JP2008099747A - 生体情報計測用パネル - Google Patents

Abstract

【課題】パネル載置面の硬さに依らないで生体情報を正確に計測することができる生体情報計測用パネルを提供する。
【解決手段】パネル１は、被験者Ｈの下側に被験者Ｈの幅方向に延びる態様に配置され、弾性的に撓曲可能な帯状の起歪板２と、起歪板２の歪みを検出する歪み検出センサ３と、を備え、歪み検出センサ３からの出力信号が被験者Ｈの生体情報の計測に用いられるものである。起歪板２の上面に第１弾性層６が配置されている。起歪板２の下面に第２弾性層７が配置されている。第２弾性層７の下面に剛性層８が配置されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、被験者の生体情報を計測する際に用いられる生体情報計測用パネル、生体情報計測装置及び生体活動監視システムに関する。

医療施設（例：病院）、介護施設、一般家庭等では、病人、乳幼児、健康人等の被験者の健康状態を把握するために、被験者の就寝中の生体情報を計測することが行われている。その計測に用いられる装置として、様々な構成のものが知られている（例えば特許文献１及び２参照）。

例えば、特開２００６−４３４４５号公報（特許文献１）には、被験者の生体情報を計測するためのパネルが開示されている。このパネルは、被験者の下側に被験者の幅方向に延びる態様に配置され、弾性的に撓曲可能な帯状の起歪板（敷き板）と、起歪板の歪みを検出する歪み検出センサと、を備えており、歪み検出センサからの出力信号が被験者の生体情報の計測に用いられるものである。
特開２００６−４３４４５号公報 特開２００５−２５３９５７号公報

ところで、このような生体情報計測用パネルにおいて、このパネルを、例えばベッドのマットレスの上面という柔らかい面の上に載置して計測を行う場合には、起歪板の歪みが大きすぎてしまい計測ができなくなるという難点があった。一方、このパネルを、例えば床板面や畳面という硬い面の上に載置して計測を行う場合には、起歪板が歪みにくく、そのため計測精度が低下するという難点があった。

本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、パネル載置面の硬さに依らないで生体情報を正確に計測することができる生体情報計測用パネル、該パネルを用いた生体情報計測装置、及び前記パネルを用いた生体活動監視システムを提供することにある。

本発明は以下の手段を提供する。

［１］ 被験者の下側に被験者の幅方向に延びる態様に配置され、弾性的に撓曲可能な帯状の起歪板と、
起歪板の歪みを検出する歪み検出センサと、を備え、
歪み検出センサからの出力信号が被験者の生体情報の計測に用いられる生体情報計測用パネルにおいて、
起歪板の上面に第１弾性層が配置され、
起歪板の下面に第２弾性層が配置され、
第２弾性層の下面に剛性層が配置されていることを特徴とする生体情報計測用パネル。

［２］ 第１弾性層は、ＪＩＳ Ｋ ６４０１による硬さ２０〜２００Ｎ、及び厚さ３〜１０ｍｍのウレタンフォーム材から形成されている前項１記載の生体情報計測用パネル。

［３］ 第２弾性層は、ＪＩＳ Ｋ ６４０１による硬さ１５０〜３００Ｎ、及び厚さ３〜１５ｍｍのウレタンフォーム材から形成されている前項１又は２記載の生体情報計測用パネル。

［４］ 剛性層は、曲げこわさが起歪板の曲げこわさに対して２倍以上に設定されている前項１〜３のいずれかに記載の生体情報計測用パネル。

［５］ 柔軟な防水又は防汚カバーにより包覆されている前項１〜４のいずれかに記載の生体情報計測用パネル。

［６］ 前項１〜５のいずれかに記載の生体情報計測用パネルと、
パネルの歪み検出センサからの出力信号に基づいて被験者の生体情報を演算する演算手段と、を備えていることを特徴とする生体情報計測装置。

［７］ 前項１〜５のいずれかに記載の生体情報計測用パネルと、
パネルの歪み検出センサからの出力信号に基づいて被験者の生体情報を演算する演算手段と、
演算手段の演算結果を報知する報知手段と、を備えていることを特徴とする生体活動監視システム。

