JPH11332838A - Heartbeat sensor, human body detection sensor provided with the same, and human body abnormality detection sensor - Google Patents

Heartbeat sensor, human body detection sensor provided with the same, and human body abnormality detection sensor

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JPH11332838A
JPH11332838A JP10150055A JP15005598A JPH11332838A JP H11332838 A JPH11332838 A JP H11332838A JP 10150055 A JP10150055 A JP 10150055A JP 15005598 A JP15005598 A JP 15005598A JP H11332838 A JPH11332838 A JP H11332838A
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heart rate
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human body
optical
heartbeat
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祥明 神戸
Katsuhiro Takada
勝浩 高田
Shunsuke Matsushima
俊輔 松島
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To permit a measurer himself to count a heart rate without trying to measure consciously by providing an optical signal transmission means that varies the transmission condition of optical signals in accordance with vibration based on the heartbeats so as to detect heartbeat data concerning heartbeat on the basis of the transmission condition of optical signals. SOLUTION: Optical signals in a heartbeat sensor S propagate near the surface of an optical waveguide 1c. Therefore, if a disturbance member 2 approaches, as it brings about a change in the distribution of refractive indexes near the optical waveguide 1c, altering the propagation condition of the optical signals, a loss occurs in propagating optical signals. As this loss changes on the basis of the relative physical relationship between the disturbance member 2 and the optical waveguide 1c, vibration causing a change in loss can be detected on the basis of the propagation condition of the optical signals, thereby enabling a measurer himself to count a heart rate without attaching consciously a heartbeat counter to his finger or wrist by attaching appropriately the heartbeat sensor S to a part which conveys vibration based on heartbeats.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、心拍センサ並びに
これを設けた人体検知センサ及び人体異常検知センサに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heart rate sensor, a human body detecting sensor provided with the same, and a human body abnormality detecting sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の心拍センサとして、手の
指や手首等の肌面に取り付けられるものがある。このも
のは、肌面へ向かって発光する発光素子と、肌面により
反射されてなる反射光を受光する受光素子と、を備えて
おり、受光素子の受光した反射光の強度を測定すること
によってり、肌面近くの血管を流れる血液の流動状態を
検知して、その血液の流動状態に基づいて心拍数を計数
する。
2. Description of the Related Art Heretofore, as a heart rate sensor of this type, there is a sensor attached to a skin surface such as a finger or a wrist. This device includes a light emitting element that emits light toward the skin surface, and a light receiving element that receives light reflected by the skin surface, and measures the intensity of the reflected light received by the light receiving element. Then, the flow state of blood flowing through a blood vessel near the skin surface is detected, and the heart rate is counted based on the flow state of the blood.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記した心拍センサに
あっては、心拍数を計数しようとする測定者自身が、心
拍数を計数しようと意識しない限り、手の指や手首等の
肌面に取り付けられないのであるから、取り付けるのが
めんどくさいとか、ついうっかり取り付けるのを忘れた
りしてしまうと、心拍数を計数することができなくなっ
てしまう。
In the above-described heart rate sensor, unless the measurer who is trying to count the heart rate is conscious of counting the heart rate, it is placed on the skin surface such as a finger or a wrist. Since it cannot be installed, if it is troublesome to install, or if you forget to install it suddenly, you will not be able to count your heart rate.

【0004】本発明は、上記の点に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、測定者自身が心拍数を
計数しようと意識しなくても、心拍数を計数することが
できる心拍センサを提供することにある。
[0004] The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to be able to count the heart rate even if the measurer himself is not conscious of counting the heart rate. It is to provide a heart rate sensor.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項1記載の発明の心拍センサは、心拍に基
づく振動に応じて光信号の伝送状態が変化する光信号伝
送手段を備え、光信号の伝送状態に基づいて心拍に関す
る心拍データを検知する構成にしている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a heart rate sensor comprising an optical signal transmitting means for changing a transmission state of an optical signal in response to a vibration based on a heartbeat. In this configuration, the heart rate data relating to the heart rate is detected based on the transmission state of the optical signal.

