JP2014230588A - Biological information detection device with vehicle seat - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車、飛行機等の乗物における乗員の呼吸状態等の生体情報を検出可能とする乗物用シート付き生体情報検出装置に関する。 The present invention relates to a biological information detection apparatus with a vehicle seat that can detect biological information such as a breathing state of an occupant in a vehicle such as an automobile or an airplane.
下記特許文献1には、自動車乗員の健康状態や睡眠状態を検出するため、乗員の着座シート(乗物用シートに相当)に生体センサを設置して、乗員の脈波等の生体情報を検出する技術が開示されている。ここに開示された技術では、生体センサは、シートクッション部に一つだけ設けられている。
また、下記特許文献2には、車両運転者の健康状態を判定するため、着座シートのシートバック部に二つの生体センサを取り付けたものが開示されている。
In
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a device in which two biosensors are attached to the seat back portion of a seating seat in order to determine the health condition of the vehicle driver.
しかし、上記特許文献1の生体センサは一つのみであり、また、上記特許文献2の生体センサも二つあるが、同様のセンサが二つあるのみで、一つのみのセンサの場合と何ら変わらない。そのため、乗員の体格や着座姿勢によっては、乗員の体と生体センサとの位置関係がずれて精度の良い検出ができない問題が生じる。
このような問題に鑑み本発明の課題は、シートに着座した乗員の体の位置に応じた生体センサで乗員の生体情報を検出することにより、乗員の体格や着座姿勢に関わらず精度の良い検出を行うことにある。
However, there is only one biosensor in
In view of such a problem, an object of the present invention is to detect the occupant's biological information with a biometric sensor corresponding to the position of the occupant's body seated on the seat, thereby detecting with high accuracy regardless of the occupant's physique and sitting posture. Is to do.
本発明の第1発明の乗物用シート付き生体情報検出装置は、乗員が着座するシートの乗員着座側に分散して複数個設けられ、乗員の体の生体情報を検出する生体センサと、前記複数の生体センサの検出信号のうち、乗員の生体情報を検出するのに相応しい検出信号を選択して出力する信号処理手段とを備えることを特徴とする。
第1発明によれば、シートに分散して設けられた複数の生体センサからの検出信号を処理して、生体情報を検出するのに相応しい信号を選択して検出信号として出力するので、乗員の体の位置に応じた生体センサで乗員の生体情報を検出することができ、乗員の体格や着座姿勢に関わらず精度の良い検出を行うことができる。
The biological information detecting apparatus with a vehicle seat according to the first aspect of the present invention is provided with a plurality of distributed biological sensors on the occupant seating side of the seat on which the occupant is seated, and detects the biological information of the occupant's body; And a signal processing means for selecting and outputting a detection signal suitable for detecting the biological information of the occupant among the detection signals of the biological sensor.
According to the first invention, detection signals from a plurality of biological sensors provided in a distributed manner on the seat are processed, and signals suitable for detecting biological information are selected and output as detection signals. The biometric information of the occupant can be detected by a biometric sensor corresponding to the position of the body, and accurate detection can be performed regardless of the physique and seating posture of the occupant.
本発明の第2発明は、上記第1発明において、シートに着座した乗員の体格又は着座姿勢を検出する乗員検出手段を備え、前記信号処理手段は、前記乗員検出手段により検出される乗員の体格又は着座姿勢に基づいて、前記複数の生体センサのうち、乗員の生体情報を検出するのに相応しい位置にある生体センサの検出信号を選択することを特徴とする。
第2発明によれば、複数の生体センサからの検出信号のうち、乗員の体格又は着座姿勢に応じて、乗員の生体情報を検出するのに相応しい位置にある生体センサの検出信号を選択するので、乗員の体の位置に応じた生体センサで乗員の生体情報を検出することができ、乗員の体格や着座姿勢に関わらず精度の良い検出を行うことができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the occupant detection means for detecting the physique or sitting posture of the occupant seated on the seat is provided, and the signal processing means is the physique of the occupant detected by the occupant detection means. Alternatively, based on the sitting posture, a detection signal of a biosensor at a position suitable for detecting the biometric information of an occupant is selected from the plurality of biosensors.
