JP2012239474A - Heartbeat measuring device, heartbeat measuring method and heartbeat measuring program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、心拍計測装置、心拍計測方法及び心拍計測プログラムに関する。 The present invention relates to a heart rate measuring device, a heart rate measuring method, and a heart rate measuring program.
装置を操作する操作者の眠気や覚醒度の変化をとらえるためには、心電計測が有効であることが知られている。一例としては、車両を運転する運転者の眠気や覚醒度を検出するために、運転者の心拍を計測することが検討されている。運転者の心拍を計測する場合には、運転者と接触する2つの電極間の電位差信号を測定した上で、その電位差信号から得られる心電信号を用いて運転者の眠気や覚醒度などの生理状態が検出される。 It is known that electrocardiogram measurement is effective for capturing changes in sleepiness and arousal level of an operator who operates the apparatus. As an example, in order to detect the drowsiness and arousal level of the driver who drives the vehicle, it has been studied to measure the heart rate of the driver. When measuring the driver's heart rate, measure the potential difference signal between the two electrodes in contact with the driver, and then use the electrocardiogram signal obtained from the potential difference signal to determine the driver's sleepiness and arousal level. A physiological state is detected.
例えば、操作者の心拍を計測する技術の一例としては、両手で計測するための電極構造としつつ、操作が片手になったときにも単独で心拍変動を観測できる心電検知装置が提案されている。この心電検知装置では、左右のそれぞれ異なる手でグリップされる可能性の高いステアリングハンドル部上のそれぞれ異なる領域に左手電極および右手電極が設けられる。さらに、心電検知装置は、シート電極をリファレンス電位としてそれぞれ左手電極および右手電極の信号を検出する左手アナログ回路及び右手アナログ回路を有する。さらに、心電検知装置は、左手アナログ回路及び右手アナログ回路の各出力信号の差及び和を検出する差信号検出回路及び和信号検出回路を有する。心電検知装置は、差信号検出回路から出力される両手検出信号及び和信号検出回路から出力される片手検出信号に振幅の閾値判定を行うことによって、運転手のどちらの手がハンドルをグリップしているかを示す信号及びそのときの心拍信号を出力する。 For example, as an example of a technique for measuring the heart rate of an operator, an electrocardiogram detection device has been proposed that can observe heart rate variability independently even when the operation is performed with one hand while using an electrode structure for measuring with both hands. Yes. In this electrocardiogram detection device, the left hand electrode and the right hand electrode are provided in different regions on the steering handle portion that are likely to be gripped by the left and right hands. Furthermore, the electrocardiogram detection device has a left-hand analog circuit and a right-hand analog circuit that detect signals of the left-hand electrode and the right-hand electrode, respectively, using the sheet electrode as a reference potential. Furthermore, the electrocardiogram detection device includes a difference signal detection circuit and a sum signal detection circuit that detect a difference and a sum of output signals of the left-hand analog circuit and the right-hand analog circuit. The electrocardiograph detects the amplitude of the two-hand detection signal output from the difference signal detection circuit and the one-hand detection signal output from the sum signal detection circuit, so that either hand of the driver grips the steering wheel. A signal indicating whether or not a heartbeat and a heartbeat signal at that time are output.
さらに、心拍信号を用いて被験者の覚醒度を判定する覚醒度判定装置も提案されている。この覚醒度判定装置は、心拍信号の振幅のピークが検出される間隔、すなわちR波とR波の間隔であるRRI(R-R Interval)を計測した上で、RRIの変動に対応するスペクトル密度を算出する。さらに、覚醒度判定装置は、算出したスペクトル密度のうち極大周波数に対応する極大スペクトル密度を算出する。その上で、覚醒度判定装置は、極大周波数および極大スペクトル密度の変動傾向をもとに被験者が覚醒状態か否かを判定する。 Furthermore, an arousal level determination device that determines the arousal level of a subject using a heartbeat signal has also been proposed. This arousal level determination device measures the interval at which the amplitude peak of the heartbeat signal is detected, that is, RRI (RR Interval), which is the interval between the R wave and R wave, and calculates the spectral density corresponding to the fluctuation of RRI. To do. Furthermore, the arousal level determination device calculates a maximum spectral density corresponding to the maximum frequency among the calculated spectral densities. Then, the arousal level determination device determines whether or not the subject is awake based on the fluctuation tendency of the maximum frequency and the maximum spectral density.
しかしながら、上記の従来技術では、以下に説明するように、心拍の間隔を連続して計測できないという問題がある。 However, the above-described conventional technology has a problem in that the heartbeat interval cannot be continuously measured as described below.
すなわち、運転者が一方の手でハンドルを持った状態から他方の手または両手に持ち替えたり、また、両手でハンドルを持った状態から片手に持ち替えた場合には、計測されるR波の形状も変化する。ところが、上記の心電検知装置では、心拍を計測するにあたってハンドルのグリップの仕方が変化した場合に、グリップの仕方が変化した前後で操作者の生理状態とは無関係にRRIがゆらぐことを想定していない。このため、上記の心電検知装置では、グリップの仕方が変化した前後で不連続なRRIが計測されることになる。このように、操作者の生理状態とは無関係にゆらいだRRIが計測された場合には、上記の覚醒度判定装置を用いたとしても覚醒度や眠気を正確に判定することができなくなってしまう。 That is, when the driver changes the state of holding the handle with one hand to the other hand or both hands, or when the driver changes the state of holding the handle with both hands to one hand, the shape of the measured R wave is also Change. However, in the above electrocardiogram detection device, it is assumed that the RRI fluctuates regardless of the operator's physiological state before and after the grip method changes when the handle grip method changes in measuring the heart rate. Not. For this reason, in the above-mentioned electrocardiogram detection device, discontinuous RRI is measured before and after the grip method is changed. As described above, when the RRI that fluctuates regardless of the physiological state of the operator is measured, even if the wakefulness determination device described above is used, the wakefulness and sleepiness cannot be accurately determined. .
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、心拍の間隔を連続して計測できる心拍計測装置、心拍計測方法及び心拍計測プログラムを提供することを目的とする。 The disclosed technique has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a heart rate measuring device, a heart rate measuring method, and a heart rate measuring program capable of continuously measuring a heart rate interval.
