JP2000262481A - Biological information detection device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、車両や船舶等の操舵ハ
ンドルを操作する操作者の心拍を検出する生体情報検出
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biological information detecting device for detecting a heartbeat of an operator who operates a steering wheel of a vehicle or a ship.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、車両や船舶等を操作する操作者の
高齢化が進んでいる。このような高齢化社会において、
走行中に操作者の不整脈や心拍停止等による事故を防止
するため、車両や船舶等の操舵ハンドルに電極を設け、
操作者が電極に触れることで操作者の心拍数を検出し、
異常な心拍数等を示した場合は、警報を発生するように
した生体情報検出装置が種々提案されている。本出願人
は、特願平１０−０５２８１３号において、図９に示す
生体情報検出装置を提案している。2. Description of the Related Art In recent years, the age of operators who operate vehicles, ships, and the like has been increasing. In such an aging society,
In order to prevent accidents due to arrhythmia or cardiac arrest of the operator during running, electrodes are provided on the steering wheel of vehicles and ships,
The operator detects the heart rate of the operator by touching the electrodes,
There have been proposed various biological information detecting devices that generate an alarm when an abnormal heart rate or the like is indicated. The present applicant has proposed a biological information detecting device shown in FIG. 9 in Japanese Patent Application No. 10-052813.
【０００３】かかる生体情報検出装置は、操作者が操舵
ハンドル８の左右に設けられた電極１ａ、１ｂに触れる
と、電極１ａ、１ｂにより検出された操作者の心拍波形
を増幅器２で増幅し、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）３及
び増幅器４を介してＡ／Ｄ変換器５に供給し、Ａ／Ｄ変
換器５でデジタルデータに変換し、ＣＰＵ６に供給す
る。ＣＰＵ６は、心拍データを算出し、予め図示しない
ＲＯＭ等に記憶されている操作者の通常時の心拍データ
と比較し、得られた心拍データと操作者の通常時の心拍
データと異なる場合は、異常発生の警告を発生させるよ
うにしている。In such a biological information detecting device, when the operator touches the electrodes 1a and 1b provided on the left and right sides of the steering wheel 8, the heartbeat waveform of the operator detected by the electrodes 1a and 1b is amplified by the amplifier 2, The data is supplied to an A / D converter 5 via an LPF (low-pass filter) 3 and an amplifier 4, converted into digital data by the A / D converter 5, and supplied to a CPU 6. The CPU 6 calculates the heart rate data, compares it with the operator's normal heart rate data stored in advance in a ROM (not shown), and if the obtained heart rate data differs from the operator's normal heart rate data, A warning is issued to indicate that an error has occurred.
【０００４】上記操舵ハンドル８の電極１ａ、１ｂは、
単に金属膜や導電性のある布膜等を操舵ハンドル８に巻
き付けて形成したものであり、車両内外で発生する種々
の雑音も検出することから、雑音と心拍データとが混在
したデータとしてＣＰＵ６に供給される。The electrodes 1a and 1b of the steering handle 8 are
It is formed by simply winding a metal film or a conductive cloth film around the steering wheel 8 and detecting various noises generated inside and outside the vehicle. Supplied.
【０００５】そこで、本願の生体情報検出装置は、供給
された心拍データと雑音とを区別するため、供給された
心拍データを予めＲＯＭ等に記憶されている波形分析プ
ログラムに従って分析することにより雑音と心拍データ
とを区別している。[0005] Therefore, the biological information detecting apparatus of the present invention analyzes the supplied heart rate data in accordance with a waveform analysis program stored in advance in a ROM or the like in order to distinguish the supplied heart rate data from noise. Heart rate data is distinguished.
【０００６】また、上記生体情報検出装置は、操舵ハン
ドル８の回動を検出するため、操舵ハンドル８のスポー
ク９を支持するハブ１０上に赤外線受光素子１２を配設
すると共に、操舵コラム１１上の赤外線受光素子１２と
対向する位置に赤外線発光素子１３を配設し、赤外線受
光素子１２の出力を駆動回路７を介してＣＰＵ６に供給
するようにしている。車両が直線走行をしている場合
は、赤外線受光素子１２と赤外線発光素子１３は互いに
対向する位置にあるので、赤外線受光素子１２は赤外線
発光素子１３からの赤外線を受光し、これを操舵ハンド
ル８の非回動信号としてＣＰＵ６に供給し、操舵ハンド
ル８が回動された場合は、操舵ハンドル８の回動に伴い
ハブ１０が回動するので、赤外線受光素子１２は赤外線
発光素子１３の赤外線が受光できなくなり、これを操舵
ハンドル８の回動信号としてＣＰＵ６に供給することに
より、操作者が操舵ハンドル８を回動しているか否かを
検出することができる。The biological information detecting device has an infrared light receiving element 12 disposed on a hub 10 supporting a spoke 9 of the steering handle 8 and a steering column 11 for detecting rotation of the steering handle 8. The infrared light emitting element 13 is disposed at a position facing the infrared light receiving element 12, and the output of the infrared light receiving element 12 is supplied to the CPU 6 via the drive circuit 7. When the vehicle is traveling straight, the infrared light receiving element 12 and the infrared light emitting element 13 are located at positions facing each other, so that the infrared light receiving element 12 receives the infrared light from the infrared light emitting element 13 and sends it to the steering wheel 8. Is supplied to the CPU 6 as a non-rotation signal, and when the steering wheel 8 is rotated, the hub 10 rotates with the rotation of the steering wheel 8. Light cannot be received, and this is supplied to the CPU 6 as a rotation signal of the steering wheel 8 to detect whether or not the operator is rotating the steering wheel 8.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように出願
人が先に出願した生体情報検出装置は、操舵ハンドル８
に設けられた電極１ａ、１ｂが拾う雑音と操作者の心拍
データとを区別するため、波形分析プログラムに従って
波形を分析するようにしているが、パルス状に発生する
雑音の場合は、心拍データと区別することが難く、誤動
作が生じる場合があると共に分析に時間がかかるという
問題があった。As described above, the biological information detecting device filed by the applicant earlier has a steering wheel 8.
