JP5686092B2 - Biological condition detection device - Google Patents
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Description
本発明は、脈波や脈拍数等の生体状態を検出する生体状態検出装置に関する。 The present invention relates to a biological state detection device that detects a biological state such as a pulse wave and a pulse rate.
従来、脈波や脈拍数等の生体状態を検出する生体状態検出装置が知られている。脈波とは、心拍に従って発生する、血管内の血液の波動的な圧力変動のことであり、脈拍数とは、脈波に現れるピークの一定時間あたりの回数である。 2. Description of the Related Art Conventionally, a biological state detection device that detects a biological state such as a pulse wave or a pulse rate is known. A pulse wave is a wave-like pressure fluctuation of blood in a blood vessel generated according to a heartbeat. A pulse rate is the number of peaks appearing in a pulse wave per certain time.
このような生体状態検出装置では、被験者の指または掌等に接触可能に設けられた光学式の脈波センサを用いて、脈波や脈拍数等を検出することが一般的である。光学式脈波センサとは、赤外光や可視光等の光を被験者の指または掌等に照射し、指または掌等からの反射光を受光し、反射光の強度に基づいて、血液中のヘモグロビンの光吸収特性を利用して血管内の血液の波動的な容積変化を検出する、すなわち脈波を検出するものである。 In such a biological state detection device, it is common to detect a pulse wave, a pulse rate, or the like using an optical pulse wave sensor provided so as to be able to contact a subject's finger or palm. An optical pulse wave sensor irradiates a subject's finger or palm with light such as infrared light or visible light, receives reflected light from the finger or palm, etc., and based on the intensity of the reflected light, By utilizing the light absorption characteristics of hemoglobin, blood volume change in blood in the blood vessel is detected, that is, a pulse wave is detected.
光学式脈波センサを用いた生体状態検出装置としては、周囲より突出した状態を維持するように保持され、所定の載置面に被験者の指が載置されて押し込まれると、指を押し返す反発力を発生させるように構成された可動部を用い、この可動部の載置面に光学式脈波センサを設けることで、光学式脈波センサと指とを隙間なく密着させる脈波検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 The biological state detection device using an optical pulse wave sensor is held so as to maintain a state of protruding from the surroundings, and when a subject's finger is placed on a predetermined placement surface and pushed in, repulsion is performed. A pulse wave detection device that uses a movable part configured to generate force and provides an optical pulse wave sensor on the mounting surface of the movable part so as to closely contact the optical pulse wave sensor and the finger without gaps. It is known (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記装置では、可動部に設けられている光学式脈波センサは常に装置から突出している状態となっている。このため、例えば、車両のステアリングホイールに上記装置を適用し、車両を運転する運転者の生体状態を検出しようとした場合、生体状態を測定しないときには、この突出した状態となっている光学式脈波センサが運転者のステアリングホイール操作の邪魔になる虞がある。また、例えば、上記装置を装飾品として室内に置く場合、光学式脈波センサが常に装置から突出している状態であると、美観を損ねることが懸念される。 However, in the above apparatus, the optical pulse wave sensor provided in the movable part is always in a state of protruding from the apparatus. For this reason, for example, when the above device is applied to a steering wheel of a vehicle to detect the biological state of a driver who drives the vehicle, the optical pulse in the protruding state is used when the biological state is not measured. The wave sensor may interfere with the driver's steering wheel operation. Further, for example, when the device is placed in a room as a decoration, there is a concern that the aesthetic appearance may be impaired if the optical pulse wave sensor is always protruding from the device.
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、生体状態を検出するための検出部が、生体状態を測定しないときに被験者の邪魔になったり美観を損ねたりすることなく、被験者の人体の一部に適度な圧力で接触可能な生体状態検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and the detection unit for detecting the biological state does not disturb the subject or impair the beauty when the biological state is not measured. An object of the present invention is to provide a biological state detection device that can be contacted with a part of the body at an appropriate pressure.
上記目的を達成するためになされた発明である生体状態検出装置は、筐体の表面に、被験者の人体の一部を検知対象として、該検知対象を接触させる接触部を有しており、生体信号検出手段は、その接触部に接触した検知対象に向けて光を照射し、光を照射した方向からの反射光を受光し、受光した光の強度から被験者の生体状態を示す生体信号を検出する。 Invention der Ru BIOLOGICAL state detecting device has been made in order to achieve the above object, the surface of the housing, as the detection target part of the human body of a subject, has a contact portion contacting said detection object The biological signal detecting means irradiates light toward the detection target that is in contact with the contact portion, receives reflected light from the direction in which the light is irradiated, and indicates a biological signal indicating the biological state of the subject from the intensity of the received light Is detected.
また、生体状態検出装置では、接触部に検知対象が接触している状態を接触状態とし、接触部に検知対象が接触していない状態を非接触状態として、接触検出手段が、接触状態および非接触状態を検出し、さらに、生体信号検出手段が接触部から突出した状態となる位置を測定位置、生体信号検出手段が筐体の内部に収容された状態となる位置を収容位置として、移動手段が、生体信号検出手段を、接触検出手段により非接触状態が検出されているときに収容位置に移動させるとともに、接触検出手段により接触状態が検出されているときに測定位置に位置するように移動させる。 Further, in the biological state detection device, the state where the detection target is in contact with the contact portion is defined as a contact state, and the state where the detection target is not in contact with the contact portion is defined as a non-contact state. The moving means detects the contact state, and further sets the position where the biological signal detection means protrudes from the contact portion as the measurement position and the position where the biological signal detection means is accommodated inside the housing as the accommodation position. However, the biological signal detection means is moved to the accommodation position when the non-contact state is detected by the contact detection means, and is moved to be located at the measurement position when the contact state is detected by the contact detection means. Let
このように構成された本発明の生体状態検出装置では、接触検出手段により非接触状態が検出されているとき、つまり生体状態信号を検出する必要がないときに生体信号検出手段が筐体の内部に収容された状態となっている。このため、本発明の生体状態検出装置では、生体信号検出手段が被験者の邪魔になったり生体状態検出装置の美観を損ねたりすることなく、被験者の人体の一部に適度な圧力で光学式脈波センサを接触させることができる。また、これによると、生体信号検出手段が接触部から突出した状態となるため、仮に接触部と検知対象との間に隙間があったとしても検知対象に生体信号検出手段を接触させることができる。 In the biological state detection device of the present invention configured as described above, when the non-contact state is detected by the contact detection unit, that is, when it is not necessary to detect the biological state signal, the biological signal detection unit is inside the casing. It is in a state of being accommodated in. For this reason, in the biological state detection device of the present invention, the optical signal is applied to a part of the human body of the subject with an appropriate pressure without the biological signal detection means interfering with the subject or impairing the beauty of the biological state detection device. A wave sensor can be contacted. In addition, according to this, since the biological signal detection means protrudes from the contact portion, even if there is a gap between the contact portion and the detection target, the biological signal detection means can be brought into contact with the detection target. .
ところで、適度な圧力で検知対象(被験者の人体の一部)に光学式脈波センサが接触していない場合、脈波を正確に検出できない虞があるという問題がある。これは、圧力が大きすぎると、検知対象の血管内の血流が止まってしまうことがあるためであり、逆に、圧力が小さすぎると、検知対象と光学式脈波センサとの間に生じた隙間から太陽や蛍光灯等からの照射光が外乱として光学式脈波センサで受光されてしまうことがあるためである。 By the way, when the optical pulse wave sensor is not in contact with the detection target (part of the human body of the subject) with an appropriate pressure, there is a problem that the pulse wave may not be detected accurately. This is because if the pressure is too high, the blood flow in the blood vessel to be detected may stop. Conversely, if the pressure is too low, it will occur between the detection target and the optical pulse wave sensor. This is because irradiation light from the sun, fluorescent lamps, etc. may be received by the optical pulse wave sensor as a disturbance from the gap.
そこで本発明の生体状態検出装置において、移動手段は、例えば、収容位置と測定位置との間で生体状態検出手段を移動させる粗調整手段と、生体信号検出手段に対する検知対象の位置に応じて測定位置を微調整する微調整手段とを備えていてもよい。 Therefore, in the biological condition detecting apparatus of the present invention, the moving means, For example, a coarse adjustment means for moving the biological condition detection means between a stowed position and the measurement position, depending on the position of the detection target with respect to the biological signal detecting means Fine adjustment means for finely adjusting the measurement position may be provided.
ここで微調整手段は、移動手段による移動範囲より狭い移動範囲内で測定位置を調整するものとする。また移動手段は、収容位置と測定位置との2点間を移動するように構成されていてもよいし、収容位置と複数の測定位置との間を移動するように構成されていてもよい。 Here, the fine adjustment means adjusts the measurement position within a movement range narrower than the movement range by the movement means. Further, the moving means may be configured to move between two points of the storage position and the measurement position, or may be configured to move between the storage position and a plurality of measurement positions.
これによると、まず粗調整手段により生体信号検出手段を検知対象に近づけた後、微調整手段により測定位置を調整するため、微調整手段が無い場合に比べて、生体信号検出手段から検知対象により適切な圧力を作用させることができる。 According to this, since the biological signal detection means is first brought close to the detection target by the coarse adjustment means, and the measurement position is adjusted by the fine adjustment means, the biological signal detection means is detected by the detection target in comparison with the case without the fine adjustment means. Appropriate pressure can be applied.
具体的には、移動手段において生体信号検出手段がケース部によって保持され、粗調整手段がこのケース部を移動させることにより生体信号検出手段を移動させるように構成されていてもよい。さらに、微調整手段は、生体信号検出手段に検知対象が接触すると、ケース部に対する生体信号検出手段の位置を受動的に変位させる弾性部材からなっていてもよい。 Specifically, the biological signal detection unit may be held by the case unit in the moving unit, and the coarse adjustment unit may be configured to move the biological signal detection unit by moving the case unit. Further, the fine adjustment means may be made of an elastic member that passively displaces the position of the biological signal detection means relative to the case portion when the detection target comes into contact with the biological signal detection means.
これによると、微調整手段は受動的に作動するため、移動手段を簡易な構成とすることができる。
また本発明の生体状態検出装置において、移動手段は、接触圧検出手段によって生体信号検出手段に対する検知対象の接触圧を検出し、検出された接触圧が予め定められた適正圧となる位置を測定位置として、調整手段によって生体信号検出手段を移動させるように構成されていてもよい。
According to this, since the fine adjustment means operates passively, the moving means can have a simple configuration.
