JP4721473B2 - 姿勢検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、姿勢検出装置に係り、より詳しくは、人体の姿勢を検出する姿勢検出装置に関する。

従来から、要介護者・要看護者の介護・看護に用いられる様々な装置が登場している。そして、こうした装置の中には、身体の自由が利かない寝たきりの高齢者や重症患者の褥瘡（床ずれ）を防止するための装置がある。ここで、褥瘡とは、寝たきりの高齢者や重症患者が寝返りを行わずに特定の姿勢を長時間続けることにより、衣類や寝具等によって皮膚が圧迫され、その圧迫を受けた部分の血行障害により生じる圧迫性壊疽の一種である。

こうした褥瘡を防止する装置の一つとして、寝たきりの高齢者や重症患者等の姿勢を検出する装置がある（特許文献１参照：以下、「従来例」と呼ぶ）。この従来例の技術では、寝床面に沿って２次元的に配列された接点部の押圧力に応じて出力値が連続的に変化する複数の感圧スイッチを備え、この複数の感圧スイッチの出力値のパターンの変化から、就寝者の姿勢の変化を検出する。そして、当該姿勢の変化に基づいて、寝床面上における就寝者の寝返りを検出するようになっている。

特開２００３−２４３９２号公報

上述した従来例の技術では、複数の感圧スイッチの出力値のパターンの変化に基づいて、就寝者の姿勢を検出する。こうした就寝者の姿勢の検出を精度良く行おうとすると、感圧スイッチの配列密度を高くすることが必要となり、解析対象となる出力値を出力する感圧スイッチの数が多くなる。こうした多数の出力値のパターンの解析は、非常に複雑なものとなってしまう。

このため、就寝者の寝返りの検出に際して、簡易に、かつ、精度良く就寝者の姿勢を検出することができる技術が待望されている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、簡易に、かつ、精度良く人体の姿勢を検出することができる姿勢検出装置を提供することを目的とする。

本発明は、関節機構を介して隣接部位に接続されるとともに、少なくとも固有の個別軸回りの回動方向に沿って回動可能な複数の回動可能部位を含む人体が、寝床面上でとる寝姿勢を検出する姿勢検出装置であって、前記回動方向に沿った位置が互いに異なるとともに、前記回動可能部位の回動又は前記人体の全体としての前記寝床面上における回転に対応して前記寝床面上に押し付けられる前記人体における複数の所定位置に装着され、前記寝床面に押し付けられる圧力に応じて、内蔵されている２つの電極間の電気的特性値が変化する複数のシート状圧力敏感部材と；前記シート状圧力敏感部材のそれぞれの前記電気的特性値の検出結果、及び、前記シート状圧力敏感部材のそれぞれの前記人体における装着位置に基づいて解析演算を行い、前記寝床面に対する前記人体の寝姿勢を特定する演算処理部を有する特定手段と；を備え、前記電気的特性値は、前記２つの電極間の空隙を介した距離が印加圧力値により変化する場合には、前記２つの電極間の電気的な導通又は非導通を反映した２値のいずれかであり、前記２つの電極間に配設された抵抗体部材を介した前記２つの電極間の抵抗値が印加圧力値により変化する場合には、前記２つの電極間の抵抗値であり、前記２つの電極間に配設された誘電体部材を介した前記２つの電極間の静電容量値が印加圧力値により変化する場合には、前記２つの電極間の静電容量値であり、前記２つの電極間に配設された圧電体部材により発生する前記２つの電極間の電圧値が印加圧力値により変化する場合には、前記２つの電極間の電圧値である、ことを特徴とする姿勢検出装置である。

この姿勢検出装置では、人体における複数の所定位置に装着された複数のシート状圧力敏感部材のいずれかが、人体の姿勢変化により、寝床面に押し付けられると、当該押し付けられたシート状圧力敏感部材の電気的特性値が、当該寝床面に押し付けられる圧力に応じた変化をする。そして、特定手段が、シート状圧力敏感部材のそれぞれにおける電気的特性値の検出結果、及び、前記シート状圧力敏感部材のそれぞれの人体における装着位置に基づいて解析演算を行い、回動可能部位それぞれの姿勢を特定する。この特定結果に基づいて、人体の寝姿勢が検出される。
ここで、電気的特性値が、２つの電極間の電気的な導通又は非導通である場合には、各シート状圧力敏感部材が、所定の圧力値以上で、寝床面に押し付けられているか否かを、２値情報で検出することができる。また、電気的特性値が、印加圧力値の変化に応じて変化する２つの電極間の抵抗値、静電容量値及び電圧値のいずれかである場合には、各シート状圧力敏感部材への印加圧力値を、２値情報よりも精度の良い多値情報（連続値情報も含む）で検出することもできる。

したがって、本発明の姿勢検出装置によれば、簡易に、かつ、精度良く人体の寝姿勢を検出することができる。

なお、シート状圧力敏感部材は薄くて柔らかいので、シート状圧力敏感部材が人体に装着されたときに、人体に違和感を与えることなく、また、人体の自然な姿勢変化を妨げないようにすることができるようになっている。

本発明の姿勢検出装置では、前記複数の所定位置とは異なる前記人体の自由な姿勢変化の妨げとならない前記人体における特定位置に装着されるとともに、前記シート状圧力敏感部材のそれぞれにおける電気的特性値の値を検出する検出部と、前記検出部による検出結果を、無線通信で、前記特定手段へ報告する報告部とを有する検出報告手段を更に備える構成とすることができる。この場合には、検出報告手段では、検出部が、シート状圧力敏感部材のそれぞれにおける電気的特性値を検出し、報告部が、検出結果を、無線通信で、特定手段へ報告する。このため、検出報告手段が、シート状圧力敏感部材のそれぞれにおける電気的特性値の検出結果を、有線通信で特定手段へ報告する場合と比べて、人体の自然な姿勢変化を妨げないようにすることができる。

また、本発明の姿勢検出装置では、前記電気的特性値は、前記印加圧力値の変化に応じて変化する前記２つの電極間の抵抗値、静電容量値及び電圧値のいずれかであり、前記特定手段は、前記検出結果、及び、前記シート状圧力敏感部材のそれぞれの前記人体における装着位置に基づいて、前記人体が前記所定位置において前記寝床面から受ける力の分布を更に特定するようにすることができる。
この場合には、特定手段が、多値情報である検出結果に基づいて、各シート状圧力敏感部材と寝床面との位置関係を、高精度で取得することができる。そして、特定手段が、取得されたシート状圧力敏感部材ごとの寝床面との高精度の位置関係に基づいて、回動可能部位それぞれの所定の基準姿勢からの個別軸回りの回動を特定する。このため、回動可能部位それぞれの所定の基準姿勢からの個別軸回りの回動を高精度で特定することができる。
また、特定手段が、多値情報である検出結果に基づいて、人体の各回動可能部位が、寝床面から受ける力の分布を特定する。このため、人体の各回動可能部位が、寝床面から受ける力の分布を、精度良く特定することができる。

本発明の姿勢検出装置では、前記シート状圧力敏感部材が前記寝床面に押し付けられる圧力に応じて変化する前記電気的特性値を検出する検出部と、前記検出部による検出結果を、無線通信で、前記特定手段へ報告する報告部とを有する検出報告手段が、前記シート状圧力敏感部材のそれぞれの内部に配置されている構成とすることができる。この場合には、人体における複数の所定位置に装着されているシート状圧力敏感部材のそれぞれにおける電気的特性値を、シート状圧力敏感部材内に配置されている検出部が検出し、検出結果が、シート状圧力敏感部材内に配置されている報告部から、無線通信で、特定手段へ報告されるため、人体に装着されているシート状圧力敏感部材に接続される配線を無くすことができ、人体の自然な姿勢変化をより一層妨げないようにすることができる。

このように、シート状圧力敏感部材内の検出報告手段のそれぞれが、シート状圧力敏感部材における電気的特性値の検出結果を、無線通信で、特定手段へ報告する場合にも、前記電気的特性値が、前記２つの電極間の電気的な導通又は非導通を反映した２種のいずれかであり、前記検出報告手段が、前記２つの電極間が電気的に導通している場合に、前記検出結果として、自身の識別子を継続的に前記特定手段へ報告し、前記特定手段は、前記報告を受けた識別子のシート状圧力敏感部材のそれぞれの前記人体における装着位置に基づいて、前記人体の寝姿勢を特定するようにすることができる。この場合には、シート状圧力敏感部材内に配置されている検出報告手段が、２つの電極間の電気的な導通又は非導通を反映した電気的特性値を検出することで、各シート状圧力敏感部材が、所定の圧力値以上で、寝床面に押し付けられているか否かを検出し、検出結果を特定手段に報告する。この報告を受けた特定手段は、報告内容に基づいて、各シート状圧力敏感部材と寝床面との位置関係を２値情報として取得する。そして、特定手段が、取得されたシート状圧力敏感部材ごとの２値情報に基づいて、回動可能部位それぞれの所定の基準姿勢からの個別軸回りの回動を特定する。このため、回動可能部位それぞれの所定の基準姿勢からの個別軸回りの回動を簡易に特定することができる。

なお、シート状圧力敏感部材については、印加圧力値が所定値以上の場合に、２つの電極間が電気的に導通する構成にするようにしてもよいし、２つの電極が導通しない構成にするようにしてもよい。

また、シート状圧力敏感部材内の検出報告手段のそれぞれが、シート状圧力敏感部材における電気的特性値の検出結果を、無線通信で、特定手段へ報告する場合にも、前記電気的特性値は、前記印加圧力値の変化に応じて変化する２つの電極間の抵抗値、静電容量値及び電圧値のいずれかであり、前記検出報告手段は、前記印加圧力値の変化に応じて変化する前記２つの電極間の抵抗値、静電容量値及び電圧値のいずれかを、前記検出結果として、自身の識別子とともに、継続的に前記特定手段へ報告し、前記特定手段は、前記検出結果、及び、前記報告を受けた識別子のシート状圧力敏感部材のそれぞれの前記人体における装着位置に基づいて、前記人体が前記所定位置において前記寝床面から受ける力の分布を更に特定するようにすることができる。この場合には、２つの電極間の抵抗値、静電容量値及び電圧値のいずれかを検出することで、各シート状感圧敏感部材への印加圧力値を、２値情報よりも精度の良い多値情報で検出することができる。
また、この場合には、特定手段が、多値情報である検出結果に基づいて、各シート状圧力敏感部材と寝床面との位置関係を、高精度で取得することができる。そして、特定手段が、取得されたシート状圧力敏感部材ごとの寝床面との高精度の位置関係に基づいて、回動可能部位それぞれの所定の基準姿勢からの個別軸回りの回動を特定する。このため、回動可能部位それぞれの所定の基準姿勢からの個別軸回りの回動を高精度で特定することができる。
また、特定手段が、多値情報である検出結果に基づいて、人体の各回動可能部位が、寝床面から受ける力の分布を特定する。このため、人体の各回動可能部位が、寝床面から受ける力の分布を、精度良く特定することができる。

