JP5051370B2 - Biological information acquisition device - Google Patents

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Description

本発明は、車輌などの座席部分に搭載され、ドライバーの健康状態を判断する上で重要となる生体からの微弱な信号を効率的に、しかも非侵襲にセンシングする生体情報取得装置に関する。   The present invention relates to a biological information acquisition apparatus that is mounted on a seat portion of a vehicle or the like and efficiently and non-invasively senses a weak signal from a living body that is important in determining the health condition of a driver.

近年、車輌のインテリジェント化が一層推進されており、ドライバーを中心とした搭乗者の健康状態をモニターする技術が種々提案されている。   In recent years, intelligent vehicles have been further promoted, and various techniques for monitoring the health of passengers centered on drivers have been proposed.

例えば、特許文献1(特開2004−329956号公報)に、運転者による運転対象物の運転状態をモニターする監視手段と、運転者の生体信号を検出する生体信号検出手段と、前記生体信号検出手段により検出された生体信号が含む情報を定量化する演算手段と、前記監視手段による運転情報および前記演算手段による運転開始時からの生体信号情報の変化から運転者の熟練度を判定する判定手段とを備えた運転者モニター装置が開示されている。
特開2004−329956号公報
For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-329956), a monitoring unit that monitors a driving state of a driving object by a driver, a biological signal detection unit that detects a biological signal of the driver, and the biological signal detection described above. Calculating means for quantifying information contained in the biological signal detected by the means, and determining means for determining the driver's skill level from the driving information by the monitoring means and the change of the biological signal information from the start of driving by the calculating means A driver monitoring device is disclosed.
JP 2004-329956 A

特許文献1記載のものにおいては、ドライバーの生体信号を検出する生体信号検出手段で、具体的にどのように運転者の生体信号を検出するかについてまでは開示されていない、という問題がある。すなわち、車載の生体信号センサーでは、センシングのための装備の装着をドライバーに要求することなく、ただ座席に座っているだけの状態で、ドライバーを何ら煩わせることなく、生体信号を取得しなくてはならない。   In the device described in Patent Document 1, there is a problem that the biological signal detecting means for detecting the biological signal of the driver does not disclose how the biological signal of the driver is specifically detected. In other words, in-vehicle biological signal sensors do not require the driver to install sensing equipment, and simply acquire the biological signal without being bothered by the driver while sitting in the seat. Must not.

このような状況下で生体信号のセンシングを行う上では、解決しなければならない技術的に高い障壁が存在するが、特許文献1にはこのようなことが何ら開示されていない。特に、ドライバーの健康状態を判断する上で重要となる心臓に係る情報を取得する心電センサーでは、着衣のドライバーが座席に座っている状態で、心臓からの微弱な電気信号をセンシングする必要があり、技術的に困難が伴うが、このような車載の生体信号センサーにおける微弱信号の効率的な取得に係る技術については、特許文献1にはなんら記載されていない、という問題があった。   In sensing biological signals under such circumstances, there are technically high barriers that must be solved. However, Patent Document 1 does not disclose any such thing. In particular, in an electrocardiographic sensor that acquires information related to the heart, which is important for judging the health status of the driver, it is necessary to sense a weak electrical signal from the heart while the driver of the clothing is sitting on the seat. Although there is technical difficulty, there is a problem in that Patent Document 1 does not describe any technique related to efficient acquisition of weak signals in such an in-vehicle biological signal sensor.

発明者らの実験によれば、電極を皮膚に直接貼り付けない方法が採用された車載の心電センサーなどの生体情報取得装置においては、心電信号を測定するには、電極〜皮膚間(湿度衣服内部分、衣服)の湿度を一定以上(衣服の厚み、材質の違いにより必要な湿度に差があるが、40%RHから60%RH以上)に維持する必要があることがわかった。すなわち、心電信号を安定的に観測するためには、電極とドライバーの皮膚の電気的導通の担保のために、一定以上の湿度が保たれている必要性があきらかとなったが、特許文献1に記載の運転者モニター装置はこのようなことが全く考慮されていない、という問題があった。   According to the experiments by the inventors, in a biological information acquisition device such as an in-vehicle electrocardiographic sensor that employs a method in which an electrode is not directly attached to the skin, an electrocardiogram signal is measured between the electrode and the skin ( It was found that the humidity of the inner part of the clothes and clothes) must be maintained at a certain level or higher (the required humidity varies depending on the thickness and material of the clothes, but from 40% RH to 60% RH or more). In other words, in order to stably observe the electrocardiogram signal, it has become apparent that the humidity above a certain level must be maintained in order to ensure electrical continuity between the electrode and the driver's skin. The driver monitor device described in No. 1 has a problem that this is not considered at all.

上記問題点を解決するために、請求項1に係る発明は、座席部分に搭載され、非侵襲に生体に係る生体信号を検出する生体情報取得装置であって、座席内部に取り付けられ、生体情報を取得するための電極と、該座席内部に設けられると共に、該電極近傍の湿度を制御する湿度制御手段と、を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is a biological information acquisition device that is mounted on a seat portion and detects a biological signal related to a living body non-invasively, and is attached to the inside of the seat. And an humidity control means for controlling the humidity in the vicinity of the electrode.

また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の生体情報取得装置であって、該湿度制御手段は、ヒーター及びクーラーであることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the biological information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the humidity control means is a heater and a cooler.

また、請求項3に係る発明は、請求項1に記載の生体情報取得装置であって、該湿度制御手段は、加温素子及び冷却素子であることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the biological information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the humidity control means is a heating element and a cooling element.

また、請求項4に係る発明は、請求項1に記載の生体情報取得装置であって、該湿度制御手段は、加湿器及び除湿器であることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the biological information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the humidity control means is a humidifier and a dehumidifier.

本発明の請求項1に記載の生体情報取得装置によれば、湿度制御手段によって、生体の電気信号を検出するために必要な皮膚と電極との間の湿度を維持することが可能となり、安定して生体の電気信号を観測することが可能となる。   According to the biological information acquisition apparatus of the first aspect of the present invention, it becomes possible to maintain the humidity between the skin and the electrode necessary for detecting the electrical signal of the living body by the humidity control means, Thus, it becomes possible to observe the electrical signal of the living body.

また、本発明の請求項2に記載の生体情報取得装置によれば、座席部分に内蔵されたヒーター及びクーラーによって、生体の電気信号を検出するために必要な皮膚と電極との間の湿度を維持することが可能となり、安定して生体の電気信号を観測することが可能となる。また、このようなヒーター及びクーラーは、車室内全体の温度を制御するためのものと兼用することなどもでき、簡単な設計変更によって、従来の車輌の空調設備を流用することが可能となる。   Further, according to the biological information acquiring apparatus according to claim 2 of the present invention, the humidity between the skin and the electrode necessary for detecting an electrical signal of the living body is adjusted by a heater and a cooler built in the seat portion. Thus, it is possible to stably observe an electrical signal of a living body. Moreover, such a heater and a cooler can also be used for controlling the temperature of the entire vehicle interior, and the conventional vehicle air conditioning equipment can be diverted by a simple design change.

