JP5673122B2 - Biological information detection apparatus and biological information detection method - Google Patents
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本発明は、車両用シートに着座した着座者の脈波を検出するようにした生体情報検出装置、及び、該生体情報検出装置を用いて上記着座者の脈波を検出する生体情報検出方法に関する技術分野に属する。 The present invention relates to a biological information detection device that detects a pulse wave of a seated person seated on a vehicle seat, and a biological information detection method that detects the pulse wave of the seated person using the biological information detection device. It belongs to the technical field.
従来より、近赤外光を用いて、被験者の心拍や血圧等の生体情報を非接触で検出する生体情報検出装置が知られている。例えば特許文献1では、生体情報検出装置が、生体から離れた位置から生体へ向けて近赤外光を射出する射出源と、上記生体から離れた位置で、生体の皮膚(脈部)で反射された上記近赤外光の強度を検出する光検出器と、その検出された近赤外光の強度から所定時間の強度分布を求め、該求めた強度分布に基づいて、生体の心拍や血圧を演算するようにしている。このような生体情報検出装置は、近赤外光が血液中のヘモグロビン(特に酸素化ヘモグロビン)に吸収される性質を利用するものであり、心拍動に伴う血液量(つまりヘモグロビン量)の増減により光吸収量が変化するので、上記光検出器で検出された近赤外光の強度の変化から生体の心拍や血圧を求めることができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a biological information detection apparatus that detects biological information such as a subject's heart rate and blood pressure in a non-contact manner using near infrared light is known. For example, in
ところで、上記のような生体情報検出装置を車両に搭載して、当該車両の乗員(特にドライバ)の脈波を検出するようにすれば、その脈波から上記乗員の生理状態(緊張状態や覚醒低下状態)や健康状態を推定することができるようになり、例えば、上記乗員が覚醒低下状態にあると推定したときには、上記乗員に警告することで、安全性の向上化を図ることができるようになる。 By the way, if the biological information detection device as described above is mounted on a vehicle and a pulse wave of an occupant (especially a driver) of the vehicle is detected, the physiological state (tension state or arousal) of the occupant from the pulse wave. For example, when it is estimated that the occupant is in a state of reduced wakefulness, the occupant is warned to improve safety. become.
ここで、上記生体情報検出装置を車両に搭載する場合、車両の乗員には装置装着の負担をかけないように、上記従来例のような非接触式の生体情報検出装置を用いることが考えられる。すなわち、車両用シートに着座した着座者から離れた位置から該着座者へ向けて、近赤外光からなる照射光を照射し、上記着座者から離れた位置で、上記照射光の上記着座者からの反射光を受光して、該受光した反射光の強度から上記着座者の脈波を検出するようにする。そして、その脈波の形状等から、上記着座者(乗員)の生理状態や健康状態を推定する。 Here, when the biological information detection device is mounted on a vehicle, it is conceivable to use a non-contact type biological information detection device as in the above-described conventional example so as not to place a burden on the vehicle occupant. . That is, the irradiation light composed of near-infrared light is irradiated toward the seated person from a position away from the seated person seated on the vehicle seat, and the seated person of the irradiated light is positioned away from the seated person. And the pulse wave of the seated person is detected from the intensity of the received reflected light. Then, the physiological state and health state of the seated person (occupant) are estimated from the shape of the pulse wave and the like.
しかし、照射光を照射する発光部と、その照射光の着座者からの反射光を受光する受光部とを、上記着座者から離れた位置に設けたのでは、発光部よる照射光量を高くする必要があるとともに、たとえ照射光量を高くしたとしても、受光部は、上記照射光の、着座者の脈部(動脈及び静脈)からの反射光以外にも、上記照射光の、着座者の体表面からの反射光を受光したり、受光部周囲の環境光を受光したりするため、受光部の出力信号のSN比が低くなり、着座者(乗員)の脈波を正確に検出することができないという問題がある。また、着座者が存在しない場合に、発光部が照射光を照射することは、照射光量を高くすることと相俟って、電力を無駄に消費することになる。 However, if the light emitting unit that emits the irradiation light and the light receiving unit that receives the reflected light from the seated person are provided at positions away from the seated person, the amount of light emitted by the light emitting unit is increased. Even if the amount of irradiation light is increased, the light receiving unit is not limited to the reflected light of the irradiated light from the seated person's veins (arteries and veins). Since the reflected light from the surface is received or the ambient light around the light receiving part is received, the SN ratio of the output signal of the light receiving part is lowered, and the pulse wave of the seated person (occupant) can be detected accurately. There is a problem that you can not. In addition, when the seated person is not present, irradiating the light emitted from the light emitting unit consumes power wastefully in combination with increasing the amount of irradiation light.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、生体情報検出装置を車両に搭載して該車両の乗員の脈波を検出する場合に、その乗員に装置装着の負担をかけないようにしつつ、乗員の脈波を正確に検出できるようにするとともに、照射光の照射による電力の消費を出来る限り抑制しようとすることにある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to install a biological information detection device in a vehicle and detect the occupant's pulse wave in the vehicle. An object of the present invention is to make it possible to accurately detect the pulse wave of an occupant while avoiding the burden of wearing, and to suppress power consumption due to irradiation of irradiation light as much as possible.
上記の目的を達成するために、本発明では、車両用シートに設けられ、該車両用シートに着座した着座者の所定部位へ向けて、所定波長の近赤外光からなる照射光を照射する発光部と、上記車両用シートに設けられ、上記発光部より照射された照射光の、上記着座者の所定部位における表皮内の少なくとも脈部からの反射光を受光して、該受光した反射光の強度に応じた信号を出力する受光部と、上記受光部の出力信号から上記着座者の脈波を検出する脈波検出部とを備えた生体情報検出装置を対象として、上記車両用シートにおける上記発光部と上記受光部との間に設けられ、該発光部より照射された照射光の、上記着座者の所定部位における体表面からの反射光が、上記受光部により受光されることを抑制する仕切り部と、上記車両用シートに着座者が存在することを検出する着座者検出手段とを更に備え、上記発光部は、上記着座者検出手段により着座者が存在することが検出されているときに、該着座者の所定部位へ向けて照射光を照射するように構成され、上記脈波検出部は、上記発光部が照射光を照射しているときに、上記受光部の出力信号から、上記着座者の脈波を検出するように構成され、上記着座者検出手段は、上記着座者の体格を検出可能に構成され、上記着座者検出手段により検出された上記着座者の体格に応じて、上記発光部による照射光量又は上記受光部による受光感度を調整する第1調整部を更に備えている、という構成とした。 In order to achieve the above object, in the present invention, irradiation light composed of near-infrared light having a predetermined wavelength is applied to a predetermined part of a seated person seated on the vehicle seat and seated on the vehicle seat. A reflected light received from at least a pulse part in the epidermis of a predetermined part of the seated person of the light emitted from the light emitting unit and the vehicle seat and irradiated from the light emitting unit. In the vehicle seat, for a biological information detection device including a light receiving unit that outputs a signal corresponding to the intensity of the light and a pulse wave detection unit that detects the pulse wave of the seated person from the output signal of the light receiving unit. It is provided between the light emitting unit and the light receiving unit, and the reflected light from the body surface at the predetermined part of the seated person of the irradiation light emitted from the light emitting unit is suppressed from being received by the light receiving unit. Partitioning part, and the vehicle chassis Seating means detecting means for detecting the presence of a seated person, and the light emitting unit is adapted to detect a seated person when the seating person detecting means detects the presence of the seated person. The pulse wave detection unit is configured to irradiate the region with irradiation light, and when the light emitting unit is irradiating irradiation light, the pulse wave of the seated person is detected from the output signal of the light receiving unit. The seated person detecting means is configured to detect the seated person's physique, and the amount of light emitted by the light emitting unit according to the seated person's physique detected by the seated person detecting means. Or it was set as the structure further equipped with the 1st adjustment part which adjusts the light reception sensitivity by the said light-receiving part .
