CN108601545B - 生物信息测量装置 - Google Patents

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Abstract

更加正确地测量座椅就座者的生物信息。用于测量车用座椅的就座者的心率的心率测量装置具有心率传感器(11)及电路板(22),心率传感器(11)输出与心率相对应的电信号,同时具有构成该电信号的传送通路的导线(12);电路板(22)具有获取从心率传感器(11)输出的电信号的输入端子(23)及放大输入于输入端子(23)的电信号的差动放大器(30)。并且,在车用座椅中,心率传感器(11)与电路板(22)配置于相互比邻的位置,心率传感器(11)中,从与电路板(22)比邻的部分出来的导线(12)的末端部(12a)以接触输入端子(23)的状态与输入端子(23)相连。

Description

生物信息测量装置
技术领域
本发明涉及生物信息测量装置,特别涉及用于测量就座于座椅的就座者的生物信息的生物信息测量装置。
背景技术
在测量生物信息的装置中,存在测量就座于座椅的就座者的生物信息的装置。作为该装置的一个例子,能够举出测量车用座椅的就座者的心率的装置(参照专利文献1)。专利文献1记载的测量装置使用检测就座者的身体电位的静电电容耦合型的传感器来测量就座者的心率。
更加具体说明的话,在专利文献1记载的测量装置中,静电电容耦合型的传感器检测就座者的身体电位,输出与检测电位相对应的电信号。在对该信号实施了放大处理或过滤处理等之后,来自传感器的输出信号最终被运算装置接收。运算装置通过解析接收到的电信号的波形等,从该电信号计算出就座者的心率(严格来讲为心跳数)。
专利文献1:特开2013-220322号公报
发明内容
但是,在专利文献1记载的测量装置中,在传感器与运算装置之间存在用于扩大来自传感器的输出信号的电路。另一方面,传感器与放大处理用电路距离越远,从传感器输出的电信号的传送路径(传送通路)越长。并且,传送通路越长,噪音越容易与来自传感器的输出信号重叠。这样,噪音与来自传感器的输出信号重叠的话,有可能影响基于相同信号的心率测量。
另外,关于构成上述电路的基板(电路板),需要配置于不容易影响座椅的尺寸及品质(例如,乘坐舒适度)的位置。
因此,本发明是鉴于上述问题得到的,其目的在于提供一种能够更加准确地测量座椅就座者的生物信息的生物信息测量装置。
另外,本发明的其他目的在于将电路板配置于不容易影响座椅的尺寸及品质的位置。
所述课题通过如下方式解决。根据本发明的生物信息测量装置,是用于测量就座于座椅的就座者的生物信息的生物信息测量装置,具备传感器及电路板,该传感器输出与所述生物信息相对应的电信号,同时具有构成该电信号的传送通路的导线;该电路板具有为了从该传感器接收所述电信号而设置的输入端子、以及放大输入于该输入端子的所述电信号的放大部,在所述座椅中,所述传感器与所述电路板配置于相互比邻的位置,所述传感器中,从与所述电路板比邻的部分出来的所述导线的末端部以与所述输入端子接触的状态与所述输入端子相连。
在如上述方式构成的本发明的生物信息测量装置中,传感器及电路板配置于相互比邻的位置。另外,传感器中从与电路板比邻的部分出来的导线的末端部直接与电路板的输入端子相连。据此,能够尽可能短地设定来自传感器的输出信号传送的路径(传送通路)。结果,不容易发生因传送通路变长而引起的噪音与来自传感器的输出信号的重叠,能够有效抑制噪音带来的影响。
另外,在上述构成中,优选的是所述电路板以位于所述座椅的宽度方向中央的方式安装于所述座椅。
在上述构成中,电路板以位于座椅宽度方向中央的方式安装于该座椅。另一方面,座椅宽度方向中央为就座者就座于座椅时与就座者的身体中央(中心线)相对的位置。通过利用这样的位置关系,能够容易地将电路板配置于不容易影响座椅品质的位置。
另外,在上述构成中,优选的是具有多个所述传感器,多个所述传感器在所述座椅的宽度方向以隔开空隙并列的状态配置,所述电路板以被夹在所述传感器之间的状态配置于所述空隙内。
在上述构成中,电路板配置于在座椅宽度方向并列的各传感器之间。这样,利用传感器之间的空隙来配置电路板,能够抑制该电路板的安装引起的座椅的大型化。
另外,在上述构成中,优选的是具备以包围所述传感器的方式配置的护圈,所述传感器在所述座椅中,以沿着与所述就座者的接触面的方式配置,所述传感器、所述护圈及所述电路板以沿所述座椅的宽度方向并列的状态配置。
在上述构成中,由于传感器、护圈及电路板以横向并列的状态配置,因此,与上述设备分别以相互错开的状态配置的构成相比,能够使各设备的设置空间更加紧凑。
另外,在上述构成中,优选的是所述电路板以位于所述座椅具备的座椅靠背的所述宽度方向中央的方式被安装。
在上述构成中,电路板位于座椅靠背的宽度方向中央。因此,就座者的背部靠在座椅靠背上时,电路板在座椅宽度方向上,存在于就座者的背部中与位于左右一对的竖脊肌之间的部位相同的位置。据此,电路板不容易碰到就座者的背部(具体而言为相当于左右一对的竖脊肌的部位)。
另外,在上述构成中,优选的是所述电路板以位于所述座椅具备的座椅衬垫的所述宽度方向中央的方式被安装。
在上述构成中,电路板位于座椅衬垫的宽度方向中央。因此,就座者的臀部坐在座椅衬垫上时,电路板在座椅宽度方向上,存在于就座者的臀部中与相当于臀沟的部位相同的位置。据此,电路板不容易碰到就座者的臀部。
另外,在上述构成中,优选的是所述传感器及所述电路板分别安装于所述座椅具备的座椅衬垫及座椅靠背,安装于所述座椅衬垫的所述电路板在所述座椅宽度方向上存在的范围与安装于所述座椅靠背的所述电路板在所述宽度方向上存在的范围重合。
