(57)【要約】【課題】被検者に負担をかけることなく生体信号を収集する。【解決手段】生体信号収集装置１の面電極群１１〜１３は、それぞれ、被検者の背面、腰部から臀部、大腿部が当接する位置に配置される。被検者が着衣のまま、この椅子に座ると、面電極群１１〜１３は、被検者の心臓の鼓動、呼吸を示す電位信号を検出する。生体信号検出部３１は、各面電極群１１〜１３が検出した電位信号に基づいて生体信号を検出する。信号処理部４１のコンピュータ４４は、生体信号検出部３１が検出した生体信号から、被検者の心臓の鼓動を示す生体信号としての心電信号、呼吸を示す生体信号としての呼吸信号を分離する。【選択図】図１
2007301175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者が着座する椅子と、
前記椅子に取り付けられて、前記椅子に着座した被検者の各部から発せられる電位信号を検出する複数の面電極と、
前記各面電極が検出した電位信号の差信号を増幅することにより、前記被検者の生体電気信号を検出する生体電気信号検出部と、を備えた、
ことを特徴とする生体電気信号収集装置。
【請求項２】
前記複数の面電極は、非導電性のシートで覆われたものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の生体電気信号収集装置。
【請求項３】
前記複数の面電極は、椅子において、少なくとも前記被検者の背面、腰部から臀部、大腿部が当接する位置に配置された、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の生体電気信号収集装置。
【請求項４】
前記生体電気信号検出部は、前記複数の面電極のうち、いずれか１つを中性点電極として、他の面電極が検出した電位信号の差信号を増幅する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の生体電気信号収集装置。
【請求項５】
前記生体電気信号検出部は、前記椅子の背面に備えられた、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の生体電気信号収集装置。
【請求項６】
前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号に対する信号処理を行う信号処理部を備えた、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の生体電気信号収集装置。
【請求項７】
前記信号処理部は、前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号から、少なくとも前記被検者の心臓の鼓動を示す生体電気信号と前記被検者の呼吸を示す生体電気信号とを取得する、
ことを特徴とする請求項６に記載の生体電気信号収集装置。
【請求項８】
前記信号処理部が処理した生体電気信号を表示する表示部を備えた、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の生体電気信号収集装置。
【請求項９】
前記信号処理部が取得した生体電気信号を送信する送信機を備えた、
ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の生体電気信号収集装置。
【請求項１０】
前記信号処理部は、前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号の信号レベルと予め設定された異常判定値とを比較し、比較結果に基づいて前記被検者の異常の有無を判定し、異常有りと判定した場合に異常判定信号を出力する、
ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の生体電気信号収集装置。
【請求項１１】
前記椅子は、自動車に搭載された運転者用椅子であり、
前記複数の面電極は、前記運転者用椅子に取り付けられ、
前記信号処理部は、前記自動車の運転者を被検者として、前記運転者の異常の有無を判定し、異常有りと判定した場合に異常判定信号を出力する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の生体電気信号収集装置。
【請求項１２】
前記運転者用椅子は肘掛けを有するものであり、
前記複数の面電極のうち、いずれか１つが中性点電極として前記運転者用椅子の肘掛けに取り付けられ、
前記生体電気信号検出部は、前記運転者及び中性点電極を介して前記自動車のハンドルの電位を中性点電位として取得し、前記中性点電極以外の各面電極が検出した電位信号の差信号を増幅することにより、前記被検者の生体電気信号を検出する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の生体電気信号収集装置。