In order to distinguish between the noise picked up by the electrodes 1a and 1b provided in the apparatus and the heart rate data of the operator, the waveform is analyzed in accordance with a waveform analysis program. There is a problem that it is difficult to make a distinction, a malfunction may occur, and the analysis takes time.
【０００８】本発明は、上記課題を解決するために成さ
れたものであり、雑音の影響を低減し、正確な心拍波形
の計測が行えると共に、操舵ハンドルの回転検出が可能
な生体情報検出装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a biological information detecting device capable of reducing the influence of noise, accurately measuring a heartbeat waveform, and detecting rotation of a steering wheel. Is to provide.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る生体情報検出装置は、操舵ハンドルと、該操舵ハンド
ルの所定部位に取り付けられた生体情報を検出するため
の生体情報検出手段と、生体情報検出手段に操作者の両
手が接触されているか否かを検出する接触検出手段を備
えて構成する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a biological information detecting apparatus, comprising: a steering wheel; biological information detecting means for detecting biological information attached to a predetermined portion of the steering wheel; The apparatus is provided with contact detection means for detecting whether or not both hands of the operator are in contact with the biological information detection means.
【００１０】また、請求項２記載の発明に係る生体情報
検出装置は、請求項１記載の生体情報検出装置であっ
て、生体情報検出手段は少なくとも操舵ハンドルの左右
の所定部位に取り付けられた一対の電極よりなり、接触
検出手段は一対の生体情報検出手段に操作者の両手が接
触されているか否かを検出するように構成する。According to a second aspect of the present invention, there is provided the biological information detecting device according to the first aspect, wherein the biological information detecting means includes a pair of at least left and right predetermined portions of a steering wheel. The contact detecting means is configured to detect whether or not both hands of the operator are in contact with the pair of biological information detecting means.
【００１１】また、請求項３記載の発明に係る生体情報
検出装置は、請求項１または２記載の生体情報検出装置
であって、接触検出手段により操作者の両手が生体情報
検出手段に接触されていないときに該非接触状態を操作
者に通知せしめる通知手段を備えて構成する。According to a third aspect of the present invention, there is provided the biological information detecting apparatus according to the first or second aspect, wherein both hands of the operator are brought into contact with the biological information detecting means by the contact detecting means. And a notifying means for notifying the operator of the non-contact state when not in operation.
【００１２】[0012]
【作用】本発明の生体情報検出装置は、操舵ハンドルの
所定部位に生体情報を検出する生体情報検出手段と、生
体情報検出手段に操作者の両手が接触されているか否か
を検出する接触検出手段と、通知手段を設けたので、操
作者の両手が生体情報電極に接触されていないときは、
通知手段により非接触状態であることを操作者に通知す
ることが可能となる。The biological information detecting device of the present invention comprises a biological information detecting means for detecting biological information at a predetermined portion of a steering wheel, and a contact detecting means for detecting whether or not both hands of an operator are in contact with the biological information detecting means. Means and notification means, when both hands of the operator are not in contact with the biological information electrode,
The notification unit can notify the operator of the non-contact state.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の第
１実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態
を示す生体情報検出装置のブロック図であり、図を用い
て生体情報検出装置１００の構成及び動作を説明する。The first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a biological information detecting device according to a first embodiment of the present invention, and the configuration and operation of the biological information detecting device 100 will be described with reference to the drawings.
