(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
座席部分に搭載され、非侵襲に生体に係る生体信号を検出する生体情報取得装置であって、
座席内部に取り付けられ、生体情報を取得するための電極と、
該座席内部に設けられると共に、該電極近傍の湿度を制御する湿度制御手段と、を有することを特徴とする生体情報取得装置。
【請求項２】
該湿度制御手段は、ヒーター及びクーラーであることを特徴とする請求項１に記載の生体情報取得装置。
【請求項３】
該湿度制御手段は、加温素子及び冷却素子であることを特徴とする請求項１に記載の生体情報取得装置。
【請求項４】
該湿度制御手段は、加湿器及び除湿器であることを特徴とする請求項１に記載の生体情報取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌などの座席部分に搭載され、ドライバーの健康状態を判断する上で重要となる生体からの微弱な信号を効率的に、しかも非侵襲にセンシングする生体情報取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車輌のインテリジェント化が一層推進されており、ドライバーを中心とした搭乗者の健康状態をモニターする技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００４−３２９９５６号公報）に、運転者による運転対象物の運転状態をモニターする監視手段と、運転者の生体信号を検出する生体信号検出手段と、前記生体信号検出手段により検出された生体信号が含む情報を定量化する演算手段と、前記監視手段による運転情報および前記演算手段による運転開始時からの生体信号情報の変化から運転者の熟練度を判定する判定手段とを備えた運転者モニター装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３２９９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載のものにおいては、ドライバーの生体信号を検出する生体信号検出手段で、具体的にどのように運転者の生体信号を検出するかについてまでは開示されていない、という問題がある。すなわち、車載の生体信号センサーでは、センシングのための装備の装着をドライバーに要求することなく、ただ座席に座っているだけの状態で、ドライバーを何ら煩わせることなく、生体信号を取得しなくてはならない。
【０００５】
このような状況下で生体信号のセンシングを行う上では、解決しなければならない技術的に高い障壁が存在するが、特許文献１にはこのようなことが何ら開示されていない。特に、ドライバーの健康状態を判断する上で重要となる心臓に係る情報を取得する心電センサーでは、着衣のドライバーが座席に座っている状態で、心臓からの微弱な電気信号をセンシングする必要があり、技術的に困難が伴うが、このような車載の生体信号センサーにおける微弱信号の効率的な取得に係る技術については、特許文献１にはなんら記載されていない、という問題があった。
【０００６】
発明者らの実験によれば、電極を皮膚に直接貼り付けない方法が採用された車載の心電センサーなどの生体情報取得装置においては、心電信号を測定するには、電極〜皮膚間（湿度衣服内部分、衣服）の湿度を一定以上（衣服の厚み、材質の違いにより必要な湿度に差があるが、４０％ＲＨから６０％ＲＨ以上）に維持する必要があることがわかった。すなわち、心電信号を安定的に観測するためには、電極とドライバーの皮膚の電気的導通の担保のために、一定以上の湿度が保たれている必要性があきらかとなったが、特許文献１に記載の運転者モニター装置はこのようなことが全く考慮されていない、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に係る発明は、座席部分に搭載され、非侵襲に生体に係る生体信号を検出する生体情報取得装置であって、座席内部に取り付けられ、生体情報を取得するための電極と、該座席内部に設けられると共に、該電極近傍の湿度を制御する湿度制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の生体情報取得装置であって、該湿度制御手段は、ヒーター及びクーラーであることