(57)【要約】【課題】精度の高い生体情報の測定を行う生体情報測定装置を提供する。【解決手段】生体情報測定装置１は、車両８のシート８１に着座した運転者９の血圧を測定する血圧測定部２と、予め定められた基準位置Ｈに基づいて血圧の測定に適した運転者９の心臓位置ｄ２を推定する心臓位置推定部４と、基準位置Ｈに基づいて血圧測定部２の測定位置ｄ１を測定する測定位置測定部５と、心臓位置ｄ２と測定位置ｄ１との差Ｘに基づいて測定された血圧を補正する補正部６と、を備えて概略構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のシートに着座した乗員の生体情報を測定する生体情報測定部と、
予め定められた基準位置に基づいて前記生体情報の測定に適した乗員の好適位置を推定する好適位置推定部と、
前記予め定められた基準位置に基づいて前記生体情報測定部の測定位置を測定する測定位置測定部と、
前記好適位置と前記測定位置との差に基づいて測定された前記生体情報を補正する補正部と、
を備えた生体情報測定装置。
【請求項２】
前記予め定められた基準位置は、前記車両の前記シートである、
請求項１に記載の生体情報測定装置。
【請求項３】
前記生体情報測定部は、前記車両のステアリングに配置されて乗員の血圧を測定し、
前記好適位置推定部は、前記予め定められた基準位置からの乗員の心臓の位置を推定し、前記好適位置を定める、
請求項１又は２に記載の生体情報測定装置。
【請求項４】
前記好適位置推定部は、撮像された乗員の画像に基づいて前記心臓の位置を推定する、
請求項３に記載の生体情報測定装置。
【請求項５】
前記測定位置測定部は、前記車両から取得する車両情報に基づいて前記ステアリングの高さ、及び前記ステアリングの回転角の情報を用いて測定位置を測定する、
請求項３又は４に記載の生体情報測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として運転者の心電信号を計測する心電センサと、及び運転者の脈波信号を計測する脈波センサと、を備えた生体情報測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この心電センサは、右手で把持されるステアリングの部位に配置され、心電信号を出力する。また脈波センサは、掌が接触するステアリングの部位に配置され、脈波信号を出力する。生体情報測定装置は、取得した心電信号及び脈波信号を解析することで生体情報としての血圧を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１３６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし従来の生体情報測定装置は、運転者ごとに運転姿勢が異なってステアリングに対する運転者の位置も変わるので、心電センサ及び脈波センサから正しい測定結果が得られるとは限らず、精度の高い生体情報の測定を行うことができない。
【０００６】
従って本発明の目的は、精度の高い生体情報の測定を行う生体情報測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、車両のシートに着座した乗員の生体情報を測定する生体情報測定部と、予め定められた基準位置に基づいて生体情報の測定に適した乗員の好適位置を推定する好適位置推定部と、予め定められた基準位置に基づいて生体情報測定部の測定位置を測定する測定位置測定部と、好適位置と測定位置との差に基づいて測定された生体情報を補正する補正部と、を備えた生体情報測定装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、精度の高い生体情報の測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、実施の形態に係る生体情報測定装置が搭載された車両内部の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、生体情報測定装置のブロック図の一例である。
