JP2020130343A - 車両用心電検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静電気が発生しても適切な心電波形を得ることが可能な車両用心電検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】車両用心電検出装置１０は、ステアリングホイールに設けられたステアリング電極１６と、車両用シートに設けられたシート電極１８と、ステアリング電極１６とシート電極１８Ｂの差動電圧を検出する差動増幅器２２と、ステアリング電極１６及びシート電極１８Ｂと、差動増幅器２２との間に設けられて電極の差動増幅器２２への接続と、接地された放電電極への接続とを切り替えるインピーダンス切替部４０と、を含む。【選択図】図３

Description

本発明は、車両に搭載され、運転者の心電波形を検出する車両用心電検出装置に関する。

ステアリングホイールや車両用シートに電極を設けて、乗員の心電波形を検出する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、車両のステアリングホイールに取り付けられ、運転者の身体電位を検出する第１、第２、及び第３の直接電極と、前記車両のシートに取り付けられ、非接触により前記運転者の身体電位を検出する静電容量結合型電極と、前記第１及び第２の直接電極間の電圧を測定する第１の電圧測定手段と、前記第３の直接電極及び前記静電容量結合型電極の電圧を測定する第２の電圧測定手段と、を備え、前記第１の電圧測定手段の測定結果と前記第２の電圧測定手段の測定結果の、双方又はいずれか一方に基づき運転者の心電図波形を計測する、車両用心電計測装置が提案されている。

特開２０１１−２４９０２号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、静電気が発生した場合、静電気によるノイズの影響を受けて正確に心電波形を検出できない場合があるため、静電気によるノイズの影響を考慮するためには改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、静電気が発生しても適切な心電波形を得ることが可能な車両用心電検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１の態様は、運転者が接触する位置に各々設けられた一対の電極と、前記一対の電極の差動電圧を検出する検出部と、前記電極と前記検出部との間に設けられて、前記電極が前記検出部に接続された状態と接地された状態とに切り替える切替部と、を含む。

第１の態様によれば、一対の電極は、運転者が接触する位置に各々設けられ、検出部は一対の電極の差動電圧を検出する。すなわち、運転者が一対の電極の各々に接触することにより容量結合が生じてコンデンサを形成し、一対の電極の差動電圧を検出することで、心臓の心拍における電気活動に伴うイオン電流変化を電流信号として検出して心電波形を得ることが可能となる。

また、切替部では、電極と検出部との間に設けられて、電極が検出部に接続された状態と接地された状態とに切り替えられる。すなわち、切替部により、電極が検出部に接続された状態に切り替えることで、心電波形を得ることができる。一方、切替部により、電極が接地された状態に切り替えることにより、運転者に帯電した静電気を放電して除電することが可能となる。これにより、静電気が発生しても適切な心電波形を得ることが可能となる。

なお、運転者が帯電して除電が必要か否かを判定するための除電情報を検出する除電情報検出部と、除電情報検出部によって検出された除電情報に基づいて運転者が帯電して除電が必要か否かを判定して除電が必要な場合に、電極が接地された状態に切り替えるように切替部を制御する制御部と、を更に含んでもよい。

また、予め定めた時間毎に、電極が検出に接続された状態と接地された状態とに切り替えるように切替部を制御する制御部を更に含んでもよい。

また、一対の電極の各々がステアリングホイールの運転者の両手に対応する位置に設けられて、運転者によるステアリングホイールの持ち手を検出する持ち手検出部を更に含み、制御部は、持ち手検出部によって検出された運転者によるステアリングホイールの持ち手が片手である場合に、一対の電極のうちステアリングホイールを把持した手に対応する方の電極が検出部に接続され状態に切り替え、他方の電極が接地された状態に切り替えるように切替部を制御してもよい。

