(57)【要約】【課題】生体信号の検出測定に際して、運転者を含めた乗員に拘束感を与えるおそれの少ない生体信号計測装置を提供する。【解決手段】生体信号検出装置は、生体信号検出センサとしての心電センサ２１ａ〜２４ａ，２１ｂ〜２４ｂ、及び脈波センサ３１ａ〜３４ａ，３１ｂ〜３４ｂを備える。心電センサ２１ａは、ステアリングホイールＳＷのリング部ＳＷ１に設けられ、脈波センサ３１ａは、スポーク部ＳＷ２に設けられる。心電センサ２２ａ〜２４ａと脈波センサ３２ａ〜３４ａは、それぞれドアアームレスト部２Ａ〜４Ａに設けられた操作スイッチ２Ｓ〜４Ｓに一体的に組み込まれる。心電センサ２１ｂ〜２４ｂと脈波センサ３１ｂ〜３４ｂは、それぞれコンソールＦＣ，ＲＣに配置された遠隔操作デバイス４２〜４４に一体的に組み込まれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両座席のアームレスト部を含む車両座席周辺の乗員の掌が位置する掌近傍部に、乗員の生体信号を検出する生体信号検出センサを設置したことを特徴とする生体信号計測装置。
【請求項２】
前記生体信号検出センサは、ドア周辺機器又はシート周辺機器を作動させるための操作スイッチに一体的に組み込まれている請求項１に記載の生体信号計測装置。
【請求項３】
前記生体信号検出センサは、車載機器を遠隔操作するための遠隔操作デバイスに一体的に組み込まれている請求項１に記載の生体信号計測装置。
【請求項４】
前記遠隔操作デバイスは、前記車両座席の両側に配設されている請求項３に記載の生体信号計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体信号計測装置に関し、特に車両座席に着座中の乗員の生体信号を検出し得る生体信号計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の生体信号計測装置として、ステアリングホイールのスポーク部に設けられ、オートマチック車のオートマチックモードをマニュアルモードに切り換えるための複数の変速スイッチを導電性部材で形成し、これらの変速スイッチを運転者の体脂肪を測定するための電極として利用するようにしたものが知られている（例えば下記特許文献１参照）。この特許文献１に記載された生体信号計測装置によれば、上記電極に代表される生体信号検出センサをステアリングホイールのリング部に設けない構成とされているので、運転者がステアリングホイールのリング部を握ったときに上記電極に代表される生体信号検出センサに触れたときに感じる違和感をなくすことが可能である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−７４１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された生体信号計測装置によっても、生体信号の検出測定時には運転者が両手をステアリングホイールのリング部に添える姿勢を余儀なくされることに変わりはないため、生体信号の検出測定に際して運転者に過度の拘束感を与えるおそれがあった。また、運転者以外の乗員についても生体信号を検出できるようにすることが望まれているが、運転者以外の乗員のための生体信号計測装置については、設置場所が制限される等の理由から設けられていないのが実情である。
【０００５】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、生体信号の検出測定に際して、運転者を含めた乗員に拘束感を与えるおそれの少ない生体信号計測装置を提供することにある。
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の生体信号計測装置は、車両座席のアームレスト部を含む車両座席周辺の乗員の掌が位置する掌近傍部に、乗員の生体信号を検出する生体信号検出センサを設置したことを特徴とする。この場合、生体信号検出センサには、例えば乗員の心電、脈拍、血圧、体温、発汗量などを検出するものがあり、乗員の体調状態や精神状態を推定するために使用される。
