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VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-132701 , die am 4. Juli 2016 hinterlegt wurde und deren Inhalt hierin durch Bezug vollumfänglich aufgenommen ist.
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BEREICH
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Ein oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung betreffen eine Vorrichtung zur Detektion biologischer Information und einen Sitz, welcher die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information umfasst, und insbesondere eine Vorrichtung zur Detektion biologischer Information, welche biologische Information dadurch erlangt, dass sie einen lebenden Körper trägt, und einen Sitz, der die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information umfasst.
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HINTERGRUND
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Auf dem betreffenden Gebiet ist eine Technik bekannt, welche einen lebenden Körper trägt und biologische Information, wie beispielsweise Herzschlag- und Atemfrequenz, eines lebenden Körpers erfasst. Zum Beispiel offenbart
JP-A-2001-260698 eine Herzschlag-Atem-Detektionsvorrichtung, welche darauf abzielt, die Herzschlagfrequenz und die Atemfrequenz auch in dem Fall zu detektieren, in dem sich der gesamte Körpers eines Fahrers aufgrund von Beschleunigung oder Abbremsung vor und zurück bewegt. Diese Herzschlag-Atem-Detektionsvorrichtung umfasst einen Sendeempfänger, welcher eine elektromagnetische Welle an den Fahrer aussendet und eine davon reflektierte Welle empfängt, und eine Berechnungsverarbeitungseinheit, welche die Herzschlagfrequenz und die Atemfrequenz durch Ausführen von Berechnungen auf Grundlage der Frequenzänderung zwischen der ausgesendeten und der reflektierten Welle ermittelt. Der Sendeempfänger ist an einer Oberfläche befestigt, auf der ein Sicherheitsgurt in Kontakt mit dem Körper des Fahrers kommt. Auf diese Weise befindet sich der Sendeempfänger stets in engem Kontakt zu dem Fahrer, auch wenn sich der Körper des Fahrers während des Fahrens vor und zurück bewegt. Daher können die Herzschlagfrequenz und die Atemfrequenz genau detektiert werden.
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JP-A-2002-045350 offenbart eine Vorrichtung zur Detektion eines biologischen Signals, welche auf die Detektion eines genauen biologischen Signals über einen langen Zeitraum ahne irgendeine zeitabhängige Änderung eines Konfigurationselements – auch im Falle eines Langzeiteinsatzes – abzielt. Die Vorrichtung zur Detektion eines biologischen Signals umfasst ein Gehäuse, welches wenigstens eine Kopfplatte aufweist, und einen magnetischen Sensor, der im Inneren des Gehäuses untergebracht ist. Die Kopfplatte ist so konfiguriert, dass sie ein Material einschließt, welches flexibel und weichmagnetisch ist.
JP-A-2002-045350 offenbart ebenso eine Konfiguration der Vorrichtung zur Detektion eines biologischen Signals, in der eine rechteckige Fixierungsplatte enthalten ist, ein Abstandshalter auf der Fixierungsplatte vorgesehen ist, ein magnetischer Sensor im Inneren eines durch den Abstandshalter gebildeten Hohlraums angeordnet ist, und ein sitzförmiges weichmagnetisches Element auf dem Abstandshalter platziert ist. Die Fixierungsplatte besteht aus einem unmagnetischen Material, wie beispielsweise Aluminium oder einem synthetischen Harz. Der Abstandshalter besteht aus einem unmagnetischen Material, wie beispielsweise Polystyrolschaum oder Urethanschaum, wobei es sich um ein Schäummittel handelt. Der Hohlraum zur Aufnahme des magnetischen Sensors ist an einer im Wesentlichen zentralen Position des Abstandshalters ausgebildet. Die Höhe des magnetischen Sensors ist geringer als die des Abstandshalters. Bei Platzieren des weichmagnetischen Elements auf dem Abstandshalter wird eine Lücke zwischen dem weichmagnetischen Element und dem Abstandshalter gebildet. Die Vorrichtung zur Detektion biologischer Signale wird beispielsweise unter einem Bett, auf dem eine Person, an der die Messungen durchgeführt werden sollen, ruht, unter einem Kopfkissen oder einem Toilettensitz installiert. Eine Veränderung des Abstands zwischen dem magnetischen Sensor und dem weichmagnetischen Element aufgrund feiner Bewegungen der Zielperson führt dazu, dass der magnetische Sensor ein Feinbewegungssignal ausgibt, welches der Veränderung des Abstands entspricht.
