JP2001017396A - 生理量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】装着時の違和感を感じることが少ない新たな検
出装置を提供する。 【解決手段】人体の発汗を検知して湿度信号を出力する
感湿部（51）を備えている。感湿部（51）の出力信号を
処理するＣＰＵ（54）を備えている。ＣＰＵ（54）の出
力信号をワイヤレスで送信する送信部（55）を備えてい
る。感湿部（51）とＣＰＵ（54）と送信部（55）に電力
供給する電源部（57）を備えている。感湿部（51）とＣ
ＰＵ（54）と送信部（55）に電源部（57）とを、それぞ
れ独立した基板（5a）に実装している。感湿部（51）と
ＣＰＵ（54）と送信部（55）に電源部（57）とを全体に
柔軟性材料の被覆材（60）によって被覆している。セン
サ本体（50）の裏面側には、被服を挟み込んで取り付け
るための磁石（61）を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生理量検出装置に
関し、特に、被覆構造に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より空気調和装置においては、睡眠
中にも快適な空調環境を創出するために、睡眠中も電源
をＯＮにしておき、運転を継続させることが多い。しか
し、睡眠中の人体生理は睡眠サイクルや人体サーカディ
アンリズムによって微妙に変化するものであり、睡眠時
に望まれる空調条件は随時変化するにもかかわらず、空
調条件の設定をユーザの生理状態に追従するように制御
することはできなかった。

【０００３】そこで、このような問題を解決するため
に、本願出願人は、就寝者の発汗量に基づいて入眠を検
出し、この検出結果に基づいて電気機器の電源をＯＦＦ
にしたり、空気調和装置の制御を行う技術を提案した
（特願平１０−０９３５０２号参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の制御装置は、湿度センサを寝具マットとシーツの間に
配置し、発汗量を検出するようにしていた。この湿度セ
ンサなどの検出手段は、就寝者の発汗量を検出しようと
するものであるので、人体に貼付することが好ましい。
そこで、上記出願において、出願人は湿度センサを人体
に直接に貼付することも提案している。

【０００５】しかしながら、一般に、湿度センサなど
は、人体に装着することを想定していない。したがっ
て、湿度センサなどを人体に直接に貼付したり、肌着等
に取り付けると、就寝者にとっては極めて違和感がある
という問題があった。そこで、就寝者にも違和感を感じ
ることなく装着することができる全く新たな検出装置の
出現が叫ばれていた。

【０００６】本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもの
で、装着時の違和感を感じることが少ない新たな検出装
置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】〈発明の概要〉本発明
は、少なくとも検知部（51）を柔軟性材料によって被覆
するようにしたものである。

【０００８】〈解決手段〉具体的に、図２に示すよう
に、本発明が講じた手段は、人体の生理量を検知する検
知部（51）を備えた生理量検出装置を対象としている。
そして、少なくとも上記検知部（51）が柔軟性材料の被
覆材（60）によって被覆されている。

【０００９】また、上記検知部（51）は、該検知部（5
1）の出力信号を処理する信号処理部（54）が信号線（5
9）を介して接続されていてもよく、上記検知部（51）
と信号処理部（54）とが全体に柔軟性材料の被覆材（6
0）によって被覆されていてもよい。

【００１０】また、上記信号処理部（54）は、該信号処
理部（54）の出力信号をワイヤレスで送信する送信部
（55）が信号線（59）を介して接続されていてもよく、
上記検知部（51）と信号処理部（54）と送信部（55）と
が全体に柔軟性材料の被覆材（60）によって被覆されて
いてもよい。

【００１１】また、上記検知部（51）と信号処理部（5
4）と送信部（55）に電力供給する電源部（57）が設ら
れていてもよく、上記検知部（51）と信号処理部（54）
と送信部（55）と電源部（57）とが全体に柔軟性材料の
被覆材（60）によって被覆されていてもよい。

【００１２】また、上記検知部（51）と信号処理部（5
4）と送信部（55）と電源部（57）とは、それぞれ独立
した基板（5a）に実装されていてもよい。

【００１３】また、上記被覆材（60）で被覆されてなる
検出部本体（50）の裏面側には、磁石（61，62）を有す
る取付け手段（6a）が設けられていてもよい。

【００１４】また、上記検知部（51）は、人体の発汗を
検知して湿度信号を出力する感湿部（51）に構成されて
いてもよい。

【００１５】すなわち、本発明では、人体の生理量を検
出のために検出部本体（50）を人体に装着することにな
るが、検知部（51）等が柔軟性材料によって覆われてい
るので、装着者は、さほど違和感を感じることはない。
特に、発汗を検知する場合、就寝者が装着するが、検知
部（51）等が柔軟性材料によって覆われているので、睡
眠の妨げとなることはない。

