(57)【要約】      （修正有）【課題】  乗員の生体データの検出精度を向上することができる乗員状態検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】  乗員の生体データを検出する生体センサユニット２を設け、生体センサユニット２による検出時にエンジン回転数を上げることを特徴とする。エンジン振動周波数を生体データの振動周波数から遠ざけることが可能となるため、生体データの検出の際にエンジン振動が外乱とならず、生体データの検出制度を高めることができる効果がある。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員の生体データを検出する生体データ検出手段と、生体データ検出時にエンジン回転数を上げるエンジン回転数制御手段とを備えたことを特徴とする乗員状態検出装置。
【請求項２】
乗員の生体データを検出する生体データ検出手段と、生体データ検出時にエンジンを停止させるエンジン停止手段とを備えたことを特徴とする乗員状態検出装置。
【請求項３】
前記エンジン回転数制御手段によりエンジン回転数を上げるにあたっては、略一定車速を保持するためにギヤ比を調整するギヤ比調整手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の乗員状態検出装置。
【請求項４】
乗員の生体データを検出する生体データ検出手段と、走行ノイズ、エンジンノイズに対して逆位相を作用させて車室内のノイズを相殺するアクティブノイズコントロール装置とを設け、生体データ検出時にアクティブノイズコントロール装置を駆動することを特徴とする乗員状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、自動車等の車両に装備され、乗員の状態を確認可能な乗員状態検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両に自動車事故緊急対応装置を設ける技術が提案されている。このような自動車事故緊急対応装置には乗員等の搭乗者の被害を認識する装置が設けられ、事故時において乗員の体温、血圧、脈拍を計測することが行われるようになっている。例えば、体温は温度計により計測し、脈拍はシートバックに密着した乗員の背中から血流による微小振動変化を検出してカウントする。また、血圧は同様にして前記微小振動の振幅から推定する。
【特許文献１】特開２０００−９９８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術にあっては、検出された乗員の体温、血圧、脈拍の変動状況から、搭乗者の状態を認識できる点で有利であり、この検出情報を病院などに予め送っておくことで、その後に治療等に役立てることができるが、例えば、脈拍の周波数は０〜１０Ｈｚでありエンジンの振動周波数がアイドリング時（５００〜６００ｒｐｍ）に約５〜１０Ｈｚであることから、脈拍の正確な検出にエンジンの振動周波数が外乱となってしまう。このように周波数が近い場合にバンドパスフィルタ等によりフィルタ処理をすることも考えられるが、脈拍だけを抽出するのは困難であるという問題がある。また、事故状況によってはシートバックから乗員の背中が離れることもあり、エンジン振動などの外乱を考えると正確に測定できることができない。
【０００４】
そこで、この発明は、乗員の生体データの検出精度を向上することができる乗員状態検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、乗員の生体データを検出する生体データ検出手段（例えば、実施形態における生体センサユニット２）と、生体データ検出時にエンジン回転数を上げるエンジン回転数制御手段（例えば、実施形態におけるエンジンＥＣＵ６，ステップＳ１０）とを備えたことを特徴とする。
このように構成することで、エンジン振動周波数を生体データの振動周波数から遠ざけることが可能となる。
【０００６】
請求項２に記載した発明は、乗員の生体データを検出する生体データ検出手段と、生体データ検出時にエンジンを停止させるエンジン停止手段（例えば、実施形態におけるエンジンＥＣＵ６，ステップＳ１３）とを備えたことを特徴とする。
このように構成することで、エンジン停止手段により生体データ検出時外乱となるエンジン振動周波数を無くすことが可能となる。
【０００７】
請求項３に記載した発明は、前記エンジン回転数制御手段によりエンジン回転数を上げるにあたっては、略一定車速を保持するためにギヤ比を調整するギヤ比調整手段（例えば、実施形態におけるミッションＥＣＵ７，ステップＳ１１）を備えることを特徴とする。
このように構成することで、略一定車速を保持するためにギヤ比を調整するギヤ比調整手段を用いてエンジン回転数を上げることが可能となる。
【０００８】