本願の開示する心拍計測装置は、装置の操舵部に前記装置を操作する操作者の一方の手に対応して設けられた第1の電極と前記操舵部とは異なる箇所に設けられた基準電極との間で第1の電位差信号を測定する第1の測定部を有する。前記心拍計測装置は、前記装置の操舵部に前記操作者の他方の手に対応して設けられた第2の電極と前記基準電極との間で第2の電位差信号を測定する第2の測定部を有する。前記心拍計測装置は、前記第1の測定部よって測定される第1の電位差信号と前記第2の測定部によって測定される第2の電位差信号との間で差分を演算することによって差分信号を算出する算出部を有する。前記心拍計測装置は、前記第1の電極または前記第2の電極に対する前記操作者のグリップの仕方に変化が検出された場合に、当該変化が検出された時点で心電信号から振幅のピークが検知された時刻を前記グリップの変化に応じて補正する補正部を有する。前記心電信号には、前記第1の電位差信号、前記第2の電位差信号または前記差分信号が含まれる。 The heart rate measuring device disclosed in the present application is a reference electrode provided at a location different from the first electrode provided on the steering portion of the device corresponding to one hand of an operator who operates the device and the steering portion. And a first measuring unit for measuring the first potential difference signal. The heartbeat measuring device is configured to measure a second potential difference signal between a second electrode provided on the steering unit of the device corresponding to the other hand of the operator and the reference electrode. Part. The heartbeat measuring apparatus calculates a difference signal by calculating a difference between a first potential difference signal measured by the first measurement unit and a second potential difference signal measured by the second measurement unit. A calculation unit for calculating; When a change is detected in the manner in which the operator grips the first electrode or the second electrode, the heartbeat measuring device has an amplitude peak from an electrocardiogram signal at the time when the change is detected. A correction unit that corrects the detected time according to the change in the grip; The electrocardiogram signal includes the first potential difference signal, the second potential difference signal, or the difference signal.
本願の開示する心拍計測装置の一つの態様によれば、心拍の間隔を連続して計測できるという効果を奏する。 According to one aspect of the heartbeat measuring device disclosed in the present application, there is an effect that heartbeat intervals can be continuously measured.
以下に、本願の開示する心拍計測装置、心拍計測方法及び心拍計測プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例は開示の技術を限定するものではない。そして、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。 Embodiments of a heart rate measuring device, a heart rate measuring method, and a heart rate measuring program disclosed in the present application will be described below in detail with reference to the drawings. Note that this embodiment does not limit the disclosed technology. Each embodiment can be appropriately combined within a range in which processing contents are not contradictory.
[心拍計測装置の構成]
まず、本実施例に係る心拍計測装置の機能的構成について説明する。図1は、実施例1に係る心拍計測装置の構成を示す機能ブロック図である。図1に示す心拍計測装置10は、車両のハンドルに操作者の左右の手に対応して設けた第1の電極11a及び第2の電極11bと、リファレンス電位を測定する基準電極11cとを用いて測定される心電信号から操作者の心拍の間隔を計測するものである。なお、図1の例では、車両を運転する運転者の心拍を計測する場合を例示するが、被験者が航空機などの他の装置またはマウスやキーボードなどの他の操舵部を操作する場合にも同様に適用することができる。
[Configuration of heart rate measurement device]
First, the functional configuration of the heartbeat measuring device according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a functional block diagram illustrating the configuration of the heartbeat measuring apparatus according to the first embodiment. The
ここで、本実施例に係る心拍計測装置10は、車両のハンドルに車両を操作する操作者の一方の手に対応して設けられた第1の電極11aとハンドルとは異なる箇所に設けられた基準電極11cとの間で第1の電位差信号を測定する。また、本実施例に係る心拍計測装置10は、車両のハンドルに操作者の他方の手に対応して設けられた第2の電極11bと基準電極11cとの間で第2の電位差信号を測定する。さらに、本実施例に係る心拍計測装置10は、第1の電位差信号と第2の電位差信号との間で差分を演算することによって差分信号を算出する。その上で、本実施例に係る心拍計測装置10は、第1の電極11a又は第2の電極11bに対する操作者の手のグリップの変化が検出された場合に、次のような処理を実行する。すなわち、本実施例に係る心拍計測装置10は、変化が検出された時点での第1の電位差信号、第2の電位差信号又は差分信号から振幅のピークが検知された時刻をグリップの変化に応じて補正する。
Here, the heart
このように、本実施例に係る心拍計測装置10は、グリップの仕方に変化が検出された場合に、グリップの仕方が変化しなかった場合に第1の電位差信号、第2の電位差信号又は差分信号から振幅のピークが計測されると推定される時刻に補正する。RRIの変動に対応するスペクトル密度から覚醒度を判定する上記従来技術においては、例えばRRIが500msec(120拍/分)程度の場合、RRIの凡そ1/100〜1/1000の変化を変動として捉える。従って、グリップの仕方が変化した前後でRRIが不連続になり、RRIが見た目上1/100〜1/1000変化してしまうと、覚醒度や眠気を正確に判定することができなくなってしまう。本実施例に係る心拍計測装置10では、グリップの仕方が変化した前後で操作者の生理状態とは無関係に心拍信号から計測されるR波の間隔がゆらいだとしても、心拍の間隔、いわゆるRRI(R-R Interval)を適切に補正できる。したがって、本実施例に係る心拍計測装置10によれば、RRIを連続して計測することが可能になる。これによって、本実施例に係る心拍計測装置10では、グリップの変化に起因する覚醒度判定精度の低下を抑止することができる。
As described above, the
図1に示すように、心拍計測装置10は、第1の電極11aと、第2の電極11bと、基準電極11cと、第1の測定部12aと、第2の測定部12bと、算出部13と、計測部14とを有する。さらに、心拍計測装置10は、波形記憶部15と、判別部16と、補正量記憶部17と、補正部18とを有する。なお、心拍計測装置10には、心拍計測装置10によって計測された操作者のRRIから覚醒度や眠気を判定する覚醒度判定装置20が接続される。