上記の構成により、発光部及び受光部を、車両用シートにおいて着座者の所定部位に対応する位置に設けておけば、車両の乗員が車両用シートに着座するだけで、発光部及び受光部が着座者の所定部位の近傍に位置することになる。ここで、発光部及び受光部と着座者の所定部位との間には、シートの表皮や着座者の衣服が介在することになるが、近赤外光の布地に対する透過率は80%以上と高く、それらの介在による問題はない。このように発光部及び受光部が着座者の所定部位の近傍に位置することで、その着座者の所定部位(つまり発光部及び受光部が設けられた位置に対応する部位)である狭い範囲に向けて近赤外光を低照射量でもって照射することができるとともに、受光部が、受光部周囲の環境光の影響を受け難くなる。しかも、車両用シートにおける発光部と受光部との間には仕切り部が設けられているので、発光部より照射された照射光の、着座者の所定部位における体表面で反射した反射光が受光部により受光されるようなことはなく、着座者の所定部位における表皮内の脈部(動脈及び静脈)等で反射した反射光が受光部により受光される。この結果、受光部の出力信号のSN比が高くなる。したがって、低照射光量で乗員の脈波を正確に検出することができるようになる。 With the above configuration, if the light emitting unit and the light receiving unit are provided at a position corresponding to a predetermined part of the seated person in the vehicle seat, the light emitting unit and the light receiving unit are simply seated on the vehicle seat. It will be located in the vicinity of the predetermined part of the seated person. Here, the skin of the seat and the clothes of the seated person are interposed between the light emitting part and the light receiving part and the predetermined part of the seated person, but the transmittance of the near infrared light to the fabric is 80% or more. High and there is no problem with their intervention. As described above, the light emitting unit and the light receiving unit are positioned in the vicinity of the predetermined part of the seated person, so that the seated person has a predetermined range (that is, a part corresponding to the position where the light emitting part and the light receiving unit are provided). The near-infrared light can be emitted with a low dose toward the light receiving portion, and the light receiving portion is hardly affected by ambient light around the light receiving portion. In addition, since a partition portion is provided between the light emitting portion and the light receiving portion in the vehicle seat, the reflected light reflected from the body surface at the predetermined part of the seated person is received by the irradiation light emitted from the light emitting portion. The light received by the light receiving unit is not received by the light receiving unit, and the reflected light reflected by the veins (arteries and veins) in the epidermis at a predetermined part of the seated person is received. As a result, the S / N ratio of the output signal of the light receiving unit is increased. Therefore, it becomes possible to accurately detect the pulse wave of the occupant with a low irradiation light amount.
また、発光部は、着座者検出手段により着座者が存在することが検出されているときに、該着座者の所定部位へ向けて照射光を照射するので、着座者が存在しないとき、つまり、照射光を照射する必要がないときには、照射しないようにして、電力を無駄に消費するのを抑制することができる。よって、低照射光量でもって乗員の脈波を検出できることと相俟って、照射光の照射による電力の消費を出来る限り抑制することができる。 Further, when the presence of a seated person is detected by the seated person detecting means, the light emitting unit emits irradiation light toward a predetermined part of the seated person. When it is not necessary to irradiate the irradiation light, it is possible to suppress the wasteful consumption of electric power by avoiding the irradiation. Therefore, coupled with the ability to detect the occupant's pulse wave with a low amount of irradiation, power consumption due to irradiation of irradiation light can be suppressed as much as possible.
さらに、上記生体情報検出装置は、上記着座者の体格に応じて、上記発光部による照射光量又は上記受光部による受光感度を調整する第1調整部を備えている。すなわち、例えば、体格が大きい場合には、脂肪が厚いと考えられるので、照射光量を多くしたり受光感度を高くしないと、脈波を正確に検出することができなくなる。一方、体格が小さい場合には、照射光量を低くしたり受光感度を小さくしたりすることができる。よって、第1調整部による調整により、着座者の体格に関係なく脈波を適切に検出することが可能になる。Furthermore, the biological information detection device includes a first adjustment unit that adjusts the amount of light emitted from the light emitting unit or the light receiving sensitivity of the light receiving unit according to the physique of the seated person. That is, for example, when the physique is large, it is considered that fat is thick. Therefore, unless the amount of irradiation light is increased or the light receiving sensitivity is increased, the pulse wave cannot be detected accurately. On the other hand, when the physique is small, the amount of irradiation light can be reduced or the light receiving sensitivity can be reduced. Therefore, the adjustment by the first adjustment unit can appropriately detect the pulse wave regardless of the physique of the seated person.
上記生体情報検出装置において、上記脈波検出部により検出された上記着座者の脈波から予めテンプレートを作成して、該作成したテンプレートを記憶装置に登録するテンプレート作成登録部と、上記脈波検出部により検出された上記着座者の脈波を、上記記憶装置に登録されているテンプレートと比較して、該着座者の認証を行う認証部とを更に備えている、という構成としてもよい。 In the biological information detection device, a template creation registration unit that creates a template in advance from the pulse wave of the seated person detected by the pulse wave detection unit and registers the created template in a storage device; and the pulse wave detection A configuration may be provided that further includes an authentication unit that authenticates the seated person by comparing the pulse wave of the seated person detected by the unit with a template registered in the storage device.
すなわち、脈波の形状等は個人によって異なるので、車両の所有者等のテンプレートを記憶装置に登録して、脈波検出部により検出された着座者の脈波を、その記憶装置に登録されているテンプレートと比較することによって、着座者の認証を行うことができ、着座者が、車両の所有者等であるか否かが分かるようになる。 That is, since the shape of the pulse wave varies depending on the individual, the template of the vehicle owner or the like is registered in the storage device, and the pulse wave of the seated person detected by the pulse wave detection unit is registered in the storage device. By comparing with the template, it is possible to authenticate the seated person and to know whether the seated person is the owner of the vehicle or the like.
上記生体情報検出装置において、上記脈波検出部により検出された上記着座者の脈波から、該着座者の健康状態又は生理状態を推定する推定部を更に備えている、という構成としてもよい。 The biological information detection apparatus may further include an estimation unit that estimates a health state or a physiological state of the seated person from the pulse wave of the seated person detected by the pulse wave detecting unit.