本発明は以下の効果を奏する。

［１］の発明では、起歪板の上面に第１弾性層が配置されていることから、第１弾性層によって被験者に対して柔らか感を与えることができる。

さらに、起歪板の下面に第２弾性層が配置されているから、起歪板が確実に撓曲し得て、該起歪板に歪みを確実に生じさせることができる。

さらに、第２弾性層の下面に剛性層が配置されているので、パネル設置面の硬さが起歪板の歪み量に与える影響を緩和することができる。これにより、パネル設置面の硬さに依らないで起歪板の歪みを確実に検出することができ、もって生体情報を正確に計測することができる。したがって、このパネルを、例えばベッドのマットレスの上面等の柔らかい面の上に載置して計測を行う場合であっても、あるいは、例えば床板面や畳面等の硬い面の上に載置して計測を行う場合であっても、生体情報を正確に計測することができる。さらに、パネル設置面が平坦面である場合はもとより、パネル設置面が不陸面である場合であっても、生体情報を正確に計測することができる。

［２］の発明では、第１弾性層は、ＪＩＳ Ｋ ６４０１による硬さ２０〜２００Ｎ、及び厚さ３〜１０ｍｍのウレタンフォーム材から形成されることにより、被験者に対して柔らか感を確実に与えることができる。

［３］の発明では、第２弾性層は、ＪＩＳ Ｋ ６４０１による硬さ１５０〜３００Ｎ、及び厚さ３〜１５ｍｍのウレタンフォーム材から形成されることにより、起歪板の下方向への撓曲による該起歪板の剛性層への当接を防止することができ、これにより、起歪板が更に確実に撓曲し得て、該起歪板に歪みを更に確実に生じさせることができる。

［４］の発明では、剛性層は、曲げこわさが起歪板の曲げこわさに対して２倍以上に設定されることにより、パネル設置面の硬さに依らないで起歪板の歪みを更に確実に検出することができ、もって生体情報を更に正確に計測することができる。

［５］の発明では、パネルが柔軟な防水又は防汚カバーにより包覆されているので、尿や汗等の水分からパネルを保護することができ、あるいはパネルを長期に亘って綺麗な状態に維持することができる。

［６］の発明では、パネル設置面に依らないで即ち被験者の就寝場所に依らないで生体情報を正確に計測することができる生体情報計測装置を提供できる。

［７］の発明では、被験者の生体活動を確実に監視できる生体活動監視システムを提供できる。

次に本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して以下に説明をする。

図１において、（２０）は、本発明の一実施形態に係る生体情報計測装置である。また、（３０）はベッドである。

この計測装置（２０）は、被験者（Ｈ）の主に就寝中の生体情報を計測するもので、医療施設（例：病院）、高齢者施設、介護施設、養護施設、一般家庭等で用いられるものである。この計測装置（２０）により計測される生体情報としては、呼吸情報を始め、その他に、脈拍情報、体動情報等が挙げられる。被験者（Ｈ）としては、健康人、病人、高齢者、認知症患者、乳幼児等が挙げられる。

この計測装置（２０）は、本発明の一実施形態に係る生体情報計測用パネル（１）と、演算手段（２１）と、通信手段（２２）と、報知手段（２３）とを備えている。

図１及び図２に示すように、パネル（１）は、ベッド寝床部（３２）に配置された弾性を有するマットレス（３１）の上面（３１ａ）における、就寝姿勢の被験者（Ｈ）の所定部位の下側の位置に配置されるものである。本実施形態では、被験者（Ｈ）の所定部位とは被験者（Ｈ）の胸部であり、また、マットレス（３１）の上面（３１ａ）がパネル設置面（３５）に対応している。そして、被験者（Ｈ）が就寝した状態では、パネル（１）は、マットレス（３１）の上面（３１ａ）における、被験者（Ｈ）の胸部の下側の位置に、被験者（Ｈ）の幅方向に延びる態様に配置される。

このパネル（１）は、図３〜図５に示すように、起歪板（２）と、第１弾性層（６）と、第２弾性層（７）と、剛性層（８）とを備えている。

起歪板（２）は、弾性的に撓曲可能なものであり、図６及び図７に示すように、一方向に延びた平面視長方形状の帯状（詳述すると帯板状）に形成されている。この起歪板（２）は、被験者（Ｈ）の下側に被験者（Ｈ）の幅方向に延びる態様に水平状に配置されるものである。

起歪板（２）は、金属板から形成されており、詳述するとアルミニウム（その合金を含む。以下同じ。）板から形成されており、板状の押出材や圧延材等からなる。起歪板（２）がアルミニウム板から形成されることにより、パネル（１）の軽量化を図ることができる。

