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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024027489
(43)【公開日】2024-03-01
(54)【発明の名称】生体信号取得モジュール、生体信号取得装置
(51)【国際特許分類】
A61B 7/04 20060101AFI20240222BHJP
A61B 5/02 20060101ALI20240222BHJP
A61B 5/113 20060101ALI20240222BHJP
A61B 5/11 20060101ALI20240222BHJP
【ＦＩ】
A61B7/04 D
A61B5/02 350
A61B5/02 310K
A61B5/113
A61B5/11 100
【審査請求】未請求
【請求項の数】24
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022130325
(22)【出願日】2022-08-18
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】520124752
【氏名又は名称】株式会社ミライズテクノロジーズ
(74)【代理人】
【識別番号】110000028
【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】安野 裕貴
(72)【発明者】
【氏名】程 帆
【テーマコード（参考）】
4C017
4C038
【Ｆターム（参考）】
4C017AA04
4C017AA09
4C017AA14
4C017AA20
4C017AB10
4C017AC03
4C017AC35
4C017EE01
4C017FF05
4C038SV05
(57)【要約】
【課題】生体信号取得モジュールにおいて、被測定者の背中と媒質との界面における振動の減衰量を抑制することができ、被測定者の背中からであっても、精度良く生体信号を取得する技術を提供する。
【解決手段】被測定者ＨＭの背中ＨＢに接する物品８０に設けられる生体信号取得モジュール６０は、生体信号に対応する振動ＢＳを検出するための振動センサ６４と、気体とは異なる少なくとも一の媒質であって、振動センサに接する媒質と、を備えている。
【選択図】図１
【解決手段】被測定者ＨＭの背中ＨＢに接する物品８０に設けられる生体信号取得モジュール６０は、生体信号に対応する振動ＢＳを検出するための振動センサ６４と、気体とは異なる少なくとも一の媒質であって、振動センサに接する媒質と、を備えている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被測定者（ＨＭ）の背中（ＨＢ）に接する物品（８０，８０ｂ）に設けられる生体信号取得モジュール（６０，６０ｂ、６０ｂ２，６０ｃ１，６０ｃ２，６０ｃ３，６０ｄ１，６０ｄ２，６０ｅ２，６０ｆ１，６０ｆ２，６０ｆ３，６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｉ２）であって、
生体信号に対応する振動（ＢＳ）を検出するための振動センサ（６４）と、
気体とは異なる少なくとも一の媒質であって、前記振動センサに接する媒質と、を備える、
生体信号取得モジュール。
生体信号に対応する振動（ＢＳ）を検出するための振動センサ（６４）と、
気体とは異なる少なくとも一の媒質であって、前記振動センサに接する媒質と、を備える、
生体信号取得モジュール。
【請求項2】
前記生体信号は、心音または心弾道である、請求項１に記載の生体信号取得モジュール。
【請求項3】
請求項１に記載の生体信号取得モジュールであって、
前記媒質の音響インピーダンスは、４．１・１０４ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以上５．０・１０７ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以下である、
生体信号取得モジュール。
前記媒質の音響インピーダンスは、４．１・１０４ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以上５．０・１０７ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以下である、
生体信号取得モジュール。
【請求項4】
請求項１に記載の生体信号取得モジュールであって、
前記媒質の音響インピーダンスは、２．７・１０５ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以上７．６・１０６ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以下である、
生体信号取得モジュール。
前記媒質の音響インピーダンスは、２．７・１０５ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以上７．６・１０６ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以下である、
生体信号取得モジュール。
【請求項5】
請求項１に記載の生体信号取得モジュールであって、
さらに、前記被測定者が前記物品を使用する際に前記被測定者から前記生体信号取得モジュールに付与される圧力を緩和するための圧力緩和部（６８ｃ１，６８ｃ２）を備える、
生体信号取得モジュール。
さらに、前記被測定者が前記物品を使用する際に前記被測定者から前記生体信号取得モジュールに付与される圧力を緩和するための圧力緩和部（６８ｃ１，６８ｃ２）を備える、
生体信号取得モジュール。
【請求項6】
請求項５に記載の生体信号取得モジュールであって、
前記圧力緩和部は、前記圧力を付与された前記生体信号取得モジュールが前記圧力の付与に伴う方向に退避可能な空間である、
生体信号取得モジュール。
前記圧力緩和部は、前記圧力を付与された前記生体信号取得モジュールが前記圧力の付与に伴う方向に退避可能な空間である、
生体信号取得モジュール。
【請求項7】
請求項５に記載の生体信号取得モジュールであって、
前記圧力緩和部は、前記生体信号取得モジュールよりも低い弾性または粘弾性を有する材料を備える、
生体信号取得モジュール。
前記圧力緩和部は、前記生体信号取得モジュールよりも低い弾性または粘弾性を有する材料を備える、
生体信号取得モジュール。
【請求項8】
請求項１に記載の生体信号取得モジュールであって、
さらに、弾性体を有する加圧機構（６７）であって、前記生体信号取得モジュールが前記被測定者の背中を加圧するための加圧機構、を備える、
生体信号取得モジュール。
さらに、弾性体を有する加圧機構（６７）であって、前記生体信号取得モジュールが前記被測定者の背中を加圧するための加圧機構、を備える、
生体信号取得モジュール。
【請求項9】
請求項１に記載の生体信号取得モジュールであって、
さらに、開口部（６６Ｅ）を有する収容体（６６）を備え、
前記媒質は、前記振動センサに接する第一媒質（６１，６１ｄ２）と、前記第一媒質とは異なる第二媒質であって、前記第一媒質と接する第二媒質（６２，６２ｂ２，６２ｄ１，６２ｇ）と、を備え、
前記収容体は、前記振動センサおよび前記第一媒質を収容し、
前記第二媒質は、前記開口部に配置され、前記収容体に収容された前記第一媒質に接した状態で前記振動センサおよび前記第一媒質を密閉する、
生体信号取得モジュール。
さらに、開口部（６６Ｅ）を有する収容体（６６）を備え、
前記媒質は、前記振動センサに接する第一媒質（６１，６１ｄ２）と、前記第一媒質とは異なる第二媒質であって、前記第一媒質と接する第二媒質（６２，６２ｂ２，６２ｄ１，６２ｇ）と、を備え、
前記収容体は、前記振動センサおよび前記第一媒質を収容し、
前記第二媒質は、前記開口部に配置され、前記収容体に収容された前記第一媒質に接した状態で前記振動センサおよび前記第一媒質を密閉する、
生体信号取得モジュール。
【請求項10】
請求項９に記載の生体信号取得モジュールであって、
前記第一媒質は、水、不凍液、およびオイルの少なくともいずれかである、
生体信号取得モジュール。
前記第一媒質は、水、不凍液、およびオイルの少なくともいずれかである、
生体信号取得モジュール。
【請求項11】
請求項９に記載の生体信号取得モジュールであって、
前記第二媒質は、前記振動センサに近い位置の面積（ＤＢ）よりも、前記振動センサから離れた位置の面積（ＤＦ）の方が大きい、
生体信号取得モジュール。
前記第二媒質は、前記振動センサに近い位置の面積（ＤＢ）よりも、前記振動センサから離れた位置の面積（ＤＦ）の方が大きい、
生体信号取得モジュール。
【請求項12】
生体信号取得装置（１００，１００ｂ，１００ｂ２，１００ｅ１，１００ｅ２，１００ｅ３，１００ｅ４，１００ｅ５，１００ｊ）であって、
被測定者（ＨＭ）の背中（ＨＢ）に接する表面（８０Ｆ）、および前記表面とは逆側の背面（８０Ｂ）を有する物品（８０，８０ｂ）と、
生体信号に対応する振動（ＢＳ）を検出するための振動センサ（６４）と、
気体とは異なる媒質であって、前記被測定者の背中および前記振動センサに接し、前記被測定者の背中と前記振動センサとを繋ぐ少なくとも一の媒質と、を備える、
生体信号取得装置。
被測定者（ＨＭ）の背中（ＨＢ）に接する表面（８０Ｆ）、および前記表面とは逆側の背面（８０Ｂ）を有する物品（８０，８０ｂ）と、
生体信号に対応する振動（ＢＳ）を検出するための振動センサ（６４）と、
気体とは異なる媒質であって、前記被測定者の背中および前記振動センサに接し、前記被測定者の背中と前記振動センサとを繋ぐ少なくとも一の媒質と、を備える、
生体信号取得装置。
【請求項13】
請求項１２に記載の生体信号取得装置であって、
前記媒質は、前記物品の少なくとも一部を構成する第三媒質（８３）である、
生体信号取得装置。
前記媒質は、前記物品の少なくとも一部を構成する第三媒質（８３）である、
生体信号取得装置。
【請求項14】
請求項１３に記載の生体信号取得装置であって、
前記振動センサは、前記媒質としての前記物品の内部に配置される、
生体信号取得装置。
前記振動センサは、前記媒質としての前記物品の内部に配置される、
生体信号取得装置。
【請求項15】
請求項１３に記載の生体信号取得装置であって、
前記振動センサは、前記媒質としての前記物品の表面に配置される、
生体信号取得装置。
前記振動センサは、前記媒質としての前記物品の表面に配置される、
生体信号取得装置。
【請求項16】
請求項１３に記載の生体信号取得装置であって、
前記振動センサは、前記媒質としての前記物品の背面に配置される、