また、本発明の請求項3に記載の生体情報取得装置によれば、座席部分に内蔵された加温素子及び冷却素子によって、生体の電気信号を検出するために必要な皮膚と電極との間の湿度を維持することが可能となり、安定して生体の電気信号を観測することが可能となる。また、このような加温素子及び冷却素子は、コンプレッサーなどの機械的構成が不要であるので、座席内部にコンパクト、かつ簡便に収納することができる。   Moreover, according to the biological information acquisition apparatus according to claim 3 of the present invention, between the skin and the electrode necessary for detecting an electrical signal of the living body by the heating element and the cooling element incorporated in the seat portion. It is possible to maintain the humidity of the living body, and it is possible to stably observe the electrical signal of the living body. Further, such a heating element and a cooling element do not require a mechanical configuration such as a compressor, and therefore can be stored compactly and easily inside the seat.

また、本発明の請求項4に記載の生体情報取得装置によれば、座席部分に内蔵された加湿器及び除湿器によって、生体の電気信号を検出するために必要な皮膚と電極との間の湿度を維持することが可能となり、安定して生体の電気信号を観測することが可能となる。また、このような加湿器及び除湿器は、電極と皮膚との間の湿度を直接的に制御ことが可能であり、電気信号を検出できる状態に素早く変移させることができる。   Moreover, according to the biological information acquisition apparatus according to claim 4 of the present invention, the humidifier and the dehumidifier incorporated in the seat portion are used to detect an electrical signal of the living body between the skin and the electrode. It becomes possible to maintain the humidity, and it becomes possible to observe the electrical signal of the living body stably. In addition, such a humidifier and dehumidifier can directly control the humidity between the electrode and the skin, and can quickly change to a state where an electrical signal can be detected.

以下、本発明の第1の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置の運転席周辺の外観斜視図であり、図2は本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置の構成の概略を模式的に示す図であり、図3は本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置の回路構成の要部を示す図であり、図4は本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置のブロック構成の概略を示す図である。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of the vicinity of a driver's seat of a biological information acquisition apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 schematically shows a schematic configuration of the biological information acquisition apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a main part of the circuit configuration of the biological information acquisition apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block configuration of the biological information acquisition apparatus according to the embodiment of the present invention. It is a figure which shows an outline.

なお、本実施形態の生体情報取得装置は、自動車、ハイブリッド車、電気自動車などの車輌に搭載されることを想定しているが、その他電車、船舶、航空機などの移動手段に搭載することも可能である。また、本実施形態においては、心臓に係る情報(心拍数・心電図)などの生体情報を取得する対象は車輌のドライバーであり、生体情報を取得するための電極等の構成がドライバーの座席に設けられている場合について説明するが、生体情報取得対象者とは、助手席、後部座席といった同乗者でもよく、これら同乗者の座席等に対しても同様に本発明の構成を適用することができるものである。また、本実施形態では、生体情報としてはドライバーの心臓に係る情報(心拍数・心電図等)を取得するものであるが、本発明の電極周辺の構成は、その他の生体情報を取得する生体情報取得装置にも適用することができるものである。より具体的には、搭乗者の呼吸、体温、体重、体脂肪、血圧、発汗、視線、筋電、皮膚インピーダンスなどの生体情報を取得することにも適用可能である。   In addition, although the biometric information acquisition apparatus of this embodiment assumes mounting in vehicles, such as a motor vehicle, a hybrid vehicle, and an electric vehicle, it is also possible to mount in other moving means, such as a train, a ship, and an aircraft. It is. In the present embodiment, the target for acquiring biological information such as heart-related information (heart rate / electrocardiogram) is a vehicle driver, and the configuration of electrodes and the like for acquiring the biological information is provided in the driver's seat. However, the biometric information acquisition target person may be a passenger such as a passenger seat or a rear seat, and the configuration of the present invention can be similarly applied to the seat of the passenger. Is. In the present embodiment, information related to the heart of the driver (heart rate, electrocardiogram, etc.) is acquired as the biological information. However, the configuration around the electrode of the present invention is biological information for acquiring other biological information. The present invention can also be applied to an acquisition device. More specifically, it is also applicable to acquiring biological information such as breathing, body temperature, body weight, body fat, blood pressure, sweating, line of sight, myoelectricity, skin impedance of the passenger.

図1乃至図4において、10は運転席、20は運転席シートベルト、21は第1電極用1段目アンプ部、25は第1心電センサー電極用同軸ケーブル、30は第2心電センサー電極、31は第2心電センサー電極用1段目アンプ部、35は第2心電センサー電極用同軸ケーブル、40はアース電極、45はアース用ケーブル、50は2段目アンプ部、51はアンプ、52はハイパスフィルター、53はローパスフィルター、60はヒーター・クーラー、80は圧力センサー、100は制御処理部、200は心電情報取得部、210、220は第1、第2心電センサー電極、300は湿度制御部、400はドライバー体勢検出部、600は判定結果出力部、610はディスプレイ、620はスピーカー、900は記憶部、920は個人情報ファイルをそれぞれ示している。   1 to 4, 10 is a driver seat, 20 is a driver seat belt, 21 is a first-stage amplifier for a first electrode, 25 is a coaxial cable for a first ECG sensor electrode, and 30 is a second ECG sensor. Electrode, 31 is a first stage amplifier for a second ECG sensor electrode, 35 is a coaxial cable for a second ECG sensor electrode, 40 is a ground electrode, 45 is a ground cable, 50 is a second stage amplifier, 51 is Amplifier, 52 is a high-pass filter, 53 is a low-pass filter, 60 is a heater / cooler, 80 is a pressure sensor, 100 is a control processing unit, 200 is an electrocardiogram information acquisition unit, 210 and 220 are first and second electrocardiographic sensor electrodes , 300 is a humidity control unit, 400 is a driver posture detection unit, 600 is a determination result output unit, 610 is a display, 620 is a speaker, 900 is a storage unit, and 920 is a personal information file. Shows each Le.

図1、図2に示すように座席10はドライバーの座席であり、本実施形態ではドライバーが生体情報取得装置のモニターの対象となる。座席10の内部には、例えば容量性電極などから構成される心電センサー電極210、220が、座席10に露出しないように設けられている。また、アース電極40は、座席10のドライバーの臀部があたる部分(座部)に配置され、アース電極40はアース用ケーブル45で2段目アンプ部50と接続されている。このアース電極40は、第1心電センサー電極210(第2心電センサー電極220)からの信号に発生するオフセット信号を除去するための基準電位を決定する構成として用いられる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the seat 10 is a driver's seat, and in this embodiment, the driver is a monitor target of the biological information acquisition apparatus. Inside the seat 10, electrocardiographic sensor electrodes 210 and 220 made of, for example, capacitive electrodes are provided so as not to be exposed to the seat 10. The ground electrode 40 is disposed in a portion (seat portion) of the seat 10 where the buttocks of the driver hits, and the ground electrode 40 is connected to the second-stage amplifier unit 50 by a ground cable 45. The ground electrode 40 is used as a configuration for determining a reference potential for removing an offset signal generated in a signal from the first electrocardiographic sensor electrode 210 (second electrocardiographic sensor electrode 220).