In biological condition detecting apparatus of the present invention, the moving means, the contact touch pressure detecting means detects the contact pressure of the detection target with respect to the biological signal detection means, the position of the detected contact pressure is predetermined proper pressure As the measurement position, the biological signal detection unit may be moved by the adjustment unit.
これによると、接触圧検出手段によって接触圧を確認しながら生体信号検出手段を移動させることができるため、より測定に適した接触圧で生体信号検出手段を検知対象に接触させることができる。なお、ここでいう適正圧とは、予め定められた一点の値でもよいし、予め定められたある範囲を有する値であってもよい。 According to this, since the biological signal detection unit can be moved while checking the contact pressure by the contact pressure detection unit, the biological signal detection unit can be brought into contact with the detection target with a contact pressure more suitable for measurement. The appropriate pressure referred to here may be a predetermined value or a value having a predetermined range.
ここで、調整手段は、接触検出手段により接触状態が検出されると、接触部を構成する面からの突出量が段階的に増大するように、生体信号検出手段を複数段階で移動させるように構成されていてもよい。 Here, the adjustment means, when the contact condition by the detecting means contact touch is detected, so that the protruding amount from the surface constituting the contact portion is increased stepwise, to move the biological signal detection means in a plurality of stages It may be configured.
これによると、生体信号検出手段を必要以上に大きな圧力で検知対象に接触させてしまうことを防止できるため、生体信号検出手段との接触による痛みが生じることを抑制できる。 According to this, since it is possible to prevent the biological signal detection means from coming into contact with the detection target with an unnecessarily large pressure, it is possible to suppress the occurrence of pain due to contact with the biological signal detection means.
さらにまた本発明の生体状態検出装置では、生体信号検出手段の測定位置側の端部を前端部とし、該前端部に検知対象が当接している状態を当接状態、当接していない状態を非当接状態として、生体信号検出手段が当接状態または非当接状態のいずれにあるかを検出する当接検出手段を備えていてもよい。 Furthermore, in the biological state detection device of the present invention, the end on the measurement position side of the biological signal detection means is the front end, and the state where the detection target is in contact with the front end is the contact state and the state where the detection target is not contacted. As the non-contact state, a contact detection unit that detects whether the biological signal detection unit is in the contact state or the non-contact state may be provided.
これにより、当接検出手段により検出された当接状態であるか否かの情報を、他の構成を用いることによって有効に活用することができる。
例えば、生体状態検出装置は接触検出手段により接触状態が検出され、且つ当接検出手段により非当接状態が検出されているとき、検知対象と生体信号検出手段とが非当接状態にあることを被験者に認識させる報知手段を備えていてもよい。
Thereby, the information on whether or not the contact state is detected by the contact detection means can be effectively utilized by using another configuration.
For example, the biological condition detector is detected the contact state by contact touch detecting means, and when the contact detecting means non-contact state is detected, the detection target and the biological signal detecting means is in a non-contact state You may provide the alerting | reporting means to make a test subject recognize.
この場合は、検知対象が接触部に接触しているにも関わらず当接検出手段により非当接状態が検出されている場合は、被験者に、視覚および聴覚等によって、適切に接触部に検知対象を触れさせるように促すことができる。 In this case, when the non-contact state is detected by the contact detection means even though the detection target is in contact with the contact portion, the contact portion is appropriately detected by the visual and auditory senses. Can prompt the subject to touch.
ここで、報知手段は、生体状態検出装置の外部に設けられていてもよいし、あるいは生体状態検出装置の内部に設けられていてもよい。
なお、ここでいう当接検出手段は、生体信号検出手段への接触の有無だけではなく、その接触の仕方(圧力や面積)を検出するものであっても良い。
Here, the notification means may be provided outside the biological state detection device, or may be provided inside the biological state detection device.
The contact detection means here may be not only the presence / absence of contact with the biological signal detection means, but also the way of contact (pressure or area).
例えば、当接検出手段は、光を受光する受光手段を備え、該受光手段にて受光する光の強度から当接状態および非当接状態を検出するように構成されていてもよい。 For example, the contact detection unit may include a light receiving unit that receives light, and may be configured to detect a contact state and a non-contact state from the intensity of light received by the light receiving unit.
これによると、例えば、生体信号検出手段にて検知対象に向けて照射した光の反射光を受光するための素子と当接検出手段が備える受光素子とを兼ねることにより、部品点数を削減することができる。 According to this, for example, the number of parts can be reduced by combining the element for receiving the reflected light of the light irradiated toward the detection target by the biological signal detection means and the light receiving element provided in the contact detection means. Can do.
また、当接検出手段は、生体信号検出手段に対する検知対象の接触圧から、当接状態および非当接状態を検出するように構成されていてもよい。
これによると、脈波の検出に適した接触圧を適正圧とし、例えば、接触圧が予め定めた適正圧より大きい場合を当接状態とするように構成することにより、検知対象に生体信号検出手段を脈波の検出に適した接触圧で接触させることができる。
Further, abutment detection means, the contact pressure of the detection target with respect to the raw body signal detecting means may be configured to detect a contact state and a non-contact state.
According to this, the contact pressure suitable for detection of the pulse wave is set as an appropriate pressure, and for example, a configuration in which a contact pressure is larger than a predetermined appropriate pressure is set to a contact state, thereby detecting a biological signal as a detection target. The means can be brought into contact with a contact pressure suitable for pulse wave detection.
また、接触部には、検知対象と接触部との摩擦係数を増加させる形状または材質を有した滑り止め部が設けられていることが望ましい。
上記のように構成されている生体状態検出装置は、例えば、被験者が操作する車両のステアリングホイールに設けられていてもよい。これによると、運転前および運転中に検出した生体状態から、被験者が運転に適した状態であるか否かを確認できるため、運転時の安全性を向上させることができる。
Further, the contact portion, it is desirable that the slip preventing portion having a shape or material to increase the friction coefficient between the contact portion and the detection knowledge object is provided.
Configured biological condition detection apparatus as described above, For example, may be provided on a steering wheel of a vehicle subject to manipulation. According to this, since it is possible to confirm whether or not the subject is in a state suitable for driving from the biological state detected before and during driving, safety during driving can be improved.
また、上記のように構成されている生体状態検出装置は、例えば、被験者が座る椅子の手すりに設けられていてもよい。これにより、座っているときのリラックスした状態で被験者の生体状態を測定することができる。 Further, Configured biological condition detection apparatus as described above, For example, may be provided on the handrail of the chair subject sits. Thereby, a test subject's biological state can be measured in the relaxed state when sitting.
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
[第1実施形態]
<構成>
図1は、本実施形態の生体状態検出装置1の構成を示す模式図である。また図2(a)は、生体状態検出装置1が適用されるステアリングホイールシステム101の使用状態を示す説明図であり、同図(b)は、生体状態検出装置1の装着位置周辺の構成を示す説明図である。ここで、ステアリングホイールシステム101とは、車両に搭載されるステアリングホイール10を把持する運転者(被験者)の人体の一部である掌を生体状態を検出する対象物(検知対象)として、脈波や脈拍を検出するシステムをいう。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First embodiment]
<Configuration>
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a biological state detection device 1 according to the present embodiment. 2A is an explanatory diagram showing a use state of the steering wheel system 101 to which the biological state detection device 1 is applied, and FIG. 2B shows a configuration around the mounting position of the biological state detection device 1. It is explanatory drawing shown. Here, the steering wheel system 101 refers to a pulse wave as a target (detection target) for detecting a biological state of a palm that is a part of a human body of a driver (subject) holding a steering wheel 10 mounted on a vehicle. Or a system that detects the pulse.
図1に示すように、生体状態検出装置1は、光を用いて脈波を検出する生体状態検出部20と、生体状態の検出を行う必要がある時に、生体状態検出部20が位置すべき測定位置、および生体状態の検出を行う必要がない時に生体状態検出部20が位置すべき収容位置のいずれかに、生体状態検出部20を移動させる移動部50と、検知対象の存在を検出する対象検出センサ30と、対象検出センサ30での検出結果に基づいて移動部50を駆動することによって、生体状態検出部20の位置を制御すると共に、生体状態検出部20を用いた生体状態の検出を行う制御部60とを備えている。 As shown in FIG. 1, the biological state detection device 1 should detect the biological state detection unit 20 that detects light using light and the biological state detection unit 20 when it is necessary to detect the biological state. The moving unit 50 that moves the biological state detection unit 20 to any one of the accommodation position where the biological state detection unit 20 should be located when it is not necessary to detect the measurement position and the biological state, and the presence of the detection target is detected. The position of the biological state detection unit 20 is controlled by driving the moving unit 50 based on the target detection sensor 30 and the detection result of the target detection sensor 30, and the detection of the biological state using the biological state detection unit 20 The control part 60 which performs is provided.
<生体状態検出部>
生体状態検出部20は、光学式脈波センサからなり、前端部25(後に詳述する測定位置側の端部)に脈波を測定するために光を照射する照射部24および照射方向からの反射光を受光する受光部26が設けられている。受光部26は、光の強度を電気信号(電圧)に変換するフォトダイオード(図示せず)を有している。
<Biological state detection unit>
The living body state detection unit 20 includes an optical pulse wave sensor, and an irradiation unit 24 that irradiates light to measure a pulse wave at a front end portion 25 (an end portion on a measurement position to be described in detail later) A light receiving unit 26 that receives the reflected light is provided. The light receiving unit 26 includes a photodiode (not shown) that converts light intensity into an electric signal (voltage).
また、生体状態検出部20は、ステアリングホイール10の筐体12に形成された収容通路を移動するように配置される。なお、収容通路の開口は、筐体12の表面のうち、運転中の運転者によって把持される標準的な部位(特に検知対象としての運転者の掌の拇指球が当接する部位)に形成されている(図2参照)。以下では、筐体12の表面であって収容通路の開口が形成されている部位を開口部13という。また、筐体12のうち収容通路を形成する部位をガイド部19という。 In addition, the biological state detection unit 20 is arranged so as to move in the accommodation passage formed in the housing 12 of the steering wheel 10. The opening of the accommodation passage is formed in a standard part of the surface of the housing 12 that is gripped by the driving driver (particularly, a part where the thumb ball of the driver's palm as a detection target abuts). (See FIG. 2). Hereinafter, the portion of the surface of the housing 12 where the opening of the accommodation passage is formed is referred to as the opening 13. Further, a portion of the housing 12 that forms the accommodation passage is referred to as a guide portion 19.