ここで、前記複数のシート状圧力敏感部材は、前記所定位置として、少なくとも後頭部、両側頭部、両側肩部及び両側腰部を含む位置に装着され、前記特定手段は、前記後頭部及び前記両側頭部に装着されたシート状圧力敏感部材のそれぞれにおける電気的特性値の検出結果に基づいて、前記回動可能部位の１つである頭部の姿勢を特定し、前記両側肩部に装着されたシート状圧力敏感部材のそれぞれにおける電気的特性値の検出結果に基づいて、前記回動可能部位の１つである胸部の姿勢を特定し、前記両側腰部に装着されたシート状圧力敏感部材のそれぞれにおける電気的特性値の検出結果に基づいて、前記回動可能部位の１つである腰部の姿勢を特定するようにすることができる。この場合には、特定手段が、回動可能部位である頭部、胸部及び腰部それぞれの所定の基準姿勢からの個別軸回りの回動や、頭部、胸部及び腰部が、寝床面から受ける力の分布を特定することができる。

また、前記シート状圧力敏感部材のそれぞれにおける電気的特性値の検出結果の時間的変化に基づいて解析演算を行い、前記頭部の前記姿勢の時間的変化、前記胸部の前記姿勢の時間的変化及び前記腰部の前記姿勢の時間的変化を解析して、前記人体の寝返りの態様を導出する演算処理部を有する解析手段を更に備える構成とすることができる。この場合には、寝返りにおける一般的な姿勢変化や、個人ごとの寝返り時の姿勢変化の態様を取得することができる。

また、人体の寝返りの態様を解析するに際して、前記複数のシート状圧力敏感部材のうちの特定シート状圧力敏感部材が、臍上部に装着され、前記特定手段は、前記臍上部に装着された前記特定シート状圧力部材における電気的特性値の検出結果に基づいて、前記臍上部を含む部位の姿勢を更に特定し、前記解析手段は、前記臍上部を含む部位の前記姿勢の時間的変化を更に考慮して、前記人体の寝返り態様を導出するようにすることができる。この場合には、人体の仰臥位、側臥位、伏臥位の姿勢状態を導出することができる。また、シート状圧力敏感部材を背中、臀部、踵等の部位に装着するようにすれば、人体の仰臥位の姿勢状態で、背中、臀部、踵等が寝床面から受ける力の分布を特定することができる。また、警報手段を更に備えるようにすれば、褥瘡の防止に際して有効な警告等を発生させることができる。

以上説明したように、本発明の姿勢検出装置によれば、簡易に、かつ、精度良く人体の姿勢を検出することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態における被検体の構造を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る姿勢検出装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図２のシート状圧力敏感部材及び検出報告部の人体における装着位置を説明するための図である。 図２及び図３のシート状圧力敏感部材の構成を説明するための図である。 図４のシート状圧力敏感部材が押圧された状態の一例を説明するための図である。 図２及び図３の検出報告部の構成を示すブロック図である。 人体の就寝時における姿勢の一態様を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る姿勢検出装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図８のシート状圧力敏感部材の構成を説明するための図である。 図９のシート状圧力敏感部材が押圧された状態の一例を説明するための図である。 図８の検出報告部の構成を示すブロック図である。 図１１の検出部の構成を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態に係る姿勢検出装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図１３のシート状圧力敏感部材の人体における装着位置を説明するための図である。 図１３のシート状圧力敏感部材の構成を説明するための図である。 図１４のシート状圧力敏感部材が押圧された状態の一例を説明するための図である。 第１変形例のシート状圧力敏感部材の構成を説明するための図である。 第１変形例における図１７の検出報告部の構成を示すブロック図である。 第１変形例における図１８の検出部の構成を示すブロック図である。 第２変形例のシート状圧力敏感部材の構成を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態を、図１〜図７を参照して説明する。

本第１実施形態においては、被検体としての就寝時の人体の姿勢を検出する姿勢検出装置を例示して説明する。ここで、図１に示されるように、人体ＨＢには、頭部ＨＰ、肩部ＡＰ、当該肩部ＡＰと接続された胸部ＣＰ及び腰部ＢＰが含まれている。そして、人体ＨＢの全体を真っ直ぐにした仰向け姿勢（仰臥位）である基準姿勢の状態から、頭部ＨＰが、首部との接続位置から頭頂部へ向かって延びる個別軸ＨＡ回りに回動可能となっているとともに、胸部ＣＰが、腹部ＢＰから首部へ向かって延びる個別軸ＣＡ回りに回動可能となっている。また、上述した基準姿勢の状態から、腰部ＢＰが、股部から胸部ＣＰへ向かって延びる個別軸ＢＡ回りに回動可能となっている。

なお、本第１実施形態では、被検体を就寝時の人体ＨＢとするので、個別軸ＨＡ、個別軸ＣＡ及び個別軸ＢＡは、就寝面とほぼ平行な床面と平行であるものとして以下の説明を行う。

＜構成＞
図２には、第１実施形態に係る姿勢検出装置１００Ａの概略的な構成がブロック図にて示されている。

なお、本第１実施形態では、図３（Ａ），（Ｂ）に示されるように、ベッドＢＤの就寝面上で就寝中の人体ＨＢを被検体としている。

図２に示されるように、姿勢検出装置１００Ａは、特定手段、解析手段としての処理部１１０Ａと、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₁，１３０Ａ₂，…，１３０Ａ₈と、検出報告手段としての検出報告部１４０Ａとを備えている。また、姿勢検出装置１００Ａは、操作部１５０と、表示部１６０と、アンテナ１８０とを備えている。

上記の処理部１１０Ａは、姿勢検出に関するデータ処理等を行う。本第１実施形態では、処理部１１０Ａは、中央処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路から構成されている。また、処理部１１０Ａは、無線通信で、検出報告部１４０Ａとの間で情報のやり取りを行う。処理部１１０Ａによる処理の詳細については、後述する。

上記のシート状圧力敏感部材１３０Ａ₁〜１３０Ａ₈のそれぞれは、人体ＨＢにおける複数の所定位置に装着されている。本第１実施形態では、図３（Ａ），（Ｂ）に総合的に示されるように、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₁は頭部ＨＰにおける後頭部に装着され、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₂は左側頭部に装着され、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₃は右側頭部に装着されている。また、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₄は肩部ＡＰにおける左側肩部に装着されており、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₅は右側肩部に装着されている。さらに、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₆は腰部ＢＰにおける左側腰部に装着されており、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₇は右側腰部に装着されている。また、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₈は臍上部に装着されている。

そして、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₁〜１３０Ａ₈のそれぞれは、コードを介して、検出報告部１４０Ａに接続されている。

このようにして人体ＨＢにおける複数の所定位置に装着されたシート状圧力敏感部材１３０Ａ_k（ｋ＝１，…，８）の断面図が、図４に示されている。ここで、図４における座標系（ｘ，ｙ，ｚ）は、シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kにおける人体ＨＢとの装着面をｘｙ平面とする座標系である。この図４に示されるように、シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kは、絶縁シート２１１と、電極２１２と、スペーサ２１３と、スペーサ２１４と、電極２１５と、絶縁シート２１６とを備えている。そして、絶縁シート２１１、電極２１２、スペーサ２１３及び２１４、電極２１５、絶縁シート２１６が、−ｚ方向側から＋ｚ方向側へ順に積層されている。このシート状圧力敏感部材１３０Ａ_kを構成する要素のうち、絶縁シート２１１は、シール等により後頭部等の所定位置に装着されている。そして、絶縁シート２１６が、人体ＨＢの姿勢変化により、枕ＰＷやベッドＢＤ（以下、「ベッドＢＤ等」とも記す）と接触するようになっている。なお、シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kにおける外部に晒される部分については、絶縁シート等により覆われるようになっている。

これらの要素のうち、絶縁シート２１１、電極２１２、電極２１５及び絶縁シート２１６のそれぞれは、可撓性を有し、ｘ方向及びｙ方向に延びる長方形（又は、正方形）のシート状に形成されている。そして、シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kがベッドＢＤ等に押し付けられていない状態においては、電極２１２と電極２１５とは、スペーサ２１３，２１４の配置領域を除いて、ｚ方向に関して所定の間隔をもって対向配置されるようになっている。なお、電極２１５のｘｙ平面における中央部分には、−ｚ方向に盛り上がった突起部が形成されている。

また、スペーサ２１３，２１４は、弾性絶縁部材であり、それぞれ、上述したシートの−ｙ方向と＋ｙ方向の両端部に配置され、電極２１２と電極２１５との間を、シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kがベッドＢＤ等に押し付けられていない状態においては、上記の所定の間隔を保つようになっている。また、電極２１２，２１５のそれぞれは、コードを介して、検出報告部１４０Ａに接続されている。

このように構成されたシート状圧力敏感部材１３０Ａ_kが、人体ＨＢの姿勢変化により、ベッドＢＤ等に押し付けられているときの状態の一例が、図５に示されている。この図５に示されるように、絶縁シート２１６が、ベッドＢＤ等に押し付けられると、電極２１５及び絶縁シート２１６が摺曲するとともに、スペーサ２１３，２１４の形状が変形して上記の所定の間隔が短くなる。そして、押し付けられる力が所定圧力以上となると、電極２１２と電極２１５との間が電気的に導通する。

上記の検出報告部１４０Ａは、人体ＨＢにおける臍下部に装着されており、上述したように、コードを介して、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₁〜１３０Ａ₈のそれぞれと接続されている（図３（Ａ），（Ｂ）参照）。検出報告部１４０Ａは、マイクロプロセッサ等を備えて構成されており、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₁〜１３０Ａ₈のそれぞれの２つ電極２１２，２１５間の電気的な導通及び非導通を検出することで、シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kが所定の圧力以上で、ベッドＢＤ等に押し付けられているか否かを検出する。検出報告部１４０Ａは、この検出結果を、無線通信で、処理部１１０Ａへ報告する。かかる機能を有する検出報告部１４０Ａは、図６に示されるように、検出部１４１Ａ₁，１４１Ａ₂，…，１４１Ａ₈と、直流電源１４２Ａと、報告部１４５Ａとを備えている。