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に記載の生体情報取得装置であって、該湿度制御手段は、加温素子及び冷却素子であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に係る発明は、請求項１に記載の生体情報取得装置であって、該湿度制御手段は、加湿器及び除湿器であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１に記載の生体情報取得装置によれば、湿度制御手段によって、生体の電気信号を検出するために必要な皮膚と電極との間の湿度を維持することが可能となり、安定して生体の電気信号を観測することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の請求項２に記載の生体情報取得装置によれば、座席部分に内蔵されたヒーター及びクーラーによって、生体の電気信号を検出するために必要な皮膚と電極との間の湿度を維持することが可能となり、安定して生体の電気信号を観測することが可能となる。また、このようなヒーター及びクーラーは、車室内全体の温度を制御するためのものと兼用することなどもでき、簡単な設計変更によって、従来の車輌の空調設備を流用することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載の生体情報取得装置によれば、座席部分に内蔵された加温素子及び冷却素子によって、生体の電気信号を検出するために必要な皮膚と電極との間の湿度を維持することが可能となり、安定して生体の電気信号を観測することが可能となる。また、このような加温素子及び冷却素子は、コンプレッサーなどの機械的構成が不要であるので、座席内部にコンパクト、かつ簡便に収納することができる。
【００１４】
また、本発明の請求項４に記載の生体情報取得装置によれば、座席部分に内蔵された加湿器及び除湿器によって、生体の電気信号を検出するために必要な皮膚と電極との間の湿度を維持することが可能となり、安定して生体の電気信号を観測することが可能となる。また、このような加湿器及び除湿器は、電極と皮膚との間の湿度を直接的に制御ことが可能であり、電気信号を検出できる状態に素早く変移させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の第１の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置の運転席周辺の外観斜視図であり、図２は本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置の構成の概略を模式的に示す図であり、図３は本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置の回路構成の要部を示す図であり、図４は本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置のブロック構成の概略を示す図である。
【００１６】
なお、本実施形態の生体情報取得装置は、自動車、ハイブリッド車、電気自動車などの車輌に搭載されることを想定しているが、その他電車、船舶、航空機などの移動手段に搭載することも可能である。また、本実施形態においては、心臓に係る情報（心拍数・心電図）などの生体情報を取得する対象は車輌のドライバーであり、生体情報を取得するための電極等の構成がドライバーの座席に設けられている場合について説明するが、生体情報取得対象者とは、助手席、後部座席といった同乗者でもよく、これら同乗者の座席等に対しても同様に本発明の構成を適用することができるものである。また、本実施形態では、生体情報としてはドライバーの心臓に係る情報（心拍数・心電図等）を取得するものであるが、本発明の電極周辺の構成は、その他の生体情報を取得する生体情報取得装置にも適用することができるものである。より具体的には、搭乗者の呼吸、体温、体重、体脂肪、血圧、発汗、視線、筋電、皮膚インピーダンスなどの生体情報を取得することにも適用可能である。
【００１７】
