JP2023168880A - 生体情報検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室内の乗員の生体情報を適切に検出可能な生体情報検出装置を提供する。【解決手段】生体情報検出装置１は、特定の方向に指向性を有する第１アンテナ部１１および所定周波数に対して任意の方向に指向性を有する第２アンテナ部１２を含むアンテナ機器１０と、各アンテナ部１１、１２が接続される送受信装置２０と、情報制御部３０と、を備える。情報制御部３０は、各アンテナ部１１、１２の一方から電波が送信された場合に、各アンテナ部１１、１２の一方が受ける電波に応じた受信信号を取得する入力部３１および入力部３１で取得された受信信号に基づいて生体情報を検出する処理部３５を備える。アンテナ機器１０は、車両の走行時に、第１アンテナ部１１が送信アンテナおよび受信アンテナのうち少なくとも一方として機能し、車両の停車時に、第２アンテナ部１２が送信アンテナおよび受信アンテナとして機能するようになっている。【選択図】図２

Description

本開示は、車室内の乗員の生体情報を検出する生体情報検出装置に関する。

従来、非接触かつ非拘束で対象者の心拍出量等を対象者の生体情報として推定する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置は、対象者の心臓に向けて電波を照射するとともに、対象者の心臓を透過した電波を受信し、当該電波の受信信号の位相または振幅の変化に基づいて対象者の心拍出量等を推定する。

特開２００６－２０２５１６号公報

ところで、本発明者らは、生体情報検出装置を車両に適用し、生体情報検出装置によって車室内の乗員の生体情報を検出することを検討している。本発明者らの検討によれば、以下のことが判った。

車両の走行時は、乗員の身体がシートベルト等によって拘束され、乗員の移動が制限されるので、乗員の搭乗位置が特定し易くなる。このため、特定の方向に指向性を有するアンテナを用いて、乗員に向けて電波を適切に照射することが可能であり、乗員の生体情報を適切に検出し易い。

しかしながら、例えば、車両の停車時は、シートベルト等による拘束が解かれることで、乗員の移動が制限されず、乗員の搭乗位置が把握し難くなる。このため、特定の方向に指向性を有するアンテナを用いる場合、乗員に向けて電波を適切に照射することが困難となり、乗員の生体情報を適切に検出し難い。このように、生体情報の検出には依然として改善の余地がある。

本開示は、車室内の乗員の生体情報を適切に検出可能な生体情報検出装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、
車両に搭載され、車室内の乗員の生体情報を検出する生体情報検出装置であって、
特定の方向に指向性を有する第１アンテナ部（１１）および所定周波数に対して任意の方向に指向性を有する第２アンテナ部（１２）を含むアンテナ機器（１０）と、
第１アンテナ部および第２アンテナ部が接続される送受信装置（２０）と、
第１アンテナ部および第２アンテナ部のうち電波の送信側となるアンテナ部から電波が送信された場合に、第１アンテナ部および第２アンテナ部のうち電波の受信側となるアンテナ部が受ける電波に応じた受信信号を取得する信号取得部（３１）と、
信号取得部で取得された受信信号に基づいて生体情報を検出する情報検出部（３５）と、を備え、
アンテナ機器は、
車両の走行時に、第１アンテナ部が電波を送信する送信アンテナおよび電波を受信する受信アンテナのうち少なくとも一方として機能するようになっており、
車両の停車時に、第２アンテナ部が、送信アンテナとして機能しつつ、受信アンテナとしても機能するようになっている。

このように、電波の受信アンテナおよび送信アンテナが車両の走行時および停車時それぞれに適した指向性に切り替わる構成になっていれば、車室内の乗員の生体情報を適切に検出することができる。

特に、車室内における乗員の移動が制限されない車両の停車時に、任意の方向に指向性を有する第２アンテナ部を受信アンテナおよび送信アンテナとして機能させる構成とすれば、車両の停止時において、車室内の乗員の生体情報を適切に検出することができる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態に係る生体情報検出装置を適用した車両の模式的な平面図である。 第１実施形態に係る生体情報検出装置の概略構成図である。 第１アンテナ部の指向性を説明するための説明図である。 第２アンテナ部の指向性を説明するための説明図である。 生体情報検出装置の情報制御部が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。 生体情報検出装置の情報制御部が実行する心拍検知処理の流れを示すフローチャートである。 車両の走行時における電波の送受信を説明するための説明図である。 受信信号の処理の流れを説明するための説明図である。 受信信号の周波数特性を説明するための説明図である。 生体情報検出装置の情報制御部が実行する置き去り検知処理の流れを示すフローチャートである。 車両の停車時における電波の送受信を説明するための説明図である。 第２実施形態に係る生体情報検出装置の概略構成図である。 第２実施形態に係る生体情報検出装置のアンテナ部の指向性を説明するための説明図である。 第３実施形態に係る生体情報検出装置を適用した車両の模式的な平面図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。