上記の検出部１４１Ａ_k（ｋ＝１，…，８）の一方の検出用端子は、直流電源１４２Ａの一方の端子に接続され、他方の検出用端子は、シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kの電極２１５に接続されている。上記の直流電源１４２Ａの一方の端子は、検出部１４１Ａ_kの一方の検出用端子に接続され、他方の端子は、シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kの電極２１２に接続されている。そして、直流電源１４２Ａは、所定の一定電圧を、検出部１４１Ａ_kと電極２１２との間に印加する。そして、検出部１４１Ａ_kは、電極２１２と電極２１５との間が電気的に導通して、両方の検出用端子間に一定電圧が印加されたことを検出すると、シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kの識別子を含む検出報告を、出力端子から報告部１４５Ａに向けて出力する。

上記の報告部１４５Ａは、不図示のアンテナ等を備えて構成されている。この報告部１４５Ａは、検出部１４１Ａ_k（ｋ＝１，…，８）からの検出報告を受ける。そして、報告部１４５Ａは、シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kごとの２つの電極２１２，電極２１５間の電気的な導通及び非導通に関する情報を、検出結果として、無線通信で、処理部１１０Ａへ報告する。

図２に戻り、上記の操作部１５０は、複数のキーが配列されたキー部を備えて構成されている。かかるキー部としては、表示部１６０の表示デバイスに設けられたタッチパネルを用いることができる。利用者によるキー操作情報は、操作部１５０から処理部１１０Ａに報告される。

上記の表示部１６０は、例えば、液晶表示デバイスを備え構成される。この表示部１６０は、処理部１１０Ａから送られてきた表示信号に従って、操作案内画像、被検体の姿勢情報、寝返り態様の解析結果等を表示する。

上記のアンテナ１８０は、検出報告部１４０Ａからの無線信号を受信するとともに、検出報告部１４０Ａへ向けて無線信号を送信する。アンテナ１８０による受信結果は、受信信号として、処理部１１０Ａへ向けて出力される。また、アンテナ１８０は、処理部１１０Ａからの送信信号を受けて、当該送信信号に対応する無線信号を検出報告部１４０Ａへ向けて送信する。このアンテナ１８０は、例えば、ベッドＢＤ上方の天井等に配置される。

次に、処理部１１０Ａについて説明する。処理部１１０Ａは、シート状圧力敏感部材１３０Ａ_k（ｋ＝１，…，８）それぞれの２つの電極２１２，２１５間の電気的な導通及び非導通に関する情報を検出結果として、無線通信で、検出報告部１４０Ａから取得し、当該検出結果に基づく解析処理を行う。また、この処理部１１０Ａは、寝返り態様の解析処理のための操作案内画像を表示部１６０に表示させる。そして、操作部１５０から解析の開始指令が入力されると、処理部１１０Ａは、寝返り態様の解析処理を開始する。

上述した被検体である人体ＨＢの各時点における姿勢を検出するために、処理部１１０Ａは、所定時間ごとに、無線通信により、検出報告部１４０Ａからの検出結果を受ける。そして、処理部１１０Ａは、検出報告部１４０Ａからの検出結果に基づいて、シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kが装着されている所定位置ごとに、当該所定位置が、シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kを介して、ベッドＢＤ等と接触しているか否かを判定する。引き続き、処理部１１０Ａは、当該判定の結果に基づいて、人体ＨＢにおける頭部ＨＰの基準姿勢からの個別軸ＨＡ回りの回転、胸部ＣＰの基準姿勢からの個別軸ＣＡ回りの回転、及び、腰部ＢＰの基準姿勢からの個別軸ＢＡ回りの回転を特定する。かかる回転の特定に関する処理については、後述する。

そして、処理部１１０Ａは、所定時間ごとの頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰそれぞれの個別軸回りの回転の特定結果に基づいて、各時点における人体ＨＢの姿勢を検出する。引き続き、処理部１１０Ａは、検出された人体姿勢の時間変化に基づいて、人体ＨＢの寝返り態様を導出する。

ここで、所定時間は、褥瘡の防止等に考慮して、人体ＨＢの寝返り態様を導出する観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて予め定められる。

また、処理部１１０Ａは、人体ＨＢの寝返り態様の導出結果から、表示部１６０に表示させるための表示信号を生成して、表示部１６０へ送る。

＜動作＞
以上のようにして構成された姿勢検出装置１００Ａの動作について、主に人体ＨＢの姿勢検出処理に着目して説明する。

なお、人体ＨＢの頭部ＨＰの姿勢は枕ＰＷ上において変化し、肩部ＡＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰの姿勢はベッドＢＤ上において変化するものとする。

この姿勢検出処理は、利用者が操作部１５０に、姿勢検出の開始指令を入力することにより開始する。処理部１１０Ａは、当該開始指令を受けると、所定時間ごとに、無線通信により、検出報告部１４０Ａから検出結果を受ける。そして、処理部１１０Ａは、当該検出結果が、シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kの２つの電極２１２，２１５間が電気的に導通している旨の検出結果である場合には、当該シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kがベッドＢＤ等から押圧力を受けている、すなわち、当該シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kを介して、当該シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kが装着されている人体ＨＢにおける所定位置とベッドＢＤ等とが接触していると判定する。そして、処理部１１０Ａは、この判定の結果に基づいて、人体ＨＢにおける頭部ＨＰの基準姿勢からの個別軸ＨＡ回りの回転、胸部ＣＰの基準姿勢からの個別軸ＣＡ回りの回転、及び、腰部ＢＰの基準姿勢からの個別軸ＢＡ回りの回転を特定しつつ、この特定結果に基づいて、人体ＨＢの寝返り態様を導出する。

かかる回転の特定に際して、処理部１１０Ａは、後頭部に装着されているシート状圧力敏感部材１３０Ａ₁のみが枕ＰＷに接触していると判定したとき（図３（Ａ），（Ｂ）参照）には、頭部ＨＰについては基準姿勢から個別軸ＨＡ回りに回転していないと特定する。また、処理部１１０Ａは、この判定を行ったときには、胸部ＣＰについては、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₄又はシート状圧力敏感部材１３０Ａ₅がベッドＢＤに接触するほど個別軸ＣＡ回りに大きく回転しておらず、また、腰部ＢＰについても、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₆又はシート状圧力敏感部材１３０Ａ₇がベッドＢＤに接触するほど個別軸ＢＡ回りに大きく回転していないと特定する。

また、かかる回転の特定に際して、処理部１１０Ａは、左側頭部に装着されているシート状圧力敏感部材１３０Ａ₂が枕ＰＷに接触していると判定したときには、頭部ＨＰが基準姿勢から個別軸ＨＡ回りに約９０度だけ左回転していると特定する。また、処理部１１０Ａは、左側肩部に装着されているシート状圧力敏感部材１３０Ａ₄がベッドＢＤに接触していると判定したときには、胸部ＣＰが基準姿勢から個別軸ＣＡ回りに約９０度だけ左回転していると特定する。また、処理部１１０Ａは、左側腰部に装着されているシート状圧力敏感部材１３０Ａ₆がベッドＢＤに接触していると判定したときには、腰部ＢＰが基準姿勢から個別軸ＢＡ回りに約９０度だけ左回転していると特定する。

さらに、かかる回転の特定に際して、処理部１１０Ａは、右側頭部に装着されているシート状圧力敏感部材１３０Ａ₃が枕ＰＷに接触していると判定したときには、頭部ＨＰが基準姿勢から個別軸ＨＡ回りに約９０度だけ右回転していると特定する。また、処理部１１０Ａは、右側肩部に装着されているシート状圧力敏感部材１３０Ａ₅がベッドＢＤに接触していると判定したときには、胸部ＣＰが基準姿勢から個別軸ＣＡ回りに約９０度だけ右回転していると特定する。また、処理部１１０Ａは、右側腰部に装着されているシート状圧力敏感部材１３０Ａ₇がベッドＢＤに接触していると判定したときには、腰部ＢＰが基準姿勢から個別軸ＢＡ回りに約９０度だけ右回転していると特定する。

処理部１１０Ａは、上述した回転の特定処理を所定時間ごとに行う。そして、処理部１１０Ａは、特定結果の時間的変化を解析して、人体ＨＢの寝返り態様を導出する。例えば、処理部１１０Ａは、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰのそれぞれが基準姿勢から個別軸回りに大きく回転していないとき、すなわち、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₁のみが枕ＰＷに接触しているときには、人体ＨＢの姿勢は、概ね、仰臥位の姿勢状態（図３（Ａ），（Ｂ）参照）になっていると解析する。

また、処理部１１０Ａは、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰのそれぞれが基準姿勢から個別軸回り約９０度だけ左回転しているとき、すなわち、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₂、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₄及びシート状圧力敏感部材１３０Ａ₆が枕ＰＷ又はベッドＢＤに接触しているときには、人体ＨＢの姿勢は、図７（Ａ），（Ｂ）に示されるような左側臥位の姿勢状態になっていると解析する。また、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰのそれぞれが基準姿勢から個別軸回り約９０度だけ左回転しているとき、すなわち、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₄及びシート状圧力敏感部材１３０Ａ₆がベッドＢＤに接触しているときにも、人体ＨＢの姿勢は、左側臥位の姿勢状態になっていると解析する。なお、図７（Ａ），（Ｂ）においては、検出報告部１４０Ａ及びコードの図示を省略している。

また、処理部１１０Ａは、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰのそれぞれが基準姿勢から個別軸回り約９０度だけ右回転しているとき、すなわち、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₃、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₅及びシート状圧力敏感部材１３０Ａ₇が枕ＰＷ又はベッドＢＤに接触しているときには、人体ＨＢの姿勢は、右側臥位の姿勢状態になっていると解析する。また、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰのそれぞれが基準姿勢から個別軸回り約９０度だけ右回転しているとき、すなわち、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₅及びシート状圧力敏感部材１３０Ａ₇がベッドＢＤに接触しているときにも、人体ＨＢの姿勢は、右側臥位の姿勢状態になっていると解析する。