図１乃至図４において、１０は運転席、２０は運転席シートベルト、２１は第１電極用１段目アンプ部、２５は第１心電センサー電極用同軸ケーブル、３０は第２心電センサー電極、３１は第２心電センサー電極用１段目アンプ部、３５は第２心電センサー電極用同軸ケーブル、４０はアース電極、４５はアース用ケーブル、５０は２段目アンプ部、５１はアンプ、５２はハイパスフィルター、５３はローパスフィルター、６０はヒーター・クーラー、８０は圧力センサー、１００は制御処理部、２００は心電情報取得部、２１０、２２０は第１、第２心電センサー電極、３００は湿度制御部、４００はドライバー体勢検出部、６００は判定結果出力部、６１０はディスプレイ、６２０はスピーカー、９００は記憶部、９２０は個人情報ファイルをそれぞれ示している。
【００１８】
図１、図２に示すように座席１０はドライバーの座席であり、本実施形態ではドライバーが生体情報取得装置のモニターの対象となる。座席１０の内部には、例えば容量性電極などから構成される心電センサー電極２１０、２２０が、座席１０に露出しないように設けられている。また、アース電極４０は、座席１０のドライバーの臀部があたる部分（座部）に配置され、アース電極４０はアース用ケーブル４５で２段目アンプ部５０と接続されている。このアース電極４０は、第１心電センサー電極２１０（第２心電センサー電極２２０）からの信号に発生するオフセット信号を除去するための基準電位を決定する構成として用いられる。
【００１９】
ヒーター・クーラー６０は、座席１０内部に設けられ、第１心電センサー電極２１０及び第２心電センサー電極２２０近傍の温度をコントロールする。なお、ヒーター・クーラー６０に代えて、シートエアコン、ヒートポンプなどの温度制御手段を用いることも可能である。本実施形態の生体情報取得装置においては、ヒーター・クーラー６０による温度制御によって、ドライバーの皮膚と第１心電センサー電極２１０（第２心電センサー電極２２０）との間の湿度を変化させることを目的としている。
【００２０】
圧力センサー８０は、ドライバーの背中からの圧力を検出するものであり、概略第１心電センサー電極２１０と第２心電センサー電極２２０との間に配置されている。圧力センサー８０からの情報は、ドライバーが座席１０の心電センサー電極２１０、２２０に背中を密着させているか否かの判定に用いられる。
【００２１】
図１及び図２に示すように、運転席１０には第１及び第２の心電センサー電極２１０、２２０が設けられており、ドライバーが車両に乗車し運転席１０に座り、ステアリングを握って車両の運転を開始すると、ドライバーの背中の心電センサー電極２１０、２２０から微弱な電流が検出される。これらの微弱電流は増幅され、ドライバーの心臓に係る情報（心拍数・心電図等）として生体情報取得装置の制御処理部１００に取得される。このような心臓に係る情報（心拍数・心電図）などを取得するために用いる心電センサー電極２１０、２２０には、例えば容量性電極などから構成される。このような容量性電極としては、例えば特開２００５−５１１１７４号公報記載のものを用いることができる。
【００２２】
心電情報取得部２００における第１心電センサー電極２１０及び第２心電センサー電極２２０は共に、例えば表面に酸化膜の層が設けられた容量性心電センサー電極が用いられ、第１心電センサー電極２１０はドライバーの背中の略左側にあたるように、また第２心電センサー電極２２０はドライバーの背中の略右側にあたるように、それぞれ配置される。
【００２３】
第１心電センサー電極２１０と所定の基準電位との間で検出される信号は第１心電センサー電極用１段目アンプ部２１にて、また、第２心電センサー電極２２０と所定の基準電位との間で検出される信号は第２心電センサー電極用１段目アンプ部３１にて、それぞれ１ｍＶ前後〜数ｍＶ（例えば、２ｍＶ）の信号レベルにまで１段目の増幅が行われる。
【００２４】
第１心電センサー電極２１０と第１心電センサー電極用１段目アンプ部２１の入力端との間の距離、第２心電センサー電極２２０と第２心電センサー電極用１段目アンプ部３１の入力端との間の距離は、外部ノイズによる影響を避けるために、共に極力短くした方が好ましいので、第１心電センサー電極２１０と第２心電センサー電極２２０との裏面に、それぞれの１段目アンプ部を配するようにする。したがって、図２に示すように第１心電センサー電極用１段目アンプ部２１と第２心電センサー電極用１段目アンプ部３１は共に座席１０の中に埋設されるような形態となる。
【００２５】
