JP2007301175A - Bioelectric signal collecting device - Google Patents

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JP2007301175A JP2006133008A JP2006133008A JP2007301175A JP 2007301175 A JP2007301175 A JP 2007301175A JP 2006133008 A JP2006133008 A JP 2006133008A JP 2006133008 A JP2006133008 A JP 2006133008A JP 2007301175 A JP2007301175 A JP 2007301175A
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Masayuki Ishijima
正之 石島
Masaki Kyoso
雅樹 京相
Masataka Higuchi
正高 樋口
Hiroyuki Yazaki
博之 矢崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To collect biosignals without imposing a strain on a subject. <P>SOLUTION: A biosignal collecting device 1 has surface electrodes 11-13, which are respectively provided on a part to abut on a backside, from a lumbar part to a buttock, and a femoral part of the subject. The surface electrodes 11-13 detect electrode signals to show a heartbeat and a breathing of the subject when the subject is seated in a chair with its clothes. A biosignal detecting part 31 detects the biosignal from the electrode signal detected by each of the surface electrodes 11-13. A computer 44 of a signal processing part 41 separates an electrocardiographic signal as a biosignal to show the heartbeat of the subject and a breathing signal as a biosignal to show the breathing of the subject from the biosignals detected by the biosignal detecting part 31. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、生体電気信号収集装置に関するものである。   The present invention relates to a bioelectric signal collecting apparatus.

従来より、心電計のような、被検者の心筋の興奮による活動電流を、空間的・時間的に合成された電位変化として取り出し、その差信号を生体電気信号として収集する生体電気信号収集装置が知られている。しかし、通常の生体電気信号収集装置では、検査の際に、被検者に固定電極を貼付しなければならず、皮膚が電極ペーストや接着剤と接するため、かぶれ等が生じるおそればあり、被検者にとっては負担になる。   Conventionally, a bioelectric signal collection, such as an electrocardiograph, that takes out the active current due to the excitement of the subject's myocardium as a spatially and temporally synthesized potential change and collects the difference signal as a bioelectric signal The device is known. However, with a normal bioelectric signal collecting device, a fixed electrode must be applied to the subject during the examination, and skin may come into contact with the electrode paste or adhesive, which may cause irritation. This is a burden for the examiner.

このため、被検者に負担にならないように、着衣の一部に可撓性導電部を形成し、この着衣を被検者に着せて生体電気信号を取り出すようにした生体電気信号収集装置がある(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−128187号公報(第3頁、図1、3)
For this reason, a bioelectric signal collecting apparatus in which a flexible conductive portion is formed in a part of the clothes so as not to be a burden on the subject and the clothes are put on the subject to take out bioelectric signals. Yes (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-128187 (page 3, FIGS. 1, 3)

しかし、従来の生体電気信号収集装置では、被検者は、衣服を脱いでこの特別の着衣に着替えなければならず、やはり、被検者にとっては、煩わしいものであり、被検者に負担を強いることになる。また、検査時に被検者は検査機器の電線ケーブルで拘束されるため、被検者に精神的負担を与えることになる。   However, in the conventional bioelectric signal collecting apparatus, the subject has to take off his clothes and change into this special clothing, which is also troublesome for the subject and burdens the subject. It will be tough. Moreover, since a subject is restrained by the electric wire cable of a test | inspection apparatus at the time of a test | inspection, a mental burden is given to a test subject.

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、被検者に負担をかけることなく生体電気信号を収集することが可能な生体電気信号収集装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to provide a bioelectric signal collecting apparatus capable of collecting bioelectric signals without imposing a burden on a subject. To do.

この目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る生体電気信号収集装置は、
被検者が着座する椅子と、
前記椅子に取り付けられて、前記椅子に着座した被検者の各部から発せられる電位信号を検出する複数の面電極と、
前記各面電極が検出した電位信号の差信号を増幅することにより、前記被検者の生体電気信号を検出する生体電気信号検出部と、を備えたことを特徴とする。
In order to achieve this object, a bioelectric signal collecting apparatus according to the first aspect of the present invention includes:
A chair on which the subject sits;
A plurality of surface electrodes that are attached to the chair and detect a potential signal emitted from each part of the subject seated on the chair;
And a bioelectric signal detector that detects a bioelectric signal of the subject by amplifying a difference signal between potential signals detected by the surface electrodes.

前記複数の面電極は、非導電性のシートで覆われたものであってもよい。   The plurality of surface electrodes may be covered with a non-conductive sheet.

前記複数の面電極は、椅子において、少なくとも前記被検者の背面、腰部から臀部、大腿部が当接する位置に配置されたものであってもよい。   In the chair, the plurality of surface electrodes may be arranged at least at the back of the subject, at a position where the hip, the hip, and the thigh contact.

前記生体電気信号検出部は、前記複数の面電極のうち、いずれか1つを中性点電極として、他の面電極が検出した電位信号の差信号を増幅するようにしてもよい。   The bioelectric signal detection unit may amplify a difference signal of potential signals detected by other surface electrodes, using any one of the plurality of surface electrodes as a neutral point electrode.

前記生体電気信号検出部は、前記椅子の背面に備えられたものであってもよい。   The bioelectric signal detection unit may be provided on the back of the chair.

前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号に対する信号処理を行う信号処理部を備えるようにしてもよい。   You may make it provide the signal processing part which performs the signal processing with respect to the bioelectric signal which the said bioelectric signal detection part detected.

前記信号処理部は、前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号から、少なくとも前記被検者の心臓の鼓動を示す生体電気信号と前記被検者の呼吸を示す生体電気信号とを取得するようにしてもよい。   The signal processing unit obtains at least a bioelectric signal indicating heartbeat of the subject and a bioelectric signal indicating breathing of the subject from the bioelectric signal detected by the bioelectric signal detection unit. You may do it.

前記信号処理部が処理した生体電気信号を表示する表示部を備えるようにしてもよい。   You may make it provide the display part which displays the bioelectric signal which the said signal processing part processed.

前記信号処理部が取得した生体電気信号を送信する送信機を備えるようにしてもよい。   You may make it provide the transmitter which transmits the bioelectric signal which the said signal processing part acquired.

前記信号処理部は、前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号の信号レベルと予め設定された異常判定値とを比較し、比較結果に基づいて前記被検者の異常の有無を判定し、異常有りと判定した場合に異常判定信号を出力するようにしてもよい。   The signal processing unit compares the signal level of the bioelectric signal detected by the bioelectric signal detection unit with a preset abnormality determination value, and determines whether the subject is abnormal based on the comparison result. When it is determined that there is an abnormality, an abnormality determination signal may be output.

前記椅子は、自動車に搭載された運転者用椅子であり、
前記複数の面電極は、前記運転者用椅子に取り付けられ、
前記信号処理部は、前記自動車の運転者を被検者として、前記運転者の異常の有無を判定し、異常有りと判定した場合に異常判定信号を出力するようにしてもよい。
The chair is a driver's chair mounted on an automobile,
The plurality of surface electrodes are attached to the driver chair,
The signal processing unit may determine whether or not the driver has an abnormality with the driver of the automobile as a subject, and output an abnormality determination signal when determining that there is an abnormality.