さらに、処理部１１０Ａは、臍上部に装着されたシート状圧力敏感部材１３０Ａ₈のみがベッドＢＤに接触しているときには、人体ＨＢの姿勢は、概ね、顔を回転させていない伏臥位の姿勢状態になっていると解析する。また、処理部１１０Ａは、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₈及びシート状圧力敏感部材１３０Ａ₂がベッドＢＤに接触しているときには、人体ＨＢの姿勢は、顔を左回転させた伏臥位の姿勢状態になっていると解析し、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₈及びシート状圧力敏感部材１３０Ａ₃がベッドＢＤに接触しているときには、人体ＨＢの姿勢は、顔を右回転させた伏臥位の姿勢状態になっていると解析する。こうして解析された人体ＨＢの寝返り態様の導出結果は、表示部１６０に表示される。

以上説明したように、本第１実施形態では、人体ＨＢの後頭部、両側頭部、両側肩部、両側腰部及び臍上部に装着されたシート状圧力敏感部材１３０Ａ_k（ｋ＝１，…，８）のいずれかが、人体ＨＢの姿勢変化により、枕ＰＷやベッドＢＤに押し付けられると、当該押し付けられたシート状圧力敏感部材１３０Ａ_kの要素である２つの電極２１２，２１５間が電気的に導通する。検出報告部１４０Ａは、この電極２１２，２１５間の電気的な導通及び非導通を検出することで、シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kが所定の圧力以上で、ベッドＢＤ等に押し付けられているか否かを検出する。処理部１１０Ａは、この２つの電極間の電気的な導通に関する情報を、無線通信で検出報告部１４０Ａから受けると、当該シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kを介して、当該シート状圧力敏感部材１３０Ａ_kが装着されている所定位置が枕ＰＷやベッドＢＤと接触していると判定する。そして、処理部１１０Ａは、頭部ＨＰに装着されたシート状圧力敏感部材１３０Ａ₁，１３０Ａ₂，１３０Ａ₃についての接触及び非接触の判定の結果に基づいて、頭部ＨＰの基準姿勢からの個別軸ＨＡ回りの回転を特定する。また、処理部１１０Ａは、肩部ＡＰに装着されたシート状圧力敏感部材１３０Ａ₄，１３０Ａ₅についての接触及び非接触の判定の結果に基づいて、胸部ＣＰの基準姿勢からの個別軸ＣＡ回りの回転を特定する。また、処理部１１０Ａは、腰部ＢＰに装着されたシート状圧力敏感部材１３０Ａ₆，１３０Ａ₇についての接触及び非接触の判定の結果に基づいて、腰部ＢＰの基準姿勢からの個別軸ＢＡ回りの回転を特定する。このため、どのシート状圧力敏感部材が、所定の圧力以上で、枕ＰＷ又はベッドＢＤに押し付けられているかを検出するという簡易な方法で、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰそれぞれの基準姿勢からの個別軸回りの回転の特定を行うことができる。この結果、各時点における人体ＨＢの姿勢が検出される。

そして、処理部１１０Ａは、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰそれぞれの回転の特定結果の時間的変化を解析して、人体ＨＢの姿勢が、仰臥位、側臥位、伏臥位等のどのような姿勢状態であるかを判定しつつ、人体ＨＢの寝返りの態様を導出する。

したがって、本第１実施形態によれば、被検体である人体ＨＢの各時点における姿勢を、簡易に、かつ、精度良く検出することができる。そして、検出された各時点の姿勢の時間変化に基づいて、人体ＨＢの寝返り態様を導出することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を、図８〜図１２を主に参照して説明する。

＜構成＞
本第２実施形態にかかる姿勢検出装置１００Ｂは、図８に示されるように、上述した第１実施形態の姿勢検出装置１００Ａと比べて、処理部１１０Ａに代えて処理部１１０Ｂを備える点、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₁，１３０Ａ₂，…，１３０Ａ₈に代えてシート状圧力敏感部材１３０Ｂ₁，１３０Ｂ₂，…，１３０Ｂ₈を備える点、及び、検出報告部１４０Ａに代えて検出報告部１４０Ｂを備える点が異なっている。以下、こうした相違点に主に着目して説明する。

上記の処理部１１０Ｂは、姿勢検出に関するデータ処理等を行う。この処理部１１０Ｂは、上述した処理部１１０Ａと同様に、中央処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路から構成されている。また、処理部１１０Ｂは、上述した処理部１１０Ａと同様に、無線通信で、検出報告部１４０Ｂとの間で情報のやり取りを行う。処理部１１０Ｂによる処理の詳細については、後述する。

上記のシート状圧力敏感部材１３０Ｂ₁〜１３０Ｂ₈のそれぞれは、上述したシート状圧力敏感部材１３０Ａ₁〜１３０Ａ₈と同様、人体ＨＢの後頭部、両側頭部、両側肩部、両側腰部及び臍上部に装着されている（図３（Ａ），（Ｂ）参照）。また、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ₁〜１３０Ｂ₈のそれぞれは、上述したシート状圧力敏感部材１３０Ａ₁〜１３０Ａ₈と同様に、コードを介して、検出報告部１４０Ｂに接続されている。

このシート状圧力敏感部材１３０Ｂ_k（ｋ＝１，…，８）の断面図が、図９に示されている。ここで、図９における座標系（ｘ，ｙ，ｚ）は、第１実施形態において定義した座標系（図４参照）である。この図９に示されるように、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kは、シート状に形成された絶縁シート２２１と、電極２２２と、感圧導電ゴム２２３と、電極２２４と、絶縁シート２２５とを備えており、これらの要素が、−ｚ方向側から＋ｚ方向側へ順に積層されている。このシート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kを構成する要素のうち、絶縁シート２２１は、シール等により後頭部等の所定位置に装着されている。そして、絶縁シート２２５が、人体ＨＢの姿勢変化により、ベッドＢＤ等と接触するようになっている。なお、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kにおける外部にさらされる部分については、絶縁シート等により覆われるようになっている。

また、感圧導電ゴム２２３は、ゴムに導電性粒子（カーボン等）を配合した導電性の弾性部材である。また、電極２２２の＋ｙ方向の端Ｅ１、及び、電極２２４の＋ｙ方向の端Ｅ２のそれぞれは、コードを介して、検出報告部１４０Ｂに接続されている。

このようにして構成されたシート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kが、人体ＨＢの姿勢変化により、ベッドＢＤ等に押し付けられているときの状態の一例が、図１０に示されている。この図１０に示されるように、絶縁シート２２５が、ベッドＢＤ等に押し付けられると、感圧導電ゴム２２３の形状が変形して、導電性粒子間の密接度が変化する。この結果、２つの電極２２２，２２４間の抵抗値が変化する。

上記の検出報告部１４０Ｂは、上述した検出報告部１４０Ａと同様に、人体ＨＢにおける臍下部に装着されており、コードを介して、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ₁〜１３０Ｂ₈のそれぞれと接続されている（図３（Ａ），（Ｂ）参照）。この検出報告部１４０Ｂは、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ₁〜１３０Ｂ₈の感圧導電ゴム２２３を挟む電極２２２，２２４間の抵抗値を検出することで、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kがベッドＢＤ等から受ける圧力変化を検出する。検出報告部１４０Ｂは、この検出結果を、無線通信で、処理部１１０Ｂへ報告する。かかる機能を有する検出報告部１４０Ｂは、図１１に示されるように、検出部１４１Ｂ₁，１４１Ｂ₂，…，１４１Ｂ₈と、直流電源１４２Ｂと、報告部１４５Ｂとを備えている。

上記の検出部１４１Ｂ_k（ｋ＝１，…，８）は、図１２に示されるように、検出用回路１４３Ｂと、差動増幅回路１４４とを備えている。

上記の検出用回路１４３Ｂは、抵抗素子２６１と、抵抗素子２６２と、抵抗素子２６３とを備えている。なお、検出用回路１４３Ｂは、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_k及び直流電源１４２Ｂと一体となって、直流ブリッジ回路２６０Ｂを形成している。

上記の直流電源１４２Ｂの一方の端子は、検出部１４１Ｂ_k（ｋ＝１，…，８）と接続され、他方の端子は、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_k及び検出部１４１Ｂ_kと接続されている。より詳しくは、直流電源１４２Ｂの一方の端子は、抵抗素子２６１の一方の端子及び抵抗素子２６２の一方の端子と接続され、他方の端子は、抵抗素子２６３の一方の端子及びシート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kの電極２２４（端Ｅ２）と接続されている。そして、直流電源１４２Ｂは、所定の電圧Ｅを印加する。

上記の抵抗素子２６１は、抵抗値Ｒ１を有している。この抵抗素子２６１の一方の端子は、直流電源１４２Ｂの一方の端子及び抵抗素子２６２の一方の端子と接続され、他方の端子は、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kの電極２２２（端Ｅ１）及び差動増幅回路１４４の一方の入力端子と接続されている。上記の抵抗素子２６２は、抵抗値Ｒ２を有している。この抵抗素子２６２の一方の端子は、直流電源１４２Ｂの一方の端子及び抵抗素子２６１の一方の端子と接続され、他方の端子は、抵抗素子２６３の他方の端子及び差動増幅回路１４４の他方の入力端子と接続されている。上記の抵抗素子２６３は、抵抗値Ｒ３を有している。この抵抗素子２６３の一方の端子は、直流電源１４２Ｂの他方の端子及びシート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kの電極２２４（端Ｅ２）と接続され、他方の端子は、抵抗素子２６２の他方の端子及び差動増幅回路１４４の他方の入力端子と接続されている。

上記の差動増幅回路１４４は、ＯＰアンプ（Operational Amplifier）、抵抗素子等から構成されており、直流ブリッジ回路２６０Ｂからの出力である２つの入力電圧について、電位差分だけ増幅する。こうして増幅された結果は、報告部１４５Ｂへ送られる。

図１１に戻り、上記の報告部１４５Ｂは、不図示のアンテナ、マイクロプロセッサ等を備えて構成されている。この報告部１４５Ｂは、順次、検出部１４１Ｂ_k（ｋ＝１，…，８）からの増幅結果を受け、当該増幅結果をアナログ−デジタル変換した後、直流電源１４２Ｂの電圧値、及び、抵抗素子２６１，２６２，２６３の抵抗値に基づいて、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kごとの電極２２２，２２４間の抵抗値を算出する。引き続き、報告部１４５Ｂは、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kごとの電極２２２，２２４間の抵抗値の情報を、検出結果として、無線通信で、処理部１１０Ｂへ報告する。

図８に戻り、上記の処理部１１０Ｂは、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_k（ｋ＝１，…，８）それぞれの電極２２２，２２４間の抵抗値に関する情報を検出結果として、無線通信で、検出報告部１４０Ｂから取得し、当該検出結果に基づく解析処理を行う。また、処理部１１０Ｂは、上述した処理部１１０Ａと同様に、寝返り態様の解析処理のための操作案内画像を表示部１６０に表示させる。そして、操作部１５０から解析の開始指令が入力されると、処理部１１０Ｂは、寝返り態様の解析処理を開始する。