生体信号取得装置。
前記振動センサは、前記媒質としての前記物品の背面に配置される、
生体信号取得装置。
【請求項17】
請求項１２に記載の生体信号取得装置であって、
前記媒質は、前記物品の少なくとも一部を構成する第三媒質とは異なる第二媒質（６２，６２ｂ２，６２ｄ１，６２ｇ）であり、
前記第二媒質は、前記物品の表面に配置される第二媒質表面（６２Ｆ）と、前記第二媒質表面とは逆側の第二媒質背面（６２Ｂ）とを備え、
前記振動センサは、前記第二媒質背面に配置される、
生体信号取得装置。
前記媒質は、前記物品の少なくとも一部を構成する第三媒質とは異なる第二媒質（６２，６２ｂ２，６２ｄ１，６２ｇ）であり、
前記第二媒質は、前記物品の表面に配置される第二媒質表面（６２Ｆ）と、前記第二媒質表面とは逆側の第二媒質背面（６２Ｂ）とを備え、
前記振動センサは、前記第二媒質背面に配置される、
生体信号取得装置。
【請求項18】
請求項１２に記載の生体信号取得装置であって、
前記媒質は、前記物品の少なくとも一部を構成する第三媒質（８３）、および前記第三媒質とは異なる第二媒質（６２，６２ｂ２，６２ｄ１，６２ｇ）を備え、
前記第三媒質は、前記物品の表面としての第三媒質表面（８３Ｆ）と、前記第三媒質表面とは逆側の第三媒質背面（８３Ｂ）とを備え、
前記第二媒質は、
前記物品の内部に配置され、
前記第三媒質背面に接する第二媒質表面（６２Ｆ）と、前記第二媒質表面とは逆側の第二媒質背面（６２Ｂ）とを備え、
前記振動センサは、前記第二媒質背面に配置される、
生体信号取得装置。
前記媒質は、前記物品の少なくとも一部を構成する第三媒質（８３）、および前記第三媒質とは異なる第二媒質（６２，６２ｂ２，６２ｄ１，６２ｇ）を備え、
前記第三媒質は、前記物品の表面としての第三媒質表面（８３Ｆ）と、前記第三媒質表面とは逆側の第三媒質背面（８３Ｂ）とを備え、
前記第二媒質は、
前記物品の内部に配置され、
前記第三媒質背面に接する第二媒質表面（６２Ｆ）と、前記第二媒質表面とは逆側の第二媒質背面（６２Ｂ）とを備え、
前記振動センサは、前記第二媒質背面に配置される、
生体信号取得装置。
【請求項19】
請求項１７または請求項１８に記載の生体信号取得装置であって、
前記被測定者が前記物品を使用する際に前記被測定者から前記第二媒質および前記振動センサに付与される圧力を緩和するための圧力緩和部（６８ｃ１，６８ｃ２）を備える、
生体信号取得装置。
前記被測定者が前記物品を使用する際に前記被測定者から前記第二媒質および前記振動センサに付与される圧力を緩和するための圧力緩和部（６８ｃ１，６８ｃ２）を備える、
生体信号取得装置。
【請求項20】
請求項１２に記載の生体信号取得装置であって、
前記媒質は、前記物品の少なくとも一部を構成する第三媒質とは異なる第一媒質（６１，６１ｄ２）と、前記第一媒質および前記第三媒質とは異なる第二媒質（６２，６２ｂ２，６２ｄ１，６２ｇ）とを備え、
前記第二媒質は、前記物品の表面に配置される第二媒質表面（６２Ｆ）と、前記第二媒質表面とは逆側の第二媒質背面（６２Ｂ）とを備え、
前記第一媒質は、前記第二媒質背面および前記振動センサに接するように配置される、
生体信号取得装置。
前記媒質は、前記物品の少なくとも一部を構成する第三媒質とは異なる第一媒質（６１，６１ｄ２）と、前記第一媒質および前記第三媒質とは異なる第二媒質（６２，６２ｂ２，６２ｄ１，６２ｇ）とを備え、
前記第二媒質は、前記物品の表面に配置される第二媒質表面（６２Ｆ）と、前記第二媒質表面とは逆側の第二媒質背面（６２Ｂ）とを備え、
前記第一媒質は、前記第二媒質背面および前記振動センサに接するように配置される、
生体信号取得装置。
【請求項21】
請求項１２に記載の生体信号取得装置であって、
前記媒質は、前記物品の少なくとも一部を構成する第三媒質（８３）と、前記第三媒質とは異なる第一媒質（６１，６１ｄ２）と、前記第一媒質および前記第三媒質とは異なる第二媒質（６２，６２ｂ２，６２ｄ１，６２ｇ）とを備え、
前記第三媒質は、前記物品の表面としての第三媒質表面（８３Ｆ）と、前記物品の内部において前記第三媒質表面とは逆側に位置する第三媒質背面（８３Ｂ）とを備え、
前記第二媒質は、
前記物品の内部に配置され、
前記第三媒質背面に接する第二媒質表面（６２Ｆ）と、前記第二媒質表面とは逆側の第二媒質背面（６２Ｂ）とを備え、
前記第一媒質は、前記第二媒質背面および前記振動センサに接する、
生体信号取得装置。
前記媒質は、前記物品の少なくとも一部を構成する第三媒質（８３）と、前記第三媒質とは異なる第一媒質（６１，６１ｄ２）と、前記第一媒質および前記第三媒質とは異なる第二媒質（６２，６２ｂ２，６２ｄ１，６２ｇ）とを備え、
前記第三媒質は、前記物品の表面としての第三媒質表面（８３Ｆ）と、前記物品の内部において前記第三媒質表面とは逆側に位置する第三媒質背面（８３Ｂ）とを備え、
前記第二媒質は、
前記物品の内部に配置され、
前記第三媒質背面に接する第二媒質表面（６２Ｆ）と、前記第二媒質表面とは逆側の第二媒質背面（６２Ｂ）とを備え、
前記第一媒質は、前記第二媒質背面および前記振動センサに接する、
生体信号取得装置。
【請求項22】
請求項２０または請求項２１に記載の生体信号取得装置であって、
前記被測定者が前記物品を使用する際に前記被測定者から前記第一媒質および前記第二媒質に付与される圧力を緩和するための圧力緩和部（６８ｃ１，６８ｃ２）を備える、
生体信号取得装置。
前記被測定者が前記物品を使用する際に前記被測定者から前記第一媒質および前記第二媒質に付与される圧力を緩和するための圧力緩和部（６８ｃ１，６８ｃ２）を備える、
生体信号取得装置。
【請求項23】
請求項１２に記載の生体信号取得装置であって、
前記振動センサおよび前記媒質を複数備える、
生体信号取得装置。
前記振動センサおよび前記媒質を複数備える、
生体信号取得装置。
【請求項24】
請求項１２に記載の生体信号取得装置であって、
前記物品は、椅子、ソファ、寝台、診察台である、
生体信号取得装置。
前記物品は、椅子、ソファ、寝台、診察台である、
生体信号取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、生体信号取得モジュール、生体信号取得装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical System）を用いた振動センサを備える心音センサが知られている（例えば、非特許文献１）。この心音センサでは、振動センサをカプセル中に充填した流体中に配置することにより、音響インピーダンスを人間の軟組織に近似させて、心音信号の減衰を抑制させている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】Haixia Li, Yongfeng Ren, Guojun Zhang, et al., "Design of a high SNR electronic heart sound sensor based on a MEMS bionic hydrophone" AIP Advances 9, 015005-1 - 015005-10 (2019)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、非特許文献１の心音センサを用いた場合であっても、生体信号を精度良く取得することができないことがある。この問題は、被測定者の背中から生体信号を取得しようとする場合には、より顕著になる。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【0006】
本開示の一形態によれば、被測定者（ＨＭ）の背中（ＨＢ）に接する物品（８０，８０ｂ）に設けられる生体信号取得モジュール（６０，６０ｂ、６０ｂ２，６０ｃ１，６０ｃ２，６０ｃ３，６０ｄ１，６０ｄ２，６０ｅ２，６０ｆ１，６０ｆ２，６０ｆ３，６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｉ２）が提供される。この生体信号取得モジュールは、生体信号に対応する振動（ＢＳ）を検出するための振動センサ（６４）と、気体とは異なる少なくとも一の媒質であって、前記振動センサに接する媒質と、を備える。
【0007】
この形態の生体信号取得モジュールによれば、媒質における振動の減衰量を抑制することができ、被測定者の背中からであっても、精度良く生体信号を取得することができる。
【0008】
本開示の一形態によれば、生体信号取得装置（１００，１００ｂ，１００ｂ２，１００ｅ１，１００ｅ２，１００ｅ３，１００ｅ４，１００ｅ５，１００ｊ）が提供される。この生体信号取得装置は、被測定者（ＨＭ）の背中（ＨＢ）に接する表面（８０Ｆ）、および前記表面とは逆側の背面（８０Ｂ）を有する物品（８０，８０ｂ）と、生体信号に対応する振動（ＢＳ）を検出するための振動センサ（６４）と、気体とは異なる媒質であって、前記被測定者の背中および前記振動センサに接し、前記被測定者の背中と前記振動センサとを繋ぐ少なくとも一の媒質と、を備える。
【0009】
この形態の生体信号取得装置によれば、媒質における振動の減衰量を抑制することができ、被測定者の背中からであっても、精度良く生体信号を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１実施形態に係る生体信号取得装置の概略構成を示す説明図。
【図2】生体信号取得装置の内部機能構成を示すブロック図。
【図3】第１実施形態に係る生体信号取得モジュールの概略構成を示す説明図。
【図4】被測定者から媒質への減衰量と媒質の音響インピーダンスとの関係を示す第一の説明図。
【図5】被測定者から媒質への減衰量と媒質の音響インピーダンスとの関係を示す第二の説明図。
【図6】比較例としての電子聴診器による生体信号取得結果を示す説明図。
【図7】第１実施形態に係る生体信号取得モジュールによる生体信号取得結果を示す説明図。
【図8】第２実施形態に係る生体信号取得装置の概略構成を示す説明図。
【図9】他の実施形態に係る生体信号取得装置の概略構成を示す説明図。
【図10】第３実施形態に係る生体信号取得モジュールの概略構成を示す説明図。
【図11】他の実施形態に係る生体信号取得モジュールの概略構成を示す説明図。
【図12】第４実施形態に係る生体信号取得モジュールの概略構成を示す説明図。
【図13】他の実施形態に係る生体信号取得モジュールの概略構成を示す説明図。
【図14】第５実施形態に係る生体信号取得装置の概略構成を示す説明図。
【図15】他の実施形態に係る生体信号取得装置の概略構成を示す説明図。
【図16】他の実施形態に係る生体信号取得装置の概略構成を示す説明図。