また、一対の電極の各々がステアリングホイールの運転者の両手に対応する位置に設けられて、運転者によるステアリングホイールの持ち手を検出する持ち手検出部を更に含み、制御部は、持ち手検出部によって検出された運転者によるステアリングホイールの持ち手が両手である場合に、一対の電極のうち一方の電極が検出部に接続された状態に切り替え、他方の電極が接地された状態に切り替えるように切替部を制御してもよい。

また、一対の電極のうち一方の電極は、ステアリグホイールに設けられ、他方の電極は、車両用シートに設けられてもよい。

或いは、一対の電極の各々は、ステアリングホイールまたは車両用シートに設けられてもよい。

以上説明したように本発明によれば、静電気が発生しても適切な心電波形を得ることが可能な車両用心電検出装置を提供できる、という効果がある。

第１実施形態に係る車両用心電検出装置の概略構成を示す図である。 従来の車両用心電検出装置に設けられるバッファ回路の構成を示す図である。 第１実施形態に係る車両用心電検出装置に設けられたバッファ回路の構成を示す図である。 第１実施形態に係る車両用心電検出装置の信号処理部で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 正常な心電波形の場合にインピーダンス切替部を高インピーダンスに切り替え、異常な心電波形の場合に低インピーダンスに切り替える例を示す図である。 カーブ路が予測される場合にインピーダンス切替部を低インピーダンスに切り替え、直進路が予測される場合に高インピーダンスに切り替える例を示す図である。 第２実施形態に係る車両用心電検出装置の概略構成を示す図である。 第２実施形態に係る車両用心電検出装置の一対のステアリング電極が接続されたバッファ回路を説明するための図である。 第２実施形態に係る車両用心電検出装置の信号処理部で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 ステアリング電極とシート電極の代わりに、シートバックに設けた一対のシート電極を用いた例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る車両用心電検出装置の一例を詳細に説明する。

（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る車両用心電装置について説明する。図１は、第１実施形態に係る車両用心電検出装置の概略構成を示す図である。

本実施形態に係る車両用心電検出装置１０は、心電波形生成装置１２、ステアリング電極１６、シート電極１８Ａ、１８Ｂ、及びバッファ回路３２、３４を備えている。

ステアリング電極１６及びシート電極１８Ａ、１８Ｂは、運転者が接触する位置に設けられた電極として設けられている。

ステアリング電極１６は、車両の操舵操作を行うためのステアリングホイール１４の周方向全域に渡って設けられている。運転者がステアリングホイール１４を把持すると、運転者の手がステアリング電極１６に近接され、運転者の手とステアリング電極１６との間に容量結合が生じてコンデンサを形成する。また、ステアリング電極１６は、心電波形生成装置１２に電気的に接続されており、心電波形生成装置１２は、ステアリング電極１６から、心臓の心拍における電気活動に伴うイオン電流変化（交流電流）を電流信号として検出する。

シート電極１８Ａ、１８Ｂは、車両用シート２０に着座した運転者の心臓の位置より車両下側の車両用シート２０のシートクッション２０Ａに設けられており、シートカバー（図示省略）に被覆されている。シート電極１８Ａ、１８Ｂは、乗員が車両用シート２０に着座することで、乗員の着衣及びシートカバーを介して、乗員の臀部と近接する。一方のシート電極１８Ｂは、心電波形生成装置１２に接続され、他方のシート電極１８Ａは接地されている。なお、図１では、車両の幅方向（運転者の左右）にシート電極１８Ａ、１８Ｂを配列した例を示すが、配列はこれに限るものではない。例えば、車両前後方向（運転者の前後）にシート電極１８Ａ、１８Ｂを配列してもよい。或いは、他の方向にシート電極１８Ａ、１８Ｂを配列してもよい。

バッファ回路３２は、ステアリング電極１６と心電波形生成装置１２との間に設けられており、ステアリング電極１６からの信号をバッファして心電波形生成装置１２に出力する。

