JP6558328B2 - 生体情報出力装置および生体情報出力装置を備える椅子 - Google Patents

Description

本発明は、生体から生体情報を取得する生体情報出力装置および生体情報出力装置を備えた椅子に関する。

従来から、走行中の車両から振動や衝撃を受けたり、運転等より能動的な動きのある乗員から、脈拍等の生体情報を得るための技術が知られている。例えば、特許文献１は、乗員に加速度が加わっている状態であっても、状態推定を実行可能とし、さらに状態推定の推定精度を向上可能な状態推定装置を開示する。この状態推定装置の状態推定処理では、生体信号それぞれに対応する生体情報を生成し、自車両に加わっている加速度の大きさが、設定閾値以上であれば、運転者に加速度が加わっているものとして、生体情報それぞれに対応する補正量を、補正量マップから取得する。また、それらの取得した補正量を、加速度が生体情報に与える影響を相殺するように、生体情報それぞれに対して加算もしくは減算した第一補正情報を生成する。さらに、同じ種類の生体情報毎に相加平均をした第二補正情報を生成して、第二補正情報（もしくは生体情報）と判定閾値とを比較することで、運転者の状態を推定して、報知する。

また、特許文献２は、脈波測定の際の被験者の負担を軽減するとともに、短時間の測定でもストレス診断を精度良く行うことができるストレス評価装置等を開示する。このストレス評価装置は、接触した指を透過又は反射した光から被験者の脈波を測定する脈波測定部と、取得した脈波データから被験者のストレスを診断するストレス評価診断部とを備える。そして、脈波測定部が、指との接触の有無を検知する押圧力検知部と、接触時の指の加速度を検出する加速度測定部と、を備え、押圧力検知部及び加速度測定部からの情報に基づき、脈波データの取得の可否を判断するデータ取得判定部と、一定時間における脈波データの計測値及びこれの変動幅と所定の閾値とを比較して、ストレス評価診断部における脈波データの処理の可否を判断するデータ処理判定部と、を有するデータ前処理部を備えている。

特開２００９−２１３６３６号公報 特開２０１２−０５０７１１号公報

しかし、生体から生体情報を取得するセンサと生体との距離が変動するなど正確な生体情報を取得できない場合があるという問題があった。
そこで、本発明は、生体情報を取得するセンサと生体との距離が変動するなど正確な生体情報を取得できない場合があっても、複数の生体情報に基づいて正確な生体情報を出力する生体情報出力装置および生体情報出力装置を備える椅子を提供する。

上記課題を解決するために、身体を支持する身体支持部を有する機器に設置され、機器の使用者の生体情報を検知し出力する生体情報出力装置であって、使用者の生体情報を検知する複数の非接触式の生体センサと、生体センサのそれぞれと直接的または間接的に固定された複数の加速度センサと、生体センサが検知した生体情報および加速度センサが検知した加速度に基づいて、生体センサが検知した生体情報の信頼度を判別する信頼度判別部と、信頼度判別部が判別した信頼度に基づいて複数の生体情報を統合する生体情報統合部と、を備え、信頼度判別部は、第１の生体センサが検知した生体情報の信号の大きさが、第２の生体センサが検知した生体情報の信号の大きさより小さいと判別し、かつ、第１の生体センサに対応する第１の加速度センサが検知した加速度が、第２の生体センサに対応する第２の加速度センサが検知した加速度より大きいと判別した場合、生体情報統合部は、第１の生体センサが検知した生体情報を、第２の生体センサが検知した生体情報より大きな重みを付けて演算し、統合後の生体情報を出力する生体情報出力装置が提供される。
これによれば、複数の生体センサから得られる複数の生体情報に基づくことで、正確な生体情報を出力する生体情報出力装置を提供することができる。

上記課題を解決するために、身体を支持する身体支持部を有する機器に設置され、機器の使用者の生体情報を検知し出力する生体情報出力装置であって、使用者の生体情報を検知する非接触式の生体センサと、生体センサと直接的または間接的に固定された加速度センサと、生体センサが検知した時系列の生体情報および加速度センサが検知した時系列の加速度に基づいて、生体センサが検知した生体情報の信頼度を判別する信頼度判別部と、信頼度判別部が判別した信頼度に基づいて複数の生体情報を統合する生体情報統合部と、を備え、信頼度判別部は、第１の期間において生体センサが検知した生体情報の信号の大きさが、第２の期間において生体センサが検知した生体情報の信号の大きさより小さいと判別し、かつ、第１の期間において加速度センサが検知した加速度が、第２の期間において加速度センサが検知した加速度より大きいと判別した場合、生体情報統合部は、第１の期間において生体センサが検知した生体情報を、第２の期間において生体センサが検知した生体情報より大きな重みを付けて演算し、統合後の生体情報を出力する生体情報出力装置が提供される。
これによれば、複数の期間において生体センサから得られる複数の生体情報に基づくことで、正確な生体情報を出力する生体情報出力装置を提供することができる。

