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公開番号2025129869
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-05
出願番号2024026808
出願日2024-02-26
発明の名称生体振動センサ
出願人住友理工株式会社
代理人弁理士法人笠井中根国際特許事務所,個人,個人
主分類A61B 5/11 20060101AFI20250829BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】生体振動をより精度よく検出することができる、新規な構造の生体振動センサを提供する。
【解決手段】生体から及ぼされる振動を検出する生体振動センサ10であって、柔軟な長手形状を有しており長手方向への引張変形によって検出信号レベルが大きくなるセンサ本体12と、センサ本体12とベース部材36との間に配設されてセンサ本体12を弾性的に支持する弾性支持体38とを、備えており、センサ本体12が生体振動検出領域の両側部分において位置決め状態で支持されており、生体振動の作用により弾性支持体38が弾性変形してセンサ本体12が長手方向で撓んで湾曲することで長手方向に引張変形せしめられる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
生体から及ぼされる振動を検出する生体振動センサであって、
柔軟な長手形状を有しており長手方向への引張変形によって検出信号レベルが大きくなるセンサ本体と、
該センサ本体とベース部材との間に配設されて該センサ本体を弾性的に支持する弾性支持体とを、備えており、
該センサ本体が生体振動検出領域の両側部分において位置決め状態で支持されており、生体振動の作用により該弾性支持体が弾性変形して該センサ本体が長手方向で撓んで湾曲することで長手方向に引張変形せしめられる生体振動センサ。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記弾性支持体は長手方向において圧縮弾性率の異なる低弾性部と高弾性部とを有しており、
生体振動検出領域の長手方向の中間部分において、該高弾性部の長手方向間に配された該低弾性部と、該低弾性部の長手方向間に配された該高弾性部との、少なくとも一方を有している請求項１に記載の生体振動センサ。
【請求項３】
前記弾性支持体は生体振動検出領域において前記高弾性部と前記低弾性部の各複数が長手方向で交互に位置して配されている請求項２に記載の生体振動センサ。
【請求項４】
前記センサ本体の長手方向において、前記高弾性部の寸法よりも前記低弾性部の寸法の方が大きい請求項２又は３に記載の生体振動センサ。
【請求項５】
前記弾性支持体における前記高弾性部と前記低弾性部とが互いに異なる成形品によって構成されており、該高弾性部と該低弾性部とが前記センサ本体の長手方向で互いに接触状態で突き合わされて配置されている請求項２又は３に記載の生体振動センサ。
【請求項６】
前記弾性支持体における前記高弾性部と前記低弾性部とが互いに異なる材質からなる請求項２又は３に記載の生体振動センサ。
【請求項７】
前記弾性支持体における前記低弾性部が発泡弾性体によって構成されている請求項２又は３に記載の生体振動センサ。
【請求項８】
前記弾性支持体において前記センサ本体を支持する支持表面は、前記ベース部材からの高さ方向で前記高弾性部の該支持表面が前記低弾性部の該支持表面の高さ以上の位置に設定されている請求項２又は３に記載の生体振動センサ。
【請求項９】
前記弾性支持体は、生体振動検出領域における前記センサ本体の長手方向の少なくとも両端部分が前記高弾性部によって構成されている請求項２又は３に記載の生体振動センサ。
【請求項１０】
前記センサ本体は、長手方向の少なくとも一方の端部側に配置された前記高弾性部に対して固着されている請求項９に記載の生体振動センサ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象者の生体振動を検出する、生体振動センサに関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、生体（検出対象者）の振動を検出する生体振動センサが提案されている。例えば、特開２０１７－１８９３２６号公報（特許文献１）に示された生体振動を検出して生体を監視する生体監視用センサが、それである。特許文献１の生体監視用センサは、生体振動を伝達する振動伝達板と、振動伝達板から伝達された生体振動を電気信号に変換して検出するセンサ本体としての生体振動検出部とを備えており、例えば、ベッド上で寝ている生体の呼吸や心拍等に起因する振動（生体振動）を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１８９３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の生体監視用センサは、監視対象である生体から生体振動検出部に対して圧縮方向の生体振動が及ぼされるようになっており、圧電トランスデューサーからなる生体振動検出部が入力に応じて発生する圧電気を検出することによって、生体振動を検出する。
【０００５】
しかしながら、本発明者が検討したところ、生体振動が生体振動検出部に厚さ方向の圧縮力として入力される特許文献１の構造では、入力される生体振動に対する検出信号が微弱になり易く、検出信号に対して信号増幅処理やノイズ除去処理等を実行したとしても、高精度な検出信号を得ることが難しかった。
【０００６】
また、生体振動検出部は、横たわって寝ている人の下へ常時敷いておく必要があることから、違和感を軽減したりズレを防止する等の観点から寝具やマットレス等の緩衝体の下への配置を望まれることもある。そのような場合には、寝具やマットレス等によって生体振動が吸収されてしまう分だけ、入力される生体振動乃至は検出信号がより小さくなってしまうために、目的とする生体振動の検出の精度を得ることが一層難しくなるという問題もあった。
【０００７】
なお、センサ本体が生体振動の入力方向で圧縮変形可能な弾性を有しており、生体振動の入力によるセンサ本体の圧縮変形に起因する電荷の発生、電気抵抗や静電容量等の変化等に基づいて、生体振動の検出信号が得られるようにした生体振動センサも提案されている。しかしながら、センサ本体は、検出対象者の違和感を抑えるために薄肉であることが求められることから、生体振動の入力に対する厚さ方向の歪みを大きく設定することは難しい。それゆえ、生体振動に対するセンサ本体の出力信号のレベルが低くなり易く、生体振動を十分な精度で検出することが難しい場合もあり、特許文献１記載の生体監視用センサと同様な問題を内在していた。
【０００８】
本発明の解決課題は、生体振動をより精度よく検出することができる、新規な構造の生体振動センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、本発明を把握するための好ましい態様について記載するが、以下に記載の各態様は、例示的に記載したものであって、適宜に互いに組み合わせて採用され得るだけでなく、各態様に記載の複数の構成要素についても、可能な限り独立して認識及び採用することができ、適宜に別の態様に記載の何れかの構成要素と組み合わせて採用することもできる。それによって、本発明では、以下に記載の態様に限定されることなく、種々の別態様が実現され得る。
【００１０】
第一の態様は、生体から及ぼされる振動を検出する生体振動センサであって、柔軟な長手形状を有しており長手方向への引張変形によって検出信号レベルが大きくなるセンサ本体と、該センサ本体とベース部材との間に配設されて該センサ本体を弾性的に支持する弾性支持体とを、備えており、該センサ本体が生体振動検出領域の両側部分において位置決め状態で支持されており、生体振動の作用により該弾性支持体が弾性変形して該センサ本体が長手方向で撓んで湾曲することで長手方向に引張変形せしめられるものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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