バッファ回路３４は、シート電極１８Ｂと心電波形生成装置１２との間に設けられており、シート電極１８Ｂからの信号をバッファして心電波形生成装置１２に出力する。

心電波形生成装置１２は、検出部としての差動増幅器２２、フィルタ増幅部２４、及び信号処理部２６を含んで構成され、ステアリング電極１６及びシート電極１８Ｂから入力される電流信号に基づいて、運転者の心電波形を生成する。

差動増幅器２２は、２つの入力端子にステアリング電極１６及びシート電極１８Ｂが接続されており、２つの入力の差動電圧を検出してフィルタ増幅部２４に出力する。具体的には、差動増幅器２２は、ステアリング電極１６とシート電極１８Ｂからの２つの入力信号の差分を一定係数で増幅する。

フィルタ増幅部２４は、差動増幅器２２の出力信号を増幅すると共に、予め定めたフィルタを用いて予め定めた範囲の周波数の信号に変換する処理等を行って処理結果を信号処理部２６へ出力する。予め定めたフィルタとしては、例えば、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ等のフィルタを適宜適用する。また、フィルタ増幅部２４は、本実施形態では、アナログ信号をデジタル信号に変換する処理を行ってから信号処理部２６に処理結果を出力するものとする。

信号処理部２６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを含むコンピュータで構成されている。ＣＰＵは、メモリに予め記憶されたプログラムを実行することにより、波形生成部２８の機能を実行する。

波形生成部２８は、フィルタ増幅部２４から得られる信号を用いて、心電波形を生成して出力する。

続いて、本実施形態に係る車両用心電検出装置１０に設けられたバッファ回路３２、３４について詳細に説明する。図２は、従来の車両用心電検出装置に設けられるバッファ回路７０の構成を示す図であり、図３は、本実施形態に係る車両用心電検出装置１０に設けられたバッファ回路３２、３４の構成を示す図である。なお、本実施形態では、バッファ回路３２、３４は共に図３に示す構成として説明するが、シート電極１８Ｂに接続されるバッファ回路３４は図２に示す従来の構成のものを適用してもよい。

従来のバッファ回路７０は、オペアンプＯＰ、抵抗Ｒ、及びコンデンサＣを含むブートストラップ（boot-strap）と呼ばれる正帰還回路で構成されている。従来の車両用心電検出装置では、絶縁体を介して非接触で心電波形を計測するために、バッファ回路７０のインピーダンスを超高インピーダンスとして前段の回路の影響を抑制していた。

しかしながら、運転時にシートと体が擦れる等により静電気が発生すると、運転者が帯電し、心電波形のノイズ源となってしまう。特に、冬の空気が乾燥した時期は、大気中への静電気放電がし難く、運転者の体に静電気が溜まりやすい。

そこで、本実施形態に係る車両用心電検出装置１０では、バッファ回路３２、３４にバッファ入力インピーダンスを切り替えるインピーダンス切替部４０を備えている。

インピーダンス切替部４０は、ステアリング電極１６及びシート電極１８ＢのそれぞれがオペアンプＯＰを介して差動増幅器２２に接続された状態と接地された状態とに切替可能とされている。図３に示すように、高インピーダンス側（図３中の高）となる差動増幅器２２に接続された状態に切り替えた場合には、従来同様に動作する。一方、低インピーダンス側（図３中の低）となる接地された状態に切り替えた場合には、電極（ステアリング電極１６及びシート電極１８Ｂ）が接地され、運転者に帯電した静電気が除電されるようになっている。

また、本実施形態に係る車両用心電検出装置１０は、図３に示すように、除電情報検出部４２及び制御部４４を備えており、除電情報検出部４２の検出結果に基づいて、制御部４４が、インピーダンス切替部４０の切り替えを制御する。例えば、制御部４４は、心電波形生成装置１２内の機能として設けられている。

