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 Patent Document 1, a living body information detection apparatus reflects an emission source that emits near-infrared light toward a living body from a position away from the living body, and is reflected by the skin (pulse part) of the living body at a position away from the living body. A detector for detecting the intensity of the near-infrared light and an intensity distribution for a predetermined time from the detected intensity of the near-infrared light, and based on the obtained intensity distribution, a heartbeat and blood pressure of the living body Is calculated. Such a biological information detection device utilizes the property that near-infrared light is absorbed by hemoglobin (especially oxygenated hemoglobin) in the blood, and by increasing or decreasing the blood volume (that is, hemoglobin volume) associated with the heartbeat. Since the amount of light absorption changes, the heartbeat and blood pressure of the living body can be obtained from the change in the intensity of near infrared light detected by the photodetector.

特開平9−262213号公報JP-A-9-262213

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.

本発明の実施形態に係る生体情報検出装置の光検出器が設けられた車両用シートを示す平面図である。It is a top view which shows the vehicle seat provided with the photodetector of the biological information detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 上記車両用シートの側面図である。It is a side view of the said vehicle seat. 図1のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 上記光検出器の平面図である。It is a top view of the said photodetector. 着座者の所定部位における表皮内の体組織、発光部、受光部及び仕切り部を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the body tissue in the epidermis in a predetermined part of a seated person, a light emission part, a light-receiving part, and a partition part. 近赤外光の波長と、近赤外光の酸素化ヘモグロビン吸光度、近赤外光の体組織反射率、及び、近赤外光の、1cm厚あたりの体組織透過率との関係を示すグラフである。A graph showing the relationship between the wavelength of near infrared light, the oxygenated hemoglobin absorbance of near infrared light, the body tissue reflectance of near infrared light, and the body tissue transmittance per cm thickness of near infrared light It is. 光検出器の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of a photodetector. コントローラの構成及び制御の流れを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a controller, and the flow of control. 脈波の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a pulse wave.

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 photodetector 11 of a biological information detection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view of the seat 1. FIG. 2 is a side view of the sheet 1. The seat 1 is a seat for a driver's seat of a vehicle, and includes a seat cushion 2, a seat back 3 supported at the rear end portion of the seat cushion 2 so as to be pivotable (reclinable), and the seat. And a headrest 4 attached to the upper end of the back 3. The seat cushion 2 is supported on the floor of the vehicle compartment of the vehicle via a front / rear slide mechanism (not shown). The light detector 11 is not limited to the driver seat, and may be another vehicle seat (for example, a passenger seat).

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 seat cushion 2 of the seat 1 or the front / rear slide mechanism has a seated person detector 41 (shown only in FIG. 8) for detecting that an occupant is seated on the seat 1 (a seated person is present on the seat 1). Is provided. The seated person detector 41 detects pressure applied to the seated person detector 41.

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 photodetectors 11 are disposed in the vicinity of the seating surface (upper surface) of the seat cushion 2 of the seat 1. Each photodetector 11 is provided at a position corresponding to each of the left and right buttocks and left and right thighs of the seated person.

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 photodetectors 11 opens to the upper surface of the pad 5 at a position corresponding to the left and right hips and left and right thighs of the seated person in the pad 5 of the seat cushion 2. Arranged in the provided recess 5 a, the upper side of each photodetector 11 (the upper opening of each recess 5 a) is covered with a skin 6 that covers the pad 5. An elastic member 7 made of sponge is fixed to the bottom surface of each recess 5a, and the photodetector 11 is fixed to the upper surface of the elastic member 7. The elastic member 7 compresses and deforms when the occupant sits on the seat 1 to ensure cushioning properties, but is not necessarily required.