【請求項１３】
前記椅子は、前記被検者に感覚刺激が与えられる場所に設置されたものであり、
前記信号処理部は、前記被検者に与えられた感覚刺激に関する感覚情報が供給され、前記被検者に刺激が与えられたときに前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号の変化を検出し、前記感覚情報と前記生体電気信号の変化とに基づいて、前記被検者に与えられた感覚刺激と前記被検者の反応との関係を示す関係情報を取得する、
ことを特徴とする請求項６乃至１２のいずれか１項に記載の生体電気信号収集装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体電気信号収集装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、心電計のような、被検者の心筋の興奮による活動電流を、空間的・時間的に合成された電位変化として取り出し、その差信号を生体電気信号として収集する生体電気信号収集装置が知られている。しかし、通常の生体電気信号収集装置では、検査の際に、被検者に固定電極を貼付しなければならず、皮膚が電極ペーストや接着剤と接するため、かぶれ等が生じるおそればあり、被検者にとっては負担になる。
【０００３】
このため、被検者に負担にならないように、着衣の一部に可撓性導電部を形成し、この着衣を被検者に着せて生体電気信号を取り出すようにした生体電気信号収集装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１２８１８７号公報（第３頁、図１、３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の生体電気信号収集装置では、被検者は、衣服を脱いでこの特別の着衣に着替えなければならず、やはり、被検者にとっては、煩わしいものであり、被検者に負担を強いることになる。また、検査時に被検者は検査機器の電線ケーブルで拘束されるため、被検者に精神的負担を与えることになる。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、被検者に負担をかけることなく生体電気信号を収集することが可能な生体電気信号収集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】
【０００６】
この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る生体電気信号収集装置は、
被検者が着座する椅子と、
前記椅子に取り付けられて、前記椅子に着座した被検者の各部から発せられる電位信号を検出する複数の面電極と、
前記各面電極が検出した電位信号の差信号を増幅することにより、前記被検者の生体電気信号を検出する生体電気信号検出部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
前記複数の面電極は、非導電性のシートで覆われたものであってもよい。
【０００８】
前記複数の面電極は、椅子において、少なくとも前記被検者の背面、腰部から臀部、大腿部が当接する位置に配置されたものであってもよい。
【０００９】
前記生体電気信号検出部は、前記複数の面電極のうち、いずれか１つを中性点電極として、他の面電極が検出した電位信号の差信号を増幅するようにしてもよい。
【００１０】
前記生体電気信号検出部は、前記椅子の背面に備えられたものであってもよい。
【００１１】
前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号に対する信号処理を行う信号処理部を備えるようにしてもよい。
【００１２】
前記信号処理部は、前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号から、少なくとも前記被検者の心臓の鼓動を示す生体電気信号と前記被検者の呼吸を示す生体電気信号とを取得するようにしてもよい。
【００１３】
前記信号処理部が処理した生体電気信号を表示する表示部を備えるようにしてもよい。
【００１４】
前記信号処理部が取得した生体電気信号を送信する送信機を備えるようにしてもよい。
【００１５】
前記信号処理部は、前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号の信号レベルと予め設定された異常判定値とを比較し、比較結果に基づいて前記被検者の異常の有無を判定し、異常有りと判定した場合に異常判定信号を出力するようにしてもよい。
【００１６】
前記椅子は、自動車に搭載された運転者用椅子であり、