（第１実施形態）
本実施形態について、図１～図１１を参照して説明する。本実施形態では、本開示の生体情報検出装置１を用いて、車両Ｃの車室内にいる乗員Ｐの生体情報を検出する例について説明する。なお、図面に示したｘ、ｙ、ｚの各矢印は、ｘが車両Ｃの後方を示し、ｙが車両Ｃの右方を示し、ｚが車両Ｃの上方を示している。

図１に示す車両Ｃは、例えば、自動運転システムが搭載された自動運転車両である。自動運転システムは、所定の指標レベル以下（例えば、ＮＨＴＳＡの指標レベル３以下）では、運転手の監視下で作動し、運転責任は運転手が負うものとされている。一方、自動運転システムにより運転手を含む乗員Ｐの心理的負荷が減り、乗員Ｐの覚醒度が低下することが多くの学会で報告されている。そのため、近年、乗員Ｐ（特に、運転手）の覚醒度を検出し、その結果に応じて警告表示等を行うシステムの開発が進められている。乗員Ｐの覚醒度を検出するために、乗員Ｐの心拍や呼吸といった生体情報を計測する場合、「運転の妨げとならないこと」および「常時計測が必要であること」といった制約から、乗員Ｐの身体に対して非接触、且つ、非拘束の手法による計測が望まれている。

また、昨今、車両Ｃの停車時に車室内に幼児を置き去りにしてしまう事故が発生していることを受け、例えば、Ｅｕｒｏ－ＮＣＡＰでは、置き去り検知システムを評価対象とすることを公表している。このようなシステムでは、主に幼児の呼吸検知が必要とされている。毛布等に幼児が覆われた状態でも検知することを要件としており、カメラ単独では難しく、毛布越しでも呼吸を検知可能な電波を用いて呼吸や体動による体表面の変位を計測するシステムが有力となる。なお、ＮＣＡＰは、Ｎｅｗ Ｃａｒ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ Ｐｒｏｇｒａｍｍｅの略称である。

このように、車室内での生体情報の検出ニーズは高まってきているが、アプリケーション毎にセンサを配置するのではなく、複数機能のセンシングが可能であるセンサが求められている。

これらを踏まえて、生体情報検出装置１は、乗員Ｐの身体で反射した電波信号に基づいて、乗員Ｐの生体情報を検出する電波透過式の装置として構成されている。生体情報検出装置１は、車両Ｃの走行時に座席Ｓに着座した乗員Ｐの心拍数を生体情報として算出し、車両Ｃの停車時に置き去り検知のために車室内の乗員Ｐの呼吸を生体情報として算出する。なお、生体情報検出装置１は、乗員Ｐの身体を透過した電波信号に基づいて、乗員Ｐの生体情報を検出する電波透過式の装置として構成されていてもよい。

ここで、車室内には、運転席ＤＳを含む複数の座席Ｓが設置されている。座席Ｓは、図２に示すように、乗員Ｐの下半身を支持するシートクッションＳＣ、乗員Ｐの上半身を背後から支持するシートバックＳＢ、乗員Ｐの頭部を支持するヘッドレストＨＲを有している。車両Ｃの走行時等のように乗員Ｐがシートベルトを装着した状態では、乗員Ｐの背中がシートバックＳＢに接する。

生体情報検出装置１は、アンテナ機器１０、送受信装置２０、情報制御部３０を含んでいる。生体情報検出装置１の各種構成は、基本的に車両Ｃに搭載されるが、一部が車両Ｃの外部に設置されるようになっていてもよい。

アンテナ機器１０は、自身の周囲に電波を送信したり、自身の周囲から電波を受信したりする機器である。アンテナ機器１０は、第１アンテナ部１１および第２アンテナ部１２を含んでいる。

第１アンテナ部１１および第２アンテナ部１２は、複数の座席Ｓのうち、運転席ＤＳのシートバックＳＢに配置されている。図２では、第１アンテナ部１１および第２アンテナ部１２が互いに離間して配置されているが、第１アンテナ部１１および第２アンテナ部１２は、近接して配置されていてもよい。