<移動部>
移動部50は、ガイド部19の内壁に沿って移動可能に形成されたセンサ保持部70と、モータ(図示せず)の回転運動をガイド部19の壁面に沿うセンサ保持部70の移動(直線運動)に変換する駆動部51と、を備えている。
<Moving part>
The moving unit 50 includes a sensor holding unit 70 formed so as to be movable along the inner wall of the guide unit 19 and a movement (straight line) of the sensor holding unit 70 along the wall surface of the guide unit 19 by rotating the motor (not shown). And a drive unit 51 that converts the motion into motion.
<センサ保持部>
センサ保持部70は、有底筒状に形成されているケース71と、ケース71内部に収容されている生体状態検出部20をケース71内部へ押し込む押圧力が作用すると生体状態検出部20を元の位置(以下、基準位置という)へ戻すように付勢する圧縮コイルばね72と、生体状態検出部20に検知対象が当接していることを検出する当接検出センサ73とを備えている(図1参照)。
<Sensor holding part>
The sensor holding unit 70 is based on the living body state detecting unit 20 when a pressing force is applied to push the living body state detecting unit 20 accommodated in the case 71 and the inside of the case 71 into the case 71. (Hereinafter referred to as a reference position) and a contact detection sensor 73 for detecting that the detection target is in contact with the living body state detection unit 20 (see FIG. (See FIG. 1).
なお、圧縮コイルばね72は、生体状態検出部20に押圧力が作用していない場合、生体状態検出部20の前端部25をケース71から突出した位置(基準位置)に位置させている。 Note that the compression coil spring 72 positions the front end portion 25 of the biological state detection unit 20 at a position protruding from the case 71 (reference position) when no pressing force is applied to the biological state detection unit 20.
当接検出センサ73は、前端部25に押圧力が作用することにより生体状態検出部20がケース71の内部へ変位するときに生体状態検出部20の後端部29に押圧されて変位する板ばね76と、予め定められた位置まで生体状態検出部20が変位したときに板ばね76に接触する位置に設けられている接点74とを備えている。つまり、当接検出センサ73はスイッチとして構成されており、板ばね76と接点74との間には後述する制御部60に備えられているMPU64から予め定められた値の検出用電圧が印加されている。 The contact detection sensor 73 is a plate that is displaced by being pressed by the rear end portion 29 of the biological state detection unit 20 when the biological state detection unit 20 is displaced into the case 71 by a pressing force acting on the front end portion 25. A spring 76 and a contact point 74 provided at a position in contact with the leaf spring 76 when the biological state detection unit 20 is displaced to a predetermined position are provided. That is, the contact detection sensor 73 is configured as a switch, and a detection voltage having a predetermined value is applied between the leaf spring 76 and the contact 74 from an MPU 64 provided in the control unit 60 described later. ing.
ここで、図3(a)は生体状態検出部20の前端部25に押圧力が作用していないときの当接検出センサ73を示す説明図であり、同図(b)は、押圧力が作用しているときの当接検出センサを示す説明図である。図3(a)、(b)に記載されている抵抗Rはプルダウン抵抗である。 Here, FIG. 3A is an explanatory view showing the contact detection sensor 73 when no pressing force is applied to the front end portion 25 of the biological state detection unit 20, and FIG. It is explanatory drawing which shows the contact detection sensor when it is acting. The resistor R described in FIGS. 3A and 3B is a pull-down resistor.
生体状態検出部20の前端部25に押圧力が作用していない場合(図3(a))、板ばね76と接点74とは開状態となり、MPU64にて当接検出センサ(スイッチ)73のオフが検出される。一方、押圧力が作用している場合(図3(b))、生体状態検出部20は押圧された方向へ変位し、板ばね76は生体状態検出部20の後端部29に押圧されて接点74に接触し、MPU64にて当接検出センサ73のオンが検出される。 When the pressing force is not applied to the front end portion 25 of the living body state detection unit 20 (FIG. 3A), the leaf spring 76 and the contact 74 are opened, and the MPU 64 detects the contact detection sensor (switch) 73. Off is detected. On the other hand, when the pressing force is applied (FIG. 3B), the biological state detection unit 20 is displaced in the pressed direction, and the leaf spring 76 is pressed by the rear end portion 29 of the biological state detection unit 20. The contact point 74 is contacted, and the MPU 64 detects that the contact detection sensor 73 is turned on.
つまり、当接検出センサ73は、オン状態となることによって生体状態検出部20に検知対象が当接している当接状態を検出し、オフ状態となることによって生体状態検出部20に検知対象が当接していない非当接状態を検出する。 In other words, the contact detection sensor 73 detects the contact state where the detection target is in contact with the biological state detection unit 20 by being turned on, and the detection target is detected in the biological state detection unit 20 by being turned off. A non-contact state that is not in contact is detected.
<駆動部>
駆動部51は、周知のクランク・スライダ機構として構成されており、モータのモータ駆動軸52とともに回転するクランク53と、センサ保持部70と一体に形成され、ガイド部19に設けられているスライダレール57を往復移動するスライダ56と、一方の端部がクランク53に連結されると共に、他方の端部がスライダ56に連結され、モータの回転運動をスライダ56に伝達するロッド55とを備えている。これにより、センサ保持部70、およびセンサ保持部70に保持されている生体状態検出部20が、ガイド部19の内壁に沿って移動する。
<Driver>
The drive unit 51 is configured as a well-known crank / slider mechanism, and is formed integrally with a crank 53 that rotates together with the motor drive shaft 52 of the motor and the sensor holding unit 70, and is provided on the guide unit 19. A slider 56 that reciprocates 57 and a rod 55 that has one end connected to the crank 53 and the other end connected to the slider 56 and that transmits the rotational motion of the motor to the slider 56 are provided. . Thereby, the sensor holding unit 70 and the biological state detection unit 20 held by the sensor holding unit 70 move along the inner wall of the guide unit 19.
ここで、センサ保持部70が開口部13から最も遠い場所に位置する状態を収容状態という。一方、センサ保持部70が開口部13に最も近い場所に位置する状態を測定状態という。図4(a)は収容状態のセンサ保持部70を示す説明図であり、同図(b)は測定状態のセンサ保持部70を示す説明図である。なお、図4(a)、(b)では、当接検出センサ73の図示を省略している。 Here, the state in which the sensor holding unit 70 is located farthest from the opening 13 is referred to as an accommodation state. On the other hand, a state where the sensor holding unit 70 is located at a place closest to the opening 13 is referred to as a measurement state. FIG. 4A is an explanatory diagram showing the sensor holding unit 70 in the housed state, and FIG. 4B is an explanatory diagram showing the sensor holding unit 70 in the measurement state. 4A and 4B, the illustration of the contact detection sensor 73 is omitted.
生体状態検出部20は、収容状態では開口部13からガイド部19内へ奥まった場所に位置し(図4(a))、測定状態では、検知対象に凹凸があったとしても該検知対象に接触できるように、開口部13から突出した場所に位置している(図4(b))。以下では、収容状態のときの生体状態検出部20の位置を収容位置(図4(a)、位置A)といい、測定状態のときの生体状態検出部20の位置を測定位置(図4(b)、位置B)という。 The living body state detection unit 20 is located in a place that is recessed from the opening 13 into the guide unit 19 in the housed state (FIG. 4A), and in the measurement state, even if the detection target is uneven, It is located in the place which protruded from the opening part 13 so that it can contact (FIG.4 (b)). Hereinafter, the position of the biological state detection unit 20 in the housed state is referred to as the housed position (FIG. 4A, position A), and the position of the biological state detector 20 in the measurement state is the measurement position (FIG. b), referred to as position B).
<対象検出センサ>
対象検出センサ30は、開口部13の周囲に設けられ、検知対象が接触しているか否かを検知する周知のタッチセンサからなる(図1参照)。また、対象検出センサ30の周囲には、摩擦係数を増加させる形状を有することによって検知対象の滑りを抑制する滑り止め部40が設けられている。図5は、滑り止め部40の構成を示す説明図である。図5に示すように、滑り止め部40は、小さい突起が複数設けられた形状で、材質は樹脂により形成されている。
<Target detection sensor>
The target detection sensor 30 is a known touch sensor that is provided around the opening 13 and detects whether or not the detection target is in contact (see FIG. 1). Further, an anti-slip portion 40 is provided around the object detection sensor 30 to suppress the detection object from slipping by having a shape that increases the friction coefficient. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of the anti-slip portion 40. As shown in FIG. 5, the anti-slip portion 40 has a shape in which a plurality of small protrusions are provided, and is made of resin.
<制御部>
制御部60は、対象検出センサ30に検知対象が接触しているか否かを示す接触検出信号SKを出力する接触検出回路66と、当接検出センサ73により検出される生体状態検出部20への検知対象の接触状態を視覚によって運転者に認識させる表示器68と、CPU、ROM、RAM、フラッシュメモリ等を備えたマイクロコンピュータを中心として構成されるMPU64と、モータを駆動するモータ駆動部62と、を備えている(図1参照)。
<Control unit>
The control unit 60 outputs a contact detection signal SK indicating whether or not the detection target is in contact with the target detection sensor 30, and the biological state detection unit 20 detected by the contact detection sensor 73. A display 68 that allows the driver to visually recognize the contact state of the detection target, an MPU 64 mainly composed of a microcomputer having a CPU, ROM, RAM, flash memory, and the like, and a motor drive unit 62 that drives the motor (See FIG. 1).
MPU64では、少なくとも、生体状態検出部20に光を照射させると共に照射させた光の反射光を受光させて検知対象の生体状態を検出する生体状態測定処理と、対象検出センサ30に検知対象が接触している状態(接触状態)の継続期間を接触時間Taとし、接触していない状態(非接触状態)の継続期間を非接触時間Tnとして、接触時間Taおよび非接触時間Tnを測定する接触時間測定処理と、生体状態検出部20を移動させる移動処理とを実行する。 In the MPU 64, at least the biological state detection unit 20 irradiates light and receives reflected light of the irradiated light to detect the biological state of the detection target, and the target detection sensor 30 contacts the detection target. The contact time for measuring the contact time Ta and the non-contact time Tn, where the duration of the contacted state (contact state) is the contact time Ta and the duration of the non-contact state (non-contact state) is the non-contact time Tn A measurement process and a movement process for moving the biological state detection unit 20 are executed.