すなわち、着座者の脈波(特に脈波の形状)から、該着座者の健康状態又は生理状態を容易に推定することができるので、健康状態に異常があると推定した場合や、覚醒低下状態にあると推定した場合に、警告を発することで、安全性を向上させることができる。 That is, since it is possible to easily estimate the health state or physiological state of the seated person from the pulse wave of the seated person (particularly the shape of the pulse wave), When it is estimated that there is, it is possible to improve safety by issuing a warning.
上記推定部を備える場合、上記発光部、受光部及び仕切り部が、光検出器として一体化された状態で、上記車両用シートに設けられており、上記光検出器は複数設けられ、上記推定部は、上記複数の光検出器のうち、上記受光部の出力信号のSN比が最も高い光検出器の受光部の出力信号から検出された脈波から、上記着座者の健康状態又は生理状態を推定するように構成されている、ことが好ましい。 When the estimation unit is provided, the light emitting unit, the light receiving unit, and the partition unit are provided in the vehicle seat in an integrated state as a photodetector, and a plurality of the photodetectors are provided. The health state or physiological state of the seated person from the pulse wave detected from the output signal of the light receiving unit of the photodetector having the highest SN ratio of the output signal of the light receiving unit among the plurality of photodetectors Is preferably configured to estimate.
すなわち、着座者が体を動かしたり、ペダル操作に伴って片側の足(右足)を動かしたりすると、これに伴って、或る光検出器の受光部が、ノイズを多く含む信号を出力する可能性があり、このような出力信号から検出された脈波からは、着座者の健康状態又は生理状態を正確に推定することができなくなる。しかし、ノイズが最も少ない出力信号から検出された脈波を選択することで、着座者の健康状態又は生理状態を出来る限り正確に推定することができるようになる。 That is, when a seated person moves his body or moves one foot (right foot) in accordance with pedal operation, the light receiving unit of a certain photodetector can output a signal containing a lot of noise. Therefore, it is impossible to accurately estimate the health state or physiological state of the seated person from the pulse wave detected from such an output signal. However, by selecting the pulse wave detected from the output signal with the least noise, the health condition or physiological condition of the seated person can be estimated as accurately as possible.
上記生体情報検出装置において、上記受光部の出力信号に基づいて、上記発光部による照射光量又は上記受光部の受光感度を調整する第2調整部を更に備えている、ことが好ましい。 The biological information detection apparatus preferably further includes a second adjustment unit that adjusts the amount of light emitted from the light emitting unit or the light receiving sensitivity of the light receiving unit based on an output signal of the light receiving unit.
すなわち、着座者の衣服や着座姿勢等によっては、照射光量が不足する等して、脈波検出に適切な出力信号が得られない可能性がある。しかし、第2調整部による調整により、受光部の出力信号が脈波検出に最適になるように照射光量又は受光感度を調整することができる。 In other words, depending on the clothes of the seated person, the sitting posture, etc., there is a possibility that an output signal suitable for pulse wave detection cannot be obtained due to a lack of the amount of irradiation light. However, the adjustment by the second adjustment unit can adjust the irradiation light amount or the light reception sensitivity so that the output signal of the light receiving unit is optimal for pulse wave detection.
本発明の別の態様は、車両用シートに設けられ、該車両用シートに着座した着座者の所定部位へ向けて、所定波長の近赤外光からなる照射光を照射する発光部と、上記車両用シートに設けられ、上記発光部より照射された照射光の、上記着座者の所定部位における表皮内の少なくとも脈部からの反射光を受光して、該受光した反射光の強度に応じた信号を出力する受光部と、上記車両用シートにおける上記発光部と上記受光部との間に設けられ、該発光部より照射された照射光の、上記着座者の所定部位における体表面からの反射光が、上記受光部により受光されることを抑制する仕切り部と、を有する光検出器を用いて、上記着座者の脈波を検出する生体情報検出方法の発明であり、この発明では、上記車両用シートにおいて着座者が存在することを検出する着座者検出工程と、上記着座者検出工程で着座者が存在することが検出されているときに、上記発光部が該着座者の所定部位へ向けて照射光を照射する照射工程と、上記受光部が、上記照射工程で上記発光部が照射した照射光の上記反射光を受光して、該受光した反射光の強度に応じた信号を出力する受光・出力工程と、上記受光・出力工程での上記受光部の出力信号から、上記着座者の脈波を検出する脈波検出工程と、上記着座者の体格を検出する体格検出工程と、上記体格検出工程で検出された上記着座者の体格に応じて、上記照射工程での上記発光部による照射光量又は上記受光・出力工程での上記受光部による受光感度を調整する調整工程とを含む。 Another aspect of the present invention is a light emitting unit that is provided in a vehicle seat and irradiates irradiation light composed of near-infrared light having a predetermined wavelength toward a predetermined part of a seated person seated on the vehicle seat; The reflected light provided on the vehicle seat receives light reflected from at least a pulse portion in the epidermis at a predetermined site of the seated person and irradiated according to the intensity of the received reflected light. Reflection from the body surface at a predetermined part of the seated person that is provided between the light receiving unit that outputs a signal and the light emitting unit and the light receiving unit in the vehicle seat and irradiated from the light emitting unit An invention of a biological information detection method for detecting a pulse wave of the seated person using a photodetector having a partition part for suppressing light from being received by the light receiving part. There is a seated person in the vehicle seat And when the presence of a seated person is detected in the seated person detecting step, the light emitting unit emits irradiation light toward a predetermined part of the seated person. A light receiving / output step in which the light receiving unit receives the reflected light of the irradiation light irradiated by the light emitting unit in the irradiation step, and outputs a signal according to the intensity of the received reflected light; Detected in the pulse wave detection step for detecting the pulse wave of the seated person, the physique detection step for detecting the physique of the seated person, and the physique detection step from the output signal of the light receiving unit in the light receiving / output process An adjustment step of adjusting the amount of light emitted by the light emitting unit in the irradiation step or the light receiving sensitivity of the light receiving unit in the light receiving / output step according to the physique of the seated person .
このことにより、上記生体情報検出装置の発明と同様に、乗員に装置装着の負担をかけないようにしつつ、低照射光量で乗員の脈波を正確に検出することができるとともに、照射光の照射による電力の消費を出来る限り抑制することができる。また、着座者の体格に関係なく脈波を適切に検出することが可能になる。 This makes it possible to accurately detect the occupant's pulse wave with a low amount of light and not to irradiate the illuminating light, while avoiding the burden on the occupant from wearing the device as in the invention of the biological information detecting device. The power consumption due to can be suppressed as much as possible. Moreover, it becomes possible to detect a pulse wave appropriately irrespective of a seated person's physique.