在上述构成中,安装于座椅衬垫的电路板与安装于座椅靠背的电路板在座椅宽度方向上的存在范围在座椅宽度方向位于大致相同的位置。据此,能够稳定地将电路板分别安装于座椅衬垫及座椅靠背。结果,能够比较容易地进行电路板的安装操作。
根据本发明,能够尽可能短地设定来自传感器的输出信号的传送路径,能够有效地抑制噪音容易与来自传感器的输出信号重叠的状况。
另外,根据本发明,能够容易地将电路板配置在不容易影响座椅品质的位置。
另外,根据本发明,能够抑制电路板的安装引起的座椅的大型化。
另外,根据本发明,能够使传感器、护圈及电路板各自的设置空间紧凑。
另外,根据本发明,通过将电路板配置在座椅靠背的宽度方向中央,在就座者的背部靠在座椅靠背上时,电路板在座椅宽度方向上,存在于就座者的背部中与位于左右一对的竖脊肌之间的部位相同的位置。结果,电路板不容易碰到就座者的背部。
另外,根据本发明,通过将电路板配置在座椅衬垫的宽度方向中央,在就座者的臀部坐在座椅衬垫上时,电路板在座椅宽度方向上,存在于就座者的臀部中与相当于臀沟的部位相同的位置。结果,电路板不容易碰到就座者的臀部。
另外,根据本发明,能够稳定地将电路板分别安装于座椅衬垫及座椅靠背。
附图说明
图1为表示安装有本发明的一种实施方式涉及的生物信息测量装置的车用座椅的图。
图2为安装于座椅靠背的传感器及电路板的正面图。
图3为传感器的截面图,是表示图2中A-A截面的模式图。
图4为表示电路板的构成的图。
图5为表示就座者的背部与传感器及电路板的位置关系的图。
图6为表示就座者的脊椎中的棘突的位置的图。
图7为安装于座椅衬垫的传感器及电路板的平面图。
图8为表示分别在座椅靠背及座椅衬垫中的电路板的存在范围的图。
图9为表示本发明的第二实施方式涉及的车用座椅的座椅靠背的图。
图10为表示本发明的第二实施方式涉及的车用座椅的座椅衬垫的图。
图11为表示本发明的第二实施方式涉及的座椅靠背侧的传感器及电路板的图。
图12为表示本发明的第二实施方式涉及的座椅衬垫侧的传感器及电路板的图。
具体实施方式
以下,就本发明的一种实施方式(本实施方式)进行说明。此外,在以下的说明中,举出搭载于车辆的座椅(以下为车用座椅)作为座椅的具体例子进行说明。但是,本发明也能够适用于车用座椅以外的座椅,例如,本发明也能够适用于搭载于车辆以外的乘坐物的座椅,或者在住宅及设施等建筑物内使用的座椅。
另外,在以下的说明中,“座椅宽度方向”相当于座椅的宽度方向,详细而言对应车用座椅的横宽方向(左右方向)。另外,“前后方向”相当于座椅的前后方向,与搭载有车用座椅的车辆的行驶方向一致。另外,“高度方向”相当于座椅的上下方向,详细而言对应可就座状态时的车用座椅的高度方向,更加具体说明的话,为从车用座椅的座椅靠背的下端面向上端的方向。此外,在以下的说明中,关于各设备的位置及朝向等,为该设备被安装于车用座椅的状态下的内容。
本实施方式涉及的生物信息测量装置的概要。
首先,就本实施方式涉及的生物信息测量装置的概要进行说明。本实施方式涉及的生物信息测量装置为将就座者的心率作为就座于车用座椅的该就座者的生物信息进行测量的心率测量装置1。更加具体说明的话,在就座者就座于车用座椅期间,心率测量装置1通过安装于车用座椅的静电电容耦合型的传感器来检测就座者的身体电位。并且,心率测量装置1基于上述传感器根据就座者的身体电位输出的电信号来测量就座者的心率。
参照图1就心率测量装置1的构成进行概述。图1为安装有心率测量装置1的车用座椅S的正面图。同时,车用座椅S除了安装有心率测量装置1这一点之外,是与公知的车用座椅大致相同的构成。即,本实施方式涉及的车用座椅S具备就座者的背部凭靠的座椅靠背S1、从下方支持就座者的臀部的座椅衬垫S2、支撑就座者的头部的头枕S3。座椅靠背S1及座椅衬垫S2分别在构成各自的骨架的框架载置缓冲材料并以表皮材料覆盖该缓冲材料的表面而构成。
心率测量装置1具有图1图示的传感器单元10A、10B及作为运算装置的ECU(Electric Control Unit)2作为主要的构成要素。如图1所示,在座椅靠背S1及座椅衬垫S2分别安装有一个传感器单元10A、10B。详细说明的话,一个传感器单元10A在座椅靠背S1中,安装于在就座者就座于车用座椅S时与就座者的背部相对的部分。另一个传感器单元10B在座椅衬垫S2中,安装于在就座者就座于车用座椅S时与就座者的臀部相对的部分。
各传感器单元10A、10B具有静电电容耦合型的传感器(具体而言为后述的心率传感器11),此传感器通过与就座者的身体静电电容耦合来检测该就座者的身体电位。并且,各传感器单元10A、10B将与通过传感器检测到的就座者的身体电位相对应的电信号向ECU2输出。
此外,在图1图示的构成中,各传感器单元10A、10B粘贴于座椅靠背S1及座椅衬垫S2的各自的表面(严格来讲为与就座者的身体抵接的面)并露出。在该构成中,各传感器单元10A、10B具备的静电电容耦合型的传感器隔着就座者穿的衣服与该就座者的身体进行静电电容耦合。但是,并不限定于此,也可以分别在座椅靠背S1及座椅衬垫S2中,以在表皮材料与缓冲材料之间插入传感器单元10A、10B的状态设置。此时,各传感器单元10A、10B隔着表皮材料及就座者穿的衣服与该就座者的身体进行静电电容耦合。
ECU2接收从各传感器单元10A、10B输出的电信号,通过解析该电信号计算出就座者的心跳数。此外,虽然省略说明基于来自传感器单元10A、10B的输出信号计算心跳数的具体方法,但是能够利用公知的计算方法(例如,特开2015-123359号公报记载的计算方法)。
另外,ECU2在解析来自传感器单元10A、10B的输出信号时,对该输出信号实施放大处理及过滤处理等。即,在ECU2内置有用于实施上述的各种处理的电路,通过各电路执行相对应的信号处理。换言之,在本实施方式中,ECU2具有作为仪表放大器的功能,进一步放大通过后述的差动放大器30放大的电信号,对放大后的信息执行通过高通滤波器或低通滤波器进行的过滤处理。
