(57)【要約】【課題】センサ信号からノイズを含まない生体信号のみを容易にかつ精度よく検出可能な新規な構造の生体情報検出装置を提供すること。【解決手段】実施形態による生体情報検出装置は、生体の生体情報を検出し、当該生体情報を示す生体信号を含むセンサ信号を出力するセンサ部と、前記センサ部を支持するように設けられ、前記センサ信号における前記生体信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域に固有振動数を有する支持部と、を備える。【選択図】図５
2019037390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の生体情報を検出し、当該生体情報を示す生体信号を含むセンサ信号を出力するセンサ部と、
前記センサ部を支持するように設けられ、前記センサ信号における前記生体信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域に固有振動数を有する支持部と、
を備える、生体情報検出装置。
【請求項２】
前記支持部の前記固有振動数は、前記生体信号の周波数帯域よりも低い周波数帯域に位置する、
請求項１に記載の生体情報検出装置。
【請求項３】
前記支持部は、ゲル状部材によって構成されている、
請求項１または２に記載の生体情報検出装置。
【請求項４】
前記センサ部を収容するケーシングをさらに備え、
前記ゲル状部材によって構成された前記支持部は、前記ケーシング内で前記センサ部を包むように設けられている、
請求項３に記載の生体情報検出装置。
【請求項５】
前記センサ部を収容するケーシングをさらに備え、
前記支持部は、前記ケーシングを介して前記センサ部を支持するように設けられている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の生体情報検出装置。
【請求項６】
車両内に設けられる生体情報検出装置であって、生体の生体情報を検出し、当該生体情報を示す生体信号を含むセンサ信号を出力するセンサ部と、前記センサ部を支持するように設けられ、前記センサ信号における前記生体信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域に固有振動数を有する支持部と、を備える生体情報検出装置と、
前記車両内で前記生体信号に応じたサービスを提供する処理を実行する処理装置と、
を備える、車両用センサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、生体情報検出装置、および車両用センサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体の体動や呼吸、心拍などに関する生体情報を検出するための生体情報検出装置が知られている。このような生体情報検出装置は、車両に搭載されることがある。
【０００３】
生体情報検出装置が車両に搭載される場合では、生体情報検出装置から出力されるセンサ信号に、車両の振動に起因するノイズが重畳されることで、本来の検出対象である生体情報を示す生体信号が埋もれてしまうことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１３６９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、センサ信号からノイズを含まない生体信号のみを容易にかつ精度よく検出可能な新規な構造の生体情報検出装置（およびこれを備えた車両用センサシステム）を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の一態様による生体情報検出装置は、たとえば、生体の生体情報を検出し、当該生体情報を示す生体信号を含むセンサ信号を出力するセンサ部と、センサ部を支持するように設けられ、センサ信号における生体信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域に固有振動数を有する支持部と、を備える。この構成により、外部から生体情報検出装置に伝わる様々な周波数帯域の振動は、支持部によって吸収され、センサ部には、支持部の固有振動数に対応した周波数帯域の振動のみが伝わることになる。その結果、センサ信号におけるノイズの周波数帯域と生体信号の周波数帯域とが分離されるので、センサ信号からノイズを含まない生体信号のみを容易にかつ精度よく検出することができる。
【０００７】
また、実施形態による生体情報検出装置において、たとえば、支持部の固有振動数は、生体信号の周波数帯域よりも低い周波数帯域に位置する。この構成により、センサ信号において、ノイズの周波数帯域を、生体信号の周波数帯域よりも低い位置にずらすことができる。
【０００８】
また、実施形態による生体情報検出装置において、たとえば、支持部は、ゲル状部材によって構成されている。この構成により、センサ信号におけるノイズの周波数帯域と生体信号の周波数帯域とを分離する効果を、ゲル状部材によって容易に実現することができる。
【０００９】
また、実施形態による生体情報検出装置は、たとえば、センサ部を収容するケーシングをさらに備え、ゲル状部材によって構成された支持部は、ケーシング内でセンサ部を包むように設けられている。この構成により、センサ部に外部の振動が直接的に伝わるのを容易に抑制することができる。
【００１０】
また、実施形態による生体情報検出装置は、たとえば、センサ部を収容するケーシングをさらに備え、支持部は、ケーシングを介してセンサ部を支持するように設けられている。この構成によっても、センサ部に外部の振動が直接的に伝わるのを容易に抑制することができる。