前記運転者用椅子は肘掛けを有するものであり、
前記複数の面電極のうち、いずれか1つが中性点電極として前記運転者用椅子の肘掛けに取り付けられ、
前記生体電気信号検出部は、前記運転者及び中性点電極を介して前記自動車のハンドルの電位を中性点電位として取得し、前記中性点電極以外の各面電極が検出した電位信号の差信号を増幅することにより、前記被検者の生体電気信号を検出するようにしてもよい。
The driver's chair has an armrest;
Any one of the surface electrodes is attached to the armrest of the driver's chair as a neutral point electrode,
The bioelectric signal detection unit acquires a potential of a steering wheel of the automobile as a neutral point potential via the driver and a neutral point electrode, and detects a potential signal detected by each surface electrode other than the neutral point electrode. The bioelectric signal of the subject may be detected by amplifying the difference signal.

前記椅子は、前記被検者に感覚刺激が与えられる場所に設置されたものであり、
前記信号処理部は、前記被検者に与えられた感覚刺激に関する感覚情報が供給され、前記被検者に刺激が与えられたときに前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号の変化を検出し、前記感覚情報と前記生体電気信号の変化とに基づいて、前記被検者に与えられた感覚刺激と前記被検者の反応との関係を示す関係情報を取得するようにしてもよい。
The chair is installed in a place where sensory stimulation is given to the subject,
The signal processing unit is supplied with sensory information related to sensory stimulation given to the subject, and changes in the bioelectric signal detected by the bioelectric signal detection unit when stimulation is given to the subject. Detection may be performed, and based on the sensory information and a change in the bioelectric signal, relation information indicating a relation between sensory stimulation given to the subject and the reaction of the subject may be acquired. .

本発明によれば、被検者に負担をかけることなく生体電気信号を収集することができる。   According to the present invention, bioelectric signals can be collected without imposing a burden on the subject.

以下、本発明の実施の形態に係る生体電気信号収集装置を図面を参照して説明する。
本実施形態に係る生体電気信号収集装置の構成を図1及び図2に示す。尚、以下、「生体電気信号」を「生体信号」と記す。
本実施形態に係る生体信号収集装置1は、椅子2(図2)と、面電極群11〜13と、スイッチ21〜23と、生体信号検出部31と、信号処理部41と、からなる。
Hereinafter, a bioelectric signal collecting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The configuration of the bioelectric signal collecting apparatus according to this embodiment is shown in FIGS. 1 and 2. Hereinafter, “bioelectric signal” is referred to as “biological signal”.
The biological signal collection device 1 according to the present embodiment includes a chair 2 (FIG. 2), surface electrode groups 11 to 13, switches 21 to 23, a biological signal detection unit 31, and a signal processing unit 41.

面電極群11〜13は、それぞれ、面電極11−1,11−2、面電極12−1,12−2、面電極13−1,13−2からなるものである。面電極11−1,11−2、面電極12−1,12−2、面電極13−1,13−2は、図2に示すように、椅子2の各部に取り付けられて、椅子に着座した被検者の各部から発せられる電位信号を検出するためのものである。   The surface electrode groups 11 to 13 are composed of surface electrodes 11-1 and 11-2, surface electrodes 12-1 and 12-2, and surface electrodes 13-1 and 13-2, respectively. As shown in FIG. 2, the surface electrodes 11-1 and 11-2, the surface electrodes 12-1 and 12-2, and the surface electrodes 13-1 and 13-2 are attached to each part of the chair 2 and are seated on the chair. This is for detecting a potential signal emitted from each part of the subject.

この椅子2は、生体信号を収集する際に被検者が着座するためのものであり、被検者は、生体信号を収集する際、衣服を身につけたまま、この椅子2に座る。   The chair 2 is for a subject to be seated when collecting a biological signal, and the subject sits on the chair 2 while wearing clothes when collecting the biological signal.

面電極11−1,11−2は、椅子2において、被検者の背中が当接する位置に取り付けられる。面電極12−1,12−2は、椅子2において、被検者の腰部から臀部が当接する位置に取り付けられる。面電極13−1,13−2は、椅子2において、被検者の大腿部が当接する位置に取り付けられる。   The surface electrodes 11-1 and 11-2 are attached to the chair 2 at positions where the subject's back contacts. The surface electrodes 12-1 and 12-2 are attached to the chair 2 at positions where the buttocks abut from the waist of the subject. The surface electrodes 13-1 and 13-2 are attached to the chair 2 at positions where the subject's thighs abut.

面電極11−1は、導電性の金属導体、導電性布帛又は導電性液体からなるものである。面電極11−1の大きさは、被検者の心臓よりも大きく、例えば、100mm×200mm×0.1mmのサイズとなるように、銅線が密に編まれることにより形成される。面電極11−2、面電極12−1,12−2、面電極13−1,13−2も、面電極11−1と同様のものである。   The surface electrode 11-1 is made of a conductive metal conductor, a conductive cloth, or a conductive liquid. The size of the surface electrode 11-1 is larger than that of the subject's heart, and is formed by densely knitting copper wires so as to have a size of, for example, 100 mm × 200 mm × 0.1 mm. The surface electrode 11-2, the surface electrodes 12-1 and 12-2, and the surface electrodes 13-1 and 13-2 are the same as the surface electrode 11-1.

そして、面電極11−1,11−2、面電極12−1,12−2、面電極13−1,13−2は、被検者の心臓の鼓動、呼吸を、それぞれ、電位信号として検出する。   The surface electrodes 11-1 and 11-2, the surface electrodes 12-1 and 12-2, and the surface electrodes 13-1 and 13-2 detect the heartbeat and respiration of the subject as potential signals, respectively. To do.

尚、面電極11−1,11−2において、被検者の背中が当接する表面は、高誘電率被膜によって覆われる。   In the surface electrodes 11-1 and 11-2, the surface with which the subject's back comes into contact is covered with a high dielectric constant film.

また、面電極11−1,11−2,12−1,12−2,13−1,13−2は、被検者の負担にならないように、非導電性のシートで覆われ、被検者とは直接接触(非接触)しないようになっている。   Further, the surface electrodes 11-1, 11-2, 12-1, 12-2, 13-1, and 13-2 are covered with a non-conductive sheet so as not to be a burden on the examinee. The person is not in direct contact (non-contact).

そして、被検者が椅子2に着座することにより、被検者の着衣、面電極群11〜13を覆うシートが電気容量となって、被検者と面電極群11〜13とは、電気的に接続される。   And when a subject sits on the chair 2, the sheet | seat which covers a subject's clothes and the surface electrode groups 11-13 becomes an electrical capacity, and a subject and the surface electrode groups 11-13 are electricity. Connected.