【００１６】また、検知部（51）と信号処理部（54）と
送信部（55）と電源部（57）とが分離されていると、検
出部本体（50）が全体として容易にたわみやすくなる。

【００１７】また、検出部本体（50）に磁石（61，62）
を設けると、この磁石（61，62）によって被服（21）を
挟み込んで検出部本体（50）を取り付ける。

【００１８】

【発明の効果】したがって、本発明によれば、少なくと
も検知部（51）を柔軟性材料の被覆材（60）によって被
覆するようにしたために、装着時の違和感を極めて軽減
することができる。

【００１９】また、上記検知部（51）とＣＰＵ（54）と
送信部（55）と電源部（57）とを独立した基板（5a）に
実装すると、特に柔軟性に優れたものとすることができ
る。この結果、より装着時の違和感をなくすことができ
る。

【００２０】また、検出部本体（50）に磁石（61，62）
を有する取付け手段（6a）を設けた場合、該検出部本体
（50）を正確かつ安定して胸部等に取り付けることがで
きる。

【００２１】また、就寝時の発汗量を検出する場合、就
寝の邪魔をなくすることができる。この結果、就寝時の
発汗量を正確に検出することができ、ルームエアコンな
どを高精度に制御することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００２３】図１は、１台のコントローラ（1）が、発
汗センサ（5）の検出情報に基づいて、寝室に設置され
たルームエアコン（2）、照明装置（3）、及びテレビや
ラジオ等のオーディオ機器（4）の制御を一括して行う
コントロールシステムを示している。

【００２４】上記発汗センサ（5）は、就寝者の発汗量
を検出するためのセンサであり、人体の生理量を検出す
る生理量検出装置の一種である。図２に示すように、発
汗センサ（5）は、感湿部（51）とＣＰＵ（54）と送信
部（55）と電源部（57）を備えている。

【００２５】上記感湿部（51）は、人体近傍の湿度を検
知する検知部を構成している。該感湿部（51）は、複数
の通気孔（31）が形成された筐体（52）の内部に湿度セ
ンサ（53）が配設されて構成されている。そして、上記
湿度センサ（53）は、筐体（52）の内部の湿度に感じて
該湿度に対応した電圧信号をＣＰＵ（54）に出力してい
る。

【００２６】上記ＣＰＵ（54）は、感湿部（51）の出力
信号を適宜補正等の処理を行う信号処理部を構成してい
る。該ＣＰＵ（54）は、感湿部（51）の出力信号を送信
部（55）に送信する一方、感湿部（51）及び送信部（5
5）を制御している。

【００２７】上記送信部（55）は、感湿部（51）の出力
信号をコントローラ（1）に出力するように構成されて
いる。該送信部（55）は、感湿部（51）の出力信号を無
線で送信するためのアンテナ（56）を備えている。

【００２８】上記電源部（57）は、感湿部（51）、ＣＰ
Ｕ（54）及び送信部（55）を駆動するための電力供給部
である。該電源部（57）は、電源としていわゆるボタン
型の電池（58）が設けられている。

【００２９】上記感湿部（51）とＣＰＵ（54）と送信部
（55）と電源部（57）とは、それぞれ独立した別個の基
板（5a）に実装されて別体に形成されている。該感湿部
（51）とＣＰＵ（54）と送信部（55）と電源部（57）と
は、互いに信号線（59）によって接続されている。

【００３０】これら感湿部（51）とＣＰＵ（54）と送信
部（55）と電源部（57）と信号線（59）とが柔軟性材料
のとしてのシリコンゴムの被覆材（60）によって覆われ
てセンサ本体（50）が形成されている。すなわち感湿部
（51）などは、人体への直接接触による不快感を防止す
るために、柔軟性材料によって覆われている。

【００３１】また、上記感湿部（51）とＣＰＵ（54）と
送信部（55）と電源部（57）とは、それぞれ別体に形成
され、且つシリコンゴムの被覆材（60）によって覆われ
ているので、発汗センサ（5）は、全体として容易にた
わみやすくなっており、柔軟性を有している。

【００３２】上記センサ本体（50）の裏面のシリコンゴ
ム（60）には、薄板状の磁石（61）が貼り付けられてい
る。図３及び図４に示すように、発汗センサ（5）を装
着する際には、磁石（61）が被服（21）に接触するよう
にして被服（21）の内部に発汗センサ（5）を設け、被
服（21）の外側から薄板状の磁石（62）を被服（21）内
部の磁石（61）の貼り合わせる。つまり、磁石（61）と
磁石（62）とによって被服（21）を挟み込む。これによ
り、発汗センサ（5）は脱落することなく常に人体近傍
に位置することになる。そして、上記２つの磁石（61，
62）が取付け手段（6a）を構成されている。なお、正確
かつ安定して湿度を検出するために、発汗センサ（5）
は胸部に設けることが好ましい。

