(57)【要約】【課題】  ハンドルの回転角度を電気的に検出するセンサを要することなく、機械的な安全制御手段を用いて安全性の確保を図り、運転者の有効な生体情報のみを出力できるスイッチ装置の提供。【解決手段】  走行車の走行方向を制御するために運転者が操作するステアリングホイールと、該ステアリングホイール上に設けられ、運転者の掌と接触した状態で運転者の生理データを検出するためのバイタルセンサを備え、該バイタルセンサからの検出出力に基づいて運転者の生理データを抽出する生理データ抽出装置において、該ステアリングホイールの回転に連動して移動する移動部材と、該移動部材が所定距離以上に移動した場合に、該移動部材の移動によってスイッチを機械的に開くスイッチ手段とを備え、該スイッチ手段によってスイッチが開いた状態になったときに、上記バイタルセンサからの検出出力を生理データとして抽出しないことを特徴とする生理データ抽出装置。【選択図】    図２
2008079939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行車の走行方向を制御するために運転者が操作するステアリングホイールと、該ステアリングホイール上に設けられ、運転者の掌と接触した状態で運転者の生理データを検出するためのバイタルセンサを備え、該バイタルセンサからの検出出力に基づいて運転者の生理データを抽出する生理データ抽出装置において、
該ステアリングホイールの回転に連動して移動する移動部材と、該移動部材が所定距離以上に移動した場合に、該移動部材の移動によってスイッチを機械的に開くスイッチ手段とを備え、
該スイッチ手段によってスイッチが開いた状態になったときに、上記バイタルセンサからの検出出力を生理データとして抽出しないことを特徴とする生理データ抽出装置。
【請求項２】
走行車の走行方向を制御するために運転者が操作するステアリングホイールと、該ステアリングホイールの回転に連動して移動する移動部材と、該移動部材が所定距離以上の移動した場合に、該移動部材の移動によってスイッチを機械的に開閉するスイッチ手段とを備え、
該スイッチ手段は、前記移動部材が所定距離未満の移動状態で閉じ、前記移動部材が所定距離以上の移動状態で開くことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項３】
走行車の走行方向を制御するために運転者が操作するステアリングホイールと、該ステアリングホイール上に設けられ、運転者の掌と接触した状態で運転者の生理データを検出するためのバイタルセンサと、該バイタルセンサからの検出出力に基づいて運転者の生理状態を判定する生理状態判定部と、該生理状態判定部からの判定出力に基づいて、運転者に対して生理状態に関する警報を発する警報手段とを備えた生理状態警報装置において、
該ステアリングホイールの回転に連動して移動する移動部材と、該移動部材が所定距離以上に移動した場合に、該移動部材の移動によってスイッチを機械的に開くスイッチ手段とを備え、
該スイッチ手段によってスイッチが開いた状態になったときに、上記警報手段による生理状態に関する警報を行わないことを特徴とする生理状態警報装置。
【請求項４】
運転者からの走行車の進行方向の制御に使用されるステアリングホイールを有するその長手方向に対する断面が円または楕円であるステアリング軸と、その長手方向に対する断面が円または楕円であるステアリング軸受けと、電気的に絶縁された接点電極Ａと接点電極Ｂと、接点電極Ａに電気的に接続される信号線Ａと接点電極Ｂに電気的に接続される信号線Ｂと、電極子とを備え、
前記ステアリング軸の長手方向が前記ステアリング軸受けの長手方向と一致するように、前記ステアリング軸は前記ステアリング軸受けの内部に位置し、
前記ステアリング軸の表面または前記ステアリング軸受けの内面の一方は第１の誘導部を有し、また、前記ステアリング軸の表面または前記ステアリング軸受けの内面のもう一方は第２の誘導部を有し、
前記運転者からの前記ステアリングホイールの回転に合わせて、前記電極子は前記第１の誘導部および前記第２の誘導部に沿って移動し、
前記電極子、前記絶縁された接点電極Ａと接点電極Ｂの双方はスイッチ手段を形成し、前記電極子は前記第１の誘導部に沿って移動することで、前記絶縁された接点電極Ａと接点電極Ｂの双方と電気的に接して、前記信号線Ａと前記信号線Ｂの間を通電させるものであり、