According to the second invention, the detection signal of the biometric sensor at a position suitable for detecting the biometric information of the occupant is selected from the detection signals from the plurality of biometric sensors according to the physique of the occupant or the sitting posture. The biometric information of the occupant can be detected by a biometric sensor corresponding to the position of the occupant's body, and accurate detection can be performed regardless of the physique and seating posture of the occupant.
本発明の第3発明は、上記第2発明において、前記生体センサは、シートバック部における乗員の背中の左右方向の中央部に対応して上下方向に沿って複数個設けられ、前記乗員検出手段は、シートクッション部上における乗員の着座位置の前後方向位置を検出するものであり、前記信号処理手段は、乗員の着座位置が前側にある程、下側の生体センサの検出信号を選択し、乗員の着座位置が後側にある程、上側の生体センサの検出信号を選択することを特徴とする。
第3発明によれば、シートバック部に上下方向に沿って設置された複数の生体センサの検出信号のうち、シートクッション部上における乗員の着座位置の前後方向位置に基づいて、乗員の生体情報を検出するのに相応しい位置にある生体センサの検出信号を選択するので、乗員の体の位置に応じた生体センサで乗員の生体情報を検出することができ、乗員の体格や着座姿勢に関わらず精度の良い検出を行うことができる。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, a plurality of the biosensors are provided along a vertical direction corresponding to a center portion of the back of the occupant in the left-right direction in the seat back portion. Is a front-rear direction position of the seating position of the occupant on the seat cushion portion, and the signal processing means selects the detection signal of the lower biological sensor as the seating position of the occupant is on the front side, The detection signal of the upper biological sensor is selected as the seating position of the occupant is on the rear side.
According to the third invention, the biological information of the occupant is based on the front-rear direction position of the seating position of the occupant on the seat cushion portion among the detection signals of the plurality of biological sensors installed along the vertical direction on the seat back portion. Since the detection signal of the biosensor located at a position suitable for detecting the occupant is selected, the biometric information of the occupant can be detected by the biosensor according to the position of the occupant's body, regardless of the physique and sitting posture of the occupant Accurate detection can be performed.
図1〜6は、本発明の一実施形態を示し、この実施形態は、本発明を自動車用フロントシートに適用した場合を示している。各図では、矢印によりシートを車両に搭載した際の各方向を示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。
図1に示されるように、このシートは、乗員が腰を下ろすシートクッション部2と、乗員が背中を凭せ掛けるシートバック部1と、乗員の頭部を支える枕となるヘッドレスト部3と、乗員の両腕を支える左右両側のアームレスト部4を備える。以上の自動車用フロントシートの構成は公知である。
1-6 shows one Embodiment of this invention, This embodiment has shown the case where this invention is applied to the front seat for motor vehicles. In each figure, each direction when the seat is mounted on the vehicle is indicated by an arrow. In the following description, the description regarding the direction is made based on this direction.