除電情報検出部４２は、除電する必要があるかを判断するための除電情報を検出する。例えば、インピーダンス切替部を高インピーダンス側に切り替えた状態で計測した心電波形の検出可否を表す情報、または心電波形のＳ／Ｎ比（信号雑音比）を除電情報として検出する。或いは、ＧＰＳ（Global Positioning System）情報や、舵角、走行路等の情報を除電情報として検出する。或いは、温度や湿度等を検出することにより、静電気が発生しやすい環境を除電情報として検出する。

そして、制御部４４は、除電情報検出部４２によって検出された除電情報から、運転者が静電気により帯電して除電が必要であるか否かを判定し、除電が必要な場合に、インピーダンス切替部４０を低インピーダンス側に切り替えて除電する制御を行う。そして、制御部４４は、除電後に、インピーダンス切替部４０を高インピーダンス側に切り替えて心電波形の検出を行う。これにより、静電気によるノイズを除去することができるので、静電気が発生しても適切な心電波形を得ることが可能となる。

続いて、上述のように構成された本実施形態に係る車両用心電検出装置１０の信号処理部２６で行われる具体的な処理について説明する。図４は、本実施形態に係る車両用心電検出装置１０の信号処理部２６で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図４の処理は、例えば、図示しないイグニッションスイッチがオンされた場合に開始してもよいし、心電波形の検出開始を表す指示が信号処理部２６に対して行われた場合に開始してもよい。

ステップ１００では、信号処理部２６が、心電波形を検出してステップ１０２へ移行する。

ステップ１０２では、信号処理部２６が、運転者の除電が必要であるか否かを判定する。該判定は、制御部４４が、除電情報検出部４２の検出結果に基づいて除電が必要であるか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０４へ移行し、肯定された場合にはステップ１０６へ移行する。

ステップ１０４では、信号処理部２６が、検出した心電波形を出力してステップ１００に戻って上述の処理を繰り返す。すなわち、波形生成部２８が差動増幅器２２の出力から心電波形を生成して出力する。

一方、ステップ１０６では、信号処理部２６が、バッファ回路３２、３４のインピーダンス切替部４０を低インピーダンス側に切り替えてステップ１０８へ移行する。すなわち、制御部４４がインピーダンス切替部４０を制御して低インピーダンス側に切り替えることにより、電極を接地して除電することができる。

ステップ１０８では、信号処理部２６が、予め定めた時間経過したか否かを判定する。該判定が肯定されるまで待機してステップ１１０へ移行する。なお、予め定めた時間は、運転者に帯電した静電気が除電されるのに必要な時間が予め定められているものとする。

ステップ１１０では、信号処理部２６が、バッファ回路３２、３４のインピーダンス切替部４０を高インピーダンス側に切り替えてステップ１００に戻って上述の処理を繰り返す。すなわち、制御部４４がインピーダンス切替部４０を制御して高インピーダンス側に切り替えることにより、心電波形の計測が行われる。運転者が除電されてから心電波形の計測が行われるので、静電気が発生しても適切な心電波形を得ることが可能となる。

例えば、図５に示すように、除電情報検出部４２が心電波形の検出可否を表す情報を検出する場合には、制御部４４が除電情報検出部４２の検出結果から異常な心電波形であるか否かを判定する。例えば、ピーク値間の時間が予め定めた範囲内か否か等を判定する。そして、異常な心電波形の場合には、制御部４４がインピーダンス切替部４０を低インピーダンスに切り替えて除電してから高インピーダンスに切り替えて心電波形を検出することにより、適切な心電波形を得ることが可能となる。

また、除電情報検出部４２がＧＰＳ情報や、舵角、走行路等の情報を検出、或いは、温度や湿度等を検出することにより静電気が発生しやすい環境を検出する場合には、制御部４４が、除電が必要な状況（走行状態または環境）であるかを予測する。例えば、図６に示すように、カーブ路が予測される場合には、制御部４４がインピーダンス切替部４０を低インピーダンスに切り替えて除電する。そして、直線路が予測される場合に、制御部４４がインピーダンス切替部４０を高インピーダンスに切り替えて心電波形を検出することにより、適切な心電波形を得ることが可能となる。