ヒーター・クーラー60は、座席10内部に設けられ、第1心電センサー電極210及び第2心電センサー電極220近傍の温度をコントロールする。なお、ヒーター・クーラー60に代えて、シートエアコン、ヒートポンプなどの温度制御手段を用いることも可能である。本実施形態の生体情報取得装置においては、ヒーター・クーラー60による温度制御によって、ドライバーの皮膚と第1心電センサー電極210(第2心電センサー電極220)との間の湿度を変化させることを目的としている。   The heater / cooler 60 is provided inside the seat 10 and controls the temperature in the vicinity of the first ECG sensor electrode 210 and the second ECG sensor electrode 220. In place of the heater / cooler 60, a temperature control means such as a seat air conditioner or a heat pump may be used. In the biological information acquisition apparatus of the present embodiment, the humidity between the driver's skin and the first ECG sensor electrode 210 (second ECG sensor electrode 220) is changed by temperature control by the heater / cooler 60. It is aimed.

圧力センサー80は、ドライバーの背中からの圧力を検出するものであり、概略第1心電センサー電極210と第2心電センサー電極220との間に配置されている。圧力センサー80からの情報は、ドライバーが座席10の心電センサー電極210、220に背中を密着させているか否かの判定に用いられる。   The pressure sensor 80 detects pressure from the back of the driver, and is generally disposed between the first electrocardiographic sensor electrode 210 and the second electrocardiographic sensor electrode 220. Information from the pressure sensor 80 is used to determine whether or not the driver is in close contact with the electrocardiographic sensor electrodes 210 and 220 of the seat 10.

図1及び図2に示すように、運転席10には第1及び第2の心電センサー電極210、220が設けられており、ドライバーが車両に乗車し運転席10に座り、ステアリングを握って車両の運転を開始すると、ドライバーの背中の心電センサー電極210、220から微弱な電流が検出される。これらの微弱電流は増幅され、ドライバーの心臓に係る情報(心拍数・心電図等)として生体情報取得装置の制御処理部100に取得される。このような心臓に係る情報(心拍数・心電図)などを取得するために用いる心電センサー電極210、220には、例えば容量性電極などから構成される。このような容量性電極としては、例えば特開2005−511174号公報記載のものを用いることができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the driver's seat 10 is provided with first and second electrocardiographic sensor electrodes 210 and 220, and the driver gets on the vehicle, sits on the driver's seat 10 and holds the steering wheel. When driving the vehicle, a weak current is detected from the electrocardiographic sensor electrodes 210 and 220 on the driver's back. These weak currents are amplified and acquired by the control processing unit 100 of the biological information acquisition apparatus as information (heart rate, electrocardiogram, etc.) relating to the driver's heart. The electrocardiographic sensor electrodes 210 and 220 used for acquiring such information related to the heart (heart rate and electrocardiogram) are composed of, for example, capacitive electrodes. As such a capacitive electrode, for example, those described in JP-A-2005-511174 can be used.

心電情報取得部200における第1心電センサー電極210及び第2心電センサー電極220は共に、例えば表面に酸化膜の層が設けられた容量性心電センサー電極が用いられ、第1心電センサー電極210はドライバーの背中の略左側にあたるように、また第2心電センサー電極220はドライバーの背中の略右側にあたるように、それぞれ配置される。   For the first electrocardiogram sensor electrode 210 and the second electrocardiogram sensor electrode 220 in the electrocardiogram information acquisition unit 200, for example, a capacitive electrocardiograph sensor electrode having an oxide film layer provided on the surface thereof is used. The sensor electrode 210 is disposed so as to be substantially on the left side of the driver's back, and the second electrocardiographic sensor electrode 220 is disposed so as to be approximately on the right side of the driver's back.

第1心電センサー電極210と所定の基準電位との間で検出される信号は第1心電センサー電極用1段目アンプ部21にて、また、第2心電センサー電極220と所定の基準電位との間で検出される信号は第2心電センサー電極用1段目アンプ部31にて、それぞれ1mV前後〜数mV(例えば、2mV)の信号レベルにまで1段目の増幅が行われる。   A signal detected between the first electrocardiographic sensor electrode 210 and a predetermined reference potential is transmitted from the first electrocardiographic sensor electrode first-stage amplifier unit 21 and from the second electrocardiographic sensor electrode 220 to a predetermined reference potential. A signal detected between the first and second potentials is amplified by the first-stage amplifier unit 31 for the second electrocardiographic sensor electrode to a signal level of about 1 mV to several mV (for example, 2 mV). .

第1心電センサー電極210と第1心電センサー電極用1段目アンプ部21の入力端との間の距離、第2心電センサー電極220と第2心電センサー電極用1段目アンプ部31の入力端との間の距離は、外部ノイズによる影響を避けるために、共に極力短くした方が好ましいので、第1心電センサー電極210と第2心電センサー電極220との裏面に、それぞれの1段目アンプ部を配するようにする。したがって、図2に示すように第1心電センサー電極用1段目アンプ部21と第2心電センサー電極用1段目アンプ部31は共に座席10の中に埋設されるような形態となる。   The distance between the first electrocardiographic sensor electrode 210 and the input terminal of the first electrocardiographic sensor electrode first stage amplifier unit 21, the second electrocardiographic sensor electrode 220 and the second electrocardiographic sensor electrode first stage amplifier unit The distance between the first and second ECG sensor electrodes 210 and 220 is preferably as short as possible in order to avoid the influence of external noise. The first stage amplifier section is arranged. Therefore, as shown in FIG. 2, the first ECG sensor electrode first stage amplifier section 21 and the second ECG sensor electrode first stage amplifier section 31 are both embedded in the seat 10. .

第1心電センサー電極用1段目アンプ部21からの出力信号、第2心電センサー電極用1段目アンプ部31からの出力信号は、ともに2段目アンプ部50へと出力され、それぞれの2段目アンプ部50で2段目の増幅が行われる。   The output signal from the first stage amplifier unit 21 for the first ECG sensor electrode and the output signal from the first stage amplifier unit 31 for the second ECG sensor electrode are both output to the second stage amplifier unit 50, respectively. The second-stage amplifier unit 50 performs the second-stage amplification.

第1心電センサー電極用1段目アンプ部21、第2心電センサー電極用1段目アンプ部31からの信号は、それぞれ第1心電センサー電極用同軸ケーブル25及び第2心電センサー電極用同軸ケーブル35で、2段目アンプ部50に送信されて、2段目アンプ部50で2段目の増幅が行われる。この2段目アンプ部50で増幅された増幅信号は、不図示の信号処理回路等によって処理される。信号処理回路等によって処理された信号は、心電情報取得部200から制御処理部100に入力され、生体信号の適正性の判定、ドライバーの健康状態の判定などのための情報として利用される。   The signals from the first-stage amplifier unit 21 for the first ECG sensor electrode and the first-stage amplifier unit 31 for the second ECG sensor electrode are the coaxial cable 25 for the first ECG sensor electrode and the second ECG sensor electrode, respectively. The coaxial cable 35 is transmitted to the second-stage amplifier unit 50, and the second-stage amplifier unit 50 performs the second-stage amplification. The amplified signal amplified by the second stage amplifier unit 50 is processed by a signal processing circuit (not shown) or the like. A signal processed by the signal processing circuit or the like is input from the electrocardiogram information acquisition unit 200 to the control processing unit 100 and used as information for determining the appropriateness of the biological signal, determining the health condition of the driver, and the like.