ただし本発明では、起歪板（２）はアルミニウム製であることに限定されるものではなく、その他に、例えば、鉄、鋼、ステンレス鋼、マグネシウム合金、銅（その合金を含む。）製であっても良いし、繊維強化プラスチック等のプラスチック製であっても良い。

ここで本明細書では、起歪板（２）の長さ方向とは、被験者（Ｈ）の身長方向に沿う方向、即ちベッド寝床部（３２）の長さ方向に沿う方向である。起歪板（２）の幅方向とは、被験者（Ｈ）の幅方向に沿う方向であり、即ちベッド寝床部（３２）の幅方向に沿う方向である。

起歪板（２）の上下両面は平坦状に形成されている。したがって、起歪板（２）の厚さは、該起歪板（２）の幅方向及び長さ方向において一定に設定されている。また、起歪板（２）の長さは、該起歪板（２）の幅方向において一定に設定されている。

ただし本発明では、起歪体（２）の厚さは該起歪板（２）の幅方向及び長さ方向において一定に設定されていることに限定されるものではなく、その他に、例えば、起歪体（２）の幅方向中間部の厚さが、該起歪板（２）の幅方向両端部の厚さよりも薄く設定されていても良い。また本発明では、起歪板（２）の長さは、該起歪板（２）の幅方向において一定に設定されていることに限定されるものではなく、その他に、例えば、起歪板（２）の幅方向中間部の長さが、該起歪体（２）の幅方向両端部の長さよりも短く設定されていても良い。

起歪板（２）の幅は、例えば３００〜１２００ｍｍの範囲内に設定される。起歪板（２）の長さは、例えば５０〜２００ｍｍの範囲内に設定される。このように起歪板（２）の幅及び長さを設定することにより、被験者（Ｈ）として乳幼児から大人まで起歪板（２）を適用することができ、もって被験者（Ｈ）に対するパネル（１）の適用範囲が増大する。また、起歪体（２）の厚さは、例えば０．５〜３ｍｍの範囲内に設定される。

ただし本発明では、起歪板（２）の幅、長さ及び厚さは上記の範囲内であることに限定されるものではない。

起歪板（２）の曲げこわさは、例えば３×１０⁴〜１２×１０⁸Ｎｍｍ²の範囲内に設定される。起歪体（２）の曲げこわさが上記の範囲内に設定されることにより、被験者（Ｈ）の生体活動に伴い起歪板（２）に歪みが確実に生じたりその歪みが確実に変動したりするものとなる。ただし本発明では、起歪板（２）の曲げこわさは上記の範囲内であることに限定されるものではない。

なお、被験者（Ｈ）の生体活動としては、呼吸を始め、その他に、脈拍（心拍、拍動）、体動（例：寝返り）等が挙げられる。

起歪板（２）は、ヤング率が１０００〜２３００００ＭＰａの範囲の材料で形成されたものであることが望ましい。起歪体（２）の材料のヤング率が上記の範囲内に設定されることにより、被験者（Ｈ）の生体活動に伴い起歪板（２）に歪みが確実に生じたりその歪みが確実に変動したりするものとなる。ただし本発明では、起歪板（２）の材料のヤング率は上記の範囲内であることに限定されるものではない。

歪み検出センサ（３）は、起歪板（２）に生じる歪みと更にその時間変動とを検出するものである。詳述すると、本実施形態では、歪み検出センサ（３）は、起歪板（２）の幅方向中間部に生じる歪みと更にその時間変動とを検出するものである。

図６及び図７に示すように、歪み検出センサ（３）は４個の歪みゲージ（４ａ）（４ａ）（４ｂ）（４ｂ）からなる。これらの歪みゲージ（４ａ）（４ａ）（４ｂ）（４ｂ）のうち、２個の歪みゲージ（４ａ）（４ａ）と残りの２個の歪みゲージ（４ｂ）（４ｂ）とは、それぞれ、起歪板（２）の幅方向中間部の上下両面の互いに対向する位置に、接着剤によって貼着されて装着されている。これらの歪みゲージ（４ａ）（４ａ）（４ｂ）（４ｂ）は、図８に示すように、互いに電気的に接続されてブリッジ回路（詳述するとホイートストンブリッジ回路）（５）が形成されている。すなわち、このブリッジ回路（５）は４個の歪みゲージ（４ａ）（４ａ）（４ｂ）（４ｂ）が組み込まれて形成されたものである。このブリッジ回路（５）からの出力信号は被験者（Ｈ）の生体情報の計測に用いられるものである。