前記複数の面電極は、前記運転者用椅子に取り付けられ、
前記信号処理部は、前記自動車の運転者を被検者として、前記運転者の異常の有無を判定し、異常有りと判定した場合に異常判定信号を出力するようにしてもよい。
【００１７】
前記運転者用椅子は肘掛けを有するものであり、
前記複数の面電極のうち、いずれか１つが中性点電極として前記運転者用椅子の肘掛けに取り付けられ、
前記生体電気信号検出部は、前記運転者及び中性点電極を介して前記自動車のハンドルの電位を中性点電位として取得し、前記中性点電極以外の各面電極が検出した電位信号の差信号を増幅することにより、前記被検者の生体電気信号を検出するようにしてもよい。
【００１８】
前記椅子は、前記被検者に感覚刺激が与えられる場所に設置されたものであり、
前記信号処理部は、前記被検者に与えられた感覚刺激に関する感覚情報が供給され、前記被検者に刺激が与えられたときに前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号の変化を検出し、前記感覚情報と前記生体電気信号の変化とに基づいて、前記被検者に与えられた感覚刺激と前記被検者の反応との関係を示す関係情報を取得するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、被検者に負担をかけることなく生体電気信号を収集することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に係る生体電気信号収集装置を図面を参照して説明する。
本実施形態に係る生体電気信号収集装置の構成を図１及び図２に示す。尚、以下、「生体電気信号」を「生体信号」と記す。
本実施形態に係る生体信号収集装置１は、椅子２（図２）と、面電極群１１〜１３と、スイッチ２１〜２３と、生体信号検出部３１と、信号処理部４１と、からなる。
【００２１】
面電極群１１〜１３は、それぞれ、面電極１１−１，１１−２、面電極１２−１，１２−２、面電極１３−１，１３−２からなるものである。面電極１１−１，１１−２、面電極１２−１，１２−２、面電極１３−１，１３−２は、図２に示すように、椅子２の各部に取り付けられて、椅子に着座した被検者の各部から発せられる電位信号を検出するためのものである。
【００２２】
この椅子２は、生体信号を収集する際に被検者が着座するためのものであり、被検者は、生体信号を収集する際、衣服を身につけたまま、この椅子２に座る。
【００２３】
面電極１１−１，１１−２は、椅子２において、被検者の背中が当接する位置に取り付けられる。面電極１２−１，１２−２は、椅子２において、被検者の腰部から臀部が当接する位置に取り付けられる。面電極１３−１，１３−２は、椅子２において、被検者の大腿部が当接する位置に取り付けられる。
【００２４】
面電極１１−１は、導電性の金属導体、導電性布帛又は導電性液体からなるものである。面電極１１−１の大きさは、被検者の心臓よりも大きく、例えば、１００ｍｍ×２００ｍｍ×０．１ｍｍのサイズとなるように、銅線が密に編まれることにより形成される。面電極１１−２、面電極１２−１，１２−２、面電極１３−１，１３−２も、面電極１１−１と同様のものである。
【００２５】
そして、面電極１１−１，１１−２、面電極１２−１，１２−２、面電極１３−１，１３−２は、被検者の心臓の鼓動、呼吸を、それぞれ、電位信号として検出する。
【００２６】
尚、面電極１１−１，１１−２において、被検者の背中が当接する表面は、高誘電率被膜によって覆われる。
【００２７】
また、面電極１１−１，１１−２，１２−１，１２−２，１３−１，１３−２は、被検者の負担にならないように、非導電性のシートで覆われ、被検者とは直接接触（非接触）しないようになっている。
【００２８】
そして、被検者が椅子２に着座することにより、被検者の着衣、面電極群１１〜１３を覆うシートが電気容量となって、被検者と面電極群１１〜１３とは、電気的に接続される。
【００２９】
図１に戻り、スイッチ２１〜２３は、それぞれ、面電極１１−１，１１−２、面電極１２−１，１２−２、面電極１３−１，１３−２で検出された電位信号を選択するためのものである。
【００３０】
生体信号検出部３１は、各面電極群１１〜１３が検出した電位信号から、生体信号を検出するものであり、オペアンプ３２〜３４からなる。
【００３１】
オペアンプ３２〜３４は、各面電極群１１〜１３が検出した電位信号の差信号を増幅することにより、被検者の生体信号を検出するためのものである。このオペアンプ３２〜３４には、信号を効率良く取得するため、また、ＳＮ比を良好にするため、例えば、１０の１２乗Ω程度の高入力インピーダンスのアンプが使用される。
【００３２】