第２の誘導部は、第２−１の誘導部、第２−２の誘導部、第２−３の誘導部、第２−４の誘導部、第２−５の誘導部を有し、前記第２−１の誘導部の一方の端に前記第２−２の誘導部がつながり、前記第２−２の誘導部の他方の端に前記第２−３の誘導部がつながり、前記第２−３の誘導部の他方の端に前記第２−４の誘導部がつながり、前記第２−４の誘導部の他方の端に前記第２−５の誘導部がつながり、
前記第２−３の誘導部は、前記運転者からの前記ステアリングホイールの回転があっても、前記電極子が前記第１の誘導部に沿って移動せずに、前記絶縁された接点電極Ａと接点電極Ｂの双方と電気的に接して、前記接点電極Ａと前記接点電極Ｂの間を通電させる構造を有し、
前記第２−２の誘導部および前記第２−４の誘導部は、前記運転者からの前記ステアリングホイールの回転に合わせて、前記電極子が前記第１の誘導部に沿って移動して、前記接点電極Ａと前記接点電極Ｂの少なくとも一方とは電気的に接しなくなることで、前記接点電極Ａと前記接点電極Ｂの間を通電させなくする構造を有し、
前記第２−１の誘導部および前記第２−５の誘導部は、前記第２−１の誘導部、前記第２−２の誘導部、前記第２−３の誘導部、前記第２−４の誘導部、前記第２−５の誘導部の何れとも交差しない構造を有する
ことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項５】
前記接点電極Ａの前記ステアリング軸または前記ステアリング軸受けの長手方向に対する長さがｓ１、前記接点電極Ｂの前記ステアリング軸または前記ステアリング軸受けの長手方向に対する長さがｓ２であり、前記接点電極Ａと前記接点電極Ｂの電極間の距離はｌであり、
前記第２の誘導部は、帯状の構造でその幅がｗであり、
前記ステアリング軸の長手方向の長さ、または前記ステアリング軸受けの長手方向の長さのうちの最小の方の長さはＬであり、また、前記ステアリング軸および前記ステアリング軸受けの断面が円で、前記第２の誘導部を有する前記ステアリング軸の表面または前記ステアリング軸受けの内面の半径がｒであり、
前記走行車の進行方向の制御における前記ステアリングホイールの遊びの角度がθ０であり、
前記運転者がステアリングホイールから少なくとも一方の手を離す限界の角度がαであり、
前記第１の誘導部は、前記ステアリング軸または前記ステアリング軸受けの長手方向に対して平行な直線帯状の構造をなし、
前記第２−３の誘導部は、前記ステアリング軸または前記ステアリング軸受けの長手方向に対して直行する直線帯状の構造をなし、
前記第２−２の誘導部および前記第２−４の誘導部は、前記第２−３の誘導部に対して角度θ１だけ傾いた帯状の構造を有し、
前記第２−１の誘導部は、前記第２−２の誘導部に対して前記角度θ１より小さい角度θ２だけ傾いた構造、および前記第２−５の誘導部は、前記第２−４に対して前記角度θ２だけ傾いた帯状の構造を有し、
前記第２−３の誘導部の長さｌ０は、ｒθ０であり、
前記第２−２の誘導部および前記第２−４の誘導部の前記ステアリング軸または前記ステアリング軸受けの長手方向に直行する方向の長さｌ１は、（α−θ０）×（ｒ／２）であり、
前記第２−２の誘導部および前記第２−４の誘導部の前記ステアリング軸または前記ステアリング軸受けの長手方向の長さＬｔは、Ｌｔ≧ｓ１かつＬｔ≧ｓ２である
前記第２−１の誘導部および前記第２−５の誘導部の、前記ステアリング軸の表面または前記ステアリング軸受けの内面の円周方向を一周したときの、前記ステアリング軸または前記ステアリング軸受けの長手方向の長さＬｓは、Ｌｓ＞ｗである
ことを特徴とする請求項４に記載のスイッチ装置。
【請求項６】
前記運転者に対して眠気防止のための警報を発する警報部を有し、
前記スイッチ手段が閉じられていない時は、前記警報部が前記警報を発しない
ことを特徴とする請求項１に記載の生理データ抽出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の生体情報を計測する計測部を有するステアリングホイールに使用されるものであり、特に、その計測部からの信号線の導通を開閉するスイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、自動車などの走行車（船舶等も含む。以下、自動車と書く）のステアリングホイール（船舶等の舵を含む。以下、単にハンドルと書く）に計測部（生体情報センサ、バイタルセンサなど）たる電極を備え（例えば、図７に示すごとく）、運転者の生体情報（生理データ）を計測してその計測結果を用いて、運転者に運転支援情報を提供する装置が研究されている。この装置により、例えば、電極から運転者の心電等を計測して運転者の居眠り防止に役立てることが考えられている。