第１心電センサー電極用１段目アンプ部２１からの出力信号、第２心電センサー電極用１段目アンプ部３１からの出力信号は、ともに２段目アンプ部５０へと出力され、それぞれの２段目アンプ部５０で２段目の増幅が行われる。
【００２６】
第１心電センサー電極用１段目アンプ部２１、第２心電センサー電極用１段目アンプ部３１からの信号は、それぞれ第１心電センサー電極用同軸ケーブル２５及び第２心電センサー電極用同軸ケーブル３５で、２段目アンプ部５０に送信されて、２段目アンプ部５０で２段目の増幅が行われる。この２段目アンプ部５０で増幅された増幅信号は、不図示の信号処理回路等によって処理される。信号処理回路等によって処理された信号は、心電情報取得部２００から制御処理部１００に入力され、生体信号の適正性の判定、ドライバーの健康状態の判定などのための情報として利用される。
【００２７】
次に、生体センサーの心電情報取得部２００における心拍センサーの増幅回路について説明する。１段目アンプ部の回路構成は、第１心電センサー電極２１０用のものと第２心電センサー電極２２０用のものとで共通であるので、図３には一方の回路構成のみを図示している。図３において、ＡＭＰ１乃至３は増幅器、Ｃ１、Ｃ３はコンデンサをそれぞれ示している。
【００２８】
コンデンサＣ１は、第１心電センサー電極２１０（第２心電センサー電極２２０）とＡＭＰ１との間に介挿されて、第１心電センサー電極２１０（第２心電センサー電極２２０）とＡＭＰ１とをＡＣ結合（交流結合）するものである。これによって、１段目アンプ部に入力される信号に発生するオフセット信号を除去する。また、ＡＭＰ２からの出力は、ＡＭＰ３に入力されると共に、ＡＭＰ１の入力にコンデンサＣ３を介してフィードバックされる構成となっており、これによってブートストラップ回路を構成するようになっている。これらＡＭＰ１及びＡＭＰ２によって、安定的かつ低ノイズで、第１心電センサー電極２１０（第２心電センサー電極２２０）からの検出信号を１ｍV程度まで増幅することができる。ＡＭＰ３はおよそ数倍程度の増幅率のものであり、ＡＭＰ３からの１段目アンプ部の出力信号は、およそ数ｍＶ前後（例えば、２ｍV）のレベルとなる。
【００２９】
第１心電センサー電極用１段目アンプ部２１（第２心電センサー電極用１段目アンプ部３１）からの出力信号は１段目アンプ部でおよそ数倍程度に増幅された後、前述のように同軸ケーブルで２段目アンプ部へと導かれ、２段目アンプ部で数１０倍に増幅される。このような２段階のアンプ部の構成によって、本実施形態の生体情報取得装置の構成は、車輌等に搭載するために最適な構成となっている。
【００３０】
２段目アンプ部の回路構成は、第１心電センサー電極２１０の信号用のものと第２心電センサー電極２２０用の信号用のものとで共通であるので、図３には一方の回路構成のみを図示している。
【００３１】
図３において、５１はアンプ、５２はハイパスフィルター、５３はローパスフィルターをそれぞれ示している。２段目アンプ部５０には、１段目アンプ部からの信号をおよそ数１０倍のオーダーで増幅するアンプ５１と、ハイパスフィルター５２とローパスフィルター５３とが設けられている。
【００３２】
ハイパスフィルター５２及びローパスフィルター５３は、心電波形の周波数以外の周波数の信号を極力抑えるために設けられており、これらフィルターにより２段目アンプ部５０では、心電に係る周波数のみを選択的に取得することができるようになっている。この２段目アンプ部５０で増幅された増幅信号は、不図示の信号処理回路等によって処理され、心電情報取得部２００で取得された情報として利用される。
【００３３】
図４に示すように、本実施形態の生体情報取得装置は、主たる構成として、制御処理部１００、心電情報取得部２００、湿度制御部３００、ドライバー体勢検出部４００、判定結果出力部６００、記憶部９００を有するものである。本実施形態の生体情報取得装置は、第１心電センサー電極２１０、第２心電センサー電極２２０で取得された電気信号などに基づいて、制御処理部１００により判定を行い、湿度制御部３００、ドライバー体勢検出部４００、判定結果出力部６００などを制御するように構成されている。
【００３４】
図４に示す本実施形態の生体情報取得装置のブロック図において、制御処理部１００はエレクトロニックコントロールユニットであり、ＣＰＵとＣＰＵ上で動作するプログラムを保持するＲＯＭとＣＰＵのワークエリアであるＲＡＭなどからなる汎用の情報処理機構である。