オペアンプ３２，３３は、取得する電位信号の周波数特性を改善するために備えられたものであり、それぞれ、ボルテージフォロワによって構成されている。即ち、オペアンプ３２，３３のそれぞれの出力端と−端子とが接続され、＋端子に面電極１１−１又は１１−２からの電位信号、面電極１３−１又は１３−２からの電位信号が供給される。そしてオペアンプ３２，３３の出力端は、それぞれ、オペアンプ３４の−端子、＋端子に接続される。
【００３３】
また、オペアンプ３２，３３は、雑音の混入を防止するため、それぞれ、面電極群１１，１３の背面に装備される。
【００３４】
オペアンプ３４は、オペアンプ３２の出力信号とオペアンプ３３の出力信号との差信号を増幅するものである。オペアンプ３４には、面電極１２−１又は１２−２を中性点電極として、この中性点電極の電位が中性点電位として供給される。
【００３５】
このように、本実施形態では、雑音を除去し、面電極１１−１又は１１−２と、面電極１３−１又は１３−２との電位信号を安定化させるため、面電極１２−１又は１２−２による中性点電極が、面電極１１−１，１１−２、１３−１，１３−２とは独立して椅子２に取り付けられている。
【００３６】
そして、生体信号検出部３１は、オペアンプ３４が増幅した信号を信号処理部４１に供給する。
【００３７】
信号処理部４１は、オペアンプ３４から供給された信号を処理するためのものであり、増幅回路４２と、Ａ／Ｄ変換回路４３と、コンピュータ４４と、を備える。
【００３８】
増幅回路４２は、生体信号検出部３１から供給された信号を増幅するためのものである。
【００３９】
Ａ／Ｄ変換回路４３は、増幅回路４２が増幅したアナログ信号をデジタル信号に変換するためのものである。
【００４０】
コンピュータ４４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等を備え（いずれも図示せず）、Ａ／Ｄ変換回路４３が変換したデジタル信号を処理するためのものである。
【００４１】
具体的に、コンピュータ４４は、スイッチ２１〜２３の切り替えを制御して、面電極１１−１又は１１−２、面電極１２−１又は１２−２、面電極１３−１又は１３−２からの電位信号を選択する。
【００４２】
また、コンピュータ４４は、Ａ／Ｄ変換回路４３から供給されれたデジタル信号に含まれる被検者の心臓の鼓動を示す生体信号としての心電信号、呼吸を示す生体信号としての呼吸信号を判別し、少なくともこの２つの生体信号を取得する。
【００４３】
図３は、心電信号の波形を示す。この生体信号は、心臓の筋肉が収縮、膨張したりするときに流れる微弱な信号であり、この信号には、Ｐ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波が含まれる。
【００４４】
Ｐ波は、心房中を活動電位が伝播することによって生じる波である。Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波は、心室筋に活動電位が生ずることにより生じる波である。Ｔ波は、心室の活動電位が消退することにより生じる波である。
【００４５】
尚、Ｒ波とＲ波との間隔を１周期として、６０秒間における周期数が心拍数となる。
【００４６】
図４は、被検者の呼吸信号を示す。コンピュータ４４は、周波数解析を行うことにより、このような２つの生体信号を分離する。
【００４７】
具体的に、被検者の呼吸信号の周波数は、０．５Ｈｚ未満であり、心電信号の周波数は、０．５Ｈｚ〜８０Ｈｚである。このため、コンピュータ４４は、０．５Ｈｚを閾値として、この閾値をＨＤＤ等に予め記憶する。
【００４８】
そして、コンピュータ４４は、この閾値未満の周波数の生体信号を被検者の呼吸信号、この閾値以上の周波数の生体信号を心電信号として、この２つの生体信号を分離する。そして、信号処理部４１は、コンピュータ４４が分離したこの２つの生体信号を出力する。
【００４９】
次に本実施形態に係る生体信号収集装置１の動作を説明する。
被検者が椅子２に座ると、面電極１１−１，１１−２、面電極１２−１，１２−２、面電極１３−１，１３−２は、被検者から発せられた電位信号を検出する。
【００５０】
コンピュータ４４は、スイッチ２１〜２３の切り替えを制御して、面電極１１−１又は１１−２、面電極１２−１又は１２−２、面電極１３−１又は１３−２からの電位信号を選択する。
【００５１】
例えば、コンピュータ４４が、面電極１１−１、面電極１２−１、面電極１３−１を選択した場合、オペアンプ３２、３３は、それぞれ、面電極１１−１、面電極１３−１が検出した電位信号を増幅し、オペアンプ３４の−端子、＋端子に供給する。
【００５２】
オペアンプ３４は、面電極１２−１の電位を中性点電位として、オペアンプ３２、３３からそれぞれ供給された電位信号の差信号を増幅する。生体信号検出部３１は、オペアンプ３４が増幅した信号を信号処理部４１に供給する。