人体ＨＢの各時点における姿勢を検出するために、処理部１１０Ｂは、所定時間ごとに、無線通信により、検出報告部１４０Ｂからの検出結果を受ける。そして、処理部１１０Ｂは、検出報告部１４０Ｂからの検出結果に基づいて、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kが装着されている所定位置ごとに、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kにおける電極Ｅ１，Ｅ２間の抵抗値から、所定位置がベッドＢＤ等から受けている押圧力を算出する。引き続き、処理部１１０Ｂは、当該押圧力に基づいて、人体ＨＢにおける頭部ＨＰの基準姿勢からの個別軸ＨＡ回りの回転、胸部ＣＰの基準姿勢からの個別軸ＣＡ回りの回転、及び、腰部ＢＰの基準姿勢からの個別軸ＢＡ回りの回転を特定するとともに、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰが、ベッドＢＤ等から受ける力の分布を特定する。かかる力の分布の特定に関する処理については、後述する。

そして、処理部１１０Ｂは、所定時間ごとの頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰそれぞれについての個別軸回りの回転の特定結果及びベッドＢＤ等から受ける力の分布に基づいて、各時点における人体ＨＢの姿勢を検出する。引き続き、処理部１１０Ｂは、検出された人体姿勢の時間変化に基づいて、人体ＨＢの寝返り態様を導出する。

また、処理部１１０Ｂは、上述した処理部１１０Ａと同様に、人体ＨＢの寝返り態様の導出結果から、表示部１６０に表示させるための表示信号を生成して、表示部１６０へ送る。

＜動作＞
以上のようにして構成された姿勢検出装置１００Ｂの動作について、主に人体ＨＢの姿勢検出処理に着目して説明する。

なお、本第２実施形態においても、人体ＨＢの頭部ＨＰの姿勢は枕ＰＷ上において変化し、肩部ＡＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰの姿勢はベッドＢＤ上において変化するものとする。

人体ＨＢの姿勢検出処理は、第１実施形態の場合と同様に、利用者が操作部１５０に、姿勢検出の開始指令を入力することにより開始する。処理部１１０Ｂは、当該開始指令を受けると、所定時間ごとに、無線通信により、検出報告部１４０Ｂから検出結果を受ける。そして、処理部１１０Ｂは、検出結果であるシート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kそれぞれの電極Ｅ１，Ｅ２間の抵抗値から、ベッドＢＤ等から受けている押圧力を算出する。そして、処理部１１０Ｂは、押圧力を受けている人体ＨＢにおける所定位置については、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kを介して、ベッドＢＤ等と接触していると判定する。そして、処理部１１０Ｂは、この判定の結果に基づいて、第１実施形態の場合と同様に、人体ＨＢにおける頭部ＨＰの基準姿勢からの個別軸ＨＡ回りの回転、胸部ＣＰの基準姿勢からの個別軸ＣＡ回りの回転、及び、腰部ＢＰの基準姿勢からの個別軸ＢＡ回りの回転を特定する。

また、処理部１１０Ｂは、上述した回転の特定とともに、算出した押圧力に基づいて、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰが、ベッドＢＤ等から受ける力の分布を特定する。そして、処理部１１０Ｂは、回転の特定結果及び力の分布の特定結果に基づいて、人体ＨＢの寝返り態様を導出する。

処理部１１０Ｂは、上述した回転及び力の分布の特定処理を所定時間ごとに行う。そして、処理部１１０Ｂは、特定結果の時間的変化を解析して、第１実施形態の場合と同様に、人体ＨＢの仰臥位、側臥位、伏臥位の姿勢状態を特定しつつ、人体ＨＢの寝返り態様を導出する。こうして解析された人体ＨＢの寝返り態様の導出結果は、表示部１６０に表示される。

以上説明したように、本第２実施形態では、人体ＨＢの後頭部、両側頭部、両側肩部、両側腰部及び臍上部に装着されたシート状圧力敏感部材１３０Ｂ_k（ｋ＝１，…，８）のいずれかが、人体ＨＢの姿勢変化により、枕ＰＷやベッドＢＤに押し付けられると、当該押し付けられたシート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kの要素である感圧導電ゴム２２３を挟む電極２２２，２２４間の抵抗値が変化する。処理部１１０Ｂは、この抵抗値に関する情報を検出することで、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kがベッドＢＤ等から受ける圧力変化を検出する。処理部１１０Ｂは、この抵抗値に関する情報を、無線通信で検出報告部１４０Ｂから受けると、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kを装着している所定位置が、ベッドＢＤ等から受ける押圧力を算出する。そして、処理部１１０Ｂは、頭部ＨＰに装着されたシート状圧力敏感部材１３０Ｂ₁，１３０Ｂ₂，１３０Ｂ₃が枕ＰＷから受ける押圧力に基づいて、頭部ＨＰの基準姿勢からの個別軸ＨＡ回りの回転を特定する。また、処理部１１０Ｂは、肩部ＡＰに装着されたシート状圧力敏感部材１３０Ｂ₄，１３０Ｂ₅がベッドＢＤから受ける押圧力に基づいて、胸部ＣＰの基準姿勢からの個別軸ＣＡ回りの回転を特定する。また、処理部１１０Ｂは、腰部ＢＰに装着されたシート状圧力敏感部材１３０Ｂ₆，１３０Ｂ₇がベッドＢＤから受ける押圧力に基づいて、腰部ＢＰの基準姿勢からの個別軸ＢＡ回りの回転を特定する。さらに、処理部１１０Ｂは、この回転の特定とともに、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰが、ベッドＢＤ等から受ける力の分布を特定する。このため、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_kがベッドＢＤ等から受ける押圧力を検出するという簡易な方法で、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰそれぞれの基準姿勢からの個別軸回りの回転の特定を行うとともに、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰがベッドＢＤ等から受ける力の分布を特定することができる。この結果、各時点における人体ＨＢの姿勢が検出される。

そして、処理部１１０Ｂは、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰそれぞれの回転の特定結果、並びに、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰがベッドＢＤ等から受ける力の分布の特定結果の時間的変化を解析して、人体ＨＢの姿勢が、仰臥位、側臥位、伏臥位等のどのような姿勢状態であるかを判定しつつ、人体ＨＢの寝返りの態様を導出する。

したがって、本第２実施形態によれば、被検体である人体ＨＢの各時点における姿勢を、簡易に、かつ、精度良く検出することができる。そして、検出された各時点の姿勢の時間変化に基づいて、人体ＨＢの寝返り態様を導出することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を、図１３〜図１６を主に参照して説明する。

＜構成＞
本第３実施形態にかかる姿勢検出装置１００Ｃは、図１３に示されるように、上述した第１実施形態の姿勢検出装置１００Ａと比べて、処理部１１０Ａに代えて処理部１１０Ｃを備える点、シート状圧力敏感部材１３０Ａ₁，１３０Ａ₂，…，１３０Ａ₈に代えてシート状圧力敏感部材１３０Ｃ₁，１３０Ｃ₂，…，１３０Ｃ₈を備える点、及び、検出報告部１４０Ａを備えていない点が異なっている。以下、こうした相違点に主に着目して説明する。

上記の処理部１１０Ｃは、姿勢検出に関するデータ処理等を行う。この処理部１１０Ｃは、上述した処理部１１０Ａと同様に、中央処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路から構成されている。また、処理部１１０Ｃは、無線通信で、検出報告部１４０Ｃとの間で情報のやり取りを行う。処理部１１０Ｃによる処理の詳細については、後述する。

上記のシート状圧力敏感部材１３０Ｃ₁〜１３０Ｃ₈のそれぞれは、図１４（Ａ），（Ｂ）に総合的に示されるように、上述したシート状圧力敏感部材１３０Ａ₁〜１３０Ａ₈と同様（図３（Ａ），（Ｂ）参照）、人体ＨＢの後頭部、両側頭部、両側肩部、両側腰部及び臍上部に装着されている。

このシート状圧力敏感部材１３０Ｃ₁〜１３０Ｃ₈のそれぞれは、上述したシート状圧力敏感部材１３０Ａ₁〜１３０Ａ₈と異なり、検出報告部と接続するための配線コードがつながれていない。その代りに、シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_k（ｋ＝１，…，８）の内部には、検出報告手段としての検出報告部１４０Ｃが組み込まれるようになっている。

このシート状圧力敏感部材１３０Ｃ_k（ｋ＝１，…，８）の構成が、図１５（Ａ），（Ｂ）に総合的に示されている。ここで、図１５（Ａ），（Ｂ）における座標系（ｘ，ｙ，ｚ）は、第１実施形態において定義した座標系（図４参照）である。この図１５（Ａ）に示されるように、シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kは、絶縁シート２３１と、圧力検知回路２５０Ｃと、スペーサ２３３，２３４と、絶縁シート２３５とを備えている。また、シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kは、導通介在部材２３７と、絶縁シート２３９とを備えている。

このシート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kを構成する要素のうち、絶縁シート２３１は、シール等により後頭部等の所定位置に装着されている。そして、絶縁シート２３５が、人体ＨＢの姿勢変化により、ベッドＢＤ等と接触するようになっている。なお、シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kにおける外部にさらされる部分については、絶縁シート２３９により覆われるようになっている。

これらの要素のうち、絶縁シート２３１及び絶縁シート２３５のそれぞれは、ｘ方向及びｙ方向に延びる長方形（又は、正方形）のシート状に形成されている。そして、シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kがベッドＢＤ等に押し付けられていない状態においては、絶縁シート２３１と絶縁シート２３５とは、ｚ方向に関して所定の間隔をもって対向配置されるようになっている。

また、スペーサ２３３，２３４は、スポンジ等の変形自在な絶縁部材であり、それぞれ、上述したシートの−ｙ方向と＋ｙ方向の両端部に配置され、シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kがベッドＢＤ等に押し付けられていない状態においては、絶縁シート２３１と絶縁シート２３５との間を、上記の所定の間隔を保つようになっている。

上記の圧力検知回路２５０Ｃの平面図が、図１５（Ｂ）に示されている。この図１５（Ｂ）に示されるように、圧力検知回路２５０Ｃは、表面に２つのアンテナコイルパターン２５２_A，２５２_Bが形成された配線基材２５１Ｃと、検出報告部１４０Ｃとを備えている。なお、図１５（Ｂ）に示した線分Ａ−Ａを含むｙｚ平面が、図１５（Ａ）に示されるシート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kの断面となっている。