以上説明したように、本発明の生体情報検出装置および生体情報検出方法によると、車両の乗員に装置装着の負担をかけないようにすることができ、また、発光部による照射光量を低くすることができるとともに、受光部の出力信号のSN比を高くすることができ、よって、低照射光量で乗員の脈波を正確に検出することができるようになり、しかも、照射光の照射による電力の消費を出来る限り抑制することができる。さらに、着座者の体格に関係なく脈波を適切に検出することが可能になる。 As described above, according to the living body information detecting apparatus and the living body information detecting method of the present invention, it is possible to prevent the burden on the vehicle occupant from being worn by the apparatus and to reduce the amount of light emitted from the light emitting unit. In addition, the S / N ratio of the output signal of the light receiving unit can be increased, so that the occupant's pulse wave can be accurately detected with a low irradiation light amount, and the power of the irradiation light is reduced. Consumption can be suppressed as much as possible. Furthermore, it becomes possible to detect a pulse wave appropriately irrespective of a seated person's physique.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1及び図2は、本発明の実施形態に係る生体情報検出装置の光検出器11が設けられた車両用シート1(以下、単にシート1という)を示し、図1はシート1の平面図であり、図2はシート1の側面図である。このシート1は、車両の運転席用シートであって、シートクッション2と、このシートクッション2の後端部に前後方向に回動可能(リクライニング可能)に支持されたシートバック3と、このシートバック3の上端部に取り付けられたヘッドレスト4とを有している。シートクッション2は、不図示の前後スライド機構を介して上記車両の車室のフロアに支持される。尚、上記光検出器11が設けられるのは、運転席用シートには限られず、他の車両用シート(例えば助手席用シート)であってもよい。
1 and 2 show a vehicle seat 1 (hereinafter simply referred to as a seat 1) provided with a
上記シート1のシートクッション2又は前後スライド機構には、シート1に乗員が着座したこと(シート1に着座者が存在すること)を検出するための着座者検出器41(図8にのみ示す)が設けられている。この着座者検出器41は、該着座者検出器41に加わる圧力を検出するものである。
The
本実施形態では、4つの光検出器11が、シート1のシートクッション2の着座面(上面)の近傍に配設されている。各光検出器11は、上記着座者の左右の臀部及び左右の大腿部にそれぞれ対応する位置に設けられている。
In the present embodiment, four
各光検出器11は、図3に示すように、シートクッション2のパッド5における着座者の左右の臀部及び左右の大腿部に対応する位置に、該パッド5の上面に開口するようにそれぞれ設けた凹部5a内に配設され、各光検出器11の上側(各凹部5aの上側開口)は、パッド5を覆う表皮6によって覆われている。各凹部5aの底面には、スポンジからなる弾性部材7が固定されており、この弾性部材7の上面に光検出器11が固定されている。弾性部材7は、上記乗員がシート1に着座したときに圧縮変形することで、クッション性を確保するものであるが、必ずしも必要なものではない。
As shown in FIG. 3, each of the
各光検出器11は、図3及び図4に示すように、上側が開口した平面視で略矩形箱状のケース12と、このケース12の上面にネジを介して固定され、ケース12の上側開口を閉塞する蓋部材13とを有している。ケース12の底面には、基板14を支持するための断面円形の4つの支持柱15が上側へ延びるように固定されている。4つの支持柱15の上半部は、下半部よりも小径とされていて、基板14の4つの角部に形成された貫通孔をそれぞれ貫通している。蓋部材13の下面における各支持柱15に対応する位置には、下側に突出する突出部13aがそれぞれ設けられ、各突出部13aには、各支持柱15の上半部の上端部が嵌合する嵌合孔が設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, each
基板14は、4つの支持柱15の上半部に対して、上下方向に移動可能に支持されているとともに、各支持柱15の上半部の周囲における基板14の下側にそれぞれ設けられた圧縮コイルスプリング16によって、上側へ付勢されている。このように上側へ付勢された基板14は、突出部13aの下面に当接して、それ以上、上側へは移動できないようになっている。尚、上記のような基板14の付勢は必ずしも必要ではなく、基板14を支持柱15に固定してもよい。
The
上記基板14の上面には、発光部21、受光部22及び仕切り部23が設けられている。すなわち、発光部21、受光部22及び仕切り部23は、光検出器11として一体化された状態で、シートクッション2に設けられている。
A
上記発光部21は、シート1に着座した着座者の所定部位(4つの光検出器11が設けられた位置に対応する部位(本実施形態では、左右の臀部及び左右の大腿部))へ向けて、所定波長の近赤外光からなる照射光を照射するものである。本実施形態では、発光部21は、LEDからなるとともに、複数(本実施形態では、12個)設けられていて、複数の発光部21が、平面視で1つの受光部22の周囲を囲むように配設されている。そして、複数の発光部21は、蓋部材13に設けた複数の発光部用孔13bをそれぞれ通って、発光部21の上端が蓋部材13の上面よりも上側に位置するようになされている。発光部21より照射された照射光は、シートクッション2の表皮6及び着座者の衣服を通過し、該通過した照射光の一部は、着座者の所定部位における表皮内に入り込み、残りは、着座者の所定部位における体表面で反射する。尚、照射光(近赤外光)の布地に対する透過率は80%以上と高いので、シートクッション2の表皮6及び着座者の衣服は、後述の如く着座者の脈波を検出することに対して影響を殆ど及ぼさない。
The
上記受光部22は、発光部21より照射された照射光の、上記着座者の所定部位における表皮内の少なくとも脈部35(動脈35a及び静脈35b)(図5参照)からの反射光を受光して、該受光した反射光の強度(光量)に応じた信号を出力する。すなわち、図5に示すように、着座者の所定部位における表皮内に入り込んだ照射光の少なくとも一部が、脈部35(特に動脈35aが好ましい)で反射し、その反射光を受光部22が受光する。近赤外光は、血液中のヘモグロビン(特に酸素化ヘモグロビン)に吸収されるので、脈部35で反射する反射光の光量は、心拍動に伴う血液量の増減により変化する。これにより、受光部22の出力信号は、心拍動に伴って変化することになる。本実施形態では、受光部22は、フォトトランジスタからなる。これは、特別な増幅回路を要せず、比較的大きな出力が得られるからである。尚、着座者の所定部位の表皮内から表皮外へ出てくる上記反射光を、コリメートレンズで集光して受光部22が受光するようにすることが好ましい。
The
ここで、図5は、上記着座者の所定部位における表皮内の体組織を模式的に示し、外側から順に、表皮31、真皮32、脂肪33、筋肉34、骨36が存在し、表皮31よりも深部に、脈部35(動脈35a及び静脈35b)が通っている。
Here, FIG. 5 schematically shows the body tissue in the epidermis at a predetermined part of the seated person, and in the order from the outside, the