另外,如图1所示,在本实施方式中,ECU2配置于座椅衬垫S2的里侧(下侧)。另外,如同图所示,在各传感器单元10A、10B与ECU2之间铺设有用于连结两者的线缆C。各线缆C的一端接入ECU2,另一端与各传感器单元10A、10B相连接。此外,如图1所示,线缆C贯穿构成座椅靠背S1及座椅衬垫S2的表皮材料及缓冲材料,以从车用座椅S的表侧(露出的一侧)向里侧环绕的方式铺设。
传感器单元的详细构成。
接下来,就传感器单元10A、10B的详细构成进行说明。首先,参照图2就安装于座椅靠背S1的传感器单元10A进行说明。图2为从车用座椅S的正面(前方)看安装于座椅靠背S1的传感器单元10A时的图。
如图2所示,传感器单元10A具有左右一对的心率传感器11、缓冲电路部21、载置有心率传感器11及缓冲电路部21的底片14。另外,在底片14形成有护圈15。以下,就传感器单元10A的各部分进行详细说明。
心率传感器11。
心率传感器11为静电电容耦合型的传感器,通过底片14以沿着座椅靠背S1的前面(与就座者的抵接面)的方式配置。并且,心率传感器11在就座者的背部靠在座椅靠背S1时检测该就座者的身体电位,并输出与该检测结果相对应的电信号。在此,就座者的身体电位根据就座者的心率(心跳数)变化。因此,心率传感器11输出与就座者的心率相对应的电信号。
此外,在本实施方式中,心率传感器11配置有多个,具体而言,以座椅宽度方向上的座椅靠背S1的中央位置为界,左右一对(即2个)对称配置。这是因为,在测量就座者的心率时,需要左右一对的心率传感器11分别输出的电信号间的电位差(电位差信号)。
同时,左右一对的心率传感器11以在座椅宽度方向上隔开一定的空隙并列的状态安装于座椅靠背S1。据此,当就座者的背部靠在座椅靠背S1上时,左右一对的心率传感器11存在于座椅宽度方向上夹着就座者的心脏的位置。
此外,上述空隙的宽度(座椅宽度方向上的长度,图2中以记号W表示)优选的是设定为80-150mm。以上述的范围设定空隙的话,在就座者的背部靠在座椅靠背S1时,各心率传感器11与就座者的背部中相当于竖脊肌的部位相对,容易接触该部位(即,容易进行静电耦合)。
就心率传感器11的构成进行说明的话,各心率传感器11由片状的电极构成,具有如图1所示的大致长方形的外形形状。并且,各心率传感器11具有用来检测就座者的身体电位所需的充足的面积及静电容量。
就心率传感器11的构成进行更加详细的说明的话,各心率传感器11由导线12及包裹导线12的基部13构成。基部13由大致长方形的薄片构成,限定心率传感器11的外形。另外,在本实施方式中,基部13如图3所示为层压构造。图3为心率传感器11的截面图,是表示图2中的A-A截面的模式图。
如图3所示,基部13具有最下层13a、中间层13b及最上层13c。最下层13a为PET(Poly Ethylene Terephthalate)制的树脂膜。中间层13b为碳纤维增强复合材料制的树脂膜。最上层13c为包含钛酸钡的金属浆料的涂膜。
并且,如图3所示,在最下层13a与中间层13b之间配置有导线12。导线12由银构成,构成心率传感器11根据就座者的身体电位产生的电信号的传送通路。也就是说,电信号通过导线12在心率传感器11内传送,最终通过导线12的末端部12a向心率传感器11外输出。
此外,如图2所示,导线12在基部13内配线为格子状。即,基部13中,导线12与其外形形状对应配线,具体而言,存在多个沿基部13的纵向配置的导线12及沿基部13的横向配置的导线12,分别处于相互交叉的状态。
另外,导线12中,相当于末端部12a的部分(换言之,位于电信号的传送通路中最下流侧的部分)以从其他部分分开的方式配线。参照图2进行具体说明的话,包括导线12的末端部12a在内的基部13的一部分从其他部分(形成大致长方形的部分)向座椅宽度方向内侧突出。该突出部分与导线12的末端部12a一同向缓冲电路部21延伸。并且,导线12的末端部12a接入设置于缓冲电路部21的电路板22,严格来讲为接入电路板22的输入端子23。
顺便就心率传感器11的外形形状进行说明的话,如图2所示,在心率传感器11(严格来讲为基部13)的外缘部形成有圆弧状的切口13x。具体而言,在基部13的外缘部中,在横向上的一端部及另一端部分别形成有两个切口13x。另外,在基部13的外缘部中,在纵向一端部形成有一个切口13x。由于以此种方式在基部13的外缘部的多处形成切口13x,能够减轻就座者的背部靠在座椅靠背S1时对心率传感器11的影响。
具体说明的话,就座者的背部靠在座椅靠背S1上时,来自就座者的背部的荷重作用于心率传感器11。由于该荷重,心率传感器11中的基部13弯折,如果在此时产生褶皱,导线12会沿着该褶皱弯曲。并且,应力集中于弯曲处,结果可能导致导线12断线。对此,在本实施方式中,由于在基部13的外缘部形成有切口13x,在弯折时以不会同时产生褶皱的方式弯折。据此,能够有效地抑制导线12的弯曲及由此引起的断线。
底片14。
底片14为用于将左右一对的心率传感器11安装于座椅靠背S1的前面(靠背面)的基础材料。在本实施方式中,底片14由丙烯酸树脂制的膜构成,具有大致方形的外形形状。另外,在底片14的前面粘贴有心率传感器11,底片14的后面安装于座椅靠背S1的前面的特定位置。
另外,如图2所示,底片14具有用于载置左右一对的心率传感器11充足的面积。即,在本实施方式中,在一个底片14之上载置有两个心率传感器11。因此,与在每个心率传感器11设置底片14的构成相比,配件数量减少。但是,并不限定于此,也可以是在每个心率传感器11分开设置底片14的构成。