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JP-A-2009-055997 offenbart eine Vorrichtung zur Detektion der Häufigkeit biologischer Vibrationen, welche ausgezeichnete Detektionsgenauigkeit aufweist. Diese Vorrichtung zur Detektion der Häufigkeit biologischer Vibrationen umfasst mehrere Mikrowellen-Sendeempfänger, welche Mikrowellen an ein Individuum aussenden und die davon reflektierten Wellen empfangen, und eine CPU, welche unter Verwendung eines Herzschlagsignals basierend auf einer Vielzahl an reflektierten Wellen Kreuzkorrelationsverarbeitung durchführt und die Herzschlagfrequenz des Individuums unter Verwendung des Ergebnisses dieser Verarbeitung detektiert. Auf diese Weise kann die Herzschlagfrequenz unter Verwendung eines Ergebnisses der Kreuzkorrelationsverarbeitung detektiert werden. Auch wenn eine der reflektierten Wellen ein Geräusch enthält, ist es somit möglich, den Einfluss dieses Geräusches zu minimieren, und die Detektionsgenauigkeit der Herzschlagfrequenz kann verbessert werden.
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JP-A-2010-120493 offenbart eine Vorrichtung zur Detektion eines biologischen Signals, welche mangelhafte Genauigkeit eines biologischen Signals eines Insassen verhindert. Die Vorrichtung zur Detektion eines biologischen Signals detektiert das biologische Signal eines Insassen eines Fahrzeugs und umfasst eine Sensoreinheit, welche einen nicht-modulierten Doppler-Sensor vom Radiowellen-Typ dazu veranlasst, eine Bewegung des Insassen zu detektieren, eine Einheit zur Extraktion eines biologischen Signals, welche das biologische Signal des Insassen basierend auf einer Phasenänderung in einer Ausgabe der Sensoreinheit extrahiert, eine Distanzberechnungseinheit, welche eine geschätzte Distanz zwischen der Sensoreinheit und dem Insassen basierend auf einem integrierten Wert eines Phasenänderungsbetrags der Ausgabe der Sensoreinheit berechnet, und eine Einheit zur Bestimmung der Ausgabe des biologischen Signals, welche die Zuverlässigkeit des biologischen Signals basierend auf der geschätzten Distanz bestimmt und die Ausgabe des biologischen Signals stoppt, wenn die Zuverlässigkeit gering ist. In der Vorrichtung zur Detektion eines biologischen Signals ist die Sensoreinheit hinter dem Insassen installiert, wie beispielsweise in einem Rückenlehnenteil des Sitzes, auf dem der Insasse sitzt. In dem Fall, in dem die geschätzte Distanz einer vorgegebenen Distanzschwelle entspricht oder größer als diese ist, bestimmt die Einheit zur Bestimmung der Ausgabe des biologischen Signals, dass die Zuverlässigkeit des biologischen Signals gering ist und stoppt die Ausgabe des biologischen Signals.
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JP-A-2014-087473 offenbart eine Vorrichtung zur Detektion einer biologischen Information, welche zuverlässig biologische Information detektieren kann, indem sie einen Sensor zur Detektion eines lebenden Körpers in Bezug auf eine Konfiguration eines elastischen Elements zum Tragen eines lebenden Körpers passend bereitstellt. Diese Vorrichtung zur Detektion einer biologischen Information detektiert biologische Information, indem ein länglicher Sensor zur Detektion eines lebenden Körpers in dem elastischen Element zum Tragen des lebenden Körpers untergebracht wird und der lebende Körper in Druckkontakt mit dem Sensor zur Detektion des lebenden Körpers gebracht wird. In dem elastischen Element ist ein Abschnitt zum Tragen eines intermediären Abschnitts des Sensors zur Detektion des lebenden Körpers flexibler als ein Abschnitt, der die beiden Endabschnitte trägt. Zum Beispiel wird als elastisches Element ein Sitzbasismaterial, das für den Abschnitt zum Tragen des intermediären Abschnitts verwendet wird, von einem Material gebildet, das flexibler ist als das Material des Sitzbasismaterials, das für den Abschnitt verwendet wird, der die beiden Endabschnitte trägt. Alternativ besitzt das elastische Element einen Hohlraum (Aussparung oder Ausschnitt) auf einer Rückseite des Abschnitts, der den intermediären Abschnitt des Sensors zur Detektion des lebenden Körpers trägt. In dieser Vorrichtung zur Detektion biologischer Information ist es, wenn der Insasse auf einem Sitzpolster sitzt und in Druckkontakt mit einer Rückenlehne des Sitzes kommt, wahrscheinlicher, dass die Aussparung und der Ausschnitt des elastischen Elements gebogen werden als dass die beiden Endabschnitte gebogen werden. Dem entsprechend wird der Hohlraum zusammen mit dem Sensor zur Detektion des lebenden Körpers gebogen. Wenn der Insasse atmet, treten Druckschwankungen (Vibrationen) in einem piezoelektrischen Körper in dem intermediären Abschnitt des Sensors zur Detektion des lebenden Körpers auf, wodurch das jeweilige, durch einen piezoelektrischen Effekt erzeugte Spannungssignal ausgegeben wird.