【００３５】
心電情報取得部２００は、第１、第２心電センサー電極２１０、２２０とこれらの電極から収集される微弱電流を増幅する増幅部などから構成されており、運転席１０に座りステアリングを操作するドライバーの心臓に係る情報である心拍数と心電図データを取得する。
【００３６】
湿度制御部３００は、制御処理部１００からのオンオフ信号に基づいて、ヒーター・クーラー６０を動作させて、第１、第２心電センサー電極２１０、２２０近傍の温度をコントロールし、心電信号取得に必要な湿度を得るようにする。
【００３７】
ドライバー体勢検出部４００は、座席１０のドライバー背中部分に設けられている圧力センサー８０のセンシング結果によってドライバーの体勢が、心電信号を取得する上で正しいポジションにあるか否かを判定するものである。
【００３８】
判定結果出力部６００は、生体情報取得装置における出力インターフェイスを構成するものであり、文字、図形、イメージ情報を表示するディスプレイ６１０、音声の出力を行うスピーカー６２０からなっている。判定結果出力部６００は以上のような構成に限定することなく、その他のマンマシンインターフェイス機構を用いることができるものである。
【００３９】
記憶部９００は、ハードディスクなどの比較的大容量の記憶装置からなり、個人情報ファイル９２０などが記憶される。この個人情報ファイル９２０は車輌を利用するドライバーごとの個人情報ファイルであり、ドライバーが持ちえる生体情報の基本情報（平均心拍（過去履歴より学習）、心拍数の判定閾値。病歴、主治医連絡情報）のことである。このような個人情報ファイル９２０は、取得された心電信号が適切なものであるか否かなどの判定に供することができる。
【００４０】
次に、本実施形態に係る生体情報取得装置の心電信号などの生体信号取得時における湿度制御について説明する。図６は、皮膚と電極との間の相対湿度（％ＲＨ）と取得生体信号のＳＮ比との関係を、ドライバーの着衣生地別に計測した結果である。着衣の生地としては、厚み、材質が異なる生地１乃至生地５の５種類のものが用いられた。ここで、生体情報取得装置においては、概略、検出信号のＳＮ比が１５ｄＢ以上であると、検出信号を生体信号として解析することが可能であり、検出信号のＳＮ比が１５ｄＢ未満であると、検出信号を生体信号として解析することが不可能となる。
【００４１】
図に示されるように、ドライバーの着衣生地の種類によっては、湿度４０％ＲＨ程度で１５ｄＢ以上の生体信号を検出することが可能であるが、一部の生地では１５ｄＢ以上の生体信号を検出するためには、湿度４０％ＲＨ以上必要なものもの存在している。このような観点から、本実施形態に係る生体情報取得装置では、生体信号を正しく検出するために一定以上の湿度環境を作り出すようにする。
【００４２】
なお、湿度５０％ＲＨ以上とすれば、およそ８割の着衣生地に対応することが可能であるので、生体信号検出のための目標湿度を５０％ＲＨとすることができる。また、湿度６０％ＲＨ以上とすれば、およそ全ての着衣生地に対応することが可能であるので、生体信号検出のための目標湿度を６０％ＲＨとすることもできる。生体信号検出のための目標湿度を５０％ＲＨとするか、６０％ＲＨとするかは、適宜設定することが可能である。
【００４３】
次に、本実施形態に係る生体情報取得装置の生体信号取得時における目標湿度を達成するための湿度制御について説明する。図７は各温度における飽和水蒸気量を示す図である。ここでは、生体信号検出のための目標湿度を５０％ＲＨとする場合で説明する。
【００４４】
図において、曲線Ａは各温度における飽和水蒸気量を示しており、曲線Ｂは飽和水蒸気量の半分の水蒸気量―すなわち、湿度５０％ＲＨのカーブを示している。
【００４５】
いま、例えば、温度、湿度の状態が図中Ｘの点であるとすると、温度、湿度の状態は曲線Ｂの下方にあり、生体信号を検出するための湿度５０％ＲＨを下回っている、ということとなる。そこで、本実施形態に係る生体情報取得装置では、このような状態においては、湿度制御手段であるヒーター・クーラー６０を動作させ、温度を図中Ｙ点にまで下げ、相対湿度を５０％ＲＨとすることで、ドライバーからの生体信号を適正に検出する。
【００４６】
このような構成によれば、湿度制御手段によって、生体の電気信号を検出するために必要な皮膚と電極との間の湿度を維持することが可能となり、安定して生体の電気信号を観測することが可能となる。