（第２実施形態）
続いて、第２実施形態に係る車両用心電検出装置について説明する。図７は、第２実施形態に係る車両用心電検出装置の概略構成を示す図である。なお、図１と同一構成については同一符号を付して説明を省略する場合がある。

本実施形態に係る車両用心電検出装置１１も、上記実施形態と同様に、心電波形生成装置１２、ステアリング電極１６（１６Ａ、１６Ｂ）、シート電極１８Ａ、１８Ｂ、及びバッファ回路３４、３６を備えている。

上記の実施形態では、ステアリング電極１６は１つであったが、本実施形態では一対のステアリング電極１６Ａ、１６Ｂを備えており、バッファ回路３６には、一対のステアリング電極１６Ａ、１６Ｂが接続されている。

一対のステアリング電極１６Ａ、１６Ｂが接続されたバッファ回路３６は、２つの電極が接続されるため、上記実施形態とは異なる構成とされている。図８は、本実施形態に係る車両用心電検出装置１１の一対のステアリング電極１６Ａ、１６Ｂが接続されたバッファ回路３６を説明するための図である。

バッファ回路３６は、上記のインピーダンス切替部４０の代わりに、接続切替部４６を備えている。接続切替部４６は、一方のステアリング電極１６Ａが接地された状態またはオペアンプＯＰを介して差動増幅器２２に接続された状態とに切り替えると共に、他方のステアリング電極１６Ｂが接地された状態またはオペアンプＯＰを介して差動増幅器２２に接続された状態とに切り替える。接続切替部４６は、上記のインピーダンス切替部４０と同様に、制御部４４の制御によって切替が制御され、何れか一方のステアリング電極１６がオペアンプＯＰに接続された状態に切り替え、他方のステアリング電極１６が接地された状態に切り替える。すなわち、一方を高インピーダンスのオペアンプＯＰに接続し、他方を低インピーダンスの接地電極に接続する。

また、心電波形生成装置１２は、基本的には上記実施形態と同一構成とされている。すなわち、差動増幅器２２、フィルタ増幅部２４、及び信号処理部２６を含んで構成され、ステアリング電極１６Ａ、１６Ｂ及びシート電極１８Ｂから入力される電流信号に基づいて、運転者の心電波形を生成する。

さらに、本実施形態では、ステアリングホイール１４の持ち手を検出するために、カメラ５０及び持ち手検出部３０を備えている。

持ち手検出部３０には、運転者の腕周辺を撮影するカメラ５０が接続されており、カメラ５０によって撮影された運転者の撮影画像を表す画像データが入力される。持ち手検出部３０は、カメラ５０によって撮影された運転者の撮影画像を表す画像データから運転者によるステアリングホイール１４の持ち手が検出される。例えば、カメラ５０は、車室内のルームミラー付近等に設けられて運転者の腕周辺を撮影する。そして、持ち手検出部３０が、撮影された撮影画像を表す画像データに対した画像処理を行うことにより、運転者のステアリングホイール１４の持ち手を検出し、検出結果を波形生成部２８に出力する。ステアリングホイール１４の持ち手の検出方法としては、例えば、パターン認識等の画像処理の技術を利用して検出する。なお、本実施形態では、持ち手検出部３０がカメラ５０によって撮影された撮影画像から運転者のステアリングホイール１４の持ち手を検出する例を説明するが、持ち手検出部３０による持ち手の検出方法はこれに限るものではない。例えば、ステアリングホイール１４に光センサや、タッチセンサ等を設けて、センサの検出結果に基づいて持ち手を検出する方法などの他の方法を適用してもよい。