另外,如图2所示,在底片14中,位于各心率传感器11之间的部分被打穿成大致矩形。在该打穿的部分的上侧及下侧形成有连结各心率传感器11的连结部14a、14b。通过此连结部14a、14b连结心率传感器11,能够一起处理左右一对的心率传感器11。例如,在进行心率传感器11的安装操作时,能够一起安装左右一对的心率传感器11。但是,并不限定于此,左右一对的心率传感器11也可以是没有被连结而是分离的构成。
另外,如图2所示,在底片14的边缘部中,在与形成于心率传感器11的基部13的切口13x比邻的部分,同样形成有圆弧状的切口14x。据此,底片14也能够在就座者的背部靠在座椅靠背S1上时以不产生褶皱的方式弯折。结果,能够有效地抑制褶皱的产生带来的导线12的弯曲及由此引起的断线。
缓冲电路部21。
缓冲电路部21是中转心率传感器11及ECU2的部件。此缓冲电路部21放大各心率传感器11的输出信号(电信号),将放大后的信号向ECU2输出。另外,缓冲电路部21在座椅宽度方向上配置于各心率传感器11之间。更加详细说明的话,缓冲电路部21在底片14中配置于下侧的连结部14b上。
就缓冲电路部21的构成进行说明的话,如图2所示,缓冲电路部21具备电路板22、输入端子23及输出端子24。这些设备被收纳于树脂制的基板箱25内。
电路板22是构成缓冲电路部21的主体的部分。通过该电路板22,对来自各心率传感器11的输出信号(电信号)实施放大处理。更加具体说明的话,如图4所示,电路板22具有作为放大部的差动放大器30。输入于输入端子23的来自各心率传感器11的输出信号通过差动放大器30的功能被放大。此外,图4为表示电路板22的构成的模式电路图。
另外,如图4所示,电路板22在差动放大器30的前段具备阻抗调整部31。此阻抗调整部31是用于将左右一对的心率传感器11中的一方在输出电信号时的阻抗值与另一方在输出电信号时的阻抗值匹配的电路。
此外,如图2所示,电路板22在座椅宽度方向上处于被挟持在左右一对的心率传感器11之间的状态,配置于在心率传感器11之间形成的空隙内。如此,在本实施方式中,通过利用心率传感器11之间的空隙来配置电路板22,能够抑制电路板22的安装引起的车用座椅S的大型化。
输入端子23是输入来自各心率传感器11的信号的端子,由金属片构成。输入端子23在座椅宽度方向上被组装于电路板22的两端部。另外,如图2所示,输入端子23配置于与相对应的心率传感器11的基部13(严格来讲为向座椅宽度方向内侧突出的部分)比邻的位置。并且,基部13中,包裹于与输入端子23(换言之为电路板22)比邻的部分的导线12的末端部12a直接与最近的输入端子13相连。
即,在本实施方式中,导线12的末端部12a在与输入端子23相接的状态与输入端子23相连。据此,和在导线12的末端部12a与输入端子23之间存在其他导线的情况相比,缩短来自心率传感器11的输出信号的传送通路。并且,由于传送通路变短,噪音不容易与来自心率传感器11的输出信号重叠,提高基于该输出信号测量就座者心率时的准确度。
此外,关于将导线12的末端部12a接入输入端子23的方式,并未进行特别限定,可以通过铆接接入,或者也可以使用未图示的接口接入。
输出端子24是输出通过差动放大器30放大的电信号的端子,由金属片构成。在该输出端子24连接有线缆C的端部(严格来讲为线缆C的芯材)。因此,从输出端子24输出的电信号通过线缆C向ECU2传送。
护圈15。
护圈15是以包围心率传感器11的方式设置的图案状的导体,抑制来自心率传感器11的电流泄漏。如图2所述,此护圈15以沿着底片14的边缘部(內缘部及外缘部)的方式形成在整个边缘部。另外,底片14中,在相当于连结部14a、14b的部分中,护圈15形成于该部分的整个表面(前面)。
此外,在本实施方式中,如图2所示,护圈15及电路板22以沿着座椅宽度方向并排的状态配置。据此,与这些设备分别相互错开的状态(严格来讲为高度方向错开的状态)配置的构成相比,各设备的配置空间更加紧凑。
如上述方式构成的传感器单元10A在就座者的背部靠在座椅靠背S1上时,适当地检测就座者的身体电位。详细说明的话,传感器单元10A在座椅靠背S1中配置于就座者不容易感觉到不舒服感的位置。更加具体说明的话,包括电路板22的缓冲电路部21在座椅宽度方向上以位于座椅靠背S1的中央(图2中以虚线表示)的方式安装于座椅靠背S1的前面。缓冲电路部21通过以此种方式位于座椅靠背S1的宽度方向中央,即使就座者的背部靠在座椅靠背S1上,缓冲电路部21也不容易碰到就座者的背部。
更加详细说明的话,在就座者的背部靠在座椅靠背S1上时,如图5所示,座椅靠背S1的宽度方向中央与就座者的背部中位于左右一对的竖脊肌之间的部位(具体而言为稍向腹侧凹陷的部分,图5中以记号DP表示的部分)相对。图5为表示就座者的背部靠在座椅靠背S1上时的就座者的背部、心率传感器11、缓冲电路部21的位置关系的模式图。同时,在图中,影线的区域为相当于竖脊肌的部位。
如上所述,通过在座椅靠背S1的宽度方向中央配置缓冲电路部21,在就座者的背部靠在座椅靠背S1上时,就座者的背部(严格来讲为相当于竖脊肌的部位)不容易碰到缓冲电路部21。
此外,在本实施方式中,为了进一步有效地抑制缓冲电路部21碰到就座者的背部,缓冲电路部21以在高度方向位于特定的高度的方式安装于座椅靠背S1的前面。
具体说明的话,就座者(严格来讲为一般的成年男性)的背部靠在座椅靠背S1上时,缓冲电路部21安装于该就座者的背部中与棘突所在的部位大致相同的高度。在此,棘突为人体的脊椎中向腹侧弯曲为弧形的部分(图6中以记号SP表示的部分)。换言之,在就座者的背部靠在座椅靠背S1上时,就座者的背部中相当于棘突的部位从座椅靠背S1离开。图6为表示就座者的脊椎中的棘突的位置的图。
