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公開番号2025141209
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024041047
出願日2024-03-15
発明の名称生体信号測定システム
出願人日清紡マイクロデバイス株式会社,学校法人東京電機大学
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類A61B 5/308 20210101AFI20250919BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】生体信号の減衰の抑制と出力オフセット電圧の低減とを両立できる生体信号測定システムを提供する。
【解決手段】容量増幅回路3は、人体と電極21,22の結合容量C₁,C_GCを増幅する回路である。アンプ31は、反転入力と出力が接続され、非反転入力が電極21に接続される。抵抗R₁,R₂は、アンプ31の非反転入力と出力との間に直列接続される。出力端T1は、抵抗R₁,R₂の接続点に接続され、抵抗R₁を介して電極21に接続される。出力端T2は、電極22に接続される。負荷抵抗R_Lは、出力端T1と出力端T2との間に接続される。コンデンサC₃が、アンプ31の出力と抵抗R₁及び出力端T1との間に、抵抗R₁と直列に接続される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
人体と容量結合する第１の電極及び第２の電極と、
前記第１の電極及び前記第２の電極から入力される前記人体の生体信号を処理する生体信号処理回路と、
前記第１の電極及び前記第２の電極と前記生体信号処理回路との間に設けられた容量増幅回路と、を備えた生体信号測定システムであって、
前記容量増幅回路は、
反転入力と出力が接続され、非反転入力が前記第１の電極に接続されたアンプと、
前記アンプの前記非反転入力と前記出力との間に直列接続された第１の抵抗及び第２の抵抗と、
前記第１の抵抗及び前記第２の抵抗の接続点に接続され、前記第１の抵抗を介して前記第１の電極に接続された第１の出力端と、
前記第２の電極に接続された第２の出力端と、
前記第１の出力端と前記第２の出力端との間に接続された負荷と、
前記アンプの出力と前記第１の抵抗及び前記第１の出力端との間に、前記第２の抵抗と直列に接続されたコンデンサと、を有する、
生体信号測定システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体信号測定システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電極が設けられたシーツの上に人が寝て、電極から生体信号を入力して測定する生体信号測定システムが提案されている（特許文献１、２）。
【０００３】
上述した生体信号測定システムにおいては、人体と電極が衣服やシーツなどの絶縁体を介して容量結合されている。交流である生体信号は、この容量を介して電極に伝わる。しかしながら、人体と電極との間の結合容量は小さく、結合インピーダンスが高い。このため、結合インピーダンス＞＞電極の後段に接続された生体信号処理回路の入力インピーダンスの条件下では、ノイズレベル以下に減衰された生体信号が生体信号処理回路に入力される場合があり、精度よく生体信号を測定することができない、という課題があった。
【０００４】
そこで、上記結合容量を疑似的に大きくし、結合インピーダンスを下げる図４に示す容量増幅回路３００が考えられている。上述した容量増幅回路３００は、アンプ３１と、抵抗Ｒ
１
，Ｒ
２
と、負荷抵抗Ｒ
Ｌ
と、を備えている。
【０００５】
図４に示す容量増幅回路３００は、抵抗Ｒ
２
の抵抗値Ｒ
０
のα倍（α＞１）に抵抗Ｒ
１
の抵抗値αＲ
０
を設定することにより、結合容量を１／（α＋１）倍にして結合インピーダンスを下げることができる。しかしながら、図４に示す容量増幅回路３００においては、アンプ３１のバイアス電流を（α＋１）倍にして負荷抵抗Ｒ
Ｌ
に供給される。これにより、出力オフセット電圧が高くなる、という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００７－８２９３８号公報
特表２００５－５１１１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、生体信号の減衰の抑制と出力オフセット電圧の低減とを両立できる生体信号測定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために、本発明に係る生体信号測定システムは、下記を特徴としている。
人体と容量結合する第１の電極及び第２の電極と、
前記第１の電極及び前記第２の電極から入力される前記人体の生体信号を処理する生体信号処理回路と、
前記第１の電極及び前記第２の電極と前記生体信号処理回路との間に設けられた容量増幅回路と、を備えた生体信号測定システムであって、
前記容量増幅回路は、
反転入力と出力が接続され、非反転入力が前記第１の電極に接続されたアンプと、
前記アンプの前記非反転入力と前記出力との間に直列接続された第１の抵抗及び第２の抵抗と、
前記第１の抵抗及び前記第２の抵抗の接続点に接続され、前記第１の抵抗を介して前記第１の電極に接続された第１の出力端と、
前記第２の電極に接続された第２の出力端と、
前記第１の出力端と前記第２の出力端との間に接続された負荷と、
前記アンプの出力と前記第１の抵抗及び前記第１の出力端との間に、前記第２の抵抗と直列に接続されたコンデンサと、を有する、
生体信号測定システムであること。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る生体信号測定システムによれば、生体信号の減衰の抑制と出力オフセット電圧の低減とを両立できる、との効果を奏する。
【００１０】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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