次に、生体センサーの心電情報取得部200における心拍センサーの増幅回路について説明する。1段目アンプ部の回路構成は、第1心電センサー電極210用のものと第2心電センサー電極220用のものとで共通であるので、図3には一方の回路構成のみを図示している。図3において、AMP1乃至3は増幅器、C1、C3はコンデンサをそれぞれ示している。   Next, an amplification circuit of the heart rate sensor in the electrocardiogram information acquisition unit 200 of the biosensor will be described. Since the circuit configuration of the first stage amplifier is common to that for the first ECG sensor electrode 210 and that for the second ECG sensor electrode 220, only one circuit configuration is shown in FIG. ing. In FIG. 3, AMP1 to AMP3 are amplifiers, and C1 and C3 are capacitors.

コンデンサC1は、第1心電センサー電極210(第2心電センサー電極220)とAMP1との間に介挿されて、第1心電センサー電極210(第2心電センサー電極220)とAMP1とをAC結合(交流結合)するものである。これによって、1段目アンプ部に入力される信号に発生するオフセット信号を除去する。また、AMP2からの出力は、AMP3に入力されると共に、AMP1の入力にコンデンサC3を介してフィードバックされる構成となっており、これによってブートストラップ回路を構成するようになっている。これらAMP1及びAMP2によって、安定的かつ低ノイズで、第1心電センサー電極210(第2心電センサー電極220)からの検出信号を1mV程度まで増幅することができる。AMP3はおよそ数倍程度の増幅率のものであり、AMP3からの1段目アンプ部の出力信号は、およそ数mV前後(例えば、2mV)のレベルとなる。   The capacitor C1 is interposed between the first electrocardiographic sensor electrode 210 (second electrocardiographic sensor electrode 220) and AMP1, and the first electrocardiographic sensor electrode 210 (second electrocardiographic sensor electrode 220), AMP1 and Are AC coupled (AC coupled). As a result, the offset signal generated in the signal input to the first stage amplifier section is removed. The output from the AMP2 is input to the AMP3 and fed back to the input of the AMP1 through the capacitor C3, thereby forming a bootstrap circuit. By these AMP1 and AMP2, the detection signal from the first electrocardiographic sensor electrode 210 (second electrocardiographic sensor electrode 220) can be amplified to about 1 mV with stable and low noise. AMP3 has an amplification factor of about several times, and the output signal of the first stage amplifier from AMP3 has a level of about several mV (for example, 2 mV).

第1心電センサー電極用1段目アンプ部21(第2心電センサー電極用1段目アンプ部31)からの出力信号は1段目アンプ部でおよそ数倍程度に増幅された後、前述のように同軸ケーブルで2段目アンプ部へと導かれ、2段目アンプ部で数10倍に増幅される。このような2段階のアンプ部の構成によって、本実施形態の生体情報取得装置の構成は、車輌等に搭載するために最適な構成となっている。   The output signal from the first-stage amplifier unit 21 for the first ECG sensor electrode (first-stage amplifier unit 31 for the second ECG sensor electrode) is amplified to about several times by the first-stage amplifier unit, and then described above. In this way, it is guided to the second stage amplifier section by the coaxial cable and amplified by several tens of times by the second stage amplifier section. Due to such a two-stage amplifier configuration, the configuration of the biological information acquisition apparatus of the present embodiment is an optimal configuration for mounting in a vehicle or the like.

2段目アンプ部の回路構成は、第1心電センサー電極210の信号用のものと第2心電センサー電極220用の信号用のものとで共通であるので、図3には一方の回路構成のみを図示している。   The circuit configuration of the second-stage amplifier section is common to the signal for the first ECG sensor electrode 210 and the signal for the second ECG sensor electrode 220. Only the configuration is shown.

図3において、51はアンプ、52はハイパスフィルター、53はローパスフィルターをそれぞれ示している。2段目アンプ部50には、1段目アンプ部からの信号をおよそ数10倍のオーダーで増幅するアンプ51と、ハイパスフィルター52とローパスフィルター53とが設けられている。   In FIG. 3, 51 indicates an amplifier, 52 indicates a high-pass filter, and 53 indicates a low-pass filter. The second-stage amplifier unit 50 is provided with an amplifier 51 that amplifies the signal from the first-stage amplifier unit on the order of several tens of times, and a high-pass filter 52 and a low-pass filter 53.

ハイパスフィルター52及びローパスフィルター53は、心電波形の周波数以外の周波数の信号を極力抑えるために設けられており、これらフィルターにより2段目アンプ部50では、心電に係る周波数のみを選択的に取得することができるようになっている。この2段目アンプ部50で増幅された増幅信号は、不図示の信号処理回路等によって処理され、心電情報取得部200で取得された情報として利用される。   The high-pass filter 52 and the low-pass filter 53 are provided to suppress signals of frequencies other than the frequency of the electrocardiogram waveform as much as possible. With these filters, the second-stage amplifier unit 50 selectively selects only the frequency related to the electrocardiogram. You can get it. The amplified signal amplified by the second-stage amplifier unit 50 is processed by a signal processing circuit (not shown) or the like and used as information acquired by the electrocardiogram information acquisition unit 200.

図4に示すように、本実施形態の生体情報取得装置は、主たる構成として、制御処理部100、心電情報取得部200、湿度制御部300、ドライバー体勢検出部400、判定結果出力部600、記憶部900を有するものである。本実施形態の生体情報取得装置は、第1心電センサー電極210、第2心電センサー電極220で取得された電気信号などに基づいて、制御処理部100により判定を行い、湿度制御部300、ドライバー体勢検出部400、判定結果出力部600などを制御するように構成されている。   As shown in FIG. 4, the biological information acquisition apparatus according to the present embodiment mainly includes a control processing unit 100, an electrocardiogram information acquisition unit 200, a humidity control unit 300, a driver posture detection unit 400, a determination result output unit 600, A storage unit 900 is included. The biological information acquisition apparatus according to the present embodiment performs determination by the control processing unit 100 based on the electrical signals acquired by the first electrocardiographic sensor electrode 210 and the second electrocardiographic sensor electrode 220, and the humidity control unit 300, The driver posture detection unit 400, the determination result output unit 600, and the like are configured to be controlled.

図4に示す本実施形態の生体情報取得装置のブロック図において、制御処理部100はエレクトロニックコントロールユニットであり、CPUとCPU上で動作するプログラムを保持するROMとCPUのワークエリアであるRAMなどからなる汎用の情報処理機構である。   In the block diagram of the biometric information acquisition apparatus of this embodiment shown in FIG. 4, the control processing unit 100 is an electronic control unit, and includes a CPU, a ROM that holds a program operating on the CPU, a RAM that is a work area of the CPU, and the like. It is a general-purpose information processing mechanism.

心電情報取得部200は、第1、第2心電センサー電極210、220とこれらの電極から収集される微弱電流を増幅する増幅部などから構成されており、運転席10に座りステアリングを操作するドライバーの心臓に係る情報である心拍数と心電図データを取得する。   The electrocardiogram information acquisition unit 200 includes first and second electrocardiographic sensor electrodes 210 and 220 and an amplification unit that amplifies a weak current collected from these electrodes, and sits in the driver's seat 10 to operate a steering wheel. The heart rate and electrocardiogram data, which are information related to the driver's heart, are acquired.