【0006】請求項2記載の発明の心拍センサは、請求
項1記載の発明の心拍センサにおいて、前記光信号伝送
手段は、発光素子が発光した光信号を伝搬して受光素子
に受光させる光導波路と、屈折率1以上であって前記振
動に応じて光導波路との相対的位置関係が変化する外乱
部材と、を有してた構成にしている。
According to a second aspect of the present invention, in the heart rate sensor according to the first aspect of the present invention, the optical signal transmitting means propagates an optical signal emitted by the light emitting element and causes the light receiving element to receive the light signal. And a disturbance member having a refractive index of 1 or more and changing a relative positional relationship with the optical waveguide in accordance with the vibration.

【0007】請求項3記載の発明の心拍センサは、請求
項2記載の発明の心拍センサにおいて、前記発光素子及
び受光素子並びに光導波路は、同一部材に所定の相対的
位置関係を有して配設された構成にしている。
A heart rate sensor according to a third aspect of the present invention is the heart rate sensor according to the second aspect of the present invention, wherein the light emitting element, the light receiving element, and the optical waveguide are arranged on the same member with a predetermined relative positional relationship. It has a set configuration.

【0008】請求項4記載の発明の心拍センサは、請求
項2又は請求項3のいずれかに記載の発明の心拍センサ
において、前記振動による基準点を挟んだ両方向への前
記外乱部材の往復動作のうち、基準点から一方向側の動
作のみに制限する制限手段が設けられた構成にしてい
る。
A heartbeat sensor according to a fourth aspect of the present invention is the heartbeat sensor according to the second or third aspect of the present invention, wherein the vibration member reciprocates in both directions across a reference point due to the vibration. Among them, a configuration is provided in which a restricting means for restricting the operation to only one side from the reference point is provided.

【0009】請求項5記載の発明の心拍センサは、請求
項1記載の発明の心拍センサにおいて、前記光信号伝送
手段は、光信号を伝搬する第1の光導波路と、第1の光
導波路と光結合して光信号を伝搬し前記振動に応じて第
1光導波路との間の相対的位置関係が変化する第2の光
導波路と、を有した構成にしている。
The heart rate sensor according to a fifth aspect of the present invention is the heart rate sensor according to the first aspect of the present invention, wherein the optical signal transmitting means includes a first optical waveguide for transmitting an optical signal, a first optical waveguide, And a second optical waveguide whose relative positional relationship with the first optical waveguide changes in accordance with the vibration by optically coupling and transmitting an optical signal.

【0010】請求項6記載の発明の心拍センサは、請求
項1記載の発明の心拍センサにおいて、前記振動に伴っ
て伸縮する伸縮面を外方面に有する伸縮部材が設けら
れ、その伸縮部材の伸縮面に沿って前記変形部材が配設
された構成にしている。
A heart rate sensor according to a sixth aspect of the present invention is the heart rate sensor according to the first aspect of the present invention, further comprising an elastic member having an elastic surface on an outer surface which expands and contracts with the vibration. The configuration is such that the deformable member is disposed along a plane.

【0011】請求項7記載の発明の心拍センサは、請求
項6記載の発明の心拍センサにおいて、前記振動に伴っ
て伸縮する伸縮面を外方面に有する伸縮部材が設けら
れ、その伸縮部材の伸縮面に沿って前記変形部材が配設
された構成にしている。
A heart rate sensor according to a seventh aspect of the present invention is the heart rate sensor according to the sixth aspect of the present invention, further comprising a telescopic member having a telescopic surface that expands and contracts in accordance with the vibration on an outer surface. The configuration is such that the deformable member is disposed along a plane.

【0012】請求項8記載の発明の人体検知センサは、
請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の心拍センサか
らなる検知部と、検知部により検知された心拍に関する
心拍データに基づき人体の有無を判断して検知信号を出
力する判断部と、を備えた構成にしている。
[0012] The human body detection sensor according to the invention described in claim 8 is:
A detection unit comprising the heart rate sensor according to any one of claims 1 to 7, and a determination unit that determines the presence or absence of a human body based on heart rate data on the heartbeat detected by the detection unit and outputs a detection signal. It has a configuration with.