第１アンテナ部１１は、図３に示すように、特定の方向に指向性を有するアンテナで構成されている。特定の方向は、車両Ｃの走行時に乗員Ｐが拘束される位置に向く方向に設定されている。具体的には、第１アンテナ部１１は、運転席ＤＳに着座した乗員Ｐに向く方向（すなわち、運転席ＤＳのシートバックＳＢから前方に向かう方向）に設定されている。

第２アンテナ部１２は、図４に示すように、所定周波数（例えば、９００ＭＨｚ帯の周波数）に対して任意の方向に指向性を有するアンテナで構成されている。第２アンテナ部１２は、無指向性アンテナで構成されている。なお、第１アンテナ部１１および第２アンテナ部１２は、上記のような指向性に違いがあるのであれば、アンテナ形状、給電方式等が同じもので構成されていてもよいし、異なるもので構成されていてもよい。

送受信装置２０は、アンテナ機器１０を構成する第１アンテナ部１１および第２アンテナ部１２がそれぞれ接続されている。送受信装置２０は、送信機２１および受信機２２を含んでいる。

送信機２１は、所定周波数（例えば、９００ＭＨｚ帯の周波数）の送信信号を第１アンテナ部１１および第２アンテナ部１２の一方に出力する。本実施形態の送信機２１は、情報制御部３０からの制御信号に応じて、第１アンテナ部１１および第２アンテナ部１２の一方を送信アンテナに設定する。送信機２１がこのように構成されていることで、第１アンテナ部１１および第２アンテナ部１２の一方は、電波を送信する送信アンテナとして、送信機２１からの送信信号に応じた電波を放射する。

受信機２２は、第１アンテナ部１１および第２アンテナ部１２のうち電波の送信側となるアンテナ部から電波が送信された場合に、第１アンテナ部１１および第２アンテナ部１２のうち電波の受信側となるアンテナ部が受ける電波を増幅して出力する。本実施形態の受信機２２は、情報制御部３０からの制御信号に応じて、第１アンテナ部１１および第２アンテナ部１２の一方を受信アンテナに設定する。受信機２２がこのように構成されていることで、第１アンテナ部１１および第２アンテナ部１２の一方は、電波を受信する受信アンテナとして電波を受信する。

情報制御部３０は、受信機２２から取得した受信信号に基づいて、乗員Ｐの心拍数を算出する。情報制御部３０は、入力部３１、記憶部３２、出力部３３、通信部３４、処理部３５を含んでいる。

入力部３１は、送受信装置２０に接続されて、受信機２２の出力を受信信号として取得する信号取得部である。この入力部３１は、第１アンテナ部１１および第２アンテナ部１２のうち電波の送信側となるアンテナ部から電波が送信された場合に、第１アンテナ部１１および第２アンテナ部１２のうち電波の受信側となるアンテナ部が受ける電波に応じた受信信号を取得する。入力部３１は、受信機２２から入力されたアナログ信号である受信信号をデジタル信号として処理部３５に出力する。

記憶部３２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、書き込み可能な不揮発性記憶媒体等を含む。記憶部３２を構成するＲＡＭ、ＲＯＭ、書き込み可能な不揮発性記憶媒体は、いずれも非遷移的実体的記憶媒体である。

出力部３３は、処理部３５から入力された信号を、通信部３４等を介して情報制御部３０の外部の装置に出力する。出力先の外部の装置は、例えば、ユーザ等に向けて各種情報を報知する報知装置４０、経路案内等を行う車載ナビゲーション装置、車両Ｃの外部と通信を行う車載データ通信モジュール、車両Ｃのユーザが携帯する携帯通信端末等が挙げられる。

通信部３４は、情報制御部３０の外部の機器と通信することによって、外部の機器から情報を取得したり、外部の機器に情報を提供したりする。通信部３４は、例えば、シフトノブの操作信号、車速センサの出力信号等を車載機器５０から取得可能になっている。

処理部３５は、記憶部３２のＲＯＭまたは書き込み可能な不揮発性記憶媒体に記録されたプログラムに従った処理を実行する装置である。本実施形態の処理部３５は、記憶部３２のＲＡＭを作業領域として使用する。処理部３５は、入力部３１が取得した受信信号に基づいて生体情報を検出する情報検出部として機能する。