【図17】他の実施形態に係る生体信号取得装置の概略構成を示す説明図。
【図18】他の実施形態に係る生体信号取得装置の概略構成を示す説明図。
【図19】第６実施形態に係る生体信号取得モジュールの概略構成を示す説明図。
【図20】他の実施形態に係る生体信号取得モジュールの概略構成を示す説明図。
【図21】他の実施形態に係る生体信号取得モジュールの概略構成を示す説明図。
【図22】第７実施形態に係る生体信号取得モジュールの概略構成を示す説明図。
【図23】第８実施形態に係る生体信号取得モジュールの概略構成を示す説明図。
【図24】第８実施形態に係る生体信号取得モジュールの概略構成を示す第２の説明図。
【図25】第９実施形態に係る生体信号取得モジュールの概略構成を示す説明図。
【図26】他の実施形態に係る生体信号取得モジュールの概略構成を示す説明図。
【図27】他の実施形態に係る生体信号取得モジュールの概略構成を示す第１の説明図。
【図28】他の実施形態に係る生体信号取得モジュールの概略構成を示す第２の説明図。
【図29】他の実施形態に係る生体信号取得装置の概略構成を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
Ａ．第１実施形態：
図１に示すように、第１実施形態に係る生体信号取得装置１００は、生体信号取得モジュール６０と、椅子８０と、制御装置９０と、を備えている。生体信号取得装置１００は、生体信号取得モジュール６０を用いて生体信号を取得する。「生体信号」とは、生体現象によって体内から発せられる信号を意味する。生体信号取得装置１００は、生体信号のうち、例えば、呼吸、脈拍、心弾道、心音、臓器の動作、胎動、身体の動作（体動）など、生体から発生した振動を示す信号（以下、「生体信号に対応する振動」あるいは、単に「生体信号」とも呼ぶ）を取得し、取得した生体信号を用いて人の身体的状態あるいは心理的状態（疲労や眠気、ストレス、覚醒、自律神経状態）を推定することができる。なお、生体信号取得装置１００は、測定時の被測定者ＨＭにおける衣類の着用の有無を問わない。
図１に示すように、第１実施形態に係る生体信号取得装置１００は、生体信号取得モジュール６０と、椅子８０と、制御装置９０と、を備えている。生体信号取得装置１００は、生体信号取得モジュール６０を用いて生体信号を取得する。「生体信号」とは、生体現象によって体内から発せられる信号を意味する。生体信号取得装置１００は、生体信号のうち、例えば、呼吸、脈拍、心弾道、心音、臓器の動作、胎動、身体の動作（体動）など、生体から発生した振動を示す信号（以下、「生体信号に対応する振動」あるいは、単に「生体信号」とも呼ぶ）を取得し、取得した生体信号を用いて人の身体的状態あるいは心理的状態（疲労や眠気、ストレス、覚醒、自律神経状態）を推定することができる。なお、生体信号取得装置１００は、測定時の被測定者ＨＭにおける衣類の着用の有無を問わない。
【0012】
生体信号取得モジュール６０は、生体信号に対応する振動を検出する。本実施形態では、生体信号取得モジュール６０は、椅子８０の背もたれに配置されており、椅子８０に腰掛けた状態の被測定者ＨＭの背中ＨＢから、例えば、被測定者ＨＭの心臓ＨＨにおける機械的振動または音響振動を含む心臓ＨＨの心音情報を、生体信号に対応する振動として取得する。心臓内における機械的振動または音響振動は、心臓の弁の開閉によりもたらされる、または心臓内へ流入する、もしくは心臓から流出する血液の移動によりもたらされる。このように構成することにより、椅子８０を利用する被測定者ＨＭの心臓ＨＨ近くの部位に装着されて使用され、被測定者ＨＭを拘束することなく生体信号を測定可能である。「椅子８０の表面８０Ｆ」とは、椅子８０に腰掛ける被測定者ＨＭの背中ＨＢと接する面を意味し、「背面８０Ｂ」とは、表面８０Ｆの逆側の面を意味する。
【0013】
椅子８０は、被測定者ＨＭの背中ＨＢに接する物品としての一例である。「被測定者の背中に接する物品」としては、椅子、座椅子、ソファなど、人が腰掛ける際に用いられる種々の物品と、寝具、寝台、ベッド、布団、シート、診療台、診察台、病床、マット、マットレス、床、敷シーツ、ベッドパッド、ソファベッドなど、人が横になる際に用いられる種々の物品とが含まれる。「被測定者の背中に接する物品」は、家具、医療器具などを含むほか、人が腰掛ける際あるいは人が横になる際に用いられる物品であれば足り、用途を問わない。また、「被測定者の背中に接する物品」は、物品の全体である場合には限らず、たとえば椅子８０の背もたれ、背もたれのうちの一部分、マットレスの一部分など、物品の一部分である場合を含む。生体信号取得モジュール６０の設置対象として椅子８０を用いることにより、例えば検査機関や医療機関による検査に代えて被測定者ＨＭの生活において生体信号を取得することができ、生体信号の検出頻度の向上、生体信号の定期的な検出の実現に寄与し得る。
【0014】
図２に示すように、生体信号取得モジュール６０は、振動センサ６４を備えている。振動センサ６４は、生体信号に対応する振動を検出可能なマイクロフォンである。振動センサ６４は、生体信号に対応する振動を精度良く検出する観点から、例えばμＶ単位の電圧などの微小な信号を検出できる程度に高い感度であることが好ましい。ただし、振動センサ６４は、マイクロフォンには限定されず、例えば、加速度計、ダイヤフラム等、振動を検出可能な種々のセンサを採用することができる。生体信号取得モジュール６０は、椅子８０と一体的に製造されてもよく、既製品としての物品に後付けにより装着されてもよい。本開示において、「後付け」とは、物品の製造時・設置時において、物品に装着もしくは組み込まれておらず、物品の製造・使用とは無関係に物品に装着・配置されることを意味する。
【0015】
生体信号に対応する振動は、振動センサ６４により取得され、アナログ電圧信号として図示しないＡＤ変換器などに入力され、デジタル信号へと変換されて、有線通信あるいは無線通信により制御装置９０に出力される。無線通信は、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した無線ローカルネットワーク（ＬＡＮ）を通じた無線接続やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いた無線通信などによって実現され得る。
【0016】
図２に示すように、制御装置９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ９２と、ＲＯＭ，ＲＡＭなどのメモリ９４とを備えるコンピュータである。制御装置９０は、有線あるいは無線通信により振動センサ６４からデータを取得する通信部９６と、ディスプレイなどの表示部９８とを備えている。メモリ９４には、本実施形態において提供される機能を実現するためのプログラムが格納されている。ＣＰＵ９２は、格納されたプログラムをＲＡＭ上に展開して実行することにより、心音波形抽出部９２２、心弾道波形抽出部９２４、呼吸波形抽出部９２６、ならびに脈波形抽出部９２８として機能する。これらの各部の機能の一部又は全部をハードウェア回路で実現してもよい。
【0017】
心音波形抽出部９２２は、取得した生体信号に対応する振動から心音波形、心拍間隔、心拍数などを抽出する。心音は、心臓ＨＨの拍動に伴って発生する音であり、媒質を介して伝播する弾性波である。正常時では、心音は、心室収縮期の初めに左右の房室弁が閉鎖することにより発生する第一心音と、心室収縮期の直後に大動脈弁と肺動脈弁が閉鎖することにより発生する第二心音とからなる周期信号である。一般的には、第一心音は低調で長く、第二心音は高調で短い。第一心音から第二心音までの期間が心臓の収縮期であり、第二心音から次の周期の第一心音までの期間が心臓の拡張期である。第一心音から次の第一心音までの期間又は第二心音から次の第二心音までの期間が心拍間隔（ＨＲＩ：Heart Rate Interval）に相当し、１分間の第一心音の数又は第二心音の数が心拍数に相当する。
【0018】
心弾道波形抽出部９２４は、生体信号に対応する振動から心弾道波形を抽出し、併せて心拍タイミングを検出する。心弾道波形とは、心臓ＨＨにより拍出される血液の勢いに起因する振動の波形を意味する。呼吸波形抽出部９２６は、生体信号に対応する振動を用いて、呼吸情報を示す波形を抽出する。呼吸の周波数は、第一心音の周波数よりさらに低い。
【0019】
脈波形抽出部９２８は、生体信号に対応する振動から脈波形を抽出し、併せて心拍タイミングを検出する。脈波形は、脈動する血流による血管の容積変化に起因する波形である。なお、各波形の抽出では、例えば、信号の強度を適度に強調処理した後、所定の周波数範囲の通過域を有するフィルタを通過させるなど、ノイズとなる信号を除去する処理が適宜に行われることが好ましい。抽出された各波形およびそれに関連するデータ等は表示部９８に表示される。
【0020】
図３には、図１の範囲ＡＲ１の断面視が拡大して示されている。図３に示すように、本実施形態の生体信号取得モジュール６０は、振動センサ６４と、第一媒質６１と、第二媒質６２と、収容体６６とを備えている。生体信号取得モジュール６０は、椅子８０に設けられた凹部に埋め込まれ、椅子８０を構成する材料８２との摩擦力などにより固定されている。図３には、技術の理解を容易にするために被測定者ＨＭの心臓ＨＨと背中ＨＢ、ならびに心臓ＨＨから発せされる振動ＢＳが模式的に示されている。振動ＢＳは、生体信号に対応する振動の一例である。振動ＢＳには、心臓ＨＨ内における機械的振動または音響振動が含まれる。振動ＢＳは、心臓ＨＨの内部の弁の開閉によりもたらされ、あるいは心臓内へ流入もしくは心臓から流出する血液の移動によりもたらされる。
【0021】
心臓ＨＨから発せられる振動ＢＳは、一般的には、例えば電子聴診器や心音センサなどにより、被測定者ＨＭの前面ＨＦから取得される。しかしながら、従来技術の電子聴診器や心音センサでは、被測定者ＨＭの背中ＨＢから振動ＢＳを取得しようとすると、前面ＨＦから取得する場合よりもノイズが大きくなり振動ＢＳを抽出できなくなるか、あるいは前面ＨＦから取得する場合よりも振動ＢＳの減衰が大きいために振動ＢＳを検出できない、といった問題が発生し得る。これは、以下が要因と推定される。
（１）心臓ＨＨから背中ＨＢまでの距離が心臓ＨＨから前面ＨＦまでの距離よりも長いこと。
（２）心臓ＨＨと背中ＨＢとの間に位置する肋骨や脊椎、あるいは肺ならびに肺に含まれる空気などの存在により、振動ＢＳが被測定者ＨＭの背中ＨＢの表面に至るまでの間に、振動ＢＳの減衰、反射、拡散が発生すること。
（３）背中ＨＢから振動センサ６４に至る振動ＢＳの経路に、例えば、空気などの気体が存在することにより振動ＢＳが大きく減衰してしまうこと。