請求項４に記載した発明は、乗員の生体データを検出する生体データ検出手段と、走行ノイズ、エンジンノイズに対して逆位相を作用させて車室内のノイズを相殺するアクティブノイズコントロール装置（例えば、実施形態におけるアクティブノイズコントロール装置８）とを設け、生体データ検出時にアクティブノイズコントロール装置を駆動することを特徴とする。
このように構成することで、アクティブノイズコントロール装置を駆動させた状態で生体データ検出手段により生体データを検出することができる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載した発明によれば、エンジン振動周波数を生体データの振動周波数から遠ざけることが可能となるため、生体データの検出の際にエンジン振動が外乱とならず、生体データの検出精度を高めることができる効果がある。
【００１０】
請求項２に記載した発明によれば、生体データ検出時外乱となるエンジン振動周波数を無くすことが可能となるため、生体データの検出精度を格段に向上することができる効果がある。
【００１１】
請求項３に記載した発明によれば、略一定車速を保持するためにギヤ比を調整するギヤ比調整手段を用いてエンジン回転数を上げることが可能となるため、車両走行時であっても車両の速度の変化を少なくして違和感のない走行を行うことができ、かつその状態で生体データの検出を行うことができる効果がある。
【００１２】
請求項４に記載した発明によれば、アクティブノイズコントロール装置を駆動させた状態で生体データ検出手段により生体データを検出することができるため、走行ノイズ、エンジンノイズを相殺し、これにより生ずる外乱となり得る振動の発生をできる限り防止してより精度の高い生体データの検出を行うことができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、車両用シート１には生体センサユニット（生体データ検出手段）２が設けられている。生体センサユニット２は、センサユニット本体３と、シートクッション１ｃとシートバック１ｂとに各々設けた検出部４，５を備えており、乗員のバイタルサインを検出するものである。ここで、バイタルサインとは生命徴候として全身状態の把握の最も基本となる身体的なサインのことで、脈拍(心臓の鼓動)、呼吸数、血圧、体温をいう。例えば、体温、血圧、脈拍数の低下が見られると体が衰弱していると判断できるし、場合によっては危篤状態等の判断もできる。前記シートクッション検出部４とシートバック検出部５は共にピエゾ素子あるいは圧電素子等の振動感知素子を備えていて、脈拍、呼吸数、血圧を測定するものである。また、シートクッション検出部４とシートバック検出部５は温度計を備えていて、体温の測定ができるようになっている。
【００１４】
シートバック検出部５を例にすると脈拍はシートバック１ｂに密着した乗員の背中から血流による微小振動変化を検出してカウントする。また、血圧は同様にして前記微小振動の振幅から推定する。尚、血圧は通常時との相対的な値変化でもよい。そして、呼吸はシートバック１ｂに密着した乗員の肺が拡張収縮を繰り返す際の周期を計測して測定する。つまりピエゾ素子や圧電素子は圧力を加えると電圧が発生する性質（圧電効果）を備えた素子であるが、乗員の呼吸動作や乗員の血液が流れる際にシートバック１ｂやシートクッション１ｃにかかる周期的な圧力変動を検出する信号感知素子として機能させている。
ここで、シートクッション検出部４が設けられているのは、前記シートクッション検出部４と共に検出を行い検出精度を上げるためであり、また、事故などにより乗員が前のめりになり乗員の背中がシートバック１ｂから離れる状態が生じた場合でも、検出が行われるようにするためである。
【００１５】
センサユニット本体３は、前記シートクッション検出部４とシートバック検出部５とから送られる検出信号からバンドパスフィルタのフィルタ制御によりエンジン振動その他の不要な信号を除去し、乗員の脈拍、呼吸数、血圧及び体温に関するデータを取り込むものである。
【００１６】
前記生体センサユニット２は、エンジンの燃料噴射量を初めとして、各種制御を行うためのエンジンＥＣＵ（エンジン回転数制御手段）６に接続されている。エンジンＥＣＵ６には車速センサＳ１からの車速に関する信号、エンジン回転数センサＳ２からのエンジン回転数に関する信号、トランスミッションのギヤ位置を示すシフトポジションセンサＳ３からの信号、ブレーキスイッチＳ４からのブレーキペダルに関する信号、スロットル開度センサＳ５からのスロットル開度に関する信号等が入力される。また、エンジンの振動周波数を検出するエンジン周波数検出センサＳ６からの信号もエンジンＥＣＵ６に入力される。