【０００３】
ハンドルから運転者の生体情報を計測するためには各電極に運転者の両手が触れている必要があり、そのために運転者がハンドルを両手で掴んでいる必要がある。また、発汗センサなど片手であっても運転者の生体情報を計測できるものでは、安定してハンドルを掴んでいる必要がある。ハンドルは回転させることで自動車の進行方向を制御するものであり、また最大回転角まで回転させられることもある。ある回転角度（個人差はあるが、ハンドルの中立位置から２０〜３０度前後）を超えると、運転者の手がハンドルから離れかけるため電極と手との接触が不良となり、計測波形が歪む場合がある。その場合、ゆがんだ波形が運手者からの有効なデータであるが運手者が不調のために波形が歪んでしまったものなのか、当該接触不良によって波形が歪んでしまったものなのかが装置側では判別ができず、運転者の有効な生体情報を計測できたとすることができない。また、ハンドルの遊び角を越えてハンドルを回している時は、ハンドルの当該回転方向とは逆向きに、腕に力が加わるのでそれに抗するべく腕に力を加えるので電極と手とが接触不良になることも考えうる。
【０００４】
なお、運転者の手がハンドルから離れた場合は、生体情報の計測波形からそのことが装置側で判別できるので、運転者の手がハンドルから離れかける位にハンドルが回転しているかどうかが判別できる必要がある。
【０００５】
更に、各電極は左手と右手に対応しているので、ハンドルが１８０度前後以上回転すると各電極と左手、右手との対応関係が逆になる。よって、その場合にも運転者の有効な生体情報を計測できたとすることができない。
【０００６】
そこで、ハンドルの回転角度を計測して上記不具合に対応することが考えられている。例えば、特許文献１には、受発光素子と反射部とを有し、反射部に表されている反射パターンを受講部が検出してステアリングの回転角度を検出する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２０００-２２１０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術においては、ハンドルの回転角度を電気的に検出するセンサが必要であるため、センサの電気的な故障が生じた場合にはハンドルの回転角度を計測できず、運転者に運転支援情報を提供する場合には、謝った情報を提供する虞があった。
【０００８】
そこで、本発明は、このようなハンドルの回転角度を電気的に検出するセンサを要することなく、機械的な安全制御手段を用いて安全性の確保を図り、運転者の有効な生体情報のみを出力することができるスイッチ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の生理データ抽出装置は、走行車の走行方向を制御するために運転者が操作するステアリングホイールと、該ステアリングホイール上に設けられ、運転者の掌と接触した状態で運転者の生理データを検出するためのバイタルセンサを備え、該バイタルセンサからの検出出力に基づいて運転者の生理データを抽出する生理データ抽出装置において、該ステアリングホイールの回転に連動して移動する移動部材と、該移動部材が所定距離以上に移動した場合に、該移動部材の移動によってスイッチを機械的に開くスイッチ手段とを備え、該スイッチ手段によってスイッチが開いた状態になったときに、上記バイタルセンサからの検出出力を生理データとして抽出しないことを特徴とする。
【００１０】
本発明のスイッチ装置は、走行車の走行方向を制御するために運転者が操作するステアリングホイールと、該ステアリングホイールの回転に連動して移動する移動部材と、該移動部材が所定距離以上の移動した場合に、該移動部材の移動によってスイッチを機械的に開閉するスイッチ手段とを備え、該スイッチ手段は、前記移動部材が所定距離未満の移動状態で閉じ、前記移動部材が所定距離以上の移動状態で開くことを特徴とする。
【００１１】