【００４７】
また、ヒーター・クーラー６０は、車室内全体の温度を制御するためのものと兼用することなどもでき、簡単な設計変更によって、従来の車輌の空調設備を流用することが可能となる。
【００４８】
湿度制御手段として、ヒーター・クーラー６０が用いられる場合には、上記のように温度環境をＸ点からＹ点に移動させることで対応することができるが、本発明の湿度制御手段はこれに限らず、加湿器・除湿器などを用いることもできる。湿度制御手段として加湿器・除湿器を用いる場合には、Ｘ点の状態にあるときには、加湿してＺ点の状態に持って行くことで、ドライバーからの生体信号を適正に検出する湿度とすることができる。このような加湿器及び除湿器による湿度制御によれば、電極とドライバーの皮膚との間の湿度を直接的に制御ことが可能であり、電気信号を検出できる状態に素早く変移させることができる。
【００４９】
次に、以上のように構成される第１の実施形態の生体情報取得装置の湿度制御処理について説明する。図５は本発明の実施形態に係る生体情報取得装置の湿度制御処理に関するフローチャートを示す図である。図５において、ステップＳ１００で、車輌のイグニッションの始動等と共に生体情報取得装置の湿度制御処理が開始されると、次にステップＳ１０１においては、生体情報取得装置の初期設定が行われる。この初期設定では、ドライバーに係る個人情報などが個人情報ファイル９２０などによって読み込まれる。
【００５０】
ステップＳ１０２で、心電情報取得部２００によって、生体信号の検出処理を行う。ステップＳ１０３では、適正な生体信号であるか否かが判定される。ここで、生体信号が適正なものであるか否かを判定する技術については従来周知のものを利用することができる。
【００５１】
ステップＳ１０３における判定の結果がＹＥＳであればステップＳ１０４に進み、ステップＳ１０３における判定の結果がＮＯであればステップＳ１０６に進む。
【００５２】
ステップＳ１０４では、適正な生体信号が取得できており湿度制御は不要である。ステップＳ１０４では、湿度制御機器であるヒーター・クーラー６０が作動中であるかが判定される。作動中であればステップＳ１０５に進み、ヒーター・クーラー６０を停止する。また、作動中でなければ、ステップＳ１０２に戻りループする。なお、本フローチャートは、イグニッション停止と共に停止する以外は常時ループするように構成されている。
【００５３】
Ｓ１０３における判定の結果がＮＯであるときに進むステップＳ１０６では、ドライバー体勢検出部４００の検出結果に基づき、ドライバーが適正な座席位置に座っているか否かが判定される。
【００５４】
ステップＳ１０３における判定の結果がＹＥＳであるときにはステップＳ１０７に進み、ステップＳ１０３における判定の結果がＮＯであるときにはステップＳ１０９に進む。
【００５５】
ステップＳ１０４では、ドライバーの座り方が適正であるにもかかわらず、適正な生体信号が取得できない状態にあるので、湿度制御を行うようにする。ステップＳ１０７では、温度制御機器であるヒーター・クーラー６０が停止中であるか否かが判定される。停止中であればステップＳ１０８に進み、ヒーター・クーラー６０を作動する。また停止中でなければ、ステップＳ１０２に戻りループする。
【００５６】
ステップＳ１０９では、ドライバーの姿勢が原因で生体信号が取得できていない可能性があるので、判定結果出力部６００によりドライバーに対してシート位置修正推奨通知を報知する。
【００５７】
以上のような本実施形態の生体情報取得装置によれば、座席部分に内蔵されたヒーター・クーラー６０によって、生体の電気信号を検出するために必要な皮膚と電極との間の湿度を維持することが可能となり、安定して生体の電気信号を観測することが可能となる。また、このようなヒーター・クーラー６０は、車室内全体の温度を制御するためのものと兼用することなどもでき、簡単な設計変更によって、従来の車輌の空調設備を流用することが可能となる。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図８は本発明の第２の実施の形態に係る生体情報取得装置の構成の概略を模式的に示す図である。第２実施形態が、第１実施形態と異なる点は、湿度制御手段の構成であり、第１実施形態においては湿度制御手段をヒーター・クーラー６０で構成したが、第２実施形態においては湿度制御手段をペルチェ素子などの加温素子・冷却素子６５で構成した。このような加温素子・冷却素子６５は、コンプレッサーなどの機械的構成が不要であるので、座席内部にコンパクト、かつ簡便に収納することができる。