As shown in FIG. 1, the
これら第1の電極11a、第2の電極11b及び基準電極11cは、操作者の心電心信号を測定するのに使用される電極である。このうち、第1の電極11aは、車両のハンドル上で操作者の左手よりも右手によってグリップされる可能性が高い位置に設けられる。第2の電極11bは、車両のハンドル上で操作者の右手よりも左手によってグリップされる可能性が高い位置に設けられる。また、基準電極11cは、リファレンス電位を測定するのに使用する電極である。なお、上記の基準電極11cは、「参照電極」や「照合電極」とも呼ばれる。
The
第1の測定部12aは、第1の電極11aと基準電極11cとの間で第1の電位差信号を測定する処理部である。第2の測定部12bは、第2の電極11bと基準電極11cとの間で第2の電位差信号を測定する処理部である。また、算出部13は、第1の測定部12aよって測定される第1の電位差信号と第2の測定部12bによって測定される第2の電位差信号との間で差分を演算することによって差分信号を算出する処理部である。
The
例えば、操作者の右手によって第1の電極11aがグリップされた場合には、第1の測定部12aによって右手の心電信号、いわゆる第2誘導が第1の電位差信号として測定される。また、操作者の左手によって第2の電極11bがグリップされた場合には、第2の測定部12bによって左手の心電信号、いわゆる第3誘導が第2の電位差信号として測定される。さらに、操作者の右手によって第1の電極11aがグリップされ、かつ操作者の左手によって第2の電極11bがグリップされた場合には、算出部13によって両手の心電信号、いわゆる第1誘導が差分信号として測定される。なお、ここでは、操作者が各々の電極との接触が推奨される方の手でグリップした場合に測定される心電信号について説明を行ったが、必ずしも第1の電極11aまたは第2の電極11bとの接触が推奨される方の手で各々の電極がグリップされる必要はない。
For example, when the
ここで、図2を用いて、第1の電極11a、第2の電極11b及び基準電極11cを用いた心電信号の測定方法を説明する。図2は、心電信号の測定方法の一例を説明する図である。図2に示すように、第1の電極11aは、ハンドルの外周のうち10時の方向から6時の方向までの円弧の部分に設けられる。第2の電極11bは、ハンドルの外周のうち6時の方向から10時の方向までの円弧の部分に設けられる。一方、基準電極11cは、車両の操作者が着座するシートの座面に設けられ、車両の電位と等しくなるようにアースと接地される。なお、ここでは、操作者が着座するシートの座面に基準電極11cを設ける場合を例示したが、必ずしもシートの座面に設ける必要はなく、シートの背もたれに設けることとしてもよい。
Here, a method for measuring an electrocardiographic signal using the
このように第1の電極11a、第2の電極11b及び基準電極11cが設置された環境の下、第1の測定部12aには、第1の電極11aから操作者の心筋活動電位が入力されるとともに基準電極11cから車体の電位が入力される。これらの電位が入力された第1の測定部12aは、車体の電位を基準とした場合における心筋活動電位を増幅した上で第1の電位差信号として出力する。
In such an environment where the
また、第2の測定部12bには、第2の電極11bから操作者の心筋活動電位が入力されるとともに基準電極11cから車体の電位が第2の測定部12bへ入力される。これらの電位が入力された第2の測定部12bは、車体の電位を基準とした場合における心筋活動電位を増幅した上で第2の電位差信号として出力する。なお、第1の測定部12a及び第2の測定部12bには、オペアンプを含む任意の増幅回路、例えば定数倍増幅器を採用したり、ボルテージフォロワを採用したりすることができる。
In addition, the myocardial action potential of the operator is input from the
また、算出部13には、第1の測定部12aによって測定された第1の電位差信号および第2の測定部12bによって測定された第2の電位差信号が入力される。これらの信号が入力された算出部13は、第1の電位差信号および第2の電位差信号の差を演算することによって差分信号を算出する。なお、算出部13には、オペアンプを含む任意の差演算回路を採用できる。
Further, the
なお、図2の例では、操作者が右利きである場合を想定した電極の設置例を図示したが、開示の装置は右利きの操作者によって利用される場合に限定されない。例えば、操作者が左利きである場合には、ハンドルのうち2時の方向から6時の方向までの部位に第1の電極11aを設け、6時の方向から2時の方向までの部位に第2の電極11bを設けることもできる。
In the example of FIG. 2, an example of electrode installation assuming a case where the operator is right-handed is illustrated, but the disclosed apparatus is not limited to being used by a right-handed operator. For example, when the operator is left-handed, the
図1の説明に戻り、計測部14は、差分信号、第1の電位差信号または第2の電位差信号から心拍の間隔、いわゆるRRIを計測する処理部である。一態様としては、計測部14は、差分信号、第1の電位差信号および第2の電位差信号のうち操作者の心電信号が重畳していると推定される心電信号を選択する。そして、計測部14は、選択した心電信号から振幅のピークを検知した上で振幅のピークが検知された時刻の時間間隔を算出することによって操作者のRRIを計測する。
Returning to the description of FIG. 1, the
これを説明すると、まず、計測部14は、算出部13によって測定された差分信号のノイズレベルを算出する。このとき、計測部14は、差分信号のノイズレベルが所定の閾値Nよりも小さい場合には、RRIの計測に差分信号を使用する。一方、差分信号のノイズレベルが閾値N以上である場合には、第1の電極11aおよび第2の電極11bの両方ともには操作者の手がグリップされておらず、差分信号に心電信号が重畳していないことがわかる。よって、計測部14は、第1の電位差信号または第2の電位差信号のいずれかに心電信号が重畳しているのかをさらに判断するために、第1の測定部12aによって測定された第1の電位差信号のノイズレベルを算出する。
To explain this, first, the
このとき、計測部14は、第1の電位差信号のノイズレベルが閾値Nよりも小さい場合には、RRIの計測に第1の電位差信号を使用する。一方、第1の電位差信号のノイズレベルが閾値N以上である場合には、第1の電極11aには操作者の手がグリップされておらず、第1の電位差信号に心電信号が重畳していないことがわかる。よって、計測部14は、第2の電位差信号に心電信号が重畳しているのかをさらに判断するために、第2の測定部12bによって測定された第2の電位差信号のノイズレベルを算出する。そして、計測部14は、第2の電位差信号のノイズレベルが所定の閾値Nよりも小さい場合には、RRIの計測に第2の電位差信号を使用する。なお、第2の電位差信号のノイズレベルが閾値N以上である場合には、差分信号、第1の電位差信号および第2の電位差信号のうちいずれに心電信号が重畳されているのかを判別できないので、RRIの計測を実行しない。
At this time, when the noise level of the first potential difference signal is smaller than the threshold value N, the
このようにしてRRIの計測に用いる心電信号を選択した上で、計測部14は、選択した心電信号から振幅が閾値以上となるポイントR、すなわち振幅のピークを検知する。その後、計測部14は、今回に振幅のピークを検知した時刻および前回に振幅のピークを検知していた時刻の差を計算することによって操作者のRRIを計測する。このとき、計測部14は、後述の判別部16により第1の電極11a又は第2の電極11bに対する操作者のグリップの仕方に変化が検出された場合、今回に振幅のピークを検知した時刻の代わりに後述の補正部18により補正された時刻をRRIの計測に使用する。また、計測部14は、前回に振幅のピークを検知した時刻が後述の補正部18によって補正されていたとしても、補正後の時刻は使用せずに前回に振幅のピークを検知した時刻をそのまま用いて操作者のRRIを計測する。なお、振幅ピークの検知方法は、上述の方法に限定されない。例えば、計測部14は、心電信号の微分係数が正から負に変わるゼロクロス点を使う方法、振幅波形につきパターンマッチングを行ってピークを検出する方法などを用いることもできる。
In this way, after selecting an electrocardiogram signal to be used for RRI measurement, the
波形記憶部15は、心電信号の波形を記憶する記憶部である。かかる波形記憶部15の一態様としては、グリップパターンごとに第1の電位差信号、第2の電位差信号または差分信号などの心電信号の波形が対応付けられたデータを記憶する。なお、波形記憶部15は、グリップパターンを判別するために、後述の判別部16によって参照される。
The