エンジンＥＣＵ６には減速比の設定を行うミッションＥＣＵ７が接続されている。このミッションＥＣＵ７はエンジンＥＣＵ６からの信号、具体的にはブレーキスイッチＳ４、スロットル開度センサＳ５からの信号やシフトポジションセンサＳ３などの信号、エンジン回転数センサＳ２からの信号に基づいてミッションを制御するものである。この実施形態では生体センサユニット２による測定を行うに先だって車速を略一定にするためにエンジン回転数を上げると共にシフトポジションを変更（低ギヤ側に変更）するようにしている。
【００１７】
ここで、８はアクティブノイズコントロール装置を示している。アクティブノイズコントロール装置８は、例えば、インストルメントパネルに設けられたマイクロホーン９一体型のコントローラ１０がオーディオユニット１１に接続されたものである。車室内に伝達される騒音の大部分を占めるエンジンノイズ及び走行ノイズを前記マイクロホーン９により検出してコントローラ１０に送り、コントローラ１０内でこの騒音の逆位相となる相殺音を生成し、このノイズ相殺音をオーディオユニット１１のアンプ１２に接続されたスピーカー１３から車室内に出力して車室内の騒音を消失させるものである。このアクティブノイズコントロール装置８を駆動させるのは、前記生体データの検出に先だってエンジンの振動周波数を生体データの振動周波数から遠ざけるようにした状態で、生体データの検出前から検出終了後までの間である。勿論、車両が走行している最中に常時アクティブノイズコントロール装置８を駆動させておくようにしてもよい。
【００１８】
次に、図２に基づいて生体データを収集するまでの制御について説明する。尚、この処理は、例えば、車両が事故に遭遇しこれを検知した時、あるいは乗員保護装置が作動した時に、エンジンＥＣＵ６等から生体データの収集の要求があると行われる処理である。
ステップＳ１において、エンジンＥＣＵ６によりエンジンの動作状態を確認する。エンジン動作状態とは、エンジンはＯＮ状態（駆動状態）かＯＦＦ状態（駆動停止）か、ＯＮ状態であるならばエンジン回転数はどの程度かを示している。
ステップＳ２において、ステップＳ１の確認処理を受けてエンジンがＯＮ状態かＯＦＦ状態かを判別する。生体データを検出するにあたってはエンジンがＯＮ状態かＯＦＦ状態かが大きく影響する。例えば、エンジンがＯＦＦ状態であれば、エンジンによる振動の影響がないため生体データの検出を速やかに行えるからである。
【００１９】
ステップＳ２における判定の結果エンジンがＯＦＦ状態である場合には、ステップＳ９に進み生体データの収集を開始する。つまり、前記シートクッション検出部４とシートバック検出部５により乗員の脈拍、呼吸数、血圧及び体温の検出が開始され、その結果がセンサユニット本体３に取り込まれる。
ステップＳ２における判定の結果エンジンがＯＮ状態である場合にはステップＳ３においてエンジンの状態を確認してステップＳ４に進む。このエンジンの状態とはエンジンが制御できる状態か制御できない状態かを意味している。例えば、燃料噴射量の制御ができない場合や、スロットルバルブの調整ができない場合等エンジン回転数を制御できない状態を示している。
【００２０】
ステップＳ４においてはステップＳ３の確認処理を受けてエンジンが制御可能か制御不能かを判定する。ステップＳ４における判定の結果、エンジンが制御可能である場合にはステップＳ５に進む。ステップＳ４における判定の結果、エンジンが制御不可能である場合にはステップＳ１２において車速＝０か否かを判定する。ステップＳ１２における判定の結果、車速＝０である場合にはステップＳ１３（エンジン停止手段）でエンジンを強制終了してステップＳ９に進む。このようにエンジンを強制終了するのは、車両が事故に巻き込まれて停車したような場合に、エンジンが故障して何らかの異常があり制御ができない場合を考慮したためであり、強制終了されてエンジンがＯＦＦ状態となれば、エンジン振動が検出データに含まれないため、生体データの検出にエンジン振動が外乱とならないからである。ステップＳ１２における判定の結果、車速≠０である場合はステップＳ１に戻る。
ステップＳ５においては、シート座面下に設けられたエンジン周波数検出センサＳ６からの信号に基づいてエンジンの振動周波数を確認しステップＳ６に進む。
【００２１】
ステップＳ６においてはステップＳ５の確認処理を受けてエンジンの振動周波数が所定値を超えるか否かを判定する。ここで、所定値とは、生体データの振動周波数が０〜１０Ｈｚであり、エンジンのアイドリング時（５００〜６００ｒｐｍ）の振動周波数は５〜１０Ｈｚであることを考慮して１１Ｈｚとするのが妥当である。
【００２２】
ステップＳ６における判定の結果、エンジンの振動周波数が所定値を超えている場合には、ステップＳ７に進む。また、前記エンジンの振動周波数が所定値以下である場合は、ステップＳ１０（エンジン回転数制御手段）に進みエンジンの振動周波数が所定値を超えるべくエンジン回転数を増加させるように制御してステップＳ５に戻る。ここで、ステップＳ１０におけるエンジン回転数の制御はエンジンＥＣＵ６によりスロットルバルブを開くことでエンジン回転数を増加させる。