発明者らは、被測定者ＨＭの背中ＨＢから振動センサ６４までの振動ＢＳの伝播経路を、気体以外の媒質を用いて形成することにより、振動ＢＳを被測定者ＨＭの背中ＨＢから検出できることを新たに知見した。
（１）心臓ＨＨから背中ＨＢまでの距離が心臓ＨＨから前面ＨＦまでの距離よりも長いこと。
（２）心臓ＨＨと背中ＨＢとの間に位置する肋骨や脊椎、あるいは肺ならびに肺に含まれる空気などの存在により、振動ＢＳが被測定者ＨＭの背中ＨＢの表面に至るまでの間に、振動ＢＳの減衰、反射、拡散が発生すること。
（３）背中ＨＢから振動センサ６４に至る振動ＢＳの経路に、例えば、空気などの気体が存在することにより振動ＢＳが大きく減衰してしまうこと。
発明者らは、被測定者ＨＭの背中ＨＢから振動センサ６４までの振動ＢＳの伝播経路を、気体以外の媒質を用いて形成することにより、振動ＢＳを被測定者ＨＭの背中ＨＢから検出できることを新たに知見した。
【0022】
本実施形態では、生体信号取得モジュール６０は、第一媒質６１および第二媒質６２の２つの媒質を備えている。第一媒質６１は、液体、固体、ゲルなど気体以外の媒質である。第一媒質６１は、背中ＨＢから振動センサ６４までの振動ＢＳの伝播経路の一部として機能する。本実施形態では、第一媒質６１には水が用いられ、空気などの気体が概ね除去された状態かつ振動センサ６４に接した状態で収容体６６に収容されている。第一媒質６１は、水には限らず、不凍液やオイルなどの液体、あるいはこれらの少なくともいずれかを任意に組み合わせた混合液であってもよい。
【0023】
収容体６６は、第一媒質６１および振動センサ６４を収容する。収容体６６は、アクリル樹脂などの合成樹脂を用いて、第一媒質６１を収容するための内部空間を規定する凹形状で成形されている。本実施形態では、収容体６６は、第二媒質６２を配置するための開口部６６Ｅを備えている。開口部６６Ｅは、被測定者ＨＭに近くなるように、椅子８０の外部に近い位置に配置される。収容体６６は、金属、樹脂、セラミックスなどの種々の材料により任意の形状で形成することができる。なお、収容体６６の内部空間において、振動センサ６４は、第一媒質６１と接していることを前提に、例えば貼付などにより収容体６６の内面に設けられてもよく、収容体６６の内壁の一部を中央に突出させた突出部分への設置あるいは収容体６６の内壁からの吊り下げなどの方法により内部空間の中央に配置されてもよい。
【0024】
第二媒質６２は、第一媒質６１とともに、背中ＨＢから振動センサ６４までの振動ＢＳの伝播経路として機能する。第二媒質６２は、液体、固体、ゲルなど気体以外の媒質である。第二媒質６２は、収容体６６の開口部６６Ｅに固定され、振動センサ６４および第一媒質６１を収容体６６の内部空間に密閉している。
【0025】
第二媒質６２は、第二媒質表面６２Ｆと、第二媒質表面６２Ｆとは逆側の第二媒質背面６２Ｂとを備えている。第二媒質６２は、第二媒質背面６２Ｂが第一媒質６１に接した状態で開口部６６Ｅに固定されており、第一媒質６１と第二媒質６２との間の気体は除去された状態である。すなわち、第一媒質６１と第二媒質６２は、気体を介さず互いに接することにより一つの媒質として振動センサ６４に接する状態であるということができる。第二媒質６２は、第一媒質６１を収容体６６に密閉する観点から、固体であることが好ましい。本実施形態では、第二媒質６２は、後述するように、さらに振動ＢＳの減衰を抑制する観点からシリコンゴムを用いて形成されている。
【0026】
本実施形態では、第二媒質表面６２Ｆは、図３に示すように、椅子８０の表面８０Ｆと面一となるように配置されている。第二媒質６２が表面８０Ｆと面一とされることにより、生体信号取得モジュール６０を椅子８０と一体的に構成することができる。したがって、被測定者ＨＭが椅子８０を利用するにあたり、背中ＨＢに生体信号取得モジュール６０が接触することによる違和感を抑制することができる。
【0027】
生体信号を用いて被測定者ＨＭの身体的、心理的状態を推定するにあたり、測定器の装着や体勢の固定などの被測定者ＨＭの拘束、被測定者ＨＭによる測定器の視認などは、被測定者ＨＭに対してストレスが与えられ得る。この結果、推定精度が低下することとなり得る。したがって、生体信号の検出のためには、被測定者ＨＭにストレスを与えないことが望ましい。例えば、一般的な心電図法による心拍計測では、体表面に直接電極を貼り付けるため、被測定者ＨＭは、ケーブルで拘束され得る。これに対して、本実施形態の生体信号取得装置１００は、被測定者ＨＭの背中ＨＢから生体信号を検出することにより、非拘束で生体信号を検出することができる。また、被測定者ＨＭが測定器を視認することを抑制または防止でき、前面ＨＦから生体信号を検出する場合よりも被測定者ＨＭにストレスを与えることを抑制または防止することができる。
【0028】
図３には、椅子８０を構成するウレタンなどのシート材やシート表皮など、椅子８０の少なくとも一部を構成する材料８２が示されている。材料８２が振動ＢＳを振動センサ６４に伝播するための媒質として機能する場合には、「第三媒質８３」とも呼ぶ。なお、本実施形態では、第三媒質８３は、生体信号取得モジュール６０の構成要素には含まれない。
【0029】
図４および図５を用いて、生体信号取得モジュール６０における媒質の選定方法について説明する。図４および図５には、理論値に基づくシミュレーション結果が示されている。図５には、図４に示す一部の領域ＡＧが拡大されて示されている。グラフの縦軸は、人体と媒質との界面における音波の減衰量（単位：ｄＢ）を示し、横軸は、媒質の音響インピーダンス「単位：ｋｇ／（ｍ・ｓ２）」を示している。なお、音響インピーダンスは、密度と音速とを乗じることで得られるパラメータである。人体と媒質との界面における音波の減衰量ＡＡは、以下の式（１）によって求めることができる。
【0030】
減衰量ＡＡ＝｜Ｚ１－Ｚ２｜／｜Ｚ１＋Ｚ２｜ ・・・式（１）
Ｚ１：人体の音響インピーダンス
Ｚ２：媒質の音響インピーダンス
Ｚ１：人体の音響インピーダンス
Ｚ２：媒質の音響インピーダンス
【0031】
人体の音響インピーダンスＺ１には、水の音響インピーダンスである１．４４・１０６ｋｇ／（ｍ・ｓ２）を用いた。上記式（１）により、図４に示すグラフＧ１を得ることができる。心臓ＨＨから発せられる振動ＢＳのＳＮ比（ＳＮＲ：signal to noise ratio）を、予め行った実験による実測値に基づき２５ｄＢと設定した。すなわち、減衰量が２５ｄＢ以上である場合には、ノイズの影響が大きくなり振動ＢＳを検出することが難しくなる。なお、空気の音響インピーダンスは、４１０ｋｇ／（ｍ・ｓ２）であるため、人体と、空気との界面では、約６４ｄＢの減衰量が発生することになる。
【0032】
図５に示すように、減衰量を２５ｄＢ以下とするために、音響インピーダンスが４．１・１０４ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以上５．０・１０７ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以下の範囲（以下、「第一範囲」とも呼ぶ）に含まれる媒質から選定されることが好ましい。また、予め行った実験によれば、振動ＢＳの検出精度をより高くする観点から、人体と媒質との界面での減衰量が１０ｄＢ以下（ＳＮ比が１５ｄＢ以上）であることがより好ましい。したがって、より好ましくは、音響インピーダンスが２．７・１０５ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以上７．６・１０６ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以下の範囲（以下、「第二範囲」とも呼ぶ）に含まれる媒質から選定されることがより好ましい。なお、本実施形態の第一媒質６１および第二媒質６２のように、生体信号取得モジュール６０が複数の媒質を備える場合には、いずれの媒質も第一範囲あるいは第二範囲の音響インピーダンスを満たすように設定する。音響インピーダンスが第二範囲に含まれる媒質の例としては、水、不凍液、オイルなどの液体、シリコンなどが挙げられる。本実施形態では、第一媒質６１および第二媒質６２は、音響インピーダンスが第二範囲に含まれる物質から選定されている。
【0033】
図６には、比較例として、一般的に用いられる電子聴診器を平板状のウレタン製シートに埋め込んで作製したモジュールを用いた実験結果が示されている。より具体的には、電子聴診器を埋め込んだウレタンシートを椅子８０の表面８０Ｆに配置し、椅子８０を利用する被測定者ＨＭの背中ＨＢから振動ＢＳを取得した結果である。図７には、本実施形態の生体信号取得装置１００を用いた測定結果が示されている。
【0034】
図６に示すように、電子聴診器を埋め込んだウレタンシートを用いた実験結果では、ノイズが大きいことにより振動ＢＳを抽出することができないという結果が得られた。これは、振動ＢＳが、電子聴診器の内部に存在する空気により振動センサに至る前に大きく減衰してしまうことなどに起因すると推定される。これに対して、図７に示すように、本実施形態の１００によれば、比較例よりもノイズが小さく、また、第一心音Ｈ１と、第二心音Ｈ２とが安定して検出されていることが理解できる。すなわち、振動ＢＳの減衰量が振動センサ６４で検出可能な程度まで充分に抑制できていることを示している。
【0035】
以上、説明したように、本実施形態の生体信号取得モジュール６０によれば、被測定者ＨＭの背中ＨＢに接する物品としての椅子８０に設けられるとともに、生体信号に対応する振動ＢＳを検出するための振動センサ６４と、気体とは異なる第一媒質６１および第二媒質６２とを備えている。第一媒質６１および第二媒質６２は互いに接することで一体的な媒質として機能し、振動センサ６４に接した状態で設けられている。したがって、媒質における振動ＢＳの減衰量を抑制することができ、生体信号に対応する振動ＢＳの減衰量が大きくなりやすい被測定者ＨＭの背中ＨＢからであっても、精度良く生体信号を取得することができる。
【0036】
本実施形態の生体信号取得モジュール６０によれば、生体信号には、心音、心弾道が含まれている。したがって、被測定者ＨＭの背中ＨＢから心音、心弾道を精度良く取得することができる測定器を得ることができる。
【0037】
本実施形態の生体信号取得モジュール６０によれば、第一媒質６１および第二媒質６２の音響インピーダンスは、４．１・１０４ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以上５．０・１０７ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以下である。人体と媒質との界面での減衰量を２５ｄＢ以下とし、振動ＢＳの減衰量を充分に小さくすることができ、生体信号の検出精度を向上させることができる。