【００１１】
また、実施形態の他の一態様による車両用センサシステムは、車両内に設けられる生体情報検出装置であって、生体の生体情報を検出し、当該生体情報を示す生体信号を含むセンサ信号を出力するセンサ部と、センサ部を支持するように設けられ、センサ信号における生体信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域に固有振動数を有する支持部と、を備える生体情報検出装置と、車両内で生体信号に応じたサービスを提供する処理を実行する処理装置と、を備える。この構成により、外部から生体情報検出装置に伝わる様々な周波数帯域の振動は、支持部によって吸収され、センサ部には、支持部の固有振動数に対応した周波数帯域の振動のみが伝わることになる。その結果、センサ信号におけるノイズの周波数帯域と生体信号の周波数帯域とが分離されるので、センサ信号からノイズを含まない生体信号のみを容易にかつ精度よく検出することができ、生体信号に応じたサービスを効果的に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態による車両の車室の一部が透視された状態を示した例示的な斜視図である。
【図２】図２は、実施形態による車両の上方から見た外観を示した例示的な平面図（鳥瞰図）である。
【図３】図３は、実施形態による車両の内部の概略的な構成を示した例示的なブロック図である。
【図４】図４は、実施形態による生体情報センサの外観構成を示した例示的かつ模式的な図である。
【図５】図５は、実施形態による生体情報センサの内部構成を示した例示的かつ模式的な断面図である。
【図６】図６は、実施形態による生体情報センサのセンサ部の構成を示した例示的かつ模式的な図である。
【図７】図７は、実施形態による生体情報センサによって得られる除振効果を説明するための例示的な図である。
【図８】図８は、実施形態によるＥＣＵ内に実現される機能の一例を示した例示的な図である。
【図９】図９は、実施形態において第１のサービスが提供される場合に実行される一連の処理を示した例示的なフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施形態において第２のサービスが提供される場合に実行される一連の処理を示した例示的なフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施形態において第３のサービスが提供される場合に実行される一連の処理を示した例示的なフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施形態の第１変形例による生体情報センサの構成を示した例示的かつ模式的な断面図である。
【図１３】図１３は、実施形態の第２変形例による生体情報センサの構成を示した例示的かつ模式的な断面図である。
【図１４】図１４は、実施形態の第３変形例による車両用センサシステムの構成を示した例示的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態および変形例を図面に基づいて説明する。以下に記載する実施形態および変形例の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、あくまで一例であって、以下の記載内容に限られるものではない。
【００１４】
＜実施形態＞
まず、図１および図２を用いて、実施形態による車両１の概略的な構成について説明する。図１は、実施形態による車両１の車室２ａの一部が透視された状態を示した例示的な斜視図である。また、図２は、実施形態による車両１の上方から見た外観を示した例示的な平面図（鳥瞰図）である。
【００１５】
図１に示されるように、実施形態による車両１は、図示しない乗員（ユーザ）が乗車する車室２ａを有している。車室２ａ内には、ユーザとしての運転者が運転席２ｂから操作可能な状態で、操舵部４や、加速操作部５、制動操作部６、変速操作部７などが設けられている。
【００１６】
操舵部４は、ダッシュボード（インストルメントパネル）から突出したステアリングホイールである。加速操作部５は、運転者の足下に設けられたアクセルペダルである。制動操作部６は、運転者の足下に設けられたブレーキペダルである。変速操作部７は、センターコンソールから突出したシフトレバーである。
【００１７】
車室２ａ内には、各種の画像を出力可能な表示装置（ディスプレイ）８と、各種の音を出力可能な音声出力装置９と、を有するモニタ装置１１が設けられている。モニタ装置１１は、車室２ａ内のダッシュボードの車幅方向（左右方向）の中央部に設けられている。表示装置８は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）やＯＥＬＤ（有機エレクトロルミネセンスディスプレイ）などで構成され、たとえば、車両１の周辺を撮像して得られた画像や、車両１を上から俯瞰で見たような画像などを表示可能に構成されている。なお、車両１の周辺を撮像して得られた画像は、周辺画像などと称され、車両１を上から俯瞰で見たような画像は、俯瞰画像や鳥瞰画像などと称される。
【００１８】
ここで、実施形態による表示装置８における画像が表示される領域、すなわち表示画面には、当該表示画面内において指やスタイラスなどの指示体が近接（接触を含む）した位置の座標を検出可能なタッチパネル１０が設けられている。これにより、ユーザは、表示装置８の表示画面に表示される画像を視認することができるとともに、タッチパネル１０上で指示体を用いた入力操作（たとえばタッチ操作）を行うことで、各種の操作を入力することができる。