このように構成される生体情報検出装置１は、車両Ｃの走行時に、乗員Ｐに向けて電波を送信し、乗員Ｐの心臓Ｈの動きによって変化する電波の揺らぎを見ることで乗員Ｐの心拍数を検出する。但し、このような検出方式では、運転手や同乗者の動きによっても電波が揺らいでしまう。このため、アンテナ機器１０の指向性は、心拍数を検出する乗員Ｐ（本例では運転手）に向いていることが望ましい。

一方、車両Ｃの停車時における置き去り検知では、車室内全域が検知対象領域となっていることが望ましいこともあり、車両Ｃの停車時は、車両Ｃの走行時には外乱箇所となる箇所に向けても電波を照射する必要があり、車両Ｃの走行時とは相反することになる。

これらを加味して、生体情報検出装置１のアンテナ機器１０は、車両Ｃの走行時に、第１アンテナ部１１が電波を送信する送信アンテナおよび電波を受信する受信アンテナのうち少なくとも一方として機能するようになっている。また、アンテナ機器１０は、車両Ｃの停車時に、第２アンテナ部１２が、送信アンテナとして機能しつつ、受信アンテナとしても機能するようになっている。このような機能の切り替えは、情報制御部３０が実行する制御処理によって実現される。

以下、情報制御部３０が実行する制御処理について図５等を参照しつつ説明する。図５に示す制御処理は、車両Ｃの走行時や停車時に関わらず、周期的または不定期に情報制御部３０によって実行される。

図５に示すように、情報制御部３０は、ステップＳ１００にて、車両状態に関する情報を取得する。例えば、情報制御部３０は、車載機器５０からシフトノブの操作信号、車速センサの出力信号等を車両状態として取得する。

続いて、情報制御部３０は、ステップＳ１１０にて、車両Ｃが走行状態であるか否かを判定する。この判定は、例えば、車載機器５０から得られるシフトノブの操作信号、車速センサの出力信号の少なくとも１つに基づいて実施することができる。具体的には、情報制御部３０は、車速が０ｋｍ／ｈよりも大きい場合に車両Ｃが走行状態であると判定する。なお、情報制御部３０は、シフトノブがドライブレンジ（すなわち、Ｄレンジ）に設定されている場合に車両Ｃが走行状態であると判定するようになっていてもよい。

車両Ｃが走行状態である場合、情報制御部３０は、ステップＳ１２０にて、乗員Ｐの心拍数を生体情報として検知する心拍検知処理を実行する。具体的には、情報制御部３０は、心拍検知処理にて、運転手の心拍数を検知する。心拍検知処理については、図６を参照しつつ説明する。

図６に示すように、情報制御部３０は、ステップＳ２００にて、アンテナ機器１０の第２アンテナ部１２から電波が送信されるように、送受信装置２０に対して制御信号を出力する。これにより、送受信装置２０は、所定の周波数の送信信号を第２アンテナ部１２に出力する。そして、第２アンテナ部１２は、図７に示すように、送受信装置２０からの送信信号に応じた電波を放射する。第２アンテナ部１２から電波の一部は、運転手に到達する。

電波に対して乗員Ｐの身体は誘電体として機能する。このため、乗員Ｐの身体を電波が通過する際に、電波の電界強度に誘電体損失が生じる。乗員Ｐの身体のうち、心臓Ｈや肺は、拡張、収縮に伴ってその形状が変化する。このため、心臓Ｈや肺で反射する電波および心臓Ｈや肺を透過した電波において、電界強度に生じる誘電体損失は、心臓Ｈの心拍や呼吸に応じて変化する。心臓Ｈや肺で反射する電波および心臓Ｈや肺を透過した後に反射する電波は、アンテナ機器１０の受信アンテナで受信される。このようにしてアンテナ機器１０の受信アンテナで受信する信号の強度は、心臓Ｈの心拍や呼吸に応じて周期的に変化する成分を含む。したがって、アンテナ機器１０の送信アンテナからの電波を受信アンテナが受信した際に受信アンテナから送受信装置２０に出力される電気信号のレベルは、心臓Ｈの心拍や呼吸に応じて変動する成分が含まれる。

図６に戻り、情報制御部３０は、ステップＳ２１０にて、第２アンテナ部１２から電波が送信された際に、第１アンテナ部１１を受信アンテナとして電波を受信する。第１アンテナ部１１は、運転席ＤＳに着座した乗員Ｐに向く指向性を有している。このため、車両Ｃの走行時は、電波の受信方向が運転手側に絞られるので、周囲の外乱の影響が受け難くなる。