As shown in FIG. 1, the seat includes a
図1〜3に示されるように、シートバック部1の乗員着座側には、第1〜第3生体センサ30A〜30Cが設けられている。第1〜第3生体センサ30A〜30Cは、バックパッド10における着座乗員の背中の左右方向の中央部に対応する位置で、且つシートバック部1の上下方向に沿って3個設けられている。しかも、第1〜第3生体センサ30A〜30Cは、シートバック部1における前側(乗員着座側)のバックパッド10とシート表皮20との間に配置されている。更に詳細には、図3に示されるように、第1〜第3生体センサ30A〜30Cは、バックパッド10の前側表面が少し(10mm程度)切り欠かれ、その結果出来たセンサ取付溝12の中に収納されている。第1〜第3生体センサ30A〜30Cは、フィルム状に形成された圧力センサであり、外力により変形されるフィルムの曲り度合により圧力を検出している。
第1〜第3生体センサ30A〜30Cの上には、硬質ウレタンパッド31が被せられている。第1〜第3生体センサ30A〜30Cは、乗員着座側に硬質ウレタンパッド31を備えるため、局部的な圧力を受けて変形してしまうことを回避している。この状態で、硬質ウレタンパッド31の表面は、バックパッド10の表面と面一となり、硬質ウレタンパッド31を含むバックパッド10の表面全体にスラブウレタン(不図示)が被せられている。
図3では、図示を省略されているが、バックパッド10の表面上側にはシート表皮(20)が被さられている。
図3に示されるように、バックパッド10の裏面(後面)は、硬質フェルト13によって全面が覆われている。硬質フェルト13は、不織布を熱プレスによって成形したものであり、バックパッド10を発泡成形する際に成形型内で、バックパッド10の裏面に接着させている。硬質フェルト13は、バックパッド10を成す発泡ウレタンに比べて高い剛性を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 3, first to third biosensors 30 </ b> A to 30 </ b> C are provided on the passenger seating side of the
A
Although not shown in FIG. 3, a sheet skin (20) is covered on the upper surface of the
As shown in FIG. 3, the entire back surface (rear surface) of the
バックパッド10の前側(乗員着座側)表面には、図2、3に示されるように、吊り溝11が形成されている。吊り溝11は、公知のものと全く同一であり、バックパッド10の上下方向に沿って2本と、その2本の吊り溝11間をつなぐように左右方向に沿って1本形成されている。この吊り溝11内には、図示を省略したが、インサートワイヤが設けられ、このインサートワイヤによってシート表皮20が吊り込まれてシート表皮20に所定のテンションが付与されるようにされている。このように吊り込まれたシート表皮20には、吊り溝11に沿って吊込線21が形成されている。
上記第1〜第3生体センサ30A〜30Cは、吊り溝11に対して離して配置されている。即ち、第1〜第3生体センサ30A〜30Cは、第1〜第3生体センサ30A〜30Cに対して着座乗員から押圧力が入る方向で吊り溝11と重ならない位置に配置されている。
乗員の体がシートバック部1に凭れかかっている状態で、呼吸又は心拍による体の動きは、第1〜第3生体センサ30A〜30Cにより検出することができ、乗員の呼吸状態又は心拍状態を検出することができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
The first to third biological sensors 30 </ b> A to 30 </ b> C are arranged away from the hanging
In the state where the occupant's body is leaning on the seat back
図4は、シートクッション部2に設けられた着座センサ(不図示)によって検出される3つの着座領域を示している。図4に示されたHP+0、HP+50、HP+100は、それぞれシートクッション部2における後方から前方にかけての着座領域をそれぞれ表している。HP+0は、シートクッション部2における最後部の着座領域であり、HP+100は、シートクッション部2における最前部の着座領域であり、HP+50は、それらの中間部の着座領域である。
これらの着座領域の検出は、各領域に対応してシートクッション部2のシート表皮(20)下部に設けられた着座センサを成す圧力センサ(不図示)によって行われる。具体的には、各着座領域HP+0、HP+50、HP+100に対応して、それぞれ一つづつ圧力センサが設けられ、各圧力センサの検出信号を比較して信号の振幅の最も大きい信号を出力している圧力センサが設置された領域を着座領域と判定している。この判定処理は、図5の着座領域判定装置42(本発明の乗員検出手段に相当)によって行われている。
FIG. 4 shows three seating areas detected by a seating sensor (not shown) provided in the
The detection of these seating areas is performed by a pressure sensor (not shown) that constitutes a seating sensor provided under the seat skin (20) of the
図5は、信号処理回路部分を示している。コンピュータを含む信号処理回路41(本発明の信号処理手段に相当)には、上述の第1〜第3生体センサ30A〜30Cからの検出信号が入力され、また図4に基づいて説明した着座領域判定装置42からの判定信号が入力されている。信号処理回路41では、着座領域判定装置42からの判定結果に基づいて、第1〜第3生体センサ30A〜30Cの検出信号のうち、乗員の生体情報を検出するのに相応しい検出信号を選択している。選択された検出信号は、信号処理回路41から生体情報分析回路43に出力され、生体情報分析回路43では、第1〜第3生体センサ30A〜30Cの検出信号を分析して、乗員の体の生体情報である呼吸状態又は心拍状態が取得される。生体情報分析回路43は、公知のものが使用されている。
FIG. 5 shows a signal processing circuit portion. The