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JP-A-2015-123359 offenbart einen Fahrzeugsitz, in dem ein sitzartiger Sensor installiert ist, um ein elektrisches Signal zu detektieren, welches einem biologischen Potential einer sitzenden Person entspricht. Der Fahrzeugsitz kann stabil ein biologisches elektrisches Signal, wie beispielsweise ein elektrokardiographisches Signal, der sitzenden Person messen, indem ein durch statische Elektrizität erzeugtes Geräusch entfernt wird. Eine Rückenlehne des Fahrzeugsitzes umfasst einen sitzartigen Sensor, welcher die Herzschlagfrequenz der sitzenden Person messen kann. Ein Sitzpolster ist auf einem Rahmen des Sitzes platziert, und die Rückenlehne des Sitzes ist mit einer Abdeckung verkleidet. Ein bandförmiger leitfähiger Stoff, der sich in einer vertikalen Richtung erstreckt und eine Breite von etwa 20 mm aufweist, ist auf einer Außenfläche der Verkleidung angeordnet. Ein Abschnitt mit dem darauf angeordneten leitfähigen Stoff besitzt eine dreilagige Struktur, welche – von der Außenseite – den leitfähigen Stoff, eine Außenhaut und ein Füllmaterial einschließt. Ein freies Ende des in die Sitzrückenlehne gezogenen leitfähigen Stoffs ist mit einem J-Haken versehen und in einen tiefer gelegenen Einbaurahmen-Abschnitt eingerastet. Auf diese Weise werden ein Abschnitt des leitfähigen Stoffes und des tiefer gelegenen Einbaurahmen-Abschnitts miteinander in Kontakt gebracht, so dass beide miteinander elektrisch verbunden sind.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung stellen eine Vorrichtung zur Detektion biologischer Information und einen Sitz, welcher die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information umfasst, bereit, welche einen lebenden Körper tragen und biologische Information, wie beispielsweise die Herzschlagfrequenz oder Atemfrequenz des lebenden Körpers, genau detektieren.
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Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Detektion biologischer Information bereitgestellt, die in einer Vorrichtung installiert ist, die einen Körperunterstützungsabschnitt, welcher einen Körper trägt, einschließt, und welche biologische Information eines Nutzers der Vorrichtung detektiert. Die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information schließt eine Detektionseinheit ein, welche umfasst: einen Sender (Transmitter), welcher eine Radiowelle in Richtung eines Körperteils, der von dem Körperunterstützungsabschnitt getragen wird, aussendet; und einen Empfänger (Receiver), welcher eine reflektierte Welle, die als Radiowelle von dem Sender ausgesendet und auf einem Körperabschnitt reflektiert wurde, empfängt; und einen Detektionsunterstützungsabschnitt, welcher einen Teil des Körperunterstützungsabschnitts bildet und welcher einen Teil des Körpers, an den der Sender die Radiowelle aussendet, trägt. Die Härte in Bezug auf einen Teil des Körpers am Detektionsunterstützungsabschnitt ist weicher als die Härte in Bezug auf einen Teil des Körpers am Körperunterstützungsabschnitt, welcher nicht den Detektionsunterstützungsabschnitt einschließt.
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Gemäß dieser Konfiguration ist der Körperunterstützungsabschnitt, welcher nicht den Detektionsunterstützungsabschnitt einschließt, vergleichsweise härter, um die Schwankungen in der Distanz zwischen einer Oberfläche eines lebenden Körpers und der Detektionseinheit zu minimieren, und der Detektionsunterstützungsabschnitt ist vergleichsweise weicher, um die Oberflächenkompression des lebenden Körpers zu minimieren. Auf diese Weise ist es möglich, eine Vorrichtung zur Detektion biologischer Information bereitzustellen, welche den lebenden Körper trägt/unterstützt und die biologische Information, wie beispielsweise Herzschlagfrequenz und Atemfrequenz des lebenden Körpers, genau erfasst.
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Diesbezüglich kann der Detektionsunterstützungsabschnitt ein elastisches Element einschließen.