【0013】請求項9記載の発明の人体異常検知センサ
は、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の心拍セン
サからなる検知部と、検知部により検知された心拍に関
する心拍データに基づき人体が所定の状態に対して異常
であるか否かを判断して警告信号を出力する異常判断部
と、を備えた構成にしている。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a human body abnormality detecting sensor according to the first to seventh aspects of the present invention, based on a heart rate sensor based on the heart rate data detected by the detecting section. And an abnormality determining unit that determines whether an abnormality is present in a predetermined state and outputs a warning signal.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の第1実施形態の心拍セン
サS を図1乃至図4に基づいて以下に説明する。1 はプ
リント基板で、その表面に、発光素子1a、発光用集光ミ
ラー1b、光導波路1c、受光素子1d、受光用集光ミラー1
e、アンプ1f、フィルタ1g、マイクロコンピュータ1hが
実装により配設されている。詳しくは、光導波路1cは、
成形によって形成され、この成形時にグレーティング1j
が同時成形されている。そして、この光導波路1cは、プ
リント基板1 に接着されることにより配設される。な
お、この光導波路1cは、プリント基板1 を作成するとき
に、表面の一部に透明な樹脂をスピンコートにより薄く
均一に形成して、グレーティング1jをフォトレジスト等
により形成されることにより、構成されてもよい。屈折
率1以上の外乱部材2が、光導波路1cに重合する状態
で、心拍等の外部からの振動に応じて光導波路1cとの間
の距離が変化して、光導波路1cとの間の相対的位置関係
が変わるよう設けられている。この外乱部材2 は、光導
波路1cと共に、心拍に基づく振動に応じて光信号の伝送
状態が変化する光信号伝送手段3 を構成している。な
お、この外乱部材2 としては、アクリル樹脂、ポリカー
ボネイト、スチロール、ガラス等が挙げられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A heart rate sensor S according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Reference numeral 1 denotes a printed circuit board, on its surface, a light-emitting element 1a, a light-emitting condenser mirror 1b, an optical waveguide 1c, a light-receiving element 1d, and a light-receiving condenser mirror 1.
e, an amplifier 1f, a filter 1g, and a microcomputer 1h are mounted and mounted. Specifically, the optical waveguide 1c is
It is formed by molding.
Are formed simultaneously. The optical waveguide 1c is provided by being adhered to the printed circuit board 1. When forming the printed circuit board 1, the optical waveguide 1c is formed by forming a transparent resin thinly and uniformly on a part of the surface by spin coating, and forming a grating 1j with a photoresist or the like. May be done. In a state where the disturbance member 2 having a refractive index of 1 or more is superimposed on the optical waveguide 1c, the distance between the optical waveguide 1c and the optical waveguide 1c changes according to external vibration such as a heartbeat. It is provided to change the positional relationship. The disturbance member 2 constitutes, together with the optical waveguide 1c, an optical signal transmission unit 3 in which the transmission state of the optical signal changes according to the vibration based on the heartbeat. In addition, examples of the disturbance member 2 include acrylic resin, polycarbonate, styrene, and glass.

【0015】次に、光信号の伝搬について説明する。発
光素子1aが光信号は、凹面鏡からなる発光用集光ミラー
1bにより、光導波路1cの一端へ向かって反射される。こ
の光導波路1cは、一端部にグレーティング1jが設けられ
ているので、発光素子1aからの光信号を効率良く受光
し、受光した光信号を他端側へと伝搬する。この光導波
路1cは、他端部にもグレーティング1jが設けられている
ので、凹面鏡からなる受光用集光ミラー1eへ向かって、
伝搬した光信号を効率良く照射して、受光用集光ミラー
1eにより反射された光信号が、受光素子1dにより受光さ
れる。
Next, the propagation of an optical signal will be described. The light-emitting element 1a is an optical signal.
Due to 1b, the light is reflected toward one end of the optical waveguide 1c. Since the optical waveguide 1c has the grating 1j at one end, the optical waveguide 1c efficiently receives an optical signal from the light emitting element 1a and propagates the received optical signal to the other end. Since the optical waveguide 1c is also provided with a grating 1j at the other end, it is directed toward the light-receiving condenser mirror 1e composed of a concave mirror.
Efficiently irradiates the propagated optical signal, and the light receiving mirror
The optical signal reflected by 1e is received by the light receiving element 1d.