図6は、信号処理回路41におけるコンピュータの処理ルーチンを示している。この信号処理ルーチンが起動されると、ステップS1において、着座領域判定装置42から送られる着座領域の判定結果が最後部の着座領域HP+0にあるか否かが判定される。ここで肯定判断されると、ステップS2において生体情報分析回路43への出力信号として第1生体センサ30Aの検出信号が選択される。
ステップS1が否定判断されると、ステップS3において、着座領域判定装置42から送られる着座領域の判定結果が中間部の着座領域HP+50にあるか否かが判定される。ここで肯定判断されると、ステップS4において生体情報分析回路43への出力信号として第2生体センサ30Bの検出信号が選択される。
ステップS3が否定判断されると、ステップS5において、着座領域判定装置42から送られる着座領域の判定結果が最後部の着座領域HP+100にあるか否かが判定される。ここで肯定判断されると、ステップS6において生体情報分析回路43への出力信号として第3生体センサ30Cの検出信号が選択される。
ステップS5が否定判断されると、以上の処理を繰り返すため、第1〜第3生体センサ30A〜30Cの検出信号の選択を行わずに、このルーチンの処理を一旦終了する。
FIG. 6 shows a computer processing routine in the
If a negative determination is made in step S1, it is determined in step S3 whether or not the determination result of the seating area sent from the seating
If a negative determination is made in step S3, it is determined in step S5 whether or not the determination result of the seating area sent from the seating
If a negative determination is made in step S5, the above process is repeated, and thus the process of this routine is temporarily terminated without selecting the detection signals of the first to third
以上の信号処理を行うことにより、乗員がシートクッション部2の最後部に着座している状態では、乗員がシートクッション部2に深く掛けていると判断して、乗員の生体情報を検出するのに、シートバック部1の最上部にある第1生体センサ30Aの検出信号が選択される。また、乗員がシートクッション部2の最前部に着座している状態では、乗員が上体を後方へ大きく傾けてシートクッション部2に浅く掛けていると判断して、乗員の生体情報を検出するのに、シートバック部1の最下部にある第3生体センサ30Cの検出信号が選択される。更に、乗員がシートクッション部2の中間部に着座している状態では、乗員が深くも浅くもない普通の姿勢でシートクッション部2に掛けていると判断して、乗員の生体情報を検出するのに、シートバック部1の中間部にある第2生体センサ30Bの検出信号が選択される。
By performing the above signal processing, in the state where the occupant is seated at the rearmost part of the
以上の実施形態によれば、シートバック部1に上下方向に沿って設置された第1〜第3生体センサ30A〜30Cの検出信号のうち、シートクッション部2上における乗員の着座位置が前後方向の着座領域HP+0、HP+50、HP+100の何処にあるかに基づいて、乗員の生体情報を検出するのに相応しい位置にある生体センサの検出信号を選択するので、乗員の体の位置に応じた第1〜第3生体センサ30A〜30Cで乗員の生体情報を検出することができ、乗員の体格や着座姿勢に関わらず精度の良い検出を行うことができる。
According to the above embodiment, among the detection signals of the first to third
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、
1.本発明における信号処理手段は、複数の生体センサの検出信号の中で、振幅の一番大きい信号を乗員の生体情報を検出するのに相応しい信号として選択する回路としても良い。
2.本発明における信号処理手段は、乗員検出手段により検出される乗員の体格又は着座姿勢に基づいて、複数の生体センサのうち、乗員の生体情報を検出するのに相応しい位置にある生体センサのみに検出信号を発生させるようにしても良い。即ち、乗員の生体情報を検出するのに相応しい位置にある生体センサには検出信号を発生させ、その他の生体センサには検出信号を発生させない構成とする。
3.本発明における乗員検出手段は、シートクッション部に着座した乗員を撮影した画像データに基づいて乗員の体格又は着座姿勢を検出するものでも良い。
4.上記実施形態では、本発明を自動車用フロントシートに適用したが、自動車用リヤシートに適用しても良い。また、飛行機用、船用、電車用等のシートに適用しても良い。
As mentioned above, although specific embodiment was described, this invention is not limited to those external appearances and structures, A various change, addition, and deletion are possible in the range which does not change the summary of this invention. For example,
1. The signal processing means in the present invention may be a circuit that selects a signal having the largest amplitude among the detection signals of a plurality of biological sensors as a signal suitable for detecting the biological information of the occupant.