図1に戻り、スイッチ21〜23は、それぞれ、面電極11−1,11−2、面電極12−1,12−2、面電極13−1,13−2で検出された電位信号を選択するためのものである。   Returning to FIG. 1, the switches 21 to 23 select potential signals detected by the surface electrodes 11-1 and 11-2, the surface electrodes 12-1 and 12-2, and the surface electrodes 13-1 and 13-2, respectively. Is to do.

生体信号検出部31は、各面電極群11〜13が検出した電位信号から、生体信号を検出するものであり、オペアンプ32〜34からなる。   The biological signal detection unit 31 detects a biological signal from the potential signals detected by the surface electrode groups 11 to 13 and includes operational amplifiers 32 to 34.

オペアンプ32〜34は、各面電極群11〜13が検出した電位信号の差信号を増幅することにより、被検者の生体信号を検出するためのものである。このオペアンプ32〜34には、信号を効率良く取得するため、また、SN比を良好にするため、例えば、10の12乗Ω程度の高入力インピーダンスのアンプが使用される。   The operational amplifiers 32 to 34 are for detecting a biological signal of the subject by amplifying a difference signal between the potential signals detected by the surface electrode groups 11 to 13. For the operational amplifiers 32 to 34, for example, an amplifier having a high input impedance of about 10 12 Ω is used in order to obtain signals efficiently and to improve the SN ratio.

オペアンプ32,33は、取得する電位信号の周波数特性を改善するために備えられたものであり、それぞれ、ボルテージフォロワによって構成されている。即ち、オペアンプ32,33のそれぞれの出力端と−端子とが接続され、+端子に面電極11−1又は11−2からの電位信号、面電極13−1又は13−2からの電位信号が供給される。そしてオペアンプ32,33の出力端は、それぞれ、オペアンプ34の−端子、+端子に接続される。   The operational amplifiers 32 and 33 are provided to improve the frequency characteristics of the acquired potential signal, and are each configured by a voltage follower. That is, the output terminals of the operational amplifiers 32 and 33 are connected to the-terminal, and the potential signal from the surface electrode 11-1 or 11-2 and the potential signal from the surface electrode 13-1 or 13-2 are connected to the + terminal. Supplied. The output terminals of the operational amplifiers 32 and 33 are connected to the negative terminal and the positive terminal of the operational amplifier 34, respectively.

また、オペアンプ32,33は、雑音の混入を防止するため、それぞれ、面電極群11,13の背面に装備される。   The operational amplifiers 32 and 33 are provided on the rear surfaces of the surface electrode groups 11 and 13, respectively, in order to prevent noise from being mixed.

オペアンプ34は、オペアンプ32の出力信号とオペアンプ33の出力信号との差信号を増幅するものである。オペアンプ34には、面電極12−1又は12−2を中性点電極として、この中性点電極の電位が中性点電位として供給される。   The operational amplifier 34 amplifies a difference signal between the output signal of the operational amplifier 32 and the output signal of the operational amplifier 33. The operational amplifier 34 is supplied with the potential of the neutral point electrode as the neutral point potential, using the surface electrode 12-1 or 12-2 as the neutral point electrode.

このように、本実施形態では、雑音を除去し、面電極11−1又は11−2と、面電極13−1又は13−2との電位信号を安定化させるため、面電極12−1又は12−2による中性点電極が、面電極11−1,11−2、13−1,13−2とは独立して椅子2に取り付けられている。   Thus, in this embodiment, in order to remove noise and stabilize the potential signal between the surface electrode 11-1 or 11-2 and the surface electrode 13-1 or 13-2, the surface electrode 12-1 or The neutral point electrode by 12-2 is attached to the chair 2 independently of the surface electrodes 11-1, 11-2, 13-1, 13-2.

そして、生体信号検出部31は、オペアンプ34が増幅した信号を信号処理部41に供給する。   The biological signal detection unit 31 supplies the signal amplified by the operational amplifier 34 to the signal processing unit 41.

信号処理部41は、オペアンプ34から供給された信号を処理するためのものであり、増幅回路42と、A/D変換回路43と、コンピュータ44と、を備える。   The signal processing unit 41 is for processing the signal supplied from the operational amplifier 34, and includes an amplification circuit 42, an A / D conversion circuit 43, and a computer 44.

増幅回路42は、生体信号検出部31から供給された信号を増幅するためのものである。   The amplification circuit 42 is for amplifying the signal supplied from the biological signal detection unit 31.

A/D変換回路43は、増幅回路42が増幅したアナログ信号をデジタル信号に変換するためのものである。   The A / D conversion circuit 43 is for converting the analog signal amplified by the amplifier circuit 42 into a digital signal.

コンピュータ44は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等を備え(いずれも図示せず)、A/D変換回路43が変換したデジタル信号を処理するためのものである。   The computer 44 includes a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a hard disk drive (HDD), and the like (all not shown), and is converted by the A / D conversion circuit 43. The digital signal is processed.

具体的に、コンピュータ44は、スイッチ21〜23の切り替えを制御して、面電極11−1又は11−2、面電極12−1又は12−2、面電極13−1又は13−2からの電位信号を選択する。   Specifically, the computer 44 controls the switching of the switches 21 to 23 to control the switching from the surface electrode 11-1 or 11-2, the surface electrode 12-1 or 12-2, and the surface electrode 13-1 or 13-2. Select the potential signal.

また、コンピュータ44は、A/D変換回路43から供給されれたデジタル信号に含まれる被検者の心臓の鼓動を示す生体信号としての心電信号、呼吸を示す生体信号としての呼吸信号を判別し、少なくともこの2つの生体信号を取得する。   The computer 44 also discriminates an electrocardiogram signal as a biological signal indicating the heartbeat of the subject and a respiratory signal as a biological signal indicating respiration included in the digital signal supplied from the A / D conversion circuit 43. Then, at least these two biological signals are acquired.

図3は、心電信号の波形を示す。この生体信号は、心臓の筋肉が収縮、膨張したりするときに流れる微弱な信号であり、この信号には、P波、Q波、R波、S波、T波が含まれる。   FIG. 3 shows the waveform of an electrocardiogram signal. This biological signal is a weak signal that flows when the heart muscle contracts or expands, and this signal includes P waves, Q waves, R waves, S waves, and T waves.

P波は、心房中を活動電位が伝播することによって生じる波である。Q波、R波、S波は、心室筋に活動電位が生ずることにより生じる波である。T波は、心室の活動電位が消退することにより生じる波である。   The P wave is a wave generated by the action potential propagating through the atrium. Q wave, R wave, and S wave are waves generated by action potentials generated in ventricular muscles. The T wave is a wave generated when the action potential of the ventricle disappears.

尚、R波とR波との間隔を1周期として、60秒間における周期数が心拍数となる。   The interval between the R wave and the R wave is one cycle, and the number of cycles in 60 seconds is the heart rate.