本発明の生理状態警報装置は、走行車の走行方向を制御するために運転者が操作するステアリングホイールと、該ステアリングホイール上に設けられ、運転者の掌と接触した状態で運転者の生理データを検出するためのバイタルセンサと、該バイタルセンサからの検出出力に基づいて運転者の生理状態を判定する生理状態判定部と、該生理状態判定部からの判定出力に基づいて、運転者に対して生理状態に関する警報を発する警報手段とを備えた生理状態警報装置において、該ステアリングホイールの回転に連動して移動する移動部材と、該移動部材が所定距離以上に移動した場合に、該移動部材の移動によってスイッチを機械的に開くスイッチ手段とを備え、該スイッチ手段によってスイッチが開いた状態になったときに、上記警報手段による生理状態に関する警報を行わないことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２のスイッチ装置は、運転者からの走行車の進行方向の制御に使用されるステアリングホイールを有するその長手方向に対する断面が円または楕円であるステアリング軸と、その長手方向に対する断面が円または楕円であるステアリング軸受けと、電気的に絶縁された接点電極Ａと接点電極Ｂと、接点電極Ａに電気的に接続される信号線Ａと接点電極Ｂに電気的に接続される信号線Ｂと、電極子とを備え、前記ステアリング軸の長手方向が前記ステアリング軸受けの長手方向と一致するように、前記ステアリング軸は前記ステアリング軸受けの内部に位置し、前記ステアリング軸の表面または前記ステアリング軸受けの内面の一方は第１の誘導部を有し、また、前記ステアリング軸の表面または前記ステアリング軸受けの内面のもう一方は第２の誘導部を有し、前記運転者からの前記ステアリングホイールの回転に合わせて、前記電極子は前記第１の誘導部および前記第２の誘導部に沿って移動し、前記電極子、前記絶縁された接点電極Ａと接点電極Ｂの双方はスイッチ手段を形成し、前記電極子は前記第１の誘導部に沿って移動することで、前記絶縁された接点電極Ａと接点電極Ｂの双方と電気的に接して、前記信号線Ａと前記信号線Ｂの間を通電させるものであり、第２の誘導部は、第２−１の誘導部、第２−２の誘導部、第２−３の誘導部、第２−４の誘導部、第２−５の誘導部を有し、前記第２−１の誘導部の一方の端に前記第２−２の誘導部がつながり、前記第２−２の誘導部の他方の端に前記第２−３の誘導部がつながり、前記第２−３の誘導部の他方の端に前記第２−４の誘導部がつながり、前記第２−４の誘導部の他方の端に前記第２−５の誘導部がつながり、前記第２−３の誘導部は、前記運転者からの前記ステアリングホイールの回転があっても、前記電極子が前記第１の誘導部に沿って移動せずに、前記絶縁された接点電極Ａと接点電極Ｂの双方と電気的に接して、前記接点電極Ａと前記接点電極Ｂの間を通電させる構造を有し、前記第２−２の誘導部および前記第２−４の誘導部は、前記運転者からの前記ステアリングホイールの回転に合わせて、前記電極子が前記第１の誘導部に沿って移動して、前記接点電極Ａと前記接点電極Ｂの少なくとも一方とは電気的に接しなくなることで、前記接点電極Ａと前記接点電極Ｂの間を通電させなくする構造を有し、前記第２−１の誘導部および前記第２−５の誘導部は、前記第２−１の誘導部、前記第２−２の誘導部、前記第２−３の誘導部、前記第２−４の誘導部、前記第２−５の誘導部の何れとも交差しない構造を有することを特徴とする。
【００１３】
なお、本発明の第２のスイッチ装置において、前記接点電極Ａの前記ステアリング軸または前記ステアリング軸受けの長手方向に対する長さがｓ１、前記接点電極Ｂの前記ステアリング軸または前記ステアリング軸受けの長手方向に対する長さがｓ２であり、前記接点電極Ａと前記接点電極Ｂの電極間の距離はｌであり、前記第２の誘導部は、帯状の構造でその幅がｗであり、前記ステアリング軸の長手方向の長さ、または前記ステアリング軸受けの長手方向の長さのうちの最小の方の長さはＬであり、また、前記ステアリング軸および前記ステアリング軸受けの断面が円で、前記第２の誘導部を有する前記ステアリング軸の表面または前記ステアリング軸受けの内面の半径がｒであり、前記走行車の進行方向の制御における前記ステアリングホイールの遊びの角度がθ０であり、前記運転者がステアリングホイールから少なくとも一方の手を離す限界の角度がαであり、前記第１の誘導部は、前記ステアリング軸または前記ステアリング軸受けの長手方向に対して平行な直線帯状の構造をなし、前記第２−３の誘導部は、前記ステアリング軸または前記ステアリング軸受けの長手方向に対して直行する直線帯状の構造をなし、前記第２−２の誘導部および前記第２−４の誘導部は、前記第２−３の誘導部に対して角度θ１だけ傾いた帯状の構造を有し、前記第２−１の誘導部は、前記第２−２の誘導部に対して前記角