【００５３】
信号処理部４１の増幅回路４２は、生体信号検出部３１から供給された信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換回路４３は、このアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００５４】
コンピュータ４４は、デジタル信号に含まれている図３に示す心電信号と図４に示す呼吸信号とを周波数解析を行うことにより判別し、これらの生体信号を分離して出力する。
【００５５】
尚、図５（ａ）は、通常の心電図検査時のように、被検者の皮膚に直接電極を付着させた状態で得られた心電図を示す。また、図５（ｂ）は、被検者が衣服を身につけた状態で、図２に示す椅子２に着座し、心電図検査を行った場合に得られた心電図を示す。両生体信号は、同時に検査されて収集されたものであり、両時間軸は対応している。
【００５６】
この図５（ａ）、（ｂ）を比較すると、衣服を身につけた状態で、図２に示す椅子２に着座しても、通常の心電図検査時と同様の生体信号を取得できることが判別される。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態によれば、椅子２に面電極群１１〜１３が取り付けられ、生体信号検出部３１は、各面電極群１１〜１３が取得した被検者の電位信号に基づいて生体信号を検出するようにした。
【００５８】
従って、被検者は衣服を脱がずに検査を受けることができ、また、被検者が衣類を着た状態でも、電極を、その身体、皮膚に直接接触させずに、生体信号を検出することができる。このため、被検者に負担をかけることなく生体信号を収集することができる。
【００５９】
また、被検者の保持具として、椅子２を用いているため、被検者を横に寝かせずに、日常生活に近い状態で、被検者の生体信号を収集することができる。また、面電極１１−１等が非導電性のシートで覆われ、被検者とは直接接触（非接触）しないようになっているため、さらに被検者に負担をかけることなく、生体信号を収集することができる。
【００６０】
また、面電極１２−１又は１２−２による中性点電極が、面電極１１−１，１１−２、１３−１，１３−２とは独立して椅子２に取り付けられているため、生体信号に重畳した雑音を除去することができ、面電極１１−１又は１１−２と、面電極１３−１又は１３−２とによって検出された電位信号を安定化させることができる。
【００６１】
尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施の形態に限られるものではない。
例えば、面電極群１１〜１３と生体信号検出部３１との構成は、図１に示すようなものに限られるものではなく、図６〜図８に示すような構成であってもよい。
【００６２】
図６は、面電極群１１の電位信号と面電極群１２の電位信号との差信号に基づいて、生体信号を検出する場合の生体信号検出部３１の構成を示す。
【００６３】
面電極１１−１，１１−２はオペアンプ３２の＋端子に接続される。面電極１２−１，１２−２は、オペアンプ３３の＋端子に接続される。また、オペアンプ３４には、中性点電位として面電極１３−１，１３−２の電位が印加される。
【００６４】
かかる構成により、生体信号検出部３１は、被検者の大腿部から発せられた電位信号を中性点電位として、被検者の背中から発せられた電位信号と、腰部、臀部から発せられた電位信号と、の差信号に基づいて、生体信号を検出する。このようにすれば、被検者の大腿部は、心臓、肺から離れているため、中性点電位が心臓の鼓動、呼吸の影響を受けにくくなる。
【００６５】
また、図７は、面電極１１−１の電位信号と面電極１１−２の電位信号との差信号に基づいて、生体信号を検出する場合の生体信号検出部３１の構成を示す。
【００６６】
面電極１１−１はオペアンプ３３の＋端子に接続され、面電極１１−２は、オペアンプ３２の＋端子に接続される。また、オペアンプ３４には、中性点電位として面電極１２−１，１２−２、面電極１３−１，１３−２の電位が印加される。
【００６７】
かかる構成により、生体信号検出部３１は、被検者の大腿部及び腰部から臀部から発せられた電位信号を中性点電位として、被検者の背中の左右から発せられた電位信号の信号レベル差に基づいて、生体信号を検出する。このようにすれば、被検者の心臓、肺の近辺から電位信号を検出することができ、信号レベルが大きな生体信号を取り出すことができる。
【００６８】
また、図８は、面電極１１−２の電位信号と面電極１２−１の電位信号との差信号に基づいて、生体信号を検出する場合の生体信号検出部３１の構成を示す。
【００６９】