このうち、生体状態測定処理は、後に詳述する移動処理で信号レベルが設定される生体状態測定開始信号FSが、アクティブレベル(ここでは、FS=1とする)を示している間、実行される。また、接触時間測定処理は、例えばマイクロコンピュータが備えるタイマを用いて接触時間Taおよび非接触時間Tnを測定する。なお、接触検出信号SKは、接触状態ではアクティブレベルを示し、非接触状態では非アクティブレベルを示すものとする。このような処理は周知の処理であるため、詳細な説明は省略する。 Among these, the biological state measurement process is executed while the biological state measurement start signal FS whose signal level is set in the movement process described in detail later indicates an active level (here, FS = 1). The In the contact time measurement process, for example, the contact time Ta and the non-contact time Tn are measured using a timer provided in the microcomputer. The contact detection signal SK indicates an active level in the contact state, and indicates an inactive level in the non-contact state. Since such a process is a well-known process, detailed description is abbreviate | omitted.
<移動処理>
図6はMPU64が実行する移動処理の内容を表すフローチャートである。本処理は、運転者によりイグニションスイッチがオンされた後、初期設定が行われた後に起動する。
<Move process>
FIG. 6 is a flowchart showing the contents of the movement process executed by the MPU 64. This process is started after initial setting is performed after the ignition switch is turned on by the driver.
なお、初期設定では、生体状態検出部20が収容位置に位置していることを確認し、生体状態検出部20が収容位置に位置していない場合は、駆動部51により生体状態検出部20を収容位置に移動させる。また、生体状態測定開始信号FSを非アクティブレベル(FS=0)に設定し、予め定められた定数としてROMに記憶されている接触判定期間T1、および非接触判定期間T2の読み出しを行う。 In the initial setting, it is confirmed that the biological state detection unit 20 is located at the accommodation position. If the biological state detection unit 20 is not located at the accommodation position, the biological state detection unit 20 is moved by the drive unit 51. Move to storage position. In addition, the biological condition measurement start signal FS is set to an inactive level (FS = 0), and the contact determination period T1 and the non-contact determination period T2 stored in the ROM as predetermined constants are read.
移動処理が起動すると、最初のステップS110(以下、「ステップ」を省略し、単に記号「S」で示す)では、接触判定期間T1と、別処理である接触時間測定処理にて測定された接触時間Taとを比較する。すなわち、対象検出センサ30にて接触状態が継続して検出されているか否かを判断する。ここで、接触時間Taが接触判定期間T1以上であると判断した場合(S110:YES)、S115へ移行する。 When the movement process is activated, in the first step S110 (hereinafter, “step” is omitted, and simply indicated by the symbol “S”), the contact determination period T1 and the contact measured in the contact time measurement process, which is a separate process, are performed. Compare with time Ta. That is, it is determined whether or not the contact state is continuously detected by the target detection sensor 30. If it is determined that the contact time Ta is equal to or longer than the contact determination period T1 (S110: YES), the process proceeds to S115.
一方、接触時間Taが接触判定期間T1未満であると判断した場合(S110:NO)、S110の処理を繰り返す。つまり、運転者によりステアリングホイール10の開口部13とその周辺が接触判定期間T1以上の間把持されるまで待機する。 On the other hand, when it is determined that the contact time Ta is less than the contact determination period T1 (S110: NO), the process of S110 is repeated. That is, the driver stands by until the opening 13 of the steering wheel 10 and its periphery are gripped for the contact determination period T1 or more.
次にS115では、モータ駆動軸52を180°回転させ、生体状態検出部20を測定位置に移動させる。
続くS120では、生体状態測定開始信号FSをアクティブレベル(FS=1)に設定し、別処理である生体状態測定処理によって検知対象の生体状態を検出する。
Next, in S115, the motor drive shaft 52 is rotated 180 ° to move the biological state detection unit 20 to the measurement position.
In subsequent S120, the biological state measurement start signal FS is set to an active level (FS = 1), and the biological state to be detected is detected by a biological state measurement process that is a separate process.
次にS125では、当接検出センサ73がオンであるか否かを判断する。つまり、当接状態であるか否かを判断する。ここで、当接検出センサがオンである場合(S125:YES)、S130へ移行する。一方、当接検出センサ73がオフである場合(S125:NO)、S135へ移行する。 Next, in S125, it is determined whether or not the contact detection sensor 73 is on. That is, it is determined whether or not the contact state. If the contact detection sensor is on (S125: YES), the process proceeds to S130. On the other hand, when the contact detection sensor 73 is off (S125: NO), the process proceeds to S135.
当接検出センサ73がオフであると判断した場合に移行するS135では、生体状態検出部20に検知対象が接触していないことを表示器68に表示することにより視覚的に運転者に認識させ、S125へ移行する。つまり、生体状態検出部20に検知対象が接触していることが検出されるまで待機する。 In S135, which is shifted when it is determined that the contact detection sensor 73 is off, the driver 68 visually recognizes that the detection target is not in contact with the biological state detection unit 20 on the display 68. , The process proceeds to S125. That is, it waits until it is detected that the detection target is in contact with the biological state detection unit 20.
当接検出センサ73がオンであると判断した場合に移行するS130では、非接触判定期間T2と、別処理である非接触時間測定処理にて測定された非接触時間Tnとを比較する。つまり、対象検出センサ30にて非接触状態が検出されているか否かを判断する。ここで、非接触時間Tnが接触判定T2未満であると判断した場合(S130:NO)、S125へ移行する。一方、非接触時間Tnが接触判定期間T2以上であると判断した場合(S130:YES)、S140へ移行する。 In S130, which is shifted when it is determined that the contact detection sensor 73 is on, the non-contact determination period T2 is compared with the non-contact time Tn measured in the non-contact time measurement process which is a separate process. That is, it is determined whether or not a non-contact state is detected by the target detection sensor 30. If it is determined that the non-contact time Tn is less than the contact determination T2 (S130: NO), the process proceeds to S125. On the other hand, when it is determined that the non-contact time Tn is equal to or longer than the contact determination period T2 (S130: YES), the process proceeds to S140.
非接触時間Tnが接触判定期間T2以上であると判断した場合に移行するS140では、生体状態測定開始信号FSを非アクティブ状態(FS=0)に設定し、生体状態測定処理を停止する。 In S140 that is shifted when it is determined that the non-contact time Tn is equal to or longer than the contact determination period T2, the biological state measurement start signal FS is set to an inactive state (FS = 0), and the biological state measurement process is stopped.
次にS145では、モータ駆動軸52を180°回転させ、生体状態検出部20を収容位置に移動させる。
続くS150では、イグニションスイッチがオンであるか否かを判断する。ここで、イグニションスイッチがオンであると判断した場合(S150:YES)、S110へ移行し、S110〜S150の一連の処理を繰り返す。一方、イグニションスイッチがオフであると判断した場合(S150:NO)、本処理を終了する。
Next, in S145, the motor drive shaft 52 is rotated 180 ° to move the biological state detection unit 20 to the accommodation position.
In subsequent S150, it is determined whether or not the ignition switch is ON. If it is determined that the ignition switch is ON (S150: YES), the process proceeds to S110, and a series of processes from S110 to S150 is repeated. On the other hand, when it is determined that the ignition switch is OFF (S150: NO), this process is terminated.
<作用>
このように構成された生体状態検出装置1では、イグニションスイッチがオンされているときに、運転者がある程度の期間(接触判定期間T1以上)、ステアリングホイール10(開口部13とその周辺)を把持し続けていると、生体状態検出部20が測定位置に移動し、運転者の生体状態の検出を行う。また、運転者がステアリングホイール10(開口部13とその周辺)から手を離した時間がある程度の期間(非接触判定期間T2以上)継続すると、運転者の生体状態の検出を中止し、生体状態検出部20が収容位置に移動する。
<Action>
In the biological state detection device 1 configured as described above, when the ignition switch is turned on, the driver holds the steering wheel 10 (the opening 13 and its surroundings) for a certain period of time (more than the contact determination period T1). If it continues, the biological condition detection part 20 will move to a measurement position, and will detect a driver | operator's biological condition. In addition, when the driver releases his hand from the steering wheel 10 (the opening 13 and its surroundings) for a certain period (more than the non-contact determination period T2), the detection of the driver's biological state is stopped, and the biological state The detection unit 20 moves to the accommodation position.
ここで、図7(a)は生体状態検出部20に検知対象である掌201が接触している状態示す説明図であり、同図(b)は生体状態検出部20周辺の拡大図である。なお、図7(a)、(b)では、当接検出センサ73の図示を省略している。 Here, FIG. 7A is an explanatory diagram showing a state in which the palm 201 as a detection target is in contact with the biological state detection unit 20, and FIG. 7B is an enlarged view of the periphery of the biological state detection unit 20. . In FIGS. 7A and 7B, the contact detection sensor 73 is not shown.
図7(a)に示すように、生体状態検出部20が測定位置に位置しているとき、生体状態検出部20に掌201が接触すると、掌201により生体状態検出部20が収容位置側に向けて押圧される。このとき、圧縮コイルばね72は、押圧された方向に変位することで、押圧に反発する反発力を発生させる。 As shown in FIG. 7A, when the biological state detection unit 20 is located at the measurement position, when the palm 201 comes into contact with the biological state detection unit 20, the biological state detection unit 20 is moved to the accommodation position side by the palm 201. It is pressed toward. At this time, the compression coil spring 72 is displaced in the pressed direction to generate a repulsive force that repels the pressing.
これにより、図7(b)に示すように、押圧力の変動により掌201が生体状態検出部20と接触する位置が例えばH1〜H4のように変位したとしても、圧縮コイルばね72の反発力により、掌201に生体状態検出部20が適度な圧力で接触する。また、掌201に凹凸がある場合であっても、掌201に生体状態検出部20が適度な圧力で接触する。 Accordingly, as shown in FIG. 7B, even if the position where the palm 201 comes into contact with the living body state detection unit 20 is displaced as indicated by H1 to H4 due to the variation of the pressing force, the repulsive force of the compression coil spring 72 is obtained. Thus, the living body state detection unit 20 contacts the palm 201 with an appropriate pressure. Even if the palm 201 is uneven, the living body state detection unit 20 contacts the palm 201 with an appropriate pressure.
つまり、移動部50は、生体状態検出部20を掌201に接触させるにあたり、まず駆動部51によりセンサ保持部70を移動させることで粗調整を行い、次に圧縮コイルばね72により生体状態検出部20を適度な圧力で掌201に接触させるべく、移動部50の移動範囲より狭い移動範囲内で微調整を行うように構成されている。 In other words, the moving unit 50 first performs rough adjustment by moving the sensor holding unit 70 by the driving unit 51 and then makes the biological state detecting unit by the compression coil spring 72 when bringing the biological state detecting unit 20 into contact with the palm 201. In order to bring 20 into contact with the palm 201 with an appropriate pressure, fine adjustment is performed within a moving range narrower than the moving range of the moving unit 50.