図６及び図７において、（９ａ）と（９ｂ）は、ブリッジ回路（５）の入力信号線及び出力信号線である。詳述すると、入力信号線（９ａ）はブリッジ回路（５）への電圧供給線であり、出力信号線（９ｂ）はブリッジ回路（５）からの出力電圧線である。これらの図では、入力信号線（９ａ）と出力信号線（９ｂ）は互いに共通する１本の線で図示されている。入力信号線（９ａ）及び出力信号線（９ｂ）は、起歪板（２）の上面（又は下面）に固定状態に貼着されている。なお（２ａ）は、起歪板（２）の歪みゲージ装着部の近傍に設けられ、入力信号線（９ａ）及び出力信号線（９ｂ）が挿通される小孔である。

第１弾性層（６）は、被験者（Ｈ）に対して柔らか感を与えるためのものである。この第１弾性層（６）は、起歪板（２）の平面形状に対応した形状、即ち平面視長方形状であって、シート状のウレタンフォーム材から形成されたものである。そして、この第１弾性層（６）は、起歪板（２）の上面に当接して配置されたものであり、詳述すると、起歪板（２）の上面にその全面を覆う状態に接着剤によって貼着されて該起歪板（２）に対して積層状態に配置されている。なお本発明では、第１弾性層（６）は、起歪板（２）の上面に必ずしも貼着されていることを要せず、例えば、第１弾性層（６）は起歪板（２）の上面に非貼着状態に配置されていても良い。

第１弾性層（６）は、ＪＩＳ（日本工業規格） Ｋ ６４０１による硬さが２０〜２００Ｎ（特に望ましくは８０〜１２０Ｎ）であり、且つ厚さが３〜１０ｍｍ（特に望ましくは５〜８ｍｍ）の範囲内のウレタンフォーム材から形成されていることが望ましい。こうすることにより、被験者（Ｈ）に対して柔らか感を確実に与えることができる。

第２弾性層（７）は、起歪板（２）が被験者（Ｈ）の荷重（体重）を受けることで該起歪板（２）が下方向に撓曲可能となるようにするためのものである。この第２弾性層（７）は、起歪板（２）の平面形状に対応した形状、即ち平面視長方形状であって、シート状のウレタンフォーム材から形成されたものである。そして、この第２弾性層（７）は、起歪板（２）の下面に当接して配置されたものであり、詳述すると、起歪板（２）の下面にその全面を覆う状態に接着剤によって貼着されて該起歪板（２）に対して積層状態に配置されている。なお本発明では、第２弾性層（７）は、起歪板（２）の下面に必ずしも貼着されていることを要せず、例えば、第２弾性層（７）は起歪板（２）の下面に非貼着状態に配置されていても良い。

第２弾性層（７）は、ＪＩＳ Ｋ ６４０１による硬さが１５０〜３００Ｎ（特に望ましくは２００〜２５０Ｎ）であり、且つ厚さが３〜１５ｍｍ（特に望ましくは８〜１２ｍｍ）の範囲内のウレタンフォーム材から形成されていることが望ましい。こうすることにより、起歪板（２）の下方向への撓曲による該起歪板（２）の剛性層（８）への当接（いわゆる「底付き」）を防止することができ、これにより、起歪板（２）が更に確実に撓曲し得て、該起歪板（２）に歪みを更に確実に生じさせることができる。

剛性層（８）は、パネル設置面（３５）の硬さが起歪板（２）の歪み量に与える影響を緩和するため更には解消するためのものであり、剛性を有している。この剛性層（８）は、起歪板（２）の平面形状に対応した形状、即ち平面視長方形状であって、金属板から形成されており、詳述するとアルミニウム板から形成されており、板状の押出材や圧延材等からなる。剛性層（８）がアルミニウム板から形成されることにより、パネル（１）の軽量化を図ることができる。そして、この剛性層（８）は、第２弾性層（７）の下面に当接して配置されたものであり、詳述すると、第２弾性層（７）の下面にその全面を覆う状態に接着剤によって貼着されて該第２弾性層（７）に対して積層状態に配置されている。なお本発明では、剛性層（８）は、第２弾性層（７）の下面に必ずしも貼着されていることを要せず、例えば、剛性層（８）は第２弾性層（７）の下面に非貼着状態に配置されていても良い。

ただし本発明では、剛性層（８）の構成材料はアルミニウムであることに限定されるものではなく、その他に、例えば、鉄、鋼、ステンレス鋼、マグネシウム合金、銅であっても良いし、繊維強化プラスチック等のプラスチックであっても良い。

