻度、体動の大きさ）を抽出する。
【００５６】
判定部は、記憶部に記憶されている生体特性データを参照し、生体情報演算部が抽出した生体情報を基に、生体の状態（生体が入眠したか否か）を判定する。
【００５７】
実施例２の生体情報検出装置における演算手段は、温度信号を基に心拍しきい値１０３および体動しきい値１０５を補正して、生体情報を抽出する。このため実施例２の生体情報検出装置および生体情報検出方法は、環境温度が変化する場合にも、生体情報を精度高く抽出できる。
【００５８】
さらに、実施例２の生体情報検出装置および生体情報検出方法では、温度信号を基にして心拍しきい値１０３と体動しきい値１０５とを補正するため、圧力の異なる２つの生体情報（心拍、体動）を精度高く識別できる。このため、実施例２の生体情報検出装置および生体情報検出方法によると、高精度の生体情報を複数種抽出できる。
【００５９】
（実施例３）
実施例３の生体情報検出装置は、演算手段による生体情報の抽出方法以外は実施例１の生体情報検出装置と同じである。実施例３の生体情報検出装置は上記（１）を備える。実施例３の生体情報検出装置による生体情報の抽出方法を模式的に表す概念図を図６に示す。図６（ａ）〜（ｄ）のグラフにおける縦軸は圧力信号の出力値を表し、横軸は時間を表す。
【００６０】
実施例３の生体情報検出装置および生体情報検出方法は、演算手段による生体情報の抽出方法以外は実施例１の生体情報検出装置とほぼ同じである。したがって実施例３では、演算手段による生体情報の抽出方法（生体情報抽出ステップ）のみを説明する。
【００６１】
実施例３の生体情報検出装置における演算手段は、生体の心拍を抽出する。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、信号処理部は圧力信号１００をフィルタ処理して、心拍成分１０１を抽出する。生体情報演算部は、温度信号を基に心拍成分１０１から生体情報（心拍数、心拍の大きさ）を抽出する。記憶部には、温度に応じた圧力検知手段の出力特性データと、心拍しきい値１０３と、生体情報に応じた生体特性データとが予め記憶されている。判定部は、生体情報抽出部が抽出した生体情報を基に生体の状態を判定する。
【００６２】
生体がベッド装置に横たわると、圧力検知手段は、生体により発生する圧力を検知して圧力信号１００を出力する（図６（ａ））。信号処理部は、図６（ｂ）に示すように、圧力信号１００をフィルタ処理して心拍成分１０１を抽出する。生体情報演算部は、温度検知手段が出力した温度信号を基に、環境温度が所定温度以上であるか否かを判定する。図６（ｂ）に示すように、環境温度が低い場合には、心拍成分１０１の極大値１０２は心拍しきい値１０３よりも大きくなり、心拍成分１０１の極小値１０４は心拍しきい値１０３よりも小さくなる。このため生体情報演算部は、環境温度が所定温度に満たない場合には、心拍成分１０１から生体情報を直接抽出する。
【００６３】
一方環境温度が高い場合には、図６（ｃ）に示すように、圧力信号１００にノイズが顕れる。この生体情報検装置における圧力検知手段（圧電フィルム）は高温時に柔らかくなるため、圧力信号１００の出力レベルが上がり、ノイズが顕れ易いためである。
【００６４】
このため、図６（ｄ）に示すように、心拍成分１０１の極大値１０２と極小値１０４と間に、第２の極小値１０６と第２の極大値１０７とが顕れる。これは、高温になることにより圧力検知手段が軟らかくなることに由来する。そして、第２の極小値１０６が心拍しきい値１０３よりも小さい場合には、第２の極大値１０７の数だけ余分に心拍数が抽出される。したがって、図６（ｅ）に示すように、生体情報演算部は、環境温度が高い場合には心拍成分１０１を補正する。詳しくは、生体情報演算部は、温度信号を基に環境温度が所定温度以上であるか否かを判定する。環境温度が所定温度以上である場合には、記憶部に記憶されている圧力検知手段の出力特性データを参照して、心拍成分１０１をフィルタ（ローパスフィルタ）処理し、第１の極大値１０２と第２の極小値１０６と第２の極大値１０７とを滑らかにならす。そして生体情報演算部は、心拍しきい値１０３を参照して補正後の心拍成分１０１’から生体情報を抽出する。すなわち実施例３の生体情報検出装置における演算手段（生体情報抽出部）は、圧力の実測値を補正して圧力の理論値に近づけることで、生体情報（心拍数、心拍の大きさ）を抽出する。
【００６５】