図4は、被検者の呼吸信号を示す。コンピュータ44は、周波数解析を行うことにより、このような2つの生体信号を分離する。   FIG. 4 shows the respiration signal of the subject. The computer 44 separates these two biological signals by performing frequency analysis.

具体的に、被検者の呼吸信号の周波数は、0.5Hz未満であり、心電信号の周波数は、0.5Hz〜80Hzである。このため、コンピュータ44は、0.5Hzを閾値として、この閾値をHDD等に予め記憶する。   Specifically, the frequency of the respiration signal of the subject is less than 0.5 Hz, and the frequency of the electrocardiogram signal is 0.5 Hz to 80 Hz. For this reason, the computer 44 sets 0.5 Hz as a threshold value and stores the threshold value in an HDD or the like in advance.

そして、コンピュータ44は、この閾値未満の周波数の生体信号を被検者の呼吸信号、この閾値以上の周波数の生体信号を心電信号として、この2つの生体信号を分離する。そして、信号処理部41は、コンピュータ44が分離したこの2つの生体信号を出力する。   Then, the computer 44 separates the two biological signals using a biological signal having a frequency lower than the threshold as a breathing signal of the subject and a biological signal having a frequency higher than the threshold as an electrocardiographic signal. The signal processing unit 41 outputs the two biological signals separated by the computer 44.

次に本実施形態に係る生体信号収集装置1の動作を説明する。
被検者が椅子2に座ると、面電極11−1,11−2、面電極12−1,12−2、面電極13−1,13−2は、被検者から発せられた電位信号を検出する。
Next, the operation of the biological signal collecting apparatus 1 according to this embodiment will be described.
When the subject sits on the chair 2, the surface electrodes 11-1 and 11-2, the surface electrodes 12-1 and 12-2, and the surface electrodes 13-1 and 13-2 are potential signals generated from the subject. Is detected.

コンピュータ44は、スイッチ21〜23の切り替えを制御して、面電極11−1又は11−2、面電極12−1又は12−2、面電極13−1又は13−2からの電位信号を選択する。   The computer 44 controls switching of the switches 21 to 23 to select a potential signal from the surface electrode 11-1 or 11-2, the surface electrode 12-1 or 12-2, and the surface electrode 13-1 or 13-2. To do.

例えば、コンピュータ44が、面電極11−1、面電極12−1、面電極13−1を選択した場合、オペアンプ32、33は、それぞれ、面電極11−1、面電極13−1が検出した電位信号を増幅し、オペアンプ34の−端子、+端子に供給する。   For example, when the computer 44 selects the surface electrode 11-1, the surface electrode 12-1, and the surface electrode 13-1, the operational amplifiers 32 and 33 are detected by the surface electrode 11-1 and the surface electrode 13-1, respectively. The potential signal is amplified and supplied to the negative terminal and the positive terminal of the operational amplifier 34.

オペアンプ34は、面電極12−1の電位を中性点電位として、オペアンプ32、33からそれぞれ供給された電位信号の差信号を増幅する。生体信号検出部31は、オペアンプ34が増幅した信号を信号処理部41に供給する。   The operational amplifier 34 amplifies the difference signal between the potential signals supplied from the operational amplifiers 32 and 33 using the potential of the surface electrode 12-1 as a neutral point potential. The biological signal detection unit 31 supplies the signal processing unit 41 with the signal amplified by the operational amplifier 34.

信号処理部41の増幅回路42は、生体信号検出部31から供給された信号を増幅し、A/D変換回路43は、このアナログ信号をデジタル信号に変換する。   The amplification circuit 42 of the signal processing unit 41 amplifies the signal supplied from the biological signal detection unit 31, and the A / D conversion circuit 43 converts the analog signal into a digital signal.

コンピュータ44は、デジタル信号に含まれている図3に示す心電信号と図4に示す呼吸信号とを周波数解析を行うことにより判別し、これらの生体信号を分離して出力する。   The computer 44 discriminates the electrocardiogram signal shown in FIG. 3 and the respiratory signal shown in FIG. 4 included in the digital signal by performing frequency analysis, and separates and outputs these biological signals.

尚、図5(a)は、通常の心電図検査時のように、被検者の皮膚に直接電極を付着させた状態で得られた心電図を示す。また、図5(b)は、被検者が衣服を身につけた状態で、図2に示す椅子2に着座し、心電図検査を行った場合に得られた心電図を示す。両生体信号は、同時に検査されて収集されたものであり、両時間軸は対応している。   FIG. 5A shows an electrocardiogram obtained in a state where electrodes are directly attached to the skin of the subject as in a normal electrocardiogram examination. FIG. 5B shows an electrocardiogram obtained when an examinee is seated on the chair 2 shown in FIG. 2 while wearing clothes and an electrocardiogram is performed. Both biological signals are examined and collected at the same time, and both time axes correspond to each other.

この図5(a)、(b)を比較すると、衣服を身につけた状態で、図2に示す椅子2に着座しても、通常の心電図検査時と同様の生体信号を取得できることが判別される。   Comparing FIGS. 5A and 5B, it is determined that even if the user wears clothes and sits on the chair 2 shown in FIG. The

以上説明したように、本実施形態によれば、椅子2に面電極群11〜13が取り付けられ、生体信号検出部31は、各面電極群11〜13が取得した被検者の電位信号に基づいて生体信号を検出するようにした。   As described above, according to the present embodiment, the surface electrode groups 11 to 13 are attached to the chair 2, and the biological signal detection unit 31 uses the potential signals of the subject acquired by the surface electrode groups 11 to 13. Based on this, a biological signal is detected.

従って、被検者は衣服を脱がずに検査を受けることができ、また、被検者が衣類を着た状態でも、電極を、その身体、皮膚に直接接触させずに、生体信号を検出することができる。このため、被検者に負担をかけることなく生体信号を収集することができる。   Therefore, the subject can take an examination without taking off the clothes, and even when the subject is wearing clothes, the biological signal is detected without directly contacting the electrode with the body and skin. be able to. For this reason, biological signals can be collected without imposing a burden on the subject.

また、被検者の保持具として、椅子2を用いているため、被検者を横に寝かせずに、日常生活に近い状態で、被検者の生体信号を収集することができる。また、面電極11−1等が非導電性のシートで覆われ、被検者とは直接接触(非接触)しないようになっているため、さらに被検者に負担をかけることなく、生体信号を収集することができる。   Moreover, since the chair 2 is used as a holder for the subject, the biological signals of the subject can be collected in a state close to daily life without laying the subject on its side. In addition, since the surface electrode 11-1 and the like are covered with a non-conductive sheet and are not in direct contact (non-contact) with the subject, the biological signal can be applied without further burdening the subject. Can be collected.