度θ１より小さい角度θ２だけ傾いた構造、および前記第２−５の誘導部は、前記第２−４に対して前記角度θ２だけ傾いた帯状の構造を有し、前記第２−３の誘導部の長さｌ０は、ｒθ０であり、前記第２−２の誘導部および前記第２−４の誘導部の前記ステアリング軸または前記ステアリング軸受けの長手方向に直行する方向の長さｌ１は、（α−θ０）×（ｒ／２）であり、前記第２−２の誘導部および前記第２−４の誘導部の前記ステアリング軸または前記ステアリング軸受けの長手方向の長さＬｔは、Ｌｔ≧ｓ１かつＬｔ≧ｓ２である前記第２−１の誘導部および前記第２−５の誘導部の、前記ステアリング軸の表面または前記ステアリング軸受けの内面の円周方向を一周したときの、前記ステアリング軸または前記ステアリング軸受けの長手方向の長さＬｓは、Ｌｓ＞ｗであってもよい。
【００１４】
なお、本発明の生理データ抽出装置において、前記運転者に対して眠気防止のための警報を発する警報部を有し、前記スイッチ手段が閉じられていない時は、前記警報部が前記警報を発しなくてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、機械的な安全制御手段を用いて安全性の確保を図り、運転者の有効な生体情報のみを出力することができるスイッチ装置を提供することができる。
【００１６】
本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。
【００１７】
ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００１９】
まず、図１、図２に実施の形態に係るスイッチ装置の構成を示す。
【００２０】
１は運転者が握るハンドル、２は運転者の手と接触し生体信号計測用のために使用される計測用電極、３は計測した運転者の生体信号を後段の生体情報処理部（図７に図示のもの。以下同じ）へ伝達する信号線、４はハンドル軸（本発明で言うステアリング軸）の長手方向（ハンドル軸の円柱の高さ方向）に移動可能な接点電極子、５は信号線３の途中の断線部分の各端部に位置する接点電極、６はハンドルを有する円柱状のハンドル軸、７はその長辺がハンドル軸の長手方向に平行であるハンドル軸表面に設けられた直線帯状の溝である直線溝（本発明の第１の誘導部）、８は円筒状のハンドル軸受け（本発明で言うステアリング軸受け）、９はハンドル軸受け内面に設けられた曲線帯状の溝であるカム溝（本発明の第２の誘導部）である。
【００２１】
計測用電極は両手用に２つ要するが、同図中では、説明の便宜上から１つのみ記載している。またハンドル軸６はハンドル軸受け８の内部に存在し、ハンドル軸６の円柱の軸とハンドル軸受け８の円筒の軸とが一致している。図１にはハンドル軸６はハンドル軸受け８の内部に存在する様を表しており、図２には、ハンドル軸６単体、ハンドル軸受け８単体の各構成が分かるように、図１をハンドル軸６（上図）とハンドル軸受け８（下図）に分解した態様で表されている。
【００２２】
接点電極子４と接点電極５で信号線３の途中にスイッチを構成する。接点電極子４は直線溝７に収まり、接点電極子４の突起部がカム溝９に収まる。図１には接点電極子４が直線溝７に収まり、接点電極子４の突起部がカム溝９に収まっている様が表されており、図２には接点電極子４の突起部がカム溝９に収まっている様のみが表されている。運転者のハンドルの回転に合わせて、接点電極子４の突起部がカム溝９に沿って移動することで接点電極子４が直線溝７およびカム溝９に沿って移動し、接点電極子４が直線溝７に沿って移動することで、絶縁された２つの接点電極５の双方と電気的に接して、２つの接点電極５の間を通電させたり、所定距離以上移動することで２つの接点電極５の少なくとも一方と電気的に接しなくなることで２つの接点電極５の間を通電させなくする。以下、接点電極子４と２つの接点電極５を合わせてスイッチ（信号電流の開閉部）と呼び、接点電極子４が２つの接点電極５の双方と電気的に接して２つの接点電極５の間を通電させることをスイッチをオン（閉）させる、２つの接点電極５の少なくとも一方と電気的に接しなくなることで２つの接点電極５の間を通電させなくさせることをスイッチをオフ（開）させる、と呼ぶ。また、以下では特に断らない限り、接点電極子４と接点電極子４の突起部を区別せずに接点電極子４と総称する。
【００２３】