特に、本発明では、剛性層（８）の構成材料と起歪板（２）の構成材料はともにアルミニウムであることが望ましく、こうすることにより、パネル（１）の更なる軽量化を図ることができる。

剛性層（８）の曲げこわさは、起歪板（２）の曲げこわさに対して２倍以上に設定されていることが望ましい。こうすることにより、パネル設置面（３５）の硬さに依らないで起歪板（２）の歪みを更に確実に検出することができ、もって生体情報を更に正確に計測することができる。なお、剛性層（８）の曲げこわさは大きければ大きいほど良く、その上限は本来、限定されるものではないが、一般に、曲げこわさが大きくなると剛性層（８）の重量や厚さが増大し、これに伴いパネル（１）の重量や厚さが増大するという問題が生じる。この問題を回避するため、剛性層（８）の曲げこわさは、通常、起歪板（２）の曲げこわさの５倍以下に設定されるのが望ましい。

本実施形態の生体情報計測装置（２０）の演算手段（２１）は、パネル（１）の歪み検出センサ（３）からの出力信号に基づいて被験者（Ｈ）の生体情報を演算するものである。本実施形態では、この演算手段（２１）では、被験者（Ｈ）の生体情報は、４個の歪みゲージ（４ａ）（４ａ）（４ｂ）（４ｂ）が組み込まれて形成されたブリッジ回路（５）からの出力信号（詳述すると出力電圧）に基づいて演算される。

この演算手段（２１）は、ＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部とを有するコンピュータにより構成されている。この演算手段（２１）は、ブリッジ回路（５）からの出力信号を増幅する増幅部と、該増幅部で増幅された信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換部と、該変換部で変換された信号から呼吸成分、脈拍成分、体動成分等の生体活動成分（生体情報成分）を抽出するためのフィルタリング処理部と、該処理部でフィルタリング処理された信号に基づいて生体情報を演算する演算部と、を有している。さらに、この演算手段（２１）は、パネル（１）のブリッジ回路（５）に電力（電圧）を供給する電源部（図示せず）を有している。

この演算手段（２１）は、寝室、病室、ナースステーション、監視室、介護者の詰め所などに設置されるものである。

通信手段（２２）は、例えばモデムにより構成されたものであり、演算手段（２１）の演算結果として被験者（Ｈ）の生体情報を、電話回線網、インターネット、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ等の無線通信網又は有線通信網を介して報知手段（２３）に送信するものである。電話回線網としては、例えば、固定電話の回線網や携帯電話（ＰＨＳを含む。）の回線網が用いられる。

報知手段（２３）は、演算手段（２１）の演算結果として被験者（Ｈ）の生体情報を報知対象者に対して報知するものである。報知対象者としては、看護師、介護者、監視者などが挙げられる。

この報知手段（２３）は、報知スピーカ、報知ランプ、表示手段などを有している。報知スピーカは、所定の情報を音声やブザー音等の音で報知対象者に対して報知するものである。報知ランプは、所定の情報をランプの点灯や点滅等で報知対象者に対して報知するものである。表示手段は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＣＲＴ等により構成されており、所定の情報を文字、図等の表示により報知対象者に対して例えばリアルタイムに報知するものである。

この報知手段（２３）は、寝室、病室、ナースステーション、監視室、介護者の詰め所などに設置されたり、あるいは固定電話機や携帯電話機などに搭載されるものである。

次に、本第１実施形態の生体情報計測用パネル（１）及び生体情報計測装置（２０）を用いて遂行される生体情報計測方法について、以下に説明する。

まず、図１に示すように、パネル（１）を、パネル設置面（３５）としてのマットレス（３１）上面（３１ａ）における、被験者（Ｈ）の胸部の下側の位置に、被験者（Ｈ）の幅方向（即ち、ベッド寝床部（３２）の幅方向）に延びる態様に水平状に載置する。なお、必要に応じて、このパネル（１）の上に薄いマット（図示せず）を敷いても良い。また、必要に応じて、マットレス（３１）の上面（３１ａ）に対してパネル（１）の位置がずれないようにパネル（１）の位置を固定しても良い。

次いで、このベッド（３０）のマットレス（３１）上に被験者（Ｈ）が就寝、休息、検査等のために例えば仰臥姿勢で在床する。すると、被験者（Ｈ）の体重によってパネル（１）の起歪板（２）が弾性的に僅かに下方向に断面略円弧状に撓曲する。これにより、起歪板（２）に曲げ歪みが発生し、特に起歪板（２）の幅方向中間部に曲げ歪みが集中的に発生する。