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 photodetector 11 is fixed to the upper surface of the case 12 via a screw and a case 12 having a substantially rectangular box shape in plan view with the upper side opened. And a lid member 13 for closing the opening. Four support columns 15 having a circular cross section for supporting the substrate 14 are fixed to the bottom surface of the case 12 so as to extend upward. The upper half portions of the four support pillars 15 have a smaller diameter than the lower half portion, and respectively penetrate through through holes formed in the four corner portions of the substrate 14. Projections 13a projecting downward are respectively provided at positions corresponding to the support columns 15 on the lower surface of the lid member 13, and the upper end portions of the upper half portions of the support columns 15 are fitted into the projections 13a. A mating hole is provided.

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 substrate 14 is supported so as to be movable in the vertical direction with respect to the upper half portions of the four support columns 15, and provided on the lower side of the substrate 14 around the upper half portions of the support columns 15. It is biased upward by the compression coil spring 16. Thus, the board | substrate 14 urged | biased to upper side contact | abuts to the lower surface of the protrusion part 13a, and cannot move any more upward. The biasing of the substrate 14 as described above is not always necessary, and the substrate 14 may be fixed to the support column 15.

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 light emitting unit 21, a light receiving unit 22, and a partition unit 23 are provided on the upper surface of the substrate 14. That is, the light emitting unit 21, the light receiving unit 22, and the partition unit 23 are provided on the seat cushion 2 in a state of being integrated as the photodetector 11.

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 light emitting unit 21 is to a predetermined part of a seated person seated on the seat 1 (a part corresponding to a position where the four photodetectors 11 are provided (in this embodiment, left and right buttocks and left and right thighs)). The irradiation light which consists of near infrared light of a predetermined wavelength toward is directed. In the present embodiment, the light emitting unit 21 is composed of LEDs, and a plurality of (in this embodiment, 12) light emitting units 21 are provided, and the plurality of light emitting units 21 surround one light receiving unit 22 in plan view. It is arranged. The plurality of light emitting units 21 pass through the plurality of light emitting unit holes 13 b provided in the lid member 13 so that the upper end of the light emitting unit 21 is positioned above the upper surface of the lid member 13. The irradiation light emitted from the light emitting unit 21 passes through the skin 6 of the seat cushion 2 and the clothes of the seated person, and a part of the passed irradiation light enters the skin of a predetermined part of the seated person, Reflected on the body surface at a predetermined part of the seated person. Since the transmittance of the irradiated light (near infrared light) to the fabric is as high as 80% or more, the skin 6 of the seat cushion 2 and the clothes of the seated person detect the pulse wave of the seated person as described later. Have little effect.

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 light receiving unit 22 receives reflected light from at least the pulse part 35 (artery 35a and vein 35b) (see FIG. 5) in the epidermis at a predetermined part of the seated person of the irradiation light emitted from the light emitting part 21. Thus, a signal corresponding to the intensity (light quantity) of the received reflected light is output. That is, as shown in FIG. 5, at least a part of the irradiation light that has entered the epidermis at a predetermined part of the seated person is reflected by the pulse part 35 (particularly, the artery 35a is preferable), and the light receiving part 22 Receive light. Since near-infrared light is absorbed by hemoglobin (particularly oxygenated hemoglobin) in blood, the amount of reflected light reflected by the pulse portion 35 varies depending on the increase / decrease in blood volume associated with heartbeat. Thereby, the output signal of the light-receiving part 22 changes with heartbeat. In the present embodiment, the light receiving unit 22 includes a phototransistor. This is because a special amplifier circuit is not required and a relatively large output can be obtained. In addition, it is preferable that the reflected light coming out from the inside of the epidermis at a predetermined part of the seated person is condensed by the collimator lens and received by the light receiving unit 22.

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 epidermis 31, the dermis 32, the fat 33, the muscle 34, and the bone 36 exist. In addition, the pulse part 35 (the artery 35a and the vein 35b) passes through the deep part.

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 light receiving unit 22 responds to changes in blood flow accompanying heartbeat. The amount of change in the amount of reflected light received is reduced. Also, when the wavelength is shorter than 820 nm and longer than 900 nm, the near-infrared light body tissue reflectance and transmittance are reduced, and therefore, the near-infrared light absorption in the body tissue is reduced. As the scattering increases, the amount of change in the amount of reflected light decreases with respect to the change in blood flow associated with the heartbeat. Therefore, the predetermined wavelength is preferably 820 nm or more and 900 nm or less (preferable wavelength range shown in FIG. 6), and if it is within this range, an appropriate light amount change width with respect to a change in blood flow accompanying heartbeat is obtained. can get.