【００５９】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図９は本発明の第３の実施の形態に係る生体情報取得装置の構成の概略を模式的に示す図である。第３実施形態が、第１実施形態と第１に異なる点は、湿度制御手段の構成である。第１実施形態においては湿度制御手段をヒーター・クーラー６０で構成したが、第３実施形態においては湿度制御手段を加湿器・除湿器７０で構成した。
【００６０】
除湿器としては、コンプレッサー式のものや、デシカント式（ゼオライト式）のもの、またこれらのハイブリッド式のものを用いることができる。また、加湿器としては、気化式、噴霧式（超音波式）、スチームファン式、またこれらのハイブリッド式のものを用いることができる。
【００６１】
また、第３実施形態が、第１実施形態と第２に異なる点は、圧力センサー８０に代えて、湿度センサー９２が湿度制御処理に用いられる点である。以上のような相違により、ブロック構成も図１０に示すものとなる。図１０は本発明の第３の実施の形態に係る生体情報取得装置のブロック構成の概略を示す図である。図１０に示すように、湿度制御部３００は加湿器・除湿器７０によるものとなり、また、湿度検出部５００として湿度センサー９２のセンシング結果が利用される。
【００６２】
以上のような相違に伴い、生体情報取得装置の湿度制御処理フローも異なってくるので、次に処理フローについて説明する。図１０は本発明の第３の実施形態に係る生体情報取得装置の湿度制御処理に関するフローチャートを示す図である。図１０において、ステップＳ２００で、車輌のイグニッションの始動等と共に生体情報取得装置の湿度制御処理が開始されると、次にステップＳ２０１においては、生体情報取得装置の初期設定が行われる。この初期設定では、ドライバーに係る個人情報などが個人情報ファイル９２０などによって読み込まれる。
【００６３】
ステップＳ２０２では、心電情報取得部２００によって、生体信号の検出処理を行う。また、ステップＳ２０３では、湿度検出部５００で、心電センサー電極２１０、２２０とドライバーの皮膚間の湿度の測定を行う。
【００６４】
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３で測定された（測定湿度）と、生体信号検出のための（目標湿度）とが、比較され（測定湿度）≧（目標湿度）であるか否かが判定される。なお、ここで、生体信号検出のための（目標湿度）は例えば、５０％ＲＨなどに設定することができる。
【００６５】
ステップＳ２０４における判定結果がＹＥＳであるときにはステップＳ２０５に進み、ステップＳ２０４における判定結果がＮＯであるときにはステップＳ２０９に進む。
【００６６】
ステップＳ２０５では、生体信号の測定環境下では、目標湿度がクリアされているので湿度制御機器である加湿器・除湿器７０作動中であるかが判定され、作動中であると判定されるとステップＳ２０６に進み、湿度制御機器を停止する。また、作動中でないと判定されるとステップＳ２０７に進む。
【００６７】
ステップＳ２０７では、取得された生体信号が適正なものであるか否かが判定される。ここで、生体信号が適正なものであるか否かを判定する技術については従来周知のものを利用することができる。
【００６８】
ステップＳ２０７における判定の結果がＹＥＳであるときには、信号取得状況に問題はないので、ステップＳ２０２に戻りループする。なお、本フローチャートは、イグニッション停止と共に停止する以外は常時ループするように構成されている。
【００６９】
ステップＳ２０７における判定の結果がＮＯであるときには、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、ドライバーの姿勢が原因で生体信号が取得できていない可能性があるので、判定結果出力部６００によりドライバーに対してシート位置修正推奨通知を報知する。
【００７０】