かかる「グリップパターン」とは、第1の電極11a及び第2の電極11bが操作者の右手、左手または両手によってグリップされるパターンを指す。このグリップパターンの一例としては、操作者の両手によって第1の電極11aおよび第2の電極11bの両方がグリップされるパターンが含まれる。他の一例としては、操作者の右手、左手または両手によって第1の電極11aだけがグリップされるパターンが含まれる。更なる一例としては、操作者の右手、左手または両手によって第2の電極11bだけがグリップされるパターンが含まれる。これらのグリップパターンには、第1の電極11aまたは第2の電極11bとの接触が推奨される方の手で各々の電極がグリップされるパターンの他、それとは逆の手で各々の電極がグリップされるパターンも含まれる。
The “grip pattern” refers to a pattern in which the
なお、以下では、第1の電極11aまたは第2の電極11bとの接触が推奨される方の手で各々の電極がグリップされるパターンそれぞれを「両手グリップ」、「右手グリップ」、「左手グリップ」と呼ぶ場合がある。また、以下では、第1の電極11aまたは第2の電極11bとの接触が推奨される方の手とは逆の手で各々の電極がグリップされるパターンそれぞれを「第1の電極+左手グリップ」、「第2の電極+右手グリップ」と呼ぶ場合がある。さらに、以下では、同一の電極が操作者の両手でグリップされるパターンそれぞれを「第1の電極+歪両手グリップ」、「第2の電極+歪両手グリップ」、「第1の電極及び第2の電極+歪両手グリップ」と呼ぶ場合がある。
In the following, the patterns in which each electrode is gripped by the hand recommended to be in contact with the
図3A〜図3Eは、波形記憶部15に記憶される心電信号の波形例を示す図である。図3Aは、第1の電極11aが操作者の右手によってグリップされ、かつ第2の電極11bが操作者の左手によってグリップされる「両手グリップ」の波形を示す。図3Bは、第1の電極11aが操作者の右手によってグリップされ、かつ第2の電極11bがグリップされない「右手グリップ」の波形を示す。図3Cは、第1の電極11aがグリップされず、第2の電極11bが操作者の左手によってグリップされる「左手グリップ」の波形を示す。図3Dは、第1の電極11aが操作者の両手によってグリップされ、かつ第2の電極11bがグリップされない「第1の電極+歪両手グリップ」の波形を示す。図3Eは、第1の電極11aが操作者の両手によってグリップされ、かつ第2の電極11bが操作者の左手によってグリップされる「第1の電極及び第2の電極+歪両手グリップ」の波形を示す。
3A to 3E are diagrams illustrating examples of waveforms of the electrocardiogram signals stored in the
図3Aに示す「両手グリップ」の場合には、第1の電位差信号31R、第2の電位差信号31Lおよび差分信号31Tの波形のうち少なくとも差分信号31Tの波形が波形記憶部15によって保持される。また、図3Bに示す「右手グリップ」の場合には、ノイズだけが測定される第2の電位差信号32L及び差分信号32Tを除く、第1の電位差信号32Rが波形記憶部15によって保持される。また、図3Cに示す「左手グリップ」の場合には、ノイズだけが測定される第1の電位差信号33R及び差分信号33Tを除く、第2の電位差信号33Lが波形記憶部15によって保持される。また、図3Dに示す「第1の電極+歪両手グリップ」の場合には、ノイズだけが測定される第2の電位差信号34L及び差分信号34Tを除く、第1の電位差信号34Rが波形記憶部15によって保持される。また、図3Eに示す「第1の電極及び第2の電極+歪両手グリップ」の場合には、第1の電位差信号35R、第2の電位差信号35Lおよび差分信号35Tの波形のうち少なくとも差分信号35Tの波形が波形記憶部15によって保持される。
In the case of the “two-hand grip” shown in FIG. 3A, at least the waveform of the
なお、上記の心電信号の波形は、車両の運転開始前にキャリブレーションモードへ移行して導出した各グリップパターンの第1の電位差信号、第2の電位差信号又は差分信号の波形を波形記憶部15へ登録することができる。また、他の装置が有する第1の測定部、第2の測定部及び算出部を用いて導出された各グリップパターンの第1の電位差信号、第2の電位差信号及び差分信号の波形を波形記憶部15へ登録することもできる。
The waveform of the electrocardiogram signal is the waveform storage unit that represents the waveform of the first potential difference signal, the second potential difference signal, or the difference signal of each grip pattern derived by shifting to the calibration mode before the vehicle starts driving. 15 can be registered. In addition, the waveform of the first potential difference signal, the second potential difference signal, and the difference signal of each grip pattern derived using the first measurement unit, the second measurement unit, and the calculation unit included in another device is stored as a waveform. It is also possible to register in the
判別部16は、波形記憶部15を用いて、操作者がハンドルをグリップしているパターンを判別する処理部である。一態様としては、判別部16は、波形記憶部15によってグリップパターンごとに記憶された心電信号の波形と、第1の電位差信号、第2の電位差信号または差分信号の波形との類似度から、当該操作者がハンドルをグリップしているパターンを判別する。
The
これを説明すると、判別部16は、RRIの計測に差分信号が使用された場合には、「両手グリップ」及び「第1の電極及び第2の電極+歪両手グリップ」の差分信号と、算出部13によって算出された差分信号との間における波形の類似度を算出する。このとき、判別部16は、2つの差分信号間で各々の時刻における振幅値の差分を累積加算することにより、2つの差分信号間の相関係数を算出する。かかる相関係数を求めた場合には、相関係数の値が小さいほど2つの信号の類似度が高くなる。そして、判別部16は、「両手グリップ」及び「第1の電極及び第2の電極+歪両手グリップ」の差分信号との間で算出された類似度のうち「両手グリップ」の類似度の方が高い場合には、グリップパターンが「両手グリップ」であると判別する。一方、判別部16は、「第1の電極及び第2の電極+歪両手グリップ」の類似度の方が高い場合には、グリップパターンが「第1の電極及び第2の電極+歪両手グリップ」であると判別する。なお、ここでは、2つの差分信号間の振幅値の差分を累積加算することによって類似度を算出する場合を例示したが、2つの差分信号間で波形の形状をパターンマッチングすることにより類似度を算出することとしてもよい。
Explaining this, when the difference signal is used for the RRI measurement, the
また、判別部16は、RRIの計測に第1の電位差信号が使用された場合には、次のような処理を実行する。すなわち、判別部16は、「第1の電極+歪両手グリップ」、「右手グリップ」及び「第1の電極+左手グリップ」の差分信号と、第1の測定部12aによって測定された第1の電位差信号との間における波形の類似度を算出する。そして、判別部16は、上記の3つのグリップパターンの差分信号との間で算出された類似度のうち「第1の電極+歪両手グリップ」の類似度が最大である場合には、グリップパターンが「第1の電極+歪両手グリップ」であると判別する。また、判別部16は、「右手グリップ」の類似度が最大である場合には、グリップパターンが「右手グリップ」であると判別する。また、判別部16は、「第1の電極+左手グリップ」の類似度が最大である場合には、グリップパターンが「第1の電極+左手グリップ」であると判別する。
In addition, when the first potential difference signal is used for RRI measurement, the
また、判別部16は、RRIの計測に第2の電位差信号が使用された場合には、次のような処理を実行する。すなわち、判別部16は、「第2の電極+歪両手グリップ」、「左手グリップ」及び「第2の電極+右手グリップ」の差分信号と、第2の測定部12bによって測定された第2の電位差信号との間における波形の類似度を算出する。そして、判別部16は、上記の3つのグリップパターンの差分信号との間で算出された類似度のうち「第2の電極+歪両手グリップ」の類似度が最大である場合には、グリップパターンが「第2の電極+歪両手グリップ」であると判別する。また、判別部16は、「左手グリップ」の類似度が最大である場合には、グリップパターンが「左手グリップ」であると判別する。また、判別部16は、「第2の電極+右手グリップ」の類似度が最大である場合には、グリップパターンが「第2の電極+右手グリップ」であると判別する。