さらに、上記の生体情報出力装置と、生体情報出力装置を直接または間接に支持する支持体と、身体支持部を含む座面とを備える椅子とすることを特徴としてもよい。
これによれば、生体を支持すると共に、生体情報を正確に取得する椅子を提供することができる。

本発明によれば、正確な生体情報を取得できない場合があっても、複数の生体情報に基づいて正確な生体情報を出力する生体情報出力装置および生体情報出力装置を備える椅子を提供することができる。

本発明に係る第一実施例の生体情報出力装置を車両の座席に設置した、（Ａ）概略図、（Ｂ）背もたれに設置された生体情報出力装置を拡大した断面図。 本発明に係る第一実施例の生体情報出力装置のブロック図。 本発明に係る第一実施例の生体情報出力装置が行う信頼度判別の説明図。 本発明に係る第一実施例の生体情報出力装置において、（Ａ）生体センサが検出した生体信号が小さい場合を示すグラフの例、（Ｂ）加速度センサが検出した加速度が大きい場合を示すグラフの例、（Ｃ）生体センサが検出した生体信号が大きい場合を示すグラフの例、（Ｄ）加速度センサが検出した加速度が小さい場合を示すグラフの例。 本発明に係る第一実施例の生体情報出力装置が信頼度判別を時系列的に行う場合の説明図。 本発明に係る第一実施例の生体情報出力装置が統合の方法を説明する説明図。 本発明に係る第一実施例の生体情報出力装置の制御方法を示すフローチャート。 本発明に係る第二実施例の生体情報出力装置を車両の座席に設置した概略図。 本発明に係る第二実施例の生体情報出力装置を車両の座席に設置した、（Ａ）断面図、（Ｂ）座面に設置された生体情報出力装置を拡大した断面図。 本発明に係る第二実施例の生体情報出力装置のブロック図。 本発明に係る第二実施例の生体情報出力装置が行う信頼度判別の説明図。 本発明に係る第二実施例の生体情報出力装置が統合の方法を説明する説明図。 本発明に係る第二実施例の生体情報出力装置の制御方法を示すフローチャート。

＜第一実施例＞
図１乃至図２を参照し、本実施例における生体情報出力装置１００を説明する。生体情報出力装置１００は、人間の身体ＢＤの一部を、直接的または間接的に支持する身体支持部ＢＳを有する機器ＣＨに設置され、その機器ＣＨの使用者の生体情報を検知する。ここで、人間の身体ＢＤの一部を支持する身体支持部ＢＳを有する機器（器具・器械・機械の総称）とは、具体的には、たとえば、人が座る椅子やソファ、人が横たわるベッド、病院内に設置される身体検査機器、車両や航空機内に設置され人が座る座席などを言う。本明細書では、振動を生じさせ易い車両に設置される座席を例に説明する。

人間の身体ＢＤの一部を支持する身体支持部ＢＳとは、椅子等では座面や背もたれ面、ベッドではマットレス上面等をいう。身体支持部ＢＳは、人間の身体ＢＤの一部が直接的・間接的のいずれかで接すればよく、人が衣服を着用して間接的に接触して支持することでもよい。身体ＢＤの一部とは、椅子等の座面では臀部や太腿であり、椅子等の背もたれやベッド等では背中が一般的である。

使用者の生体情報とは、本明細書においては、心拍数（脈拍数）や脈波の大きさ、呼吸数や呼吸の大きさ、血圧などをいい、これらに由来しない皮膚や筋肉の動きを生じさせる咳やくしゃみなどは含まない。

本実施例における生体情報出力装置１００は、図１（Ａ）に示すように、車両に搭載される機器である椅子ＣＨ、所謂シートＣＨの背もたれ部ＢＫに設置されるものである。背もたれ部ＢＫの表面は表皮で覆われており、身体ＢＤの一部が身体支持部ＢＳに接する面はその表皮である。この場合、身体支持部ＢＳは、背もたれ部ＢＫに配置される弾性部材、所謂クッションであり、身体ＢＤの体重の一部を支える。身体ＢＤの一部は、たとえば車両の運転者であるシートＣＨの使用者の背中である。シートＣＨは、内部に、強固なフレーム等である支持体ＳＰを備え、生体情報出力装置１００は、その支持体ＳＰに取り付けられる。