<効果>
以上説明したように、本実施形態の生体状態検出装置1では、対象検出センサ30に検知対象(掌)が接触している間は、生体状態検出部20を測定位置に位置させ、対象検出センサ30に検知対象が接触していない間は、生体状態検出部20を収容位置に位置させるように構成されている。
<Effect>
As described above, in the biological state detection device 1 of the present embodiment, while the detection target (palm) is in contact with the target detection sensor 30, the biological state detection unit 20 is positioned at the measurement position, and the target detection sensor. While the detection target is not in contact with 30, the biological state detection unit 20 is configured to be positioned at the accommodation position.
このため、運転者のステアリングホイール10の操作の邪魔をすることなく、運転者の掌に適度な圧力で生体状態検出部20を接触させることができる。
また、運転者がステアリングホイール10を把持する必要がないとき、例えば、降車時には生体状態検出部20はガイド部19内に収容されているため、ステアリングホイール10の美観を損ねることがない。
For this reason, the biological state detection unit 20 can be brought into contact with the palm of the driver with an appropriate pressure without interfering with the driver's operation of the steering wheel 10.
Further, when the driver does not need to hold the steering wheel 10, for example, when getting off the vehicle, the living body state detection unit 20 is accommodated in the guide unit 19, so that the appearance of the steering wheel 10 is not impaired.
さらにまた、測定位置は生体状態検出部20がステアリングホイール10の表面から突出した状態となる位置に設定されているため、対象検出センサ30に掌が接触している間、仮に掌表面の凹凸により開口部13と掌との間に隙間があったとしても、掌に光学式脈波センサを接触させることができる。 Furthermore, since the measurement position is set to a position where the living body state detection unit 20 protrudes from the surface of the steering wheel 10, while the palm is in contact with the target detection sensor 30, it is temporarily caused by unevenness of the palm surface. Even if there is a gap between the opening 13 and the palm, the optical pulse wave sensor can be brought into contact with the palm.
また、移動部50は、二つ以上の異なる手段から構成されている。つまり、駆動部51により生体状態検出部20を検知対象に近づけた後、圧縮コイルばね72により測定位置を調整するため、圧縮コイルばね72が無い場合に比べて、生体状態検出部20から検知対象に、より適切な圧力を作用させることができる。 The moving unit 50 is composed of two or more different means. That is, since the measurement position is adjusted by the compression coil spring 72 after the biological state detection unit 20 is brought close to the detection target by the drive unit 51, the detection target is detected from the biological state detection unit 20 as compared with the case where the compression coil spring 72 is not provided. A more appropriate pressure can be applied.
さらにまた、圧縮コイルばね72は、生体状態検出部20が収容位置に向けて押圧された場合、押圧された方向にセンサ保持部70を変位させることで、この押圧に反発する反発力を発生させるように構成されている。 Furthermore, the compression coil spring 72 generates a repulsive force repelling the pressing by displacing the sensor holding unit 70 in the pressed direction when the living body state detection unit 20 is pressed toward the accommodation position. It is configured as follows.
これによると、生体状態検出部20に検知対象が当接している場合、検知対象に押圧されることにより生体状態検出部20が測定位置から筐体12内部側に移動するため、生体状態検出部20から検知対象に過剰な圧力が作用することを抑制できる。 According to this, when the detection target is in contact with the biological state detection unit 20, the biological state detection unit 20 moves from the measurement position to the inside of the housing 12 by being pressed by the detection target. It is possible to suppress an excessive pressure from acting on the detection target from 20.
また、生体状態検出部20の位置を受動的に変位させる圧縮コイルばね72を用いることにより、移動部50を簡易な構成とすることができる。
さらにまた、生体状態検出部20が当接状態または非当接状態のいずれにあるかを検出する当接検出センサ72を備え、当接検出センサ72により検出された当接状態であるか否かの情報を表示器68を用いて表示することができる。
Moreover, the moving part 50 can be made into a simple structure by using the compression coil spring 72 which passively displaces the position of the biological condition detection part 20.
Furthermore, a contact detection sensor 72 that detects whether the living body state detection unit 20 is in a contact state or a non-contact state is provided, and whether or not the contact state is detected by the contact detection sensor 72. This information can be displayed using the display 68.
これによると、検知対象が開口部13およびその周辺に接触しているにも関わらず当接検出手段により非当接状態が検出されている場合は、視覚等によって、運転者に、適切に開口部13およびその周辺に検知対象を触れさせるように促すことができる。 According to this, when the non-contact state is detected by the contact detection means in spite of the detection target being in contact with the opening 13 and its periphery, the driver can appropriately open the opening visually. It is possible to prompt the detection target to touch the part 13 and its surroundings.
また、小さい突起が複数設けられている樹脂により形成された滑り止め部40が備えられているため、対象検出センサ30周辺を把持する運転者の掌の滑りを抑制することができる。 Moreover, since the anti-slip | skid part 40 formed with resin with which several small protrusion is provided is provided, the slip of the driver | operator's palm holding the object detection sensor 30 periphery can be suppressed.
さらにまた、生体状態検出装置1が、ステアリングホイール10に設けられているため、運転前および運転中に検出した生体状態から、被験者が運転に適した状態であるか否かを確認できる。結果として、運転時の安全性を向上させることができる。 Furthermore, since the biological state detection device 1 is provided on the steering wheel 10, it can be confirmed whether or not the subject is in a state suitable for driving from the biological state detected before and during driving. As a result, safety during driving can be improved.
<対応>
本実施形態における開口部13およびその周辺が特許請求の範囲における「接触部」に相当し、生体状態検出部20が特許請求の範囲における「生体信号検出手段」に相当し、対象検出センサ30が特許請求の範囲における「接触検出手段」に相当し、移動部50が「移動手段」に相当する。また、駆動部51が「粗調整手段」に相当し、圧縮コイルばね72が「微調整手段」に相当する。さらにまた、センサ保持部70が特許請求の範囲における「検出ケース部」に相当し、当接検出センサ73が特許請求の範囲における「当接検出手段」に相当し、表示器68が特許請求の範囲における「報知手段」に相当する。
<Action>
The opening 13 and its periphery in the present embodiment correspond to a “contact portion” in the claims, the biological state detection unit 20 corresponds to “biological signal detection means” in the claims, and the target detection sensor 30 It corresponds to “contact detection means” in the claims, and the moving unit 50 corresponds to “moving means”. The drive unit 51 corresponds to “rough adjustment means”, and the compression coil spring 72 corresponds to “fine adjustment means”. Furthermore, the sensor holding part 70 corresponds to the “detection case part” in the claims, the contact detection sensor 73 corresponds to the “contact detection means” in the claims, and the display device 68 corresponds to the claims 68. It corresponds to “notification means” in the range.
[第2実施形態]
図8は、本実施形態の生体状態検出装置2の構成を示す説明図である。図中、上記第1実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付すものとする。本実施形態では、移動部80の構成が上記第1実施形態の移動部50の構成とは異なる。また、本実施形態は、当接検出センサ73および表示器68に相当する構成が省略されており、ガイド部19は開口部13から予め定められた距離だけ離れた位置に壁部17を備えている。以下では、主に上記実施形態と異なる構成要素について説明する。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of the biological state detection device 2 of the present embodiment. In the figure, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In the present embodiment, the configuration of the moving unit 80 is different from the configuration of the moving unit 50 of the first embodiment. Further, in the present embodiment, configurations corresponding to the contact detection sensor 73 and the display 68 are omitted, and the guide portion 19 includes the wall portion 17 at a position away from the opening portion 13 by a predetermined distance. Yes. Hereinafter, components different from those of the above embodiment will be mainly described.
<移動部>
移動部80は、生体状態検出部20と一体に形成され、ガイド部19の内壁に沿って移動可能に設けられている永久磁石83と、一つの電磁石82からなり、電流が供給されると磁力を発生し、永久磁石83を引き寄せることによって生体状態検出部20を測定位置に移動させる磁力発生部81と、生体状態検出部20と一体に形成され、電流の供給の停止により電磁石82による磁力が発生しなくなると、収容位置まで生体状態検出部20を戻す引張コイルばね85と、を備えている。つまり、引張コイルばね85は、生体状態検出部20に該生体状態検出部20をガイド部19から外部へ突出させる引張り力が作用すると、生体状態検出部20を元の位置(収容位置)へ戻すように付勢する。なお、永久磁石83は、生体状態検出部20に近い側がN極、遠い側がS極となるように設けられている。
<Moving part>
The moving unit 80 is formed integrally with the living body state detecting unit 20, and includes a permanent magnet 83 provided so as to be movable along the inner wall of the guide unit 19, and one electromagnet 82. And the magnetic force generation unit 81 that moves the biological state detection unit 20 to the measurement position by attracting the permanent magnet 83, and the biological state detection unit 20, and the magnetic force generated by the electromagnet 82 is reduced by stopping the supply of current. A tension coil spring 85 that returns the living body state detection unit 20 to the accommodation position when it does not occur. That is, the tension coil spring 85 returns the biological state detection unit 20 to the original position (accommodated position) when a tensile force that causes the biological state detection unit 20 to protrude from the guide unit 19 to the outside acts on the biological state detection unit 20. Energize as follows. In addition, the permanent magnet 83 is provided so that the side close to the biological state detection unit 20 may be the north pole and the far side may be the south pole.
ここで、図9(a)は収容位置に位置する生体状態検出部20を示す説明図であり、同図(b)は測定位置に位置する生体状態検出部20を示す説明図である。電磁石82に電流が供給されていないとき、生体状態検出部20は、引張コイルばね85により収容位置に保持される(図9(a))。また、電磁石82は、電流の供給により永久磁石83と電磁石82との間に吸引力が作用すると、生体状態検出部20は測定位置に移動する(図9(b))。 Here, FIG. 9A is an explanatory view showing the biological state detection unit 20 located at the accommodation position, and FIG. 9B is an explanatory view showing the biological state detection unit 20 located at the measurement position. When no current is supplied to the electromagnet 82, the living body state detection unit 20 is held at the accommodation position by the tension coil spring 85 (FIG. 9A). Further, when the electromagnet 82 is attracted between the permanent magnet 83 and the electromagnet 82 by supplying current, the living body state detection unit 20 moves to the measurement position (FIG. 9B).