【００１４】本発明の生体情報検出装置は、操舵ハンド
ル２０の左右の所定部位に一対の基準電極２１ａ、２１
ｂ及び検出電極２２ａ、２２ｂが取り付けられ、基準電
極２１ａ、２１ｂには基準電位が与えられている。検出
電極２２ａ、２２ｂと基準電極２１ａまたは２１ｂは演
算回路１４からなる生体情報検出回路に接続されてい
る。すなわち、演算回路１４の非反転入力には検出電極
２２ａが接続され、反転入力には検出電極２２ｂが接続
され、共通入力（コモン入力）には基準電極２１ａまた
は２１ｂが接続されている。The biological information detecting device of the present invention comprises a pair of reference electrodes 21a, 21
b and the detection electrodes 22a and 22b are attached, and a reference potential is applied to the reference electrodes 21a and 21b. The detection electrodes 22a and 22b and the reference electrode 21a or 21b are connected to a biological information detection circuit including an arithmetic circuit 14. That is, the detection electrode 22a is connected to the non-inverting input of the arithmetic circuit 14, the detecting electrode 22b is connected to the inverting input, and the reference electrode 21a or 21b is connected to the common input (common input).
【００１５】演算回路１４は検出電極２２ａ、２２ｂよ
り得られる信号の差分を算出することにより生体情報と
しての心拍波形信号を出力する。The arithmetic circuit 14 calculates a difference between signals obtained from the detection electrodes 22a and 22b to output a heartbeat waveform signal as biological information.
【００１６】また、検出電極２２ａと基準電極２１ａは
右手接触検知回路１５に接続され、検出電極２２ｂと基
準電極２１ｂは左手接触検知回路１６に接続され、各検
知回路の出力（ＨまたはＬ出力）は論理回路１７に入力
される。論理回路１７の出力Ｖ０は演算回路１４とＡ／
Ｄ変換器１９との間に接続されたスイッチ１８のオン・
オフを制御する。The detection electrode 22a and the reference electrode 21a are connected to a right-hand contact detection circuit 15, and the detection electrode 22b and the reference electrode 21b are connected to a left-hand contact detection circuit 16, and the output (H or L output) of each detection circuit. Is input to the logic circuit 17. The output V0 of the logic circuit 17 is connected to the arithmetic circuit 14 and A /
ON of the switch 18 connected to the D converter 19
Control off.
【００１７】演算回路１４よりの心拍波形出力はＡ／Ｄ
変換器１９によりＡ／Ｄ変換され、このデジタルデータ
が心拍データとして生体情報検出装置全体を制御するＣ
ＰＵ２３に入力される。ＲＯＭ２４には操作者の通常時
の心拍数などが予め記憶されており、ＣＰＵ２３に入力
された心拍データと比較され、その比較結果に応じて警
告音などを発生する通知装置２５が駆動される。The output of the heartbeat waveform from the arithmetic circuit 14 is A / D
The digital data is subjected to A / D conversion by the converter 19, and this digital data is used as heart rate data to control the entire biological information detecting apparatus.
It is input to PU23. The normal heart rate of the operator is stored in the ROM 24 in advance, is compared with the heart rate data input to the CPU 23, and a notification device 25 that generates a warning sound or the like is driven according to the comparison result.
【００１８】上記一対の検出電極２２ａ、２２ｂ及び基
準電極２１ａ、２１ｂは、薄い金属板等で形成された、
互いに平行に所定の間隔に隔てて配置されている。即
ち、操舵ハンドル２０の右側の基準電極２１ａと検出電
極２２ａとで対を成し、操舵ハンドル２０の左側の基準
電極２１ｂと検出電極２２ｂとで対を成している。尚、
図１は車両のハンドル側から見た図である。各電極２１
ａ、２２ａ、２１ｂ、２２ｂにより操作者が操舵ハンド
ル２０に両手で触れているか否かを検知すると共に、操
作者の両手間の電位を心筋活動電位として計測すること
で操作者の心拍数を検知する。基準電極２１ａ、２１ｂ
は、基準電位（アース電位）側に接続され、検出電極２
２ａ、２２ｂは、前述のように生体情報検出のための演
算回路１４に接続される。The pair of detection electrodes 22a and 22b and the reference electrodes 21a and 21b are formed of a thin metal plate or the like.
They are arranged in parallel with each other at a predetermined interval. That is, the reference electrode 21a on the right side of the steering wheel 20 and the detection electrode 22a form a pair, and the reference electrode 21b on the left side of the steering wheel 20 and the detection electrode 22b form a pair. still,
FIG. 1 is a view from the steering wheel side of the vehicle. Each electrode 21
a, 22a, 21b, and 22b detect whether the operator is touching the steering wheel 20 with both hands, and detect the heart rate of the operator by measuring the potential between both hands of the operator as a myocardial action potential. I do. Reference electrodes 21a, 21b
Is connected to the reference potential (earth potential) side, and the detection electrode 2
2a and 22b are connected to the arithmetic circuit 14 for detecting biological information as described above.