【００１９】
なお、実施形態では、モニタ装置１１が、スイッチや、ダイヤル、ジョイスティック、押しボタンなどといった、各種の物理的な操作入力部を有していてもよい。また、実施形態では、車室２ａ内におけるモニタ装置１１の位置とは異なる位置に、他の音声出力装置が設けられていてもよい。この場合、音声出力装置９および他の音声出力装置の両方から、各種の音情報を出力することができる。また、実施形態では、モニタ装置１１が、ナビゲーションシステムやオーディオシステムなどの各種システムに関する情報を表示可能に構成されていてもよい。
【００２０】
また、図１および図２に示されるように、実施形態による車両１は、左右２つの前輪３Ｆと、左右２つの後輪３Ｒと、を有した四輪の自動車である。以下では、簡単化のため、前輪３Ｆおよび後輪３Ｒを、総称して車輪３と記載することがある。実施形態では、４つの車輪３の一部または全部の横滑り角が、操舵部４の操舵などに応じて変化（転舵）する。
【００２１】
車両１は、複数（図１および図２の例では２つ）の撮像部１５ａおよび１５ｂを有する。撮像部１５ａは、車体２の後側の端部２ｅ（たとえば、リヤトランクのドア２ｈの下方）に設けられ、車両１の後方の領域を撮像する。また、撮像部１５ｂは、車体２の前側の端部２ｃ（たとえば、フロントバンパー）に設けられ、車両１の前方の領域を撮像する。以下では、簡単化のため、撮像部１５ａおよび１５ｂを、総称して撮像部１５と記載することがある。
【００２２】
撮像部１５は、たとえば、ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＩＳ（ＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサ）などといった撮像素子を有したいわゆるデジタルカメラである。撮像部１５は、所定のフレームレートで車両１の周囲の撮像を行い、当該撮像によって得られた撮像画像の画像データを出力する。撮像部１５により得られる画像データは、フレーム画像として動画像を構成することが可能である。また、撮像部１５により得られる画像データは、車両１の周囲に存在する立体物を検出するために用いることが可能である。立体物には、駐車している他の車両などの静止した物体や、移動している歩行者などの移動体なども含まれる。
【００２３】
なお、実施形態では、撮像部１５ａおよび１５ｂと同様の撮像部が、撮像部１５ａおよび１５ｂとは異なる位置にさらに追加されていてもよい。その場合、追加の撮像部は、車両１の側方を撮像可能なように、車体２の側面に設けられていてもよい。
【００２４】
また、車両１は、複数（図１および図２の例では２つ）の測距センサ１６ａおよび１６ｂを有する。測距センサ１６ａは、車体２の後側の端部２ｅに設けられ、車両１の後方に存在する立体物までの距離を検出する。また、測距センサ１６ｂは、車体２の前側の端部２ｃに設けられ、車両１の前方に存在する立体物までの距離を検出する。なお、ここで言及している立体物の定義については、前述したものと同様である。以下では、簡単化のため、測距センサ１６ａおよび１６ｂを、総称して測距センサ１６と記載することがある。
【００２５】
測距センサ１６は、レーザ光などの光を出射し、車両１の周囲に存在する立体物から反射された光を受光する。そして、測距センサ１６は、立体物からの反射光の受光結果に基づいて、車両１から障害物までの距離を検出（特定、算出）する。なお、上述した撮像部１５と同様、実施形態では、測距センサ１６ａおよび１６ｂと同様の測距センサが、測距センサ１６ａおよび１６ｂとは異なる位置にさらに追加されていてもよい。
【００２６】
ここで、実施形態では、図２に示されるように、車両１に生体情報センサ１７が設けられている。詳細は後述するが、生体情報センサ１７とは、電磁波や超音波などを検出対象（車両１の乗員）に送信し、当該信号の透過や反射、吸収などの度合をセンシングすることで、検出対象の体動や呼吸、心拍などの生体情報を示す生体信号を含んだセンサ信号を出力するデバイスである。
【００２７】
なお、以下では、生体情報センサ１７が、車室２ａの天井部分に設けられる例について説明するが、実施形態では、生体情報センサ１７が、ダッシュボードや座席などといった部分に設けられてもよい。また、以下では、生体情報センサ１７が、運転者の生体情報を検出するために運転席２ｂに対応した位置に設けられる例について説明するが、実施形態では、生体情報センサ１７が、運転者以外の乗員の生体情報を検出するために運転席２ｂとは対応しない他の位置に設けられてもよい。さらに、実施形態では、生体情報センサ１７が複数設けられてもよい。
【００２８】
次に、図３を用いて、実施形態による車両１の内部構成について説明する。図３は、実施形態による車両１の内部の概略的な構成を示した例示的なブロック図である。
【００２９】
図３に示されるように、実施形態による車両１には、モニタ装置１１と、操舵システム１３と、撮像部１５と、測距センサ１６と、生体情報センサ１７と、ブレーキシステム１８と、舵角センサ１９と、アクセルセンサ２０と、シフトセンサ２１と、車輪速センサ２２と、ＥＣＵ（エレクトロニックコントロールユニット）２４と、が設けられている。
【００３０】