具体的には、情報制御部３０は、第１アンテナ部１１で受信される受信信号の時間波形を、送受信装置２０を介して取得する。受信信号の時間波形は、受信信号の信号強度の時間変化である。時間波形は、例えば、図８の上段に示すような波形となる。この時間波形には、心拍に相関性を有する成分だけでなく心拍とは無関係な成分が含まれる。

続いて、情報制御部３０は、ステップＳ２２０にて、受信信号に含まれるノイズ成分を除去するフィルタ処理を行う。例えば、情報制御部３０は、心拍に相関性を有する成分の周波数帯を通すフィルタを用いて、受信信号に含まれるノイズ成分を除去する。これにより、例えば、図８の中段に示す時間波形が得られる。

続いて、情報制御部３０は、ステップＳ２３０にて、ステップＳ２２０で得られた時間波形をフーリエ変換して受信信号の周波数特性を算出する。周波数特性は、周波数と強度と関係を示す特性である。これにより、例えば、図８の下段に示す周波数特性が得られる。なお、図８の下段では、横軸が周波数を示し、縦軸が信号の強度を示している。

続いて、情報制御部３０は、ステップＳ２４０に移行して、周波数特性において、心拍に相関性を有するピーク強度ＳＰを特定する。例えば、図９に示すように、周波数特性において強度が最も大きくなるピーク強度ＳＰを心拍に相関性を有する強度として特定する。そして、情報制御部３０は、特定したピーク強度ＳＰおよびピーク強度ＳＰに対応する周波数を、心拍に相関性を有する成分として抽出する。

続いて、情報制御部３０は、ステップＳ２５０に移行し、ステップＳ２４０で抽出した心拍に相関性を有する成分から心拍数を算出する。具体的には、情報制御部３０は、受信信号の周波数特性においてピーク強度ＳＰに対応する周波数をＨｚ単位で表した値に６０を乗算することで、ｂｍｐ単位で表した心拍数を得る。ｂｐｍは、ｂｅａｔ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅの略称であり、１分間当たりの心拍数を表す単位である。例えば、ピーク強度ＳＰに対応する周波数が１Ｈｚであった場合、心拍数はそれに６０を乗じた６０ｂｐｍとなる。

続いて、情報制御部３０は、ステップＳ２６０にて、ステップＳ２５０で算出した心拍数を出力部３３から生体情報検出装置１の外部の装置に出力する。情報制御部３０は、例えば、乗員Ｐの心拍数に基づいて乗員Ｐの覚醒度等を検出するドライバステータスモニタＤＳＭに対して心拍数を出力するようになっていてもよい。なお、ドライバステータスモニタＤＳＭは、報知装置４０に含まれる。

図５に戻り、車両Ｃが走行状態ではなく停車状態である場合、情報制御部３０は、ステップＳ１３０にて、車室内に置き去りにされた乗員Ｐを検知する置き去り検知処理を実行する。置き去り検知処理については、図１０を参照しつつ説明する。

図１０に示すように、情報制御部３０は、ステップＳ３００にて、アンテナ機器１０の第２アンテナ部１２から電波が送信されるように、送受信装置２０に対して制御信号を出力する。これにより、送受信装置２０は、第２アンテナ部１２は、所定の周波数の送信信号を第２アンテナ部１２に出力する。そして、第２アンテナ部１２は、図１１に示すように、送受信装置２０からの送信信号に応じた電波を、車室内の任意の方向に向けて放射する。第２アンテナ部１２から電波の一部は、例えば、運転席ＤＳの後方にいる乗員Ｐにも到達する。

情報制御部３０は、ステップＳ３１０にて、第２アンテナ部１２から電波が送信された際に、第２アンテナ部１２を受信アンテナとして電波を受信する。具体的には、情報制御部３０は、第２アンテナ部１２から電波が送信された際に、第２アンテナ部１２で受信される受信信号の時間波形を、送受信装置２０を介して取得する。第２アンテナ部１２は、任意の方向に指向性を有している。このため、車両Ｃの停車時は、電波の受信方向を車室内全域としているので、例えば、運転席ＤＳの後方にいる乗員Ｐの呼吸に相関性を有する信号成分を受信し易くなる。

続いて、情報制御部３０は、ステップＳ３２０にて、受信信号に含まれるノイズ成分を除去するフィルタ処理を行う。例えば、情報制御部３０は、呼吸に相関性を有する成分の周波数帯を通すフィルタを用いて、受信信号に含まれるノイズ成分を除去する。