上記の検出報告部１４０Ｃは、動作電力が供給された場合に、自身の識別情報を継続的に発信する、いわゆるＩＣ（Integrated Circuit）タグとして機能するようになっている。この検出報告部１４０Ｃは、配線基材２５１Ｃ上に搭載されるとともに、アンテナコイルパターン２５２_A，２５２_Bの一端が接続されている。そして、アンテナコイルパターン２５２_Aとアンテナコイルパターン２５２_Bとが電気的に導通している状態において、処理部１１０Ｃがアンテナ１８０を介して発信する無線信号に由来する動作電力が、検出報告部１４０Ｃに供給され、検出報告部１４０Ｃは、処理部１１０Ｃとの間で、無線通信を行うことができるようになっている。

なお、本第３実施形態では、無線通信においては、アンテナコイルパターン２５２_A，２５２_Bの指向性を問わない周波数帯域の無線信号、例えば、９００ＭＨｚ周波数帯の無線信号を利用するようになっている。

上記のアンテナコイルパターン２５２_A，２５２_Bは、それぞれの一端が検出報告部１４０Ｃと接続されている。このアンテナコイルパターン２５２_A，２５２_Bは、シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kがベッドＢＤ等に押し付けられていない状態では、電気的に導通しないようになっている。

上記の導通介在部材２３７は、アンテナコイルパターン２５２_A，２５２_B間を電気的に導通させるための導電性部材である。この導通介在部材２３７は、絶縁シート２３５の−ｚ方向側のｘｙ面に装着されている。

このように構成されたシート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kが、人体ＨＢの姿勢変化により、ベッドＢＤ等に押し付けられているときの状態の一例が、図１６に示されている。この図１６に示されるように、絶縁シート２３５が、ベッドＢＤ等に押し付けられると、スペーサ２３３及びスペーサ２３４の形状が変形して、導通介在部材２３７がアンテナコイルパターン２５２_A，２５２_Bと接触する。この結果、アンテナコイルパターン２５２_Aとアンテナコイルパターン２５２_Bとが、電気的に導通するようになっている。

図１３に戻り、上記の処理部１１０Ｃは、アンテナコイルパターン２５２_A，２５２_B間が電気的に導通しているシート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kに対して、動作電力を供給するとともに、無線通信で、当該シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kから検出報告部１４０Ｃ自身の識別子を受ける。そして、処理部１１０Ｃは、当該識別子に関する情報に基づく解析処理を行う。また、処理部１１０Ｃは、上述した処理部１１０Ａと同様に、寝返り態様の解析処理のための操作案内画像を表示部１６０に表示させる。そして、操作部１５０から解析の開始指令が入力されると、処理部１１０Ｃは、寝返り態様の解析処理を開始する。

人体ＨＢの各時点における姿勢を検出するために、処理部１１０Ｃは、無線通信により、アンテナコイルパターン２５２_A，２５２_B間が電気的に導通しているシート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kから、当該シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kの内部に組み込まれた検出報告部１４０Ｃ自身の識別子を継続的に受ける。そして、処理部１１０Ｃは、識別子を受けたシート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kについては、当該シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kが装着されている所定位置が、シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kを介して、ベッドＢＤ等と接触していると判定する。引き続き、処理部１１０Ｃは、上述した処理部１１０Ａと同様に、当該判定の結果に基づいて、人体ＨＢにおける頭部ＨＰの基準姿勢からの個別軸ＨＡ回りの回転、胸部ＣＰの基準姿勢からの個別軸ＣＡ回りの回転、及び、腰部ＢＰの基準姿勢からの個別軸ＢＡ回りの回転を特定する。

そして、処理部１１０Ｃは、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰそれぞれの個別軸回りの回転の特定結果に基づいて、各時点における人体ＨＢの姿勢を検出する。引き続き、処理部１１０Ｃは、検出された人体姿勢の時間変化に基づいて、人体ＨＢの寝返り態様を導出する。

また、処理部１１０Ｃは、上述した処理部１１０Ａと同様に、人体ＨＢの寝返り態様の導出結果から、表示部１６０に表示させるための表示信号を生成して、表示部１６０へ送る。

＜動作＞
以上のようにして構成された姿勢検出装置１００Ｃの動作について、主に人体ＨＢの姿勢検出処理に着目して説明する。

なお、本第３実施形態においても、人体ＨＢの頭部ＨＰの姿勢は枕ＰＷ上において変化し、肩部ＡＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰの姿勢はベッドＢＤ上において変化するものとする。

人体ＨＢこの姿勢検出処理は、第１及び第２実施形態の場合と同様に、利用者が操作部１５０に、姿勢検出の開始指令を入力することにより開始する。処理部１１０Ｃは、当該開始指令を受けると、無線通信により、アンテナコイルパターン２５２_A，２５２_B間が電気的に導通しているシート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kから、当該シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kの内部に組み込まれた検出報告部１４０Ｃの識別子を継続的に受ける。そして、処理部１１０Ｃは、識別子を受けたシート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kについては、当該シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kがベッドＢＤ等から押圧力を受けている、すなわち、当該シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kを介して、当該シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kが装着されている所定位置とベッドＢＤ等とが接触していると判定する。そして、処理部１１０Ｃは、この判定の結果に基づいて、第１実施形態の場合と同様に、人体ＨＢにおける頭部ＨＰの基準姿勢からの個別軸ＨＡ回りの回転、胸部ＣＰの基準姿勢からの個別軸ＣＡ回りの回転、及び、腰部ＢＰの基準姿勢からの個別軸ＢＡ回りの回転を特定する。

そして、処理部１１０Ｃは、特定結果の時間的変化を解析して、第１実施形態の場合と同様に、人体ＨＢの仰臥位、側臥位、伏臥位の姿勢状態を特定しつつ、人体ＨＢの寝返り態様を導出する。こうして解析された人体ＨＢの寝返り態様の導出結果は、表示部１６０に表示される。

以上説明したように、本第３実施形態では、人体ＨＢの後頭部、両側頭部、両側肩部、両側腰部及び臍上部に装着されたシート状圧力敏感部材１３０Ｃ_k（ｋ＝１，…，８）のいずれかが、人体ＨＢの姿勢変化により、枕ＰＷやベッドＢＤに押し付けられると、当該押し付けられたシート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kの要素であるアンテナコイルパターン２５２_A，２５２_B間が電気的に導通する。アンテナコイルパターン２５２_Aとアンテナコイルパターン２５２_Bとが電気的に導通している状態において、シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kの内部に組み込まれた検出報告部１４０Ｃが、自身の識別子を継続的に、無線通信で、処理部１１０Ｃへ送る。処理部１１０Ｃは、シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kの識別子を受けると、当該シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kを介して、当該シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kが装着されている所定位置が枕ＰＷやベッドＢＤと接触していると判定する。そして、処理部１１０Ｃは、頭部ＨＰに装着されたシート状圧力敏感部材１３０Ｃ₁，１３０Ｃ₂，１３０Ｃ₃についての接触及び非接触の判定の結果に基づいて、頭部ＨＰの基準姿勢からの個別軸ＨＡ回りの回転を特定する。また、処理部１１０Ｃは、肩部ＡＰに装着されたシート状圧力敏感部材１３０Ｃ₄，１３０Ｃ₅についての接触及び非接触の判定の結果に基づいて、胸部ＣＰの基準姿勢からの個別軸ＣＡ回りの回転を特定する。また、処理部１１０Ｃは、腰部ＢＰに装着されたシート状圧力敏感部材１３０Ｃ₆，１３０Ｃ₇についての接触及び非接触の判定の結果に基づいて、腰部ＢＰの基準姿勢からの個別軸ＢＡ回りの回転を特定する。このため、どのシート状圧力敏感部材が枕ＰＷ又はベッドＢＤに所定圧力以上の圧力で押し付けられているかという簡易な方法で、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰそれぞれの基準姿勢からの個別軸回りの回転の特定を行うことができる。この結果、各時点における人体ＨＢの姿勢が検出される。

そして、処理部１１０Ｃは、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰそれぞれの回転の特定結果の時間的変化を解析して、人体ＨＢの姿勢が、仰臥位、側臥位、伏臥位等のどのような姿勢状態であるかを判定しつつ、人体ＨＢの寝返りの態様を導出する。

したがって、本第３実施形態によれば、被検体である人体ＨＢの各時点における姿勢を、簡易に、かつ、精度良く検出することができる。そして、検出された各時点の姿勢の時間変化に基づいて、人体ＨＢの寝返り態様を導出することができる。

［実施形態の変形］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、以下の第１及び第２変形例への変形が可能である。

＜第１変形例＞
例えば、上記の第２実施形態の姿勢検出装置１００Ｂでは、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_k（ｋ＝１，…，８）は、ベッドＢＤ等から受ける押圧力に応じて抵抗値が変化する弾性ゴムを構成要素とすることとした（図９参照）。これに対して、第１変形例の姿勢検出装置として、シート状圧力敏感部の構成要素に、ベッドＢＤ等から受ける押圧力に応じて静電容量値が変化する、例えば、誘電体ジェルを採用することができる。

第１変形例の姿勢検出装置は、第２実施形態の姿勢検出装置１００Ｂと比べて、シート状圧力敏感部材１３０Ｂ_k（図９参照）に代えて、図１７に示される構成のシート状圧力敏感部材１３０Ｄ_kを備えている。このシート状圧力敏感部材１３０Ｄ_kは、図１７の断面図に示されるように、シート状に形成された絶縁シート２４１と、電極２４２と、誘電体ジェル２４３と、電極２４４と、絶縁シート２４５とを備えている。

ここで、シート状圧力敏感部材１３０Ｄ_kを構成する要素のうち、絶縁シート２４１は、シール等により後頭部等の所定位置に装着される。そして、絶縁シート２４５が、人体ＨＢの姿勢変化により、ベッドＢＤ等と接触するようになっている。また、電極２４２の端Ｅ３、電極２４４の端Ｅ４のそれぞれは、コードを介して、検出報告部１４０Ｄに接続されている。