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 partition portion 23 is provided between the light emitting portion 21 and the light receiving portion 22 on the upper surface of the substrate 14, and the reflected light from the body surface at a predetermined portion of the seated person of the irradiation light emitted from the light emitting portion 21. Is suppressed from being received by the light receiving unit 22. In this embodiment, the partition part 23 is comprised with the resin-made cylindrical members (cylindrical member) so that between the some light emission part 21 and the one light-receiving part 22 may be partitioned off. That is, the plurality of light emitting units 21 are arranged so as to be arranged in the circumferential direction outside the cylindrical member, and the light receiving unit 22 is arranged inside the cylindrical member (center portion of the cylindrical member). . The partition portion 23 passes through the partition portion hole 13 c provided in the lid member 13 so that the upper end of the partition portion 23 is positioned above the upper surface of the lid member 13. Moreover, the upper end of the partition part 23 is located above the upper ends of the light emitting part 21 and the light receiving part 22 (on the side of the predetermined part of the seated person). By this and the board | substrate 14 being urged | biased by the compression coil spring 16 to the upper side (the said predetermined part side of a seated person), the partition part 23 closely_contact | adheres to the predetermined part of a seated person. Therefore, as shown in FIG. 5, the reflected light from the body surface of the irradiation light (see the broken arrow in FIG. 5) is blocked by the partition portion 23 and does not reach the light receiving portion 22, and the epidermis Reflected light from the internal body tissue (at least the pulse part 35) is received by the light receiving part. In addition, since the light receiving unit 22 is located inside the cylindrical member, the ambient light around the light receiving unit 22 is not received by the light receiving unit 22 when a seated person is present on the seat 1.

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 compression coil spring 16, at least the partition portion 23 (in this embodiment, the light emitting portion 21 and the light receiving portion 22). And the partitioning portion 23) constitutes an elastic body that urges the seated person toward the predetermined part. Note that, with the substrate 14 fixed to the support column 15, only the partition portion 23 may be supported so as to be movable in the vertical direction with respect to the substrate 14, and only the partition portion 23 may be biased upward.

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 photodetector 11, the number and arrangement of the light emitting portions 21 and the light receiving portions 22, the shape of the partition portion 23, and the like are not limited to those described above. The number of the light emission parts 21 arrange | positioned on the outer side of the cylindrical member which comprises the partition part 23 may be how many, for example, one may be sufficient. Further, the number of the light receiving portions 22 arranged inside the cylindrical member may be two or more. Alternatively, one or a plurality of light emitting units 21 may be arranged inside the cylindrical member, and one or a plurality of light receiving units 22 may be arranged outside the cylindrical member. When the light receiving unit 22 is arranged outside the cylindrical member in this way, the light receiving unit 22 may be affected by the ambient light around the light receiving unit 22, but there is a seated person on the seat 1. Since the light receiving unit 22 is located in the vicinity of the seated person, the light receiving unit 22 is hardly affected by ambient light.

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 partition part 23 of each photodetector 11 is comprised with the board | plate material which has the several hole 23a (through-hole) extended in the thickness direction, and this partition part 23 is the same in the thickness direction of a board | plate material. You may make it provide in the upper surface of the board | substrate 14 so that the surface of a side may face upwards (it faces the side of the predetermined part of a seated person). And the light emission part 21 is arrange | positioned inside the one part hole 23a among the some holes 23a, and the light-receiving part 22 is arrange | positioned inside the remaining hole 23a. In the example of FIG. 7, a plurality of holes 23a are arranged in 3 rows × 4 columns, and the light emitting portion holes 23a and the light receiving portion holes 23a are alternately arranged in each column and each row. . Further, one light emitting portion 21 or one light receiving portion 22 is disposed in each hole 23a.