【0038】
本実施形態の生体信号取得モジュール６０によれば、第一媒質６１および第二媒質６２の音響インピーダンスは、２．７・１０５ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以上７．６・１０６ｋｇ／（ｍ・ｓ２）以下である。人体と媒質との界面での減衰量を１０ｄＢ以下とし、振動ＢＳの減衰量をより小さくすることができ、生体信号の検出精度をより向上させることができる。
【0039】
本実施形態の生体信号取得モジュール６０は、開口部６６Ｅを有する収容体６６と、振動センサ６４に接する第一媒質６１と、第一媒質６１と接する第二媒質６２と、を備えている。収容体６６は、振動センサ６４および第一媒質６１を収容している。第二媒質６２は、開口部６６Ｅに配置され、収容体６６に収容された第一媒質６１に接した状態で振動センサ６４および第一媒質６１を密閉している。収容体６６を備えることにより、液体やゲルの第一媒質６１を採用しやすくでき、簡易な構成により振動ＢＳの減衰を抑制することができる。
【0040】
本実施形態の生体信号取得モジュール６０によれば、第一媒質６１は、水、不凍液、およびオイルの少なくともいずれかである。容易に入手可能な材料を適用することにより、生体信号取得モジュール６０の生産性を向上させることができる。
【0041】
本実施形態の生体信号取得装置１００によれば、被測定者ＨＭの背中ＨＢに接する表面８０Ｆ、および表面８０Ｆとは逆側の背面８０Ｂを有する椅子８０と、生体信号に対応する振動ＢＳを検出するための振動センサ６４と、被測定者ＨＭの背中および振動センサ６４に接し、被測定者ＨＭの背中と振動センサ６４とを繋ぐ第一媒質６１および第二媒質６２と、を備えている。第一媒質６１および第二媒質６２により被測定者ＨＭの背中と振動センサ６４との振動ＢＳの伝播経路を形成することにより、媒質における振動ＢＳの減衰量を抑制し、生体信号に対応する振動ＢＳの減衰量が大きくなりやすい被測定者ＨＭの背中ＨＢからであっても、精度良く生体信号を取得することができる。
【0042】
本実施形態の生体信号取得装置１００によれば、媒質は、第三媒質８３とは異なる第一媒質６１および第二媒質６２を備えている。第二媒質６２は、椅子８０の表面８０Ｆに配置される第二媒質表面６２Ｆと、第二媒質表面６２Ｆとは逆側の第二媒質背面６２Ｂとを備えている。第一媒質６１は、第二媒質背面６２Ｂおよび振動センサ６４に接するように配置される。第一媒質６１および第二媒質６２が互いに接することにより、媒質における振動ＢＳの減衰量を抑制し、生体信号に対応する振動ＢＳの減衰量が大きくなりやすい被測定者ＨＭの背中ＨＢからであっても、精度良く生体信号を取得することができる。第二媒質６２が椅子８０の表面８０Ｆに設けられることにより、生体信号取得モジュール６０を椅子８０と一体的に構成することができる。したがって、被測定者ＨＭが椅子８０を利用するにあたり、背中ＨＢに生体信号取得モジュール６０が接触することによる違和感を抑制することができる。
【0043】
Ｂ．第２実施形態：
図８に示すように、第２実施形態の生体信号取得装置１００ｂは、椅子８０に代えて寝台８０ｂを物品として備える点において第１実施形態の生体信号取得装置１００とは相違し、それ以外の構成は第１実施形態の生体信号取得装置１００と同様である。寝台８０ｂは、人が横になる際に用いられる物品に該当し、被測定者ＨＭの背中ＨＢに接する物品の一例である。生体信号取得モジュール６０は、寝台８０ｂを利用する被測定者ＨＭの心臓ＨＨ近くとなる部位に装着されて使用され、被測定者ＨＭを拘束することなく生体信号を測定可能である。
図８に示すように、第２実施形態の生体信号取得装置１００ｂは、椅子８０に代えて寝台８０ｂを物品として備える点において第１実施形態の生体信号取得装置１００とは相違し、それ以外の構成は第１実施形態の生体信号取得装置１００と同様である。寝台８０ｂは、人が横になる際に用いられる物品に該当し、被測定者ＨＭの背中ＨＢに接する物品の一例である。生体信号取得モジュール６０は、寝台８０ｂを利用する被測定者ＨＭの心臓ＨＨ近くとなる部位に装着されて使用され、被測定者ＨＭを拘束することなく生体信号を測定可能である。
【0044】
この形態の生体信号取得装置１００ｂであっても、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。また、生体信号取得モジュール６０が寝台８０ｂに備えられることにより、被測定者ＨＭの生活において、例えば就寝時間中などの長時間に亘って生体信号を取得することができ、生体信号の検出数の増加、生体信号の定期的な検出に寄与し得る。
【0045】
Ｂ２．他の実施形態：
上記第１実施形態および第２実施形態では、生体信号取得モジュール６０が物品内に配置される例を示した。これに対して、図９に示す生体信号取得モジュール６０ｂのように、物品の外部に備えられてもよい。
上記第１実施形態および第２実施形態では、生体信号取得モジュール６０が物品内に配置される例を示した。これに対して、図９に示す生体信号取得モジュール６０ｂのように、物品の外部に備えられてもよい。
【0046】
図９には、寝台８０ｂを利用する被測定者ＨＭを頭上から見た場合の生体信号取得装置１００ｂ２の構成が示されている。生体信号取得装置１００ｂ２は、生体信号取得モジュール６０に代え、生体信号取得モジュール６０ｂ２を備える点において第２実施形態の生体信号取得装置１００ｂと相違し、それ以外の構成は生体信号取得装置１００ｂと同様である。
【0047】
生体信号取得モジュール６０ｂ２の構成は、図３で示した第二媒質６２に代えて第二媒質６２ｂ２を備える点において相違し、それ以外の構成は生体信号取得モジュール６０と同様である。第二媒質６２ｂ２は、生体信号取得モジュール６０の第二媒質６２と同様にシリコンゴムを用いて形成されるが、その形状が異なる。本実施形態では、第二媒質６２ｂ２は、例えば、被測定者ＨＭの背面全体を覆うことができる大きさで形成されており、被測定者ＨＭは、寝具と同様に第二媒質６２ｂ２の上に横たわることができる。
【0048】
第二媒質表面６２Ｆは、第二媒質６２のうち、寝台８０ｂ上で寝台８０ｂの外部に露出し、被測定者ＨＭの背中ＨＢと接する面である。第二媒質背面６２Ｂは、寝台８０ｂと接する面である。本実施形態では、生体信号取得モジュール６０ｂの第一媒質６１、振動センサ６４、収容体６６は、第二媒質６２の端部における第二媒質表面６２Ｆ上に配置されている。より具体的には、収容体６６に収容された状態の第一媒質６１が第二媒質表面６２Ｆに接した状態で固定されている。被測定者ＨＭから発せられた振動ＢＳは、被測定者ＨＭの背中ＨＢを介して第二媒質６２ｂ２に伝播し、さらに第二媒質６２ｂ２内を伝播して第一媒質６１を介して振動センサ６４へと到達する。
【0049】
この形態の生体信号取得装置１００ｂ２であっても、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第二媒質６２ｂ２が被測定者ＨＭの背面全体を覆う範囲に亘って形成されていることにより、第二媒質６２ｂ２と被測定者ＨＭとの接触面積を大きくし、振動ＢＳの検出範囲を拡大することができる。また、生体信号取得モジュール６０ｂ２が寝台８０ｂ内に埋め込まれている場合と比較して、被測定者ＨＭが生体信号取得モジュール６０ｂ２に接触する際の違和感を抑制または防止することができる。
【0050】
Ｃ．第３実施形態：
図１０に示すように、第３実施形態に係る生体信号取得モジュール６０ｃ１は、生体信号取得モジュール６０と同様の構成に加え、さらに、圧力緩和部６８ｃ１を備えている。圧力緩和部６８ｃ１は、被測定者ＨＭが物品を使用する際に、被測定者ＨＭから付与される圧力Ｆ１による生体信号取得モジュール６０ｃ１に対する負荷を緩和する。圧力Ｆ１は、例えば、物品が椅子８０である場合には、被測定者ＨＭが椅子８０に腰掛けて背もたれに接する際に発生する。また、物品が寝台８０ｂである場合には、被測定者ＨＭが寝台８０ｂ上に横になる際に発生する圧力などが該当する。
図１０に示すように、第３実施形態に係る生体信号取得モジュール６０ｃ１は、生体信号取得モジュール６０と同様の構成に加え、さらに、圧力緩和部６８ｃ１を備えている。圧力緩和部６８ｃ１は、被測定者ＨＭが物品を使用する際に、被測定者ＨＭから付与される圧力Ｆ１による生体信号取得モジュール６０ｃ１に対する負荷を緩和する。圧力Ｆ１は、例えば、物品が椅子８０である場合には、被測定者ＨＭが椅子８０に腰掛けて背もたれに接する際に発生する。また、物品が寝台８０ｂである場合には、被測定者ＨＭが寝台８０ｂ上に横になる際に発生する圧力などが該当する。
【0051】
本実施形態では、圧力緩和部６８ｃ１は、椅子８０の表面８０Ｆに設けられた凹部６８Ｗである。具体的には、椅子８０内には、生体信号取得モジュール６０ｃ１を収容するための空間に加え、生体信号取得モジュール６０ｃ１のうち第二媒質６２とは逆側に設けられた空間を規定する凹部６８Ｗが備えられている。生体信号取得モジュール６０ｃ１は、外部から圧力Ｆ１を受けた場合には、圧力緩和部６８ｃ１としての凹部６８Ｗ内に退避することができ、圧力Ｆ１による生体信号取得モジュール６０ｃ１への負荷や衝撃を軽減することができる。また、被測定者ＨＭが椅子８０を利用するにあたり、背中ＨＢに生体信号取得モジュール６０ｃ１が接触する違和感を抑制することができる。なお、凹部６８に代えて表面８０Ｆから背面８０Ｂまで連通する貫通孔であってもよい。
【0052】
Ｃ２．他の実施形態：
上記第３実施形態では、圧力緩和部６８ｃ１が椅子８０内に設けられた凹部６８Ｗである例を示した。これに対して、図１１に示す生体信号取得モジュール６０ｃ２のように、低い弾性または粘弾性を有する材料を用いて形成された圧力緩和部６８ｃ２を備えてもよい。「低い弾性または粘弾性」とは、例えば、生体信号取得モジュール６０ｃ２よりも低い弾性または粘弾性であることを意味し、「生体信号取得モジュール６０ｃ２よりも低い弾性または粘弾性である」とは、生体信号取得モジュール６０ｃ２を構成する部材のうち最も高い弾性または粘弾性を有する部材よりも低い弾性または粘弾性を有することを意味する。圧力緩和部６８ｃ２の例としては、例えば、ゴムなどのエラストマーなどである。