生体情報出力装置１００は、図１（Ｂ）および図２に示すように、生体情報を検知すると共に加速度を検知する検知ユニット９０と、検知ユニット９０が検知した時系列の生体情報および加速度に基づいて、検知ユニット９０が検知した生体情報の信頼度を判別する信頼度判別部３０と、検知ユニット９０が検知した生体情報などに基づいて生体情報を統合する生体情報統合部４０と、身体支持部ＢＳの一部を構成し、身体ＢＤの一部を支持する検知支持部７０と、検知ユニット９０を搭載する枠体６０とを備える。なお、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示された椅子ＣＨの背もたれ部ＢＫに設けられた生体情報出力装置１００を拡大した断面図である。

検知支持部７０は、身体支持部ＢＳと同様に身体ＢＤの一部を支持すると共に、検知ユニット９０が電波を照射する身体ＢＤの一部を支持する。すなわち、検知支持部７０は、シートＣＨの使用者の生体情報を取得するための身体ＢＤの一部を支持する部分である。検知支持部７０は、身体支持部ＢＳと同様の所謂クッションから形成される。

枠体６０は、硬い金属や樹脂から形成され、検知ユニット９０を配置する底部６１と、底部６１から検知支持部７０が身体ＢＤの一部を支持する面まで立ち上る側部６２と、側部６２の上端において外側に拡がるフランジ部６３とを有する。底部６１の下面は、シートＣＨに備えられる強固な支持体ＳＰに取り付けられ、枠体６０自体が、シートＣＨに取り付けられる。側部６２は底部６１の縁から検知支持部７０が身体ＢＤの一部を支持する面までほぼ立ち上っているので、検知ユニット９０は、枠体６０の中に収められているように配置され、支持体ＳＰに間接的に支持される。

側部６２の高さは、身体支持部ＢＳの上面とほぼ一致する高さに設けられ、フランジ部６３は、側部６２の上端において外側に拡がり、身体支持部ＢＳの上面とほぼ一致するように構成される。したがって、身体ＢＤの体重が矢印に示すように身体支持部ＢＳに加わった時には、身体ＢＤは枠体６０のフランジ部６３に間接的にではあるが密着することとなる。これにより、身体ＢＤの一部と検知ユニット９０の距離を一定に保つことで、車両の振動など心拍や呼吸以外に由来する生体表面の変位などの影響を軽減することができると共に、検知ユニット９０と生体との距離が変動し正確な生体情報を取得することができない場合があっても、後述するように、心拍や呼吸などの生体情報を正確に検知することができる。

検知ユニット９０は、使用者の生体情報を検知する非接触式の生体センサ１０と、生体センサ１０が検知した情報から生体情報を取得するために抽出し、生体情報の信号を出力する生体情報取得部１３と、生体センサ１０と直接的または間接的に固定された加速度センサ２０と、加速度センサ２０が検知した情報から生体情報出力装置１００が受けている加速度を取得する加速度データ取得部２１と、生体センサ１０と加速度センサ２０を制御する制御部５０と、を備える。

生体センサ１０は、身体支持部ＢＳが支持する身体ＢＤの一部に向けて電波（照射波Ｗ１）を照射する照射部１１と、照射部１１が照射した電波が身体ＢＤの一部で反射した反射波Ｗ２を受信する受信部１２とを有する。照射する電波（照射波Ｗ１）は、生体の皮膚表面で反射する周波数の電波であればなんでもよいが、通常マイクロ波が好ましい。しかし、これに限定されず、たとえば、被服などを透過し身体ＢＤの一部で反射する光を照射して生体情報を検知してもよい。生体情報取得部１３は、受信部１２が受信した微細に動く生体の皮膚表面からの反射波Ｗ２から、心拍や呼吸等の生体情報を検出するために、それらの特徴量等に基づき生体情報を抽出する。そして、生体情報取得部１３は、生体の皮膚表面は心拍や呼吸に由来する微細な動きによる、反射波Ｗ２の周波数の変化に基づいてその動きを抽出し、抽出した生体情報を生体情報信号として出力する。