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Da gemäß dieser Konfiguration das elastische Element von außen erzeugte Vibrationen absorbiert, kann die biologische Information akkurat erfasst werden.
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Unter diesem Gesichtspunkt kann die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information ferner ein Rahmengestell einschließen, welches umfasst: einen unteren Abschnitt, auf dem die Detektionseinheit angeordnet ist; und einen seitlichen Abschnitt, welcher sich von dem unteren Abschnitt zu einer Oberfläche erhebt, auf welcher der Detektionsunterstützungsabschnitt einen Teil des Körpers trägt. Der Detektionsunterstützungsabschnitt kann über dem Inneren des seitlichen Abschnitts angeordnet sein.
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Da gemäß dieser Konfiguration ein Abstand zwischen einem Abschnitt des Körpers und der Detektionseinheit konstant gehalten wird, kann die biologische Information akkurat erfasst werden.
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Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung wird ein Sitz zur Verfügung gestellt, welcher die oben beschriebene Vorrichtung zur Detektion biologischer Information, einen Unterstützungskörper, der direkt oder indirekt die Detektionseinheit trägt, und eine Sitzoberfläche, welche den Körperunterstützungsabschnitt einschließt, umfasst.
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Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, einen Sitz bereitzustellen, der den lebenden Körper trägt und die biologische Information, wie beispielsweise die Herzschlagfrequenz und die Atemfrequenz des lebenden Körpers, genau erfasst.
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Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information und den Sitz, welcher die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information einschließt, welche den lebenden Körper tragen und die biologische Information, wie beispielsweise die Herzschlagfrequenz und die Atemfrequenz des lebenden Körpers, akkurat erfassen, zur Verfügung zu stellen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1A ist eine schematische Ansicht, welche ein Beispiel veranschaulicht, in dem eine Vorrichtung zur Detektion biologischer Information gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einem Fahrzeugsitz installiert ist;
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1B ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der auf einer Sitzfläche installierten Vorrichtung zur Detektion biologischer Information;
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2A ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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2B ist eine Querschnittsansicht davon;
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3A ist eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Detektion biologischer Information gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
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3B ist eine Querschnittsansicht davon; und
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4 ist eine schematische Ansicht, in der ein Beispiel dargestellt ist, in dem die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung in einem Fahrzeugsitz installiert ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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In den Ausführungsformen der Erfindung werden verschiedene spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis der Erfindung zu ermöglichen. Für einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet ist es jedoch offensichtlich, dass die Erfindung ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden kann. In anderen Fällen sind bestens bekannte Merkmale nicht detailliert beschrieben, um eine Verkomplizierung der Erfindung zu vermeiden.
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<Erste Ausführungsform>
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Eine Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100 gemäß einer ersten Ausführungsform wird mit Bezug auf die 1A bis 2B beschrieben. Die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100 ist in einer Vorrichtung CH installiert, welche einen Körperunterstützungsabschnitt BS aufweist, der dazu dient, einen Teil eines menschlichen Körpers BD direkt oder indirekt zu tragen und dadurch die biologische Information eines Nutzers der Vorrichtung CH zu detektieren. Bei der Vorrichtung (allgemeiner Ausdruck für Werkzeuge, Instrumente und Maschinen), welche den Körperunterstützungsabschnitt BS zum Tragen des Teils des menschlichen Körpers BD aufweist, handelt es sich insbesondere zum Beispiel um einen Sitz oder ein Sofa, auf dem eine Person sitzt, ein Bett, auf dem eine Person liegt, eine in einem Krankenhaus installierte Körperuntersuchungsvorrichtung oder einen in einem Fahrzeug oder einem Flugzeug installierten Sitz, auf dem eine Person Platz nimmt.
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Der Körperunterstützungsabschnitt BS, welcher dazu dient, einen Teil des menschlichen Körpers BD zu tragen, bezeichnet eine Sitzfläche und eine Rückenlehnenfläche des Sitzes und eine Matratzenoberfläche des Bettes. Der Körperunterstützungsabschnitt BS kann direkt oder indirekt in Kontakt mit dem Teil des menschlichen Körpers RD gebracht werden. Alternativ kann eine Kleidung tragende Person getragen werden, während sie in indirektem Kontakt mit dem Körperunterstützungsabschnitt BS steht. Ein Teil des Körpers BD bezeichnet im Allgemeinen ein Gesäß oder einen Oberschenkel auf der Sitzfläche des Sitzes und einen Rücken auf einer Rückenlehne des Sitzes oder des Bettes. In der Körperuntersuchungsvorrichtung kann der Körperteil irgendeine Gliedmaße einer Person sein.