モニタ装置１１、操舵システム１３、測距センサ１６、生体情報センサ１７、ブレーキシステム１８、舵角センサ１９、アクセルセンサ２０、シフトセンサ２１、車輪速センサ２２、およびＥＣＵ２４は、電気通信回線である車載ネットワーク２３を介して電気的に接続されている。なお、車載ネットワーク２３とは、たとえばＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）によって構成される。
【００３１】
操舵システム１３は、電動パワーステアリングシステムやＳＢＷ（ステアバイワイヤ）システムなどである。操舵システム１３は、アクチュエータ１３ａと、トルクセンサ１３ｂと、を有する。操舵システム１３は、後述するＥＣＵ２４などの制御のもとでアクチュエータ１３ａを動作させることで、車輪３の一部または全部を転舵する。トルクセンサ１３ｂは、運転者による操舵部４の操作に応じて発生するトルクを検出し、検出結果をＥＣＵ２４に送信する。
【００３２】
ブレーキシステム１８は、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）や、横滑り防止装置（ＥＳＣ）、電動ブレーキシステム、ＢＢＷ（ブレーキバイワイヤ）などを含む。ブレーキシステム１８は、アクチュエータ１８ａと、ブレーキセンサ１８ｂと、を有する。ブレーキシステム１８は、後述するＥＣＵ２４などの制御のもとでアクチュエータ１８ａを動作させることで、車輪３に制動力を付与する。ブレーキセンサ１８ｂは、制動操作部６における可動部としてのブレーキペダルの位置（変位）を検出し、検出結果をＥＣＵ２４に送信する。
【００３３】
舵角センサ１９は、運転者による操舵部４の操作量を検出するセンサである。たとえば、舵角センサ１９は、ホール素子などによって構成され、操舵部４の回転部分の回転角度を操舵量として検出し、検出結果をＥＣＵ２４に送信する。また、アクセルセンサ２０は、加速操作部５における可動部としてのアクセルペダルの位置（変位）を検出し、検出結果をＥＣＵ２４に送信する。
【００３４】
シフトセンサ２１は、変速操作部７におけるシフトレバーなどの可動部の位置を検出し、検出結果をＥＣＵ２４に送信する。また、車輪速センサ２２は、車輪３の回転量や、単位時間当たりの車輪３の回転数などを検出し、検出結果をＥＣＵ２４に送信する。
【００３５】
ＥＣＵ２４は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２４ａや、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）２４ｂ、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２４ｃ、表示制御部２４ｄ、音声制御部２４ｅ、ＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）２４ｆなどといった、通常のコンピュータと同様のハードウェア構成を有している。
【００３６】
ＣＰＵ２４ａは、車両１全体を制御する制御部である。ＣＰＵ２４ａは、ＲＯＭ２４ｂやＳＳＤ２４ｆなどの記憶装置に記憶されたプログラムを読み出し、当該プログラムに含まれる指令に従って動作することで、各種の処理を実行する。ＲＡＭ２４ｃは、たとえば、ＣＰＵ２４ａが各種の処理を実行する際の作業領域として用いられる。
【００３７】
表示制御部２４ｄは、表示装置８を介した画像出力を制御する。また、音声制御部２４ｅは、音声出力装置９を介した音声出力を制御する。
【００３８】
なお、実施形態によるＥＣＵ２４において、ＣＰＵ２４ａ、ＲＯＭ２４ｂおよびＲＡＭ２４ｃは、１つの集積回路に搭載されていてもよい。また、実施形態によるＥＣＵ２４では、車両１全体を制御する制御部として、ＣＰＵ２４ａに替えて、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）などのプロセッサや論理回路などが設けられていてもよい。
【００３９】
また、実施形態では、ＣＰＵ２４ａにより実行されるプログラムなどを記憶する主記憶装置として、ＳＳＤ２４ｆに替えて（またはＳＳＤ２４ｆに加えて）、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）が設けられていてもよい。さらに、実施形態では、ＥＣＵ２４に接続される外部装置が、主記憶装置としてのＳＳＤ２４ｆを有していてもよい。
【００４０】
以上の構成により、ＥＣＵ２４は、車載ネットワーク２３を介して車両１の各部へ制御信号を送信することで、車両１の各部を統括的に制御する。この際、ＥＣＵ２４は、撮像部１５から得られる画像データや、車載ネットワーク２３を介して取得される各種のセンサの検出結果などを、制御に利用することが可能である。また、ＥＣＵ２４は、車載ネットワーク２３を介して取得される、タッチパネル１０を用いた入力操作に関する情報も、制御に利用することが可能である。
【００４１】
ところで、前述したように、生体情報センサ１７は、人間（車両１の乗員）の体動や呼吸、心拍などに関する生体情報に応じたセンサ信号を、センシングの結果として出力するデバイスである。このため、一般に、生体情報センサ１７からのセンサ信号の出力レベルは非常に小さい。したがって、生体情報センサ１７が車両１に設けられている実施形態のような構成では、車両１の振動に起因するノイズが生体情報センサ１７からのセンサ信号に重畳されることで、当該センサ信号に含まれる本来の検出対象である生体情報を示す生体信号がノイズに埋もれてしまうおそれがある。
【００４２】
そこで、実施形態は、生体情報センサ１７を以下のように構成することで、振動に起因するノイズが発生するような環境であっても、当該ノイズの影響を除去し、本来の検出対象である生体信号を精度よく検出することを実現する。