湿度制御部300は、制御処理部100からのオンオフ信号に基づいて、ヒーター・クーラー60を動作させて、第1、第2心電センサー電極210、220近傍の温度をコントロールし、心電信号取得に必要な湿度を得るようにする。   The humidity control unit 300 operates the heater / cooler 60 based on the on / off signal from the control processing unit 100 to control the temperature in the vicinity of the first and second electrocardiographic sensor electrodes 210 and 220 to obtain an electrocardiographic signal. To get the humidity needed for

ドライバー体勢検出部400は、座席10のドライバー背中部分に設けられている圧力センサー80のセンシング結果によってドライバーの体勢が、心電信号を取得する上で正しいポジションにあるか否かを判定するものである。   The driver posture detection unit 400 determines whether or not the driver posture is in the correct position for acquiring an electrocardiogram signal based on the sensing result of the pressure sensor 80 provided on the driver back portion of the seat 10. is there.

判定結果出力部600は、生体情報取得装置における出力インターフェイスを構成するものであり、文字、図形、イメージ情報を表示するディスプレイ610、音声の出力を行うスピーカー620からなっている。判定結果出力部600は以上のような構成に限定することなく、その他のマンマシンインターフェイス機構を用いることができるものである。   The determination result output unit 600 constitutes an output interface in the biological information acquisition apparatus, and includes a display 610 that displays characters, graphics, and image information, and a speaker 620 that outputs sound. The determination result output unit 600 is not limited to the above configuration, and other man-machine interface mechanisms can be used.

記憶部900は、ハードディスクなどの比較的大容量の記憶装置からなり、個人情報ファイル920などが記憶される。この個人情報ファイル920は車輌を利用するドライバーごとの個人情報ファイルであり、ドライバーが持ちえる生体情報の基本情報(平均心拍(過去履歴より学習)、心拍数の判定閾値。病歴、主治医連絡情報)のことである。このような個人情報ファイル920は、取得された心電信号が適切なものであるか否かなどの判定に供することができる。   The storage unit 900 includes a relatively large-capacity storage device such as a hard disk, and stores a personal information file 920 and the like. This personal information file 920 is a personal information file for each driver who uses a vehicle, and basic information of biological information that the driver can have (average heart rate (learning from past history), heart rate determination threshold. Medical history, doctor contact information) That is. Such a personal information file 920 can be used to determine whether or not the acquired electrocardiogram signal is appropriate.

次に、本実施形態に係る生体情報取得装置の心電信号などの生体信号取得時における湿度制御について説明する。図6は、皮膚と電極との間の相対湿度(%RH)と取得生体信号のSN比との関係を、ドライバーの着衣生地別に計測した結果である。着衣の生地としては、厚み、材質が異なる生地1乃至生地5の5種類のものが用いられた。ここで、生体情報取得装置においては、概略、検出信号のSN比が15dB以上であると、検出信号を生体信号として解析することが可能であり、検出信号のSN比が15dB未満であると、検出信号を生体信号として解析することが不可能となる。   Next, humidity control at the time of acquiring a biological signal such as an electrocardiographic signal of the biological information acquiring apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 6 shows the result of measuring the relationship between the relative humidity (% RH) between the skin and the electrode and the SN ratio of the acquired biological signal for each clothing cloth of the driver. As the clothing fabric, five types of fabrics 1 to 5 having different thicknesses and materials were used. Here, in the biological information acquisition device, roughly, when the SN ratio of the detection signal is 15 dB or more, it is possible to analyze the detection signal as a biological signal, and when the SN ratio of the detection signal is less than 15 dB, It becomes impossible to analyze the detection signal as a biological signal.

図に示されるように、ドライバーの着衣生地の種類によっては、湿度40%RH程度で15dB以上の生体信号を検出することが可能であるが、一部の生地では15dB以上の生体信号を検出するためには、湿度40%RH以上必要なものもの存在している。このような観点から、本実施形態に係る生体情報取得装置では、生体信号を正しく検出するために一定以上の湿度環境を作り出すようにする。   As shown in the figure, a biological signal of 15 dB or more can be detected at a humidity of about 40% RH depending on the type of clothing cloth of the driver, but a biological signal of 15 dB or more is detected in some cloths. In order to achieve this, there are those that require a humidity of 40% RH or higher. From such a viewpoint, the biological information acquisition apparatus according to the present embodiment creates a humidity environment above a certain level in order to correctly detect a biological signal.

なお、湿度50%RH以上とすれば、およそ8割の着衣生地に対応することが可能であるので、生体信号検出のための目標湿度を50%RHとすることができる。また、湿度60%RH以上とすれば、およそ全ての着衣生地に対応することが可能であるので、生体信号検出のための目標湿度を60%RHとすることもできる。生体信号検出のための目標湿度を50%RHとするか、60%RHとするかは、適宜設定することが可能である。   Note that if the humidity is 50% RH or more, it is possible to deal with approximately 80% of clothing fabrics, so the target humidity for detecting a biological signal can be 50% RH. Further, if the humidity is 60% RH or more, it is possible to deal with almost all clothing fabrics, so the target humidity for detecting a biological signal can be set to 60% RH. Whether the target humidity for detecting a biological signal is 50% RH or 60% RH can be appropriately set.

次に、本実施形態に係る生体情報取得装置の生体信号取得時における目標湿度を達成するための湿度制御について説明する。図7は各温度における飽和水蒸気量を示す図である。ここでは、生体信号検出のための目標湿度を50%RHとする場合で説明する。   Next, humidity control for achieving the target humidity at the time of biosignal acquisition of the biometric information acquisition apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram showing the amount of saturated water vapor at each temperature. Here, a case where the target humidity for detecting a biological signal is set to 50% RH will be described.

図において、曲線Aは各温度における飽和水蒸気量を示しており、曲線Bは飽和水蒸気量の半分の水蒸気量―すなわち、湿度50%RHのカーブを示している。   In the figure, a curve A indicates the saturated water vapor amount at each temperature, and a curve B indicates a water vapor amount that is half the saturated water vapor amount-that is, a humidity of 50% RH.

いま、例えば、温度、湿度の状態が図中Xの点であるとすると、温度、湿度の状態は曲線Bの下方にあり、生体信号を検出するための湿度50%RHを下回っている、ということとなる。そこで、本実施形態に係る生体情報取得装置では、このような状態においては、湿度制御手段であるヒーター・クーラー60を動作させ、温度を図中Y点にまで下げ、相対湿度を50%RHとすることで、ドライバーからの生体信号を適正に検出する。   Now, for example, if the temperature and humidity are points X in the figure, the temperature and humidity are below the curve B, which is below the humidity of 50% RH for detecting a biological signal. It will be. Therefore, in such a state, the biometric information acquisition apparatus according to the present embodiment operates the heater / cooler 60 that is a humidity control means, lowers the temperature to the point Y in the figure, and sets the relative humidity to 50% RH. By doing so, the biological signal from the driver is properly detected.

このような構成によれば、湿度制御手段によって、生体の電気信号を検出するために必要な皮膚と電極との間の湿度を維持することが可能となり、安定して生体の電気信号を観測することが可能となる。   According to such a configuration, it becomes possible to maintain the humidity between the skin and the electrode necessary for detecting the electrical signal of the living body by the humidity control means, and stably observe the electrical signal of the living body. It becomes possible.