<制御部>
制御部95は、MPU64の指令に従って、電磁石82への電流の供給を開始または停止する電磁石制御部63を備えている。
<移動処理>
本実施形態では、第1実施形態の移動処理のフローチャート(図6参照)のうち、S125およびS135が省略される点と、S115およびS145にて次の処理を実行する点とが異なる。
<Control unit>
The control unit 95 includes an electromagnet control unit 63 that starts or stops the supply of current to the electromagnet 82 in accordance with an instruction from the MPU 64.
<Move process>
The present embodiment is different from the flowchart (see FIG. 6) of the movement process of the first embodiment in that S125 and S135 are omitted and the next process is executed in S115 and S145.
S115では、電磁石制御部63に電磁石82へ電流の供給を開始させて磁力を発生させ、生体状態検出部20を測定位置に位置させる。
また、S145では、電磁石制御部63に電磁石82への電流の供給を停止させ、生体状態検出部20を収容位置に位置させる。
In S115, the electromagnet controller 63 starts supplying current to the electromagnet 82 to generate a magnetic force, and the biological state detector 20 is positioned at the measurement position.
In S145, the electromagnet control unit 63 stops the supply of current to the electromagnet 82, and the biological state detection unit 20 is positioned at the accommodation position.
<効果>
以上説明したように、本実施形態の生体状態検出装置2は、磁力により生体状態検出部20を移動させるように移動部80が構成されている。
<Effect>
As described above, in the biological state detection device 2 of the present embodiment, the moving unit 80 is configured to move the biological state detection unit 20 by magnetic force.
これにより、本実施形態では、機構部品で構成されている第1実施形態の移動部50に比べて、移動部80を小型化することができる。
<対応>
本実施形態における移動部80が特許請求の範囲における「移動手段」に相当する。
Thereby, in this embodiment, the moving part 80 can be reduced in size compared with the moving part 50 of 1st Embodiment comprised by the mechanism components.
<Action>
The moving unit 80 in the present embodiment corresponds to a “moving unit” in the claims.
<変形例>
上記実施形態では、第1実施形態の当接検出センサ73および表示器68に相当する構成が省略されているが、これらを備える構成としてもよい。
<Modification>
In the said embodiment, although the structure corresponded to the contact detection sensor 73 and the indicator 68 of 1st Embodiment is abbreviate | omitted, it is good also as a structure provided with these.
[第3実施形態]
図10は本実施形態の生体状態検出装置3の構成を示す説明図である。図中、上記第1、2実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付すものとする。
[Third Embodiment]
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a configuration of the biological state detection device 3 of the present embodiment. In the figure, the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals.
本実施形態では、磁力発生部106の構成が上記第2実施形態の磁力発生部81の構成とは異なる。また、本実施形態では、生体状態検出部20は、前端部25と検知対象との接触圧を検出する、周知のひずみゲージからなる圧力センサ28を備えている。なお、当接状態および非当接状態は、上記第1実施形態では当接検出センサ72により検出されていたが、本実施形態では圧力センサ28により検出された接触圧を利用して検出されている。以下では、主に上記実施形態と異なる構成要素について説明する。 In the present embodiment, the configuration of the magnetic force generation unit 106 is different from the configuration of the magnetic force generation unit 81 of the second embodiment. Moreover, in this embodiment, the biological condition detection unit 20 includes a pressure sensor 28 made of a well-known strain gauge that detects the contact pressure between the front end portion 25 and the detection target. The contact state and the non-contact state are detected by the contact detection sensor 72 in the first embodiment, but are detected using the contact pressure detected by the pressure sensor 28 in the present embodiment. Yes. Hereinafter, components different from those of the above embodiment will be mainly described.
<移動部>
移動部110では、磁力発生部106は、電磁石111、電磁石112、電磁石113、の三つの電磁石からなる。
<Moving part>
In the moving unit 110, the magnetic force generation unit 106 is composed of three electromagnets: an electromagnet 111, an electromagnet 112, and an electromagnet 113.
図11(a)は第1測定位置に位置する生体状態検出部20を示す説明図であり、同図(b)は第2測定位置に位置する生体状態検出部20を示す説明図であり、同図(c)は第3測定位置に位置する生体状態検出部20を示す説明図である。ここでは、電磁石111に電流が供給されているときの生体状態検出部20の位置を第1測定位置とし、電磁石112に電流が供給されているときの生体状態検出部20の位置を第2測定位置とし、電磁石113に電流が供給されているときの生体状態検出部20の位置を第3測定位置としている。 FIG. 11A is an explanatory view showing the biological state detection unit 20 located at the first measurement position, and FIG. 11B is an explanatory view showing the biological state detection unit 20 located at the second measurement position. FIG. 3C is an explanatory diagram showing the biological state detection unit 20 located at the third measurement position. Here, the position of the biological state detection unit 20 when the current is supplied to the electromagnet 111 is set as the first measurement position, and the position of the biological state detection unit 20 when the current is supplied to the electromagnet 112 is the second measurement. The position of the living body state detection unit 20 when a current is supplied to the electromagnet 113 is the third measurement position.
このように、電磁石111、112、113は、開口部13およびその周辺からの生体状態検出部20の突出量が、第1測定位置B1、第2測定位置B2、第3測定位置B3の順に、段階的に増加するように配置される。 As described above, the electromagnets 111, 112, and 113 have the protruding amount of the living body state detection unit 20 from the opening 13 and the periphery thereof in the order of the first measurement position B1, the second measurement position B2, and the third measurement position B3. Arranged to increase in stages.
<制御部>
制御部97では、当接検出回路69は、アンプ(図示せず)を備え、圧力センサ28により検出された押圧力を接触圧Pとして出力するように構成されている。また、電磁石制御部67は、電磁石111、電磁石112、電磁石113のうちいずれか一つに電流を供給するように構成されている。
<Control unit>
In the control unit 97, the contact detection circuit 69 includes an amplifier (not shown), and is configured to output the pressing force detected by the pressure sensor 28 as the contact pressure P. The electromagnet controller 67 is configured to supply a current to any one of the electromagnet 111, the electromagnet 112, and the electromagnet 113.
<移動処理>
図12はMPU64が実行する移動処理の内容を示すフローチャートである。本処理は、運転者によりイグニションスイッチがオンされた後、初期設定が行われた後に起動する。
<Move process>
FIG. 12 is a flowchart showing the contents of the movement process executed by the MPU 64. This process is started after initial setting is performed after the ignition switch is turned on by the driver.
なお、初期設定では、生体状態検出部20が収容位置に位置していることを確認し、生体状態検出部20が収容位置に位置していない場合は、電磁石制御部67により、全ての電磁石111、112、113への電流の供給を停止することにより、生体状態検出部20を収容位置に位置させる。 In the initial setting, it is confirmed that the biological state detection unit 20 is located at the accommodation position. If the biological state detection unit 20 is not located at the accommodation position, all the electromagnets 111 are controlled by the electromagnet control unit 67. , 112 and 113 are stopped to place the biological state detection unit 20 in the accommodation position.
また、生体状態測定開始信号FSを非アクティブレベル(FS=0)に設定し、予め定められた定数としてROMに記憶されている接触判定期間T1、および非接触判定期間T2、および適性圧P1の読み出しを行う。 Further, the biological condition measurement start signal FS is set to an inactive level (FS = 0), and the contact determination period T1, the non-contact determination period T2, and the appropriate pressure P1 stored in the ROM as predetermined constants are set. Read.
最初のステップS210では、対象検出センサ30にて接触状態が検出されているか否かを判断する、つまり接触判定期間T1と、別処理である接触時間測定処理にて測定された接触時間Taとを比較する。本ステップでは、第1実施形態の移動処理(図6参照)に示すS110と同様の処理を行うため、詳細な説明を省略する。接触時間Taが接触判定期間T1以上であると判断した場合(S210:YES)、S220へ移行する。一方、接触時間Taが接触判定期間T1未満であると判断した場合(S210:NO)、S110の処理を繰り返す。 In the first step S210, it is determined whether or not the contact state is detected by the target detection sensor 30, that is, the contact determination period T1 and the contact time Ta measured in the contact time measurement process which is a separate process. Compare. In this step, a process similar to S110 shown in the movement process (see FIG. 6) of the first embodiment is performed, and thus detailed description thereof is omitted. When it is determined that the contact time Ta is longer than the contact determination period T1 (S210: YES), the process proceeds to S220. On the other hand, when it is determined that the contact time Ta is less than the contact determination period T1 (S210: NO), the process of S110 is repeated.
次にS215では、電磁石制御部67により電磁石111に電流を供給し、生体状態検出部20を第1測定位置に位置させる。
続くS220では、生体状態測定開始信号FSをアクティブレベル(FS=1)に設定し、別処理である生体状態測定処理にて検知対象の生体状態の検出を開始する。
Next, in S215, the electromagnet control unit 67 supplies current to the electromagnet 111, and the biological state detection unit 20 is positioned at the first measurement position.
In subsequent S220, the biological state measurement start signal FS is set to an active level (FS = 1), and detection of the biological state to be detected is started in the biological state measurement process which is a separate process.
次にS225では、接触圧Pが適正圧P1以上であるか否かを判断する。ここで、接触圧Pが適正圧P1以上である場合、すなわち適度な圧力で検知対象に生体状態検出部20が接触している場合(S225:YES)、S250へ移行する。一方、接触圧Pが適正圧P1未満である場合(S225:NO)、S230へ移行する。 Next, in S225, it is determined whether or not the contact pressure P is equal to or higher than the appropriate pressure P1. Here, when the contact pressure P is equal to or higher than the appropriate pressure P1, that is, when the living body state detection unit 20 is in contact with the detection target at an appropriate pressure (S225: YES), the process proceeds to S250. On the other hand, when the contact pressure P is less than the appropriate pressure P1 (S225: NO), the process proceeds to S230.
次にS230では、電磁石制御部67により電磁石112に電流を供給し、生体状態検出部20を第2測定位置に位置させる。
続くS235では、接触圧Pが適正圧P1以上であるか否かを判断する。ここで、接触圧Pが適正圧P1以上である場合(S235:YES)、S250へ移行する。一方、接触圧Pが適正圧P1未満である場合(S235:NO)、S240へ移行する。
Next, in S230, an electric current is supplied to the electromagnet 112 by the electromagnet control part 67, and the biological condition detection part 20 is located in a 2nd measurement position.