上記照射光の波長(上記所定波長)は、820nm以上900nm以下の波長であることが好ましい。すなわち、図6に示すように、上記所定波長が820nmよりも短いと、近赤外光の酸素化ヘモグロビン吸光度が低く、このため、心拍動に伴う血流量の変化に対して、受光部22が受光する上記反射光の光量変化幅が小さくなる。また、波長が820nmよりも短い場合、及び、900nmよりも長い場合には、近赤外光の体組織反射率及び透過率が小さくなり、このため、近赤外光の体組織内での吸収や散乱が大きくなって、心拍動に伴う血流量の変化に対して、上記反射光の光量変化幅が小さくなる。したがって、上記所定波長は、820nm以上900nm以下(図6に示す好適波長範囲)であることが好ましく、この範囲内であれば、心拍動に伴う血流量の変化に対して適切な光量変化幅が得られる。
The wavelength of the irradiation light (the predetermined wavelength) is preferably 820 nm to 900 nm. That is, as shown in FIG. 6, when the predetermined wavelength is shorter than 820 nm, the oxygenated hemoglobin absorbance of near-infrared light is low. For this reason, the
上記仕切り部23は、基板14の上面における発光部21と受光部22との間に設けられて、発光部21より照射された照射光の、上記着座者の所定部位における体表面からの反射光が、受光部22により受光されることを抑制するものである。本実施形態では、仕切り部23は、複数の発光部21と1つの受光部22との間を仕切るように、樹脂製の筒状部材(円筒状部材)で構成されている。すなわち、複数の発光部21は、筒状部材の外側にて周方向に並ぶように配設され、受光部22は、筒状部材の内側(筒状部材の中心部)に配設されている。仕切り部23は、蓋部材13に設けた仕切り部用孔13cを通って、仕切り部23の上端が蓋部材13の上面よりも上側に位置するようになされている。また、仕切り部23の上端は、発光部21及び受光部22の上端よりも上側(上記着座者の所定部位の側)に位置している。このことと、圧縮コイルスプリング16により基板14が上側(上記着座者の所定部位の側)へ付勢されていることとによって、仕切り部23は、着座者の所定部位に密着する。したがって、図5に示すように、上記照射光の上記体表面からの反射光(図5における破線の矢印参照)は、仕切り部23によって遮られて、受光部22に到達することはなく、表皮内の体組織(少なくとも脈部35)からの反射光が受光部により受光されることになる。また、受光部22が筒状部材の内側に位置していることから、シート1に着座者が存在する場合には、受光部22周囲の環境光が受光部22により受光されることもない。
The
上記のように基板14(つまり仕切り部23)が圧縮コイルスプリング16により上側へ付勢されているので、圧縮コイルスプリング16は、少なくとも仕切り部23(本実施形態では、発光部21、受光部22及び仕切り部23)を上記着座者の所定部位の側へ付勢する弾性体を構成することになる。尚、基板14を支持柱15に固定した状態で、仕切り部23のみを基板14に対して上下方向に移動可能に支持して、仕切り部23のみを上側へ付勢するようにしてもよい。
As described above, since the substrate 14 (that is, the partition portion 23) is biased upward by the
各光検出器11において発光部21及び受光部22の数や配置、仕切り部23の形状等は、上記のものには限られない。仕切り部23を構成する筒状部材の外側に配置される発光部21の数はいくつであってもよく、例えば1つであってもよい。また、筒状部材の内側に配置される受光部22の数を2つ以上にしてもよい。或いは、筒状部材の内側に1つ又は複数の発光部21を配置し、筒状部材の外側に1つ又は複数の受光部22を配置してもよい。このように受光部22が筒状部材の外側に配置されている場合、受光部22は、受光部22周囲の環境光の影響を受ける可能性はあるが、シート1に着座者が存在する場合には、受光部22が着座者の近傍に位置するので、環境光の影響を受け難い。
In each
また、図7に示すように、各光検出器11の仕切り部23を、厚み方向に延びる複数の孔23a(貫通孔)を有する板材で構成し、この仕切り部23を、板材の厚み方向一側の面が上向きになるように(着座者の所定部位の側を向くように)基板14の上面に設けるようにしてもよい。そして、複数の孔23aのうちの一部の孔23aの内側に、発光部21を配設し、残りの孔23aの内側に受光部22を配設する。図7の例では、複数の孔23aが3行×4列に配置され、各列及び各行で、発光部用の孔23aと受光部用の孔23aとが交互に並ぶように配置されている。また、各孔23aに1つの発光部21又は1つの受光部22が配設されている。
Moreover, as shown in FIG. 7, the
上記のような板材で構成された仕切り部23は、柔軟性を有する材料(例えばゴム材料)で構成することが好ましい。これにより、シート1に着座者が存在する場合に、仕切り部23が板材の厚み方向に圧縮変形して、仕切り部23の着座者側の面の略全体を着座者の所定部位に密着させることができるようになるとともに、圧縮変形時に座屈するようなことはない。
The
図7の例では、各孔23aの断面形状が八角形状をなしているが、これに限らず、例えば、各孔23aの断面形状を六角形状にして、仕切り部23がハニカム構造を有するものとしてもよい。さらに、各孔23aに配置する発光部21又は受光部22の数は1つでなくてもよく、複数であってもよい。
In the example of FIG. 7, the cross-sectional shape of each
図8に示すように、各光検出器11の受光部22の出力信号は、不図示のA/D変換器によりデジタル信号に変換されて、コントローラ51に入力される。このコントローラ51は、周知のマイクロコンピュータをベースとする制御装置であって、プログラムを実行する中央算出処理装置(CPU)と、例えばRAMやROMにより構成されてプログラムおよびデータを格納するメモリと、種々の信号の入出力を行うための入出力(I/O)バスとを含む。コントローラ51には、脈波検出部52、着座者検出部53、光検出器制御部54、脈波パターン分析部55、認証部56、健康状態推定部57、生理状態推定部58、及び、テンプレート管理部59が設けられている。
As shown in FIG. 8, the output signal of the
各光検出器11の受光部22の出力信号(A/D変換器による変換後のデジタル信号)は、コントローラ51の脈波検出部52に入力され、この脈波検出部52が、受光部22の出力信号から上記着座者の脈波を検出する。尚、受光部22が複数設けられた光検出器11が存在する場合には、該光検出器11の受光部22の出力としては、複数の受光部22の出力を足し合わせたものとしたり、複数の受光部22の出力の平均としたりすればよい。
An output signal (digital signal after conversion by the A / D converter) of the
ここで、脈波検出部52は、脈波の検出に先だって、発光部21による照射光の照射時における各光検出器11の受光部22の出力信号から、該受光部22が受けた光量を計測し、この計測結果の情報を光検出器制御部54に送信する。光検出器制御部54は、上記計測結果の情報に基づいて、その計測結果に係る光検出器11の発光部21による照射光量又は受光部22の受光感度を調整する。すなわち、着座者の衣服や着座姿勢等によっては、照射光量が不足する等して、脈波検出に適切な出力信号が得られない可能性がある。そこで、光検出器制御部54が、各光検出器11の受光部22の出力信号が脈波検出に最適になるように、該出力信号(つまり光量)に基づいて照射光量又は受光感度を調整して、常に最適な出力信号が得られるようにする。尚、この調整は、後述の体格による調整後に行われる。
Here, prior to the detection of the pulse wave, the pulse
上記着座者検出部53は、上記着座者検出器41からの圧力情報が入力されて、その圧力の計測から、シート1に着座者が存在するか否かを判定し、この着座者が存在するか否かの判定(着座判定)の結果の情報を光検出器制御部54に送信する。そして、光検出器制御部54は、着座者検出部53にてシート1に着座者が存在すると判定されているときに、着座者の所定部位へ向けて照射光を照射する。一方、光検出器制御部54は、着座者検出部53にてシート1に着座者が存在しないと判定されているときには、照射光を照射しない。