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In den hierin beschriebenen Ausführungsformen bezeichnet die biologische Information eines Nutzers eine Herzschlagfrequenz (Pulsfrequenz), die Größenordnung einer Pulswelle, eine Atemfrequenz und die Atmungsgröße. Die biologische Information schließt nicht Husten oder Niesen ein, was zu einer Bewegung der Haut oder eines Muskels führt, die nicht von der oben beschriebenen biologischen Information stammt.
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Wie in 1A dargestellt, ist die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100 in der hierin beschriebenen Ausführungsform in einen sogenannten Sitz CH, der als in einem Fahrzeug montierte Vorrichtung dient, d. h., auf einer Sitzfläche SF oder einem Rückenlehnenteil BK des Sitzes CH, eingebaut. Die Sitzfläche SF oder eine Oberfläche des Rückenlehnenteils BK ist mit einem Bezug bezogen, und eine Oberfläche, auf der ein Teil des Körpers BD in Kontakt mit dem Körperunterstützungsabschnitt BS steht, ist der Bezug. In diesem Fall ist der Körperunterstützungsabschnitt BS ein elastisches Element, ein sogenanntes Polster, welches auf der Sitzfläche SF oder dem Rückenlehnenteil BK angeordnet ist und einen Teil des Gewichts des Körpers BD trägt. Der Teil des Körpers BD bezeichnet das Gesäß oder den Rücken eines Nutzers auf dem Sitz CH, bei dem es sich beispielsweise um den Fahrer eines Fahrzeugs handelt. Der Sitz CH umfasst im Inneren einen Unterstützungskörper SP, bei dem es sich um einen festen Rahmen handelt, und die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100 ist an dem Unterstützungskörper SP befestigt.
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Wie in den 1B, 2A und 2B dargestellt, umfasst die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100 eine Detektionseinheit 10, welche die biologische Information detektiert, einen Detektionsunterstützungsabschnitt 20, welcher einen Teil des Körperunterstützungsabschnitts BS bildet und einen Teil des Körpers BD trägt, und ein Rahmengestell 30, auf dem die Detektionseinheit 10 montiert ist. Die Detektionseinheit 10 besitzt einen Sender (Transmitter) 11, welcher eine Radiowelle (ausgesendete Welle W1) in Richtung des Teils des Köpers BD, der von dem Körperunterstützungsabschnitt BS getragen wird, aussendet, und einen Empfänger (Receiver) 12, welcher eine reflektierte Welle W2 empfängt, dadurch, dass die von dem Sender 11 ausgesendete Radiowelle auf dem Teil des Körpers BD reflektiert wurde. Die ausgesendete Radiowelle (ausgesendete Welle W1) kann eine beliebige Frequenz verwenden, sofern die Frequenz eine Reflexion der Radiowelle auf der Hautoberfläche eines lebenden Körpers zulässt. Vorzugsweise wird jedoch normalerweise eine Mikrowelle verwendet. 1B ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100, die auf der Sitzfläche SF des in 1A dargestellten Sitzes CH angeordnet ist.
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Die von dem Empfänger 12 empfangene reflektierte Welle W2 wird verarbeitet, um die biologische Information, wie beispielsweise die normale Herzschlag- und Atemfrequenz, zu detektieren, und an eine externe Vorrichtung übermittelt, welche die biologische Information verwendet. Da sich die Hautoberfläche des lebenden Körpers als Antwort auf die Herzschläge und das Atmen leicht bewegt, detektiert die Detektionseinheit 10 ihre Bewegung basierend aus einer Veränderung der Frequenz der ausgesendeten Welle W1 und der reflektierten Welle W2. Daher wirkt vorzugsweise keine Kraft, wie beispielsweise eine Kompression, auf den Teil des Körpers BD, von dem die biologische Information detektiert wird, um die Feinbewegung der Oberfläche des lebenden Körpers nicht einzuschränken.
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Ähnlich wie der Körperunterstützungsabschnitt BS trägt der Detektionsunterstützungsabschnitt 20 den Teil des Körpers BD und trägt den Teil des Körpers BD, an den die Radiowelle durch den Sender 11 ausgesendet wird. Das heißt, der Detektionsunterstützungsabschnitt 20 ist ein Abschnitt, der den Teil des Körpers BD trägt, von dem die biologische Information des Nutzers des Sitzes CH erfasst wird. Der Detektionsunterstützungsabschnitt 20 trägt den Teil des Körpers BD, welcher die von dem Sender 11 ausgesendete Radiowelle als reflektierte Welle W2 reflektiert. Die Härte in Bezug auf den Teil des Körpers BD an dem Detektionsunterstützungsabschnitt 20 ist weicher als die Härte in Bezug auf den Teil des Körpers BD an dem Körperunterstützungsabschnitt BS, welcher nicht den Detektionsunterstützungsabschnitt 20 einschließt.