また、面電極12−1又は12−2による中性点電極が、面電極11−1,11−2、13−1,13−2とは独立して椅子2に取り付けられているため、生体信号に重畳した雑音を除去することができ、面電極11−1又は11−2と、面電極13−1又は13−2とによって検出された電位信号を安定化させることができる。   Moreover, since the neutral point electrode by the surface electrode 12-1 or 12-2 is attached to the chair 2 independently of the surface electrodes 11-1, 11-2, 13-1, 13-2, Noise superimposed on the signal can be removed, and the potential signal detected by the surface electrode 11-1 or 11-2 and the surface electrode 13-1 or 13-2 can be stabilized.

尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施の形態に限られるものではない。
例えば、面電極群11〜13と生体信号検出部31との構成は、図1に示すようなものに限られるものではなく、図6〜図8に示すような構成であってもよい。
In carrying out the present invention, various forms are conceivable and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
For example, the configuration of the surface electrode groups 11 to 13 and the biological signal detection unit 31 is not limited to the configuration illustrated in FIG. 1, and may be the configuration illustrated in FIGS. 6 to 8.

図6は、面電極群11の電位信号と面電極群12の電位信号との差信号に基づいて、生体信号を検出する場合の生体信号検出部31の構成を示す。   FIG. 6 shows a configuration of the biological signal detection unit 31 when detecting a biological signal based on a difference signal between the potential signal of the surface electrode group 11 and the potential signal of the surface electrode group 12.

面電極11−1,11−2はオペアンプ32の+端子に接続される。面電極12−1,12−2は、オペアンプ33の+端子に接続される。また、オペアンプ34には、中性点電位として面電極13−1,13−2の電位が印加される。   The surface electrodes 11-1 and 11-2 are connected to the + terminal of the operational amplifier 32. The surface electrodes 12-1 and 12-2 are connected to the + terminal of the operational amplifier 33. The operational amplifier 34 is applied with the potentials of the surface electrodes 13-1 and 13-2 as neutral point potentials.

かかる構成により、生体信号検出部31は、被検者の大腿部から発せられた電位信号を中性点電位として、被検者の背中から発せられた電位信号と、腰部、臀部から発せられた電位信号と、の差信号に基づいて、生体信号を検出する。このようにすれば、被検者の大腿部は、心臓、肺から離れているため、中性点電位が心臓の鼓動、呼吸の影響を受けにくくなる。   With this configuration, the biological signal detection unit 31 uses the potential signal emitted from the subject's thigh as a neutral point potential, and the potential signal emitted from the subject's back and the waist and buttocks. A biological signal is detected on the basis of a difference signal from the potential signal. In this way, since the subject's thigh is away from the heart and lungs, the neutral point potential is less likely to be affected by the heartbeat and respiration.

また、図7は、面電極11−1の電位信号と面電極11−2の電位信号との差信号に基づいて、生体信号を検出する場合の生体信号検出部31の構成を示す。   FIG. 7 shows the configuration of the biological signal detection unit 31 when a biological signal is detected based on the difference signal between the potential signal of the surface electrode 11-1 and the potential signal of the surface electrode 11-2.

面電極11−1はオペアンプ33の+端子に接続され、面電極11−2は、オペアンプ32の+端子に接続される。また、オペアンプ34には、中性点電位として面電極12−1,12−2、面電極13−1,13−2の電位が印加される。   The surface electrode 11-1 is connected to the + terminal of the operational amplifier 33, and the surface electrode 11-2 is connected to the + terminal of the operational amplifier 32. The operational amplifier 34 is applied with the potentials of the surface electrodes 12-1 and 12-2 and the surface electrodes 13-1 and 13-2 as neutral point potentials.

かかる構成により、生体信号検出部31は、被検者の大腿部及び腰部から臀部から発せられた電位信号を中性点電位として、被検者の背中の左右から発せられた電位信号の信号レベル差に基づいて、生体信号を検出する。このようにすれば、被検者の心臓、肺の近辺から電位信号を検出することができ、信号レベルが大きな生体信号を取り出すことができる。   With this configuration, the biological signal detection unit 31 uses the potential signal generated from the thigh and waist of the subject as the neutral point potential, and the signal of the potential signal generated from the left and right of the subject's back. A biological signal is detected based on the level difference. In this way, a potential signal can be detected from the vicinity of the subject's heart and lungs, and a biological signal having a high signal level can be extracted.

また、図8は、面電極11−2の電位信号と面電極12−1の電位信号との差信号に基づいて、生体信号を検出する場合の生体信号検出部31の構成を示す。   FIG. 8 shows the configuration of the biological signal detection unit 31 when a biological signal is detected based on the difference signal between the potential signal of the surface electrode 11-2 and the potential signal of the surface electrode 12-1.

面電極11−2はオペアンプ32の+端子に接続され、面電極12−1は、オペアンプ33の+端子に接続される。また、オペアンプ34には、中性点電位として、面電極13−1,13−2の電位が印加される。   The surface electrode 11-2 is connected to the + terminal of the operational amplifier 32, and the surface electrode 12-1 is connected to the + terminal of the operational amplifier 33. In addition, the potential of the surface electrodes 13-1 and 13-2 is applied to the operational amplifier 34 as a neutral point potential.

かかる構成により、生体信号検出部31は、被検者の大腿部から発せられた電位信号を中性点電位として、被検者の背中の左から発せられた電位信号と、腰部から臀部から、発せられた電位信号と、の差信号に基づいて、生体信号を検出する。   With this configuration, the biological signal detection unit 31 uses the potential signal emitted from the subject's thigh as a neutral point potential, and the potential signal emitted from the left of the subject's back and the waist to the buttocks. The biological signal is detected based on a difference signal between the generated potential signal and the potential signal.

このようにすれば、被検者の心臓の鼓動による電位信号の信号レベルが大きくなる。このため、この構成は、被検者の心電信号の取得を優先させる場合に有効である。   In this way, the signal level of the potential signal due to the heartbeat of the subject increases. For this reason, this configuration is effective when giving priority to the acquisition of the electrocardiographic signal of the subject.

さらに、生体信号収集装置1は、スイッチ21〜23を用いて、図6〜図8に示すような構成を選択するように構成されることもできる。   Furthermore, the biological signal collection device 1 can be configured to select a configuration as illustrated in FIGS. 6 to 8 using the switches 21 to 23.

また、生体信号収集装置1は、図9に示すような表示装置51を備えることもできる。   In addition, the biological signal collecting apparatus 1 can include a display device 51 as shown in FIG.

表示装置51は、ディスプレイ等を有するものであり、信号処理部41に接続されて、信号処理部41によって生成された生体信号を表示する。
このようにすれば、被検者の状態を視覚的に監視することができる。
The display device 51 has a display or the like, is connected to the signal processing unit 41, and displays a biological signal generated by the signal processing unit 41.
In this way, the state of the subject can be visually monitored.

また、生体信号収集装置1は、図10に示すような無線送信機61を備えることもできる。無線送信機61は、信号処理部41に接続され、信号処理部41が生成した生体信号を電波により送信する。   Moreover, the biological signal collection device 1 can also include a wireless transmitter 61 as shown in FIG. The wireless transmitter 61 is connected to the signal processing unit 41 and transmits a biological signal generated by the signal processing unit 41 by radio waves.