続いて、上述のように構成された本実施形態に係る車両用心電検出装置１１の信号処理部２６で行われる具体的な処理について説明する。図９は、本実施形態に係る車両用心電検出装置１１の信号処理部２６で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図９の処理は、例えば、図示しないイグニッションスイッチがオンされた場合に開始してもよいし、心電波形の検出開始を表す指示が信号処理部２６に対して行われた場合に開始してもよい。

ステップ２００では、信号処理部２６が、運転者によるステアリングホイール１４の持ち手を検出する持ち手検出処理を行ってステップ２０２へ移行する。具体的には、持ち手検出処理は、持ち手検出部３０が、カメラ５０によって撮影された運転者の撮影画像を表す画像データを取得して、撮影画像を表す画像データから運転者のステアリングホイール１４の持ち手を検出する。本実施形態では、運転者がステアリングホイール１４を片手で把持しているか、両手で把持しているか、或いはステアリングホイール１４を把持していない状態かを、撮影画像を表す画像データに対して画像処理を行うことにより検出する。

ステップ２０２では、信号処理部２６が、持ち手検出部３０による検出結果がステアリングホイール１４を非把持状態であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ２０４へ移行し、否定された場合にはステップ２０６へ移行する。

ステップ２０４では、信号処理部２６が、バッファ回路３６の接続切替部４６の一対のステアリング電極１６Ａ、１６Ｂを低インピーダンスに切り替えてステップ２００に戻って上述の処理を繰り返す。すなわち、制御部４４が接続切替部４６を制御して一対のステアリング電極１６Ａ、１６Ｂを共に低インピーダンスに切り替えることにより、電極を接地して除電することができる。なお、ステップ２０４は省略してそのままステップ２００に戻るようにしてもよい。

ステップ２０６では、信号処理部２６が、持ち手検出部３０による検出結果がステアリングホイール１４を両手で把持した状態であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ２０８へ移行し、否定された場合にはステップ２１６へ移行する。

ステップ２０８では、信号処理部２６が、バッファ回路３６の接続切替部４６において一対のステアリング電極１６Ａ、１６Ｂのうち一方を高インピーダンスに接続し、他方を低インピーダンスに切り替えてステップ２１０へ移行する。すなわち、制御部４４が接続切替部４６を制御して一対のステアリング電極１６Ａ、１６Ｂのうち一方を高インピーダンスに切り替えることで、一方のステアリング電極１６とシート電極１８Ｂとによって心電波形の検出が可能となる。また、制御部４４が接続切替部４６を制御して一対のステアリング電極１６Ａ、１６Ｂのうち他方を低インピーダンスに切り替えることで、電極を接地して除電することができる。

ステップ２１０では、信号処理部２６が、心電波形を検出してステップ２１２へ移行する。

ステップ２１２では、信号処理部２６が、運転者の除電が必要であるか否かを判定する。該判定は、制御部４４が、除電情報検出部４２の検出結果に基づいて除電が必要であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ２１４へ移行し、否定された場合にはステップ２２８へ移行する。

ステップ２１４では、信号処理部２６が、バッファ回路３６の接続切替部４６において一対のステアリング電極１６Ａ、１６Ｂのうち他方を高インピーダンスに接続し、一方を低インピーダンスに切り替えてステップ２２８へ移行する。すなわち、制御部４４が接続切替部４６を制御して一対のステアリング電極１６Ａ、１６Ｂのうち低インピーダンスに接続されていた他方を高インピーダンスに切り替えることで、他方のステアリング電極１６による心電波形が検出可能となる。また、制御部４４が接続切替部４６を制御して一対のステアリング電極１６Ａ、１６Ｂのうち高インピーダンスに接続されていた一方を低インピーダンスに切り替えることで、電極を接地して除電することができる。