【０００７】
本発明の生体信号計測装置においては、生体信号検出センサが車両座席のアームレスト部を含む車両座席周辺の乗員の掌が位置する掌近傍部に設置される。このため、乗員がリラックスした姿勢でいるときに生体信号検出測定を行うことができるので、その検出測定に際して乗員に極力拘束感を与えないようにすることができる。
【０００８】
本発明の実施に際して、生体信号検出センサは、ドア周辺機器又はシート周辺機器を作動させるための操作スイッチに一体的に組み込まれているとよい。これによれば、乗員による操作スイッチの操作時に生体信号検出測定を行うことができる。すなわち、乗員が普段から行っている操作スイッチによる例えばパワーウインドゥ装置等のドア周辺機器、又はシート調整装置等のシート周辺機器の操作時、つまり測定を意識していない状態で生体信号検出測定を行うことができるので、その検出測定に際して乗員に極力拘束感を与えないようにすることができる。
【０００９】
また、本発明の実施に際して、生体信号検出センサは、車載機器を遠隔操作するための遠隔操作デバイスに一体的に組み込まれているとよい。近年、ナビゲーション装置等の車載機器を遠隔操作するための遠隔操作デバイスを搭載した車両が増えつつある。この種の遠隔操作デバイスは、乗員が容易に操作できるよう自然に置かれた掌近傍に配置されるのが一般的である。したがって、このような遠隔操作デバイスによる車載機器の遠隔操作時、つまり測定を意識していない状態で生体信号検出測定を行うことができるので、その検出測定時に乗員に極力拘束感を与えないようにすることができる。
【００１０】
この場合、遠隔操作デバイスは、車両座席の両側に配設されているとよい。今後、遠隔操作デバイスに各種機能が集約化されるようになり、車両座席の両側に遠隔操作デバイスが配設されることも考えられる。したがって、遠隔操作デバイスに常時掌を載置するようになることも十分に予想されるので、両遠隔操作デバイスに生体信号検出センサをそれぞれ設けることで、生体信号検出測定に際しての拘束感を乗員に与えないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
ａ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明する。図１は本発明に係る生体信号計測装置を車両座席毎（運転席１Ｄ、助手席２Ｄ、右リア席３Ｄ、左リア席４Ｄ）に設けた例を示す概略図である。
【００１２】
運転席１Ｄにおいては、図１及び図２に示すように、ステアリングホイールＳＷのリング部ＳＷ１に一対の心電センサ２１ａ，２１ａが設けられ、ステアリングホイールＳＷのスポーク部ＳＷ２に脈波センサ３１ａが設けられている。また、フロントセンターコンソールＦＣの運転席１Ｄ寄りに配置された遠隔操作デバイス４１には、心電センサ２１ｂ及び脈波センサ３１ｂが組み込まれている。
【００１３】
助手席２Ｄにおいては、ドアアームレスト部２Ａに設けられた操作スイッチ２Ｓに心電センサ２２ａ及び脈波センサ３２ａが組み込まれている。操作スイッチ２Ｓは、周知の例えばパワーウインドゥ装置５２やシート調整装置６２を作動させるものであり、乗員が容易に操作できるよう自然に置かれた左手の指先近傍に位置するように配置されている。心電センサ２２ａ及び脈波センサ３２ａは、乗員による操作スイッチ２Ｓの操作状態で左手の指先に触れる位置に配置されている。また、フロントセンターコンソールＦＣの助手席２Ｄ寄りに配置された遠隔操作デバイス４２には、心電センサ２２ｂ及び脈波センサ３２ｂが組み込まれている。
【００１４】