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Die Härte ist die sogenannte Steifigkeit, bei der es sich zum Beispiel um die Härte in einem Härtetest (JIS K 6401) für flexiblen Polyurethanschaum, der für einen Sitz oder eine Matratze verwendet wird, handeln kann. Die Härte wird in Newton angegeben, und die (Materialien) mit einem kleineren Wert sind weicher als die (Materialien) mit einem größeren Wert. Daher ist der Härtewert des Detektionsunterstützungsabschnitts 20 kleiner als der Härtewert des Körperunterstützungsabschnitts BS, welcher nicht den Detektionsunterstützungsabschnitt 20 einschließt.
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Wie in 1B dargestellt, ist die Härte in Bezug auf den Teil des Körpers BD durch die Größe des Pfeils angegeben. Der Körperunterstützungsabschnitt BS, welcher nicht den Detektionsunterstützungsabschnitt 20 einschließt, ist vergleichsweise härter und trägt den Teil des Körpers BD mit einer starken Kraft. Andererseits ist der Detektionsunterstützungsabschnitt 20 vergleichsweise weicher und trägt den Teil des Körpers BD mit einer schwachen Kraft. Da der Körperunterstützungsabschnitt BS, welcher nicht den Detektionsunterstützungsabschnitt 20 einschließt, vergleichsweise härter ist, trägt dieser Abschnitt auf diese Weise den Hauptteil des Gewichts des Körpers BD. Dadurch ist es möglich, die Distanzschwankungen zwischen der Oberfläche des lebenden Körpers und der Detektionseinheit 10 zu minimieren.
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Da der Detektionsunterstützungsabschnitt 20 vergleichsweise weicher ist, ist es möglich, die Oberflächenkompression des lebenden Körpers zu minimieren. Auf diese Weise werden die Distanzschwankungen zwischen der Oberfläche des lebenden Körpers und der Detektionseinheit 10 durch den Körperunterstützungsabschnitt BS, welcher nicht den Detektionsunterstützungsabschnitt 20 einschließt, minimiert, und die Oberflächenkompression des lebenden Körpers wird durch den Detektionsunterstützungsabschnitt 20 minimiert. Demgemäß ist es möglich, eine Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100 bereitzustellen, welche den lebenden Körper trägt und biologische Information, wie beispielsweise Herzschlagfrequenz und Atemfrequenz des lebenden Körpers, akkurat erfasst.
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Die Härte in Bezug auf den Teil des Körpers BD kann durch die Härte des Materials selbst, welches das für den Detektionsunterstützungsabschnitt 20 verwendete elastische Element darstellt, erreicht werden, oder durch die Struktur, wie beispielsweise die Größe und die Form, realisiert werden. Zum Beispiel wird in dem Detektionsunterstützungsabschnitt 20 und dem Körperunterstützungsabschnitt BS, der nicht den Detektionsunterstützungsabschnitt 20 einschließt, das elastische Element (zum Beispiel flexibler Polyurethanschaum) mit der gleichen Härte verwendet. Jedoch wird das elastische Element des Detektionsunterstützungsabschnitt 20 ausgedünnt, oder es wird ein Teil herausgeschnitten. Dadurch kann das elastische Element gebogen werden. Auf diese Weise kann der Detektionsunterstützungsabschnitt 20, der in Kontakt mit dem Teil des Körpers BD steht, vergleichsweise weicher sein. Da der Detektionsunterstützungsabschnitt 20 so konfiguriert ist, dass er das elastische Element enthält, kann das elastische Element von außen erzeugte Vibrationen absorbieren, und die biologische Information kann akkurat erfasst werden.