【００３３】図５に示すように、コントローラ（1）
は、発汗センサ（5）からの無線信号を受信する受信部
（11）と、該受信部（11）からの信号を受けて入眠判定
または覚醒判定を行い、その判定結果に応じてルームエ
アコン（2）、照明装置（3）及びオーディオ機器（4）
の制御を実行する制御部（12）と、該制御部（12）から
の信号を受けて各機器（2，3，4）に制御信号を無線で
送信する送信部（13）とを備えている。

【００３４】特に、本実施形態では、赤外線信号により
リモートコントロールが可能な既存の機器をそのまま利
用できるように、送信部（13）は、各機器に応じた赤外
線信号を送信するように構成されている。

【００３５】〈作用〉次に、上述したコントロールシス
テムの制御方法について説明する。始めに、本制御の基
本原理を説明する。

【００３６】図６（ａ）は人体近傍湿度（相対湿度）の
経時変化を示し、図６（ｂ）は睡眠深度の経時変化を示
す。図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、寝床について
から入眠するまでの期間（入眠潜時）Ａでは、人体近傍
湿度はほぼ一定である。ところが、入眠して睡眠深度が
減少する期間Ｂでは、人体近傍湿度は急激に上昇する。
これは、入眠の際には、深部体温を低下させるように発
汗量が増加することに起因する。発汗量がピークに達し
た後の期間Ｃでは、レム睡眠とノンレム睡眠とが交互に
繰り返される。この期間Ｃにおいては、一般的に、レム
睡眠状態では発汗量が減少し、ノンレム睡眠状態では発
汗量は増加する。

【００３７】このように、就寝時の発汗量と睡眠深度と
の間には、一定の相関関係が見られる。したがって、就
寝時の発汗量、または発汗量の増加率を検出することに
より、入眠を高精度に推定することができる。そこで、
本コントローラ（1）の制御部（12）では、上記相関関
係を利用して、発汗量に基づいて入眠を検出することと
している。

【００３８】この検出のため、就寝者は、発汗センサ
（5）を被服（21）に装着して就寝する。その際、上記
発汗センサ（5）は、２つの磁石（61，62）によって被
服（21）を挟み込んで取り付ける。そして、発汗センサ
（5）は、感湿部（51）等が柔軟性材料によって覆われ
ているので、就寝者は、さほど違和感を感じることはな
い。

【００３９】上記発汗センサ（5）の出力信号は、ワイ
ヤレスでコントローラ（1）に送信される。

【００４０】次に、ルームエアコン（2）、照明装置
（3）及びオーディオ機器（4）の動作を経時的に説明す
る。

【００４１】先ず、就寝者の就寝に際し、ルームエアコ
ン（2）の運転モードはお休み運転モードに設定され
る。その結果、ルームエアコン（2）は覚醒時と同様、
比較的低温の冷房運転を行う。つまり、深部体温を低下
させて快適かつ速やかに入眠を促すような初期温度Ｔ１
を設定温度とした冷房運転を行う。一方、照明装置
（3）及びオーディオ機器（4）は、電源がＯＮの状態に
維持される。

【００４２】その後、就寝者は発汗し、人体近傍湿度が
上昇すると共に、睡眠深度が徐々に深まる。発汗センサ
（5）は所定の時間間隔で湿度検出を行い、その検出情
報はコントローラ（1）に送信される。

【００４３】本実施形態では、睡眠深度が１以上の状態
は覚醒状態であり、睡眠深度が１よりも小さい状態は睡
眠状態であると判断することとしている。したがって、
制御部（12）における入眠判定の基準となる所定値は、
睡眠深度が１の場合の人体近傍湿度と見なされる相対湿
度８０％に設定されている。そのため、発汗センサ
（5）から送信された人体近傍湿度が相対湿度８０％を
越えると、コントローラ（1）は就寝者は入眠したと判
定する。

【００４４】入眠を判定すると、コントローラ（1）は
ルームエアコン（2）、照明装置（3）及びオーディオ機
器（4）に制御信号を送信し、これらのルームエアコン
（2）などはそれぞれ以下のように制御される。

【００４５】すなわち、ルームエアコン（2）では、設
定温度が初期温度Ｔ１からΔＴだけ高い寝冷え防止温度
Ｔ２に変更される。その結果、寝室内の温度は上昇し、
入眠後の寝冷えが確実に防止される。

【００４６】一方、照明装置（3）は電源がＯＦＦにさ
れ、消灯する。なお、消灯する代わりに、照度を低下す
るように制御を行ってもよいことは勿論である。これに
より、快適な睡眠環境が提供される。

【００４７】また、オーディオ機器（4）も電源がＯＦ
Ｆにされる。これにより、寝室内は静寂化し、就寝者の
睡眠が促進される。したがって、快適な睡眠環境が提供
される。