面電極１１−２はオペアンプ３２の＋端子に接続され、面電極１２−１は、オペアンプ３３の＋端子に接続される。また、オペアンプ３４には、中性点電位として、面電極１３−１，１３−２の電位が印加される。
【００７０】
かかる構成により、生体信号検出部３１は、被検者の大腿部から発せられた電位信号を中性点電位として、被検者の背中の左から発せられた電位信号と、腰部から臀部から、発せられた電位信号と、の差信号に基づいて、生体信号を検出する。
【００７１】
このようにすれば、被検者の心臓の鼓動による電位信号の信号レベルが大きくなる。このため、この構成は、被検者の心電信号の取得を優先させる場合に有効である。
【００７２】
さらに、生体信号収集装置１は、スイッチ２１〜２３を用いて、図６〜図８に示すような構成を選択するように構成されることもできる。
【００７３】
また、生体信号収集装置１は、図９に示すような表示装置５１を備えることもできる。
【００７４】
表示装置５１は、ディスプレイ等を有するものであり、信号処理部４１に接続されて、信号処理部４１によって生成された生体信号を表示する。
このようにすれば、被検者の状態を視覚的に監視することができる。
【００７５】
また、生体信号収集装置１は、図１０に示すような無線送信機６１を備えることもできる。無線送信機６１は、信号処理部４１に接続され、信号処理部４１が生成した生体信号を電波により送信する。
【００７６】
生体信号収集装置１は、例えば、被検者の住居に設置され、椅子２は、家庭の食卓の椅子、居間の椅子とされる。そして、医療機関６３は、無線受信機６２を備え、無線送信機６１からの電波信号を受信する。これにより、医療機関６３は、被検者から離れた場所で被検者の生体信号を監視することができる。
【００７７】
このため、医療機関６３は、被検者が生活している状態で心機能をモニタすることができ、独居老人等の様子を日常ベースで監視することができ、在宅健康管理にも役立つ。また、医療機関６３は、警報制御装置（図示せず）を備えれば、被検者の異常を判別して警報を発することもできる。
【００７８】
この場合、警報制御装置は、例えば、心拍数と予め設定された異常判定値とを比較することにより、異常の判定を行う。被検者の心拍数が、この異常判定値を越えた場合、警報制御装置は、警報を発する。尚、警報制御装置は、メモリ（図示せず）を備え、このメモリに異常判定値を予め記憶する。
【００７９】
このような構成により、高齢者等のＱＯＬ（Quality Of Life）を高めることができる。
【００８０】
尚、この無線送信機６１は、携帯電話、携帯端末、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）のいずれかであってもよい（図示せず）。この場合、携帯電話、携帯端末又はＰＨＳに接続コネクタが備えられ、信号処理部４１と携帯電話、携帯端末又はＰＨＳとは、この接続コネクタを介して接続される。
【００８１】
また、図１１に示すように、生体信号収集装置１は、自動車７１の運転者７２の状態を監視するように構成されることもできる。この場合、生体信号収集装置１が自動車７１に搭載されて、面電極群１１〜１３が運転者用の椅子７３に取り付けられる。
【００８２】
尚、この場合、椅子７３は、肘掛け付きの椅子として、この肘掛けに、面電極１２−１，１２−２を中性点電極として取り付ける。
【００８３】
そして、生体信号検出部３１は、運転者７２と中性点電極としての面電極１２−１，１２−２を介して自動車７１のハンドルの電位を中性点電位として取得する。生体信号検出部３１は、運転者７２を被検者として、面電極１１−１，１１−２，１３−１，１３−２が検出した電位信号の差信号を増幅することにより、運転者７２の生体信号を検出する。
【００８４】
信号処理部４１のコンピュータ４４は、生体信号検出部３１が検出した運転者７２の生体信号に基づいて、運転者７２の異常の有無を判定する。
【００８５】
例えば、運転者７２の意識が低下したような場合、心拍数は変化する。コンピュータ４４は、この心拍数の変化を検出し、心拍数の変化が予め設定された異常判定値を越えた場合、運転者７２に異常ありと判定して、異常判定信号Ｓ１を出力する。
【００８６】
自動車７１は、ブレーキ制御部７４を備えるものとして、ブレーキ制御部７４は、生体信号収集装置１から異常判定信号Ｓ１が供給されると、自動車７１を減速させるようにブレーキ７５を制御する。
【００８７】
このように生体信号に基づいてブレーキ７５を制御することにより、自動車７１の安全性を向上させることができる。また、自動車７１のハンドルの電位を中性点電位として取得するため、雑音が多い自動車７１において、生体信号から雑音を効率良く除去することができる。
【００８８】
尚、椅子７３を肘掛け椅子とはせずに、面電極面１２−１，１２−２を直接ハンドルに取り付けて中性点電極としてもよいし、面電極群１１〜１３とは別に面電極群を備え、この面電極群をハンドルに取り付けてもよい。