加速度センサ２０は、生体センサ１０と間接的に枠体６０を介して固定されており、加速度センサ２０に付加される加速度は生体センサ１０にも付加されることとなる。もちろん、加速度センサ２０と生体センサ１０は直接的に固定されてもよい。また、加速度センサ２０は、枠体６０に固定されているため、身体ＢＤの体重が身体支持部ＢＳに加わり、身体ＢＤと枠体６０のフランジ部６３が密着した場合には、身体ＢＤと一体となった動きをするため、身体ＢＤも含めた加速度を検出することとなる。なお、加速度センサ２０は、車両に加わる三次元方向それぞれの（即ち、車両の前後方向、車幅方向、車高方向）加速度を検出する周知の３軸加速度センサである。

加速度データ取得部２１は、加速度センサ２０が検出した情報の内、身体ＢＤとフランジ部６３が密着して身体も含めた加速度を検出できるように加速度データを抽出する。特に、身体ＢＤとフランジ部６３が密着しておらず、支持体ＳＰから伝わる車両の振動のみによる加速度と、身体ＢＤとフランジ部６３が密着して車両の振動に加えて身体も含めた加速度との違いが検出できるように抽出する。たとえば、この違いが、車高方向の加速度に主に検出される場合には、加速度データ取得部２１は、車高方向の加速度を抽出し、加速度情報信号としてそれを出力する。

信頼度判別部３０は、生体センサ１０が検知して生体情報取得部が出力した時系列の生体情報の信号および加速度センサ２０が検知して加速度データ取得部２１が出力した時系列の加速度の信号に基づいて、生体センサ１０が検知した生体情報の信頼度を判別する。図３を参照し、信頼度判別部３０が行う信頼度判別について説明する。図３は、車両が走行中の加速度と生体信号のマトリクスである。

走行中の場合、加速度センサ２０は、車両の減加速、振動や揺れに伴う加速度と共に、身体ＢＤがフランジ部６３に密着することにより車両の振動等に由来する身体ＢＤの加速度も含めて検知する。身体ＢＤがフランジ部６３に密着すると、走行時の身体ＢＤの揺れによる衝撃も加速度センサ２０が検知する加速度に加わるので、加速度センサ２０が検知する加速度（またはその振れ幅）は大きくなる。一方、身体ＢＤがフランジ部６３に密着していないと、車両の振動等の加速度のみを検出するので、加速度センサ２０が検知する加速度（またはその振れ幅）は小さくなる。

また、生体センサ１０が検知すべき脈拍などの生体情報は、外乱が少なければ基本的にその生体情報の信号の大きさ（またはその振れ幅）は小さく、車両の振動などの外乱が多いと生体センサ１０が検知する生体情報の信号の大きさも大きくなる。そうすると、図３に示すマトリクスの中では、加速度の大きさが大きくかつ生体信号の大きさが小さいところ（左下の部分）が、最も信頼度が高い状態であると言える。一方、加速度の大きさが小さくかつ生体信号の大きさが大きいところ（右上の部分）が、最も信頼度が低い状態であると言える。

なお、加速度の大きさが小さくかつ生体信号の大きさが小さいところ（左上の部分）および加速度の大きさが大きくかつ生体信号の大きさが大きいところ（右下の部分）は、センサの異常と捉えることができる。加速度の大きさが小さくかつ生体信号の大きさが小さいところ（左上の部分）は、たとえば、身体ＢＤが検知ユニット９０から離れ過ぎていて検知できない場合などである。また、加速度の大きさが大きくかつ生体信号の大きさが大きいところ（右下の部分）は、たとえば、非常に大きな外部衝撃により、検知ユニット９０と身体ＢＤの間が不安的な場合などである。

本明細書では、加速度の大きさが大きくかつ生体信号の大きさが小さい状態を、「第１の状態」と言い、信頼度が高い状態を示す。一方、加速度の大きさが小さくかつ生体信号の大きさが大きい状態を、「第２の状態」と言い、信頼度が低い状態を示す。加速度や生体信号の大きさの大きい／小さいは、互いに相対的なものであるが、図４に示すように、その差は明確に現れる。

たとえば、図４（Ａ）と（Ｂ）は、第１の状態が多く含まれるグラフを示し、図４（Ｃ）と（Ｄ）は、第２の状態が多く含まれるグラフを示す。図４（Ａ）と（Ｃ）は、生体センサ１０が検知した生体信号を示すが、図４（Ａ）が示す生体信号の大きさ（振れ幅）は、図４（Ｃ）が示す生体信号の大きさ（振れ幅）より小さいと言える。また、図４（Ｂ）と（Ｄ）は、加速度センサ２０が検知した加速度を示すが、図４（Ｂ）が示す加速度の大きさ（振れ幅）は、図４（Ｄ）が示す加速度の大きさ（振れ幅）より大きいと言える。生体信号／加速度の大きさは、たとえば、ある期間における、ピーク値の平均、ピーク値からピーク値の幅の平均、測定値のＲＭＳ値（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ、二乗平均平方根）などで表すことができる。