In addition, when the second potential difference signal is used for RRI measurement, the
このようにしてグリップパターンを判別すると、判別部16は、今回に判別したグリップパターンが前回に判別したグリップパターンから変化したか否かを判定する。すなわち、判別部16は、前回の判別結果と比較して、今回の判別結果が「両手グリップ」、「右手グリップ」、「左手グリップ」及び「歪両手グリップ」の間で異なるグリップパターンに遷移したか否かを判定する。
When the grip pattern is determined in this way, the
補正量記憶部17は、振幅のピークが検知された時刻を補正する補正量を記憶する記憶部である。かかる補正量記憶部17の一態様としては、グリップパターンの組合せ及びその組合せに対応する補正量が対応付けられたデータを記憶する。なお、補正量記憶部17は、振幅のピークが検知された時刻を補正するために、グリップの仕方が変化した前後のグリップパターンの組合せに対応する補正量が後述の補正部18によって参照される。
The correction
図4は、グリップパターン間における振幅ピークの時間差を示す図である。図4には、グリップパターンが「両手グリップ」である場合に測定された第1の電位差信号41R、第2の電位差信号41L及び差分信号41Tが図示されている。さらに、図4には、グリップパターンが「第1の電極+左手グリップ」である場合に測定された第1の電位差信号42R、グリップパターンが「第1の電極+歪両手グリップ」である場合に測定された第1の電位差信号43Rが図示されている。なお、図4の例では、「両手グリップ」の差分信号41Tから振幅のピークが検知された時刻t0を基準とした場合における時間差が図示されている。
FIG. 4 is a diagram illustrating the time difference of the amplitude peak between the grip patterns. FIG. 4 shows a first potential difference signal 41R, a second
図4に示すように、「右手グリップ」の第1の電位差信号41Rは、差分信号41Tとの間における振幅ピークの時間差が「δt_R」である。また、「左手グリップ」の第2の電位差信号41L及び「第1の電極+左手グリップ」の第1の電位差信号42Rは、差分信号41Tとの間における振幅ピークの時間差が「δt_L」である。さらに、「第1の電極+歪両手グリップ」の第1の電位差信号43Rは、差分信号41Tとの間における振幅ピークの時間差が「δt_T」である。
As shown in FIG. 4, the time difference of the amplitude peak between the first potential difference signal 41R of the “right hand grip” and the
例えば、グリップパターンが「両手グリップ」から「右手グリップ」へ変化した場合には、第1の電位差信号41Rの振幅ピークが差分信号41Tよりも、時間差「δt_R」の分、早く検知されるので、補正量を「+δt_R」と設定すればよい。また、グリップパターンが「両手グリップ」から「左手グリップ」へ変化した場合には、第1の電位差信号42Rの振幅ピークが差分信号41Tよりも、時間差「δt_L」の分、遅く検知されるので、補正量を「-δt_L」と設定すればよい。さらに、グリップパターンが「両手グリップ」から「歪両手グリップ」へ変化した場合には、第1の電位差信号43Rの振幅ピークが差分信号41Tよりも、時間差「δt_T」の分、早く検知されるので、補正量を「+δt_T」とすればよい。このように、基準とする差分信号41Tから振幅のピークが検知される時刻t0から、「右手グリップ」、「左手グリップ」又は「歪両手グリップ」の心電信号から振幅のピークが検知される時刻を減算することによって各々の補正量を求めることができる。
For example, when the grip pattern changes from “two-hand grip” to “right hand grip”, the amplitude peak of the first potential difference signal 41R is detected earlier than the
また、同様にして、グリップパターンが「歪両手グリップ」から「右手グリップ」、「左手グリップ」又は「両手グリップ」へ変化する場合には、補正量が次のように求まる。すなわち、差分信号41Tの振幅ピークの検知時刻t0から、第1の電位差信号43Rの振幅ピークの検知時刻「t0-δt_T」を減算し、さらに、第1の電位差信号41R、第2の電位差信号41Lまたは差分信号41Tの振幅ピークの検知時刻を加算することで求まる。
Similarly, when the grip pattern changes from “distorted two-handed grip” to “right-handed grip”, “left-handed grip” or “two-handed grip”, the correction amount is obtained as follows. That is, the amplitude peak detection time “t0−δt_T” of the first
さらに、同様にして、グリップパターンが「右手グリップ」から「左手グリップ」、「両手グリップ」又は「歪両手グリップ」へ変化する場合には、各々の補正量が次のように求まる。すなわち、差分信号41Tの振幅ピークの検知時刻t0から、第1の電位差信号41Rの振幅ピークの検知時刻「t0-δt_R」を減算し、さらに、第2の電位差信号41L、差分信号41Tまたは第1の電位差信号43Rの振幅ピークの検知時刻を加算することで求まる。
Similarly, when the grip pattern changes from “right hand grip” to “left hand grip”, “two-handed grip” or “distorted two-handed grip”, the respective correction amounts are obtained as follows. That is, the amplitude peak detection time “t0−δt_R” of the first potential difference signal 41R is subtracted from the amplitude peak detection time t0 of the
また、同様にして、グリップパターンが「左手グリップ」から「右手グリップ」、「両手グリップ」又は「歪両手グリップ」へ変化する場合には、各々の補正量が次のように求まる。すなわち、差分信号41Tの振幅ピークの検知時刻t0から、第2の電位差信号41Lの振幅ピークの検知時刻「t0+δt_L」を減算し、さらに、第1の電位差信号41R、差分信号41Tまたは第1の電位差信号43Rの振幅ピークの検知時刻を加算することで求まる。
Similarly, when the grip pattern changes from “left hand grip” to “right hand grip”, “two-handed grip” or “distorted two-handed grip”, the respective correction amounts are obtained as follows. That is, the amplitude peak detection time “t0 + δt_L” of the second
このように、「両手グリップ」に対する「右手グリップ」、「左手グリップ」及び「歪両手グリップ」の時間差が既知である場合には、グリップの仕方が変化する前後のグリップパターンの組合せごとにその組合せに対応する補正量を登録しておくことができる。なお、図4の例では、「両手グリップ」の差分信号41Tから振幅のピークが検知された時刻t0を基準とする場合を例示したが、他の心電信号から振幅のピークが検知された時刻を基準としてもかまわない。 Thus, when the time difference between “right hand grip”, “left hand grip” and “distorted two-hand grip” with respect to “two-hand grip” is known, the combination of the grip patterns before and after the grip method changes The correction amount corresponding to can be registered. In the example of FIG. 4, the case where the amplitude t is detected from the difference signal 41 </ b> T of “two-hand grip” is used as a reference, but the time at which the amplitude peak is detected from another electrocardiogram signal is illustrated. It does not matter as a standard.