一方、ステップ２１６では、信号処理部２６が、バッファ回路３６の接続切替部４６の持ち手の方のステアリング電極１６を高インピーダンスに接続し、他方のステアリング電極１６を低インピーダンスに接続してステップ２１８へ移行する。すなわち、制御部４４が接続切替部４６を制御して持ち手の方のステアリング電極１６を高インピーダンスに切り替えることで、持ち手のステアリング電極１６とシート電極１８Ｂとを用いて心電波形が検出可能となる。また、制御部４４が接続切替部４６を制御して他方のステアリング電極１６を低インピーダンスに切り替えることで、電極を接地して除電することができる。

ステップ２１８では、信号処理部２６が、心電波形を検出してステップ２２０へ移行する。

ステップ２２０では、信号処理部２６が、運転者の除電が必要であるか否かを判定する。該判定は、制御部４４が、除電情報検出部４２の検出結果に基づいて除電が必要であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ２２２へ移行し、否定された場合にはステップ２２８へ移行する。

ステップ２２２では、信号処理部２６が、バッファ回路３６の接続切替部４６の持ち手のステアリング電極１６を低インピーダンスに切り替えてステップ２２４へ移行する。すなわち、制御部４４が接続切替部４６を制御して持ち手のステアリング電極１６を低インピーダンスに切り替えることにより、電極を接地して除電することができる。

ステップ２２４では、信号処理部２６が、予め定めた時間経過したか否かを判定する。該判定が肯定されるまで待機してステップ２２６へ移行する。なお、予め定めた時間は、運転者に帯電した静電気が除電されるのに必要な時間が予め定められているものとする。

ステップ２２６では、信号処理部２６が、バッファ回路３６の接続切替部４６を高インピーダンス側に切り替えてステップ２２８へ移行する。すなわち、制御部４４がインピーダンス切替部４０を制御して高インピーダンス側に切り替えることにより、以降の処理で心電波形の計測が行われる。運転者が除電されてから心電波形の計測が行われるので、静電気が発生しても適切な心電波形を得ることが可能となる。

ステップ２２８では、信号処理部２６が、検出した心電波形を出力してステップ２００に戻って上述の処理を繰り返す。すなわち、波形生成部２８が差動増幅器２２の出力から心電波形を生成して出力する。なお、心電波形を出力する際には、運転者によるステアリングホイール１４の持ち手により波形が異なるため、持ち手検出部３０により検出された持ち手情報を含めて心電波形を出力してもよい。

このように、本実施形態では、運転者によるステアリングホイール１４の持ち手を検出して、接続切替部４６を制御することにより、第１実施形態よりも運転者に帯電した静電気の除電を効率的に行うことが可能となる。

なお、第１実施形態では、ステアリング電極１６が１つであったが、第２実施形態のように、一対のステアリング電極１６Ａ、１６Ｂとしてもよい。この場合には、図８に示すように、インピーダンス切替部４０の代わりに、第２実施形態と同様に、接続切替部４６によってインピーダンスの切替を行えばよい。

また、上記の各実施形態では、２つのシート電極１８Ａ、１８Ｂを備える例を説明したが、これに限定されるものではなく、接地されたシート電極１８Ａは省略してもよい。接地されたシート電極１８Ａによりノイズを抑制することが可能であるが、シート電極１８Ａを省略しても心電波形を生成することは可能である。

また、第２実施形態では、一対のステアリング電極１６Ａ、１６Ｂを備える形態としたが、ステアリング電極１６Ａ、１６Ｂは、一対に限るものではなく、３つ以上備えてそれぞれインピーダンスの切替が可能な形態としてもよい。

また、上記の各実施形態では、運転者に帯電した静電気の除電が必要か否かを判定してインピーダンスの切替を行う形態として説明したが、これに限るものではない。例えば、予め定めた時間毎等のように定期的にインピーダンス切替部４０または接続切替部４６を制御してインピーダンスの切替を行ってもよい。