【００１９】図２は図１における右手接触検知回路１５
の具体的実施例を示している。なお、左手接触検知回路
１６も同様の構成である。図において、検出電極２２ａ
は抵抗Ｒを通して演算増幅器２７の反転入力に接続さ
れ、非反転入力は電圧Ｅが印加され、その出力から反転
入力に対して抵抗Ｒにより帰還がかかっている。演算増
幅器２７の出力は演算増幅器２８ａ、２８ｂよりなるウ
インドコンパレータ２８に入力される。すなわち、演算
増幅器２８ａの非反転入力と演算増幅器２８ｂの反転入
力に演算増幅器２７の出力が接続され、演算増幅器２８
ａの反転入力と演算増幅器２８ｂの非反転入力にはそれ
ぞれＥ＋△Ｖ、Ｅ−△Ｖが印加される。各演算増幅器２
８ａ、２８ｂの出力は論理回路２９に入力され、論理回
路２９よりの出力が右手接触検知回路１５の出力として
論理回路１７に入力される。FIG. 2 shows the right hand contact detection circuit 15 in FIG.
Are shown as specific examples. The left hand contact detection circuit 16 has the same configuration. In the figure, the detection electrode 22a
Is connected to the inverting input of the operational amplifier 27 through the resistor R, the voltage E is applied to the non-inverting input, and the output of the non-inverting input is fed back to the inverting input by the resistor R. The output of the operational amplifier 27 is input to a window comparator 28 composed of operational amplifiers 28a and 28b. That is, the output of the operational amplifier 27 is connected to the non-inverting input of the operational amplifier 28a and the inverting input of the operational amplifier 28b.
E + ΔV and E−ΔV are applied to the inverting input of a and the non-inverting input of the operational amplifier 28b, respectively. Each operational amplifier 2
The outputs of 8a and 28b are input to the logic circuit 29, and the output from the logic circuit 29 is input to the logic circuit 17 as the output of the right hand contact detection circuit 15.
【００２０】以上の構成において、動作を説明する。以
下、右手接触検知回路１５について説明するが、左手接
触検知回路１６の同様である。まず、右手で操舵ハンド
ル２０を握っていないとき、右手は検出電極２２ａと基
準電極２１ａに接触していないので、両電極２１ａ、２
２ａ間はオープンしている。これにより、演算増幅器２
７の出力から反転入力側には電流が流れないので、演算
増幅器２７の出力電圧Ｖ１はＶ１＝Ｅとなる。The operation of the above configuration will be described. Hereinafter, the right hand contact detection circuit 15 will be described. First, when the steering wheel 20 is not held with the right hand, the right hand is not in contact with the detection electrode 22a and the reference electrode 21a.
It is open between 2a. Thereby, the operational amplifier 2
Since no current flows from the output of FIG. 7 to the inverting input side, the output voltage V1 of the operational amplifier 27 becomes V1 = E.
【００２１】次に右手で操舵ハンドル２０を握っている
ときは、右手が検出電極２２ａと基準電極２１ａに接触
しているので、両電極２１ａ、２２ａ間は所定インピー
ダンスで導通する。これにより、演算増幅器２７の出力
から抵抗Ｒを通して反転入力側に電流ｉが流れ、演算増
幅器２７の出力電圧Ｖ１はＶ１＝Ｅ＋ｉＲとなる。Next, when the steering wheel 20 is gripped by the right hand, the right hand is in contact with the detection electrode 22a and the reference electrode 21a, so that the electrodes 21a, 22a conduct with a predetermined impedance. As a result, a current i flows from the output of the operational amplifier 27 to the inverting input side through the resistor R, and the output voltage V1 of the operational amplifier 27 becomes V1 = E + iR.
【００２２】この演算増幅器２７の出力電圧Ｖ１がウイ
ンドコンパレータ２８を構成する演算増幅器２８ａと２
８ｂの非反転入力と反転入力に加わる。ここで、図３に
示す如く、右手が接触していないときは、Ｖ１（＝Ｅ）
が加わるので、演算増幅器２８ａの反転入力電圧（Ｅ＋
ΔＶ）＞非反転入力電圧（Ｅ）となり、出力はＬ出力と
なる。また、演算増幅器２８ｂの反転入力電圧（Ｅ）＞
非反転入力電圧（Ｅ−△Ｖ）となり、出力はＬ出力とな
る。つまり、右手が接触していないときは演算増幅２８
ａ、２８ｂの出力は共にＬ出力となる。The output voltage V1 of the operational amplifier 27 is equal to the operational amplifiers 28a and 28a constituting the window comparator 28.
8b are applied to the non-inverting input and the inverting input. Here, as shown in FIG. 3, when the right hand is not in contact, V1 (= E)
Is added, the inverted input voltage (E +
ΔV)> Non-inverting input voltage (E), and the output becomes L output. Also, the inverted input voltage (E) of the operational amplifier 28b>
It becomes the non-inverting input voltage (E-ΔV), and the output becomes the L output. That is, when the right hand is not touching, the operational amplifier 28
The outputs of a and 28b are both L outputs.
【００２３】一方、右手が接触しているときは、Ｖ１＝
Ｅ＋ｉＲが加わるので、上記の大小関係が逆となり、演
算増幅器２８ａと２８ｂの出力は共にＨ出力となる。On the other hand, when the right hand is in contact, V1 =
Since E + iR is added, the magnitude relation described above is reversed, and the outputs of the operational amplifiers 28a and 28b are both H outputs.