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 partition portion 23 made of the plate material as described above is preferably made of a flexible material (for example, a rubber material). Thereby, when a seated person exists in the seat 1, the partition portion 23 is compressed and deformed in the thickness direction of the plate material, and the substantially entire surface of the seat portion side of the partition portion 23 is brought into close contact with a predetermined portion of the seated person. It will be possible to buckle at the time of compressive deformation.

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 hole 23a is an octagonal shape. However, the present invention is not limited to this. Also good. Furthermore, the number of the light emitting parts 21 or the light receiving parts 22 arranged in each hole 23a may not be one, but may be plural.

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 light receiving unit 22 of each photodetector 11 is converted into a digital signal by an A / D converter (not shown) and input to the controller 51. The controller 51 is a control device based on a well-known microcomputer, and includes a central processing unit (CPU) that executes a program, a memory that is configured by, for example, a RAM or a ROM and stores programs and data, and various types. And an input / output (I / O) bus for inputting / outputting the above signals. The controller 51 includes a pulse wave detection unit 52, a seated person detection unit 53, a photodetector control unit 54, a pulse wave pattern analysis unit 55, an authentication unit 56, a health state estimation unit 57, a physiological state estimation unit 58, and a template. A management unit 59 is provided.

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 light receiving unit 22 of each photodetector 11 is input to the pulse wave detecting unit 52 of the controller 51, and the pulse wave detecting unit 52 is received by the light receiving unit 22. The pulse wave of the seated person is detected from the output signal. In addition, when the photodetector 11 provided with a plurality of light receiving units 22 exists, the output of the light receiving unit 22 of the photodetector 11 may be the sum of the outputs of the plurality of light receiving units 22, What is necessary is just to make it the average of the output of several light-receiving parts 22.

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 wave detection unit 52 calculates the amount of light received by the light receiving unit 22 from the output signal of the light receiving unit 22 of each photodetector 11 when the light emitting unit 21 emits the irradiation light. Measurement is performed, and information on the measurement result is transmitted to the photodetector control unit 54. Based on the information on the measurement result, the photodetector control unit 54 adjusts the amount of light emitted from the light emitting unit 21 of the photodetector 11 related to the measurement result or the light receiving sensitivity of the light receiving unit 22. 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. Therefore, the photodetector control unit 54 adjusts the irradiation light amount or the light receiving sensitivity based on the output signal (that is, the light amount) so that the output signal of the light receiving unit 22 of each photodetector 11 is optimal for pulse wave detection. Thus, an optimum output signal is always obtained. This adjustment is performed after adjustment according to the physique described later.

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 occupant detection unit 53 receives pressure information from the seat occupant detector 41 and determines whether or not a seat occupant exists in the seat 1 from the measurement of the pressure, and the seat occupant exists. Information on the result of the determination (sitting determination) is transmitted to the photodetector control unit 54. Then, when the seat occupant detection unit 53 determines that a seat occupant is present on the seat 1, the light detector control unit 54 emits irradiation light toward a predetermined part of the seat occupant. On the other hand, the photodetector control unit 54 does not irradiate the irradiation light when the seated person detecting unit 53 determines that no seated person is present on the seat 1.

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 person detection unit 53 determines the physique of the seated person from the pressure information from the seated person detector 41 and transmits information on the result of the physique determination to the photodetector control unit 54. And the photodetector control part 54 receives the information of the said physique determination result, and adjusts the irradiation light quantity by the light emission part 21 of each photodetector 11 or the light reception sensitivity of the light-receiving part 22 according to this physique. For example, when the physique is large, it is considered that the fat 33 is thick, so that the pulse wave can be appropriately detected regardless of the physique by increasing the irradiation light quantity or increasing the light receiving sensitivity. A correspondence relationship is set in advance between the physique (pressure) and the irradiation light quantity or light receiving sensitivity, and is stored in the memory of the controller 51 as a map. The photodetector control unit 54 adjusts the irradiation light amount or the light receiving sensitivity from the physique (pressure) using the map representing the correspondence relationship. After the irradiation light amount or the light receiving sensitivity is adjusted according to the size of the seated person in this way, the photodetector control unit 54 adjusts the irradiation light amount or the light receiving sensitivity based on the measurement result information from the pulse wave detection unit 52 as described above. I do.