如上所示,在本实施方式中,缓冲电路部21在座椅宽度方向上位于座椅靠背S1的中央,在高度方向上配置于与就座者的棘突大致相同位置。据此,在就座者的背部靠在座椅靠背S1上时,缓冲电路部21不容易碰到就座者的背部。结果,能够有效地抑制缓冲电路部21碰到就座者的背部而感受到不舒服感。
接下来,参照图7就安装于座椅衬垫S2的传感器单元10B进行说明。图7为从上方看安装于座椅衬垫S2的传感器单元10B时的图。
传感器单元10B除了安装于座椅衬垫S2这一点之外,是与安装于座椅靠背S1的传感器单元10A大致相同的构成。即,如图7所示,传感器单元10B具有左右一对的心率传感器11、缓冲电路部21、载置有心率传感器11及缓冲电路部21的底片14。另外,在底片14的外缘部形成有护圈15。
左右一对的心率传感器11通过底片14以沿座椅衬垫S2的上面(与就座者的接触面)的方式配置。另外,左右一对的心率传感器11以座椅宽度方向上的座椅衬垫S2的中央位置为界对称配置。另外,左右一对的心率传感器11以在座椅宽度方向上隔开特定空隙并列的状态安装于座椅衬垫S2。
此外,安装于座椅衬垫S2的心率传感器11的构成除了图7所示的基部13的外形形状的若干不同点之外,与前述的构成(安装于座椅靠背S1的心率传感器11的构成)相同。在以下的说明中,关于安装于座椅衬垫S2的心率传感器11的构成,省略对上述内容之外的内容进行说明。
底片14用于将左右一对的心率传感器11安装于座椅衬垫S2的上面(抵接面)。底片14如图7所示在座椅宽度方向为较长的长条形,在其纵向两端部载置有心率传感器11。此外,底片14的纵向中央部在前后方向收缩,比纵向两端部稍窄。另外,底片14的纵向中央部作为连结各心率传感器11的连结部14c发挥作用。但是,并不限定于此,也可以不形成上述连结部14c,左右一对的心率传感器11也可以以分离的状态安装于座椅衬垫S2。
缓冲电路部21具有电路板22、输入端子23、输出端子24及收纳这些的基板箱25。电路板22的电路构成与安装于座椅靠背S1的缓冲电路部21的电路板22相同,因此省略说明。
另外,如图7所示,电路板22在座椅宽度方向上处于被挟持在左右一对的心率传感器11之间的状态,配置于形成在心率传感器11之间的空隙内。另外,如图7所示,组装于电路板22的座椅宽度方向两端部的各输入端子23配置于与对应的心率传感器11的基部13(严格来讲为向座椅宽度方向内侧突出的部分)比邻的位置。
并且,基部13中包含于与输入端子23(换言之为电路板22)比邻的部分的导线12的末端部12a直接与最近的输入端子23相连。据此,在安装于座椅衬垫S2的传感器单元10B中也能够缩短来自心率传感器11的输出信号的传送通路,因此,噪音不容易与来自心率传感器11的输出信号重叠。结果,提高基于来自安装于座椅衬垫S2的心率传感器11的输出信号来测量就座者的心率时的准确度。
护圈15沿底片14的外缘部形成于整个该外缘部。另外,在设置于座椅宽度方向上底片14的中央部的连结部14c中,护圈15形成在该部分的整个表面(上面)。
此外,如图7所示,在安装于座椅衬垫S2的传感器单元10B中,与安装于座椅靠背S1的传感器单元10A一样,各心率传感器11、护圈15及电路板22以沿座椅宽度方向并排的状态配置。据此,上述各设备的设置空间变得紧凑。
如上述方式构成的传感器单元10B在就座者的臀部坐在座椅衬垫S2上时适当地检测就座者的身体电位。详细说明的话,传感器单元10B在座椅衬垫S2中配置于就座者不容易感到不舒服感的位置。更加具体说明的话,包括电路板22的缓冲电路部21在座椅宽度方向上以位于座椅衬垫S2的中央(图7中以虚线表示)的方式安装于座椅衬垫S2的上面。
另外,缓冲电路部21在前后方向上以存在于特定的范围的方式安装于座椅衬垫S2的上面。具体说明的话,在就座者(严格来讲为一般的成年男性)的臀部坐在座椅衬垫S2上时,缓冲电路部21在前后方向上以存在于该就座者的臀沟(臀裂)所在的范围内的方式安装。在此,臀沟为人体的臀部中向腹侧凹陷的部分。换言之,就座者的臀部坐在座椅衬垫S2时,相当于臀沟的部位从座椅衬垫S2分离。
如上所述,在本实施方式中,缓冲电路部21在座椅宽度方向上位于座椅衬垫S2的中央,在前后方向上配置于就座者的臀沟所在的范围内。据此,在就座者的臀部坐在座椅衬垫S2上时,由于缓冲电路部21很难碰到就座者的臀部,因此能够有效地抑制由于缓冲电路部21与就座者的臀部接触导致的就座者感受到不舒服感。
另外,在本实施方式中,如图8所示,安装于座椅靠背S1的电路板22在座椅宽度方向上存在的范围(图中以R1表示)与安装于座椅衬垫S2的电路板22在座椅宽度方向上存在的范围(图中以R2表示)重合。图8为表示座椅靠背S1及座椅衬垫S2中的电路板22的存在范围的模式图。
在本实施方式中,由于上述的位置关系,能够稳定地安装座椅衬垫与座椅靠背的各自的电路板22。结果,在安装各个电路板22时,该安装操作比较容易进行。此外,在图8所示的构成中,安装于座椅靠背S1的电路板22存在的范围R1与安装于座椅衬垫S2的电路板22存在的范围R2在座椅宽度方向上完全重合,但并不限定于此,至少一部分重合即可。
传感器单元的变形例。
在上述实施方式中,举出传感器的一个例子进行了说明。但是,上述传感器单元的构成仅为一个例子,也可以是其他例子。以下,就本发明的第二实施方式(以下为变形例)涉及的传感器单元100A、100B进行说明。此外,变形例中,虽然传感器单元100A、100B的构成的点与上述实施方式不同,但是其他点与之前的实施方式相同。即,变形例涉及的生物信息测量装置具有与之前的实施方式涉及的生物信息测量装置相同的功能,实现与该功能带来的效果相同的效果。