【図２】図２は、実施の形態に係る生体情報測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る生体情報測定装置は、車両のシートに着座した乗員の生体情報を測定する生体情報測定部と、予め定められた基準位置に基づいて生体情報の測定に適した乗員の好適位置を推定する好適位置推定部と、予め定められた基準位置に基づいて生体情報測定部の測定位置を測定する測定位置測定部と、好適位置と測定位置との差に基づいて測定された生体情報を補正する補正部と、を備えて概略構成されている。
【００１１】
この生体情報測定装置は、生体情報の測定に適した好適位置と、実際に生体情報が測定された際の測定位置と、の差に基づいて測定された生体情報を補正するので、この構成を採用しない場合と比べて、生体情報の測定位置に起因する生体情報の変動を抑制し、精度の高い生体情報の測定を行うことができる。
【００１２】
[実施の形態]
（生体情報測定装置１の概要）
図１（ａ）は、実施の形態に係る生体情報測定装置が搭載された車両内部の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、生体情報測定装置のブロック図の一例である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図１（ｂ）では、主な情報の流れを矢印で示している。
【００１３】
この生体情報測定装置１は、図１（ａ）に示すように、車両８に搭載されている。そして生体情報測定装置１は、一例として、乗員（運転者９）の生体情報として血圧を測定するように構成されている。生体情報測定装置１は、一例として、車両８に乗り込む際や運転開始前の車両８が停止している間に血圧を測定する。なお生体情報測定装置１は、生体情報として血圧と共に心拍を測定するように構成されても良い。
【００１４】
測定された血圧は、例えば、生体情報測定装置１が電磁気的に接続された車両制御部に出力される。この車両制御部は、一例として、車両８の始動や走行を制御し、取得した血圧に応じて運転者の健康状態の判定結果に基づく始動の可否、車間距離の調整、及び車速の調整などを行う。
【００１５】
生体情報測定装置１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、車両８のシート８１に着座した運転者９の血圧を測定する生体情報測定部としての血圧測定部２と、予め定められた基準位置Ｈに基づいて血圧の測定に適した運転者９の好適位置としての心臓位置ｄ２を推定する好適位置推定部としての心臓位置推定部４と、基準位置Ｈに基づいて血圧測定部２の測定位置ｄ１を測定する測定位置測定部５と、心臓位置ｄ２と測定位置ｄ１との差Ｘに基づいて測定された血圧を補正する補正部６と、を備えて概略構成されている。
【００１６】
（血圧測定部２の構成）
血圧測定部２は、例えば、図１（ａ）に示すように、ステアリング８０に配置されている。この血圧測定部２は、運転者９がステアリング８０を把持した際、運転者９の掌が接触する部分に配置されている。
【００１７】
血圧測定部２は、一例として、光学式の血圧測定を行うセンサであり、発光素子と受光素子を有し、発光素子と受光素子が掌と対向している。発光素子は、掌に向けて光を出力する。この光は、一例として、近赤外線である。受光素子は、出力された光の反射光を受光する。
【００１８】
血圧測定部２は、例えば、この反射光の波形から血流量の変化を検出し、検出した血流量の変化に基づいて脈拍を測定する。そして血圧測定部２は、例えば、測定した脈拍に基づいて血圧を算出する。血圧測定部２は、測定した血圧の情報を血圧測定情報Ｓ１として補正部６に出力する。
【００１９】
血圧測定部２は、例えば、血圧の測定を周期的に行う。また血圧測定部２は、例えば、運転者９がステアリング８０を把持していないなどの理由により反射光を受光できない場合、測定不能とする血圧測定情報Ｓ１を出力する。
【００２０】
なお血圧測定部２は、光学式のセンサに限定されず、圧力式のセンサであっても良い。
【００２１】
（心臓位置推定部４の構成）
心臓位置推定部４は、例えば、撮像された運転者９の画像に基づいて心臓９０の位置を推定する。この画像は、例えば、撮像部３によって周期的に撮像される。
【００２２】