実施例３の生体情報検出装置および生体情報検出方法では、演算手段が温度信号を基に心拍成分１０１を補正して、生体情報を抽出する。このため実施例３の生体情報検出装置および生体情報検出方法は、環境温度が変化する場合にも、生体情報を精度高く抽出できる。
【００６６】
（実施例４）
実施例４のベッド装置は、生体情報検出装置の個数および配設位置と、ベッド本体の形状以外は実施例１のベッド装置と同じである。実施例４のベッド装置は上記（３）および（４）を持つ。実施例４のベッド装置を模式的に表す説明図を図７〜図８に示す。以下、実施例４において、前、後、左、右とは図７に示す前、後、左、右を指す。また、上、下とは図８に示す上、下を指す。
【００６７】
実施例４のベッド装置１は、ベッド本体１０と、弾性体ユニット２０と、２つの生体情報検出装置３０と、２つの機能装置４０とを持つ。弾性体ユニット２０は、大きさ以外は実施例１のベッド装置における弾性体ユニット２０と同じである。生体情報検出装置３０および機能装置４０は、実施例１のベッド装置における生体情報検出装置および機能装置と同じである。
【００６８】
実施例４のベッド装置１におけるベッド本体１０はダブルベッドである。生体情報検出装置３０は、ベッド本体１０の右側と左側とにそれぞれ配設されている。図８に示すように、生体情報検出装置３０の圧力検知手段３１は、ユニット本体２２の上面と外装体の一部（クッション体２３）の下面との間に介在する。
【００６９】
実施例４のベッド装置１における生体情報検出装置３０は、実施例１の生体情報検出装置３０と同様に、演算手段３３が温度信号を基に心拍成分を補正して、生体情報を抽出する。このため実施例４の生体情報検出装置３０における演算手段３３は、環境温度が変化する場合にも、生体情報を精度高く抽出できる。また、実施例４のベッド装置１は２つの生体情報検出装置３０を持つため、異なる２の生体５０、５１について、生体情報を個別に抽出できる。
【００７０】
さらに、弾性体ユニット２０は、相互に独立しかつ個別に変形可能な複数の弾性体２２１を持つため、特性部位で発生した圧力を、対応する生体５０、５１毎に圧力検知手段３１に精度高く伝達できる。よって実施例４のベッド装置１は、異なる２の生体５０、５１について精度の高い生体情報を個別に抽出できる。
【００７１】
さらに、各生体情報検出装置３０はそれぞれ温度検知手段３２を持つ。この温度検知手段３２によって、異なる生体情報検出装置３０に属する圧力検知手段３１の環境温度は、個別に検知される。このため、例えば一方の生体５０のみ暖房器具６０を使用しつつ就寝する場合にも、各生体情報検出装置３０の温度検知手段３２は、環境温度を精度高く検知できる。このことによっても、実施例４のベッド装置１は異なる２の生体５０、５１について高精度の生体情報を個別に抽出できる。
【００７２】
なお、実施例４のベッド装置における２つの生体情報検出装置３０の演算手段３３は、共通化しても良い。機能装置４０もまた共通化できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施例１の生体情報検出装置およびベッド装置を模式的に表す説明図である。
【図２】実施例１の生体情報検出装置およびベッド装置を模式的に表す説明図である。
【図３】実施例１の生体情報検出装置およびベッド装置を模式的に表す説明図である。
【図４】実施例１の生体情報検出装置および実施例１の生体情報検出方法による生体情報の抽出方法を模式的に表す概念図である。
【図５】実施例２の生体情報検出装置および実施例２の生体情報検出方法による生体情報の抽出方法を模式的に表す概念図である。
【図６】実施例３の生体情報検出装置および実施例３の生体情報検出方法による生体情報の抽出方法を模式的に表す概念図である。
【図７】実施例４のベッド装置を模式的に表す説明図である。
【図８】実施例４のベッド装置を模式的に表す説明図である。
【符号の説明】
【００７４】
１：ベッド装置
１０：ベッド本体
２０：敷寝具（弾性体ユニット）
３０：生体情報検出装置
３１：圧力検知手段
３２：温度検知手段
３３：演算手段
４０：機能装置
２２１：弾性体
【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】
2009022567.tif 000008
【図７】
2009022567.tif 000009
【図８】
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