在变形例中,如图9所示,在座椅靠背S1配置有一个传感器单元100A。另外,如图10所示,在座椅衬垫S2配置有一个传感器单元100B。图9及图10为变形例涉及的传感器单元100A、100B的说明图,图9为从正面看座椅靠背S1的正面(前方)时的图,图10为从上方看座椅衬垫S2的图。
各传感器单元100A、100B的配置位置为与之前的实施方式(图2图示的实施方式)中传感器单元10A、10B的配置位置大致相同的位置。另外,在变形例中,在各传感器单元100A、100B的里侧配置有矩形带状的导电布40。导电布40由作为导电布的公知的材质构成,相对于构成座椅靠背S1及座椅衬垫S2的表皮材料,以沿着该导电布40的边缘的方式被缝合。
就导电布40的配置位置进行详细说明的话,如图9所示,在座椅靠背S1的靠背面(前面),三个导电布40配置于座椅靠背S1的座椅宽度方向中央部。这三个导电布40相对于座椅靠背S1的座椅宽度方向左右对称配置。并且,座椅靠背S1侧的传感器单元100A在座椅宽度方向上配置于载置于全部三个导电布40的位置。换言之,座椅靠背S1侧的传感器单元100A以跨过全部三个导电布40的方式配置。
另外,上述三个导电布40各自在座椅宽度方向上的长度(宽度)以均等的方式形成。另一方面,上述三个导电布40中,正中间的导电布40比其余两个导电布40更短。更加详细说明的话,上述三个导电布40的各自的上端在高度方向上以对齐的方式配置。此外,如图9所示,上述三个导电布40的各自的上端位于比传感器单元100A的上端更稍靠上方。另一方面,上述三个导电布40中,中间的导电布40的下端位于比其余的两个导电布40的下端更稍靠上方。
就座椅衬垫S2中导电布40的配置位置进行说明的话,如图10所示,在座椅衬垫S2的就座面(上面),五个导电布40配置于座椅衬垫S2的座椅宽度方向中央部。更加详细说明的话,上述五个导电布40相对于座椅衬垫S2的座椅宽度方向中央左右对称配置。另外,上述五个导电布40中的两个(以下为前排的导电布40)配置于座椅衬垫S2的前端部,其余的三个(以下为后排的导电布40)配置于比前排的导电布40更稍靠后方位置。然后,座椅衬垫S2侧的传感器单元100B在座椅宽度方向上配置于载置于后排的全部导电布40的位置。换言之,座椅衬垫S2侧的传感器单元100B以跨越后排的全部导电布40的方式配置。
另外,上述五个导电布40各自在座椅宽度方向上的长度(宽度)以均等的方式形成。进一步地,后排的各导电布40的各前端在前后方向上以对齐的方式配置。此外,如图10所示,后排的导电布40的各前端位于比传感器单元100B的前端更稍靠前方。另一方面,前排的导电布40的各前端部环绕座椅衬垫S2的前端面。
以下,就变形例涉及的传感器单元100A、100B的构成进行说明。首先,参照图11就座椅靠背S1侧的传感器单元100A的构成进行说明。图11为从正面(前方)座椅靠背S1侧的传感器单元100A时的图。
如图11所示,传感器单元100A具有接地电极部110、左右一对的心率传感器111、缓冲电路部121、底片114。另外,在底片114形成有护圈115。
接地电极部110规定心率传感器111在检测就座者的身体电位时的基准电位(也就是,0V),配置于夹在左右一对的心率传感器111之间的位置。此接地电极部110被用于确认与心率传感器111之间的电位差及抑制静电等引起的噪音的产生。接地电极部110的构成与心率传感器111相同。详细说明的话,接地电极部110由片状的电极构成,具有如图11所示的大致长方形的外形形状。此外,如图9所示,以接地电极部110的左右中央位置与座椅靠背S1在座椅宽度方向的中央位置一致的方式配置。
接地电极部110由导线112及包裹导线112的基部113构成。基部113为与在先的实施方式涉及的心率传感器11的基部13相同的层积构造(图3图示的层积构造)。另外,在基部113的中央部形成有向上下方向细长地延伸的长孔113h。导线112在基部113内有规则地配线。具体说明的话,构成接地电极部110的导线112具有沿着大致长方形的接地电极部110的边缘配线的部分、以包围上述长孔113h的方式配线的部分、以连结这些部分的方式沿上下方向或者座椅宽度方向配线的部分。另外,如图11所示,导线112中,位于最下方的末端部112a面向缓冲电路部121向下方延伸。并且,导线112的末端部112a接入设置在缓冲电路部121的电路板122的输入端子123。
左右一对的心率传感器111在座椅宽度方向上以座椅靠背S1的中央位置为界对称配置,接地电极部110夹在两者之间。更加详细说明的话,左右一对的心率传感器111形成相向的大致C字形的外形形状。并且,左右一对的心率传感器111通过在其间配置接地电极部110,以包围该接地电极部110的四周的方式配置。
就变形例涉及的心率传感器111的构成进行说明的话,各心率传感器111与在先的实施方式涉及的心率传感器11相同,由导线112、包裹导线112的基部113构成。基部113为限定心率传感器111的外形的片状部件,是与在先的实施方式涉及的心率传感器11的基部13相同的层积构造(图3图示的层积构造)。此外,在基部113的外缘部的特定部位(具体而言为座椅宽度方向外侧的端部及下端部)形成有圆弧状的切口113x。据此,在就座者的背部靠在座椅靠背S1上时,基部113以不发生褶皱的方式弯折。结果,能够抑制就座者的背部靠在座椅靠背S1上时对心率传感器111的影响(具体而言为导线112的弯曲及由此引起的断线)。
构成心率传感器111的导线112具有在基部113内沿心率传感器111的边缘配线的部分、在该部分的内侧配线为格子状的部分。此外,如图11所示,沿心率传感器111的边缘配线的导线112中,位于心率传感器111的座椅宽度方向内侧的端部的部分,以绕过接地电极部110的方式沿接地电极部110的周边弯曲。另外,沿心率传感器111的边缘配线的导线112(更严格来讲为位于心率传感器111的座椅宽度方向内侧的端部的导线112)的一部分构成末端部112a。并且,如图11所示,末端部112a环绕接地电极部110的下方位置并向缓冲电路部121弯曲,同时向下方延伸,最终,接入设置在缓冲电路部121的电路板122的输入端子123。