上記第３実施形態では、圧力緩和部６８ｃ１が椅子８０内に設けられた凹部６８Ｗである例を示した。これに対して、図１１に示す生体信号取得モジュール６０ｃ２のように、低い弾性または粘弾性を有する材料を用いて形成された圧力緩和部６８ｃ２を備えてもよい。「低い弾性または粘弾性」とは、例えば、生体信号取得モジュール６０ｃ２よりも低い弾性または粘弾性であることを意味し、「生体信号取得モジュール６０ｃ２よりも低い弾性または粘弾性である」とは、生体信号取得モジュール６０ｃ２を構成する部材のうち最も高い弾性または粘弾性を有する部材よりも低い弾性または粘弾性を有することを意味する。圧力緩和部６８ｃ２の例としては、例えば、ゴムなどのエラストマーなどである。
【0053】
圧力緩和部６８ｃ２は、収容体６６のうち開口部６６Ｅとは逆側、すなわち第二媒質６２とは逆側に取り付けられている。これにより、外部からの圧力Ｆ１を受けた場合に生体信号取得モジュール６０ｃ２から他の部材への圧力Ｆ２、およびそれに伴う生体信号取得モジュール６０ｃ２への抗力を緩和することができ、生体信号取得モジュール６０ｃ２に付与される圧力や衝撃を軽減することができる。また、被測定者ＨＭが椅子８０を利用するにあたり、背中ＨＢに生体信号取得モジュール６０ｃ２が接触する際の違和感を抑制することができる。
【0054】
Ｄ．第４実施形態：
図１２に示すように、第４実施形態に係る生体信号取得モジュール６０ｄ１は、第二媒質６２に代えて第二媒質６２ｄ１を備える点において第１実施形態の生体信号取得モジュール６０とは相違し、それ以外の構成は同様である。第二媒質６２ｄ１は、例えば、ゴムなどの低い弾性または粘弾性を有する部材を用いて形成されており、変形しやすいという特徴を備えている。第二媒質６２ｄ１は、生体信号取得モジュール６０ｄ１よりも低い弾性または粘弾性を有していてもよく、例えば椅子８０の材料８２よりも低い弾性または粘弾性を有していてもよい。このように構成することにより、図１２に示す圧力Ｆ１１および圧力Ｆ１２（圧力Ｆ１１は、圧力Ｆ１２よりも大きい）のように、被測定者ＨＭから生体信号取得モジュール６０ｄ１に付与される圧力が均一でない場合であっても、第二媒質６２ｄ１が変形することができ、第二媒質６２ｄ１と背中ＨＢとの間に気体が介在することを抑制または防止することができる。また、被測定者ＨＭが椅子８０を利用するにあたり、背中ＨＢに生体信号取得モジュール６０ｄ１が接触する際の違和感を抑制することができる。
図１２に示すように、第４実施形態に係る生体信号取得モジュール６０ｄ１は、第二媒質６２に代えて第二媒質６２ｄ１を備える点において第１実施形態の生体信号取得モジュール６０とは相違し、それ以外の構成は同様である。第二媒質６２ｄ１は、例えば、ゴムなどの低い弾性または粘弾性を有する部材を用いて形成されており、変形しやすいという特徴を備えている。第二媒質６２ｄ１は、生体信号取得モジュール６０ｄ１よりも低い弾性または粘弾性を有していてもよく、例えば椅子８０の材料８２よりも低い弾性または粘弾性を有していてもよい。このように構成することにより、図１２に示す圧力Ｆ１１および圧力Ｆ１２（圧力Ｆ１１は、圧力Ｆ１２よりも大きい）のように、被測定者ＨＭから生体信号取得モジュール６０ｄ１に付与される圧力が均一でない場合であっても、第二媒質６２ｄ１が変形することができ、第二媒質６２ｄ１と背中ＨＢとの間に気体が介在することを抑制または防止することができる。また、被測定者ＨＭが椅子８０を利用するにあたり、背中ＨＢに生体信号取得モジュール６０ｄ１が接触する際の違和感を抑制することができる。
【0055】
Ｄ２．他の実施形態：
上記第４実施形態では、第二媒質６２ｄ１が変形しやすい材料を用いて形成される例を示した。これに対して、図１３に示す生体信号取得モジュール６０ｄ２のように、第一媒質６１に代えて、低い弾性または粘弾性を有する材料により変形しやすい材料を用いて形成された第一媒質６１ｄ２を備えてもよい。このように構成することにより、図１３に示す圧力Ｆ１３および圧力Ｆ１４（圧力Ｆ１３は、圧力Ｆ１４よりも大きい）のように、被測定者ＨＭから生体信号取得モジュール６０ｄ２に付与される圧力が均一でない場合であっても、第一媒質６１ｄ２が第二媒質６２ｄ１の形状に合わせて変形することができる。したがって、第二媒質６２ｄ１と第一媒質６１ｄ２との間に気体が介在することを抑制または防止することができる。また、背中ＨＢに生体信号取得モジュール６０ｄ２が接触する際の違和感を抑制することができる。
上記第４実施形態では、第二媒質６２ｄ１が変形しやすい材料を用いて形成される例を示した。これに対して、図１３に示す生体信号取得モジュール６０ｄ２のように、第一媒質６１に代えて、低い弾性または粘弾性を有する材料により変形しやすい材料を用いて形成された第一媒質６１ｄ２を備えてもよい。このように構成することにより、図１３に示す圧力Ｆ１３および圧力Ｆ１４（圧力Ｆ１３は、圧力Ｆ１４よりも大きい）のように、被測定者ＨＭから生体信号取得モジュール６０ｄ２に付与される圧力が均一でない場合であっても、第一媒質６１ｄ２が第二媒質６２ｄ１の形状に合わせて変形することができる。したがって、第二媒質６２ｄ１と第一媒質６１ｄ２との間に気体が介在することを抑制または防止することができる。また、背中ＨＢに生体信号取得モジュール６０ｄ２が接触する際の違和感を抑制することができる。
【0056】
Ｅ．第５実施形態：
第１実施形態の生体信号取得装置１００では、生体信号取得モジュール６０の第二媒質６２が椅子８０の表面８０Ｆと面一である例を示した。これに対して、図１４に示すように、第５実施形態の生体信号取得装置１００ｅ１は、生体信号取得モジュール６０が椅子８０の内部に設けられている点において、第１実施形態の生体信号取得装置１００とは相違し、それ以外の構成は第１実施形態の生体信号取得装置１００と同様である。なお、生体信号取得モジュール６０の構成は第１実施形態の生体信号取得モジュール６０と同じである。本実施形態の生体信号取得装置１００ｅ１では、例えば椅子８０を構成する材料８２のうち椅子８０の表面８０Ｆと第二媒質６２との間の部分が第三媒質８３として機能する。本実施形態において、媒質は、第一媒質６１および第二媒質６２に加え、さらに椅子８０の少なくとも一部を構成する材料８２としての第三媒質８３を備えている。
第１実施形態の生体信号取得装置１００では、生体信号取得モジュール６０の第二媒質６２が椅子８０の表面８０Ｆと面一である例を示した。これに対して、図１４に示すように、第５実施形態の生体信号取得装置１００ｅ１は、生体信号取得モジュール６０が椅子８０の内部に設けられている点において、第１実施形態の生体信号取得装置１００とは相違し、それ以外の構成は第１実施形態の生体信号取得装置１００と同様である。なお、生体信号取得モジュール６０の構成は第１実施形態の生体信号取得モジュール６０と同じである。本実施形態の生体信号取得装置１００ｅ１では、例えば椅子８０を構成する材料８２のうち椅子８０の表面８０Ｆと第二媒質６２との間の部分が第三媒質８３として機能する。本実施形態において、媒質は、第一媒質６１および第二媒質６２に加え、さらに椅子８０の少なくとも一部を構成する材料８２としての第三媒質８３を備えている。
【0057】
第三媒質８３は、椅子８０の表面８０Ｆとしての第三媒質表面８３Ｆと、椅子８０の内部において第三媒質表面８３Ｆとは逆側に位置する第三媒質背面８３Ｂとを備えている。第三媒質背面８３Ｂは、生体信号取得モジュール６０を椅子８０の内部に収容するための内部空間を規定する椅子８０の内壁面の一部である。第二媒質６２は、第二媒質表面６２Ｆが第三媒質背面８３Ｂと接した状態で椅子８０の内部空間に固定されている。被測定者ＨＭの背中ＨＢから伝播する振動ＢＳは、椅子８０の表面８０Ｆとしての第三媒質表面８３Ｆを介して第三媒質８３に伝播し、第三媒質背面８３Ｂを介して第二媒質６２へと伝播する。
【0058】
本実施形態の生体信号取得装置１００ｅ１によれば、媒質として、第一媒質６１および第二媒質６２に加え、さらに椅子８０の少なくとも一部を構成する第三媒質８３を備えている。物品の一部を第三媒質８３として利用することにより、生体信号取得モジュール６０を物品の内部に配置することができる。したがって、被測定者ＨＭに生体信号取得モジュール６０を接触させることなく生体信号を取得することができる。また、被測定者ＨＭが生体信号取得モジュール６０を視認することを抑制または防止でき、被測定者ＨＭにストレスを与えることを抑制または防止することができる。生体信号取得モジュール６０が物品の外部に露出することを回避することにより、生体信号取得モジュール６０による物品の意匠性への影響を抑制または防止することができる。
【0059】
Ｅ２．他の実施形態１：
上記第５実施形態では、生体信号取得装置１００ｅ１が、媒質として、第一媒質６１と、第二媒質６２と、第三媒質８３とを備える例を示した。これに対して、第二媒質６２を省略し、第一媒質６１および第三媒質８３のみを備えることもできる。図１５に示すように、生体信号取得装置１００ｅ２は、第二媒質６２を備えない生体信号取得モジュール６０ｅ２を備え、媒質として、第一媒質６１および第三媒質８３を備えている。
上記第５実施形態では、生体信号取得装置１００ｅ１が、媒質として、第一媒質６１と、第二媒質６２と、第三媒質８３とを備える例を示した。これに対して、第二媒質６２を省略し、第一媒質６１および第三媒質８３のみを備えることもできる。図１５に示すように、生体信号取得装置１００ｅ２は、第二媒質６２を備えない生体信号取得モジュール６０ｅ２を備え、媒質として、第一媒質６１および第三媒質８３を備えている。
【0060】
図１５の例では、収容体６６は、開口部６６Ｅを備えず、振動センサ６４および第一媒質６１を密閉している。この場合には、収容体６６は、第一媒質６１および第三媒質８３とともに媒質として機能する。したがって、収容体６６は、第一範囲あるいは第二範囲に含まれる音響インピーダンスを有する部材により形成されることが好ましい。この形態の生体信号取得装置１００ｅ２であっても第５実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、第一媒質６１がシリコンゴムなどの固体で形成されるなど、第一媒質６１の支持や固定が不要である場合には、さらに、収容体６６を省略することもできる。
【0061】
Ｅ３．他の実施形態２：
図１６に示すように、振動センサ６４が第三媒質８３に対して充分に固定され、また第三媒質８３と振動センサ６４とが接していることを前提に、さらに、第一媒質６１および収容体６６を省略することも可能である。図１６に示す生体信号取得装置１００ｅ３は、生体信号取得モジュール６０のうち振動センサ６４のみが椅子８０の内部に備えられている。この場合には、椅子８０を構成する材料８２である第三媒質８３のみが媒質として機能する。この形態の生体信号取得装置１００ｅ３によれば、より簡易な構成で第５実施形態と同様の効果を得ることができる。