被験者（Ｈ）が就寝すると、パネル（１）の起歪板（２）の歪みが被験者（Ｈ）の就寝中の生体活動（例：呼吸、拍動）に伴い時間的に微細に変動する。このような時間的な変動が、歪みゲージ（４ａ）（４ａ）（４ｂ）（４ｂ）が組み込まれたブリッジ回路（５）により検出される。そして、このブリッジ回路（５）からの出力信号（出力電圧）が出力信号線（９ｂ）を介して演算手段（２１）に送信される。そして、こうして送信された信号に基づいて演算手段（２１）により被験者（Ｈ）の生体情報が演算される。

演算手段（２１）の演算結果としての被験者（Ｈ）の生体情報は、通信手段（２２）により演算手段（２１）から報知手段（２３）に送信され、報知手段（２３）により報知対象者に対して報知される。これにより、報知対象者は被験者（Ｈ）の生体情報を知ることができる。

而して、本第１実施形態の生体情報計測用パネル（１）は次の利点がある。

すなわち、このパネル（１）によれば、起歪板（２）の上面に第１弾性層（６）が配置されていることから、第１弾性層（６）によって被験者（Ｈ）に対して柔らか感を与えることがきる。

さらに、起歪板（２）の下面に第２弾性層（７）が配置されているから、起歪板（２）が確実に撓曲し得て、該起歪板（２）に歪みを確実に生じさせることができる。

さらに、第２弾性層（７）の下面に剛性層（８）が配置されているので、パネル設置面（３５）の硬さが起歪板（２）の歪み量に与える影響を緩和することができる。これにより、パネル設置面（３５）の硬さに依らないで起歪板（２）の歪みを確実に検出することができ、もって生体情報を正確に計測することができる。したがって、このパネル（１）を、本実施形態のようにベッド（３０）のマットレス（３１）の上面（３１ａ）などの柔らかい面の上に載置して計測を行う場合に、生体情報を正確に計測することができるし、更に、このパネル（１）を、例えば床板面や畳面などの硬い面の上に載置して計測を行う場合であっても、生体情報を正確に計測することができる。さらに、パネル設置面（３５）が平坦面である場合はもとより、パネル設置面（３５）が不陸面である場合であっても、生体情報を正確に計測することができる。

さらに、上述したように、第１弾性層（６）は、ＪＩＳ Ｋ ６４０１による硬さ２０〜２００Ｎ、及び厚さ３〜１０ｍｍのウレタンフォーム材から形成されているので、被験者（Ｈ）に対して柔らか感を確実に与えることができる。

さらに、第２弾性層（７）は、ＪＩＳ Ｋ ６４０１による硬さ１５０〜３００Ｎ、及び厚さ３〜１５ｍｍのウレタンフォーム材から形成されているので、起歪板（２）の下方向への撓曲による該起歪板（２）の剛性層（８）への当接を防止することができ、これにより、起歪板（２）が更に確実に撓曲し得て、該起歪板（２）に歪みを更に確実に生じさせることができる。

さらに、剛性層（８）は、曲げこわさが起歪板（２）の曲げこわさに対して２倍以上に設定されているので、パネル設置面（３５）の硬さに依らないで起歪板（２）の歪みを更に確実に検出することができ、もって生体情報を更に正確に計測することができる。

また、本実施形態の生体情報計測装置（２０）は上記パネル（１）を備えているので、この計測装置（２０）によれば、パネル設置面（３５）に依らないで、即ち被験者（Ｈ）の就寝場所に依らないで被験者（Ｈ）の生体情報を正確に計測することができる。

本実施形態の生体活動監視システム（４０）は、本実施形態の生体情報計測装置（２０）を備えている。したがって、この監視システム（４０）によれば、被験者（Ｈ）の生体活動を確実に監視できる。

図９は、本発明のもう一つの実施形態に係る生体情報計測用パネル（１）を説明する図である。

このパネル（１）は柔軟な防水カバー（１０）によって包覆されており、すなわち防水カバー（１０）内にパネル（１）が収容されている。したがって、パネル（１）の全面が防水カバー（１０）によって覆われている。これにより、被験者（Ｈ）から排出された尿や汗等の水分がパネル（１）の内部に浸入することによる電気的な短絡や故障を防止することができ、つまり水分からパネル（１）を保護することができる。