生体信号収集装置1は、例えば、被検者の住居に設置され、椅子2は、家庭の食卓の椅子、居間の椅子とされる。そして、医療機関63は、無線受信機62を備え、無線送信機61からの電波信号を受信する。これにより、医療機関63は、被検者から離れた場所で被検者の生体信号を監視することができる。   The biological signal collection device 1 is installed in a subject's residence, for example, and the chair 2 is a chair of a household dining table or a living room. The medical institution 63 includes a wireless receiver 62 and receives a radio signal from the wireless transmitter 61. Thereby, the medical institution 63 can monitor the biological signal of the subject at a place away from the subject.

このため、医療機関63は、被検者が生活している状態で心機能をモニタすることができ、独居老人等の様子を日常ベースで監視することができ、在宅健康管理にも役立つ。また、医療機関63は、警報制御装置(図示せず)を備えれば、被検者の異常を判別して警報を発することもできる。   For this reason, the medical institution 63 can monitor the cardiac function while the subject is living, can monitor the state of the elderly living alone, etc. on a daily basis, and is useful for home health management. Further, if the medical institution 63 is provided with an alarm control device (not shown), it can also determine an abnormality of the subject and issue an alarm.

この場合、警報制御装置は、例えば、心拍数と予め設定された異常判定値とを比較することにより、異常の判定を行う。被検者の心拍数が、この異常判定値を越えた場合、警報制御装置は、警報を発する。尚、警報制御装置は、メモリ(図示せず)を備え、このメモリに異常判定値を予め記憶する。   In this case, for example, the alarm control device determines abnormality by comparing the heart rate with a preset abnormality determination value. When the heart rate of the subject exceeds the abnormality determination value, the alarm control device issues an alarm. The alarm control device includes a memory (not shown), and stores an abnormality determination value in this memory in advance.

このような構成により、高齢者等のQOL(Quality Of Life)を高めることができる。   With such a configuration, QOL (Quality Of Life) of elderly people and the like can be increased.

尚、この無線送信機61は、携帯電話、携帯端末、PHS(Personal Handy-phone System)のいずれかであってもよい(図示せず)。この場合、携帯電話、携帯端末又はPHSに接続コネクタが備えられ、信号処理部41と携帯電話、携帯端末又はPHSとは、この接続コネクタを介して接続される。   The wireless transmitter 61 may be a mobile phone, a mobile terminal, or a PHS (Personal Handy-phone System) (not shown). In this case, a connection connector is provided in the mobile phone, the mobile terminal, or the PHS, and the signal processing unit 41 and the mobile phone, the mobile terminal, or the PHS are connected via the connection connector.

また、図11に示すように、生体信号収集装置1は、自動車71の運転者72の状態を監視するように構成されることもできる。この場合、生体信号収集装置1が自動車71に搭載されて、面電極群11〜13が運転者用の椅子73に取り付けられる。   In addition, as shown in FIG. 11, the biological signal collecting apparatus 1 can be configured to monitor the state of the driver 72 of the automobile 71. In this case, the biological signal collecting device 1 is mounted on the automobile 71 and the surface electrode groups 11 to 13 are attached to the driver's chair 73.

尚、この場合、椅子73は、肘掛け付きの椅子として、この肘掛けに、面電極12−1,12−2を中性点電極として取り付ける。   In this case, the chair 73 is a chair with an armrest, and the surface electrodes 12-1 and 12-2 are attached to the armrest as neutral point electrodes.

そして、生体信号検出部31は、運転者72と中性点電極としての面電極12−1,12−2を介して自動車71のハンドルの電位を中性点電位として取得する。生体信号検出部31は、運転者72を被検者として、面電極11−1,11−2,13−1,13−2が検出した電位信号の差信号を増幅することにより、運転者72の生体信号を検出する。   Then, the biological signal detection unit 31 acquires the potential of the handle of the automobile 71 as a neutral point potential via the driver 72 and the surface electrodes 12-1 and 12-2 as neutral point electrodes. The biological signal detection unit 31 uses the driver 72 as the subject, and amplifies the difference signal between the potential signals detected by the surface electrodes 11-1, 11-2, 13-1, and 13-2, thereby driving the driver 72. The biological signal is detected.

信号処理部41のコンピュータ44は、生体信号検出部31が検出した運転者72の生体信号に基づいて、運転者72の異常の有無を判定する。   The computer 44 of the signal processing unit 41 determines whether or not the driver 72 has an abnormality based on the biological signal of the driver 72 detected by the biological signal detection unit 31.

例えば、運転者72の意識が低下したような場合、心拍数は変化する。コンピュータ44は、この心拍数の変化を検出し、心拍数の変化が予め設定された異常判定値を越えた場合、運転者72に異常ありと判定して、異常判定信号S1を出力する。   For example, when the driver's 72 consciousness is lowered, the heart rate changes. The computer 44 detects the change in the heart rate. When the change in the heart rate exceeds a preset abnormality determination value, the computer 44 determines that the driver 72 is abnormal and outputs an abnormality determination signal S1.

自動車71は、ブレーキ制御部74を備えるものとして、ブレーキ制御部74は、生体信号収集装置1から異常判定信号S1が供給されると、自動車71を減速させるようにブレーキ75を制御する。   Assuming that the automobile 71 includes the brake control unit 74, the brake control unit 74 controls the brake 75 to decelerate the automobile 71 when the abnormality determination signal S <b> 1 is supplied from the biological signal collection device 1.

このように生体信号に基づいてブレーキ75を制御することにより、自動車71の安全性を向上させることができる。また、自動車71のハンドルの電位を中性点電位として取得するため、雑音が多い自動車71において、生体信号から雑音を効率良く除去することができる。   Thus, the safety of the automobile 71 can be improved by controlling the brake 75 based on the biological signal. In addition, since the steering wheel potential of the automobile 71 is acquired as a neutral point potential, the noise can be efficiently removed from the biological signal in the automobile 71 having a lot of noise.

尚、椅子73を肘掛け椅子とはせずに、面電極面12−1,12−2を直接ハンドルに取り付けて中性点電極としてもよいし、面電極群11〜13とは別に面電極群を備え、この面電極群をハンドルに取り付けてもよい。   The chair electrode 73 may not be an armchair, and the surface electrode surfaces 12-1 and 12-2 may be directly attached to the handle to serve as neutral point electrodes, or the surface electrode group separately from the surface electrode groups 11-13. The surface electrode group may be attached to the handle.

また、図12に示すように、生体信号収集装置1は、劇場の観劇者、競技場の観覧者、遊園地遊具の利用者、ゲームセンター用のゲーム機の利用者を被検者として、被検者に与えられた感覚刺激に対する反応(心理状態)を監視することもできる。   In addition, as shown in FIG. 12, the biological signal collecting apparatus 1 has a theater viewer, a stadium viewer, a user of an amusement park playground equipment, and a user of a game machine for a game center as subjects. It is also possible to monitor the response (psychological state) to the sensory stimulus given to the examiner.