本実施例の生体情報出力装置１００は、検知ユニット９０を１つのみ備える。生体情報出力装置１００において、「第１の状態」と「第２の状態」を判別するためには、「第１の状態」と「第２の状態」のそれぞれがある程度継続する複数の期間が必要となる。たとえば、図５に示すように、最初に、加速度の大きさが大きくかつ生体信号の大きさが小さい状態が継続する期間があり、次に加速度の大きさが小さくかつ生体信号の大きさが大きい状態が継続する期間があり、さらに次に加速度の大きさが大きくかつ生体信号の大きさが小さい状態が継続する期間があった場合、最初と３番目の期間を第１の状態の期間（第１の期間）と判別し、２番目の期間を第２の状態の期間（第２の期間）と判別することができる。

生体情報統合部４０は、信頼度判別部３０が判別した信頼度に基づいて、第１の状態（第１の期間）の生体情報と第２の状態（第２の期間）の複数の生体情報を、以下のように統合する。生体情報統合部４０は、図６に示すように、信頼度の高い第１の状態の生体情報と信頼度の低い第２の状態の生体情報とを加重平均演算することにより求める。たとえば、第１の状態と第２の状態の生体情報を十分に判別することができる場合、第１の状態の第１の期間の生体情報だけを用いて平均値を演算してもよい。すなわち、第１の期間の生体情報に重み係数１を、第２の期間の生体情報に重み係数０を用いて計算する。また、十分に第１の状態の生体情報が得られない場合や第１の状態と第２の状態の生体情報を十分に判別できない場合、たとえば、第１の期間と第２の期間の両方の生体情報を用いるが、より信頼度の高い第１の期間の生体情報に重み係数１を、第２の期間の生体情報に重み係数０．１を用いて計算する。そして、生体情報統合部４０は、第１の状態の生体情報と第２の状態の生体情報を統合した後、統合後の信頼度の高い生体情報を利用する外部の機関のために出力する。

制御部５０は、生体センサ１０の照射部１１が照射波Ｗ１を照射するタイミングと加速度センサ２０が加速度を検知するタイミングの同期を図り、信頼度判別部３０が、同時点での生体情報信号と加速度情報信号を得られるようにする。

図７を参照し、生体情報出力装置１００の制御方法を説明する。なお、フローチャートにおけるＳはステップを示す。生体情報出力装置１００の生体情報取得部１３は、Ｓ１００において、制御部５０が照射部１１に照射波Ｗ１を照射させて、受信部１２が受光した反射波Ｗ２から生体情報を取得する。信頼度判別部３０は、Ｓ１０２において、生体情報取得部１３が取得した生体情報の大きさを評価する。また、加速度データ取得部２１は、Ｓ１０４において、制御部５０が加速度センサ２０に検知させた加速度の中から必要なデータを抽出し、取得する。信頼度判別部３０は、Ｓ１０６において、加速度データ取得部２１が取得した加速度の大きさを評価する。信頼度判別部３０は、Ｓ１０８において、取得した生体情報の大きさと加速度の大きさに基づいて、上述したように、取得した生体情報の信頼度を判別する。

生体情報出力装置１００は、Ｓ１１０において、第１の状態か第２の状態かを見分けることができる十分な期間である所定の期間、Ｓ１００〜Ｓ１０８のステップを繰り返す。そして、生体情報統合部４０は、Ｓ１１２において、第１の状態か第２の状態かの信頼度に基づいて、複数の期間の生体情報を統合する。最後に、生体情報出力装置１００は、Ｓ１１４において、統合された生体情報を外部へ出力する。

上述したように、生体情報出力装置１００において、信頼度判別部３０は、第１の期間において生体センサ１０が検知した生体情報の信号の大きさが、第２の期間において生体センサ１０が検知した生体情報の信号の大きさより小さいと判別し、かつ、第１の期間において加速度センサ２０が検知した加速度が、第２の期間において加速度センサ２０が検知した加速度より大きいと判別した場合、生体情報統合部４０は、第１の期間において生体センサ１０が検知した生体情報を、第２の期間において生体センサ１０が検知した生体情報より大きな重みを付けて演算し、統合後の生体情報を出力する。このように、複数の期間において生体センサから得られる複数の生体情報に基づくことで、一つの検知ユニット９０を備えるだけでも、正確な生体情報を出力する生体情報出力装置１００を提供することができる。