【００２３】
ステップＳ７では、車速センサＳ１の検出結果に基づき車速の変化量を確認してステップＳ８に進み、このステップＳ８で車速の変化量が所定値（例えば、３ｋｍ／ｈ）よりも小さいか否かを判定する。ステップＳ１０においてエンジン回転数を制御し、エンジンの振動周波数が所定値を超えるようにしてエンジンの振動周波数が生体データの収集の外乱とならないようにしても、これにより車速の変化量が所定値を超えている場合には乗員に違和感を与え商品性上良くないからである。よって、ステップＳ８において車速の変化量が許容できる範囲かどうかを判定している。
【００２４】
ステップＳ８における判定の結果、車速の変化量が所定値よりも小さい場合には、ステップＳ９に進み生体データの収集を開始する。ここで、生体データの収集を行うに際しては、前述したアクティブノイズコントロール装置８を駆動させ、車室内の走行ノイズ、エンジンノイズを消失させた状態で、生体データの収集を開始することができる。一方、ステップＳ８における判定の結果、車速の変化量が所定値以上である場合にはステップＳ１１（ギヤ比調整手段）に進み、このステップＳ１１でミッションＥＣＵ７によりギヤ比を制御しステップＳ７に戻る。ここで、ステップＳ１１におけるギヤ比の制御は具体的にはギヤ比を低ギヤ側に変更することにより、車速の変化量を少なくすることである。このようにすることでエンジン回転数を上げ、エンジンの振動周波数を所定値より大きくしたまま車速を維持できることとなる。尚、例えば、車両が事故に巻き込まれて停止している場合には車速の変化量は０でありこれが維持されるため、このステップＳ８での判別結果は肯定的となりステップＳ９に進む。
【００２５】
上記実施形態によれば、乗員の生体データを生体センサユニット２により検出する際に、この生体データの検出の際に外乱となるエンジン振動周波数を生体データの振動周波数よりも大きくするべく、エンジン回転数を上げることで、エンジン振動周波数を生体データの振動周波数から遠ざけることが可能となるため、例えば、車両走行時において生体データの検出の際にエンジン振動が外乱とならず、また、バンドパスフィルタなどのフィルタ処理をかけ易くするなど、車両走行時における生体データの検出精度を高めることができる。したがって、車両走行時においても乗員のバイタルサインを正確に把握できる。
この場合に、乗員は車両用シート１に着座しているだけであるので、乗員に負担をかけることなく生体データの収集ができる。
【００２６】
また、乗員の生体データを検出する生体センサユニット２により生体データを検出する際に、エンジンＥＣＵ６によりエンジンを停止させることにより、生体データ検出時外乱となるエンジン振動周波数を無くすことが可能となるため、例えば、車両停止時にける生体データの検出精度を格段に向上することができる。したがって、車両停止時における乗員のバイタルサインを正確に把握できる。
【００２７】
ここで、前記エンジンＥＣＵ６によりエンジン回転数を上げるにあたっては、略一定車速を保持するためにミッションＥＣＵ７によりギヤ比を低ギヤ側に調整するため、車両走行時であっても車両の速度の変化を少なくして違和感のない走行を行うことができ、かつその状態で生体データを検出を行うことができる。
【００２８】
そして、乗員の生体データを検出する際には、アクティブノイズコントロール装置８を駆動させ、車室内の走行ノイズやエンジンノイズを相殺した状態にすることができるため、これら走行ノイズやエンジンノイズにより生ずる外乱となり得る振動の発生をできる限り防止してより精度の高い生体データの検出を行うことができる。
【００２９】
その結果、例えば、車両が交通事故などに巻き込まれた場合に、前述した生体センサユニット２により、生体データを予め収集していれば、緊急車両が到着する頃には乗員の正確な生体データが収集されているため、事故直後に受け入れ先の病院にそのデータを送っておいたり、緊急車両内での処置にも迅速に対応でき、その後の治療等に有効にそのデータを利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施形態の全体構成図である。
【図２】この発明の実施形態のフローチャート図である。
【符号の説明】
【００３１】
２  生体センサユニット（生体データ検出手段）
６  エンジンＥＣＵ（エンジン回転数制御手段、エンジン停止手段）
７  ミッションＥＣＵ（ギヤ比調整手段）
８  アクティブノイズコントロール装置
Ｓ１０  エンジン回転数制御手段
Ｓ１１  ギヤ比調整手段
Ｓ１３  エンジン停止手段
【図１】
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【図２】
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