【００２４】この演算増幅器２８ａと２８ｂの出力が論
理回路２９により論理演算されることにより、右手接触
検知回路１５の出力は、右手が接触されていないときは
Ｌ出力が発生し、接触されているときはＨ出力が発生す
る。When the outputs of the operational amplifiers 28a and 28b are logically operated by the logic circuit 29, the output of the right hand contact detection circuit 15 generates an L output when the right hand is not touched, and the output is in contact. At this time, an H output is generated.
【００２５】一方、左手接触検知回路１６の出力も同様
に左手が接触されていないときはＬ出力が発生し、接触
されているときはＨ出力が発生する。そこで、論理回路
１７によりこれらの両出力の論理積をとることにより、
その出力Ｖ０は、少なくとも左右どちら一方の手が操舵
ハンドル２０を握っていないときにＬ出力となり、両手
で握っているときにＨ出力となる。On the other hand, the output of the left hand contact detection circuit 16 similarly generates an L output when the left hand is not touched, and generates an H output when the left hand is touched. Then, by taking the logical product of these two outputs by the logic circuit 17,
The output V0 is an L output when at least one of the right and left hands is not gripping the steering handle 20, and is an H output when the hand is gripped with both hands.
【００２６】スイッチ１８は、論理回路１７の出力がＨ
のときにオン状態となる。すなわち、操作者が両手で電
極２１ａ、２２ａおよび２１ｂ、２２ｂに接触した状態
でオンするので、スイッチ１８を通して演算回路１４よ
り出力される心拍波形信号がＡ／Ｄ変換器１９に供給さ
れ、デジタルデータに変換されてＣＰＵ２３に供給され
る。ＣＰＵ２３は論理回路１７よりの出力によりスイッ
チ１８がオンしたことを検出するとデジタルデータを読
み取り、操作者の心拍数を計測する。When the output of the logic circuit 17 is H
It turns on when. That is, since the operator is turned on while the operator touches the electrodes 21a, 22a and 21b, 22b with both hands, the heartbeat waveform signal output from the arithmetic circuit 14 through the switch 18 is supplied to the A / D converter 19, and the digital data And supplied to the CPU 23. When the CPU 23 detects that the switch 18 is turned on based on the output from the logic circuit 17, the CPU 23 reads the digital data and measures the heart rate of the operator.
【００２７】図４は本発明にかかる第２の実施形態を示
し、図１と同一部分は同一符号を付記する。図４におい
ては、検出電極２２ａ、２２ｂを左右の手の接触検知用
としてのみ用い、新たに生態情報検出用として一対の電
極２６ａおよび２６ｂを検出電極２２ａ、２２ｂの外側
に設けたものである。すなわち、検出電極２２ａ、２２
ｂと基準電極２１ａ、２１ｂは図１と同様にそれぞれ右
手接触検知回路１５と左手接触検知回路１６に接続さ
れ、検出電極２６ａ、２６ｂと基準電極２１ａまたは２
１ｂが演算回路１４に接続される。FIG. 4 shows a second embodiment according to the present invention, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 4, the detection electrodes 22a and 22b are used only for detecting contact between the left and right hands, and a pair of electrodes 26a and 26b are newly provided outside the detection electrodes 22a and 22b for detecting biological information. That is, the detection electrodes 22a, 22
1 and the reference electrodes 21a and 21b are connected to the right hand contact detection circuit 15 and the left hand contact detection circuit 16, respectively, as in FIG. 1, and the detection electrodes 26a and 26b and the reference electrode 21a or 2b are connected.
1b is connected to the arithmetic circuit 14.
【００２８】かかる構成において、検出電極２２ａ、２
２ｂと基準電極２１ａ、２１ｂおよび右手接触検知回路
１５と左手接触検知回路１６により左右両手のハンドル
に対する接触状態を検知すると共に、検出電極２６ａ、
２６ｂ、基準電極２１ｂおよび演算回路１４により操作
者の心拍を検出する。以下、検出後の動作は図１と同様
である。図１に示す実施形態では、各電極２２ａ、２２
ｂおよび２１ａ、２１ｂに両手が接触すると、前述の如
くこの電極に電流ｉが電極に流れるため、電流ｉによっ
て正確な心拍波形信号が得られない場合も考えられる
が、図４の構成においては両手の接触検知用電極と生体
情報検出用の電極とを各別に設けているので生体情報を
検出する際に接触検知時に発生する電流ｉの影響がな
く、より正確な心拍波形信号が得られる。In this configuration, the detection electrodes 22a, 22
2b, the reference electrodes 21a and 21b, and the right hand contact detection circuit 15 and the left hand contact detection circuit 16 detect the contact state of the left and right hands with the steering wheel.
26b, the reference electrode 21b and the arithmetic circuit 14 detect the heartbeat of the operator. Hereinafter, the operation after detection is the same as in FIG. In the embodiment shown in FIG. 1, each of the electrodes 22a, 22a
When both hands touch the electrodes b, 21a and 21b, a current i flows through the electrodes as described above, and thus it is possible that an accurate heartbeat waveform signal may not be obtained due to the current i. However, in the configuration of FIG. Since the contact detection electrode and the biological information detection electrode are separately provided, there is no influence of the current i generated at the time of detecting contact when detecting biological information, and a more accurate heartbeat waveform signal can be obtained.