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Das Rahmengestell 30 besitzt einen unteren Abschnitt 31, in dem die Detektionseinheit 10 angeordnet ist, einen seitlichen Abschnitt 32, der sich von dem unteren Abschnitt 31 zu einer Oberfläche, auf der der Detektionsunterstützungsabschnitt 20 den Teil des Körpers BD trägt, erhebt, und einen Flanschabschnitt 33, der sich vom oberen Ende des seitlichen Abschnitts 32 nach außen erstreckt. Eine untere Oberfläche des unteren Abschnitts 31 ist an dem festen Unterstützungskörper SP, der in dem Sitz CH eingeschlossen ist, befestigt. Das Rahmengestell 30 ist seinerseits an dem Sitz CH befestigt. Der untere Abschnitt 31 besitzt in einer Draufsicht eine rechteckige Form, und die Detektionseinheit 10 ist auf der oberen Oberfläche des rechteckigen unteren Abschnitts 31 fixiert. Der seitliche Abschnitt 32 erhebt sich von der Kante des unteren Abschnitts 31 zur Oberfläche, auf der der Detektionsunterstützungsabschnitt 20 den Teil des Körpers BD trägt. Demgemäß ist die Detektionseinheit 10 so angeordnet, dass sie in dem Rahmengestell 30 untergebracht ist und indirekt durch den Unterstützungskörper SP getragen wird.
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Die Größe des unteren Abschnitts 31 und die Höhe des seitlichen Abschnitts 32 können ein Verhältnis in einer Größe aufweisen, dass, auch wenn sich die vom Sender 11 der Detektionseinheit 10 ausgesendete Welle ausbreitet, die Radiowelle direkt in Kontakt mit dem Teil des Körpers BD kommt. Die Höhe des seitlichen Abschnitts 32 wird auf die Höhe eingestellt, die mit der Oberfläche des Körperunterstützungsabschnitts BS übereinstimmt. Der Flanschbereich 33 erstreckt sich im oberen Ende des seitlichen Abschnitts 32 nach außen, in einer Form, die im Wesentlichen der des unteren Abschnitts 31 entspricht, und ist so konfiguriert, dass er mit der Oberfläche des Körperunterstützungsabschnitts BS übereinstimmt.
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In diesem Fall ist der Detektionsunterstützungsabschnitt 20 über der gesamten Oberfläche innerhalb des seitlichen Abschnitts 32 (in Draufsicht) und von dem unteren Abschnitt 31 bis hoch zu der Oberfläche, auf der der Detektionsunterstützungsabschnitt 20 den Teil des Körpers BD trägt, angeordnet. Vorzugsweise ist das Rahmengestell 30 aus einem Metall oder einem Harz gefertigt, welches härter ist als der Körperunterstützungsabschnitt BS oder der Detektionsunterstützungsabschnitt 20. Durch Bereitstellung des Rahmengestells 30 wird der Abstand zwischen dem Teil des Körpers BD und der Detektionseinheit 10 konstant gehalten. Dementsprechend ist es möglich, die biologische Information, wie beispielsweise Herzschlag oder Atmung, akkurat zu detektieren, indem der Einfluss der Verlagerung der Oberfläche des lebenden Körpers, welche von einem anderen Faktor als dem Herzschlag oder der Atmung herrührt, wie beispielsweise Vibrationen des Fahrzeugs, reduziert wird.
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<Zweite Ausführungsform>
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Mit Bezug auf die 3A und 3B wird eine Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100A gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Um überflüssige Beschreibung zu vermeiden, werden die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsform, und es werden vor allem die abweichenden Elemente beschrieben. Die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100A umfasst die Detektionseinheit 10, welche die biologische Information detektiert, und einen Detektionsunterstützungsabschnitt 20A, welche einen Teil des Körperunterstützungsabschnitts BS bildet und einen Teil des Körpers BD trägt. Die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100A besitzt kein Rahmengestell 30, wie es in der oben beschriebenen Ausführungsform vorliegt.
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Der Körperunterstützungsabschnitt BS umfasst zwei Schichten. Eine Öffnung zur Aufnahme der Detektionseinheit 10 ist auf einer unteren Schicht der beiden Schichten nahe dem Unterstützungskörper SP angeordnet. Eine Öffnung zur Aufnahme des Körperunterstützungsabschnitts BS ist auf einer oberen Schicht der beiden Schichten, die in Kontakt mit dem Teil des Körpers BD steht, angeordnet. Die Detektionseinheit 10 ist direkt an dem Unterstützungskörper SP befestigt und in der Öffnung, die auf der unteren Schicht des Körperunterstützungsabschnitts BS vorgesehen ist, angeordnet. Der Detektionsunterstützungsabschnitt 20A, der mit ungefähr der gleichen Dicke ausgebildet ist wie die obere Schicht des Körperunterstützungsabschnitts BS, ist in der Öffnung angeordnet, die auf der oberen Schicht des Körperunterstützungsabschnitts BS vorgesehen ist, und ist so konfiguriert, dass sie mit dem Körperunterstützungsabschnitt BS auf der Sitzoberfläche SF übereinstimmt.