また、ヒーター・クーラー60は、車室内全体の温度を制御するためのものと兼用することなどもでき、簡単な設計変更によって、従来の車輌の空調設備を流用することが可能となる。   Further, the heater / cooler 60 can also be used for controlling the temperature of the entire vehicle interior, and the conventional vehicle air conditioning equipment can be diverted by a simple design change.

湿度制御手段として、ヒーター・クーラー60が用いられる場合には、上記のように温度環境をX点からY点に移動させることで対応することができるが、本発明の湿度制御手段はこれに限らず、加湿器・除湿器などを用いることもできる。湿度制御手段として加湿器・除湿器を用いる場合には、X点の状態にあるときには、加湿してZ点の状態に持って行くことで、ドライバーからの生体信号を適正に検出する湿度とすることができる。このような加湿器及び除湿器による湿度制御によれば、電極とドライバーの皮膚との間の湿度を直接的に制御ことが可能であり、電気信号を検出できる状態に素早く変移させることができる。   When the heater / cooler 60 is used as the humidity control means, it can be dealt with by moving the temperature environment from the X point to the Y point as described above, but the humidity control means of the present invention is not limited to this. Alternatively, a humidifier / dehumidifier can be used. When a humidifier / dehumidifier is used as the humidity control means, when it is in the state of the X point, it is humidified and brought to the state of the Z point so that the biological signal from the driver is properly detected. be able to. According to the humidity control by such a humidifier and dehumidifier, it is possible to directly control the humidity between the electrode and the driver's skin, and it is possible to quickly shift to a state where an electric signal can be detected.

次に、以上のように構成される第1の実施形態の生体情報取得装置の湿度制御処理について説明する。図5は本発明の実施形態に係る生体情報取得装置の湿度制御処理に関するフローチャートを示す図である。図5において、ステップS100で、車輌のイグニッションの始動等と共に生体情報取得装置の湿度制御処理が開始されると、次にステップS101においては、生体情報取得装置の初期設定が行われる。この初期設定では、ドライバーに係る個人情報などが個人情報ファイル920などによって読み込まれる。   Next, the humidity control process of the biological information acquisition apparatus according to the first embodiment configured as described above will be described. FIG. 5 is a diagram showing a flowchart relating to humidity control processing of the biological information acquiring apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 5, when the humidity control process of the biological information acquisition device is started at the same time as starting the ignition of the vehicle in step S100, initial setting of the biological information acquisition device is performed in step S101. In this initial setting, personal information related to the driver is read by the personal information file 920 or the like.

ステップS102で、心電情報取得部200によって、生体信号の検出処理を行う。ステップS103では、適正な生体信号であるか否かが判定される。ここで、生体信号が適正なものであるか否かを判定する技術については従来周知のものを利用することができる。   In step S102, the electrocardiogram information acquisition unit 200 performs a biosignal detection process. In step S103, it is determined whether or not the biological signal is appropriate. Here, as a technique for determining whether or not a biological signal is proper, a conventionally known technique can be used.

ステップS103における判定の結果がYESであればステップS104に進み、ステップS103における判定の結果がNOであればステップS106に進む。   If the result of determination in step S103 is YES, the process proceeds to step S104, and if the result of determination in step S103 is NO, the process proceeds to step S106.

ステップS104では、適正な生体信号が取得できており湿度制御は不要である。ステップS104では、湿度制御機器であるヒーター・クーラー60が作動中であるかが判定される。作動中であればステップS105に進み、ヒーター・クーラー60を停止する。また、作動中でなければ、ステップS102に戻りループする。なお、本フローチャートは、イグニッション停止と共に停止する以外は常時ループするように構成されている。   In step S104, an appropriate biological signal can be acquired and humidity control is not necessary. In step S104, it is determined whether the heater / cooler 60, which is a humidity control device, is operating. If it is in operation, the process proceeds to step S105, and the heater / cooler 60 is stopped. If it is not in operation, the process returns to step S102 and loops. In addition, this flowchart is comprised so that it may always loop, except stopping with an ignition stop.

S103における判定の結果がNOであるときに進むステップS106では、ドライバー体勢検出部400の検出結果に基づき、ドライバーが適正な座席位置に座っているか否かが判定される。   In step S106 that proceeds when the determination result in S103 is NO, it is determined whether or not the driver is sitting at an appropriate seat position based on the detection result of the driver posture detection unit 400.

ステップS103における判定の結果がYESであるときにはステップS107に進み、ステップS103における判定の結果がNOであるときにはステップS109に進む。   When the result of determination in step S103 is YES, the process proceeds to step S107, and when the result of determination in step S103 is NO, the process proceeds to step S109.

ステップS104では、ドライバーの座り方が適正であるにもかかわらず、適正な生体信号が取得できない状態にあるので、湿度制御を行うようにする。ステップS107では、温度制御機器であるヒーター・クーラー60が停止中であるか否かが判定される。停止中であればステップS108に進み、ヒーター・クーラー60を作動する。また停止中でなければ、ステップS102に戻りループする。   In step S104, humidity control is performed because a proper biological signal cannot be acquired even though the driver is sitting properly. In step S107, it is determined whether or not the heater / cooler 60, which is a temperature control device, is stopped. If it is stopped, the process proceeds to step S108, and the heater / cooler 60 is operated. If not stopped, the process returns to step S102 and loops.

ステップS109では、ドライバーの姿勢が原因で生体信号が取得できていない可能性があるので、判定結果出力部600によりドライバーに対してシート位置修正推奨通知を報知する。   In step S109, since there is a possibility that the biological signal cannot be acquired due to the posture of the driver, the determination result output unit 600 notifies the driver of a sheet position correction recommendation notification.

以上のような本実施形態の生体情報取得装置によれば、座席部分に内蔵されたヒーター・クーラー60によって、生体の電気信号を検出するために必要な皮膚と電極との間の湿度を維持することが可能となり、安定して生体の電気信号を観測することが可能となる。また、このようなヒーター・クーラー60は、車室内全体の温度を制御するためのものと兼用することなどもでき、簡単な設計変更によって、従来の車輌の空調設備を流用することが可能となる。   According to the living body information acquiring apparatus of the present embodiment as described above, the humidity between the skin and the electrode necessary for detecting an electric signal of the living body is maintained by the heater / cooler 60 built in the seat portion. It becomes possible to observe the electrical signal of the living body stably. Moreover, such a heater / cooler 60 can also be used for controlling the temperature of the entire vehicle interior, and the conventional vehicle air conditioning equipment can be diverted by a simple design change. .

次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図8は本発明の第2の実施の形態に係る生体情報取得装置の構成の概略を模式的に示す図である。第2実施形態が、第1実施形態と異なる点は、湿度制御手段の構成であり、第1実施形態においては湿度制御手段をヒーター・クーラー60で構成したが、第2実施形態においては湿度制御手段をペルチェ素子などの加温素子・冷却素子65で構成した。このような加温素子・冷却素子65は、コンプレッサーなどの機械的構成が不要であるので、座席内部にコンパクト、かつ簡便に収納することができる。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a diagram schematically showing the outline of the configuration of the biological information acquisition apparatus according to the second embodiment of the present invention. The second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the humidity control means. In the first embodiment, the humidity control means is configured by the heater / cooler 60, but in the second embodiment, the humidity control means is configured. The means is composed of a heating element / cooling element 65 such as a Peltier element. Such a heating element / cooling element 65 does not require a mechanical configuration such as a compressor, and therefore can be accommodated compactly and easily in the seat.