また、生体情報出力装置１００と、生体情報出力装置１００を直接または間接に支持する支持体ＳＰと、身体支持部ＢＳを含む座面と、を備える椅子ＣＨは、生体を支持すると共に、生体情報を正確に取得することができる。

＜第二実施例＞
図８乃至図１０を参照し、本実施例における生体情報出力装置１００Ａを説明する。なお、上記実施例との重複記載を避けるため、同じ構成要素には同じ符号を付し、異なる点を中心に述べる。

生体情報出力装置１００Ａは、１つの生体情報出力装置１００’’と、１つ以上の生体情報出力装置１００’（本実施例では、２つの生体情報出力装置１００’）から構成される。生体情報出力装置１００’’は、上記実施例の生体情報出力装置１００の構成要素をすべて備えるが、自らの検知ユニット９０からだけでなく、生体情報出力装置１００’から生体情報信号および加速度情報信号を受信する信頼度判別部３０Ａと、生体情報出力装置１００’から生体情報信号を受信する生体情報統合部４０Ａを備える点で異なる。生体情報出力装置１００’は、上記実施例の生体情報出力装置１００の構成要素の内、生体情報統合部４０と信頼度判別部３０を備えず、生体情報出力装置１００’’の信頼度判別部３０Ａに生体情報信号および加速度情報信号を送信し、生体情報統合部４０Ａに生体情報信号を送信する点で異なっている。

すなわち、生体情報出力装置１００’’は、生体情報を検知すると共に加速度を検知する検知ユニット９０と、自らの検知ユニットおよび生体情報出力装置１００’に備えられる他の検知ユニット９０が検知した生体情報と加速度に基づいて信頼度を判別する信頼度判別部３０Ａと、それら複数の検知ユニット９０が検知した生体情報を信頼度判別部３０Ａが判別した信頼度に基づいて統合する生体情報統合部４０Ａと、身体支持部ＢＳの一部を構成し、身体ＢＤの一部を支持する検知支持部７０と、検知ユニット９０を搭載する枠体６０とを備える。また、生体情報出力装置１００’は、生体情報を検知すると共に加速度を検知する検知ユニット９０と、身体支持部ＢＳの一部を構成し、身体ＢＤの一部を支持する検知支持部７０と、検知ユニット９０を搭載する枠体６０とを備える。

本実施例における生体情報出力装置１００Ａは、これらそれぞれの装置に含まれる複数の検知ユニット９０を備え、１つの信頼度判別部３０Ａと生体情報統合部４０Ａを備える。すなわち、生体情報出力装置１００Ａは、使用者の生体情報を検知する複数の非接触式の生体センサ１０と、生体センサ１０のそれぞれと直接的または間接的に固定された加速度センサ２０と、複数の生体センサ１０が検知した生体情報および複数の加速度センサが検知した加速度に基づいて、各生体センサ１０が検知した生体情報の信頼度を判別する１つの信頼度判別部３０と、信頼度判別部３０が判別した信頼度に基づいて複数の生体センサ１０が検知した生体情報を統合する１つの生体情報統合部４０Ａとを備える。

生体情報出力装置１００Ａは、上記実施例と同様、身体支持部ＢＳを有する機器ＣＨＡに設置され、その機器ＣＨＡの使用者の生体情報を検知する。本実施例における生体情報出力装置１００Ａは、図８および図９（Ａ）に示すように、車両に搭載される機器であるシートＣＨＡの背もたれ部ＢＫに１つの生体情報出力装置１００’’を、座面ＳＦに２つの生体情報出力装置１００’を備えるものである。身体ＢＤの一部は、生体情報出力装置１００’’に対しては、車両の運転者であるシートＣＨＡの使用者の背中であり、生体情報出力装置１００’に対しては、使用者の両太腿である。シートＣＨＡは、内部に、強固なフレーム等である支持体ＳＰを備え、生体情報出力装置１００’’および生体情報出力装置１００’は、その支持体ＳＰに取り付けられる。

生体情報出力装置１００Ａは、それぞれが検知ユニット９０を備えるこれら複数の生体情報出力装置により構成される。各装置が備える検知ユニット９０は、使用者の生体情報を検知する非接触式の生体センサ１０など上記実施例と同じ構成要素を備え、身体ＢＤの一部に向けて照射波Ｗ１を照射し、生体の皮膚表面からの反射波Ｗ２を受光し生体情報を取得すると共に、身体ＢＤとフランジ部６３が密着して車両の振動に加えて身体ＢＤも含めた加速度を取得する。