撮像部３は、例えば、図１（ａ）に示すように、運転者９を前方から撮像する位置に配置されている。撮像部３は、例えば、撮像素子を有するカメラである。
【００２３】
撮像部３は、一例として、車両の天井に配置されるがこれに限定されず、ステアリングシャフトなどを覆うコラムカバーや計器類が配置されるインストルメントパネルなどに配置されても良い。撮像部３は、撮像した画像の情報を撮像情報Ｓ２として心臓位置推定部４に出力する。
【００２４】
心臓位置推定部４は、撮像部３から取得した撮像情報Ｓ２に基づいて運転者９の心臓９０の位置（心臓位置ｄ２）を推定する。この心臓位置ｄ２は、図１（ａ）に示す基準位置Ｈからの距離として推定される。
【００２５】
この基準位置Ｈは、例えば、車両８のシート８１を基準にして定められる。本実施形態では、基準位置Ｈは、シート８１のヘッドレスト８２の頂点８２０である。心臓位置推定部４は、この基準位置Ｈからの運転者９の心臓９０の位置を推定し、心臓位置ｄ２を定める。
【００２６】
具体的には、心臓位置推定部４は、撮像部３が撮像した画像に基づいて基準位置Ｈを検出し、この基準位置Ｈから予め定められた距離離れた位置を心臓位置ｄ２として推定する。心臓位置推定部４は、推定した心臓位置ｄ２の情報を推定情報Ｓ３として補正部６に出力する。
【００２７】
なお基準位置Ｈは、運転者９に依存せずに定まるものを基準とすれば良く、例えば、車両８の天井や床であっても良い。また変形例として心臓位置推定部４は、カメラを用いた心臓位置ｄ２の推定に限定されず、レーダーなどを用いて推定しても良い。
【００２８】
（測定位置測定部５の構成）
測定位置測定部５は、血圧測定時の血圧測定部２の基準位置Ｈからの距離として測定位置ｄ１を測定する。この測定位置測定部５は、例えば、ステアリング８０の位置に基づいて測定位置ｄ１を定める。なお測定位置測定部５は、例えば、カメラであっても良い。
【００２９】
測定位置測定部５は、例えば、車両８から取得する車両情報Ｓ４に基づいて得られる、ステアリング８０の高さ、及びステアリング８０の回転角の情報を用いて測定位置ｄ１を測定する。測定位置測定部５は、この測定した測定位置ｄ１の情報である測定位置情報Ｓ５を補正部６に出力する。また測定位置測定部５は、一例として、車両情報Ｓ４に含まれる車両８の速度の情報である車速情報に基づいて車両８が停止している際に血圧を測定する。
【００３０】
なお測定位置測定部５は、例えば、ステアリング８０の回転角が大きい場合、測定位置ｄ１の測定を中止する。また測定位置測定部５は、例えば、ステアリング８０が水平に近いが回転している場合、ステアリング８０の回転角を用いて測定位置ｄ１の補正を行う。
【００３１】
この車両情報Ｓ４は、一例として、少なくともステアリング８０の高さ、ステアリング８０の回転角、及び車両８の速度の情報が含まれている。
【００３２】
（補正部６の構成）
補正部６は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、補正部６が動作するためのプログラムが格納されている。
【００３３】
この補正部６は、心臓位置推定部４から推定情報Ｓ３、及び測定位置測定部５から取得する測定位置情報Ｓ５に基づいて血圧測定部２が測定した血圧を補正する。
【００３４】
血圧は、心臓の位置より高い位置で測定した場合と心臓の位置より低い位置で測定した場合では、重力の影響で測定値が変化する。血圧は、一例として、心臓より１０ｃｍ高い位置で測定すると、心臓と同じ位置で測定した場合と比べて約８ｍｍＨｇ低くなり、心臓より１０ｃｍ低い位置で測定すると約８ｍｍＨｇ高くなる。
【００３５】
従って補正部６は、図１（ａ）に示すように、血圧の測定位置ｄ１と運転者９の心臓位置ｄ２の差Ｘを用いて以下の式（１）によって補正値を算出する。
補正値［ｍｍＨｇ］＝（心臓位置ｄ２［ｍｍ］−測定位置ｄ１［ｍｍ］）×補正係数［ｍｍＨｇ／ｍｍ］・・・（１）
補正係数＝０．０８ｍｍＨｇ／ｍｍ
そして補正部６は、上記の補正値を用いて測定された血圧を以下の式（２）によって補正する。
補正後の血圧［ｍｍＨｇ］＝測定された血圧［ｍｍＨｇ］−補正値［ｍｍＨｇ］・・・（２）
【００３６】