図１６に示すように、振動センサ６４が第三媒質８３に対して充分に固定され、また第三媒質８３と振動センサ６４とが接していることを前提に、さらに、第一媒質６１および収容体６６を省略することも可能である。図１６に示す生体信号取得装置１００ｅ３は、生体信号取得モジュール６０のうち振動センサ６４のみが椅子８０の内部に備えられている。この場合には、椅子８０を構成する材料８２である第三媒質８３のみが媒質として機能する。この形態の生体信号取得装置１００ｅ３によれば、より簡易な構成で第５実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0062】
Ｅ４．他の実施形態３：
図１７に示すように、振動センサ６４が第三媒質８３に対して充分に固定され、また第三媒質８３と振動センサ６４とが接していることを前提に、さらに第一媒質６１および収容体６６を省略し、振動センサ６４を椅子８０の表面８０Ｆ上に配置することも可能である。図１７に示す生体信号取得装置１００ｅ４では、第三媒質８３のみが媒質として機能する。振動ＢＳは、被測定者ＨＭの背中ＨＢから第三媒質８３を介して振動センサ６４へと伝播する。この形態の生体信号取得装置１００ｅ４によれば、より簡易な構成で第５実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、被測定者ＨＭに振動センサ６４が接触する際の違和感を抑制するために、振動センサ６４はシート状であることが好ましい。
図１７に示すように、振動センサ６４が第三媒質８３に対して充分に固定され、また第三媒質８３と振動センサ６４とが接していることを前提に、さらに第一媒質６１および収容体６６を省略し、振動センサ６４を椅子８０の表面８０Ｆ上に配置することも可能である。図１７に示す生体信号取得装置１００ｅ４では、第三媒質８３のみが媒質として機能する。振動ＢＳは、被測定者ＨＭの背中ＨＢから第三媒質８３を介して振動センサ６４へと伝播する。この形態の生体信号取得装置１００ｅ４によれば、より簡易な構成で第５実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、被測定者ＨＭに振動センサ６４が接触する際の違和感を抑制するために、振動センサ６４はシート状であることが好ましい。
【0063】
Ｅ５．他の実施形態４：
図１８に示すように、振動センサ６４が第三媒質８３に対して充分に固定され、また第三媒質８３と振動センサ６４とが接していることを前提に、さらに第一媒質６１および収容体６６を省略し、振動センサ６４を椅子８０の背面８０Ｂ上に配置することも可能である。図１８に示す生体信号取得装置１００ｅ５では、第三媒質８３のみが媒質として機能する。振動ＢＳは、被測定者ＨＭの背中ＨＢから第三媒質８３を介して振動センサ６４へと伝播する。この形態の生体信号取得装置１００ｅ５によれば、より簡易な構成で第５実施形態と同様の効果を得ることができる。
図１８に示すように、振動センサ６４が第三媒質８３に対して充分に固定され、また第三媒質８３と振動センサ６４とが接していることを前提に、さらに第一媒質６１および収容体６６を省略し、振動センサ６４を椅子８０の背面８０Ｂ上に配置することも可能である。図１８に示す生体信号取得装置１００ｅ５では、第三媒質８３のみが媒質として機能する。振動ＢＳは、被測定者ＨＭの背中ＨＢから第三媒質８３を介して振動センサ６４へと伝播する。この形態の生体信号取得装置１００ｅ５によれば、より簡易な構成で第５実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0064】
Ｆ．第６実施形態：
図１９に示すように、第６実施形態の生体信号取得装置１００は、生体信号取得モジュール６０に代えて生体信号取得モジュール６０ｆ１を備える点において第１実施形態の生体信号取得装置１００とは相違し、それ以外の構成は、第１実施形態の生体信号取得装置１００と同様である。生体信号取得モジュール６０ｆ１は、生体信号取得モジュール６０と同様の構成に加え、さらに、固定部６５ｆ１を備えている。
図１９に示すように、第６実施形態の生体信号取得装置１００は、生体信号取得モジュール６０に代えて生体信号取得モジュール６０ｆ１を備える点において第１実施形態の生体信号取得装置１００とは相違し、それ以外の構成は、第１実施形態の生体信号取得装置１００と同様である。生体信号取得モジュール６０ｆ１は、生体信号取得モジュール６０と同様の構成に加え、さらに、固定部６５ｆ１を備えている。
【0065】
固定部６５ｆ１は、生体信号取得モジュール６０ｆ１を椅子８０に固定する。本実施形態では、固定部６５ｆ１は、接着剤である。図１９の例では、生体信号取得モジュール６０ｆ１は、固定部６５ｆ１により椅子８０の背面８０Ｂに固定されている。なお、固定部６５ｆ１は、接着剤には限らず、椅子８０に設けられた雌ねじおよびこれに対応する雄ねじなどであってもよい。固定部６５ｆ１が接着剤である場合には、固定部６５ｆ１は、第一媒質６１、第二媒質６２、および第三媒質８３とともに媒質として機能する。したがって、固定部６５ｆ１は、第一範囲あるいは第二範囲に含まれる音響インピーダンスを有する部材から選定されることが好ましい。この形態の生体信号取得モジュール６０ｆ１によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができ、既製品としての椅子８０に対する生体信号取得モジュール６０ｆ１の後付けが容易となる。また、被測定者ＨＭが測定器を視認することを抑制または防止でき、前面ＨＦから生体信号を検出する場合よりも被測定者ＨＭにストレスを与えることを抑制または防止することができる。
【0066】
Ｆ２．他の実施形態１：
上記第６実施形態では、生体信号取得モジュール６０ｆ１が椅子８０の背面８０Ｂに固定されている例を示した。これに対して、図２０に示すように、生体信号取得モジュール６０ｆ２を椅子８０の内部に備えられた状態で椅子８０に固定することも可能である。
上記第６実施形態では、生体信号取得モジュール６０ｆ１が椅子８０の背面８０Ｂに固定されている例を示した。これに対して、図２０に示すように、生体信号取得モジュール６０ｆ２を椅子８０の内部に備えられた状態で椅子８０に固定することも可能である。
【0067】
生体信号取得モジュール６０ｆ２は、第６実施形態の固定部６５ｆ１に代えて、固定部６５ｆ２を備えている。固定部６５ｆ２は、接着剤、あるいは椅子８０に設けられた雌ねじおよびこれに対応する雄ねじなどである。本実施形態では、生体信号取得モジュール６０ｆ２のうち第二媒質６２のみが固定部６５ｆ２を用いて椅子８０に固定されている。この形態の生体信号取得モジュール６０ｆ２によれば、生体信号取得モジュール６０ｆ２に対する振動ＢＳの伝播経路の入口となる第二媒質６２を椅子８０により確実に固定することにより、第二媒質６２でのノイズの発生を抑制または防止することができ、振動ＢＳの検出精度を高くすることができる。なお、固定部６５ｆ２は、第二媒質６２に限らず収容体６６などの他の部材を固定してもよい。固定部６５ｆ２は、上記のほか、例えば、第二媒質６２を椅子８０に充分に固定できることを前提に、第二媒質６２と椅子８０との間への大きい摩擦係数を有する部材の配置、表面加工等による第二媒質６２または材料８２の表面粗さの増大などの方法によって構成することも可能である。
【0068】
Ｆ３．他の実施形態２：
上記第６実施形態では、生体信号取得モジュール６０ｆ１が椅子８０の背面８０Ｂに固定されている例を示した。これに対して、図２１に示すように、生体信号取得モジュール６０ｆ３を椅子８０の表面８０Ｆに固定することも可能である。生体信号取得モジュール６０ｆ３は、固定部６５ｆ１と同様に構成される固定部６５ｆ３により椅子８０の表面８０Ｆに固定されている。固定部６５ｆ３は、第二媒質６２を被測定者ＨＭの背中ＨＢと接する位置に配置させる観点から、生体信号取得モジュール６０ｆ３のうち第二媒質６２とは逆側に設けられる。この場合において、固定部６５ｆ３は媒質として機能しなくてもよく、少なくとも第一媒質６１および第二媒質６２が媒質として機能すれば足りる。この形態の生体信号取得モジュール６０ｆ３によれば、第６実施形態の生体信号取得モジュール６０ｆ１と同様の効果を得ることができ、既製品としての椅子８０に対する生体信号取得モジュール６０ｆ３の後付けが容易となる。
上記第６実施形態では、生体信号取得モジュール６０ｆ１が椅子８０の背面８０Ｂに固定されている例を示した。これに対して、図２１に示すように、生体信号取得モジュール６０ｆ３を椅子８０の表面８０Ｆに固定することも可能である。生体信号取得モジュール６０ｆ３は、固定部６５ｆ１と同様に構成される固定部６５ｆ３により椅子８０の表面８０Ｆに固定されている。固定部６５ｆ３は、第二媒質６２を被測定者ＨＭの背中ＨＢと接する位置に配置させる観点から、生体信号取得モジュール６０ｆ３のうち第二媒質６２とは逆側に設けられる。この場合において、固定部６５ｆ３は媒質として機能しなくてもよく、少なくとも第一媒質６１および第二媒質６２が媒質として機能すれば足りる。この形態の生体信号取得モジュール６０ｆ３によれば、第６実施形態の生体信号取得モジュール６０ｆ１と同様の効果を得ることができ、既製品としての椅子８０に対する生体信号取得モジュール６０ｆ３の後付けが容易となる。
【0069】
Ｇ．第７実施形態：
図２２に示すように、第７実施形態の生体信号取得モジュール６０ｇは、第二媒質６２に代えて第二媒質６２ｇを備える点において、第１実施形態の生体信号取得モジュール６０とは相違し、それ以外の構成は第１実施形態の生体信号取得モジュール６０と同様である。
図２２に示すように、第７実施形態の生体信号取得モジュール６０ｇは、第二媒質６２に代えて第二媒質６２ｇを備える点において、第１実施形態の生体信号取得モジュール６０とは相違し、それ以外の構成は第１実施形態の生体信号取得モジュール６０と同様である。
【0070】
第二媒質６２ｇは、第１実施形態での第二媒質６２とは形状が異なる。具体的には、第二媒質６２ｇは、振動センサ６４に近い位置の面積ＤＢよりも、振動センサ６４から離れた位置の面積ＤＦの方が大きくなるように構成されている。図２２の例では、第二媒質６２ｇは、第二媒質背面６２Ｂの面積ＤＢよりも第二媒質表面６２Ｆの面積ＤＦの方が大きい。このように構成された生体信号取得モジュール６０ｇによれば、第二媒質６２ｇの形状変更という簡易な方法により、被測定者ＨＭの背中ＨＢと第二媒質６２ｇとの接触面積を大きくすることができ、振動ＢＳの検出範囲を拡大させることができる。
【0071】
Ｈ．第８実施形態：