信頼度判別部３０Ａは、複数の検知ユニット９０が出力した生体情報の信号および加速度の信号に基づいて、検知ユニット９０が出力した生体情報の信頼度を判別する。図１１を参照し、信頼度判別部３０Ａが行う信頼度判別について説明する。上記実施例で説明したように、図１１に示すマトリクスの中では、加速度の大きさが大きくかつ生体信号の大きさが小さいところ（左下の部分）が、最も信頼度が高い状態であり、加速度の大きさが小さくかつ生体信号の大きさが大きいところ（右上の部分）が、最も信頼度が低い状態であると言える。同様に、加速度の大きさが大きくかつ生体信号の大きさが小さい状態を、「第１の状態」と言い、信頼度が高い状態を示し、加速度の大きさが小さくかつ生体信号の大きさが大きい状態を、「第２の状態」と言い、信頼度が低い状態を示す。

本実施例の生体情報出力装置１００Ａは、複数の検知ユニット９０を備えているので、一時点で複数の生体情報等を取得することができ、多くの検知ユニット９０をシートＣＨＡに配置すれば一時点で多数の生体情報等を取得可能である。したがって、上記実施例のように「第１の状態」と「第２の状態」が相当期間継続しなくても、複数の検知ユニット９０から「第１の状態」の生体情報等と「第２の状態」の生体情報等を取得することができる。さらには、多くの生体情報等を取得できることから両者の中間の状態である「第３の状態」の生体情報等も取得できる。このように、３つの状態に分けた上で、それぞれの状態における生体信号／加速度の大きさは、たとえば、測定値のＲＭＳ値（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ、二乗平均平方根）などで表すことができる。

生体情報統合部４０Ａは、信頼度判別部３０Ａが判別した信頼度に基づいて、第１の状態（たとえば、生体情報出力装置１００’’の検知ユニット９０）の生体情報と第２の状態（たとえば、生体情報出力装置１００’の検知ユニット９０）の生体情報を、以下のように統合する。生体情報統合部４０Ａは、図１２に示すように、信頼度の高い第１の状態の生体情報と、信頼度の低い第２の状態の生体情報と、信頼度が中ぐらいの第３の状態の生体情報を加重平均することにより求める。たとえば、第１の状態と第２の状態および第３の状態の生体情報を十分に判別することができる場合、第１の状態の検知ユニット９０の生体情報だけを用いて平均値を求めてもよい。すなわち、生体情報出力装置１００’’の検知ユニット９０の生体情報に重み係数１を、それ以外の検知ユニット９０の生体情報に重み係数０を用いて計算する（表中の最上段）。

また、十分に第１の状態の生体情報が得られない場合などは、たとえば、第１の状態の検知ユニット９０と第３の状態の検知ユニット９０の生体情報を用いるが、より信頼度の高い第１の状態の生体情報に重み係数１を、第３の状態の生体情報に重み係数０．５を用いて計算する。また、検知ユニット９０の数が少なく十分に生体情報が得られない場合などは、たとえば、第１の状態の検知ユニット９０生体情報に重み係数１を、第２の状態の検知ユニット９０の生体情報に重み係数０．１を、第３の状態の検知ユニット９０の生体情報に重み係数０．５を用いて計算する。なお、生体情報出力装置１００Ａは、異常状態の生体情報には常に重み係数を０として、異常状態の生体情報を含まないようにする。

図１３を参照し、生体情報出力装置１００Ａの制御方法を説明する。生体情報出力装置１００Ａの各検知ユニット９０内の生体情報取得部１３は、Ｓ２００において、制御部５０が照射部１１に照射波Ｗ１を照射させて、受信部１２が受光した反射波Ｗ２から生体情報を取得する。信頼度判別部３０Ａは、Ｓ２０２において、生体情報取得部１３が取得した生体情報の大きさを評価する。また、各検知ユニット９０の加速度データ取得部２１は、Ｓ２０４において、制御部５０が加速度センサ２０に検知させた加速度の中から必要なデータを抽出し、取得する。