底片114为用于将接地电极部110及左右一对的心率传感器111分别安装于座椅靠背S1的前面(靠背面)的片状的基底材料。并且,在变形例中,安装接地电极部110用的底片114与安装各心率传感器111用的底片114相互连接,作为整体一体化为一片薄片。
变形例涉及的底片114成形为大致H字形状。并且,H字形状的底片114的侧方部分(竖长部分)的前面粘贴有心率传感器111,在中央部分的前面粘贴有接地电极部110。如上所述,在变形例中,通过接地电极部110及左右一对的心率传感器111粘贴在一片底片114上,实现单元化。
此外,在底片114中,在粘贴有左侧的心率传感器111的部分的上端部与粘贴有右侧的心率传感器111的部分的上端部之间形成有竖长的狭缝状的切口(以下为纵切口114y)。另外,底片114的边缘部中,在与形成在心率传感器111的基部113的切口113x比邻的部分同样形成有圆弧状的切口114x。具体说明的话,如图11所示,在底片114中,在粘贴有心率传感器111的部分的下端部形成有一个切口114x。另外,在粘贴有心率传感器111的部分的侧端部(严格来讲为座椅宽度方向外侧的端部)形成有上下方向并列的三个切口114x。此外,上下方向并列的三个切口114x中,位于最靠上位置的切口114x在高度方向上形成于与前述的纵切口114y的下端部相同的位置。也就是说,纵切口114y在高度方向上以到达最靠上位置的切口114x的形成位置的方式形成。
在底片114中,粘贴有左侧的心率传感器111的部分的下端部与粘贴有右侧的心率传感器111的部分的下端部在座椅宽度方向上分离。并且,在变形例中,如图11所示,利用分离的各下端部之间的空间配置缓冲电路部121。此外,如图11所示,配置于该空间的缓冲电路部121位于比底片114的外缘中最靠外的部分更靠座椅内侧。另外,如同图所示,在底片114设置有连结分离的各下端部的连结部114b。
护圈115以分别包围接地电极部110及左右一对的心率传感器111的方式形成于底片114。更加具体说明的话,配置于心率传感器111周围的护圈115形成于心率传感器111的基部113的边缘的一整周。配置于接地电极部110周围的护圈115形成于接地电极部110的基部113的边缘的一整周。另外,如图11所示,在接地电极部110中,在长孔113h的周围也形成有护圈115。
缓冲电路部121位于左右一对的心率传感器111之间,并且,配置于接地电极部110的下方位置。更加具体说明的话,底片114中,缓冲电路部121配置于粘贴有左侧的心率传感器111的部分的下端部与粘贴有右侧的心率传感器111的部分的下端部之间。此外,在缓冲电路部121的配置位置设置有底片114的连结部114b。严格来讲,在变形例中,如图11所示,缓冲电路部121配置于连结部114b的后侧(里侧)。据此,连结部114b作为限制缓冲电路部121的前方移动的限制部发挥功能。
接下来,参照图12就座椅衬垫S2侧的传感器单元100B的构成进行说明。图12为从上方看座椅衬垫S2侧的传感器单元100B的图。
传感器单元100B除了安装于座椅衬垫S2这一点之外,是与安装于座椅靠背S1的传感器单元100A基本相同的构成。即,如图12所示,传感器单元100B具有接地电极部110、左右一对的心率传感器111、缓冲电路部121、底片114。另外,在底片114形成有护圈115。这些单元构成配件除了形状及配置位置之外,是与构成座椅靠背S1侧的传感器单元100A的配件相同的构成。
接地电极部110形成如图12所示的横宽的长方形。另外,如图10所示,接地电极部110的左右中央位置以与座椅衬垫S2的座椅宽度方向中央位置一致的方式配置。另外,在构成接地电极部110的基部113形成有向前后方向细长地延伸的长孔113h。另外,包裹于基部113的导线112配线为之字形。此外,导线112中位于长孔113h正前方的末端部112a面向缓冲电路部121向前方延伸,接入缓冲电路部121中的电路板122的输入端子123。
进一步地,在基部113的后端部形成有圆弧状的切口113x。据此,在就座者的臀部坐在座椅衬垫S2上时,基部113以不发生褶皱的方式弯折。结果,抑制就座者就座于座椅衬垫S2时对接地电极部110的影响(具体而言为导线112的弯曲及由此引起的断线)。
左右一对的心率传感器111在座椅宽度方向上以座椅衬垫S2的中央位置为界对称配置,接地电极部110夹在两者之间。更加详细说明的话,左右一对的心率传感器111分别形成为彼此相对的大致L字形状的外形形状。并且,如图12所示,在心率传感器111的各后端部之间配置有接地电极部110。
另外,在构成各心率传感器111的基部113的缘部的特定地方,具体而言,在前端部及后端部形成有圆弧状的切口113x。该切口113x实现与在前述的接地电极部110的基部113设置的切口113x相同的效果。另外,在各心率传感器111的基部113的内侧部分形成有向前后方向细长地延伸的长孔113h。如图12所示,此长孔113h在座椅宽度方向上形成于与切口113x的形成位置大致相同的位置。
另外,构成心率传感器111的导线112具有在基部113内沿心率传感器111的边缘配线的部分、在该部分的内侧配线为X状的部分。此外,如图12所示,沿心率传感器111的边缘配线的导线112中,位于心率传感器111的座椅宽度方向内侧的端部的部分,以绕过接地电极部110的方式沿接地电极部110的周边弯曲。另外,沿心率传感器111的边缘配线的导线112(更严格来讲为位于心率传感器111的座椅宽度方向内侧的端部的导线112)的一部分构成末端部112a。并且,如图12所示,末端部112a环绕接地电极部110的前方位置并向缓冲电路部121弯曲,同时向前方延伸,最终,接入设置在缓冲电路部121的电路板122的输入端子123。