【００４３】
図４は、実施形態による生体情報センサ１７の外観構成を示した例示的かつ模式的な図である。また、図５は、実施形態による生体情報センサ１７の内部構成を示した例示的かつ模式的な断面図である。また、図６は、実施形態による生体情報センサ１７のセンサ部１７２の構成を示した例示的かつ模式的な図である。
【００４４】
図４および図５に示されるように、実施形態による生体情報センサ１７は、直方体の外形を有するケーシング１７１に、長方形の板状のセンサ部１７２が収容されることで構成されている。センサ部１７２は、所定の弾性を有した支持部１７３によって支持された（包まれた）状態で、車室２ａの天井５００に固定されたケーシング１７１内に収容されている。なお、図４では、見やすさのため、支持部１７３の図示を省略している。
【００４５】
図６に示されるように、センサ部１７２の表面には、複数の通信モジュール１７２ａ〜１７２ｄが設けられている。これら複数の通信モジュール１７２ａ〜１７２ｄは、電磁波や超音波などを送受信するためのアンテナとして機能する。
【００４６】
図４〜図６に示されるように、センサ部１７２は、通信モジュール１７２ａ〜１７２ｄが設けられた表面が車室２ａ内の乗員に向くように、車室２ａの天井５００に固定されたケーシング１７１内に収容されている。これにより、生体情報センサ１７は、センサ部１７２に設けられた通信モジュール１７２ａ〜１７２ｄを介して、電磁波や超音波などを検出対象（車両１の乗員）に送信し、当該信号の透過や反射、吸収などの度合をセンシングすることで、検出対象の体動や呼吸、心拍などの生体情報を示す生体信号を含んだセンサ信号を出力する。
【００４７】
ここで、実施形態では、支持部１７３が、センサ部１７から出力されるセンサ信号における生体信号の周波数帯域とは異なる（離れた）周波数帯域に固有振動数を有した、ばね定数が比較的小さい材料のゲル状部材によって構成されている。これにより、実施形態では、以下に説明するように、天井５００からケーシング１７１に伝わる様々な周波数での車両１の振動が支持部１７３によって吸収され、センサ部１７２には、支持部１７３の固有振動数に対応した周波数での振動のみが伝わることになる。
【００４８】
図７は、実施形態による生体情報センサ１７によって得られる除振効果を説明するための例示的な図である。図７において、（Ａ）は、実施形態のような支持部１７３を有しない比較例による生体情報センサの検出結果に対応し、（Ｂ）は、実施形態による支持部１７３を有した生体情報センサ１７の検出結果に対応している。
【００４９】
図７の（Ａ）に示されるように、支持部１７３を有しない比較例では、車両１の振動に起因するノイズが、本来の検出対象である生体信号の周波数帯域を含む全周波数帯域にまんべんなく重畳されている。つまり、比較例では、生体信号がノイズに埋もれてしまっている。したがって、比較例では、ノイズと生体信号とを含むセンサ信号から、生体信号のみを精度よく検出することが困難である。
【００５０】
これに対して、図７の（Ｂ）に示されるように、支持部１７３を有した実施形態では、車両１の振動に起因するノイズが、生体信号の周波数帯域よりも低い周波数帯域、より具体的には支持部１７３の固有振動数Ｆに対応した周波数帯域に集約されている。つまり、実施形態では、ノイズの周波数帯域と、生体信号の周波数帯域と、が分離されている。したがって、実施形態によれば、ノイズと生体信号とを含むセンサ信号から生体信号のみを容易にかつ精度よく検出することが可能である。
【００５１】
このように、実施形態によれば、振動に起因するノイズが発生するような環境であっても、当該ノイズの影響を除去し、本来の検出対象である生体信号を精度よく検出することができる。
【００５２】
ところで、生体信号からは、生体の気分の推定や、生体の存在確認などを行ったりすることが可能であるので、生体信号を精度よく検出可能な生体情報センサ１７を利用すれば、車両１内で様々なサービスを効果的に提供することが可能である。
【００５３】
たとえば、車両１の走行時に生体信号に基づく生体の気分の推定を実行すれば、車両１内の乗員の気分に合わせて様々な音楽を流すなど、車両１の快適性を高めるのに効果的なサービス（以下、第１のサービスとする）を提供することが可能である。
【００５４】
また、車両１の発進時に生体信号に基づく生体の存在確認を実行すれば、生体の存在が確認された座席に対してのみシートベルトリマインダを実行するなど、シートベルトリマインダの精度を高めるのに効果的なサービス（以下、第２のサービスとする）を提供することが可能である。
【００５５】
さらに、駐車時などの車両１に乗員が不在の際に生体信号に基づく生体の存在確認を実行すれば、侵入者が検出された場合に警報を出力するなど、セキュリティを高めるのに効果的なサービス（以下、第３のサービスとする）を提供することが可能である。
【００５６】
そこで、実施形態は、ＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａに、ＲＯＭ２４ｂやＳＳＤ２４ｆなどに記憶されたソフトウェア（制御プログラム）を実行させることで、上述した第１〜第３のサービスのような、生体情報に応じた様々なサービスを提供するための機能をＥＣＵ２４内に実現する。
【００５７】
図８は、実施形態によるＥＣＵ２４内に実現される機能の一例を示した例示的な図である。図８に示されるように、実施形態では、生体情報に応じたサービスが提供される場合、ＥＣＵ２４内に、センサデータ取得部８０１と、サービス処理部８０２と、が実現される。なお、実施形態では、図８に示された機能の一部または全部が専用のハードウェア（回路）によって実現されてもよい。