【0016】光信号は、上記したように、光導波路1cに
より伝搬されるわけであるが、詳しく述べると、光導波
路1cの表面近くで伝搬されており、僅かながら外側へ染
み出ながら伝搬されている。従って、外乱部材2 が、例
えば、10μm程度に接近すると、光導波路1c近辺の屈
折率分布に変化をきたし、その屈折率分布によって、伝
搬している光信号が影響を受けて、光信号の伝搬状態が
変化するので、伝搬している光信号に損失が発生するこ
とになる。なお、この損失は、外乱部材2 と光導波路1c
との間の相対的位置関係の変化に基づいて変化するの
で、この光導波路1cでの光信号の伝搬状態に基づいて、
このような損失の変化を起こさせる振動を検知すること
ができる。
As described above, the optical signal is propagated by the optical waveguide 1c. More specifically, the optical signal is propagated near the surface of the optical waveguide 1c, and slightly propagates outwardly. I have. Therefore, when the disturbance member 2 approaches, for example, about 10 μm, the refractive index distribution in the vicinity of the optical waveguide 1c changes, and the propagating optical signal is affected by the refractive index distribution. Since the state changes, a loss occurs in the propagating optical signal. This loss is caused by the disturbance member 2 and the optical waveguide 1c.
Changes based on a change in the relative positional relationship between the optical waveguide 1c and the optical signal,
Vibration that causes such a change in loss can be detected.

【0017】次に、図3に基づいて、信号処理について
説明する。初めに、発光素子1aが、発光回路(図示せ
ず)により電流駆動されて発光し、前述したように、光
導波路1cにより光信号が伝搬されて、受光素子1dにより
光信号が受光される。次に、受光素子1dに受光された光
信号による電流は、電流電圧変換回路(図示せず)によ
り、電圧信号に変換される。次に、その電圧信号は、ア
ンプ1f内の増幅回路により増幅され、続いて、フィルタ
1g内のフィルタ回路により、外乱ノイズが除去するフィ
ルタリングを経て、心拍信号が取出される検波を行う。
Next, the signal processing will be described with reference to FIG. First, the light emitting element 1a is driven by a current by a light emitting circuit (not shown) to emit light, and as described above, an optical signal is propagated by the optical waveguide 1c and an optical signal is received by the light receiving element 1d. Next, the current based on the optical signal received by the light receiving element 1d is converted into a voltage signal by a current-voltage conversion circuit (not shown). Next, the voltage signal is amplified by the amplifier circuit in the amplifier 1f,
The filter circuit within 1g performs detection for extracting a heartbeat signal through filtering for removing disturbance noise.

【0018】次に、図4に基づいて、心拍信号について
説明する。この実線で示された心拍信号は、本心拍セン
サS を椅子におけるお尻を載せる箇所に埋め込んだとき
に得られたものであり、3〜5毎秒の周波数成分を含ん
でいる。そして、この心拍信号の包絡線である点線の1
周期が、心拍に対応しているので、心拍信号の波形をA
D変換してから、マイクロコンピュータ1hに入力する
と、マイクロコンピュータ1hによって、信号波形を解析
して、心拍に関する心拍データの一つである心拍数を計
数することができる。
Next, the heartbeat signal will be described with reference to FIG. The heartbeat signal indicated by the solid line is obtained when the present heartbeat sensor S is embedded in the place where the buttocks are placed on the chair, and includes a frequency component of 3 to 5 per second. Then, the dotted line 1 which is the envelope of the heartbeat signal
Since the cycle corresponds to the heartbeat, the waveform of the heartbeat signal is represented by A
When the signal is converted into a digital signal and input to the microcomputer 1h, the microcomputer 1h analyzes the signal waveform and counts the heart rate, which is one of the heart rate data relating to the heart rate.

【0019】なお、発光素子1aを直流駆動するのではな
く、ある周波数で変調をかけておき、その変調をかけら
れてなる周波数成分のみを増幅することにより、信号
(S)/ノイズ(N)比を大きくすることができ、周囲
のノイズが大きい場合でも、心拍信号を取出すことがで
きる。
The signal (S) / noise (N) is obtained by modulating the light emitting element 1a at a certain frequency and amplifying only the modulated frequency component, instead of driving the light emitting element 1a with a direct current. The ratio can be increased, and a heartbeat signal can be extracted even when ambient noise is large.