この防水カバー（１０）は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等の柔軟な合成樹脂シート材から形成されたものであり、その厚さは例えば０．０５〜２ｍｍの範囲内に設定されている。だたし本発明では、防水カバー（１０）の厚さは上記の範囲内であることに限定されるものではない。

なお本発明では、上記カバー（１０）は、防水を目的とするものではなく、防汚を目的とするもの、すなわち防汚カバーであっても良い。この場合、防汚カバーは、合成樹脂シート材から形成されるとともに、その他に、例えば布材から形成される。

以上で本発明の幾つかの実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に示したものに限定されるものではなく、様々に設定変更可能である。

例えば、本発明では、パネル（１）の起歪板（２）に装着される歪みゲージの個数は１個であっても良いし、２個や３個以上であっても良い。

また、本実施形態では、ブリッジ回路（５）は、４個の歪みゲージが組み込まれたものであるが、本発明では、その他に、例えば、５個や６個以上の歪みゲージが組み込まれたものであっても良いし、１個以上の歪みゲージと１個以上の固定抵抗（ダミー抵抗）が組み込まれたものであっても良い。

また本発明では、歪み検出センサ（３）は、歪みゲージを始め、これ以外のセンサ、例えば、電導性エラストマセンサ（電導性ゴムセンサや電導性樹脂センサ等）、電歪デバイスセンサ、圧電デバイスセンサ、磁歪デバイスセンサであっても良いし、これらのセンサからなる群より選択される１種又は２種以上のセンサであっても良い。

また本発明では、生体情報計測装置（２０）には、必要に応じて安全上の装置が付設されていても良いし、安全上の処理が施されていても良い。

また本発明では、生体情報計測装置（２０）は、被験者（Ｈ）の生体情報の他に、更に、ベッド（３０）における被験者（Ｈ）の在床状況（例えば、被験者（Ｈ）の入床や離床）を検出できるように構成されていても良い。

また本発明では、生体情報計測装置（２０）のパネル（１）の個数は複数個であって、これらのパネルは、被験者（Ｈ）の頭部、胸部及び腹部の下側に配置される３個のパネルを含むものであっても良い。この場合の計測装置によれば、被験者（Ｈ）の頭部、胸部及び腹部の位置でそれぞれ独立して生体情報を計測することができる。これにより、より詳細な生体情報を計測できる。詳述すると、この計測装置によれば、被験者（Ｈ）の詳細な生体情報として、例えば、閉塞性睡眠時無呼吸症候群（ＯＳＡＳ）、中枢性睡眠時無呼吸症候群（ＣＳＡＳ）及び混合性睡眠時無呼吸症候群（ＭＳＡＳ）を検出できる。

次に、本発明の具体的実施例及び比較例を示す。

＜実施例＞
実施例では、図３〜図５に示した上記実施形態の生体情報計測用パネル（１）を準備した。このパネル（１）の構成は次のとおりである。

第１弾性層（６）の材質 ：シート状ウレタンフォーム
第１弾性層（６）の硬さ ：１００Ｎ（ＪＩＳ Ｋ ６４０１に準拠して測定）
第１弾性層（６）のサイズ：幅８００×長さ１００×厚さ５ｍｍ
起歪板（２）の材質 ：合金番号Ａ５０５２のアルミニウム板
起歪板（２）のサイズ ：幅８００×長さ１００×厚さ２ｍｍ
第２弾性層（７）の材質 ：シート状ウレタンフォーム
第２弾性層（７）の硬さ ：２５０Ｎ（ＪＩＳ Ｋ ６４０１に準拠して測定）
第２弾性層（７）のサイズ：幅８００×長さ１００×厚さ１０ｍｍ
剛性層（８）の材質 ：合金番号Ａ５０５２のアルミニウム板
剛性層（８）のサイズ ：幅８００×長さ１００×厚さ５ｍｍ

なお、このパネル（１）では、剛性層（８）の曲げこわさは、起歪板（２）の曲げこわさに対して（５／２）³倍、即ち１５．６２５倍に設定されている。

このパネル（１）を、畳面上に敷いた薄い敷き布団（図示せず）の上面における、被験者（Ｈ）の胸部の下側の位置に、被験者（Ｈ）の幅方向に延びる態様に水平状に載置した。そして、被験者（Ｈ）がパネル（１）の起歪板（２）の幅方向中間部に位置して就寝している場合について、パネル（１）のブリッジ回路（５）からの出力信号を計測した。この計測結果を図１０に示す。