図３は、ハンドル１（ハンドル軸６）の回転により接点電極子４の突起部がカム溝９に沿って移動し、結果として接点電極子４が直線溝７に沿って移動することで、スイッチをオンさせたり、スイッチをオフさせたりする動作を説明する図である。同図（Ｃ）では、カム溝９によって接点電極子４がカム溝９の真ん中の直線部に位置し、この位置では接点電極子４が２つの接点電極５の両方に接しており、スイッチをオンした状態となっている。同図（Ａ）ではハンドル１（ハンドル軸６）が右回転することで、カム溝９が接点電極子４に対して相対的に左回転する（同図（Ａ）においては下方へ移動する）ので、接点電極子４が直線溝７の長手方向左方へ移動しスイッチをオフさせ、同図（Ｂ）ではハンドル１（ハンドル軸６）が左回転することで、カム溝９が接点電極子４に対して相対的に右回転する（同図（Ａ）においては上方へ移動する）ので、接点電極子４が直線溝７の長手方向右方へ移動しスイッチをオフさせる。
【００２４】
同図（Ｄ）に示すように、カム溝９は５つの部分に分けることができ、カム溝９の真ん中の直線帯状部分部がＰ０であり、カム溝９はＰ０を中心に点対象的な形状をしている。Ｐ０の両端にＰ１、Ｐ１のもう一方の端にＰ２がつながり、Ｐ１、Ｐ２の部分は２箇所ずつ存在している。なお、Ｐ１、Ｐ２部分は直線帯状の形状をしており、Ｐ０とＰ１のなす角度がθ１（＞０°）、Ｐ１とＰ２のなす角度がθ２（＞０°）となっている。Ｐ０部分が第２−３の誘導部に相当し、Ｐ１部分が第２−２の誘導部、第２−４の誘導部、Ｐ２部分が第２−１の誘導部、第２−５の誘導部に相当する。
【００２５】
図４は、ハンドル軸受け８の内面におけるカム溝９の立体的形状を説明する図である。カム溝９は前記Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２部分を有する変則的な螺旋形状となっている。カム溝９は接点電極子４を移動させるためには、ハンドル軸受け８の軸方向に対する垂直方向に対して傾斜角度を有している必要がある。しかし、Ｐ０部分は当該垂直方向に対して傾斜角度を有しておらず、当該垂直方向に対して平行である。なお、Ｐ０の長手方向の長さはハンドルの遊び角で決まる。これは、運転者がハンドルを遊び角だけ回転させたとしても、接点電極子４は直線溝７の長手方向に移動せず、接点電極子４と接点電極５の間の無闇な磨耗等を防ぐことができるためである。ハンドルの回転動作は、自動車の左右進のためのハンドルの回転以外では、当該ハンドルの遊びによる動作が主に発生するので、当該ハンドルの遊び動作において無闇に接点電極子４を移動させないことは有意義である。Ｐ０部分が当該傾斜角度を有していないかわりに、Ｐ１、Ｐ２部分が傾斜角度（θ1、θ２）を有している。なお、角度θ1は、Ｐ１部分によって接点電極子４を大きく移動させハンドルの回転にて対して反応性良くスイッチをオンオフさせるために、円周方向から大きく傾斜した角度である必要がある。角度θ２は、ハンドル軸受け８内面においてカム溝９のＰ２部分が互いに交差しない様な円周方向に対する傾斜角度である必要があり、また、ハンドル軸受け８の高さ方向の長さが有限であるためハンドル軸受け８の設計変更を生じさせないために、カム溝９がハンドル軸受け８の内面内に収まるような傾斜角度である必要がある。
【００２６】
スイッチのオン、オフ動作は接点電極子４がカム溝９のＰ１部分とＰ２部分の間を遷移することで達成される。つまり、運転者がハンドルを回転させ、例えば９０度前後の回転に至り運転者の手がハンドルから離れかけ電極と手との接触が不良にいたる時に（よって、この場合得られた運転者の生体情報は有効でない）、接点電極子４がカム溝９のＰ１部分からＰ２部分へ至り、スイッチがオフ状態となり後段の生体情報処理部に有効でない生体情報が伝わらなくなる。ハンドルの回転が中立位置へ戻る時は、接点電極子４がＰ２部分からＰ１部分へ至りスイッチがオン状態となり、また運転者の手とハンドルの電極との接触が良好となるので（よって、この場合得られた運転者の生体情報は有効である）、後段の生体情報処理部に有効な生体情報が伝わる。
【００２７】
以上の構成により、運転者のハンドルの回転角度に応じてスイッチの状態がオン状態、オフ状態と遷移し、後段の生体情報処理部に有効な生体情報のみ伝えることができる。すなわち、ハンドルの回転角度を電気的に検出するセンサを要することなく、機械的な安全制御手段を用いて安全性の確保を図り、運転者の有効な生体情報のみを出力するスイッチを提供することができる。なお、電気的なセンサを用いる場合は、例えば後段の生体情報処理部（図７）において当該センサ出力を用いるので、生体情報処理部におけるソフトウエアの更新などを要するが、本構成によると電気的なセンサを用いないので、そのようなソフトウエアの更新などを必要としない利点もある。さらに、運転者がハンドルを遊び角だけ回転させたとしても接点電極子４と接点電極５の間に磨耗等が生じず、またハンドルの回転にて対して反応性良くスイッチのオンオフ動作を行い、ハンドル軸受け８の設計変更を要しないスイッチを提供することができる。