補正部18は、判別部16によって操作者のグリップの仕方に変化が検出された場合に、当該変化が検出された時点で第1の電位差信号、第2の電位差信号または差分信号から振幅のピークが検知された時刻をグリップの変化に応じて補正する処理部である。
When a change is detected in the manner of gripping by the operator by the
一態様としては、補正部18は、判別部16によってグリップパターンの変化が検出された場合に、補正量記憶部17に記憶された補正量のうちグリップの仕方が変化した前後のグリップパターンの組合せに対応する補正量を読み出す。その上で、補正部18は、計測部14によって今回に振幅のピークが検知された時刻を先に読み出した補正量にしたがって補正する。例えば、補正部18は、補正量が正の値である場合には、今回に振幅のピークが検知された時刻を補正量の値を加算した時刻に補正する。また、補正部18は、補正量が負の値である場合には、今回に振幅のピークが検知された時刻を補正量の値を減算した時刻に補正する。なお、判別部16によってグリップパターンの変化が検出されなかった場合には、操作者の生理状態とは無関係にRRIがゆらがない可能性が高いので、計測部14によって今回に振幅のピークが検知された時刻がそのままRRIの計測に使用される。
As one aspect, the
なお、計測部14、判別部16及び補正部18には、各種の集積回路や電子回路を採用できる。例えば、集積回路としては、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)が挙げられる。また、電子回路としては、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)などが挙げられる。
Note that various integrated circuits and electronic circuits can be employed for the
また、波形記憶部15及び補正量記憶部17などの記憶部には、半導体メモリ素子や記憶装置を採用できる。例えば、半導体メモリ素子としては、VRAM(Video Random Access Memory)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)やフラッシュメモリ(flash memory)などが挙げられる。また、記憶装置としては、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置が挙げられる。
In addition, a semiconductor memory element or a storage device can be adopted as a storage unit such as the
[処理の流れ]
次に、本実施例に係る心拍計測装置の処理の流れについて説明する。図5〜図8は、実施例1に係る心拍計測処理の手順を示すフローチャートである。この心拍計測処理は、心拍計測処理の電源がON状態である場合に繰り返し実行される処理である。
[Process flow]
Next, a processing flow of the heartbeat measuring apparatus according to the present embodiment will be described. 5 to 8 are flowcharts illustrating the procedure of the heart rate measurement process according to the first embodiment. This heart rate measurement process is a process that is repeatedly executed when the heart rate measurement process is powered on.
図5に示すように、第1の測定部12aは、第1の電極11aと基準電極11cとの間で第1の電位差信号を測定し、第2の測定部12bは、第2の電極11bと基準電極11cとの間で第2の電位差信号を測定する(ステップS101)。続いて、算出部13は、第1の電位差信号と第2の電位差信号との間で差分を演算することによって差分信号を算出する(ステップS102)。
As shown in FIG. 5, the
その後、計測部14は、算出部13によって測定された差分信号のノイズレベルを算出する(ステップS103)。このとき、差分信号のノイズレベルが所定の閾値Nよりも小さい場合(ステップS104肯定)には、計測部14は、RRIの計測に差分信号を選択する。そして、計測部14は、選択した心電信号から振幅が閾値以上となるポイントR、すなわち振幅のピークを検知する(ステップS105)。
Thereafter, the
続いて、判別部16は、「両手グリップ」及び「第1の電極及び第2の電極+歪両手グリップ」の差分信号と、算出部13によって算出された差分信号との間における波形の類似度を算出する(ステップS106)。
Subsequently, the
そして、「両手グリップ」の類似度の方が高い場合(ステップS107肯定)には、判別部16は、グリップパターンが「両手グリップ」であると判別する(ステップS108)。一方、「第1の電極及び第2の電極+歪両手グリップ」の類似度の方が高い場合(ステップS107否定)には、判別部16は、グリップパターンが「第1の電極及び第2の電極+歪両手グリップ」であると判別する(ステップS109)。
If the degree of similarity of “two-hand grip” is higher (Yes at step S107), the
一方、差分信号のノイズレベルが閾値N以上である場合(ステップS104否定)には、第1の電極11aおよび第2の電極11bの両方ともには操作者の手がグリップされておらず、差分信号に心電信号が重畳していないことがわかる。よって、計測部14は、図6に示すように、第1の測定部12aによって測定された第1の電位差信号のノイズレベルを算出する(ステップS110)。
On the other hand, when the noise level of the difference signal is equal to or higher than the threshold value N (No in step S104), the operator's hand is not gripped in both the
このとき、第1の電位差信号のノイズレベルが閾値Nよりも小さい場合(ステップS111肯定)には、計測部14は、RRIの計測に第1の電位差信号を選択する。そして、計測部14は、選択した心電信号から振幅が閾値以上となるポイントR、すなわち振幅のピークを検知する(ステップS112)。
At this time, when the noise level of the first potential difference signal is smaller than the threshold value N (Yes in step S111), the
続いて、判別部16は、「第1の電極+歪両手グリップ」、「右手グリップ」及び「第1の電極+左手グリップ」の差分信号と、第1の測定部12aによって測定された第1の電位差信号との間における波形の類似度を算出する(ステップS113)。
Subsequently, the
ここで、「第1の電極+歪両手グリップ」の類似度が最大である場合(ステップS114肯定)には、判別部16は、グリップパターンが「第1の電極+歪両手グリップ」であると判別する(ステップS115)。
Here, when the degree of similarity of “first electrode + distorted two-handed grip” is the maximum (Yes in step S114), the
また、「右手グリップ」の類似度が最大である場合(ステップS114否定かつステップS116肯定)には、判別部16は、グリップパターンが「右手グリップ」であると判別する(ステップS117)。
Further, when the similarity degree of the “right hand grip” is the maximum (No at Step S114 and Yes at Step S116), the
また、「第1の電極+左手グリップ」の類似度が最大である場合(ステップS114否定かつステップS116否定)には、判別部16は、グリップパターンが「第1の電極+左手グリップ」であると判別する(ステップS118)。
When the similarity of “first electrode + left hand grip” is the maximum (No at Step S114 and No at Step S116), the
一方、第1の電位差信号のノイズレベルが閾値N以上である場合(ステップS111否定)には、第1の電極11aには操作者の手がグリップされておらず、第1の電位差信号に心電信号が重畳していないことがわかる。よって、計測部14は、図7に示すように、第2の測定部12bによって測定された第2の電位差信号のノイズレベルを算出する(ステップS119)。
On the other hand, when the noise level of the first potential difference signal is equal to or higher than the threshold value N (No in step S111), the operator's hand is not gripped by the
そして、第2の電位差信号のノイズレベルが所定の閾値Nよりも小さい場合(ステップS120肯定)には、計測部14は、RRIの計測に第2の電位差信号を使用する。そして、計測部14は、選択した心電信号から振幅が閾値以上となるポイントR、すなわち振幅のピークを検知する(ステップS121)。なお、第2の電位差信号のノイズレベルが閾値N以上である場合(ステップS120否定)には、差分信号、第1の電位差信号および第2の電位差信号のうちいずれに心電信号が重畳されているのかを判別できないので、RRIの計測を実行しない。