【００２９】次に、本発明にかかる第３実施形態を図５
と共に説明する。この図５の構成において、図４の構成
と同一部分は同一符号を付記する。第２実施形態では、
基準電極と接触検知電極の少なくともいずれか一方を複
数の電極に分割して構成したものであり、図５に示すも
のは接触検知用の電極を複数の電極に分解して構成した
場合を示している。Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described together. In the configuration of FIG. 5, the same parts as those of FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. In the second embodiment,
At least one of the reference electrode and the contact detection electrode is divided into a plurality of electrodes, and FIG. 5 shows a case where the contact detection electrode is divided into a plurality of electrodes. I have.
【００３０】すなわち、接触検知用の電極は８個の検出
電極２２ａ〜２２ｈで構成し、右側（図中左側）には、
基準電極２１ａと対向する位置に４個の検出電極２２ａ
〜２２ｄを等間隔で配置し、左側（図中右側）には、基
準電極２１ｂと対向する位置に４個の検出電極２２ｅ〜
２２ｈを等間隔で配置する。また、生体情報検出として
検出電極２２ａ〜２２ｄと２２ｅ〜２２ｈの外側に左右
一対の検出電極２６ａ、２６ｂを配置する。That is, the contact detection electrode is composed of eight detection electrodes 22a to 22h, and the right side (the left side in the figure)
Four detection electrodes 22a are provided at positions facing the reference electrode 21a.
To 22d are arranged at equal intervals, and four detection electrodes 22e to 22d are positioned on the left side (right side in the figure) at positions facing the reference electrode 21b.
22h are arranged at equal intervals. In addition, a pair of left and right detection electrodes 26a and 26b are arranged outside the detection electrodes 22a to 22d and 22e to 22h for detecting biological information.
【００３１】それぞれの検出電極２２ａ〜２２ｈは、基
準電極２１ａ、２１ｂと共に右手接触検知回路１５ａ〜
１５ｄおよび右手接触検知回路１６ｅ〜１６ｈに接続さ
れ、各出力がＣＰＵ２３に入力され、ＣＰＵ２３の演算
結果によりスイッチ１８のオン・オフが制御される。Each of the detection electrodes 22a to 22h is connected to the right-hand contact detection circuits 15a to 15h together with the reference electrodes 21a and 21b.
15d and the right hand contact detection circuits 16e to 16h, each output is input to the CPU 23, and the on / off of the switch 18 is controlled by the calculation result of the CPU 23.
【００３２】かかる構成において、右手接触検知回路１
５ａ〜１５ｄおよび左手接触検知回路１６ｅ〜１６ｈ
は、各検出電極２２ａ〜２２ｈが操作者の手で接触され
ると、前述の如く出力Ｈを発生し、接触していないと出
力Ｌが発生する。ＣＰＵ２３は各接触検知回路の出力を
８ビットのデジタルデータとして処理し、操舵ハンドル
２０の左側電極から順に重み付け（２0〜２7）を行い各
接触検知回路の出力１５ａ〜１５ｄおよび１６ｅ〜１６
ｈを順にＤ０〜Ｄ７とする。このデジタルデータを１０
進データとして表すとすると、図６に示すように、操作
者が操舵ハンドル２０を回転操作することにより変化す
る。図６は、直進走行しており操舵ハンドル２０が回転
していない状態、右にカーブして操舵ハンドル２０を右
に回転している状態および左にカーブして操舵ハンドル
２０を左に回転している状態の例を示している。In such a configuration, the right hand contact detection circuit 1
5a to 15d and left hand contact detection circuits 16e to 16h
When the detection electrodes 22a to 22h are touched by the operator's hand, the output H is generated as described above, and when not, the output L is generated. CPU23 processes the output of each of the contact detection circuit as 8-bit digital data, output 15a~15d of the contact detection circuit performs weighting (2 0-2 7) from the left electrode in the order of the steering wheel 20 and 16e~16
h is D0 to D7 in order. This digital data is
If it is expressed as forward data, as shown in FIG. 6, it changes when the operator rotates the steering wheel 20. FIG. 6 shows a state in which the vehicle is traveling straight and the steering wheel 20 is not rotating, a state in which the steering wheel 20 is rotated rightward by turning the steering wheel 20 to the right, and a state in which the steering wheel 20 is rotated leftward by turning the steering wheel 20 to the left. FIG.
【００３３】そこで、ＣＰＵ２３は各接触検知回路の出
力より操舵ハンドル２０が回転していない直進走行状態
であるのか、操舵ハンドル２０を回転してカーブを走行
している状態であるかを判断する。Therefore, the CPU 23 determines from the output of each contact detection circuit whether the steering wheel 20 is in a straight running state in which the steering wheel 20 is not rotating or in a state in which the steering wheel 20 is rotating and running on a curve.