【００５８】
センサデータ取得部８０１は、生体情報センサ１７から出力されるセンサ信号を取得する。なお、センサデータ取得部８０１は、センサ信号のみならず、車両１に設けられるその他のセンサの検出結果も取得することも可能である。
【００５９】
サービス処理部８０２は、センサデータ取得部８０１により取得されたセンサ信号から生体情報を示す生体信号を抽出し、抽出結果に応じて車両１の各部を制御することで、上述した第１〜第３のサービスのような、生体情報に応じた様々なサービスを提供するための処理を実行する。
【００６０】
なお、上述した第１〜第３のサービスは、あくまで例として挙げたものに過ぎず、実施形態では、上述した第１〜第３のサービス以外のサービスの提供も実現されうる。しかしながら、簡単化のため、以下では、上述した第１〜第３のサービスに絞り、それぞれのサービスが提供される場合にセンサデータ取得部８０１およびサービス処理部８０２によって実行される処理の流れを説明する。
【００６１】
図９は、実施形態において第１のサービスが提供される場合に実行される一連の処理を示した例示的なフローチャートである。この図９に示される処理フローは、たとえば車両１の走行中に実行される。
【００６２】
図９に示される処理フローでは、まず、Ｓ９０１において、センサデータ取得部８０１は、生体情報センサ１７からセンサ信号を取得する。
【００６３】
そして、Ｓ９０２において、サービス処理部８０２は、Ｓ９０１で取得されたセンサ信号から、乗員の体の動きに関する情報を含んだ体動信号を解析する。
【００６４】
そして、Ｓ９０３において、サービス処理部８０２は、Ｓ９０２の処理によって体動信号が確認できたか否かを判断する。
【００６５】
Ｓ９０３において、体動信号が確認できなかったと判断された場合、Ｓ９０４に処理が進む。そして、Ｓ９０４において、サービス処理部８０２は、Ｓ９０１で取得されたセンサ信号から、乗員の呼吸に関する情報を含んだ呼吸信号を解析する。
【００６６】
そして、Ｓ９０５において、サービス処理部８０２は、Ｓ９０４の処理によって呼吸信号が確認できたか否かを判断する。
【００６７】
Ｓ９０５において、呼吸信号が確認できなかったと判断された場合、Ｓ９０２に処理が戻り、再び体動信号の解析が実行される。一方、Ｓ９０５において、呼吸信号が確認できたと判断された場合、Ｓ９０６に処理が進む。なお、上記のＳ９０３において、体動信号が確認できたと判断された場合にも、Ｓ９０６に処理が進む。
【００６８】
Ｓ９０６において、サービス処理部８０２は、Ｓ９０１で取得されたセンサ信号から、乗員の心拍に関する情報を含んだ心拍信号を解析する。
【００６９】
そして、Ｓ９０７において、サービス処理部８０２は、これまでの解析結果に基づいて、乗員の気分を推定する。つまり、Ｓ９０７より前の処理により、体動信号および呼吸信号のいずれか一方と、心拍信号と、の２種類の信号が得られているので、サービス処理部８０２は、これら２種類の信号に基づいて、乗員の気分を推定する。
【００７０】
そして、Ｓ９０８において、サービス処理部８０２は、Ｓ９０７での推定結果に応じたサービスを提供するように、車両１の各部を制御する。たとえば、サービス処理部８０２は、乗員の気分に合わせた音楽を音声出力装置９から出力するように、音声制御部２４ｅを制御する。そして、処理が終了する。
【００７１】
このようにして、実施形態において第１のサービスが提供される場合に実行される一連の処理が終了する。
【００７２】
図１０は、実施形態において第２のサービスが提供される場合に実行される一連の処理を示した例示的なフローチャートである。この図１０に示される処理フローは、たとえば車両１の発進時に実行される。
【００７３】
図１０に示される処理フローでは、まず、Ｓ１００１において、センサデータ取得部８０１は、生体情報センサ１７からセンサ信号を取得する。
【００７４】
そして、Ｓ１００２において、サービス処理部８０２は、Ｓ１００１で取得されたセンサ信号を解析し、乗員が存在する座席を確認する。
【００７５】
そして、Ｓ１００３において、サービス処理部８０２は、Ｓ１００２で乗員の存在が確認された座席について、たとえばシートベルトのバックルに設けられるセンサ（不図示）などの検出結果に基づき、シートベルトが着用されているか否かを判断する。
【００７６】
Ｓ１００３において、シートベルトが着用されていると判断された場合、そのまま処理が終了する。一方、Ｓ１００３において、シートベルトが着用されていないと判断された場合、Ｓ１００４に処理が進む。
【００７７】
Ｓ１００４において、サービス処理部８０２は、シートベルトが着用されていない座席に向けて、シートベルトリマインダを出力する。シートベルトリマインダの方法としては、たとえば、音声や光、振動などによってシートベルトの着用を促す通知を出力する方法が考えられる。そして、処理が終了する。
【００７８】
このようにして、実施形態において第２のサービスが提供される場合に実行される一連の処理が終了する。
【００７９】
図１１は、実施形態において第３のサービスが提供される場合に実行される一連の処理を示した例示的なフローチャートである。この図１１に示される処理フローは、たとえば車両１が駐まっている時に実行される。
【００８０】
なお、車両１が駐まっている時には、エンジンの動力を利用した発電を行うことができないので、図１１に示される処理フローは、バッテリや、車両１のルーフに設けられうる太陽光発電装置（不図示）などから供給される電力に基づいて実行される。