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 photodetector controller 54 controls the photodetector 11 (irradiation light irradiation and non-irradiation control by the light emitting unit 21 of the photodetector 11, control of the irradiation light amount by the light emitting unit 21, and Control of the light receiving sensitivity of the light receiving unit 22). In addition, the photodetector control unit 54 constitutes a first adjustment unit that adjusts the irradiation light amount or light receiving sensitivity according to the physique of the seated person, and adjusts the irradiation light amount or light receiving sensitivity based on the output signal of the light receiving unit 22. The second adjusting unit is also configured. Further, the seated person detector 41 and the seated person detecting unit 53 constitute seated person detecting means for detecting the presence of a seated person on the seat, and this seated person detecting means is configured to be able to detect the seated person's physique. Will be.

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 wave detection unit 52 detects the seated person from the output signal of the light receiving part 22 when the light emitting part 21 emits irradiation light. Detect the pulse wave. In the present embodiment, the pulse wave detection unit 52 detects a pulse wave from the output signal of the light receiving unit 22 of each photodetector 11 (detects a pulse wave for each photodetector 11). Examples of pulse waves thus detected are shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b). The shape of the pulse wave differs depending on the individual. The pulse wave shown in FIG. 9A is divided into two stages, and a small peak appears in the second stage. This is called a double wave in blood pressure pulse wave analysis and indicates peripheral vascular resistance. From this, in addition to the blood flow state, peripheral blood pressure fluctuations can be understood.

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 pattern analysis unit 55 analyzes a pulse wave pattern for each pulse wave for each photodetector 11 detected by the pulse wave detection unit 52. Based on the pulse wave pattern analysis result, the authentication unit 56 performs personal authentication of the seated person, the health state estimating unit 57 estimates the health state of the seated person, and the physiological state estimating unit 58 includes the seating state. A person's physiological state (a tension state or a state of reduced alertness) is estimated.

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 template management unit 59 manages a template (pulse wave pattern) for performing personal authentication. That is, the template management unit 59 creates a template in advance from the pulse wave of the seated person detected by the pulse wave detection unit 52, and registers the created template in the storage device 43 provided in the vehicle. Thus, the template management unit 59 corresponds to a template creation / registration unit. In the present embodiment, the creation and registration of the template is performed by a request (switch operation or the like) of the seated person (usually the owner of the vehicle) when the seated person is not driving, and the seated person is in a resting state. A template is created from the detected pulse wave. Whether or not the seated person is in a resting state is determined based on the result of the pulse wave pattern analysis, and if it can be considered that there is no change in the shape of the pulse wave for a predetermined time, the seated person is in a resting state. Determine and create a template from the pulse wave detected at this time (pulse wave detected from the output signal of the light receiving unit 22 of the photodetector 11 having the highest SN ratio of the output signal of the light receiving unit 22) and register it To do. It is also possible to create templates for a plurality of people and register them for each individual. The storage device 43 may be provided outside the vehicle. In this case, the controller 51 may be configured to be communicable with a server provided outside the vehicle, and the template may be registered in the storage device 43 via this server.

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 authentication unit 56 performs personal authentication, the template management unit 59 reads a template from the storage device 43 and transmits the read template to the authentication unit 56. The authentication unit 56 compares the analysis result pattern of the pulse wave for each light detector 11 by the pulse wave pattern analysis unit with the template pattern registered in the storage device 43. It is determined (personal authentication) whether or not it is the same person as the person related to the template. This determination is preferably performed when the seated person is not driving and is in a resting state. Then, the determination result (authentication result) is output to the related device 44 (for example, an engine starting device or a navigation device). If the person is the same person, the seated person can operate the related device 44. The related devices 44 cannot be operated unless they are the same person.