【００３４】たとえば、操作者が直進走行の際に両手で
接触する検知用の検出電極の出力をＤ１およびＤ６とす
ると、ＣＰＵ２３に入力されるデータＤ０〜Ｄ７が、所
定期間において継続してＤ１とＤ６がＨで他がＬである
と判別されると（１０進データでＤ１＋Ｄ６＝２＋６４
＝６６）、操舵ハンドル２０を回転していない直進走行
状態であると判別してスイッチ１８をオンにし、演算回
路１４より得られる心拍波形データをＡ／Ｄ変換器１９
に入力する。以下、前述の心拍数による異常判別を行
う。For example, assuming that the outputs of the detection electrodes for detecting that the operator makes contact with both hands when the vehicle is traveling straight ahead are D1 and D6, the data D0 to D7 input to the CPU 23 are continuously changed to D1 during a predetermined period. When it is determined that D6 is H and the others are L (D1 + D6 = 2 + 64 in decimal data)
= 66), it is determined that the vehicle is running straight without rotating the steering wheel 20, and the switch 18 is turned on. The heartbeat waveform data obtained from the arithmetic circuit 14 is converted into an A / D converter 19
To enter. Hereinafter, the abnormality determination based on the heart rate described above is performed.
【００３５】また、所定期間内にデータＤ１、Ｄ６がＨ
以外の出力が発生しているときは、操舵ハンドル２０を
回転している状態であると判断して両手が接触していて
もスイッチ１８をオフにして心拍数を検出しないように
する。The data D1 and D6 become H level within a predetermined period.
If any other output is generated, it is determined that the steering wheel 20 is rotating, and the switch 18 is turned off so that the heart rate is not detected even when both hands are in contact.
【００３６】さらに、所定時間継続してデータＤ１ある
いはＤ６のみ発生しているときには、操作者が直進走行
中でありかつ左手または右手が操舵ハンドル２０を握っ
ていないと判別して通知装置２５により注意を促す。Further, when only the data D1 or D6 is continuously generated for a predetermined period of time, it is determined that the operator is traveling straight and the left or right hand is not gripping the steering wheel 20, and the notification device 25 gives a caution. Prompt.
【００３７】かかる実施形態によれば、一般に、操作者
の心拍は直進走行しているときに通常の心拍が得られ、
左折や右折などの車両をカーブするときには通常と異な
る心拍となるので、車両の走行状態に応じた最適な心拍
データを検出できる。According to this embodiment, generally, the heartbeat of the operator can be obtained as a normal heartbeat when the vehicle is traveling straight.
When turning a vehicle such as a left turn or a right turn, the heart rate becomes different from the normal one, so that optimum heart rate data according to the running state of the vehicle can be detected.
【００３８】なお、各実施形態において、生体情報を検
出するための演算回路１４の前段に検出電極２２ａ、２
２ｂよりの信号を増幅するための増幅器を接続してもよ
い。また、演算回路１４の後段には主に高域成分のノイ
ズを除去するためのローパスフィルタを接続するように
してもよい。In each of the embodiments, the detection electrodes 22a, 22a,
An amplifier for amplifying the signal from 2b may be connected. Further, a low-pass filter for mainly removing high-frequency component noise may be connected to the subsequent stage of the arithmetic circuit 14.
【００３９】なお、上述したように、本発明の生体情報
検出装置は、一対の電極が操舵ハンドル２０の左右の所
定部位に薄い金属板等で形成された基準電極２１ａ、２
１ｂと検出電極２２ａ、２２ｂとにより構成され、互い
に平行に配置された構成で説明したが、図７に示すよう
に、基準電極２１ａ、２１ｂをＵ字状に形成し、この基
準電極２１ａ、２１ｂで検出電極２２ａ、２２ｂを囲む
ように構成すれば、検出電極２２ａ、２２ｂに対する遮
蔽効果が増し、操作者が電極２１ａ〜２２ｂに触れない
場合でも車両内外の雑音が低減される。また、操作者が
電極２１ａ〜２２ｂに触れた場合には、操作者の手によ
る遮蔽効果がより改善される。As described above, according to the biological information detecting device of the present invention, the reference electrodes 21a, 2a are formed by thin metal plates or the like at a predetermined position on the left and right sides of the steering handle 20.
1b and the detection electrodes 22a and 22b, which are arranged in parallel to each other. However, as shown in FIG. 7, the reference electrodes 21a and 21b are formed in a U-shape, and the reference electrodes 21a and 21b are formed. In this case, if the detection electrodes 22a and 22b are configured to surround the detection electrodes 22a and 22b, the effect of shielding the detection electrodes 22a and 22b is increased, and noise inside and outside the vehicle is reduced even when the operator does not touch the electrodes 21a to 22b. In addition, when the operator touches the electrodes 21a to 22b, the shielding effect by the operator's hand is further improved.