【0020】かかる心拍センサS にあっては、心拍に基
づく振動に応じて伝送状態が変化する光信号のその伝送
状態に基づいて、心拍に関する心拍データを検知するの
であるから、人体が接触する箇所のうち、心拍に基づく
振動が伝わる部分に適宜取り付けておくことによって、
測定者自身が心拍数を計数しようと意識して人体の指や
手首に取り付けなくても、心拍数を計数することができ
る。
In the heart rate sensor S, heart rate data relating to heart rate is detected based on the transmission state of an optical signal whose transmission state changes in response to vibration based on the heart rate. By attaching it appropriately to the part where the vibration based on the heartbeat is transmitted,
The heart rate can be counted even if the measurer himself is not conscious of counting the heart rate and attaches it to the finger or wrist of the human body.

【0021】また、屈折率1以上の外乱部材2 は、振動
に応じて光導波路1cとの相対的位置関係が変化すると、
光導波路1cでの光信号の伝搬状態が変動して、光信号の
伝送状態が変化するので、光信号の伝送状態に基づい
て、心拍に関する心拍データを検知することができる。
When the relative position of the disturbance member 2 having a refractive index of 1 or more with respect to the optical waveguide 1c changes according to the vibration,
Since the propagation state of the optical signal in the optical waveguide 1c fluctuates and the transmission state of the optical signal changes, it is possible to detect the heartbeat data on the heartbeat based on the transmission state of the optical signal.

【0022】また、発光素子1a及び受光素子1d並びに光
導波路1cが配設された部材であるプリント基板1 を設置
することにより、発光素子1a及び受光素子1d並びに光導
波路1cを別々に設置しなくてもよくなり、設置作業がや
り易くなるとともに、発光素子1a及び受光素子1d並びに
光導波路1cの相対的位置関係が所定の位置関係になって
いるので、特性のバラツキを抑えることができる。
By installing the printed circuit board 1 on which the light emitting element 1a, the light receiving element 1d, and the optical waveguide 1c are disposed, the light emitting element 1a, the light receiving element 1d, and the optical waveguide 1c are not separately installed. This facilitates the installation work, and the relative positional relationship between the light emitting element 1a, the light receiving element 1d, and the optical waveguide 1c is a predetermined positional relationship, so that variations in characteristics can be suppressed.

【0023】次に、本発明の第2実施形態の心拍センサ
S を図5及び図6に基づいて以下に説明する。なお、第
1実施形態と実質的に同一の部材には同一の符号を付
し、第1実施形態と異なるところのみ記す。本実施形態
は、基本的には第1実施形態と同様であるが、振動によ
る基準点を挟んだ両方向への外乱部材2 の往復動作のう
ち、基準点から、光導波路1c側である一方向側の動作の
みに制限する制限部材4(制限手段)が設けられた構成
となっている。
Next, a heart rate sensor according to a second embodiment of the present invention.
S will be described below with reference to FIGS. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and only different points from the first embodiment will be described. This embodiment is basically the same as the first embodiment, except that the reciprocating movement of the disturbance member 2 in both directions with respect to the reference point due to vibration includes one direction from the reference point to the optical waveguide 1c side. The configuration is such that a restricting member 4 (restricting means) for restricting only the side operation is provided.

【0024】詳しくは、プリント基板1 は、例えば、M
ID等の成形品により構成され、両集光ミラー1b,1e が
一体成形されるとともに、外乱部材2 を支持するための
支持部1kが一体成形により立設されている。この支持部
1kの先端からは、外乱部材2の動作を光導波路1c側であ
る一方向側の動作のみに制限するよう外乱部材2 に当接
する制限部材4 が延設されている。
More specifically, the printed circuit board 1 is made of, for example, M
The condenser mirrors 1b and 1e are integrally formed, and a support 1k for supporting the disturbance member 2 is erected by integral molding. This support
A restricting member 4 abutting against the disturbance member 2 extends from the tip of 1k so as to restrict the operation of the disturbance member 2 to only the operation in one direction, which is the optical waveguide 1c side.