図２３に示すように、第８実施形態に係る生体信号取得モジュール６０ｈは、第１実施形態の生体信号取得モジュール６０と同様の構成に加え、さらに、図１０で示した圧力緩和部６８ｃ１と、加圧機構６７とを備えている。本実施形態では、加圧機構６７は、弾性体としての圧縮コイルバネを備えている。圧縮コイルバネは、収容体６６と、凹部６８Ｗあるいは椅子８０とを接続している。図２３では、圧縮コイルバネが無負荷の状態の加圧機構６７が示されている。なお、例えば、椅子８０の表面８０Ｆ上に加圧機構６７が設けられるなど、圧力緩和部６８ｃ１を省略することができる。加圧機構６７は、圧縮コイルバネには限らず、任意の形状のバネや弾性体であってもよい。
図２３に示すように、第８実施形態に係る生体信号取得モジュール６０ｈは、第１実施形態の生体信号取得モジュール６０と同様の構成に加え、さらに、図１０で示した圧力緩和部６８ｃ１と、加圧機構６７とを備えている。本実施形態では、加圧機構６７は、弾性体としての圧縮コイルバネを備えている。圧縮コイルバネは、収容体６６と、凹部６８Ｗあるいは椅子８０とを接続している。図２３では、圧縮コイルバネが無負荷の状態の加圧機構６７が示されている。なお、例えば、椅子８０の表面８０Ｆ上に加圧機構６７が設けられるなど、圧力緩和部６８ｃ１を省略することができる。加圧機構６７は、圧縮コイルバネには限らず、任意の形状のバネや弾性体であってもよい。
【0072】
図２３に示すように、加圧機構６７が無負荷状態である場合には、加圧機構６７は、少なくとも第二媒質６２を、椅子８０の表面８０Ｆよりも外部に突出させる。図２４に示すように、被測定者ＨＭが椅子８０を使用すると、被測定者ＨＭの背中ＨＢから圧力Ｆ４が第二媒質６２に加えられ、第二媒質６２および収容体６６は、圧縮コイルバネを圧縮させる方向Ｍ３に向かって押し込まれ、圧力緩和部６８ｃ１に収容される。このとき、生体信号取得モジュール６０ｈは、加圧機構６７の圧縮コイルバネの弾性力によって被測定者ＨＭの背中ＨＢを加圧した状態となる。
【0073】
本実施形態の生体信号取得モジュール６０ｈによれば、第二媒質６２を被測定者ＨＭの背中ＨＢに押し付けた状態で接触させることができるので、被測定者ＨＭの背中ＨＢと媒質との間に気体が進入することを抑制または防止することができ、また、第二媒質６２と被測定者ＨＭとの接触面積を向上させることができ、生体信号の検出精度を向上させることができる。なお、図２４では、第二媒質６２が押し込まれることにより第二媒質表面６２Ｆが表面８０Ｆと略面一となった状態を示したが、面一には限らず、第二媒質表面６２Ｆが表面８０Ｆよりも外部に位置してもよく、表面８０Ｆよりも内部に位置してもよい。
【0074】
Ｉ．第９実施形態：
図２５に示すように、第９実施形態に係る生体信号取得モジュール６０ｉは、第一媒質６１を備えない点と、回路基板６９を備える点とにおいて第１実施形態の生体信号取得モジュール６０とは相違し、それ以外の構成は同様である。本実施形態では、第二媒質６２が媒質として機能する。第二媒質表面６２Ｆは、椅子８０の表面８０Ｆと面一となるように配置され、第二媒質表面６２Ｆとは逆側の第二媒質背面６２Ｂには、振動センサ６４が取り付けられている。このように構成した場合であっても、振動センサ６４と媒質とを接触させ、振動センサ６４と媒質との間に気体を介することなく振動ＢＳを検出させることができる。第一媒質６１を省略することができ、生体信号取得モジュール６０ｉの部品点数の増加を抑制することができる。
図２５に示すように、第９実施形態に係る生体信号取得モジュール６０ｉは、第一媒質６１を備えない点と、回路基板６９を備える点とにおいて第１実施形態の生体信号取得モジュール６０とは相違し、それ以外の構成は同様である。本実施形態では、第二媒質６２が媒質として機能する。第二媒質表面６２Ｆは、椅子８０の表面８０Ｆと面一となるように配置され、第二媒質表面６２Ｆとは逆側の第二媒質背面６２Ｂには、振動センサ６４が取り付けられている。このように構成した場合であっても、振動センサ６４と媒質とを接触させ、振動センサ６４と媒質との間に気体を介することなく振動ＢＳを検出させることができる。第一媒質６１を省略することができ、生体信号取得モジュール６０ｉの部品点数の増加を抑制することができる。
【0075】
回路基板６９は、振動センサ６４と配線ＣＢによって電気的に接続されている。回路基板６９には、例えば、生体信号をデジタル変換するためのＡＤ変換器や、制御装置９０の通信部９６との無線通信のための通信インターフェースを搭載することができる。なお、回路基板６９は、上記の各実施形態の生体信号取得モジュールそれぞれに備えられてもよい。回路基板６９は、例えば、振動センサ６４とともに収容体６６内に配置することができる。
【0076】
本実施形態では、収容体６６は、筒状の形状を有しており、第二媒質６２を設けるための開口部６６Ｅとともに、開口部６６Ｅとは逆側には、回路基板６９を配置するための第二開口部６６Ｅ２が備えられている。これにより、収容体６６の一部を省略し、回路基板６９を、振動センサ６４を外部から保護するための壁面として機能させることができる。なお、第二開口部６６Ｅ２を備えることなく、収容体６６が回路基板６９を収容してもよい。
【0077】
図１０で示した上記第３実施形態では、圧力緩和部６８ｃ１が椅子８０内に設けられた凹部６８Ｗである例を示したが、図２５に示すように、圧力緩和部６８ｃ１は、表面８０Ｆから背面８０Ｂに至る貫通孔６８Ｗ２とされてもよい。このように構成することにより、第二媒質６２、振動センサ６４、ならびに収容体６６を椅子８０の内部に配置することが容易になる。
【0078】
Ｉ２．他の実施形態：
図１０で示した上記第３実施形態では、圧力緩和部６８ｃ１が椅子８０に設けられた凹部６８Ｗであり、上記第９実施形態では、圧力緩和部６８ｃ１が椅子８０の表面８０Ｆから背面８０Ｂに至る貫通孔６８Ｗ２である例を示した。これに対して、図２６に示す生体信号取得モジュール６０ｉ２のように、圧力緩和部６８ｃ１を、椅子８０の背面８０Ｂに設けられた凹部６８Ｗ３とすることもできる。
図１０で示した上記第３実施形態では、圧力緩和部６８ｃ１が椅子８０に設けられた凹部６８Ｗであり、上記第９実施形態では、圧力緩和部６８ｃ１が椅子８０の表面８０Ｆから背面８０Ｂに至る貫通孔６８Ｗ２である例を示した。これに対して、図２６に示す生体信号取得モジュール６０ｉ２のように、圧力緩和部６８ｃ１を、椅子８０の背面８０Ｂに設けられた凹部６８Ｗ３とすることもできる。
【0079】
図２６の例では、第二媒質６２とともに、さらに椅子８０の少なくとも一部を構成する第三媒質８３が媒質として機能する。第三媒質８３は、椅子８０の表面８０Ｆとしての第三媒質表面８３Ｆと、椅子８０の内部において第三媒質表面８３Ｆとは逆側に位置する第三媒質背面８３Ｂとを備えている。第二媒質６２は、椅子８０の内部に配置されており、第二媒質表面６２Ｆは、第三媒質背面８３Ｂに接している。第二媒質表面６２Ｆとは逆側の第二媒質背面６２Ｂには振動センサ６４が設けられている。このように構成することにより、生体信号取得モジュール６０ｉ２を物品の内部に固定することが容易になる。
【0080】
Ｉ３．他の実施形態２：
図２５および図２６の例では、第一媒質６１を備えない生体信号取得モジュール６０ｉ，６０ｉ２を用いて説明した。これに対して、図２５および図２６の構成の圧力緩和部６８ｃ１を備えるとともに、上記第１実施形態の生体信号取得モジュール６０と同様に第一媒質６１を備える生体信号取得モジュールとすることもできる。
図２５および図２６の例では、第一媒質６１を備えない生体信号取得モジュール６０ｉ，６０ｉ２を用いて説明した。これに対して、図２５および図２６の構成の圧力緩和部６８ｃ１を備えるとともに、上記第１実施形態の生体信号取得モジュール６０と同様に第一媒質６１を備える生体信号取得モジュールとすることもできる。
【0081】
Ｊ．他の実施形態：
（Ｊ１）上記第３実施形態では、圧力緩和部６８ｃ１が椅子８０の表面８０Ｆに設けられた凹部６８Ｗである例を示した。これに対して、図２７に示す生体信号取得モジュール６０ｃ３のように、凹部６８Ｗ内に規定される内部空間のうち第二媒質６２と表面８０Ｆとの間に規定される空間を圧力緩和部６８ｃ１として機能させることもできる。
（Ｊ１）上記第３実施形態では、圧力緩和部６８ｃ１が椅子８０の表面８０Ｆに設けられた凹部６８Ｗである例を示した。これに対して、図２７に示す生体信号取得モジュール６０ｃ３のように、凹部６８Ｗ内に規定される内部空間のうち第二媒質６２と表面８０Ｆとの間に規定される空間を圧力緩和部６８ｃ１として機能させることもできる。
【0082】
図２７の例では、椅子８０を使用する被測定者ＨＭによる圧力Ｆ３が表面８０Ｆに付与された場合に、椅子８０の材料８２が圧縮されて表面８０Ｆの位置が変化することを利用している。圧力Ｆ３が付与されると、表面８０Ｆの位置は、図２８に示すように、第二媒質６２に近付く方向Ｍ２に向かって変化する。この結果、第二媒質６２は、表面８０Ｆと略面一になる。このように構成することにより、第３実施形態と同様の効果が得られるとともに、被測定者ＨＭの使用により物品の形状が変化する場合に、生体信号取得モジュール６０ｃ３への負荷の軽減、生体信号取得モジュール６０ｃ３が物品内での移動の抑制など、物品の形状変化による生体信号取得モジュール６０ｃ３への影響を抑制または防止することができる。
【0083】
（Ｊ２）上記各実施形態では、生体信号取得装置が、一つの生体信号取得モジュールを備える例を示したが、図２９に示すように、生体信号取得装置１００ｊは、複数の生体信号取得モジュール６０を備えてもよい。この場合には、複数の生体信号取得モジュール６０は、被測定者ＨＭの心臓ＨＨの近傍となる位置に集中的に配置されることが好ましい。このように構成することにより、生体信号取得装置１００ｊによる生体信号の取得範囲を拡大することができる。したがって、例えば、身体的特徴が異なる複数の被測定者ＨＭに対しても生体信号取得モジュールの配置を変更することなく生体信号を取得することができる。
【0084】
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【0085】
６０，６０ｂ、６０ｂ２，６０ｃ１，６０ｃ２，６０ｃ３，６０ｄ１，６０ｄ２，６０ｅ２，６０ｆ１，６０ｆ２，６０ｆ３，６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｉ２…生体信号取得モジュール、６１…第一媒質、６４…振動センサ、８０…椅子、８０ｂ…寝台、ＨＢ…背中、ＨＭ…被測定者、ＢＳ…振動、１００，１００ｂ，１００ｂ２，１００ｅ１，１００ｅ２，１００ｅ３，１００ｅ４，１００ｅ５，１００ｊ…生体信号取得装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】