つまり補正部６は、推定情報Ｓ３に基づいた心臓位置ｄ２、及び測定位置情報Ｓ５に基づいた測定位置ｄ１から差Ｘを求め、この差Ｘに補正係数を乗算して補正値を求める。そして補正部６は、血圧測定情報Ｓ１に基づいた血圧から補正値を減算して測定された血圧を補正し、血圧情報Ｓ６として出力する。
【００３７】
次に本実施の形態の生体情報測定装置１の動作の一例について図２のフローチャートに従って説明する。以下では、運転者９が車両８に乗り込んでステアリング８０を把持した際に血圧を測定する動作の一例について説明する。
【００３８】
（動作）
生体情報測定装置１の撮像部３は、運転者９が車両８に乗り込んでシート９１に着座した後、運転者９の撮像を行う（Ｓｔｅｐ１）。撮像部３は、運転者９を撮像すると撮像情報Ｓ２を生成して心臓位置推定部４に出力する。
【００３９】
心臓位置推定部４は、取得した撮像情報Ｓ２に基づいて運転者９の心臓９０の心臓位置ｄ２を推定する（Ｓｔｅｐ２）。心臓位置推定部４は、推定した心臓位置ｄ２に基づいて推定情報Ｓ３を生成して補正部６に出力する。
【００４０】
測定位置測定部５は、車両情報Ｓ４を取得して血圧測定部２の測定位置ｄ１を測定する（Ｓｔｅｐ３）。測定位置測定部５は、測定した測定位置ｄ１に基づいて測定位置情報Ｓ５を生成して補正部６に出力する。
【００４１】
血圧測定部２は、運転者９がステアリング８０を把持すると血圧の測定を開始する（Ｓｔｅｐ４）。血圧測定部２は、測定した血圧に基づいて血圧測定情報Ｓ１を生成して補正部６に出力する。
【００４２】
なお運転者を撮像して心臓位置ｄ２を推定するステップ１及びステップ２、測定位置ｄ１を測定するステップ３、血圧を測定するステップ４は、順序が入れ替わっても良い。
【００４３】
補正部６は、取得した推定情報Ｓ３と測定位置情報Ｓ５に基づいて心臓位置ｄ２と測定位置ｄ１の差Ｘを算出し、算出した差Ｘに基づいて補正値を算出する（Ｓｔｅｐ５）。この補正値の算出は、上述の式（１）によって行われる。
【００４４】
補正部６は、測定された血圧と算出された補正値に基づいて測定された血圧を補正する（Ｓｔｅｐ６）。この血圧の補正は、上述の式（２）によって行われる。そして補正部６は、補正した血圧に基づいて血圧情報Ｓ６を生成して車両制御部に出力して動作を終了する（Ｓｔｅｐ７）。
【００４５】
（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る生体情報測定装置１は、精度の高い生体情報の測定を行うことができる。生体情報測定装置１は、血圧の測定に適した心臓位置ｄ２と、実際に血圧が測定された際の測定位置ｄ１と、の差Ｘに基づいて測定された血圧を補正するので、この構成を採用しない場合と比べて、血圧の測定位置に起因する血圧の変動を抑制し、精度の高い血圧の測定を行うことができる。
【００４６】
車両制御部が、例えば、測定された血圧を用いて車両８の始動の可否などを判定するアプリケーションを実施する場合、血圧の測定精度が低いと、誤判定によってアプリケーションが正しく動作しない可能性がある。しかし生体情報測定装置１は、精度の高い血圧の測定ができるので、アプリケーションの誤動作を抑制することができる。
【００４７】
上述の実施の形態及び変形例に係る生体情報測定装置１は、例えば、用途に応じて、その一部が、コンピュータが実行するプログラム、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などによって実現されても良い。
【００４８】
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、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】
【００４９】
１…生体情報測定装置、２…血圧測定部、３…撮像部、４…心臓位置推定部、５…測定位置測定部、６…補正部、８…車両、９…運転者、８０…ステアリング、８１…シート、８２…ヘッドレスト、９０…心臓、９１…シート、８２０…頂点
【図１】
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【図２】
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