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 condition estimation unit 57 analyzes the pulse wave pattern of the pulse wave detected from the output signal of the light receiving unit 22 of the photodetector 11 having the highest SN ratio of the output signal of the light receiving unit 22 among the four photodetectors 11. The health status of the seated person is estimated from the pattern of the analysis result by the unit, and information on the estimated health status is output to the display 45 provided on the instrument panel. The display 45 receives the output and displays a warning when the health condition is abnormal. In the present embodiment, the health state estimation unit 57 determines that the pattern of the analysis result by the pulse wave pattern analysis unit of the pulse wave is clearly abnormal (for example, the person with the overlap wave exists, and the overlap wave sometimes disappears. In the case), information indicating an abnormality is output to the display 45.

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 state estimation unit 58 analyzes the pulse wave pattern of the pulse wave detected from the output signal of the light receiving unit 22 of the photodetector 11 having the highest SN ratio of the output signal of the light receiving unit 22 among the four photodetectors 11. The physiological state of the seated person is estimated from the analysis result pattern by the unit, and information on the estimated physiological state is output to the display 45. The display 45 receives the output and displays a warning when the physiological state is abnormal (when it is in a state of reduced arousal). Moreover, in this embodiment, not only a warning display but a warning is given by giving a stimulus by a sound or a scent to a seated person in a state of reduced arousal.

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 photodetector 11 having the highest SN ratio of the output signal of the light receiving unit 22 is specified, it is necessary to calculate the SN ratio. The calculation of the SN ratio is performed, for example, as follows. That is, in the case of a seated person who has been authenticated by the authentication unit 56, the pattern of the analysis result by the pulse wave pattern analysis unit of the pulse wave detected from the output signal of the light receiving unit 22 of each photodetector 11; For the seated person, the pattern of the template registered in the storage device 43 is compared, the amount of noise is obtained with reference to the template, and the SN ratio is calculated. Further, if the seated person is not authenticated by the authenticating unit 56, the pulse wave detected when the seated person is determined to be in a resting state is stored in the memory of the controller 51 as in the case of creating the template. The S / N ratio is calculated by obtaining the amount of noise based on the stored pulse wave. Note that the calculation of the S / N ratio is repeated every preset time (for example, a time including several pulse waves), and the photodetector 11 having the highest S / N ratio is specified for each calculation. It will be.

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 photodetectors 11, the health state of the seated person is determined from the pulse wave detected from the output signal of the light receiving unit 22 of the photodetector 11 having the highest SN ratio of the output signal of the light receiving unit 22. Alternatively, the physiological state is estimated when the seated person moves the body or moves one foot (right foot) in accordance with the pedal operation. 22 may output a signal containing a lot of noise, and 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. . By selecting the pulse wave detected from the output signal with the least noise, the health state or physiological state of the seated person can be estimated as accurately as possible.

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 occupant detection unit 53 of the controller 51 determines from the pressure input from the seat occupant detector 41 that there is no seat occupant on the seat 1, the light detector control unit 54 11 light emitting units 21 are deactivated so as not to be irradiated with irradiation light. At this time, the light receiving unit 22 of each photodetector 11 receives ambient light around the light receiving unit 22 and outputs a signal, but the pulse wave detection unit 52 of the controller 51 ignores the output signal.

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 | seat 1 and the seated person detection part 53 determines with a seated person existing in the sheet | seat 1, the photodetector control part 54 will light-emitted by the light emission part 21 of all the photodetectors 11. FIG. Start irradiation. At this time, the photodetector control unit 54 adjusts the amount of light emitted by the light emitting unit 21 of each photodetector 11 or the light receiving sensitivity of the light receiving unit 22 based on the physique determination result by the seated person detecting unit 53. The irradiation of the irradiation light is continued until the seated person detecting unit 53 determines that no seated person is present on the seat 1.