2. According to the present invention, the signal processing means detects only the biological sensor at a position suitable for detecting the biological information of the occupant among the plurality of biological sensors based on the physique or sitting posture of the occupant detected by the occupant detection means. A signal may be generated. That is, a configuration is adopted in which a detection signal is generated for a biological sensor located at a position suitable for detecting the occupant's biological information, and no detection signal is generated for other biological sensors.
3. The occupant detection means in the present invention may detect the occupant's physique or sitting posture based on image data obtained by photographing the occupant seated on the seat cushion portion.
4). In the above embodiment, the present invention is applied to a front seat for an automobile, but may be applied to a rear seat for an automobile. Further, the present invention may be applied to seats for airplanes, ships, trains, and the like.
1 シートバック部
2 シートクッション部
3 ヘッドレスト部
4 アームレスト部
10 バックパッド
11 吊り溝
12 センサ取付溝
13 硬質フェルト
20 シート表皮
21 吊込線
30A 第1生体センサ
30B 第2生体センサ
30C 第3生体センサ
31 硬質ウレタンパッド
41 信号処理回路(信号処理手段)
42 着座領域判定装置(乗員検出手段)
43 生体情報分析回路
DESCRIPTION OF
42 Seating area determination device (occupant detection means)
43 Biological information analysis circuit
Claims (3)
前記複数の生体センサの検出信号のうち、乗員の生体情報を検出するのに相応しい検出信号を選択して出力する信号処理手段とを備えることを特徴とする乗物用シート付き生体情報検出装置。 A plurality of biosensors that are distributed on the occupant seating side of the seat on which the occupant is seated to detect biological information of the occupant's body;
A biological information detection apparatus with a vehicle seat, comprising: signal processing means for selecting and outputting a detection signal suitable for detecting biological information of an occupant among detection signals of the plurality of biological sensors.
シートに着座した乗員の体格又は着座姿勢を検出する乗員検出手段を備え、
前記信号処理手段は、前記乗員検出手段により検出される乗員の体格又は着座姿勢に基づいて、前記複数の生体センサのうち、乗員の生体情報を検出するのに相応しい位置にある生体センサの検出信号を選択することを特徴とする乗物用シート付き生体情報検出装置。 In claim 1,
Occupant detection means for detecting the physique or seating posture of the occupant seated on the seat,
The signal processing means is a detection signal of a biological sensor at a position suitable for detecting biological information of the occupant among the plurality of biological sensors based on the physique or seating posture of the occupant detected by the occupant detection means. A biological information detection apparatus with a vehicle seat, characterized in that:
前記生体センサは、シートバック部における乗員の背中の左右方向の中央部に対応して上下方向に沿って複数個設けられ、
前記乗員検出手段は、シートクッション部上における乗員の着座位置の前後方向位置を検出するものであり、
前記信号処理手段は、乗員の着座位置が前側にある程、下側の生体センサの検出信号を選択し、乗員の着座位置が後側にある程、上側の生体センサの検出信号を選択することを特徴とする乗物用シート付き生体情報検出装置。
In claim 2,
A plurality of the biosensors are provided along the vertical direction corresponding to the center part in the left-right direction of the back of the occupant in the seat back part,
The occupant detection means detects a position in the front-rear direction of the seating position of the occupant on the seat cushion portion,
The signal processing means selects the detection signal of the lower biological sensor as the seating position of the occupant is on the front side, and selects the detection signal of the upper biological sensor as the seating position of the occupant is on the rear side. A biological information detecting apparatus with a vehicle seat characterized by the above.
Priority Applications (2)
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Cited By (2)
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