この場合、生体信号収集装置1は、劇場、競技場、遊園地遊具、ゲームセンター用のゲーム機のような被検者に感覚刺激が与えられる場所に設置される。そして、椅子2を劇場、競技場、遊園地遊具、ゲームセンター用のゲーム機の椅子として、この椅子2に面電極群11〜13が組み込まれる。   In this case, the biological signal collecting apparatus 1 is installed in a place where sensory stimulation is given to the subject such as a theater, a stadium, an amusement park playground equipment, or a game machine for a game center. The chair 2 is used as a chair for a theater, a stadium, an amusement park playground equipment, or a game machine for a game center, and the surface electrode groups 11 to 13 are incorporated in the chair 2.

また、信号処理部41のコンピュータ44には、場面情報が供給される。この場面情報は、劇場の上映作品、スポーツ、遊園地遊具、ゲームソフトにおける各場面を示す情報であり、被検者に与えられた感覚刺激に関する感覚情報でもある。   In addition, scene information is supplied to the computer 44 of the signal processing unit 41. This scene information is information indicating each scene in theatrical screening work, sports, amusement park playground equipment, and game software, and is also sensory information related to sensory stimulation given to the subject.

コンピュータ44は、生体信号として、心電信号を取得して、心拍数の変化を検出する。   The computer 44 acquires an electrocardiogram signal as a biological signal and detects a change in heart rate.

図13に示すように、場面A〜Cにおいて、それぞれ、被検者の心拍数がa〜cに変化した場合、コンピュータ44は、場面情報として、場面A〜Cが供給されるとともに、変化量a〜cを検出する。   As shown in FIG. 13, when the subject's heart rate changes to ac in scenes A to C, the computer 44 is supplied with the scenes A to C as scene information, and the amount of change. a to c are detected.

コンピュータ44は、この場面情報と変化量a〜cとに基づいて、被検者に与えられた感覚刺激とそのときの被検者の反応との関係情報を取得する。   The computer 44 acquires relation information between the sensory stimulus given to the subject and the reaction of the subject at that time based on the scene information and the change amounts a to c.

即ち、コンピュータ44は、場面情報として、場面A〜Cが供給されたときに、それぞれ、心拍数の変化量a〜cを取得した場合、この心拍数の変化量a〜cに対してレベル判定を行う。   That is, when the scenes A to C are supplied as the scene information, the computer 44 obtains the heart rate change amounts a to c, respectively, and determines the level for the heart rate change amounts a to c. I do.

コンピュータ44は、それぞれ、場面Aによる心拍数の変化量aをレベル1、場面Bによる心拍数の変化量bをレベル3、場面cによる心拍数の変化量cをレベル2と判定する。   The computer 44 determines that the heart rate change a in the scene A is level 1, the heart rate change b in the scene B is level 3, and the heart rate change c in the scene c is level 2.

コンピュータ44は、このようにレベル判定を行い、生体信号収集装置1は、この結果を関係情報として取得し、この結果を評価結果として出力する。   The computer 44 performs level determination in this way, and the biological signal collection device 1 acquires this result as related information and outputs this result as an evaluation result.

このような評価結果を劇場映画、スポーツ、遊園地遊具、ゲームセンター用ゲーム機にフィードバックさせることにより、例えば、ゲーム実行者の能力に合わせてゲーム機の場面を展開させたり、遊具の動きを制御したりすることができる。これにより、より高度のマンマシンインターフェイスを構築することができる。   By feeding back such evaluation results to theatrical movies, sports, amusement park playground equipment, and game center game machines, for example, game machine scenes can be developed in accordance with the ability of game players, and playground equipment movements can be controlled. You can do it. Thereby, a more advanced man-machine interface can be constructed.

また、上記実施形態では、生体信号を、被検者の心電信号、呼吸信号として説明した。しかし、生体信号はこれに限られるものではなく、例えば、脳波を示す生体信号、筋肉から発せられる筋電信号であってもよい。   Moreover, in the said embodiment, the biological signal was demonstrated as a subject's electrocardiogram signal and a respiration signal. However, the biological signal is not limited to this, and may be, for example, a biological signal indicating an electroencephalogram or a myoelectric signal emitted from a muscle.

筋電信号の場合、周波数は、通常、80Hzを越えた値であって、1kHz以下の値となる。従って、コンピュータ44は、閾値を80Hzとして、この筋電信号を心電信号、呼吸信号から分離する。尚、この場合、コンピュータ44は、この閾値80Hzを予め閾値をHDD等に記憶する。   In the case of the myoelectric signal, the frequency is usually a value exceeding 80 Hz and a value of 1 kHz or less. Accordingly, the computer 44 sets the threshold value to 80 Hz and separates the myoelectric signal from the electrocardiographic signal and the respiratory signal. In this case, the computer 44 stores the threshold value of 80 Hz in advance in an HDD or the like.

本発明の実施形態に係る生体信号収集装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the biosignal collection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す複数の面電極が組み込まれた椅子を示す図である。It is a figure which shows the chair in which the some surface electrode shown in FIG. 1 was integrated. 被検者の生体信号として心臓の鼓動を示す心電信号の波形図である。It is a wave form diagram of the electrocardiogram signal which shows the heartbeat as a subject's biological signal. 被検者の生体信号として呼吸を示す呼吸信号の波形図である。It is a wave form diagram of a respiration signal which shows respiration as a living body signal of a subject. 心電図検査によって得られた心電信号の波形図であり、(a)は、通常の心電図検査時の心電信号の波形を示し、(b)は、衣服を身につけた状態で椅子に着座して心電図検査を行った場合の心電信号の波形を示す。It is the waveform diagram of the electrocardiogram signal obtained by the electrocardiogram examination, (a) shows the waveform of the electrocardiogram signal at the time of normal electrocardiogram examination, (b) is sitting on the chair with clothes on The waveform of an electrocardiogram signal when an electrocardiogram is performed is shown. 面電極の接続例(1)を示す図である。It is a figure which shows the connection example (1) of a surface electrode. 面電極の接続例(2)を示す図である。It is a figure which shows the connection example (2) of a surface electrode. 面電極の接続例(3)を示す図である。It is a figure which shows the connection example (3) of a surface electrode. 表示装置を備えた生体信号収集装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the biosignal collection apparatus provided with the display apparatus. 無線送信機を備えた生体信号収集装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the biosignal collection apparatus provided with the wireless transmitter. 生体信号収集装置を自動車に搭載した場合の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure at the time of mounting a biological signal collection apparatus in a motor vehicle. 場面情報が供給されて評価結果を出力する生体信号収集装置を示す図である。It is a figure which shows the biomedical signal collection device which supplies scene information and outputs an evaluation result. 図12に示す生体信号収集装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the biosignal collection apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 生体(電気)信号収集装置
2 椅子
11〜13 面電極群
21〜23 スイッチ
31 生体信号検出部
41 信号処理部
51 表示装置
61 無線送信機
71 自動車
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Biological (electrical) signal collection device 2 Chair 11-13 Surface electrode group 21-23 Switch 31 Biosignal detection part 41 Signal processing part 51 Display apparatus 61 Wireless transmitter 71 Automobile