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Die Öffnung (in einer Draufsicht), die auf der oberen Schicht angeordnet ist, die in Kontakt mit dem Teil des Körpers BD steht, ist größer als die Öffnung (in einer Draufsicht), die auf der unteren Schicht, die dichter an dem Unterstützungskörper SP liegt, angeordnet ist. Die Größe der Öffnung (in einer Draufsicht), die in der oberen Schicht angeordnet ist, die in Kontakt mit dem Teil des Körpers BD steht, und die Dicke der oberen Schicht können ein Verhältnis in einer Größenordnung aufweisen, so dass, auch wenn sich die von dem Sender 11 der Detektionseinheit 10 ausgesendete Radiowelle ausbreitet, die Radiowelle direkt in Kontakt mit dem Teil des Körpers BD kommt.
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Der Körperunterstützungsabschnitt BS, welcher nicht den Detektionsunterstützungsabschnitt 20A einschließt, ist vergleichsweise härter und unterstützt den Teil des Körpers BD mit einer starken Kraft. Andererseits ist der Detektionsunterstützungsabschnitt 20A vergleichsweise weicher und trägt den Teil des Körpers BD mit einer schwachen Kraft. Da der Körperunterstützungsabschnitt BS, welcher nicht den Detektionsunterstützungsabschnitt 20A einschließt, vergleichsweise härter ist, trägt dieser Abschnitt somit den Hauptteil des Gewichts des Körpers BD. Dadurch ist es möglich, die Distanzschwankungen zwischen der Oberfläche des lebenden Körpers und der Detektionseinheit 10 zu minimieren. Da der Detektionsunterstützungsabschnitt 20A vergleichsweise weicher ist, ist es möglich, die Oberflächenkompression des lebenden Körpers zu minimieren. Auf diese Weise werden die Distanzschwankungen zwischen der Oberfläche des lebenden Körpers und der Detektionseinheit 10 durch den Körperunterstützungsabschnitt BS, welcher nicht den Detektionsunterstützungsabschnitt 20A einschließt, minimiert, und die Oberflächenkompression des lebenden Körpers wird durch den Detektionsunterstützungsabschnitt 20A minimiert. Demgemäß ist es möglich, eine Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100A bereitzustellen, welche den lebenden Körper trägt und biologische Information, wie beispielsweise Herzschlagfrequenz und Atemfrequenz des lebenden Körpers, akkurat erfasst.
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Wie in 4 dargestellt, kann die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100A an verschiedenen Stellen des Sitzes CH vorgesehen sein. Im Falle der Erfassung des Pulsschlags ist die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100A vorzugsweise in dem oberen Abschnitt des Rückenlehnenteils BK, nahe dem Herzen, angeordnet. Im Falle der Erfassung von biologischer Information, die nicht dem Einfluss einer Steuerungsoperation unterliegt, ist die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100A vorzugsweise insbesondere um die Hüfte herum entlang der Wirbelsäule angeordnet. Im Falle der Erfassung von biologischer Information, die wenigstens durch die Bewegung des oberen Körpers, wie beispielsweise das Atmen, beeinflusst wird, ist die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100A vorzugsweise auf der Sitzfläche SF in der Nähe des Oberschenkels angeordnet. Auf diese Weise ist die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100A in den Körperunterstützungsabschnitt BS des Sitzes CH integriert. Dementsprechend ist es möglich, den Einfluss von Sitzkomponenten zu vermeiden und die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100A problemlos an einer Stelle unterzubringen, an der die biologische Information leicht erfasst werden kann. Der Sitz CH, welcher die Vorrichtung zur Detektion biologischer Information 100A einschließt, kann den lebenden Körper tragen und die biologische Information, wie beispielsweise die Herzschlagfrequenz und die Atemfrequenz des lebenden Körpers, akkurat erfassen.
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Obwohl die Erfindung in Bezug auf eine begrenzte Anzahl an Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für einen Fachmann, der aus dieser Offenbarung Nutzen zieht, offensichtlich, dass andere Ausführungsformen entwickelt werden können, die sich innerhalb des Schutzumfangs der hierin offenbarten Erfindung befinden. Demgemäß soll der Schutzumfang der Erfindung lediglich durch die anhängenden Ansprüche begrenzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2016-132701 [0001]
- JP 2001-260698 A [0003]
- JP 2002-045350 A [0004, 0004]
- JP 2009-055997 A [0005]
- JP 2010-120493 A [0006]
- JP 2014-087473 A [0007]
- JP 2015-123359 A [0008]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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