【００４０】また、図８に示すように、金属箔等により
形成された基準電極２１ａ、２１ｂと検出電極２２ａ、
２２ｂとがフイルム上に積層された形態のものを用いれ
ば、操舵ハンドル２０上に巻き付けることが可能とな
り、取り付けが容易で、装着性に優れた形態とすること
ができる。As shown in FIG. 8, reference electrodes 21a and 21b and detection electrodes 22a and
If the film 22b and the film 22b are stacked on a film, the film can be wound around the steering handle 20, so that the film can be easily mounted and has excellent mounting properties.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、生体情
報検知手段を取り付けた操舵ハンドルを、操作者が両手
で握っているか否かを検出することにより、生体情報を
誤動作なく正確に検出することができる。As described above, according to the present invention, biological information can be accurately detected without malfunction by detecting whether or not the operator is holding the steering wheel to which the biological information detecting means is attached with both hands. Can be detected.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の第１実施形態による生体情報検出装置
の説明に用いたブロック図。FIG. 1 is a block diagram used for describing a biological information detection device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施形態による生体情報検出装置
の一部詳細説明に用いた図。FIG. 2 is a diagram used for partially detailed explanation of the biological information detecting device according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施形態にかかる動作を説明するため
の図。FIG. 3 is a diagram for explaining an operation according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２実施形態による生体情報検出装置
の説明に用いた図。FIG. 4 is a diagram used for describing a biological information detection device according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３実施形態による生体情報検出装置
の説明に用いた図。FIG. 5 is a diagram used for describing a biological information detection device according to a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施形態にかかる動作を説明するため
の図。FIG. 6 is a diagram illustrating an operation according to the embodiment of the present invention.
【図７】本発明の他の実施形態による生体情報検出装置
の説明に用いた図。FIG. 7 is a diagram used for describing a biological information detection device according to another embodiment of the present invention.
【図８】本発明の他の実施形態による生体情報検出装置
の説明に用いた図。FIG. 8 is a diagram used for describing a biological information detection device according to another embodiment of the present invention.
【図９】本出願人が先に出願した生体情報検出装置の説
明に用いた図。FIG. 9 is a diagram used for describing a biological information detecting device previously applied by the present applicant.
１４・・・演算回路 １５、１５ａ〜１５ｄ・・・右手接触検知回路 １６、１６ｅ〜１６ｈ・・・左手接触検知回路 １７・・・論理回路 １８・・・スイッチ １９・・・Ａ／Ｄ変換器 ２０・・・操舵ハンドル ２１ａ、２１ｂ・・・基準電極 ２２ａ、２２ｂ・・・検出電極 ２３・・・ＣＰＵ ２４・・・ＲＯＭ ２５・・・通知装置 ２６ａ、２６ｂ・・・検出電極 ２７・・・演算増幅器 ２８・・・ウインドコンパレータ ２９・・・論理回路 14 arithmetic circuit 15, 15a to 15d right-hand contact detection circuit 16, 16e to 16h left-hand contact detection circuit 17 logic circuit 18 switch 19 A / D converter 20: Steering wheel 21a, 21b: Reference electrode 22a, 22b: Detection electrode 23: CPU 24: ROM 25: Notification device 26a, 26b: Detection electrode 27: Operational amplifier 28 ・ ・ ・ Window comparator 29 ・ ・ ・ Logic circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D037 FA06 FA11 FA26 FB09 4C017 AA02 AB02 AC16 BD06 CC01 FF05 4C038 SX20 VB12 VC20 5C087 AA02 DD03 DD12 EE06 EE07 EE18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3D037 FA06 FA11 FA26 FB09 4C017 AA02 AB02 AC16 BD06 CC01 FF05 4C038 SX20 VB12 VC20 5C087 AA02 DD03 DD12 EE06 EE07 EE18
Claims (3)
検出するための生体情報検出手段と、 前記生体情報検出手段に操作者の両手が接触されている
か否かを検出する接触検出手段を備えたことを特徴とす
る生体情報検出装置。1. A steering handle; biological information detecting means for detecting biological information attached to a predetermined portion of the steering handle; and whether or not both hands of an operator are in contact with the biological information detecting means. A biological information detecting device comprising a contact detecting means for detecting.
操舵ハンドルの左右の所定部位に取り付けられた一対の
電極よりなり、 前記接触検出手段は、前記一対の生体情報検出手段に前
記操作者の両手が接触されているか否かを検出すること
を特徴とする請求項１記載の生体情報検出装置。2. The living body information detecting means comprises at least a pair of electrodes attached to left and right predetermined portions of the steering wheel, and the contact detecting means comprises: a pair of the biological information detecting means; 2. The biological information detecting device according to claim 1, wherein whether the contact is made or not is detected.
手が前記生体情報検出手段に接触されていないときに該
非接触状態を前記操作者に通知せしめる通知手段を備え
ることを特徴とする請求項１または２記載の生体情報検
出装置。3. A notifying means for notifying the operator of the non-contact state when both hands of the operator are not in contact with the biological information detecting means by the contact detecting means. Or the biological information detection device according to 2.
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