【００４８】〈実施形態の効果〉以上のように、本実施
形態によれば、感湿部（51）とＣＰＵ（54）と送信部
（55）と電源部（57）と信号線（59）とを柔軟性材料の
被覆材（60）によって被覆するようにしたために、装着
時の違和感を極めて軽減することができる。

【００４９】特に、就寝時の発汗量を検出する場合、就
寝の邪魔をなくすることができる。この結果、就寝時の
発汗量を正確に検出することができ、ルームエアコン
（1）などを高精度に制御することができる。

【００５０】また、上記感湿部（51）とＣＰＵ（54）と
送信部（55）と電源部（57）とを独立した基板（5a）に
実装しているので、柔軟性に優れたものとすることがで
きる。この結果、より装着時の違和感をなくすことがで
きる。

【００５１】また、上記センサ本体（50）に磁石（61，
62）を有する取付け手段（6a）を設けたために、該セン
サ本体（50）を正確かつ安定して胸部等に取り付けるこ
とができる。

【００５２】

【発明の他の実施の形態】上記実施形態においては、感
湿部（51）とＣＰＵ（54）と送信部（55）と電源部（5
7）とを分けて全体を被覆するようにした。しかし、本
発明の他の実施形態としては、感湿部（51）及びＣＰＵ
（54）一体に、送信部（55）と電源部（57）とを一体に
し、発汗センサ（5）を２ヶ所で屈曲するようにしても
よく、また、発汗センサ（5）を３ヶ所で屈曲するよう
にしてもよい。

【００５３】また、被覆材（60）は、シリコンゴムに限
られるものではなく、要するに、就寝者の違和感が少な
い柔軟性材料であればよい。

【００５４】また、上記取付け手段（6a）は、２つの磁
石（61，62）を備えるようにしたが、１つの磁石と該磁
石が吸着する金属板とによって構成してもよい。つま
り、磁石と金属板とによって被服（21）を挟み込むよう
にしてもよい。

【００５５】また、本発明は、必ずしも発汗センサ
（5）に限定されるものではなく、各種の生理量を検出
するものであってもよい。

【００５６】また、上記実施形態においては、人体近傍
湿度が所定値を越えると就寝者が入眠したと判定してい
た。しかし、入眠判定は、人体近傍湿度そのものではな
く、当該湿度の単位時間当たりの増加率に基づいて行っ
てもよい。つまり、コントローラ（1）は、単位時間当
たりの人体近傍湿度の増加率が所定値を越えると入眠し
たと判定するように構成されていてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】機器コントロールシステムの構成図である。

【図２】発汗センサの構成図である。

【図３】発汗センサの取付方法を説明する図である。

【図４】発汗センサの取付方法を説明する図である。

【図５】機器コントロールシステムのブロック図であ
る。

【図６】就寝者の睡眠状態を示す図であり、（ａ）は人
体近傍湿度の経時変化、（ｂ）は睡眠深度の経時変化を
示す図である。

【符号の説明】

1 コントローラ 2 ルームエアコン 5 発汗センサ（生理量検出装置） 50 センサ本体（検出部本体） 51 感湿部（検知部） 52 筐体 53 湿度センサ 54 ＣＰＵ（信号処理部） 55 送信部 57 電源部 5a 基板 60 被覆材 61 磁石 6a 取付け手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人体の生理量を検知する検知部（51）を
   備えた生理量検出装置であって、 少なくとも上記検知部（51）が柔軟性材料の被覆材（6
   0）によって被覆されている生理量検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 検知部（51）は、該検知部（51）の出力信号を処理する
   信号処理部（54）が信号線（59）を介して接続され、 上記検知部（51）と信号処理部（54）とが全体に柔軟性
   材料の被覆材（60）によって被覆されている生理量検出
   装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、 信号処理部（54）は、該信号処理部（54）の出力信号を
   ワイヤレスで送信する送信部（55）が信号線（59）を介
   して接続され、 検知部（51）と信号処理部（54）と送信部（55）とが全
   体に柔軟性材料の被覆材（60）によって被覆されている
   生理量検出装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、 検知部（51）と信号処理部（54）と送信部（55）に電力
   供給する電源部（57）が設けられ、 上記検知部（51）と信号処理部（54）と送信部（55）と
   電源部（57）とが全体に柔軟性材料の被覆材（60）によ
   って被覆されている生理量検出装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、 検知部（51）と信号処理部（54）と送信部（55）と電源
   部（57）とは、それぞれ独立した基板（5a）に実装され
   ている生理量検出装置。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５の何れか１におい
   て、 被覆材（60）で被覆されてなる検出部本体（50）の裏面
   側には、磁石（61，62）を有する取付け手段（6a）が設
   けられている生理量検出装置。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項６の何れか１におい
   て、 検知部（51）は、人体の発汗を検知して湿度信号を出力
   する感湿部（51）に構成されている生理量検出装置。