続いて、情報制御部３０は、ステップＳ３３０にて、ステップＳ３２０で得られた時間波形をフーリエ変換して受信信号の周波数特性を算出する。そして、情報制御部３０は、ステップＳ３４０に移行し、ステップＳ３３０で算出した周波数特性から呼吸に相関性を有する成分を抽出して呼吸の有無を検知する。

続いて、情報制御部３０は、ステップＳ３５０にて、乗員Ｐの置き去りが発生したか否かを判定する。この判定処理では、例えば、ステップＳ３３０の処理で呼吸が検知された場合に置き去りが発生したと判定し、呼吸が検知されなかった場合に置き去りが発生していないと判定する。

情報制御部３０は、乗員Ｐの置き去りが発生していない場合は本処理を抜ける。情報制御部３０は、乗員Ｐの置き去りが発生している場合はステップＳ３６０に移行して、乗員Ｐの置き去りが発生した旨をユーザ等に報知する報知処理を実行する。この報知処理では、まず、携帯通信端末を通じてユーザに報知する。ユーザに報知後、置き去り状態が所定の期間継続される場合は、ハザードランプの点灯等によって車両Ｃの外部へ乗員Ｐの置き去りが発生していることを報知する。このような報知処理によって、乗員Ｐの置き去りよる事故を未然に防止することができる。

以上説明した生体情報検出装置１は、アンテナ機器１０が、特定の方向に指向性を有する第１アンテナ部１１および所定周波数に対して任意の方向に指向性を有する第２アンテナ部１２を含んでいる。アンテナ機器１０は、車両Ｃの走行時に、第１アンテナ部１１が電波を送信する送信アンテナおよび電波を受信する受信アンテナのうち少なくとも一方として機能するようになっている。そして、アンテナ機器１０は、車両Ｃの停車時に、第２アンテナ部１２が、送信アンテナとして機能しつつ、受信アンテナとしても機能するようになっている。

このように、電波の受信アンテナおよび送信アンテナが車両Ｃの走行時および停車時それぞれに適した指向性に切り替わる構成になっていれば、車室内の乗員Ｐの生体情報を適切に検出することができる。特に、車両Ｃの停車時に、任意の方向に指向性を有する第２アンテナ部１２が受信アンテナおよび送信アンテナとして機能するようになっていれば、車両Ｃの停止時において、車室内の乗員Ｐの生体情報を適切に検出することができる。すなわち、車両Ｃの停車時は、車室内全域で呼吸を検知するので、乗員Ｐの置き去りを適切に検知することができる。

また、本実施形態の生体情報検出装置１は、以下の特徴を備える。

（１）アンテナ機器１０は、車両Ｃの走行時に、第２アンテナ部１２が送信アンテナとして機能し、第１アンテナ部１１が受信アンテナとして機能するようになっている。このように、車室内における乗員Ｐの移動が制限される車両Ｃの走行時に、特定の方向に指向性を有する第１アンテナ部１１を受信アンテナとして機能するようになっていれば、車両Ｃの走行時において、車室内の乗員Ｐの生体情報を適切に検出することができる。すなわち、車両Ｃの走行時は、アンテナ機器１０で電波を受信する方向を運転席ＤＳ側に絞っているため周囲の外乱の影響は受けず、運転手の心拍数を高精度に検知することができる。

（２）特定の方向は、車両Ｃの走行時に乗員Ｐが拘束される位置に向く方向に設定されている。これによると、車両Ｃの走行時に、乗員Ｐに向けて電波を送信したり、乗員Ｐによって反射された電波を受信したりし易くなるので、車両Ｃの走行時において、車室内の乗員Ｐの生体情報を適切に検出し易くなる。

（３）情報制御部３０は、車両Ｃの走行時に、入力部３１で取得された受信信号に基づいて車室内に設置された座席Ｓに着座する乗員Ｐの心拍数を生体情報として検出する。情報制御部３０は、車両Ｃの停車時に、入力部３１で取得された受信信号に基づいて車室内にいる乗員Ｐの呼吸を生体情報として検出する。このように、車両Ｃの走行時に、乗員Ｐの身体に対して非接触、且つ、非拘束の手法により乗員Ｐの心拍数を検出することができる。加えて、車両Ｃの停車時に、車室内にいる乗員Ｐの呼吸を生体情報として検出する構成になっていれば、車両Ｃの停車時における車室内への乗員Ｐの置き去りを検知することができる。