右リア席３Ｄにおいては、ドアアームレスト部３Ａに設けられた操作スイッチ３Ｓに心電センサ２３ａ及び脈波センサ３３ａが組み込まれている。操作スイッチ３Ｓは、操作スイッチ２Ｓと同様、周知の例えばパワーウインドゥ装置５３やシート調整装置６３を作動させるものであり、乗員が容易に操作できるよう自然に置かれた右手の指先近傍に位置するように配置されている。また、リアセンターコンソールＲＣの右リア席３Ｄ寄りに配置された遠隔操作デバイス４３には、心電センサ２３ｂ及び脈波センサ３３ｂが組み込まれている。
【００１５】
左リア席４Ｄにおいては、ドアアームレスト部４Ａに設けられた操作スイッチ４Ｓに心電センサ２４ａ及び脈波センサ３４ａが組み込まれている。操作スイッチ４Ｓは、操作スイッチ２Ｓ，３Ｓと同様、周知の例えばパワーウインドゥ装置５４やシート調整装置６４を作動させるものであり、乗員が容易に操作できるよう自然に置かれた左手の指先近傍に位置するように配置されている。また、リアセンターコンソールＲＣの左リア席４Ｄ寄りに配置された遠隔操作デバイス４４には、心電センサ２４ｂ及び脈波センサ３４ｂが組み込まれている。
【００１６】
心電センサ２１ａ，２１ａ，２１ｂ（生体信号検出センサ）は、電極からなり、運転者がステアリングホイールＳＷのリング部ＳＷ１を握って一対の心電センサ２１ａ，２１ａに触れているとき、或いは右手が心電センサ２１ａに触れ左手が心電センサ２１ｂに触れているときに心電位信号を制御装置１０１に出力する。制御装置１０１は、入力した心電位信号に応じて周知の信号処理・波形処理を行い、心拍に同期した矩形パルス信号（心拍信号）を取得して、その心拍信号に基づいた心拍数をメモリに記憶するとともに、例えばカーナビゲーション装置ＮＶのディスプレイＤＰに表示させる。
【００１７】
心電センサ２２ａ〜２４ａ，２２ｂ〜２４ｂ（生体信号検出センサ）についても、心電センサ２１ａ，２１ａ，２１ｂの場合と同様である。すなわち、助手席２Ｄにおいては、制御装置１０２が、心電センサ２２ａ，２２ｂから入力した心電位信号に応じて助手席２Ｄに着座中の乗員の心拍数をメモリに記憶するとともに、例えばカーナビゲーション装置ＮＶのディスプレイＤＰに表示させる。また、右リア席３Ｄにおいては、制御装置１０３が、心電センサ２３ａ，２３ｂから入力した心電位信号に応じて右リア席３Ｄに着座中の乗員の心拍数をメモリに記憶するとともに、例えばカーナビゲーション装置ＮＶのディスプレイＤＰに表示させる。また、左リア席４Ｄにおいては、制御装置１０４が、心電センサ２４ａ，２４ｂから入力した心電位信号に応じて左リア席４Ｄに着座中の乗員の心拍数をメモリに記憶するとともに、例えばカーナビゲーション装置ＮＶのディスプレイＤＰに表示させる。
【００１８】
脈波センサ３１ａ〜３４ａ，３１ｂ〜３４ｂ（生体信号検出センサ）は、発光素子（例えば発光ダイオード）及び受光素子（例えばフォトダイオード）を含んで構成される周知の光学式反射型センサである。具体的には、発光素子から乗員の手に向けて光が照射されると、光の一部が人体の内部を通る小・細動脈（毛細動脈）を流れる血液中のヘモグロビンに吸収され、残りの光が小・細動脈で反射して散乱し、散乱した光の一部が受光素子に入射する。血液の脈動により小・細動脈を流れるヘモグロビンの量は波動的に変化し、ヘモグロビンに吸収される光も波動的に変化する。したがって、小・細動脈で反射して受光素子で検出される受光量が変化することになり、このときの受光量の変化を脈波信号（例えば電圧信号）として制御装置１０１〜１０４にそれぞれ出力する。各制御装置１０１〜１０４は、各脈波センサ３１ａ〜３４ａ，３１ｂ〜３４ｂから入力した脈波信号に応じて周知の信号処理・波形処理を行い、脈拍に同期した矩形パルス信号（脈拍信号）を取得して、その脈拍信号に基づいた脈拍数をメモリに記憶するとともに、例えばカーナビゲーション装置ＮＶのディスプレイＤＰに表示させる。
【００１９】