In continuing S235, it is judged whether the contact pressure P is more than the appropriate pressure P1. Here, when the contact pressure P is not less than the appropriate pressure P1 (S235: YES), the process proceeds to S250. On the other hand, when the contact pressure P is less than the appropriate pressure P1 (S235: NO), the process proceeds to S240.
次にS240では、電磁石制御部67により電磁石113に電流を供給し、生体状態検出部20を第3測定位置に位置させる。
続くS245では、接触圧Pが適正圧P1以上であるか否かを判断する。ここで、接触圧Pが適正圧P1以上である場合(S245:YES)、S250へ移行する。一方、接触圧Pが適正圧P1未満である場合(S245:NO)、S255へ移行する。
Next, in S240, an electric current is supplied to the electromagnet 113 by the electromagnet controller 67, and the living body state detector 20 is positioned at the third measurement position.
In subsequent S245, it is determined whether or not the contact pressure P is equal to or higher than the appropriate pressure P1. If the contact pressure P is equal to or higher than the appropriate pressure P1 (S245: YES), the process proceeds to S250. On the other hand, when the contact pressure P is less than the appropriate pressure P1 (S245: NO), the process proceeds to S255.
S225、S235、S245にて接触圧Pが適正圧P1以上である場合に移行するS250では、対象検出センサ30にて検知対象の接触が検出されているか否かを判断する。具体的には、非接触判定期間T2と別処理である非接触時間測定処理にて測定された非接触時間Tnとを比較する。 In S250, where the contact pressure P is greater than or equal to the appropriate pressure P1 in S225, S235, and S245, it is determined whether or not the target detection sensor 30 has detected contact with the detection target. Specifically, the non-contact determination period T2 is compared with the non-contact time Tn measured in the non-contact time measurement process which is a separate process.
ここで、非接触時間Tnが接触判定T2未満であると判断した場合(S250:YES)、S245へ移行する。一方、非接触時間Tnが接触判定期間T2以上であると判断した場合(S250:NO)、S255へ移行する。 When it is determined that the non-contact time Tn is less than the contact determination T2 (S250: YES), the process proceeds to S245. On the other hand, when it is determined that the non-contact time Tn is equal to or longer than the contact determination period T2 (S250: NO), the process proceeds to S255.
S255では、生体状態検出部20に検知対象が接触していないことを表示器68に表示して視覚的に運転者に認識させ、S260へ移行する。
次にS260では、生体状態測定開始信号FSを非アクティブ状態(FS=0)に設定し、生体状態測定処理を中止する。
In S255, it is displayed on the display 68 that the detection target is not in contact with the living body state detection unit 20, and the driver is visually recognized, and the process proceeds to S260.
Next, in S260, the biological state measurement start signal FS is set to an inactive state (FS = 0), and the biological state measurement process is stopped.
続くS265では、電磁石制御部67により、全ての電磁石111、112、113への電流の供給を停止し、生体状態検出部20を収容位置に移動させる。
次にS270では、イグニションスイッチがオンであるか否かを判断する。ここで、イグニションスイッチがオンであると判断した場合(S270:YES)、S210へ移行し、S210〜S270の一連の処理を繰り返す。一方、イグニションスイッチがオフであると判断した場合(S270:NO)、本処理を終了する。
In continuing S265, the electromagnet control part 67 stops supply of the electric current to all the electromagnets 111,112,113, and moves the biological condition detection part 20 to an accommodation position.
Next, in S270, it is determined whether or not the ignition switch is on. If it is determined that the ignition switch is on (S270: YES), the process proceeds to S210, and a series of processes from S210 to S270 is repeated. On the other hand, if it is determined that the ignition switch is OFF (S270: NO), this process is terminated.
<効果>
以上説明したように、本実施形態の生体状態検出装置3では、圧力センサ28によって接触圧を確認しながら生体状態検出部20を移動させるため、より測定に適した接触圧で生体状態検出部20を検知対象に接触させることができる。
<Effect>
As described above, in the biological state detection device 3 of the present embodiment, the biological state detection unit 20 is moved while confirming the contact pressure by the pressure sensor 28. Therefore, the biological state detection unit 20 is more suitable for measurement. Can be brought into contact with the detection target.
また、開口部13およびその周辺を構成する面からの突出量が段階的に増大するように、生体状態検出部20を複数段階で移動させるため、生体状態検出部20を必要以上に大きな圧力で検知対象に接触させてしまうことを防止できる。結果として、生体状態検出部20との接触による痛みが生じることを抑制できる。 In addition, since the living body state detection unit 20 is moved in a plurality of stages so that the amount of protrusion from the opening 13 and the surfaces constituting the periphery thereof increases stepwise, the living body state detection unit 20 can be moved at a pressure higher than necessary. It is possible to prevent contact with the detection target. As a result, it can suppress that the pain by contact with the biological condition detection part 20 arises.
<対応>
本実施形態における移動部100が特許請求の範囲における「移動手段」に相当し、磁力発生部106が「調整手段」に相当し、圧力センサ28が「接触圧検出手段」および「当接検出手段」に相当する。
<Action>
The moving unit 100 in this embodiment corresponds to “moving unit” in the claims, the magnetic force generating unit 106 corresponds to “adjusting unit”, and the pressure sensor 28 includes “contact pressure detecting unit” and “contact detecting unit”. Is equivalent to.
[変形例]
上記実施形態では、第1実施形態の当接検出センサ73を省略して圧力センサ28により当接検出センサ73の機能を実現していたが、本変形例では、第1実施形態の当接検出センサ73を省略し、生体状態検出部20の受光部26のフォトダイオードの検出結果を利用して、当接検出センサ73の機能を実現してもよい。
[Modification]
In the above embodiment, the contact detection sensor 73 of the first embodiment is omitted and the function of the contact detection sensor 73 is realized by the pressure sensor 28. However, in this modification, the contact detection of the first embodiment is performed. The function of the contact detection sensor 73 may be realized by omitting the sensor 73 and using the detection result of the photodiode of the light receiving unit 26 of the biological state detection unit 20.
受光部26に設けられているフォトダイオードは、照射部24から照射された光の反射光以外の例えば太陽光や蛍光灯などの外乱光を受信することによっても、電圧を発生する。 The photodiode provided in the light receiving unit 26 also generates a voltage by receiving disturbance light such as sunlight or a fluorescent lamp other than the reflected light of the light irradiated from the irradiation unit 24.
図13はフォトダイオードの出力電圧を表す説明図である。図中の実線は、生体状態検出部(フォトダイオード)に検知対象が接触していないときの出力電圧を示し、破線は検知対象が接触しているときの出力を示している。図13に示すように、フォトダイオードは、検知対象が接触していないときは外乱光による電圧を発生するが、検知対象が接触しているときは、接触していないときと比べて発生する電圧が低下する。ここで、検知対象に接触しているときの電圧の平均的な値と接触していないときの電圧の平均的な値との間の値を閾値L1(図13に示す一点鎖線)とすればよい。 FIG. 13 is an explanatory diagram showing the output voltage of the photodiode. The solid line in the figure indicates the output voltage when the detection target is not in contact with the biological state detection unit (photodiode), and the broken line indicates the output when the detection target is in contact. As shown in FIG. 13, the photodiode generates a voltage due to ambient light when the detection target is not in contact, but the voltage generated when the detection target is in contact compared to when the detection target is not in contact. Decreases. Here, if a value between the average value of the voltage when in contact with the detection target and the average value of the voltage when not in contact with the detection target is defined as a threshold value L1 (a one-dot chain line shown in FIG. 13). Good.
例えば、第1実施形態の当接検出センサ73を置き換える場合、具体的には、図6のフローチャートのうち、S125にて次の処理を実行する点が異なる。つまり、S125では、フォトダイオードの出力電圧VPが予め定められた閾値L1以上であるか否かを判断する。ここで、フォトダイオードの出力電圧VPが閾値L1以上であると判断した場合(S125:YES)、S130へ移行する。一方、フォトダイオードの出力電圧VPが閾値L1未満であると判断した場合(S125:YES)、S135へ移行する。 For example, when replacing the contact detection sensor 73 of the first embodiment, specifically, the point that the next process is executed in S125 in the flowchart of FIG. 6 is different. That is, in S125, it is determined whether or not the output voltage VP of the photodiode is equal to or higher than a predetermined threshold value L1. Here, when it is determined that the output voltage VP of the photodiode is equal to or higher than the threshold value L1 (S125: YES), the process proceeds to S130. On the other hand, when it is determined that the output voltage VP of the photodiode is less than the threshold value L1 (S125: YES), the process proceeds to S135.
これにより、上記実施形態と同様の効果に加えて、部品点数を削減できるという効果が得られる。
<対応>
本変形例における受光部26に設けられているフォトダイオードが、特許請求の範囲における「受光手段」および「当接検出手段」に相当する。
Thereby, in addition to the effect similar to the said embodiment, the effect that the number of parts can be reduced is acquired.
<Action>
The photodiodes provided in the light receiving section 26 in this modification correspond to “light receiving means” and “contact detection means” in the claims.
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて様々な態様で実施することが可能である。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.
(イ)上記実施形態では、生体状態検出装置は車両に搭載されるステアリングホイールを把持する運転者の掌にて脈波や脈拍を検出するステアリングホイールシステムに適用されていたが、例えば、手すりを備える椅子に適用されてもよい。 (A) In the above embodiment, the biological state detection device is applied to a steering wheel system that detects a pulse wave or a pulse with the palm of a driver holding a steering wheel mounted on a vehicle. It may be applied to a chair provided.
図14(a)は、生体状態検出装置1を椅子102に適用した他の実施形態の使用状態を示す説明図であり、同図(b)は、生体状態検出装置1の装着位置周辺の構成を示す説明図である。 FIG. 14A is an explanatory diagram illustrating a usage state of another embodiment in which the biological state detection device 1 is applied to the chair 102, and FIG. 14B is a configuration around the mounting position of the biological state detection device 1. It is explanatory drawing which shows.
図14(b)に示すように、椅子102の使用者203の掌を検知対象として、掌により把持される手すり部103に、生体状態検出部20を出し入れするガイド部19の開口が形成されている。開口が設けられている開口部13の周囲には、対象検出センサ30、および滑り止め部40が設けられている。 As shown in FIG. 14B, an opening of the guide unit 19 for taking in and out the living body state detection unit 20 is formed in the handrail unit 103 held by the palm with the palm of the user 203 of the chair 102 as a detection target. Yes. A target detection sensor 30 and an anti-slip part 40 are provided around the opening 13 where the opening is provided.