（第１実施形態の変形例）
第１実施形態では、車両Ｃの走行時に、第２アンテナ部１２が送信アンテナとして機能し、第１アンテナ部１１が受信アンテナとして機能するようになっているが、アンテナ機器１０は、これに限定されない。アンテナ機器１０は、例えば、車両Ｃの走行時に、第１アンテナ部１１が送信アンテナとして機能し、第２アンテナ部１２が受信アンテナとして機能するようになっていてもよい。また、アンテナ機器１０は、車両Ｃの走行時に、第１アンテナ部１１が送信アンテナとして機能しつつ、受信アンテナとしても機能するようになっていてもよい。

第１実施形態では、本開示の生体情報検出装置１を自動運転システムが搭載された自動運転車両に適用した例について説明したが、これに限定されず、例えば、手動運転車両にも適用可能である。このことは、以降の実施形態においても同様である。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１２、図１３を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。

図１２、図１３に示すように、生体情報検出装置１は、アンテナ機器１０Ａの指向性を切り替え可能に構成されている。本実施形態のアンテナ機器１０Ａは、給電点切替アンテナの構成とされる。給電点切替アンテナは、スイッチによってアンテナの給電点に対する接続を切り替えるごとにアンテナ放射指向性が切り替わるアンテナである。具体的には、アンテナ機器１０Ａは、給電点の切り替えによって、所定周波数に対して任意の方向に指向性を有する第１状態と特定の方向に指向性を有する第２状態とに切替可能に構成されている。このような給電点の切替は、情報制御部３０からの制御信号に応じて実現される。

情報制御部３０は、車両Ｃが走行状態である場合に、アンテナ機器１０Ａが、図１３の左側に示すように、特定の方向に指向性を有する第２状態となるように、アンテナ機器１０Ａの給電点を切り替える。

情報制御部３０は、車両Ｃが停車状態である場合に、アンテナ機器１０Ａが、図１３の右側に示すように、任意の方向に指向性を有する第１状態となるように、アンテナ機器１０Ａの給電点を切り替える。

その他については、第１実施形態と同様である。本実施形態の生体情報検出装置１は、第１実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

また、本実施形態の生体情報検出装置１は、以下の特徴を備える。

（１）アンテナ機器１０Ａは、車両Ｃの走行時に特定の方向に指向性を有する第２状態とされ、車両Ｃの停車時に第１状態とされる。このように、電波を送受信するアンテナ機器１０Ａが車両Ｃの走行時および停車時それぞれに適した指向性に切り替わる構成になっていれば、車室内の乗員Ｐの生体情報を適切に検出することができる。

具体的には、車室内における乗員Ｐの移動が制限されない車両Ｃの停車時に、アンテナ機器１０Ａが任意の方向に指向性を有する第１状態に切り替わる構成になっていれば、車両Ｃの停止時において、車室内の乗員Ｐの生体情報を適切に検出することができる。また、車室内における乗員Ｐの移動が制限される車両Ｃの走行時に、アンテナ機器１０Ａが特定の方向に指向性を有する第２状態に切り替わる構成になっていれば、車両Ｃの走行時において、車室内の乗員Ｐの生体情報を適切に検出することができる。

（第２実施形態の変形例）
第２実施形態のアンテナ機器１０Ａは、給電点切替アンテナで構成されているが、これとは別の方式でアンテナ放射指向性の切り替えを実現可能なアンテナによって構成されていてもよい。また、アンテナ機器１０Ａは、第１実施形態と同様に、複数のアンテナ部を含んで構成されていてもよい。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１４を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。

図１４に示すように、アンテナ機器１０および送受信装置２０が、車室内に設置された複数の座席Ｓそれぞれに配置されている。すなわち、生体情報検出装置１は、各座席Ｓに配置されたアンテナ機器１０および送受信装置２０を備える。そして、情報制御部３０は、車両Ｃの停車時に、複数の座席Ｓそれぞれの送受信装置２０で受信した電波に対応する受信信号に基づいて、車室内の乗員Ｐの生体情報を検出する。

その他については、第１実施形態と同様である。本実施形態の生体情報検出装置１は、第１実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