遠隔操作デバイス４１〜４４は、ナビゲーション装置ＮＶのディスプレイＤＰに表示される各種ナビ機能を選択したり、エアコンの空調制御、オーディオの選曲、テレビの選局など各種車載機器を操作するためのものである。遠隔操作デバイス４１〜４４は、図３にて遠隔操作デバイス４１を代表して示すように、デバイスの上方を覆うケース体４１ａと、ケース体４１ａの開口から乗員が直接触れて操作することができるように露出する形態で配置されたトラックボール部４１ｂとを備えている（いわゆるハプティックデバイス）。デバイスは、図示を省略する遠隔操作ＥＣＵに接続されていて、トラックボール部４１ｂの操作（前後左右方向の回転量）に対応した操作信号を遠隔操作ＥＣＵに出力する。ケース体４１ａは、略流線形状をなし、その中央部から後部に渡る部位が運転手が容易に操作できるよう自然に置かれた左手を載置するためのパームレスト部４１ｃとされており、このパームレスト部４１に心電センサ２１ｂ及び脈波センサ３１ｂが掌に触れる位置に組み込まれている。
【００２０】
以上の説明からも明らかなように、この第１実施形態では、心電センサ２２ａ〜２４ａ及び脈波センサ３２ａ〜３４ａが、それぞれドアア−ムレスト部２Ａ〜４Ａに設けられた操作スイッチ２Ｓ〜４Ｓに一体的に組み込まれている。また、心電センサ２１ｂ〜２４ｂ及び脈波センサ３１ｂ〜３４ｂが、それぞれセンターコンソールＦＣ，ＲＣに設けられた遠隔操作デバイス４１〜４４に一体的に組み込まれている。
【００２１】
これにより、乗員がリラックスした姿勢でいるときに、心電センサ２２ａ〜２４ａ，２１ｂ〜２４ｂによって各乗員の心拍数を測定することができ、脈波センサ３２ａ〜３４ａ，３１ｂ〜３４ｂによって各乗員の脈波を測定することができるので、その検出測定に際して乗員に極力拘束感を与えないようにすることができる。
【００２２】
また、心電センサ２２ａ〜２４ａ及び脈波センサ３２ａ〜３４ａが操作スイッチ２Ｓ〜４Ｓに一体的に組み込まれているので、パワーウインドゥ装置５２〜５４又はシート調整装置６２〜６４の操作時のように測定を意識していない状態で各生体信号検出測定を行うことができるので、その検出測定に際して乗員に極力拘束感を与えないようにすることができる。
【００２３】
また、心電センサ２１ｂ〜２４ｂ、及び脈波センサ３２ｂ〜３４ｂが遠隔操作デバイス４１〜４４に一体的に組み込まれているので、ナビゲーション装置ＮＶ等の遠隔操作時のように測定を意識していない状態で各生体信号検出測定を行うことができるので、その検出測定に際して乗員に極力拘束感を与えないようにすることができる。
【００２４】
なお、心電センサ２２ａ〜２４ａ及び脈波センサ３２ａ〜３４ａを操作スイッチ２Ｓ〜４Ｓに一体的に組み込む構成に代えて、ドアアームレスト部２Ａ〜４Ａに直接組み込むようにしてもよい。
【００２５】
また、遠隔操作デバイスは、トラックボール部により操作する態様のものに限らず、例えばレバー部により操作（前後左右方向の角度に対応した操作信号を遠隔操作ＥＣＵに出力）する態様のものでもよい。
【００２６】
ｂ．第２実施形態
上記第１実施形態では、心電センサ２２ａ〜２４ａ及び脈波センサ３２ａ〜３４ａをそれぞれ操作スイッチ２Ｓ〜４Ｓに一体的に組み込むようにしたが、これに代えて、例えば図４に示すように、遠隔操作デバイス４２〜４４と同様の遠隔操作デバイス１４２〜１４４をそれぞれドアア−ムレスト部２Ａ〜４Ａに設け、心電センサ１２２ａ〜１２４ａ及び脈波センサ１３２ａ〜１３４ａをそれぞれ遠隔操作デバイス１４２〜１４４に一体的に組み込むようにしてもよい。その他の構成は、上記第１実施形態と同じである。
【００２７】