次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図9は本発明の第3の実施の形態に係る生体情報取得装置の構成の概略を模式的に示す図である。第3実施形態が、第1実施形態と第1に異なる点は、湿度制御手段の構成である。第1実施形態においては湿度制御手段をヒーター・クーラー60で構成したが、第3実施形態においては湿度制御手段を加湿器・除湿器70で構成した。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a diagram schematically showing the outline of the configuration of the biological information acquiring apparatus according to the third embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the first embodiment in the configuration of humidity control means. In the first embodiment, the humidity control means is configured by the heater / cooler 60, but in the third embodiment, the humidity control means is configured by the humidifier / dehumidifier 70.

除湿器としては、コンプレッサー式のものや、デシカント式(ゼオライト式)のもの、またこれらのハイブリッド式のものを用いることができる。また、加湿器としては、気化式、噴霧式(超音波式)、スチームファン式、またこれらのハイブリッド式のものを用いることができる。   As the dehumidifier, a compressor type, a desiccant type (zeolite type), or a hybrid type of these can be used. Further, as the humidifier, a vaporizing type, a spraying type (ultrasonic type), a steam fan type, or a hybrid type thereof can be used.

また、第3実施形態が、第1実施形態と第2に異なる点は、圧力センサー80に代えて、湿度センサー92が湿度制御処理に用いられる点である。以上のような相違により、ブロック構成も図10に示すものとなる。図10は本発明の第3の実施の形態に係る生体情報取得装置のブロック構成の概略を示す図である。図10に示すように、湿度制御部300は加湿器・除湿器70によるものとなり、また、湿度検出部500として湿度センサー92のセンシング結果が利用される。   The third embodiment is different from the first embodiment in the second point in that a humidity sensor 92 is used for the humidity control process instead of the pressure sensor 80. Due to the above differences, the block configuration is as shown in FIG. FIG. 10 is a diagram showing an outline of a block configuration of a biological information acquisition apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the humidity control unit 300 is based on the humidifier / dehumidifier 70, and the sensing result of the humidity sensor 92 is used as the humidity detection unit 500.

以上のような相違に伴い、生体情報取得装置の湿度制御処理フローも異なってくるので、次に処理フローについて説明する。図10は本発明の第3の実施形態に係る生体情報取得装置の湿度制御処理に関するフローチャートを示す図である。図10において、ステップS200で、車輌のイグニッションの始動等と共に生体情報取得装置の湿度制御処理が開始されると、次にステップS201においては、生体情報取得装置の初期設定が行われる。この初期設定では、ドライバーに係る個人情報などが個人情報ファイル920などによって読み込まれる。   With the above differences, the humidity control processing flow of the biometric information acquisition apparatus also differs, so the processing flow will be described next. FIG. 10 is a diagram showing a flowchart relating to humidity control processing of the biological information acquiring apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 10, when the humidity control process of the biological information acquisition apparatus is started at the same time as starting the ignition of the vehicle in step S200, initial setting of the biological information acquisition apparatus is performed in step S201. In this initial setting, personal information related to the driver is read by the personal information file 920 or the like.

ステップS202では、心電情報取得部200によって、生体信号の検出処理を行う。また、ステップS203では、湿度検出部500で、心電センサー電極210、220とドライバーの皮膚間の湿度の測定を行う。   In step S202, the electrocardiogram information acquisition unit 200 performs a biosignal detection process. In step S203, the humidity detector 500 measures the humidity between the electrocardiographic sensor electrodes 210 and 220 and the driver's skin.

ステップS204では、ステップS203で測定された(測定湿度)と、生体信号検出のための(目標湿度)とが、比較され(測定湿度)≧(目標湿度)であるか否かが判定される。なお、ここで、生体信号検出のための(目標湿度)は例えば、50%RHなどに設定することができる。   In step S204, the (measured humidity) measured in step S203 and the (target humidity) for detecting a biological signal are compared to determine whether (measured humidity) ≧ (target humidity). Here, the (target humidity) for detecting a biological signal can be set to 50% RH, for example.

ステップS204における判定結果がYESであるときにはステップS205に進み、ステップS204における判定結果がNOであるときにはステップS209に進む。   When the determination result in step S204 is YES, the process proceeds to step S205, and when the determination result in step S204 is NO, the process proceeds to step S209.

ステップS205では、生体信号の測定環境下では、目標湿度がクリアされているので湿度制御機器である加湿器・除湿器70作動中であるかが判定され、作動中であると判定されるとステップS206に進み、湿度制御機器を停止する。また、作動中でないと判定されるとステップS207に進む。   In step S205, since the target humidity is cleared in the measurement environment of the biological signal, it is determined whether or not the humidifier / dehumidifier 70 that is a humidity control device is in operation. Proceeding to S206, the humidity control device is stopped. On the other hand, if it is determined not to be in operation, the process proceeds to step S207.

ステップS207では、取得された生体信号が適正なものであるか否かが判定される。ここで、生体信号が適正なものであるか否かを判定する技術については従来周知のものを利用することができる。   In step S207, it is determined whether or not the acquired biological signal is appropriate. Here, as a technique for determining whether or not a biological signal is proper, a conventionally known technique can be used.

ステップS207における判定の結果がYESであるときには、信号取得状況に問題はないので、ステップS202に戻りループする。なお、本フローチャートは、イグニッション停止と共に停止する以外は常時ループするように構成されている。   If the result of determination in step S207 is YES, there is no problem with the signal acquisition status, and the process returns to step S202 and loops. In addition, this flowchart is comprised so that it may always loop, except stopping with an ignition stop.

ステップS207における判定の結果がNOであるときには、ステップS208に進む。ステップS208では、ドライバーの姿勢が原因で生体信号が取得できていない可能性があるので、判定結果出力部600によりドライバーに対してシート位置修正推奨通知を報知する。   When the result of determination in step S207 is NO, the process proceeds to step S208. In step S208, since there is a possibility that the biological signal cannot be acquired due to the posture of the driver, the determination result output unit 600 notifies the driver of a sheet position correction recommendation notification.

ステップS204における判定結果がNOであるときに進むステップS209では、生体信号検出環境の湿度が目標より低い場合であるので、ステップS209で、温度制御機器である加湿器・除湿器70が停止中であるかが判定され、停止中であればステップS210に進み、湿度制御機器を作動させる。また、停止中でなければ、ステップS202に戻りループする。   In step S209 that proceeds when the determination result in step S204 is NO, the humidity of the biological signal detection environment is lower than the target. Therefore, in step S209, the humidifier / dehumidifier 70 that is a temperature control device is stopped. If it is determined that there is a stop, the process proceeds to step S210 to operate the humidity control device. If not stopped, the process returns to step S202 and loops.