また、本実施形態の生体情報検出装置１は、以下の特徴を備える。

（１）高周波の電波を扱う場合、電界強度が局所的に落ち込むヌル点が生ずるが、これは、車室内のようなマルチパス環境でも同様に生ずる。このため、複数の座席Ｓにアンテナ機器１０および送受信装置２０を設け、これらアンテナ機器１０および送受信装置２０での電波の受信結果に基づいて生体情報を検出する構成とすれば、ヌル点の発生による生体情報の検出精度への影響を抑制することができる。このことは、生体情報検出装置１のロバスト性の向上に大きく寄与する。

（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。

上述の実施形態の生体情報検出装置１は、車両Ｃの走行時に運転手の心拍数を生体情報として検出し、車両Ｃの停車時に乗員Ｐの呼吸を生体情報として検出するようになっているが、そのようになっていなくてもよい。例えば、生体情報検出装置１は、車両Ｃの停車時に、乗員Ｐの動きを生体情報として検出するようになっていてもよい。

上述の実施形態の生体情報検出装置１は、車両Ｃの停車時に、乗員Ｐの置き去りを検知する構成になっていることが望ましいが、これに限定されない。生体情報検出装置１は、車両Ｃの停車時に車室内への不法な人の侵入を検知するように構成されていてもよい。

上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。

上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

１ 生体情報検出装置
１０、１０Ａ アンテナ機器
１１ 第１アンテナ部
１２ 第２アンテナ部
２０ 送受信装置
３１ 入力部（信号取得部）
３５ 処理部（情報検出部）

Claims (6)

1. 車両に搭載され、車室内の乗員の生体情報を検出する生体情報検出装置であって、
   特定の方向に指向性を有する第１アンテナ部（１１）および所定周波数に対して任意の方向に指向性を有する第２アンテナ部（１２）を含むアンテナ機器（１０）と、
   前記第１アンテナ部および前記第２アンテナ部が接続される送受信装置（２０）と、
   前記第１アンテナ部および前記第２アンテナ部のうち電波の送信側となるアンテナ部から電波が送信された場合に、前記第１アンテナ部および前記第２アンテナ部のうち電波の受信側となるアンテナ部が受ける電波に応じた受信信号を取得する信号取得部（３１）と、
   前記信号取得部で取得された前記受信信号に基づいて前記生体情報を検出する情報検出部（３５）と、を備え、
   前記アンテナ機器は、
   前記車両の走行時に、前記第１アンテナ部が電波を送信する送信アンテナおよび電波を受信する受信アンテナのうち少なくとも一方として機能するようになっており、
   前記車両の停車時に、前記第２アンテナ部が、前記送信アンテナとして機能しつつ、前記受信アンテナとしても機能するようになっている、生体情報検出装置。
2. 前記アンテナ機器は、前記車両の走行時に、前記第２アンテナ部が前記送信アンテナとして機能し、前記第１アンテナ部が前記受信アンテナとして機能するようになっている、請求項１に記載の生体情報検出装置。
3. 車両に搭載され、車室内の乗員の生体情報を検出する生体情報検出装置であって、
   所定周波数に対して任意の方向に指向性を有する第１状態と特定の方向に指向性を有する第２状態とに切替可能なアンテナ機器（１０Ａ）と、
   前記アンテナ機器が接続される送受信装置（２０）と、
   前記アンテナ機器から電波が送信された場合に、前記アンテナ機器が受ける電波に応じた受信信号を取得する信号取得部（３１）と、
   前記信号取得部で取得された前記受信信号に基づいて前記生体情報を検出する情報検出部（３５）と、を備え、
   前記アンテナ機器は、前記車両の走行時に前記第２状態とされ、前記車両の停車時に前記第１状態とされる、生体情報検出装置。
4. 前記特定の方向は、前記車両の走行時に前記乗員が拘束される位置に向く方向に設定されている、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の生体情報検出装置。
5. 前記アンテナ機器および前記送受信装置は、前記車室内に設置された複数の座席それぞれに配置され、
   前記情報検出部は、前記車両の停車時に、前記複数の座席それぞれの前記送受信装置で受信された電波に対応する前記受信信号に基づいて前記生体情報を検出する、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の生体情報検出装置。
6. 前記情報検出部は、
   前記車両の走行時に、前記信号取得部で取得された前記受信信号に基づいて前記車室内に設置された座席に着座する前記乗員の心拍数を前記生体情報として検出し、
   前記車両の停車時に、前記信号取得部で取得された前記受信信号に基づいて前記車室内にいる前記乗員の呼吸を前記生体情報として検出する、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の生体情報検出装置。

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