【００２８】
なお、計測用電極やバイタルセンサからの検出出力を生理データとして抽出しない場合とは、後段の生体情報処理部へ検出した生理データを入力しない場合や、生体情報処理部で検出された生理データを処理しない場合、生体情報処理部から更に後段のアラーム部等へ信号を出力しない場合などが挙げられる。
【実施例１】
【００２９】
図５、図６は、各部分の寸法、角度等を表している。前述の効果を得るための各寸法、角度間の関係について述べる。
【００３０】
図５（Ａ）図、（Ｂ）図は、図２（図１）に記載したものと同じである。なお、角度θ０をハンドルの遊び角とする。同図（Ｃ）は図３に記載したものと同じである。図６は、カム溝９のＰ０部分、および２つあるうちの一方のＰ１、Ｐ２部分についての各部分の寸法、角度等を表している。
【００３１】
図５、図６を参照して各寸法、角度等、とその間の関係について説明する。
【００３２】
２つある接点電極５のハンドル軸の長手方向に対する長さをｓ１およびｓ２（ｓ２＝ｓ１）、接点電極５の電極間の距離はｌである。
【００３３】
ハンドル軸受けの長手方向の長さがＬであり、円筒状であるハンドル軸受けの内面の半径がｒであり、カム溝９の幅の長さがｗである。
【００３４】
前記運転者がステアリングホイールから少なくとも一方の手を離す限界の角度がα（≒１８０度前後）である。
【００３５】
先述のように、角度θ1はＰ１部分によって接点電極子４を大きく移動させハンドルの回転にて対して反応性良くスイッチをオンオフさせるために、円周方向から大きく傾斜した角度である必要があり、角度θ２はハンドル軸６表面においてカム溝９のＰ２部分が互いに交差しない様な円周方向に対する傾斜角度、かつカム溝９がハンドル軸受け８の内面内に収まるような傾斜角度である必要がある。そこで、
（０＜）θ１＞θ２
である必要があり、前記Ｐ２部分のハンドル軸受け８の長手方向における長さＬｓｓは、Ｐ１部分のハンドル軸受け８の長手方向の長さＬｔと併せて、長さＬに対して、
２×（Ｌｓｓ＋Ｌｔ）＜Ｌ  −式Ａ
である。なお、接点電極子４が所定距離以上移動することで接点電極５の一方と接触しなくなるために、Ｌｔは
Ｌｔ≧ｓ１、かつ、Ｌｔ≧ｓ２  −式Ｂ
の条件を満たす必要がある。なお、接点電極子４の長手方向の長さＬｌが、
Ｌｌ＝Ｓ１＋ｓ２＋ｌ
を満たしている。
【００３６】
また、Ｐ１部分のハンドル軸受け８の長手方向に直行する方向の長さｌ１は、限界角αに対して、
ｌ１＝（α−θ０）×（ｒ／２）
となる。なお、
Ｌｔ＝ｌ１×ｔａｎθ１  −式Ｃ
である。よって、角度θ１は上記の式Ａ、Ｂ、Ｃを満たすような価である必要がある。
【００３７】
いっぽう、Ｐ２部分が前記ハンドル軸受けの内面を一周したときの、当該Ｐ２部分のハンドル軸受けの長手方向における長さＬｓは、ハンドル軸受け８内面においてカム溝９のＰ２部分が互いに交差しないために、カム溝９の幅ｗに対して、
Ｌｓ＞ｗ  −式Ｄ
である必要がある。よって、角度θ２は上記の式Ａ、Ｄを満たすような価である必要がある。
【００３８】
なお、ハンドルの遊び動作において無闇に接点電極子４を移動させないために、Ｐ０部の長さｌ０は、ハンドル遊び角θ０に対して、
ｌ０＝ｒθ０
である必要がある。
【実施例２】
【００３９】
なお、例えば検出された生体情報の結果や車内のＣＣＤカメラ等（図示せず）により運転者の目を観察した結果に依存して運転者の生理状態に応じたアラーム（警報）を出力するアラーム部を有していても良い。
【００４０】
図７は、ハンドル１に備えられた計測用電極２からの信号が生体情報処理部１００に入力され、生体情報処理部（整理情報判定部）１００で判断された運転者の生理状態に応じて生理状態警報部２００（アラーム部）がアラームを発する動作を表している。
【００４１】
アラーム部は、たとえば、インジケータを点滅させたり、警報音を出したりする。当該アラーム部は、接点電極子４と接点電極５で構成される前述のスイッチが閉じられていない時は、アラームを発しないようにすることができる。更には、ハンドルがほぼ中立位置にあるときのみ（尚この時はスイッチは閉じている）、アラームを発するようにすることができる。