When the noise level of the second potential difference signal is smaller than the predetermined threshold N (Yes at Step S120), the measuring
続いて、判別部16は、「第2の電極+歪両手グリップ」、「左手グリップ」及び「第2の電極+右手グリップ」の差分信号と、第2の測定部12bによって測定された第2の電位差信号との間における波形の類似度を算出する(ステップS122)。
Subsequently, the
そして、「第2の電極+歪両手グリップ」の類似度が最大である場合(ステップS123肯定)には、判別部16は、グリップパターンが「第2の電極+歪両手グリップ」であると判別する(ステップS124)。
If the similarity between the “second electrode + distorted two-handed grip” is the maximum (Yes at step S123), the
また、「左手グリップ」の類似度が最大である場合(ステップS123否定かつステップS125肯定)には、判別部16は、グリップパターンが「左手グリップ」であると判別する(ステップS126)。
When the similarity degree of the “left hand grip” is the maximum (No at Step S123 and Yes at Step S125), the
また、「第2の電極+右手グリップ」の類似度が最大である場合(ステップS123否定かつステップS125否定)には、判別部16は、グリップパターンが「第2の電極+右手グリップ」であると判別する(ステップS127)。
When the similarity of “second electrode + right hand grip” is the maximum (No at step S123 and negative at step S125), the
このようにグリップパターンを判別すると、判別部16は、図8に示すように、判別部16は、今回に判別したグリップパターンが前回に判別したグリップパターンから変化したか否かを判定する(ステップS128)。
When the grip pattern is discriminated as described above, the discriminating
ここで、グリップパターンの変化が検出された場合(ステップS128肯定)には、補正部18は、次のような処理を実行する。すなわち、補正部18は、グリップの仕方が変化した前後のグリップパターンの組合せに対応する補正量にしたがって、計測部14によって今回に振幅のピークが検知された時刻を補正する(ステップS129)。その後、計測部14は、補正部18によって補正された時刻および前回に振幅のピークを検知していた時刻の差を計算することによって操作者のRRIを計測する(ステップS130)。
Here, when the change of the grip pattern is detected (Yes at Step S128), the
一方、グリップパターンの変化が検出された場合(ステップS128否定)には、計測部14は、ステップS129の処理、すなわち振幅ピークの検知時刻を補正する処理を実行せずに、ステップS130の処理に移行する。すなわち、計測部14は、今回に振幅のピークを検知した時刻および前回に振幅のピークを検知していた時刻の差を計算することによって操作者のRRIを計測する(ステップS130)。
On the other hand, when a change in the grip pattern is detected (No at Step S128), the
このようにして計測されたRRIは、覚醒度判定装置20へ出力され、覚醒度判定装置20によって覚醒度や眠気が判定される。
The RRI thus measured is output to the arousal
[実施例1の効果]
上述してきたように、本実施例に係る心拍計測装置10は、グリップの仕方に変化が検出された場合に、グリップの仕方が変化しなかった場合に第1の電位差信号、第2の電位差信号又は差分信号から振幅のピークが計測されると推定される時刻に補正する。それゆえ、本実施例に係る心拍計測装置10では、グリップの仕方が変化した前後で操作者の生理状態とは無関係に心拍信号から計測されるR波の間隔がゆらいだとしても、心拍の間隔、いわゆるRRIを適切に補正できる。したがって、本実施例に係る心拍計測装置10によれば、RRIを連続して計測することが可能になる。これによって、本実施例に係る心拍計測装置10では、覚醒度判定装置20に覚醒度や眠気を正確に判定させることも可能になる。
[Effect of Example 1]
As described above, the heart
また、本実施例に係る心拍計測装置10は、第1の電極11aおよび第2の電極11bが操作者の右手または左手によってグリップされるパターンごとに第1の電位差信号、第2の電位差信号または差分信号の波形を記憶する。そして、本実施例に係る心拍計測装置10は、記憶した第1の電位差信号、第2の電位差信号または差分信号の波形と、第1の電位差信号、第2の電位差信号または差分信号の波形との類似度から、当該操作者がハンドルをグリップしているパターンを判別する。その上で、本実施例に係る心拍計測装置10は、グリップのパターンの変化が検出された場合に、グリップが変化した前後のパターンに応じて、第1の電位差信号、第2の電位差信号または差分信号から振幅のピークが検知された時刻を補正する。このため、本実施例に係る心拍計測装置10では、グリップパターンの変化からRRIのゆらぎを推定して振幅ピークの検知時刻を補正できる。それゆえ、本実施例に係る心拍計測装置10によれば、グリップの仕方が変化した前後で不連続なRRIが計測されるのをより高い確率で防止できる。
In addition, the
さらに、本実施例に係る心拍計測装置10は、同一の電極が操作者の両手によってグリップされるパターンについて第1の電位差信号、第2の電位差信号または差分信号の波形をさらに記憶する。このため、本実施例に係る心拍計測装置10では、操作者がハンドルをグリップする態様を網羅して第1の電位差信号、第2の電位差信号または差分信号の波形を蓄積できる。よって、本実施例に係る心拍計測装置10では、多様な局面でグリップパターンの変化からRRIのゆらぎを推定して振幅ピークの検知時刻を補正できる。
Furthermore, the
さて、これまで開示の装置に関する実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本発明に含まれる他の実施例を説明する。 Although the embodiments related to the disclosed apparatus have been described above, the present invention may be implemented in various different forms other than the above-described embodiments. Therefore, another embodiment included in the present invention will be described below.
[装置の構成単位]
上記の実施例1では、心拍計測装置10と覚醒度判定装置20とが別々に構成される場合を例示したが、開示の装置はこれに限定されず、これら心拍計測装置10及び覚醒度判定装置20を一体化して構成することとしてもかまわない。
[Unit of equipment]
In the first embodiment, the case where the
[分散および統合]
また、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、第1の測定部12a、第2の測定部12b、算出部13、計測部14、判別部16または補正部18を心拍計測装置の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。また、第1の測定部12a、第2の測定部12b、算出部13、計測部14、判別部16または補正部18を別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記の心拍計測装置の機能を実現するようにしてもよい。
[Distribution and integration]
In addition, each component of each illustrated apparatus does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured. For example, the
[心拍計測プログラム]
また、上記の実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図9を用いて、上記の実施例と同様の機能を有する心拍計測プログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。
[Heart rate measurement program]
The various processes described in the above embodiments can be realized by executing a prepared program on a computer such as a personal computer or a workstation. Therefore, in the following, an example of a computer that executes a heart rate measurement program having the same function as that of the above embodiment will be described with reference to FIG.