The seat
また、着座者検出部53は、着座者検出器41からの圧力情報から着座者の体格を判定し、この体格判定の結果の情報を光検出器制御部54に送信する。そして、光検出器制御部54は、上記体格判定結果の情報を受信して、この体格に応じて、各光検出器11の発光部21による照射光量又は受光部22の受光感度を調整する。例えば、体格が大きい場合、脂肪33が厚いと考えられるので、照射光量を多くしたり受光感度を高くしたりして、体格に関係なく脈波を適切に検出できるようにする。上記体格(圧力)と照射光量又は受光感度とは、予め対応関係が設定されており、マップとしてコントローラ51の上記メモリに記憶されている。光検出器制御部54は、上記対応関係を表したマップを用いて、上記体格(圧力)から照射光量又は受光感度を調整する。こうして着座者の体格により照射光量又は受光感度が調整された後、光検出器制御部54は、上記のような、脈波検出部52からの計測結果の情報に基づく照射光量又は受光感度の調整を行う。
In addition, the seated
光検出器制御部54は、上記のように、光検出器11の制御(光検出器11の発光部21による照射光の照射及び非照射の制御、発光部21による照射光量の制御、及び、受光部22の受光感度の制御)を行う。また、光検出器制御部54は、着座者の体格に応じて照射光量又は受光感度を調整する第1調整部を構成するとともに、受光部22の出力信号に基づいて照射光量又は受光感度を調整する第2調整部をも構成する。さらに、着座者検出器41及び着座者検出部53は、シートに着座者が存在することを検出する着座者検出手段を構成し、この着座者検出手段は、着座者の体格を検出可能に構成されていることになる。
As described above, the
上記の体格及び光量計測による照射光量又は受光感度の調整後、脈波検出部52は、上記発光部21が照射光を照射しているときに、上記受光部22の出力信号から、上記着座者の脈波を検出する。本実施形態では、脈波検出部52は、各光検出器11の受光部22の出力信号から脈波をそれぞれ検出する(各光検出器11毎に脈波を検出する)。こうして検出される脈波の例を、図9(a)及び(b)に示す。脈波の形状等は、個人によって異なる。図9(a)に示す脈波は、2段に分かれており、2段目に小ピークが現れている。これは、血圧脈波解析において重複波と呼ばれ、末梢血管抵抗を示すものである。これより、血流状態に加えて、末梢の血圧変動が分かる。
After adjusting the irradiation light quantity or light receiving sensitivity by the above physique and light quantity measurement, the pulse
上記脈波パターン分析部55は、脈波検出部52により検出された各光検出器11毎の脈波それぞれについて、脈波パターンの分析を行う。この脈波パターン分析結果に基づいて、認証部56は、上記着座者の個人認証を行い、健康状態推定部57は、上記着座者の健康状態を推定し、生理状態推定部58は、上記着座者の生理状態(緊張状態や覚醒低下状態)を推定する。
The pulse wave
上記テンプレート管理部59は、個人認証を行うためのテンプレート(脈波パターン)を管理する。すなわち、テンプレート管理部59は、脈波検出部52により検出された上記着座者の脈波から予めテンプレートを作成して、該作成したテンプレートを、上記車両に設けられた記憶装置43に登録する。このことより、テンプレート管理部59は、テンプレート作成登録部に相当することになる。本実施形態では、上記テンプレートの作成登録は、着座者が運転していないときに、着座者(通常、車両の所有者)の要求(スイッチ操作等)により行われ、着座者が安静状態にあるときに検出された脈波からテンプレートを作成する。着座者が安静状態にあるか否かは、上記脈波パターン分析結果に基づいて行われ、所定時間の間、脈波の形状に変化がないと見なせる場合に、着座者が安静状態にあると判定して、このときに検出された脈波(受光部22の出力信号のSN比が最も高い光検出器11の受光部22の出力信号から検出された脈波)からテンプレートを作成して登録する。複数の人のテンプレートを作成して個人毎に登録することも可能である。尚、記憶装置43を上記車両外に設けてもよい。この場合、コントローラ51が、車両外に設けられたサーバと通信可能に構成して、このサーバを介して、上記テンプレートを記憶装置43に登録するようにすればよい。
The
また、テンプレート管理部59は、認証部56が個人認証を行うに際して、記憶装置43からテンプレートを読み出して、該読み出したテンプレートを認証部56に送信する。認証部56は、各光検出器11毎の脈波の上記脈波パターン分析部による分析結果のパターンと、上記記憶装置43に登録されているテンプレートのパターンとを比較して、着座者が、そのテンプレートに係る人物と同一人物であるか否かの判定(個人認証)を行う。この判定は、着座者が運転していないときでかつ安静状態にあるときに行うことが好ましい。そして、上記判定結果(認証結果)は、関連機器44(例えばエンジンの始動装置やナビゲーション装置)に出力され、同一人物であれば、上記着座者が関連機器44を作動させることが可能になり、同一人物でなければ、関連機器44を作動させることができないようになっている。
In addition, when the
健康状態推定部57は、4つの光検出器11のうち、受光部22の出力信号のSN比が最も高い光検出器11の受光部22の出力信号から検出された脈波の脈波パターン分析部による分析結果のパターンから、着座者の健康状態を推定し、該推定した健康状態の情報を、インストルメントパネルに設けたディスプレイ45に出力する。このディスプレイ45は、その出力を受けて、健康状態が異常である場合に、警告表示を行う。本実施形態では、健康状態推定部57は、上記脈波の脈波パターン分析部による分析結果のパターンが、明らかに異常である場合(例えば上記重複波が存在する人で、時々重複波がなくなる場合)に、異常である旨の情報をディスプレイ45に出力する。
The health
生理状態推定部58は、4つの光検出器11のうち、受光部22の出力信号のSN比が最も高い光検出器11の受光部22の出力信号から検出された脈波の脈波パターン分析部による分析結果のパターンから、着座者の生理状態を推定し、該推定した生理状態の情報を上記ディスプレイ45に出力する。ディスプレイ45は、その出力を受けて、生理状態が異常である場合(覚醒低下状態にある場合)に、警告表示を行う。また、本実施形態では、警告表示だけでなく、覚醒低下状態にある着座者に対して音又は香りによる刺激を与えることで警告を行う。
The physiological
受光部22の出力信号のSN比が最も高い光検出器11の特定に際しては、SN比を算出する必要があるが、このSN比の算出は、例えば以下の如く行う。すなわち、認証部56により認証された着座者である場合には、各光検出器11の受光部22の出力信号から検出された脈波の上記脈波パターン分析部による分析結果のパターンと、当該着座者について上記記憶装置43に登録されているテンプレートのパターンとを比較して、そのテンプレートを基準にノイズ量を求めてSN比を算出する。また、認証部56により認証された着座者でない場合には、テンプレートの作成時と同様に、着座者が安静状態にあると判定したときに検出された脈波をコントローラ51の上記メモリに記憶しておいて、この記憶された脈波を基準にノイズ量を求めてSN比を算出する。尚、上記SN比の算出は、予め設定された設定時間(例えば数個の脈波が含まれる時間)毎に繰り返し行われ、各算出毎にSN比が最も高い光検出器11が特定されることになる。
When the
上記のように、4つの光検出器11のうち、受光部22の出力信号のSN比が最も高い光検出器11の受光部22の出力信号から検出された脈波から、着座者の健康状態又は生理状態を推定するようにするのは、着座者が体を動かしたり、ペダル操作に伴って片側の足(右足)を動かしたりすると、これに伴って、或る光検出器11の受光部22が、ノイズを多く含む信号を出力する可能性があり、このような出力信号から検出された脈波からは、着座者の健康状態又は生理状態を正確に推定することができなくなるからである。ノイズが最も少ない出力信号から検出された脈波を選択することで、着座者の健康状態又は生理状態を出来る限り正確に推定することができるようになる。
As described above, among the four
次に、上記生体情報検出装置の作動について説明する。 Next, the operation of the biological information detection apparatus will be described.