信頼度判別部３０Ａは、Ｓ２０６において、加速度データ取得部２１が取得した加速度の大きさを評価する。信頼度判別部３０Ａは、Ｓ２０８において、各検知ユニット９０が取得した生体情報の大きさと加速度の大きさに基づいて、上述したように、取得した生体情報の信頼度を判別する。生体情報統合部４０Ａは、Ｓ２１０において、上述したように、第１の状態〜第３の状態かの信頼度に基づいて、複数の検知ユニット９０からの生体情報を統合する。最後に、生体情報出力装置１００Ａは、Ｓ２１２において、統合された生体情報を外部へ出力する。

上述したように、生体情報出力装置１００Ａにおいて、信頼度判別部３０Ａは、第１の生体センサ１０が検知した生体情報の信号の大きさが、第１とは異なる第２の生体センサ１０が検知した生体情報の信号の大きさより小さいと判別し、かつ、第１の生体センサ１０に対応する第１の加速度センサ２０が検知した加速度が、第２の生体センサ１０に対応する第２の加速度センサ２０が検知した加速度より大きいと判別した場合、生体情報統合部４０Ａは、第１の生体センサ１０が検知した生体情報を、第２の生体センサ１０が検知した生体情報より大きな重みを付けて演算し、統合後の生体情報を出力する。このように、複数の生体センサ１０から得られる複数の生体情報に基づくことで、迅速に、正確な生体情報を出力する生体情報出力装置１００Ａを提供することができる。

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

１００ 生体情報出力装置
１０ 生体センサ
１１ 照射部
１２ 受信部
１３ 生体情報取得部
２０ 加速度センサ
２１ 加速度データ取得部
３０ 信頼度判別部
４０ 生体情報統合部
５０ 制御部
６０ 枠体
６１ 底部
６２ 側部
６３ フランジ部
７０ 検知支持部
９０ 検知ユニット
ＣＨ 機器（椅子、シート）
ＳＦ 座面
ＢＫ 背もたれ部
ＢＳ 身体支持部
ＳＰ 支持体
ＢＤ 身体
Ｗ１ 照射波
Ｗ２ 反射波

Claims (3)

1. 身体を支持する身体支持部を有する機器に設置され、前記機器の使用者の生体情報を検知し出力する生体情報出力装置であって、
   使用者の生体情報を検知する複数の非接触式の生体センサと、
   前記生体センサのそれぞれと直接的または間接的に固定された複数の加速度センサと、
   前記生体センサが検知した生体情報および前記加速度センサが検知した加速度に基づいて、前記生体センサが検知した生体情報の信頼度を判別する信頼度判別部と、
   前記信頼度判別部が判別した信頼度に基づいて複数の生体情報を統合する生体情報統合部と、
   を備え、
   前記信頼度判別部は、第１の前記生体センサが検知した生体情報の信号の大きさが、第２の前記生体センサが検知した生体情報の信号の大きさより小さいと判別し、かつ、第１の前記生体センサに対応する第１の前記加速度センサが検知した加速度が、第２の前記生体センサに対応する第２の前記加速度センサが検知した加速度より大きいと判別した場合、前記生体情報統合部は、前記第１の生体センサが検知した生体情報を、前記第２の生体センサが検知した生体情報より大きな重みを付けて演算し、統合後の生体情報を出力する、
   生体情報出力装置。
2. 身体を支持する身体支持部を有する機器に設置され、前記機器の使用者の生体情報を検知し出力する生体情報出力装置であって、
   使用者の生体情報を検知する非接触式の生体センサと、
   前記生体センサと直接的または間接的に固定された加速度センサと、
   前記生体センサが検知した時系列の生体情報および前記加速度センサが検知した時系列の加速度に基づいて、前記生体センサが検知した生体情報の信頼度を判別する信頼度判別部と、
   前記信頼度判別部が判別した信頼度に基づいて複数の生体情報を統合する生体情報統合部と、
   を備え、
   前記信頼度判別部は、第１の期間において前記生体センサが検知した生体情報の信号の大きさが、第２の期間において前記生体センサが検知した生体情報の信号の大きさより小さいと判別し、かつ、前記第１の期間において前記加速度センサが検知した加速度が、前記第２の期間において前記加速度センサが検知した加速度より大きいと判別した場合、前記生体情報統合部は、前記第１の期間において前記生体センサが検知した生体情報を、前記第２の期間において前記生体センサが検知した生体情報より大きな重みを付けて演算し、統合後の生体情報を出力する、
   生体情報出力装置。
3. 請求項１乃至２のいずれかに記載の生体情報出力装置と、
   前記生体情報出力装置を直接または間接に支持する支持体と、
   前記身体支持部を含む座面と、
   を備える椅子。