図9は、実施例1及び実施例2に係る心拍計測プログラムを実行するコンピュータの一例について説明するための図である。図9に示すように、コンピュータ100は、操作部110aと、スピーカ110bと、マイク110cと、ディスプレイ120と、通信部130とを有する。さらに、このコンピュータ100は、CPU150と、ROM160と、HDD170と、RAM180と有する。これら110〜180の各部はバス140を介して接続される。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of a computer that executes a heart rate measurement program according to the first and second embodiments. As illustrated in FIG. 9, the
HDD170には、図9に示すように、上記の実施例1で示した計測部14と、判別部16と、補正部18と同様の機能を発揮する心拍計測プログラム170aが予め記憶される。この心拍計測プログラム170aについては、図1に示した各々の計測部14、判別部16及び補正部18の各構成要素と同様、適宜統合又は分離しても良い。すなわち、HDD170に格納される各データは、常に全てのデータがHDD170に格納される必要はなく、処理に必要なデータのみがHDD170に格納されれば良い。
As shown in FIG. 9, the
そして、CPU150が、心拍計測プログラム170aをHDD170から読み出してRAM180に展開する。これによって、図9に示すように、心拍計測プログラム170aは、心拍計測プロセス180aとして機能する。この心拍計測プロセス180aは、HDD170から読み出した各種データを適宜RAM180上の自身に割り当てられた領域に展開し、この展開した各種データに基づいて各種処理を実行する。なお、心拍計測プロセス180aは、図1に示した計測部14、判別部16及び補正部18にて実行される処理、例えば図5〜図8に示す処理を含む。また、CPU150上で仮想的に実現される各処理部は、常に全ての処理部がCPU150上で動作する必要はなく、処理に必要な処理部のみが仮想的に実現されれば良い。
Then, the
なお、上記の心拍計測プログラム170aについては、必ずしも最初からHDD170やROM160に記憶させておく必要はない。例えば、コンピュータ100に挿入されるフレキシブルディスク、いわゆるFD、CD−ROM、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させる。そして、コンピュータ100がこれらの可搬用の物理媒体から各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。また、公衆回線、インターネット、LAN、WANなどを介してコンピュータ100に接続される他のコンピュータまたはサーバ装置などに各プログラムを記憶させておき、コンピュータ100がこれらから各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。
Note that the heart
10 心拍計測装置
11a 第1の電極
11b 第2の電極
11c 基準電極
12a 第1の測定部
12b 第2の測定部
13 算出部
14 計測部
15 波形記憶部
16 判別部
17 補正量記憶部
18 補正部
20 覚醒度判定装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記装置の操舵部に前記操作者の他方の手に対応して設けられた第2の電極と前記基準電極との間で第2の電位差信号を測定する第2の測定部と、
前記第1の測定部よって測定される第1の電位差信号と前記第2の測定部によって測定される第2の電位差信号との間で差分を演算することによって差分信号を算出する算出部と、
前記第1の電極または前記第2の電極に対する前記操作者のグリップの仕方に変化が検出された場合に、当該変化が検出された時点で前記第1の電位差信号、前記第2の電位差信号または前記差分信号から振幅のピークが検知された時刻を前記グリップの変化に応じて補正する補正部と
を有することを特徴とする心拍計測装置。 A first potential difference signal between a first electrode provided on the steering unit of the device corresponding to one hand of an operator operating the device and a reference electrode provided at a location different from the steering unit. A first measuring unit for measuring
A second measuring unit for measuring a second potential difference signal between the second electrode provided on the steering unit of the device corresponding to the other hand of the operator and the reference electrode;
A calculation unit that calculates a difference signal by calculating a difference between the first potential difference signal measured by the first measurement unit and the second potential difference signal measured by the second measurement unit;
When a change is detected in how the operator grips the first electrode or the second electrode, the first potential difference signal, the second potential difference signal, or A heart rate measuring apparatus comprising: a correction unit that corrects a time at which an amplitude peak is detected from the difference signal according to a change in the grip.
前記記憶部によってパターンごとに記憶された第1の電位差信号、第2の電位差信号または差分信号の波形と、前記第1の電位差信号、前記第2の電位差信号または前記差分信号の波形との類似度から、当該操作者が前記操舵部をグリップしているパターンを判別する判別部とをさらに有し、
前記補正部は、
前記判別部によってグリップのパターンの変化が検出された場合に、グリップが変化した前後のパターンに応じて、前記第1の電位差信号、前記第2の電位差信号または前記差分信号から振幅のピークが検知された時刻を補正することを特徴とする請求項1に記載の心拍計測装置。 A storage unit for storing a waveform of the first potential difference signal, the second potential difference signal, or the difference signal for each pattern in which the first electrode and the second electrode are gripped by an operator's right hand or left hand; ,
Similarity between the waveform of the first potential difference signal, the second potential difference signal, or the difference signal stored for each pattern by the storage unit, and the waveform of the first potential difference signal, the second potential difference signal, or the difference signal And a determination unit that determines a pattern in which the operator grips the steering unit,
The correction unit is
When a change in grip pattern is detected by the determination unit, an amplitude peak is detected from the first potential difference signal, the second potential difference signal, or the difference signal according to the pattern before and after the grip change. The heartbeat measuring apparatus according to claim 1, wherein the time is corrected.
装置の操舵部に前記装置を操作する操作者の一方の手に対応して設けられた第1の電極と前記操舵部とは異なる箇所に設けられた基準電極との間で第1の電位差信号を測定するとともに、前記装置の操舵部に前記操作者の他方の手に対応して設けられた第2の電極と前記基準電極との間で第2の電位差信号を測定し、
前記第1の電位差信号と前記第2の電位差信号との間で差分を演算することによって差分信号を算出し、
前記第1の電極または前記第2の電極に対する前記操作者のグリップの仕方に変化が検出された場合に、当該変化が検出された時点で前記第1の電位差信号、前記第2の電位差信号または前記差分信号から振幅のピークが検知された時刻を前記グリップの変化に応じて補正する
各処理を実行することを特徴とする心拍計測方法。 Computer
A first potential difference signal between a first electrode provided on the steering unit of the device corresponding to one hand of an operator operating the device and a reference electrode provided at a location different from the steering unit. And measuring a second potential difference signal between the second electrode provided on the steering unit of the device corresponding to the other hand of the operator and the reference electrode,
Calculating a difference signal by calculating a difference between the first potential difference signal and the second potential difference signal;
When a change is detected in how the operator grips the first electrode or the second electrode, the first potential difference signal, the second potential difference signal, or A heart rate measuring method comprising: performing each process of correcting a time at which an amplitude peak is detected from the difference signal according to a change in the grip.
装置の操舵部に前記装置を操作する操作者の一方の手に対応して設けられた第1の電極と前記操舵部とは異なる箇所に設けられた基準電極との間で第1の電位差信号を測定するとともに、前記装置の操舵部に前記操作者の他方の手に対応して設けられた第2の電極と前記基準電極との間で第2の電位差信号を測定し、
前記第1の電位差信号と前記第2の電位差信号との間で差分を演算することによって差分信号を算出し、
前記第1の電極または前記第2の電極に対する前記操作者のグリップの仕方に変化が検出された場合に、当該変化が検出された時点で前記第1の電位差信号、前記第2の電位差信号または前記差分信号から振幅のピークが検知された時刻を前記グリップの変化に応じて補正する
各処理を実行させることを特徴とする心拍計測プログラム。 On the computer,
A first potential difference signal between a first electrode provided on the steering unit of the device corresponding to one hand of an operator operating the device and a reference electrode provided at a location different from the steering unit. And measuring a second potential difference signal between the second electrode provided on the steering unit of the device corresponding to the other hand of the operator and the reference electrode,
Calculating a difference signal by calculating a difference between the first potential difference signal and the second potential difference signal;
When a change is detected in how the operator grips the first electrode or the second electrode, the first potential difference signal, the second potential difference signal, or A heart rate measurement program for executing each process of correcting a time when an amplitude peak is detected from the difference signal according to a change in the grip.
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