このように、図１７に示される構成のシート状圧力敏感部材１３０Ｄ_kを採用した場合においては、第２実施形態における検出報告部１４０Ｂ（図１１参照）に代えて、図１８に示される構成の検出報告部１４０Ｄを備えるようにすることができる。上記の検出報告部１４０Ｄは、図１８に示されるように、検出報告部１４０Ｂと比べて、検出部１４１Ｂ₁，１４１Ｂ₂，…，１４１Ｂ₈に代えて検出部１４１Ｄ₁，１４１Ｄ₂，…，１４１Ｄ₈を備える点、直流電源１４２Ｂに代えて交流電源１４２Ｄを備える点、及び、報告部１４５Ｂに代えて報告部１４５Ｄを備える点が異なっている。

上記の検出部１４１Ｄ_k（ｋ＝１，…，８）は、図１９に示されるように、上述した第２実施形態の検出部１４１Ｂ_kと比べて、検出用回路１４３Ｂに代えて検出用回路１４３Ｄを備える点が異なっている。この検出用回路１４３Ｄは、検出用回路１４３Ｂと比べて、抵抗素子２６３に代えてキャパシタ素子２６４を備える点が異なっている。なお、検出用回路１４３Ｄは、シート状圧力敏感部材１３０Ｄ_k及び交流電源１４２Ｄと一体となって、交流ブリッジ回路２６０Ｄを形成している。

上記の交流電源１４２Ｄの一方の端子は、抵抗素子２６１の一方の端子及び抵抗素子２６２の一方の端子と接続され、他方の端子は、キャパシタ素子２６４の一方の端子及びシート状圧力敏感部材１３０Ｄ_kの電極２４４（端Ｅ４）と接続されている。

抵抗素子２６１の一方の端子は、交流電源１４２Ｄの一方の端子及び抵抗素子２６２の一方の端子と接続され、他方の端子は、シート状圧力敏感部材１３０Ｄ_kの電極２４２（端Ｅ３）及び差動増幅回路１４４の一方の入力端子と接続されている。抵抗素子２６２の一方の端子は、交流電源１４２Ｄの一方の端子及び抵抗素子２６１の一方の端子と接続され、他方の端子は、キャパシタ素子２６４の他方の端子及び差動増幅回路１４４の他方の入力端子と接続されている。キャパシタ素子２６４は、静電容量値Ｃ１を有している。このキャパシタ素子２６４の一方の端子は、交流電源１４２Ｄの他方の端子及びシート状圧力敏感部材１３０Ｄ_kの電極２４４（端Ｅ４）と接続され、他方の端子は、抵抗素子２６２の他方の端子及び差動増幅回路１４４の他方の入力端子と接続されている。

図１８に戻り、上記の報告部１４５Ｄは、上述した報告部１４５Ｂと同様に、不図示のアンテナ、マイクロプロセッサ等を備えて構成されている。この報告部１４５Ｄは、順次、検出部１４１Ｄ_k（ｋ＝１，…，８）からの増幅結果を受け、当該増幅結果をアナログ−デジタル変換した後、交流電源１４２Ｄの電圧値、抵抗素子２６１，２６２の抵抗値、及び、キャパシタ素子２６４の静電容量値に基づいて、シート状圧力敏感部材１３０Ｄ_kごとの誘電体ジェル２４３を挟む電極２４２，２４４間の静電容量値を算出する。引き続き、報告部１４５Ｄは、シート状圧力敏感部材１３０Ｄ_kごとの静電容量値の情報を、無線通信で、処理部１１０Ｄへ報告する。

そして、処理部１１０Ｄでは、シート状圧力敏感部材１３０Ｄ_kが装着されている人体ＨＢの所定位置ごとに、シート状圧力敏感部材１３０Ｄ_kにおける電極２４２，２４４間の静電容量値から、所定位置がベッドＢＤ等から受ける押圧力を算出する。引き続き、処理部１１０Ｄは、当該押圧力に基づいて、人体ＨＢにおける頭部ＨＰの基準姿勢からの個別軸ＨＡ回りの回転、胸部ＣＰの基準姿勢からの個別軸ＣＡ回りの回転、及び、腰部ＢＰの基準姿勢からの個別軸ＢＡ回りの回転を特定するとともに、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰが、ベッドＢＤ等から受ける力の分布を特定する。

したがって、本第１変形例によれば、上記の第１〜第３実施形態と同様に、人体ＨＢの各時点における姿勢を、簡易に、かつ、精度良く検出することができる。そして、検出された各時点の姿勢の時間変化に基づいて、人体ＨＢの寝返り態様を導出することができる。

なお、本第１変形例では、押圧力の変化に応じて静電容量値が変化する誘電体ジェルを、シート状圧力敏感部材１３０Ｄ_kの構成要素として採用したが、押圧力の変化に応じて電圧値が変化する部材を構成要素として採用するようにしてもよい。

＜第２変形例＞
上記の第３実施形態の姿勢検出装置１００Ｃでは、シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_k（ｋ＝１，…，８）がベッドＢＤ等から押圧力を受けて、アンテナコイルパターン２５２_A，２５２_B間が電気的に導通した際に、ＩＣタグとして構成される検出報告部１４０Ｃが、自身の識別子を継続的に処理部１１０Ｃへ報告することとした。これに対して、第２変形例の姿勢検出装置として、シート状圧力敏感部の構成要素として、ベッドＢＤ等から受ける押圧力に応じて抵抗値が変化する素子を更に含み、ＩＣタグとして構成される検出報告部が、押圧力に応じて変化する抵抗値とともに、自身の識別子を継続的に処理部へ報告する構成を採用することができる。

第２変形例の姿勢検出装置は、第３実施形態の姿勢検出装置１００Ｃと比べて、シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_k（図１５（Ａ），（Ｂ）参照）に代えて、図２０（Ａ），（Ｂ）に示される構成のシート状圧力敏感部材１３０Ｅ_kを備えている。このシート状圧力敏感部材１３０Ｅ_kは、図２０（Ａ），（Ｂ）に総合的に示されるように、シート状圧力敏感部材１３０Ｃ_kと比べて、圧力検知回路２５０Ｃに代えて圧力検知回路２５０Ｅを備える点、及び、導通介在部材２３７を備えていない点が異なっている。なお、図２０（Ｂ）に示した線分Ｂ−Ｂを含むｙｚ平面が、図２０（Ａ）に示されるシート状圧力敏感部材１３０Ｅ_kの断面となっている。

上記の圧力検知回路２５０Ｅは、上述した第３実施形態の圧力検知回路２５０Ｃと比べて、配線基材２５１Ｃに代えて配線基材２５１Ｅを備える点、検出報告部１４０Ｃに代えて検出報告部１４０Ｅを備える点、及び、ピエゾ抵抗素子２５３を更に備える点が異なっている。

上記の配線基材２５１Ｅの表面には、アンテナコイルパターン２５２及び２つの配線パターン２５４，２５５が形成されている。なお、第２変形例におけるアンテナコイルパターンは、第３実施形態と比べて、２個のアンテナコイルパターン２５２_A，２５２_Bに代えて１個のアンテナコイルパターン２５２である点が異なっている。

上記の検出報告部１４０Ｅは、自身の識別情報及び付加情報を継続的に発信するＩＣタグとして機能するようになっている。この検出報告部１４０Ｅは、配線基材２５１Ｅ上に搭載されている。また、検出報告部１４０Ｅには、アンテナコイルパターン２５２の両端が接続されるとともに、配線パターン２５４，２５５それぞれの一端が接続されている。

上記のアンテナコイルパターン２５２は、両端が検出報告部１４０Ｅと接続されている。また、上記のピエゾ抵抗素子２５３は、押圧力の変化に応じて抵抗値が変化する素子であり、配線パターン２５４，２５５それぞれの他端と接続されている。そして、ピエゾ抵抗素子２５３の抵抗値は、配線パターン２５４，２５５を介して、検出報告部１４０Ｅに報告されるようになっている。

このようにして構成されたシート状圧力敏感部材１３０Ｅ_kが、人体ＨＢの姿勢変化により、ベッドＢＤ等に押し付けられると、ピエゾ抵抗素子２５３の抵抗値が変化する。検出報告部１４０Ｅは、シート状圧力敏感部材１３０Ｅ₁〜１３０Ｅ₈に組み込まれたピエゾ抵抗素子の抵抗値を算出して、シート状圧力敏感部材１３０Ｅ_kがベッドＢＤ等から受ける圧力変化を検出する。そして、検出報告部１４０Ｅは、この検出結果を、無線通信で、処理部へ報告する。

そして、処理部では、シート状圧力敏感部材１３０Ｅ_kが装着されている人体ＨＢの所定位置ごとに、検出された抵抗値から、所定位置がベッドＢＤ等から受ける押圧力を算出する。引き続き、処理部は、当該押圧力に基づいて、人体ＨＢにおける頭部ＨＰの基準姿勢からの個別軸ＨＡ回りの回転、胸部ＣＰの基準姿勢からの個別軸ＣＡ回りの回転、及び、腰部ＢＰの基準姿勢からの個別軸ＢＡ回りの回転を特定するとともに、頭部ＨＰ、胸部ＣＰ及び腰部ＢＰが、ベッドＢＤ等から受ける力の分布を特定する。

したがって、本第２変形例によれば、上記の第１〜第３実施形態と同様に、人体ＨＢの各時点における姿勢を、簡易に、かつ、精度良く検出することができる。そして、検出された各時点の姿勢の時間変化に基づいて、人体ＨＢの寝返り態様を導出することができる。

なお、本第２変形例では、押圧力の変化に応じて抵抗値が変化するピエゾ抵抗素子を、シート状圧力敏感部材１３０Ｅ_kの構成要素として採用したが、押圧力の変化に応じて静電容量値や電圧値が変化する素子を構成要素として採用するようにしてもよい。

また、上記の第１〜第３実施形態、並びに、第１〜第２変形例では、８個のシート状圧力敏感部材を備えることとしたが、シート状圧力敏感部材の数を７個以下又は９個以上としてもよい。例えば、シート状圧力敏感部材の数を９個とする場合には、９個目のシート状圧力敏感部材を人体の背中の中央部分に装着するようにしてもよい。この場合には、後頭部に装着されたシート状圧力敏感部材と、背中の中央部分に装着されたシート状圧力敏感部とによる電気的特性に基づいて、仰臥位の姿勢状態を導出するようにしてもよい。

また、第２実施形態、並びに、第１及び第２変形例において、シート状圧力敏感部材を背中、臀部、踵等の部位に装着すれば、仰臥位の姿勢状態で、背中、臀部、踵等がベッド等から受ける力の分布を特定することができる。