ステップＳ２０４における判定結果がＮＯであるときに進むステップＳ２０９では、生体信号検出環境の湿度が目標より低い場合であるので、ステップＳ２０９で、温度制御機器である加湿器・除湿器７０が停止中であるかが判定され、停止中であればステップＳ２１０に進み、湿度制御機器を作動させる。また、停止中でなければ、ステップＳ２０２に戻りループする。
【００７１】
以上のように、第３の生体情報取得装置によれば、座席部分に内蔵された加湿器・除湿器７０によって、生体の電気信号を検出するために必要な皮膚と電極との間の湿度を維持することが可能となり、安定して生体の電気信号を観測することが可能となる。また、このような加湿器・除湿器７０は、電極と皮膚との間の湿度を直接的に制御ことが可能であり、電気信号を検出できる状態に素早く変移させることができる。
【００７２】
以上、種々の実施形態について説明したが、本発明の生体情報取得装置は、それぞれの実施形態を構成する要素を任意に組み合わせた構成も含まれるものである。すなわち、湿度制御機器、手段としては、ヒーター・クーラー、加温素子・冷却素子、加湿器・除湿器を任意に組み合わせて構成することが可能であるし、またセンサーとして圧力センサーを用いるようにすることもできるし、湿度センサーを用いるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置の運転席周辺の外観斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置の構成の概略を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置の回路構成の要部を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置のブロック構成の概略を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る生体情報取得装置の湿度制御処理に関するフローチャートを示す図である。
【図６】皮膚−電極間湿度と心電信号との関係を示す図である。
【図７】各温度における飽和水蒸気量を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る生体情報取得装置の構成の概略を模式的に示す図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る生体情報取得装置の構成の概略を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る生体情報取得装置のブロック構成の概略を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る生体情報取得装置の湿度制御処理に関するフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０・・・運転席、２０・・・運転席シートベルト、２１・・・第１電極用１段目アンプ部、２５・・・第１心電センサー電極用同軸ケーブル、３０・・・第２心電センサー電極、３１・・・第２心電センサー電極用１段目アンプ部、３５・・・第２心電センサー電極用同軸ケーブル、４０・・・アース電極、４５・・・アース用ケーブル、５０・・・２段目アンプ部、５１・・・アンプ、５２・・・ハイパスフィルター、５３・・・ローパスフィルター、６０・・・ヒーター・クーラー、６５・・・加温素子・冷却素子、７０・・・加湿器・除湿器、７１・・・水タンク、８０・・・圧力センサー、９２・・・湿度センサー、１００・・・制御処理部、２００・・・心電情報取得部、２１０、２２０・・・第１、第２心電センサー電極、３００・・・温度制御部、４００・・・ドライバー体勢検出部、５００・・・湿度検出部、６００・・・判定結果出力部、６１０・・・ディスプレイ、６２０・・・スピーカ、９００・・・記憶部、９２０・・・個人情報ファイル
【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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【図１０】
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【図１１】
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