以上のように、第3の生体情報取得装置によれば、座席部分に内蔵された加湿器・除湿器70によって、生体の電気信号を検出するために必要な皮膚と電極との間の湿度を維持することが可能となり、安定して生体の電気信号を観測することが可能となる。また、このような加湿器・除湿器70は、電極と皮膚との間の湿度を直接的に制御ことが可能であり、電気信号を検出できる状態に素早く変移させることができる。   As described above, according to the third biological information acquisition apparatus, the humidity between the skin and the electrode necessary for detecting the electrical signal of the living body is determined by the humidifier / dehumidifier 70 built in the seat portion. Thus, it is possible to stably observe an electrical signal of a living body. Further, such a humidifier / dehumidifier 70 can directly control the humidity between the electrode and the skin, and can quickly change to a state where an electrical signal can be detected.

以上、種々の実施形態について説明したが、本発明の生体情報取得装置は、それぞれの実施形態を構成する要素を任意に組み合わせた構成も含まれるものである。すなわち、湿度制御機器、手段としては、ヒーター・クーラー、加温素子・冷却素子、加湿器・除湿器を任意に組み合わせて構成することが可能であるし、またセンサーとして圧力センサーを用いるようにすることもできるし、湿度センサーを用いるようにすることもできる。   While various embodiments have been described above, the biological information acquisition apparatus of the present invention includes a configuration in which elements constituting each embodiment are arbitrarily combined. That is, the humidity control device and means can be configured by arbitrarily combining a heater / cooler, a heating element / cooling element, a humidifier / dehumidifier, and a pressure sensor is used as the sensor. It is also possible to use a humidity sensor.

本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置の運転席周辺の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view around a driver's seat of a living body information acquisition device concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置の構成の概略を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the outline of the structure of the biometric information acquisition apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置の回路構成の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the circuit structure of the biometric information acquisition apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る生体情報取得装置のブロック構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a block structure of the biometric information acquisition apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る生体情報取得装置の湿度制御処理に関するフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart regarding the humidity control process of the biometric information acquisition apparatus which concerns on embodiment of this invention. 皮膚−電極間湿度と心電信号との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between skin-electrode humidity and an electrocardiogram signal. 各温度における飽和水蒸気量を示す図である。It is a figure which shows the amount of saturated water vapor | steam in each temperature. 本発明の第2の実施の形態に係る生体情報取得装置の構成の概略を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the outline of a structure of the biometric information acquisition apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る生体情報取得装置の構成の概略を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the outline of a structure of the biometric information acquisition apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る生体情報取得装置のブロック構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a block structure of the biometric information acquisition apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る生体情報取得装置の湿度制御処理に関するフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart regarding the humidity control process of the biometric information acquisition apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・運転席、20・・・運転席シートベルト、21・・・第1電極用1段目アンプ部、25・・・第1心電センサー電極用同軸ケーブル、30・・・第2心電センサー電極、31・・・第2心電センサー電極用1段目アンプ部、35・・・第2心電センサー電極用同軸ケーブル、40・・・アース電極、45・・・アース用ケーブル、50・・・2段目アンプ部、51・・・アンプ、52・・・ハイパスフィルター、53・・・ローパスフィルター、60・・・ヒーター・クーラー、65・・・加温素子・冷却素子、70・・・加湿器・除湿器、71・・・水タンク、80・・・圧力センサー、92・・・湿度センサー、100・・・制御処理部、200・・・心電情報取得部、210、220・・・第1、第2心電センサー電極、300・・・温度制御部、400・・・ドライバー体勢検出部、500・・・湿度検出部、600・・・判定結果出力部、610・・・ディスプレイ、620・・・スピーカ、900・・・記憶部、920・・・個人情報ファイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Driver's seat, 20 ... Driver's seat belt, 21 ... First stage amplifier for first electrode, 25 ... Coaxial cable for first electrocardiographic sensor electrode, 30 ... Second ECG sensor electrode, 31... First stage amplifier for second ECG sensor electrode, 35... Coaxial cable for second ECG sensor electrode, 40... Earth electrode, 45. 50 ... 2nd stage amplifier section, 51 ... Amplifier, 52 ... High pass filter, 53 ... Low pass filter, 60 ... Heater / cooler, 65 ... Heating element / cooling element, 70 ... Humidifier / Dehumidifier, 71 ... Water tank, 80 ... Pressure sensor, 92 ... Humidity sensor, 100 ... Control processing unit, 200 ... Electrocardiogram information acquisition unit, 210 , 220... First and second electrocardiographic sensor electrodes, 3 DESCRIPTION OF SYMBOLS 0 ... Temperature control part, 400 ... Driver posture detection part, 500 ... Humidity detection part, 600 ... Determination result output part, 610 ... Display, 620 ... Speaker, 900 ... Storage unit, 920 ... personal information file

Claims (4)

座席部分に搭載され、非侵襲に生体に係る生体信号を検出する生体情報取得装置であって、
座席内部に取り付けられ、生体情報を取得するための電極と、
該座席内部に設けられると共に、該電極近傍の湿度を制御する湿度制御手段と、を有することを特徴とする生体情報取得装置。
A biological information acquisition device that is mounted on a seat portion and detects a biological signal related to a living body in a non-invasive manner,
An electrode mounted inside the seat for acquiring biological information ;
A biological information acquisition apparatus comprising a humidity control unit that is provided inside the seat and controls humidity near the electrode.
該湿度制御手段は、ヒーター及びクーラーであることを特徴とする請求項1に記載の生体情報取得装置。 The biological information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the humidity control means is a heater and a cooler. 該湿度制御手段は、加温素子及び冷却素子であることを特徴とする請求項1に記載の生体情報取得装置。 The biological information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the humidity control means is a heating element and a cooling element. 該湿度制御手段は、加湿器及び除湿器であることを特徴とする請求項1に記載の生体情報取得装置。 The biological information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the humidity control means is a humidifier and a dehumidifier.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011117620A (en) * 2009-11-30 2011-06-16 Fujitsu Ltd Sensor and humidification control system
JP5440132B2 (en) * 2009-11-30 2014-03-12 富士通株式会社 Humidification device for heart rate detection and humidification program for heart rate detection
JP5321429B2 (en) * 2009-11-30 2013-10-23 富士通株式会社 Water content control device and water content control program
JP5601060B2 (en) * 2010-07-15 2014-10-08 富士通株式会社 Connecting parts and humidified gas generator
JP5471922B2 (en) * 2010-07-15 2014-04-16 富士通株式会社 Sensor
JP5761039B2 (en) * 2012-01-16 2015-08-12 トヨタ自動車株式会社 Vehicle seat
JP2013154854A (en) * 2012-01-31 2013-08-15 Toyota Motor Corp Seat
DE102013219026A1 (en) * 2013-09-23 2015-03-26 Ford Global Technologies, Llc Sensor for contactless electrocardiographic measurement, sensor array and seat or couch
WO2016158759A1 (en) 2015-03-27 2016-10-06 テイ・エス テック株式会社 Chair
WO2016158758A1 (en) 2015-03-27 2016-10-06 テイ・エス テック株式会社 Seat with detector
US10694857B2 (en) 2017-04-10 2020-06-30 Nike, Inc. Sport chair with game integration
KR102438883B1 (en) * 2017-05-31 2022-09-01 나이키 이노베이트 씨.브이. Sport chair with game integration
JP7132500B2 (en) * 2018-10-26 2022-09-07 テイ・エス テック株式会社 Posture determination device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101440444B1 (en) 2013-01-31 2014-09-17 부경대학교 산학협력단 Electrode structure for measuring bio-signal and apparatus for measuring electrocardiogram using the same

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