また、上記の第１及び第２実施形態では、検出報告部は、臍下部に装着されることとしたが、人体の自由な姿勢変化の妨げとならない部分であれば、例えば、大腿の内側に装着するようにしてもよいし、又、臍上部に装着されたシート状圧力敏感部材と重ねるように装着するようにしてもよい。

また、上記の第２実施形態及び第２変形例では、シート状圧力敏感部材がベッドＢＤ等から受ける押圧力に応じて変化する抵抗値を、検出報告部が、無線通信で、処理部へ報告することした。これに対して、検出報告部は、検出された抵抗値と所定閾値とを比較し、比較結果を、無線通信で、処理部へ報告するようにしてもよい。この場合に、所定閾値をシート状圧力敏感部材がベッド等に接触を開始したときの抵抗値に設定することで、処理部は、人体における所定位置が、シート状圧力敏感部材を介して、ベッドＢＤ等と接触しているか否かを判定することができる。

なお、第１変形例において説明した押圧力に応じて変化する静電容量値に基づき、人体の姿勢を検出する場合においても、検出報告部が、検出された静電容量値と所定閾値とを比較し、比較結果を、無線通信で、処理部へ報告するようにしてもよい。この場合においても、所定閾値をシート状圧力敏感部がベッド等に接触を開始したときの静電容量値に設定することで、処理部は、人体における所定位置が、シート状圧力敏感部材を介して、ベッドＢＤ等と接触しているか否かを判定することができる。

また、上記の第３実施形態では、シート状圧力敏感部材は、人体ＨＢの姿勢変化により、シート状圧力敏感部材がベッド等に接触している状態時に、２つの電極間が電気的に導通するようにした。これに対して、シート状圧力敏感部材がベッド等に接触していないときに、２つの電極間が電気的に導通するように構成してもよい。この場合には、処理部は、識別子を受けたシート状圧力敏感部材については、ベッド等に接触していないと判定することになる。

また、第２実施形態における直流ブリッジ回路（図１２参照）については、電極２２２，２２４間の抵抗値を検出するものであれば、他の回路構成であってもよい。また、第１変形例における交流ブリッジ回路（図１９参照）についても、電極２４２，２４４間の静電容量値を検出するものであれば、他の回路構成であってもよいことは勿論である。

また、人体ＨＢが寝返りを行わずに特定の姿勢を長時間続けるような場合には、処理部は、表示部等を利用して、介護者・看護者に対して、褥瘡を防止するための手立てを行うべき旨の警報する報知をするようにしてもよい。

また、上記の第１〜第３実施形態、並びに、第１〜第２変形例においては、人体の姿勢を検出する姿勢検出装置に本発明を適用したが、ロボットなどの運動体の姿勢を検出する姿勢検出装置にも本発明を適用することができる。

以上説明したように、本発明の姿勢検出装置は、人体の姿勢を検出する姿勢検出装置に適用することができる。

１００Ａ〜１００Ｃ…姿勢検出装置、１１０Ａ〜１１０Ｃ…処理部（特定手段、解析手段）、１３０Ａ₁〜１３０Ａ₈，１３０Ｂ₁〜１３０Ｂ₈，１３０Ｃ₁〜１３０Ｃ₈，１３０Ｄ₁〜１３０Ｄ₈，１３０Ｅ₁〜１３０Ｅ₈…シート状圧力敏感部材、１４０Ａ，１４０Ｂ…検出報告部（検出報告手段）、１４０Ｃ…検出報告部（検出報告手段）、１４１Ａ₁〜１４１Ａ₈…検出部、１４１Ｂ₁〜１４１Ｂ₈…検出部、１４１Ｄ₁〜１４１Ｄ₈…検出部、１４２Ａ，１４２Ｂ…直流電源、１４２Ｄ…交流電源、１４３Ｂ，１４３Ｄ…検出用回路、１４４…差動増幅回路、１４５Ａ，１４５Ｂ，１４５Ｄ…報告部、１５０…操作部、１６０…表示部、１８０…アンテナ、２１１…絶縁シート，２１２…電極、２１３…スペーサ、２１４…スペーサ、２１５…電極、２１６…絶縁シート、２２１…絶縁シート、２２２…電極、２２３…感圧導電ゴム、２２４…電極、２２５…絶縁シート、２３１…絶縁シート、２３３…スペーサ、２３４…スペーサ、２３５…絶縁シート、２３７…導通介在部材、２４１…絶縁シート、２４２…電極、誘電体ジェル…２４３、２４４…電極、２４５…絶縁シート、２５０Ｃ，２５０Ｅ…圧力検知回路、２５１Ｃ，２５１Ｅ…配線基材、２５２，２５２_A，２５２_B…アンテナコイルパターン、２５３…ピエゾ抵抗素子、２５４，２５５…配線パターン、２６０Ｂ…直流ブリッジ回路、２６０Ｄ…交流ブリッジ回路、２６１…抵抗素子、２６２…抵抗素子、２６３…抵抗素子、２６４…キャパシタ素子、ＨＢ…人体（被検体）。

Claims (9)

1. 関節機構を介して隣接部位に接続されるとともに、少なくとも固有の個別軸回りの回動方向に沿って回動可能な複数の回動可能部位を含む人体が、寝床面上でとる寝姿勢を検出する姿勢検出装置であって、
   前記回動方向に沿った位置が互いに異なるとともに、前記回動可能部位の回動又は前記人体の全体としての前記寝床面上における回転に対応して前記寝床面上に押し付けられる前記人体における複数の所定位置に装着され、前記寝床面に押し付けられる圧力に応じて、内蔵されている２つの電極間の電気的特性値が変化する複数のシート状圧力敏感部材と；
   前記シート状圧力敏感部材のそれぞれの前記電気的特性値の検出結果、及び、前記シート状圧力敏感部材のそれぞれの前記人体における装着位置に基づいて解析演算を行い、前記寝床面に対する前記人体の寝姿勢を特定する演算処理部を有する特定手段と；を備え、
   前記電気的特性値は、
   前記２つの電極間の空隙を介した距離が印加圧力値により変化する場合には、前記２つの電極間の電気的な導通又は非導通を反映した２値のいずれかであり、
   前記２つの電極間に配設された抵抗体部材を介した前記２つの電極間の抵抗値が印加圧力値により変化する場合には、前記２つの電極間の抵抗値であり、
   前記２つの電極間に配設された誘電体部材を介した前記２つの電極間の静電容量値が印加圧力値により変化する場合には、前記２つの電極間の静電容量値であり、
   前記２つの電極間に配設された圧電体部材により発生する前記２つの電極間の電圧値が印加圧力値により変化する場合には、前記２つの電極間の電圧値である、
   ことを特徴とする姿勢検出装置。
2. 前記複数の所定位置とは異なる前記人体の自由な姿勢変化の妨げとならない前記人体における特定位置に装着されるとともに、前記シート状圧力敏感部材のそれぞれにおける電気的特性値を検出する検出部と、前記検出部による検出結果を、無線通信で、前記特定手段へ報告する報告部とを有する検出報告手段を更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載の姿勢検出装置。
3. 前記電気的特性値は、前記印加圧力値の変化に応じて変化する前記２つの電極間の抵抗値、静電容量値及び電圧値のいずれかであり、
   前記特定手段は、前記検出結果、及び、前記シート状圧力敏感部材のそれぞれの前記人体における装着位置に基づいて、前記人体が前記所定位置において前記寝床面から受ける力の分布を更に特定する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の姿勢検出装置。
4. 前記シート状圧力敏感部材が前記寝床面に押し付けられる圧力に応じて変化する前記電気的特性値を検出する検出部と、前記検出部による検出結果を、無線通信で、前記特定手段へ報告する報告部とを有する検出報告手段が、前記シート状圧力敏感部材のそれぞれの内部に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の姿勢検出装置。
5. 前記電気的特性値は、前記２つの電極間の電気的な導通又は非導通を反映した２値のいずれかであり、
   前記検出報告手段は、前記２つの電極間が電気的に導通している場合に、前記検出結果として、自身の識別子を継続的に前記特定手段へ報告し、
   前記特定手段は、前記報告を受けた識別子のシート状圧力敏感部材のそれぞれの前記人体における装着位置に基づいて、前記人体の寝姿勢を特定する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の姿勢検出装置。
6. 前記電気的特性値は、前記印加圧力値の変化に応じて変化する２つの電極間の抵抗値、静電容量値及び電圧値のいずれかであり、
   前記検出報告手段は、前記印加圧力値の変化に応じて変化する前記２つの電極間の抵抗値、静電容量値及び電圧値のいずれかを、前記検出結果として、自身の識別子とともに、継続的に前記特定手段へ報告し、
   前記特定手段は、前記検出結果、及び、前記報告を受けた識別子のシート状圧力敏感部材のそれぞれの前記人体における装着位置に基づいて、前記人体が前記所定位置において前記寝床面から受ける力の分布を更に特定する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の姿勢検出装置。
7. 前記複数のシート状圧力敏感部材は、前記所定位置として、少なくとも後頭部、両側頭部、両側肩部及び両側腰部を含む位置に装着され、
   前記特定手段は、
   前記後頭部及び前記両側頭部に装着されたシート状圧力敏感部材のそれぞれにおける電気的特性値の検出結果に基づいて、前記回動可能部位の１つである頭部の姿勢を特定し、
   前記両側肩部に装着されたシート状圧力敏感部材のそれぞれにおける電気的特性値の検出結果に基づいて、前記回動可能部位の１つである胸部の姿勢を特定し、
   前記両側腰部に装着されたシート状圧力敏感部材のそれぞれにおける電気的特性値の検出結果に基づいて、前記回動可能部位の１つである腰部の姿勢を特定する、
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の姿勢検出装置。
8. 前記シート状圧力敏感部材のそれぞれにおける電気的特性値の検出結果の時間的変化に基づいて解析演算を行い、前記頭部の前記姿勢の時間的変化、前記胸部の前記姿勢の時間的変化及び前記腰部の前記姿勢の時間的変化を解析して、前記人体の寝返りの態様を導出する演算処理部を有する解析手段を更に備える、ことを特徴とする請求項７に記載の姿勢検出装置。
9. 前記複数のシート状圧力敏感部材のうちの特定シート状圧力敏感部材が、臍上部に装着され、
   前記特定手段は、前記臍上部に装着された前記特定シート状圧力部材における電気的特性値の検出結果に基づいて、前記臍上部を含む部位の姿勢を更に特定し、
   前記解析手段は、前記臍上部を含む部位の前記姿勢の時間的変化を更に考慮して、前記人体の寝返り態様を導出する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の姿勢検出装置。

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