また、上記の各実施形態では、ステアリング電極１６と、シート電極１８Ｂとを用いて心電波形を検出する形態として説明したが、これに限るものではない。例えば、第１実施形態のステアリング電極１６とシート電極１８Ｂの代わりに、図１０に示すように、シートバック２０Ｂに設けた一対のシート電極１８Ｃ、１８Ｄを適用してもよい。この場合は、一対のシート電極１８Ｃ、１８Ｄをバッファ回路３２、３４を介して差動増幅器２２の入力端子に接続して心電波形を検出すればよい。

また、上記の実施形態における信号処理部２６で行われる処理は、ソフトウエアの処理としてよいし、ハードウエアで行う処理としてもよい。或いは、ハードウエアとソフトウエアの双方を組み合わせた処理としてもよい。

また、上記の実施形態における信号処理部２６で行われる処理は、プログラムとして記憶媒体に記憶して流通させるようにしてもよい。

さらに、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０・・・車両用心電検出装置、１１・・・車両用心電検出装置、１２・・・心電波形生成装置、１４・・・ステアリングホイール、１６・・・ステアリング電極、１６Ａ・・・ステアリング電極、１６Ｂ・・・ステアリング電極、１８Ａ・・・シート電極、１８Ｂ・・・シート電極、１８Ｃ・・・シート電極、１８Ｄ・・・シート電極、２０・・・車両用シート、２２・・・差動増幅器、２４・・・フィルタ増幅部、２６・・・信号処理部、２８・・・波形生成部、３０・・・持ち手検出部、３２・・・バッファ回路、３４・・・バッファ回路、３６・・・バッファ回路、４０・・・インピーダンス切替部、４２・・・除電情報検出部、４４・・・制御装置、４６・・・接続切替部、５０・・・カメラ

Claims (7)

1. 運転者が接触する位置に各々設けられた一対の電極と、
   前記一対の電極の差動電圧を検出する検出部と、
   前記電極と前記検出部との間に設けられて、前記電極が前記検出部に接続された状態と接地された状態とに切り替える切替部と、
   を含む車両用心電検出装置。
2. 運転者が帯電して除電が必要か否かを判定するための除電情報を検出する除電情報検出部と、
   前記除電情報検出部によって検出された前記除電情報に基づいて運転者が帯電して除電が必要か否かを判定して除電が必要な場合に、前記電極が接地された状態に切り替えるように前記切替部を制御する制御部と、
   を更に含む請求項１に記載の車両用心電検出装置。
3. 予め定めた時間毎に、前記電極が前記検出部に接続された状態と接地された状態とに切り替えるように前記切替部を制御する制御部を更に含む請求項１に記載の車両用心電検出装置。
4. 前記一対の電極の各々がステアリングホイールの運転者の両手に対応する位置に設けられて、運転者による前記ステアリングホイールの持ち手を検出する持ち手検出部を更に含み、
   前記制御部は、前記持ち手検出部によって検出された運転者による前記ステアリングホイールの持ち手が片手である場合に、前記一対の電極のうちステアリングホイールを把持した手に対応する方の前記電極が前記検出部に接続された状態に切り替え、他方の前記電極が接地された状態に切り替えるように前記切替部を制御する請求項２又は請求項３に記載の車両用心電検出装置。
5. 前記一対の電極の各々がステアリングホイールの運転者の両手に対応する位置に設けられて、運転者による前記ステアリングホイールの持ち手を検出する持ち手検出部を更に含み、
   前記制御部は、前記持ち手検出部によって検出された運転者による前記ステアリングホイールの持ち手が両手である場合に、前記一対の電極のうち一方の電極が前記検出部に接続された状態に切り替え、他方の電極が接地された状態に切り替えるように前記切替部を制御する請求項２又は請求項３に記載の車両用心電検出装置。
6. 前記一対の電極のうち一方の電極は、ステアリグホイールに設けられ、他方の電極は、車両用シートに設けられた請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用心電検出装置。
7. 前記一対の電極の各々は、ステアリングホイールまたは車両用シートに設けられた請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用心電検出装置。