【００８９】
また、図１２に示すように、生体信号収集装置１は、劇場の観劇者、競技場の観覧者、遊園地遊具の利用者、ゲームセンター用のゲーム機の利用者を被検者として、被検者に与えられた感覚刺激に対する反応（心理状態）を監視することもできる。
【００９０】
この場合、生体信号収集装置１は、劇場、競技場、遊園地遊具、ゲームセンター用のゲーム機のような被検者に感覚刺激が与えられる場所に設置される。そして、椅子２を劇場、競技場、遊園地遊具、ゲームセンター用のゲーム機の椅子として、この椅子２に面電極群１１〜１３が組み込まれる。
【００９１】
また、信号処理部４１のコンピュータ４４には、場面情報が供給される。この場面情報は、劇場の上映作品、スポーツ、遊園地遊具、ゲームソフトにおける各場面を示す情報であり、被検者に与えられた感覚刺激に関する感覚情報でもある。
【００９２】
コンピュータ４４は、生体信号として、心電信号を取得して、心拍数の変化を検出する。
【００９３】
図１３に示すように、場面Ａ〜Ｃにおいて、それぞれ、被検者の心拍数がａ〜ｃに変化した場合、コンピュータ４４は、場面情報として、場面Ａ〜Ｃが供給されるとともに、変化量ａ〜ｃを検出する。
【００９４】
コンピュータ４４は、この場面情報と変化量ａ〜ｃとに基づいて、被検者に与えられた感覚刺激とそのときの被検者の反応との関係情報を取得する。
【００９５】
即ち、コンピュータ４４は、場面情報として、場面Ａ〜Ｃが供給されたときに、それぞれ、心拍数の変化量ａ〜ｃを取得した場合、この心拍数の変化量ａ〜ｃに対してレベル判定を行う。
【００９６】
コンピュータ４４は、それぞれ、場面Ａによる心拍数の変化量ａをレベル１、場面Ｂによる心拍数の変化量ｂをレベル３、場面ｃによる心拍数の変化量ｃをレベル２と判定する。
【００９７】
コンピュータ４４は、このようにレベル判定を行い、生体信号収集装置１は、この結果を関係情報として取得し、この結果を評価結果として出力する。
【００９８】
このような評価結果を劇場映画、スポーツ、遊園地遊具、ゲームセンター用ゲーム機にフィードバックさせることにより、例えば、ゲーム実行者の能力に合わせてゲーム機の場面を展開させたり、遊具の動きを制御したりすることができる。これにより、より高度のマンマシンインターフェイスを構築することができる。
【００９９】
また、上記実施形態では、生体信号を、被検者の心電信号、呼吸信号として説明した。しかし、生体信号はこれに限られるものではなく、例えば、脳波を示す生体信号、筋肉から発せられる筋電信号であってもよい。
【０１００】
筋電信号の場合、周波数は、通常、８０Ｈｚを越えた値であって、１ｋＨｚ以下の値となる。従って、コンピュータ４４は、閾値を８０Ｈｚとして、この筋電信号を心電信号、呼吸信号から分離する。尚、この場合、コンピュータ４４は、この閾値８０Ｈｚを予め閾値をＨＤＤ等に記憶する。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施形態に係る生体信号収集装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す複数の面電極が組み込まれた椅子を示す図である。
【図３】被検者の生体信号として心臓の鼓動を示す心電信号の波形図である。
【図４】被検者の生体信号として呼吸を示す呼吸信号の波形図である。
【図５】心電図検査によって得られた心電信号の波形図であり、（ａ）は、通常の心電図検査時の心電信号の波形を示し、（ｂ）は、衣服を身につけた状態で椅子に着座して心電図検査を行った場合の心電信号の波形を示す。
【図６】面電極の接続例（１）を示す図である。
【図７】面電極の接続例（２）を示す図である。
【図８】面電極の接続例（３）を示す図である。
【図９】表示装置を備えた生体信号収集装置の構成を示す図である。
【図１０】無線送信機を備えた生体信号収集装置の構成を示す図である。
【図１１】生体信号収集装置を自動車に搭載した場合の構成を示す図である。
【図１２】場面情報が供給されて評価結果を出力する生体信号収集装置を示す図である。
【図１３】図１２に示す生体信号収集装置の動作を示す図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  生体（電気）信号収集装置
２  椅子
１１〜１３  面電極群
２１〜２３  スイッチ
３１  生体信号検出部
４１  信号処理部
５１  表示装置
６１  無線送信機
７１  自動車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図４】
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