なお、図１０では、パネル（１）のブリッジ回路（５）からの出力信号は波形として表されている。この出力波形では、波長が長くて連続するうねり状の波が、被験者（Ｈ）の呼吸に起因する呼吸波成分である。この出力波形では、呼吸周期は約４秒である。

＜比較例＞
比較例では、図１１に示した断面構造の生体情報計測用パネル（５１）を準備した。このパネル（５１）は、起歪板（５２）と第１弾性層（５６）を備えているが、第２弾性層と剛性層を備えていない。このパネル（５１）の他の構成は、実施例のパネル（１）と同じである。

このパネル（５１）を用いて、実施例と同様の条件で、パネル（５１）のブリッジ回路からの出力信号を計測した。その結果を図１２に示す。

以上の実施例（図１０参照）と比較例（図１２参照）とを比較すると、実施例のパネル（１）から出力された出力電圧の波形の大きさ（振幅）は、比較例のパネル（５１）から出力された出力電圧の波形の大きさ（振幅）よりも大きい。したがって、実施例のパネル（１）によれば、パネル設置面（３５）が薄い敷き布団の上面という比較的硬い面である場合であっても、比較例のパネル（５１）よりも、生体情報として呼吸情報を正確に計測可能であることを確認し得た。

本発明は、被験者の生体情報を計測する際に用いられる生体情報計測用パネル、生体情報計測装置及び生体活動監視システムに利用可能である。

図１は、本発明の一実施形態に係る生体情報計測装置を使用状態で示す概略図である。 図２は、同計測装置により生体情報を計測する場合におけるベッドの側面図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る生体情報計測用パネルの斜視図である。 図４は、同パネルの断面図である。 図５は、同パネルの分解斜視図である。 図６は、同パネルの起歪板の平面図である。 図７は、同パネルの起歪板の底面図である。 図８は、同パネルの歪みゲージが組み込まれたブリッジ回路を示す図である。 図９は、本発明のもう一つの実施形態に係る生体情報計測用パネルの断面図である。 図１０は、実施例のパネルからの出力信号の一実測例を示す図（グラフ）である。 図１１は、比較例のパネルの断面図である。 図１２は、比較例のパネルからの出力信号の一実測例を示す図（グラフ）である。

符号の説明

１…生体情報計測用パネル
２…起歪板
３…歪み検出センサ
４ａ、４ｂ…歪みゲージ
５…ブリッジ回路
６…第１弾性層
７…第２弾性層
８…剛性層
１０…防水カバー（防汚カバー）
２０…生体情報計測装置
２１…演算手段
２２…通信手段
２３…報知手段
３０…ベッド
３１…マットレス
３１ａ…マットレスの上面
３５…パネル設置面
４０…生体活動監視システム
Ｈ…被験者

Claims (7)

1. 被験者の下側に被験者の幅方向に延びる態様に配置され、弾性的に撓曲可能な帯状の起歪板と、
   起歪板の歪みを検出する歪み検出センサと、を備え、
   歪み検出センサからの出力信号が被験者の生体情報の計測に用いられる生体情報計測用パネルにおいて、
   起歪板の上面に第１弾性層が配置され、
   起歪板の下面に第２弾性層が配置され、
   第２弾性層の下面に剛性層が配置されていることを特徴とする生体情報計測用パネル。
2. 第１弾性層は、ＪＩＳ Ｋ ６４０１による硬さ２０〜２００Ｎ、及び厚さ３〜１０ｍｍのウレタンフォーム材から形成されている請求項１記載の生体情報計測用パネル。
3. 第２弾性層は、ＪＩＳ Ｋ ６４０１による硬さ１５０〜３００Ｎ、及び厚さ３〜１５ｍｍのウレタンフォーム材から形成されている請求項１又は２記載の生体情報計測用パネル。
4. 剛性層は、曲げこわさが起歪板の曲げこわさに対して２倍以上に設定されている請求項１〜３のいずれかに記載の生体情報計測用パネル。
5. 柔軟な防水又は防汚カバーにより包覆されている請求項１〜４のいずれかに記載の生体情報計測用パネル。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の生体情報計測用パネルと、
   パネルの歪み検出センサからの出力信号に基づいて被験者の生体情報を演算する演算手段と、を備えていることを特徴とする生体情報計測装置。
7. 請求項１〜５のいずれかに記載の生体情報計測用パネルと、
   パネルの歪み検出センサからの出力信号に基づいて被験者の生体情報を演算する演算手段と、
   演算手段の演算結果を報知する報知手段と、を備えていることを特徴とする生体活動監視システム。

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