【００４２】
上記のように構成する理由は、次のごとくである。そもそも、ハンドルを切っている時に眠ることはほとんどなく、逆にハンドルを切っている時は何か危険回避のために気持ちを集中させている場合が大抵であり、このような場合に、意味のないアラームが運転手の集中力に邪魔をすることになって、かって危険であると考えることができる。本実施形態では、バイタルセンサからの誤った情報によりアラームの誤作動を招いたとしても、ハンドルを切っているときはアラームがならないようにできるので、安全運転に寄与することができる。
【００４３】
さらに、ハンドルがほぼ中立位置にあるときが、最も運転者の手とハンドル上の計測部との間の接触不良が発生しにくいと考えられる。また、ハンドルがほぼ中立位置にあるときは他の位置の場合と比べて運転者の腕の力が最も弱まっている場合が多いと考えられ、ハンドルがほぼ中立位置にあるときに計測された生体情報がより運転者の状態をあらわし得ると考えられる。
【００４４】
なお、生体情報処理部１００は前述のＣＣＤカメラ等からの信号の入力を受けて処理をするものであっても良い。また、アラームは、計測用電極２で計測された運転者の生体情報から、眠気を検出して眠気防止を目的として運転者に報知するものであってもよいし、あるいは心筋梗塞の兆候など体調不良を検出して事故防止を目的として運転者に報知するもの又は病院等の外部機関に報知するのを目的とするものであってもよい。
【実施例３】
【００４５】
別の実施形態として、図８に示すように、ハンドル軸にハンドル１の回転に同期して回転するレバー部１Ａを有し、ハンドル軸近傍（本実施形態ではハンドル軸受け８）にスイッチ（スイッチＬ、スイッチＲ）を有し、レバー部１ＡがスイッチＬ、スイッチＲを押すように構成されていても良い。図８上図は全体の斜視図で、下図が正面図である。
【００４６】
図９は、ハンドル１の回転に同期してレバー部１Ａが回転し、レバー部１ＡがスイッチＬ、スイッチＲを押す様子を表している。図９上図はハンドル１が中立位置にある図で、左下図がハンドル１を左回転させた場合の図であり、右下図がハンドル１を右回転させた場合の図である。図９によると、一定角度以上回転するとレバー部はハンドル軸受け８に取り付けられた左右のスイッチ（スイッチＬ、スイッチＲ）を押すことでスイッチの接点を開く。なお、さらにハンドルが回転してもクラッチ機構により、レバーはスイッチを押し続けたままでハンドルのみ回転する。なお、ハンドル１の回転をスイッチ位置まで戻すとレバーはハンドル１と共に回転するように戻る。よって、ハンドル１が中立位置付近にある時は両スイッチは閉じられている。また、生体情報センサで計測された生体情報は有効である。一方、一定角度（約９０度）以上ハンドル１が回転すると、計測用電極２と運転者の手との接触が不良になるが、レバー部によってスイッチが開かれるので、そのような有効な生体情報と考えにくい信号は出力されない。
【００４７】
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施の形態に係るハンドル軸、ハンドル軸受けを説明する図である。
【図２】実施の形態に係るハンドル軸、ハンドル軸受けを説明する図である。
【図３】実施の形態に係るスイッチのオン、オフ動作を説明する図である。
【図４】実施の形態に係るカム溝の立体的形状を説明する図である。
【図５】実施の形態に係るスイッチのオン、オフ動作を説明する図である。
【図６】実施の形態に係るスイッチのオン、オフ動作を説明する図である。
【図７】実施の形態に係る計測用電極、生体情報処理部、生理状態警報部の関係を示す機能ブロック図である。
【図８】別の実施の形態を説明する図である。
【図９】別の実施の形態を説明する図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  ハンドル
２  計測用電極
３  信号線
４  接点電極子
５  接点電極
６  ハンドル軸
７  直線溝
８  ハンドル軸受け
９  カム溝
１００  生体情報処理部
２００  生体状態警報部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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