Claims (13)

被検者が着座する椅子と、
前記椅子に取り付けられて、前記椅子に着座した被検者の各部から発せられる電位信号を検出する複数の面電極と、
前記各面電極が検出した電位信号の差信号を増幅することにより、前記被検者の生体電気信号を検出する生体電気信号検出部と、を備えた、
ことを特徴とする生体電気信号収集装置。
A chair on which the subject sits;
A plurality of surface electrodes that are attached to the chair and detect a potential signal emitted from each part of the subject seated on the chair;
A bioelectric signal detection unit that detects a bioelectric signal of the subject by amplifying a difference signal between potential signals detected by the surface electrodes;
A bioelectric signal collecting device.
前記複数の面電極は、非導電性のシートで覆われたものである、
ことを特徴とする請求項1に記載の生体電気信号収集装置。
The plurality of surface electrodes are covered with a non-conductive sheet.
The bioelectric signal collecting apparatus according to claim 1.
前記複数の面電極は、椅子において、少なくとも前記被検者の背面、腰部から臀部、大腿部が当接する位置に配置された、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の生体電気信号収集装置。
The plurality of surface electrodes are arranged at a position where at least the back surface of the subject, the hips, the buttocks, and the thighs in the chair,
The bioelectric signal collecting apparatus according to claim 1, wherein the bioelectric signal collecting apparatus is a bioelectric signal collecting apparatus.
前記生体電気信号検出部は、前記複数の面電極のうち、いずれか1つを中性点電極として、他の面電極が検出した電位信号の差信号を増幅する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の生体電気信号収集装置。
The bioelectric signal detection unit amplifies a difference signal between potential signals detected by other surface electrodes, using any one of the plurality of surface electrodes as a neutral point electrode.
The bioelectric signal collecting device according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記生体電気信号検出部は、前記椅子の背面に備えられた、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の生体電気信号収集装置。
The bioelectric signal detection unit is provided on the back of the chair.
The bioelectric signal collecting device according to any one of claims 1 to 4, wherein
前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号に対する信号処理を行う信号処理部を備えた、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の生体電気信号収集装置。
A signal processing unit that performs signal processing on the bioelectric signal detected by the bioelectric signal detection unit;
The bioelectric signal collecting device according to claim 1, wherein the bioelectric signal collecting device is a bioelectric signal collecting device.
前記信号処理部は、前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号から、少なくとも前記被検者の心臓の鼓動を示す生体電気信号と前記被検者の呼吸を示す生体電気信号とを取得する、
ことを特徴とする請求項6に記載の生体電気信号収集装置。
The signal processing unit obtains at least a bioelectric signal indicating heartbeat of the subject and a bioelectric signal indicating breathing of the subject from the bioelectric signal detected by the bioelectric signal detection unit. ,
The bioelectric signal collecting apparatus according to claim 6.
前記信号処理部が処理した生体電気信号を表示する表示部を備えた、
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の生体電気信号収集装置。
A display unit for displaying the bioelectric signal processed by the signal processing unit;
The bioelectric signal collecting apparatus according to claim 6 or 7,
前記信号処理部が取得した生体電気信号を送信する送信機を備えた、
ことを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の生体電気信号収集装置。
A transmitter for transmitting the bioelectric signal acquired by the signal processing unit;
The bioelectric signal collecting apparatus according to claim 6, wherein the bioelectric signal collecting apparatus is a bioelectric signal collecting apparatus.
前記信号処理部は、前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号の信号レベルと予め設定された異常判定値とを比較し、比較結果に基づいて前記被検者の異常の有無を判定し、異常有りと判定した場合に異常判定信号を出力する、
ことを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の生体電気信号収集装置。
The signal processing unit compares the signal level of the bioelectric signal detected by the bioelectric signal detection unit with a preset abnormality determination value, and determines whether the subject is abnormal based on the comparison result. When an abnormality is determined, an abnormality determination signal is output.
The bioelectric signal collecting apparatus according to any one of claims 6 to 9,
前記椅子は、自動車に搭載された運転者用椅子であり、
前記複数の面電極は、前記運転者用椅子に取り付けられ、
前記信号処理部は、前記自動車の運転者を被検者として、前記運転者の異常の有無を判定し、異常有りと判定した場合に異常判定信号を出力する、
ことを特徴とする請求項10に記載の生体電気信号収集装置。
The chair is a driver's chair mounted on an automobile,
The plurality of surface electrodes are attached to the driver chair,
The signal processing unit, with the driver of the automobile as a subject, determines the presence or absence of an abnormality of the driver, and outputs an abnormality determination signal when it is determined that there is an abnormality.
The bioelectric signal collecting device according to claim 10.
前記運転者用椅子は肘掛けを有するものであり、
前記複数の面電極のうち、いずれか1つが中性点電極として前記運転者用椅子の肘掛けに取り付けられ、
前記生体電気信号検出部は、前記運転者及び中性点電極を介して前記自動車のハンドルの電位を中性点電位として取得し、前記中性点電極以外の各面電極が検出した電位信号の差信号を増幅することにより、前記被検者の生体電気信号を検出する、
ことを特徴とする請求項11に記載の生体電気信号収集装置。
The driver's chair has an armrest;
Any one of the surface electrodes is attached to the armrest of the driver's chair as a neutral point electrode,
The bioelectric signal detection unit acquires a potential of a steering wheel of the automobile as a neutral point potential via the driver and a neutral point electrode, and detects a potential signal detected by each surface electrode other than the neutral point electrode. Detecting the subject's bioelectric signal by amplifying the difference signal;
The bioelectric signal collecting apparatus according to claim 11.
前記椅子は、前記被検者に感覚刺激が与えられる場所に設置されたものであり、
前記信号処理部は、前記被検者に与えられた感覚刺激に関する感覚情報が供給され、前記被検者に刺激が与えられたときに前記生体電気信号検出部が検出した生体電気信号の変化を検出し、前記感覚情報と前記生体電気信号の変化とに基づいて、前記被検者に与えられた感覚刺激と前記被検者の反応との関係を示す関係情報を取得する、
ことを特徴とする請求項6乃至12のいずれか1項に記載の生体電気信号収集装置。
The chair is installed in a place where sensory stimulation is given to the subject,
The signal processing unit is supplied with sensory information related to sensory stimulation given to the subject, and changes in the bioelectric signal detected by the bioelectric signal detection unit when stimulation is given to the subject. Detecting, based on the sensory information and the change in the bioelectric signal, to obtain relationship information indicating a relationship between the sensory stimulus given to the subject and the response of the subject;
The bioelectric signal collecting apparatus according to any one of claims 6 to 12,
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