コントローラ51の着座者検出部53が、着座者検出器41より入力された圧力から、シート1に着座者が存在しないと判定しているときには、光検出器制御部54は、全ての光検出器11の発光部21を非作動状態にして照射光を照射させないようにする。このとき、各光検出器11の受光部22は、受光部22周囲の環境光を受光して信号を出力しているが、コントローラ51の脈波検出部52は、その出力信号を無視する。
When the seat
そして、乗員がシート1に着座して、着座者検出部53がシート1に着座者が存在すると判定すると、光検出器制御部54は、全ての光検出器11の発光部21による照射光の照射を開始させる。このとき、光検出器制御部54は、着座者検出部53による体格判定結果に基づいて、各光検出器11の発光部21による照射光量又は受光部22の受光感度を調整する。尚、上記照射光の照射は、着座者検出部53がシート1に着座者が存在しないと判定するまで継続する。
And if a passenger | crew sits on the sheet |
上記照射光の照射の開始後、各光検出器11の受光部22が、該照射光の、上記着座者の所定部位における表皮内の少なくとも脈部35からの反射光を受光し、該受光した反射光の強度(光量)に応じた信号を出力する。そして、脈波検出部52が、各光検出器11の受光部22の出力信号から、該受光部22が受けた光量を計測し、この計測結果の情報を光検出器制御部54に送信する。光検出器制御部54は、その計測結果の情報に基づいて、各光検出器11の受光部22の出力信号が脈波検出に最適になるように照射光量又は受光感度を調整する。
After the start of the irradiation of the irradiation light, the
上記照射光量又は受光感度の調整後、脈波検出部52は、各光検出器11の受光部22の出力信号から上記着座者の脈波をそれぞれ検出して、該検出した脈波を脈波パターン分析部55に送信する。脈波パターン分析部55は、その検出された脈波から、脈波パターンの分析を行い、この脈波パターン分析結果に基づいて、認証部56が、上記着座者の個人認証を行って、その認証結果を関連機器44に出力する。また、健康状態推定部57が、上記着座者の健康状態を推定し、生理状態推定部58が、上記着座者の生理状態(緊張状態や覚醒低下状態)を推定する。さらに、着座者からの要求があれば、テンプレート管理部59が、着座者が安静状態にあると判定したときの脈波データからテンプレートを作成して、該作成したテンプレートを記憶装置43に登録する。
After the adjustment of the irradiation light amount or the light receiving sensitivity, the pulse
本実施形態では、光検出器11(発光部21、受光部22及び仕切り部23)がシート1のシートクッション2に設けられているので、車両の乗員が着座するだけで、その乗員(着座者)の脈波を検出することができ、乗員に装置装着の負担をかけるようなことはない。また、発光部21及び受光部22が着座者の所定部位の近傍に位置するので、その着座者の所定部位である狭い範囲に向けて近赤外光を低照射量でもって照射することができるとともに、受光部22が、受光部22周囲の環境光の影響を受け難くなる。しかも、シートクッション2における発光部21と受光部22との間には仕切り部23が設けられているので、着座者の所定部位における体表面で反射した反射光は、受光部22により受光されることはない。この結果、受光部22の出力信号のSN比が高くなる。したがって、低照射光量で乗員の脈波を正確に検出することができるようになる。
In the present embodiment, since the photodetector 11 (the
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be substituted without departing from the spirit of the claims.
例えば、上記実施形態では、光検出器11を、シート1のシートクッション2において着座者の左右の臀部及び左右の大腿部にそれぞれ対応する位置に設けたが、光検出器11を、シートクッション2において着座者の左右の臀部にそれぞれ対応する位置に設けるか、又は、左右の大腿部にそれぞれ対応する位置に設けてもよく、シート1のシートバック3(例えば着座者の腰部に対応する位置)に設けて、着座者の所定部位(例えば腰部)へ向けて照射光を照射するようにしてもよい。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、発光部21、受光部22及び仕切り部23を、光検出器11として一体化した状態で、シート1のシートクッション2に設けたが、それぞれ単独で、シートクッション2又はシートバック3において着座者の所定部位に対応する位置に設けることも可能である。この場合、スプリング等の弾性体により仕切り部23のみを着座者の所定部位の側へ付勢するようにすればよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
上記実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The above embodiments are merely examples, and the scope of the present invention should not be construed in a limited manner. The scope of the present invention is defined by the scope of the claims, and all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
本発明は、車両用シートに着座した着座者の脈波を検出するようにした生体情報検出装置、及び、該生体情報検出装置を用いて上記着座者の脈波を検出する生体情報検出方法に有用であり、特にその脈波により、着座者の認証を行ったり、着座者の健康状態又は生理状態を推定したりする場合に有用である。 The present invention relates to a biological information detection device that detects a pulse wave of a seated person seated on a vehicle seat, and a biological information detection method that detects the pulse wave of the seated person using the biological information detection device. It is useful, particularly when the seated person is authenticated or the health or physiological state of the seated person is estimated by the pulse wave.