上記実施形態は運転者がステアリングホイールの開口部周辺を把持しているか否かを対象検出センサにより検出するように構成されていたが、これに代えて、本変形例では、椅子102の使用者203が手すり部103の開口部13の周辺を把持しているか否かを対象検出センサ30により検出するように構成されている。 In the above embodiment, the object detection sensor is used to detect whether or not the driver is gripping the periphery of the opening of the steering wheel. Instead, in this modification, the user of the chair 102 is configured. The target detection sensor 30 detects whether or not 203 is holding the periphery of the opening portion 13 of the handrail portion 103.
これにより、使用者203が椅子102に座り、手すり部103を把持し続けている間は、生体状態検出部20が測定位置に位置し、例えば使用者203が椅子102から離れ、手すり部103から手を離すときには、生体状態検出部20が収容位置に移動する。 Thereby, while the user 203 sits on the chair 102 and keeps gripping the handrail portion 103, the living body state detection unit 20 is positioned at the measurement position. For example, the user 203 is separated from the chair 102, and is separated from the handrail portion 103. When the hand is released, the biological state detection unit 20 moves to the accommodation position.
このように構成されている本変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
(ロ)上記実施形態では滑り止め部は樹脂により形成され表面全体に小さな凸部を有する形状であったが、滑り止め部は、板状のゴムにより形成されていてもよい。
Also in this modified example configured as described above, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
(B) In the above embodiment, the anti-slip portion is formed of resin and has a shape having small protrusions on the entire surface, but the anti-slip portion may be formed of plate-like rubber.
(ハ)上記第1実施形態の圧縮コイルばねは、弾性を有するものであればよく、例えばゴムのような材質により形成されるものであってもよい。
(ニ)上記第1実施形態の移動部50は、粗調整手段としての駆動部51と微調整手段としての圧縮コイルばね72により構成されていたが、これに限るものではなく、二つ以上の異なる手段から構成されるものであってもよい。
(C) The compression coil spring of the first embodiment is not limited as long as it has elasticity, and may be formed of a material such as rubber, for example.
(D) The moving unit 50 of the first embodiment is configured by the drive unit 51 as the coarse adjustment unit and the compression coil spring 72 as the fine adjustment unit, but is not limited to this, and two or more It may be composed of different means.
(ホ)移動手段は、上記実施形態ではクランク・スライダ機構、電磁石、弾性部材、圧力センサ等を組み合わせて構成されていたが、これらの組み合わせは上記実施形態に限らず、種々の組み合わせで構成することができる。また移動手段は、測定位置を、被験者の状態(握り方、握りなおし)によって変化させるように構成されていればよい。 (E) The moving means is configured by combining the crank / slider mechanism, the electromagnet, the elastic member, the pressure sensor, and the like in the above embodiment, but these combinations are not limited to the above embodiment, and may be configured in various combinations. be able to. Moreover, the moving means should just be comprised so that a measurement position may be changed with a test subject's state (how to grasp, re-grip).
1−3・・・生体状態検出装置 10・・・ステアリングホイール 12・・・筐体 13・・・開口部 17・・・壁部 19・・・ガイド部 20・・・生体状態検出部 24・・・照射部 25・・・前端部 26・・・受光部 29・・・後端部 30・・・対象検出センサ 40・・・滑り止め部 50・・・移動部 51・・・駆動部 60・・・制御部 62・・・モータ駆動部 63・・・電磁石制御部 66・・・接触検出回路 67・・・電磁石制御部 68・・・表示器 69・・・接触検出回路 70・・・センサ保持部 71・・・ケース 73・・・当接検出センサ 80・・・移動部 81・・・磁力発生部 95・・・制御部 97・・・制御部 98・・・表示器 100・・・移動部 101・・・ステアリングホイールシステム 102・・・椅子 103・・・手すり部 106・・・磁力発生部 110・・・移動部 201・・・掌 A・・・位置(収容位置) B・・・位置(測定位置) B1・・・第1測定位置 B2・・・第2測定位置 B3・・・第3測定位置 1-3 ... Living body state detection apparatus 10 ... Steering wheel 12 ... Housing 13 ... Opening part 17 ... Wall part 19 ... Guide part 20 ... Living body state detection part 24. ..Irradiation part 25 ... front end part 26 ... light receiving part 29 ... rear end part 30 ... target detection sensor 40 ... slip prevention part 50 ... moving part 51 ... drive part 60 ... Control unit 62 ... Motor drive unit 63 ... Electromagnet control unit 66 ... Contact detection circuit 67 ... Electromagnet control unit 68 ... Display 69 ... Contact detection circuit 70 ... Sensor holding part 71 ... Case 73 ... Contact detection sensor 80 ... Moving part 81 ... Magnetic force generating part 95 ... Control part 97 ... Control part 98 ... Display device 100 ..・ Moving part 101 ... Steering wheel chassis 102 ... chair 103 ... handrail part 106 ... magnetic force generation part 110 ... moving part 201 ... palm A ... position (accommodating position) B ... position (measuring position) B1. ..First measurement position B2 ... second measurement position B3 ... third measurement position
Claims (9)
前記接触部に接触させる前記検知対象に向けて光を照射し、光を照射した方向からの反射光を受光し、受光した光の強度から前記被験者の生体状態を示す生体信号を検出する生体信号検出手段と、
前記接触部に前記検知対象が接触している状態を接触状態とし、前記接触部に前記検知対象が接触していない状態を非接触状態として、前記接触状態および前記非接触状態を検出する接触検出手段と、
前記生体信号検出手段が前記接触部から突出した状態となる位置を測定位置、前記生体信号検出手段が前記筐体の内部に収容された状態となる位置を収容位置として、前記生体信号検出手段を、前記接触検出手段により前記非接触状態が検出されているときに前記収容位置に移動させるとともに、前記接触検出手段により前記接触状態が検出されているときに前記測定位置に位置するように移動させる移動手段と、
を備え、
前記移動手段は、
前記生体信号検出手段を保持する検出ケース部と、
前記収容位置と一乃至複数の前記測定位置との間で前記検出ケース部を移動させる粗調整手段と、
前記生体信号検出手段に対する前記検知対象の位置に応じて前記測定位置を前記移動手段による移動範囲より狭い移動範囲内で微調整する微調整手段と、
を備え、
前記微調整手段は、前記生体信号検出手段に前記検知対象が接触すると、前記検出ケース部に対する前記生体信号検出手段の位置を受動的に変位させる弾性部材からなることを特徴とする生体状態検出装置。 A case having a part of the human body of the subject as a detection target and having a contact portion on the surface for contacting the detection target;
A biological signal that irradiates light toward the detection target to be brought into contact with the contact portion, receives reflected light from the direction in which the light is irradiated, and detects a biological signal indicating the biological state of the subject from the intensity of the received light Detection means;
Contact detection that detects the contact state and the non-contact state, with the state where the detection target is in contact with the contact part as a contact state and the state where the detection target is not in contact with the contact part as a non-contact state Means,
The biological signal detection means is defined by taking the position where the biological signal detection means protrudes from the contact portion as a measurement position and the position where the biological signal detection means is accommodated inside the housing as an accommodation position. , When the non-contact state is detected by the contact detection means, the position is moved to the accommodation position, and when the contact state is detected by the contact detection means, the position is moved to the measurement position. Transportation means;
Equipped with a,
The moving means is
A detection case portion for holding the biological signal detection means;
Coarse adjustment means for moving the detection case portion between the accommodation position and one or more of the measurement positions;
Fine adjustment means for finely adjusting the measurement position within a movement range narrower than the movement range by the movement means according to the position of the detection target with respect to the biological signal detection means;
With
The biological condition detection device, wherein the fine adjustment means is made of an elastic member that passively displaces the position of the biological signal detection means relative to the detection case when the detection target comes into contact with the biological signal detection means. .
前記接触部に接触させる前記検知対象に向けて光を照射し、光を照射した方向からの反射光を受光し、受光した光の強度から前記被験者の生体状態を示す生体信号を検出する生体信号検出手段と、
前記接触部に前記検知対象が接触している状態を接触状態とし、前記接触部に前記検知対象が接触していない状態を非接触状態として、前記接触状態および前記非接触状態を検出する接触検出手段と、
前記生体信号検出手段が前記接触部から突出した状態となる位置を測定位置、前記生体信号検出手段が前記筐体の内部に収容された状態となる位置を収容位置として、前記生体信号検出手段を、前記接触検出手段により前記非接触状態が検出されているときに前記収容位置に移動させるとともに、前記接触検出手段により前記接触状態が検出されているときに前記測定位置に位置するように移動させる移動手段と、
を備え、
前記移動手段は、
前記生体信号検出手段に対する前記検知対象の接触圧を検出する接触圧検出手段と、
前記接触検出手段により検出される接触圧が、予め定められた適正圧となる位置を前記測定位置として、前記生体信号検出手段を移動させる調整手段と、
を備え、
前記調整手段は、前記接触検出手段により前記接触状態が検出されると、前記接触部を構成する面からの突出量が段階的に増大するように、前記生体信号検出手段を複数段階で移動させることを特徴とする生体状態検出装置。 A case having a part of the human body of the subject as a detection target and having a contact portion on the surface for contacting the detection target;
A biological signal that irradiates light toward the detection target to be brought into contact with the contact portion, receives reflected light from the direction in which the light is irradiated, and detects a biological signal indicating the biological state of the subject from the intensity of the received light Detection means;
Contact detection that detects the contact state and the non-contact state, with the state where the detection target is in contact with the contact part as a contact state and the state where the detection target is not in contact with the contact part as a non-contact state Means,
The biological signal detection means is defined by taking the position where the biological signal detection means protrudes from the contact portion as a measurement position and the position where the biological signal detection means is accommodated inside the housing as an accommodation position. , When the non-contact state is detected by the contact detection means, the position is moved to the accommodation position, and when the contact state is detected by the contact detection means, the position is moved to the measurement position. Transportation means;
Equipped with a,
The moving means is
Contact pressure detection means for detecting the contact pressure of the detection target with respect to the biological signal detection means;
An adjustment means for moving the biological signal detection means with the position at which the contact pressure detected by the contact detection means is a predetermined appropriate pressure as the measurement position;
With
When the contact state is detected by the contact detection unit, the adjustment unit moves the biological signal detection unit in a plurality of stages so that the amount of protrusion from the surface constituting the contact unit increases stepwise. The biological state detection apparatus characterized by the above-mentioned.
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