【００８１】
図１１に示される処理フローでは、まず、Ｓ１１０１において、センサデータ取得部８０１は、生体情報センサ１７からセンサ信号を取得する。
【００８２】
そして、Ｓ１１０２において、サービス処理部８０２は、Ｓ１１０１で取得されたセンサ信号を解析し、解析結果に基づいて、侵入者が検知されたか否かを判断する。たとえば、Ｓ１１０１で取得されたセンサ信号が何らかの生体信号を含んでいる場合、車両１内に車上荒らしなどが侵入したとみなすことができるので、この場合、サービス処理部８０２は、侵入者が検知されたと判断する。
【００８３】
Ｓ１１０２において、侵入者が検知されていないと判断された場合、そのまま処理が終了する。一方、Ｓ１１０２において、侵入者が検知されたと判断された場合、Ｓ１１０３に処理が進む。
【００８４】
Ｓ１１０３において、サービス処理部８０２は、音声や光、振動などを利用した警報を出力する。これにより、侵入者に対して警告を与えることができる。そして、処理が終了する。
【００８５】
このようにして、実施形態において第３のサービスが提供される場合に実行される一連の処理が終了する。
【００８６】
以上説明したように、実施形態による生体情報センサ１７は、生体の生体情報を検出し、当該生体情報を示す生体信号を含むセンサ信号を出力するセンサ部１７２と、当該センサ部１７２を支持するように設けられ、センサ信号における生体信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域に固有振動数を有する支持部１７３と、を備える。この構成により、外部から生体情報センサ１７に伝わる様々な周波数帯域の振動は、支持部１７３によって吸収され、センサ部１７２には、支持部１７３の固有振動数に対応した周波数帯域の振動のみが伝わることになる。その結果、センサ信号におけるノイズの周波数帯域と生体信号の周波数帯域とが分離されるので、センサ信号からノイズを含まない生体信号のみを容易にかつ精度よく検出することができる。
【００８７】
また、上述したように、実施形態による生体情報センサ１７では、支持部１７３の固有振動数が、生体信号の周波数帯域よりも低い周波数帯域に位置するように設定されている。この設定により、センサ信号において、ノイズの周波数帯域を、生体信号の周波数帯域よりも低い位置にずらすことができる。
【００８８】
また、上述したように、実施形態による生体情報センサ１７では、支持部１７３が、ゲル状部材によって構成されている。この構成により、センサ信号におけるノイズの周波数帯域と生体信号の周波数帯域とを分離する効果を、ゲル状部材によって容易に実現することができる。
【００８９】
また、上述したように、実施形態による生体情報センサ１７は、センサ部１７２を収容するケーシング１７１をさらに備え、ゲル状部材によって構成される支持部１７３は、ケーシング１７１内でセンサ部１７２を包むように設けられている。この構成により、センサ部１７２に外部の振動が直接的に伝わるのを容易に抑制することができる。
【００９０】
＜第１変形例＞
なお、上述した実施形態では、支持部１７３がケーシング１７１内でセンサ部１７２を包んでいる構成（図５参照）を例示したが、実施形態と同様の除振効果が得られる構成は、図５に例示された構成に限られるものではない。以下、実施形態と同様の除振効果が得られる他の構成の一例としての第１変形例について説明する。
【００９１】
図１２は、実施形態の第１変形例による生体情報センサ１２００の構成を示した例示的かつ模式的な断面図である。図１２に示されるように、第１変形例による生体情報センサ１２００は、ケーシング１２０１と、センサ部１２０２と、支持部１２０３と、を有している。
【００９２】
第１変形例によるセンサ部１２０２は、実施形態によるセンサ部１７２と同様に構成されている。ただし、第１変形例では、実施形態と異なり、センサ部１２０２は、ケーシング１２０１内に直接的に収容され（取り付けられ）ている。
【００９３】
また、第１変形例による支持部１２０３は、実施形態による支持部１７３と同様に、生体信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域に固有振動数を有した、たとえばゲル状部材などの弾性部材によって構成されている。
【００９４】
ここで、第１変形例では、支持部１２０３が、センサ部１２０２が収容されたケーシング１２０１と、車室２ａの天井５００と、の間に設けられている。すなわち、第１変形例では、支持部１２０３が、ケーシング１２０１を介してセンサ部１２０２を支持するように設けられている。
【００９５】
このような第１変形例の構成によっても、天井５００から生体情報センサ１２００に伝わる様々な周波数での車両１の振動は、支持部１２０３によって吸収され、センサ部１２０２には、支持部１２０３の固有振動数に対応した周波数での振動のみが伝わることになる。
【００９６】
したがって、第１変形例によっても、実施形態と同様に、センサ部１２０２から出力されるセンサ信号が、ノイズの周波数帯域と、生体信号の周波数帯域と、が分離されたものになるので、センサ信号からノイズを含まない生体信号のみを容易にかつ精度よく検出することができる。
【００９７】
＜第２変形例＞
また、上述した実施形態（および第１変形例）では、除振効果を得るための構成としての支持部１７３（および支持部１２０３）を、ゲル状部材によって構成する例を示した。しかしながら、以下に説明する第２変形例のように、除振効果を得るための構成は、ゲル状部材でなくてもよい。