1 車両用シート
2 シートクッション
11 光検出器
16 圧縮コイルスプリング(弾性体)
21 発光部
22 受光部
23 仕切り部
35 脈部
41 着座者検出器(着座者検出手段)
43 記憶装置
51 コントローラ
52 脈波検出部
53 着座者検出部(着座者検出手段)
54 光検出器制御部(第1調整部)(第2調整部)
56 認証部
57 健康状態推定部
58 生理状態推定部
59 テンプレート管理部(テンプレート作成登録部)
DESCRIPTION OF
21 Light-emitting
43
54 Photodetector Control Unit (First Adjustment Unit) (Second Adjustment Unit)
56
Claims (6)
上記車両用シートに設けられ、上記発光部より照射された照射光の、上記着座者の所定部位における表皮内の少なくとも脈部からの反射光を受光して、該受光した反射光の強度に応じた信号を出力する受光部と、
上記受光部の出力信号から上記着座者の脈波を検出する脈波検出部とを備えた生体情報検出装置であって、
上記車両用シートにおける上記発光部と上記受光部との間に設けられ、該発光部より照射された照射光の、上記着座者の所定部位における体表面からの反射光が、上記受光部により受光されることを抑制する仕切り部と、
上記車両用シートに着座者が存在することを検出する着座者検出手段とを更に備え、
上記発光部は、上記着座者検出手段により着座者が存在することが検出されているときに、該着座者の所定部位へ向けて照射光を照射するように構成され、
上記脈波検出部は、上記発光部が照射光を照射しているときに、上記受光部の出力信号から、上記着座者の脈波を検出するように構成され、
上記着座者検出手段は、上記着座者の体格を検出可能に構成され、
上記着座者検出手段により検出された上記着座者の体格に応じて、上記発光部による照射光量又は上記受光部による受光感度を調整する第1調整部を更に備えていることを特徴とする生体情報検出装置。 A light emitting unit that is provided on the vehicle seat and irradiates irradiation light composed of near-infrared light of a predetermined wavelength toward a predetermined portion of a seated person seated on the vehicle seat;
The reflected light provided on the vehicle seat receives light reflected from at least a pulse portion in the epidermis at a predetermined part of the seated person and irradiated according to the intensity of the received reflected light. A light receiving unit that outputs a signal,
A biological information detection device comprising: a pulse wave detection unit that detects a pulse wave of the seated person from an output signal of the light receiving unit;
Reflected light from the body surface at a predetermined part of the seated person, received by the light receiving unit, is received by the light receiving unit, which is provided between the light emitting unit and the light receiving unit in the vehicle seat. A partition portion for suppressing the
A seat occupant detection means for detecting the presence of a seat occupant in the vehicle seat;
The light emitting unit is configured to irradiate irradiation light toward a predetermined part of the seated person when it is detected by the seated person detecting means that a seated person exists.
The pulse wave detection unit is configured to detect the pulse wave of the seated person from the output signal of the light receiving unit when the light emitting unit is irradiating irradiation light ,
The seat occupant detection means is configured to be able to detect the physique of the seat occupant,
Biological information , further comprising a first adjustment unit that adjusts the amount of light emitted by the light emitting unit or the light receiving sensitivity of the light receiving unit according to the physique of the seated person detected by the seated person detection means. Detection device.
上記脈波検出部により検出された上記着座者の脈波から予めテンプレートを作成して、該作成したテンプレートを記憶装置に登録するテンプレート作成登録部と、
上記脈波検出部により検出された上記着座者の脈波を、上記記憶装置に登録されているテンプレートと比較して、該着座者の認証を行う認証部とを更に備えていることを特徴とする生体情報検出装置。 The biological information detection apparatus according to claim 1,
A template creation registration unit that creates a template in advance from the pulse wave of the seated person detected by the pulse wave detection unit, and registers the created template in a storage device;
The apparatus further comprises an authentication unit for authenticating the seated person by comparing the pulse wave of the seated person detected by the pulse wave detecting unit with a template registered in the storage device. Biological information detecting device.
上記脈波検出部により検出された上記着座者の脈波から、該着座者の健康状態又は生理状態を推定する推定部を更に備えていることを特徴とする生体情報検出装置。 The biological information detection apparatus according to claim 1 or 2,
The biological information detection apparatus further comprising an estimation unit that estimates a health state or a physiological state of the seated person from the pulse wave of the seated person detected by the pulse wave detecting unit.
上記発光部、受光部及び仕切り部が、光検出器として一体化された状態で、上記車両用シートに設けられており、
上記光検出器は複数設けられ、
上記推定部は、上記複数の光検出器のうち、上記受光部の出力信号のSN比が最も高い光検出器の受光部の出力信号から検出された脈波から、上記着座者の健康状態又は生理状態を推定するように構成されていることを特徴とする生体情報検出装置。 The biological information detecting apparatus according to claim 3,
The light emitting part, the light receiving part and the partition part are provided in the vehicle seat in a state integrated as a photodetector,
A plurality of the photodetectors are provided,
The estimator is configured to detect the health condition of the seated person from the pulse wave detected from the output signal of the light receiving unit of the photodetector having the highest SN ratio of the output signal of the light receiving unit among the plurality of photodetectors. A biological information detecting apparatus configured to estimate a physiological state.
上記受光部の出力信号に基づいて、上記発光部による照射光量又は上記受光部の受光感度を調整する第2調整部を更に備えていることを特徴とする生体情報検出装置。 In the living body information detecting device according to any one of claims 1 to 4 ,
The biological information detection apparatus further comprising a second adjustment unit that adjusts the amount of light emitted from the light emitting unit or the light receiving sensitivity of the light receiving unit based on an output signal of the light receiving unit.
上記車両用シートに設けられ、上記発光部より照射された照射光の、上記着座者の所定部位における表皮内の少なくとも脈部からの反射光を受光して、該受光した反射光の強度に応じた信号を出力する受光部と、
上記車両用シートにおける上記発光部と上記受光部との間に設けられ、該発光部より照射された照射光の、上記着座者の所定部位における体表面からの反射光が、上記受光部により受光されることを抑制する仕切り部と、
を有する光検出器を用いて、上記着座者の脈波を検出する生体情報検出方法であって、
上記車両用シートにおいて着座者が存在することを検出する着座者検出工程と、
上記着座者検出工程で着座者が存在することが検出されているときに、上記発光部が該着座者の所定部位へ向けて照射光を照射する照射工程と、
上記受光部が、上記照射工程で上記発光部が照射した照射光の上記反射光を受光して、該受光した反射光の強度に応じた信号を出力する受光・出力工程と、
上記受光・出力工程での上記受光部の出力信号から、上記着座者の脈波を検出する脈波検出工程と、
上記着座者の体格を検出する体格検出工程と、
上記体格検出工程で検出された上記着座者の体格に応じて、上記照射工程での上記発光部による照射光量又は上記受光・出力工程での上記受光部による受光感度を調整する調整工程とを含むことを特徴とする生体情報検出方法。 A light emitting unit that is provided on the vehicle seat and irradiates irradiation light composed of near-infrared light of a predetermined wavelength toward a predetermined portion of a seated person seated on the vehicle seat;
The reflected light provided on the vehicle seat receives light reflected from at least a pulse portion in the epidermis at a predetermined part of the seated person and irradiated according to the intensity of the received reflected light. A light receiving unit that outputs a signal,
Reflected light from the body surface at a predetermined part of the seated person, received by the light receiving unit, is received by the light receiving unit, which is provided between the light emitting unit and the light receiving unit in the vehicle seat. A partition portion for suppressing the
A biological information detection method for detecting a pulse wave of the seated person using a photodetector having
A seated person detecting step of detecting the presence of a seated person in the vehicle seat;
When the presence of a seated person is detected in the seated person detecting step, the light emitting unit emits irradiation light toward a predetermined part of the seated person, and
A light receiving / output step in which the light receiving unit receives the reflected light of the irradiation light irradiated by the light emitting unit in the irradiation step, and outputs a signal corresponding to the intensity of the received reflected light;
A pulse wave detection step for detecting the pulse wave of the seated person from the output signal of the light receiving unit in the light reception / output step ;
A physique detection step of detecting the physique of the seated person,
An adjustment step of adjusting the amount of light emitted by the light emitting unit in the irradiation step or the light receiving sensitivity of the light receiving unit in the light receiving / output step according to the physique of the seated person detected in the physique detection step. The biological information detection method characterized by the above-mentioned.
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