また、上記第１及び第２実施形態では、遠隔操作デバイス４１〜４４，１４２〜１４４として、いわゆるハプティックデバイスを用いたが、これらに加えて又は代えて、例えば図５に示すような遠隔操作デバイス２４０（いわゆるプロンプタデバイス）を用いてもよい。遠隔操作デバイス２４０は、ナビゲーション装置ＮＶのディスプレイＤＰに対してタッチ操作により入力可能な操作パネル２４１を備えている。操作パネル２４１の操作面上に定められる二次元座標系と、ナビゲーション装置ＮＶのディスプレイＤＰ（表示部に操作スイッチが表示されタッチ入力可能とされる）の操作面上に定められる二次元座標系とは、一対一の対応関係に予め定められていて、操作パネル２４１の操作面へのタッチ操作に応じて、ナビゲーション装置ＮＶのディスプレイＤＰに表示される操作スイッチへの入力が受け付けられる。遠隔操作デバイス２４０には、操作パネル２４１の操作面へのタッチ操作に際して乗員の掌が載置されるパームレスト部２４２が形成されており、このパームレスト部２４２に心電センサ１２０及び脈波センサ１３０が組み込まれている。
【００２８】
このような遠隔操作デバイス２４０に心電センサ１２０及び脈波センサ１３０を一体的に組み込むようにしても、ナビゲーション装置ＮＶ等の遠隔操作時のように測定を意識していない状態で各生体信号検出測定を行うことができるので、その検出測定に際して乗員に極力拘束感を与えないようにすることができる。
【００２９】
なお、乗員の心電を検出するためには、心電センサを少なくとも一対設ける必要があるので、上記第１及び第２実施形態では、車両座席の両側に配置される操作スイッチ又は遠隔操作デバイス等に心電センサをそれぞれ組み込むようにしたが、一対でなくても生体信号を検出可能な生体信号検出センサのみを使用する場合は、車両座席の片側のみに配置された操作スイッチ又は遠隔操作デバイス等にその生体信号検出センサを設ければよい。
【００３０】
また、ステアリングホイールＳＷのリング部ＳＷ１には、例えば図６に示す態様で心電センサ２１ａを取り付けてもよい。
【００３１】
なお、上記第１および第２実施形態では、生体信号検出センサとして心電センサと脈波センサを用いたが、これらに加えて又は代えて、例えば乗員の血圧、体温、発汗量などを検出するものなど種々の生体信号検出センサを使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る生体信号計測装置を車両座席毎に設けた例を示す概略図。
【図２】本発明の第１実施形態に係り、心電センサ及び脈波センサが設けられたステアリングホイールの正面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係り、心電センサ及び脈波センサが設けられた遠隔操作デバイスの斜視図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る生体信号計測装置を車両座席毎に設けた例を示す概略図。
【図５】本発明の第２実施形態に係り、心電センサ及び脈波センサが設けられた遠隔操作デバイスの斜視図。
【図６】本発明の第１及び第２実施形態の変形実施形態に係り、心電センサ及び脈波センサが設けられたステアリングホイールの正面図。
【符号の説明】
【００３３】
１Ｄ  運転席（車両座席）
２Ｄ  助手席（車両座席）
３Ｄ  右リア席（車両座席）
４Ｄ  左リア席（車両座席）
２Ａ〜４Ａ  ドアアームレスト部
２Ｓ〜４Ｓ  操作スイッチ
ＦＣ  フロントセンターコンソール
ＲＣ  リアセンターコンソール
２１ａ〜２４ａ，２１ｂ〜２４ｂ  心電センサ（生体信号検出センサ）
３１ａ〜３４ａ，３１ｂ〜３４ｂ  脈波センサ（生体信号検出センサ）
４１〜４４，１４２〜１４４，２４０  遠隔操作デバイス
ＮＶ  カーナビゲーション装置（車載機器）
５２〜５４  パワーウインドゥ装置（ドア周辺機器）
６２〜６４  シート調整装置（シート周辺機器）
１０１〜１０４  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図３】
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【図５】
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