【００９８】
図１３は、実施形態の第２変形例による生体情報センサ１３００の構成を示した例示的かつ模式的な断面図である。図１３に示されるように、第２変形例による生体情報センサ１３００は、ケーシング１３０１と、センサ部１３０２と、支持部１３０３と、固定部１３０４と、を有している。
【００９９】
第２変形例によるセンサ部１３０２は、実施形態によるセンサ部１７２と同様に構成されている。ただし、第２変形例では、実施形態と異なり、センサ部１３０２は、ケーシング１３０１内に直接的に収容され（取り付けられ）ている。
【０１００】
ここで、第２変形例では、支持部１３０３が、ばね部材によって構成されている。このばね部材によって構成される支持部１３０３は、生体信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域に固有振動数を有するように、ばね定数などが設計されている。
【０１０１】
そして、第２変形例では、支持部１３０３が、ケーシング１３０１と、当該ケーシング１３０１の外側で天井５００に取り付けられた固定部１３０４と、に固定されている。これにより、第２変形例では、支持部１３０３が、ケーシング１３０１を介してセンサ部１３０２を支持するように設けられている。
【０１０２】
このような第２変形例の構成によっても、天井５００から生体情報センサ１３００に伝わる様々な周波数での車両１の振動は、支持部１３０３によって吸収され、センサ部１３０２には、支持部１３０３の固有振動数に対応した周波数での振動のみが伝わることになる。
【０１０３】
したがって、第２変形例によっても、実施形態と同様に、センサ部１３０２から出力されるセンサ信号が、ノイズの周波数帯域と、生体信号の周波数帯域と、が分離されたものになるので、センサ信号からノイズを含まない生体信号のみを容易にかつ精度よく検出することができる。
【０１０４】
＜第３変形例＞
さらに、上述した実施形態では、車両１を統括的に制御するＥＣＵ２４に、生体情報に応じた処理（たとえば上述した第１〜第３のサービスを提供する処理）を実行させる例を示した。しかしながら、以下に説明する第３変形例のように、生体情報に応じた処理を実行する構成は、ＥＣＵ２４でなくてもよい。
【０１０５】
図１４は、実施形態の第３変形例による車両用センサシステム１４００の構成を示した例示的なブロック図である。図１４に示されるように、第３変形例による車両用センサシステム１４００は、生体情報センサ１４０１と、処理装置１４０２と、を有している。
【０１０６】
第３変形例において、生体情報センサ１４０１は、実施形態による生体情報センサ１７と同様に構成されている。しかしながら、第３変形例では、実施形態と異なり、生体情報に応じた処理が、車両１のＥＣＵ２４ではなく、車両用センサシステム１４００内の処理装置１４０２によって実行されるように構成されている。
【０１０７】
すなわち、第３変形例では、車両用センサシステム１４００内の処理装置１４０２が、生体情報センサ１４０１から出力されるセンサ信号から生体信号（生体情報）を抽出する。そして、処理装置１４０２は、抽出した生体信号に基づいて、車両１に設けられる各種のアクチュエータ１４０３を駆動することで、たとえば上述した第１〜第３のサービスを提供する処理のような、生体情報に応じた処理を実行する。
【０１０８】
このように、第３変形例による車両用センサシステム１４００は、生体情報センサ１４０１と、生体情報センサ１４０１の検出結果に応じて車両１内でサービスを提供する処理を実行する処理装置１４０２と、を備える。第３変形例による生体情報センサ１４０１は、実施形態による生体情報センサ１７と同様の構成を有しているので、第３変形例によれば、センサ信号からノイズを含まない生体信号のみを容易にかつ精度よく検出することができ、生体信号に応じたサービスを効果的に提供することができる。
【０１０９】
以上、本発明の実施形態および変形例を説明したが、上述した実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態および変形例は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態および変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１０】
１  車両
１７、１２００、１３００  生体情報センサ（生体情報検出装置）
２４  ＥＣＵ（処理装置）
１７１、１２０１、１３０１  ケーシング
１７２、１２０２、１３０２  センサ部
１７３、１２０３、１３０３  支持部
１４００  車両用センサシステム
１４０２  処理装置
【図１】
2019037390.tif 000003
【図２】
2019037390.tif 000004
【図３】
2019037390.tif 000005
【図４】
2019037390.tif 000006
【図５】
2019037390.tif 000007
【図６】
2019037390.tif 000008
【図７】
2019037390.tif 000009
【図８】
2019037390.tif 000010
【図９】
2019037390.tif 000011
【図１０】
2019037390.tif 000012
【図１１】
2019037390.tif 000013
【図１２】
2019037390.tif 000014
【図１３】
2019037390.tif 000015
【図１４】
2019037390.tif 000016