底片114由一片薄片构成,粘贴有接地电极部110的部分与粘贴有心率传感器111的部分相互连结并形成一体。另外,底片114成形为大致朝下的U字形状。在此朝下的U字形的底片114的侧方部分的上面粘贴有心率传感器111,在中央部分的上面粘贴有接地电极部110。另外,底片114的边缘部中,与形成于接地电极部110及心率传感器111的基部113的切口113x比邻的部分同样形成有圆弧状的切口114x。
在底片114中,粘贴有左侧的心率传感器111的部分的前端部与粘贴有右侧的心率传感器111的部分的前端部在座椅宽度方向上分离。并且,如图12所示,利用分离的各前端部之间的空间配置缓冲电路部121。此外,如图12所示,配置于上述空间的缓冲电路部121位于比底片114的外缘中最靠外的部分更靠座椅内侧。另外,如同图所示,在底片114设置有连结分离的各前端部的连结部114b。通过缓冲电路部121配置于此连结部114b的下侧(里侧),通过连结部114b限制缓冲电路部121的上方移动。
护圈115形成于接地电极部110及心率传感器111各自具有的基部113的边缘一整周,同时,形成于设置在各基部113的内侧区域的长孔113h的周围。
其他实施方式。
在上述实施方式中,就本发明的生物信息测量装置的构成举出一个例子进行了说明。但是,上述实施方式仅是为了使本发明容易理解的一个例子,并非限定本发明。即,本发明不脱离其主旨,变更、改良的同时,本发明包含其等价物也是毋庸置疑的。
另外,在上述实施方式中,测量心率作为就座者的生物信息。但是,并不限定于此,测量例如体温、脑电波或者呼吸波形等心率之外的生物信息时,本发明也能够适用。
另外,在上述实施方式中,在电路板22中设置放大来自心率传感器11的输出信号(电信号)的差动放大器30,同时,在心率传感器11之间设置有用于与阻抗值匹配的阻抗调整部31。但是,并不限定于此,也可以不在电路板22中设置阻抗调整部31,仅设置差动放大器30的构成。
另外,在上述实施方式中,举出一个例子(具体而言为图2及图7图示的例子)就心率传感器11中导线12的配线模式进行了说明。但是,关于导线12的配线模式,只要能够适当地检测就座者的身体电位,能够任意进行设定。
另外,在上述实施方式中,分别在座椅靠背S1及座椅衬垫S2安装了左右一对的心率传感器11。但是,对心率传感器11的个数并没有特别限定,也可以是在座椅靠背S1及座椅衬垫S2各安装一个心率传感器11的构成。另外,也可以是仅在座椅靠背S1安装心率传感器11的构成。
符号说明
1 心率测量装置(生物信息测量装置)
10A、10B、100A、100B 传感器单元
11、111 心率传感器(传感器)
12、112 导线
12a、112a 末端部
13、113 基部
13a 最下层
13b 中间层
13c 最上层
13x、113x 切口
14、114 底片
14a、14b、14c、114b 连结部
14x、114x 切口
114y 纵切口
15、115 护圈
21、121 缓冲电路部
22、122 电路板
23、123 输入端子
24 输出端子
25 基板箱
30 差动放大器(放大部)
31 阻抗调整部
40 导电布
110 接地电极部
113h 长孔
C 线缆
S 车用座椅(座椅)
S1 座椅靠背
S2 座椅衬垫
S3 头枕

Claims (8)

1.一种生物信息测量装置,是用于测量就座于座椅的就座者的生物信息的生物信息测量装置,具备传感器及电路板;
该传感器输出与所述生物信息相对应的电信号,同时具有构成该电信号的传送通路的导线;
该电路板具有为了从该传感器接收所述电信号而设置的输入端子、以及放大输入于该输入端子的所述电信号的放大部;
在所述座椅中,所述传感器与所述电路板配置于相互比邻的位置;
其特征在于:
具有多个所述传感器;
多个所述传感器在所述座椅的宽度方向以隔开空隙并列的状态配置;
所述电路板以被夹在所述传感器之间的状态配置于所述空隙内。
2.根据权利要求1记载的生物信息测量装置,其特征在于:
所述传感器中,从与所述电路板比邻的部分出来的所述导线的末端部以与所述输入端子接触的状态与所述输入端子相连。
3.根据权利要求1记载的生物信息测量装置,其特征在于:
所述电路板以位于所述座椅的宽度方向中央的方式安装于所述座椅。
4.根据权利要求1记载的生物信息测量装置,其特征在于:
具备以包围所述传感器的方式配置的护圈;
所述传感器在所述座椅中,以沿着与所述就座者的接触面的方式配置;
所述传感器、所述护圈及所述电路板以沿所述座椅的宽度方向并列的状态配置。
5.根据权利要求3记载的生物信息测量装置,其特征在于:
所述电路板以位于所述座椅具备的座椅靠背的所述宽度方向中央的方式被安装。
6.根据权利要求3记载的生物信息测量装置,其特征在于:
所述电路板以位于所述座椅具备的座椅衬垫的所述宽度方向中央的方式被安装。
7.根据权利要求1记载的生物信息测量装置,其特征在于:
所述传感器及所述电路板分别安装于所述座椅具备的座椅衬垫及座椅靠背;
安装于所述座椅衬垫的所述电路板在所述座椅宽度方向上存在的范围与安装于所述座椅靠背的所述电路板在所述宽度方向上存在的范围重合。
8.根据权利要求1记载的生物信息测量装置,其特征在于:
所述传感器为心率传感器;
所述座椅具备导电布;
所述传感器以跨过所述导电布的方式配置。
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