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 light receiving unit 22 of each photodetector 11 receives the reflected light of the irradiation light from at least the pulse part 35 in the epidermis at the predetermined part of the seated person. A signal corresponding to the intensity (light quantity) of the reflected light is output. Then, the pulse wave detection unit 52 measures the amount of light received by the light receiving unit 22 from the output signal of the light receiving unit 22 of each photodetector 11, and transmits information of the measurement result to the photodetector control unit 54. . Based on the information of the measurement result, the photodetector control unit 54 adjusts the irradiation light amount or the light receiving sensitivity so that the output signal of the light receiving unit 22 of each photodetector 11 is optimal for pulse wave detection.

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 wave detection unit 52 detects the pulse wave of the seated person from the output signal of the light receiving unit 22 of each photodetector 11, and the detected pulse wave is converted into a pulse wave. It transmits to the pattern analysis part 55. The pulse wave pattern analysis unit 55 analyzes the pulse wave pattern from the detected pulse wave. Based on the pulse wave pattern analysis result, the authentication unit 56 performs personal authentication of the seated person, The authentication result is output to the related device 44. In addition, the health state estimation unit 57 estimates the health state of the seated person, and the physiological state estimation unit 58 estimates the physiological state of the seated person (a tension state or a state of reduced arousal). Furthermore, if there is a request from the seated person, the template management unit 59 creates a template from the pulse wave data when it is determined that the seated person is in a resting state, and registers the created template in the storage device 43. .

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 light emitting unit 21, the light receiving unit 22, and the partition unit 23) is provided on the seat cushion 2 of the seat 1, the occupant (seat occupant) only sits on the vehicle. ) Can be detected, and there is no burden on the occupant when wearing the device. Further, since the light emitting unit 21 and the light receiving unit 22 are located in the vicinity of the predetermined part of the seated person, the near infrared light can be irradiated with a low irradiation amount toward a narrow range that is the predetermined part of the seated person. At the same time, the light receiving unit 22 is less susceptible to ambient light around the light receiving unit 22. In addition, since the partition portion 23 is provided between the light emitting portion 21 and the light receiving portion 22 in the seat cushion 2, the reflected light reflected by the body surface at a predetermined part of the seated person is received by the light receiving portion 22. There is nothing. As a result, the SN ratio of the output signal of the light receiving unit 22 is increased. Therefore, it becomes possible to accurately detect the pulse wave of the occupant with a low irradiation light amount.

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 photodetector 11 is provided at a position corresponding to the left and right buttocks and left and right thighs of the seated person in the seat cushion 2 of the seat 1. 2 may be provided at positions corresponding to the left and right buttocks of the seated person, or may be provided at positions corresponding to the left and right thighs, respectively, and the seat back 3 of the seat 1 (for example, corresponding to the waist of the seated person). It is also possible to irradiate irradiation light toward a predetermined part (for example, the waist) of the seated person.

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 light emission part 21, the light-receiving part 22, and the partition part 23 were provided in the seat cushion 2 of the sheet | seat 1 in the state integrated as the photodetector 11, respectively, the seat cushion 2 or It is also possible to provide the seat back 3 at a position corresponding to a predetermined part of the seated person. In this case, it suffices that only the partition portion 23 is urged toward the predetermined part of the seated person by an elastic body such as a spring.

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 SYMBOLS 1 Vehicle seat 2 Seat cushion 11 Optical detector 16 Compression coil spring (elastic body)
21 Light-emitting unit 22 Light-receiving unit 23 Partition unit 35 Pulse unit 41 Seated person detector (seated person detection means)
43 Storage Device 51 Controller 52 Pulse Wave Detection Unit 53 Seated Person Detection Unit (Seated Person Detection Unit)
54 Photodetector Control Unit (First Adjustment Unit) (Second Adjustment Unit)
56 Authentication Unit 57 Health State Estimation Unit 58 Physiological State Estimation Unit 59 Template Management Unit (Template Creation Registration Unit)

Claims (6)

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.
請求項1記載の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.
請求項1又は2記載の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.
請求項3記載の生体情報検出装置において、
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.
請求項1〜のいずれか1つに記載の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.
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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