【0025】外乱部材2 は、前述した制限部材4 によ
り、動作が制限されているので、この外乱部材2 に接続
された振動印加部材5 に結合されているクッション6
に、心拍に基づく振動が印加されると、制限部材4 に当
接している状態から、光導波路1cとの間の距離が短くな
る方向へのみ変位する。また、この心拍センサS は、ク
ッション6 に座る人の体重や緩慢な動きからなる外力が
外乱部材2 に伝わらないよう、それらの外力を吸収する
ためのスプリング等の緩衝部材7 上に支持されている。
Since the operation of the disturbance member 2 is restricted by the above-described restricting member 4, the cushion 6 connected to the vibration applying member 5 connected to the disturbance member 2 is used.
When a vibration based on a heartbeat is applied to the optical waveguide 1c, it is displaced only in a direction in which the distance between the optical waveguide 1c and the optical waveguide 1c is shortened from the state of being in contact with the limiting member 4. The heart rate sensor S is supported on a cushioning member 7 such as a spring for absorbing the external force of the person sitting on the cushion 6 so as to absorb the external force consisting of the weight of the person sitting on the cushion 6 and the slow motion so as not to be transmitted to the disturbance member 2. I have.

【0026】かかる心拍センサS にあっては、第1実施
形態の効果に加えて、外乱部材2 は、制限部材4 により
基準点から一方向側の動作のみに制限されるから、振動
に固有な往復運動により、基準点から他方向側の動作を
するタイミングでも、常時、基準点にリセットされるこ
とになるので、光導波路1cとの間の距離の精度を高くす
ることができる。
In such a heart rate sensor S, in addition to the effect of the first embodiment, the disturbance member 2 is restricted by the restriction member 4 to only the operation in one direction from the reference point, so that the disturbance member 2 is unique to vibration. By the reciprocating motion, the timing is always reset to the reference point even when the operation is performed in the other direction from the reference point, so that the accuracy of the distance to the optical waveguide 1c can be increased.

【0027】また、プリント基板1 は、両集光ミラーが
1b,1e 及び支持部1kが一体成形により設けられているの
で、配設時のばらつきを少なくすることができる。
Further, the printed circuit board 1 has both converging mirrors.
Since the parts 1b, 1e and the support part 1k are provided by integral molding, variations in arrangement can be reduced.

【0028】次に、この心拍センサS が組み込まれた人
体検知センサS1を図7に基づいて説明する。この人体検
知センサS1は、例えば、ベッドに組み込まれたものであ
って、前述した心拍センサS からなる検知部8 、検知部
8 からの心拍データに基づいて、人体の有無を判断する
判断回路(判断部)9 を備えている。
Next, a human body detection sensor S1 incorporating the heart rate sensor S will be described with reference to FIG. The human body detection sensor S1 is, for example, incorporated in a bed, and includes a detection unit 8 and a detection unit including the heart rate sensor S described above.
A judgment circuit (judgment unit) 9 for judging the presence or absence of a human body based on the heartbeat data from the computer 8 is provided.

【0029】詳しくは、判断回路9 は、心拍データであ
る心拍信号の有無や心拍による振動に基づき、人体の有
無を判断する。つまり、心拍信号の無いときは、当然の
ことながら、人体が存在しないし、心拍による振動に
は、常時、3〜5毎秒の周波数成分を含んでいるのであ
るから、この周波数成分が含まれていないときは、人体
が存在しないと判断する。また、心拍信号の包絡線は、
前述したように、周期的であるから、周期的でないとき
も、人体が存在しないと判断する。そして、判断回路9
は、人体の有無を判断した後に、判断結果を示す検知信
号を出力する。
More specifically, the determination circuit 9 determines the presence or absence of a human body based on the presence or absence of a heartbeat signal, which is heartbeat data, and the vibration caused by the heartbeat. That is, when there is no heartbeat signal, there is naturally no human body, and the vibration due to the heartbeat always contains a frequency component of 3 to 5 per second, so this frequency component is included. If not, it is determined that the human body does not exist. Also, the envelope of the heartbeat signal is
As described above, since it is periodic, it is determined that no human body exists even when it is not periodic. And the judgment circuit 9
Outputs a detection signal indicating the determination result after determining the presence or absence of a human body.

【0030】かかる人体検知センサS1にあっては、心拍
センサS からなる検知部8 により検知された心拍データ
は、人体に固有のものであるから、判断部が、その心拍
データに基づき、人体の有無を判断することでもって、
人体の有無を信頼性高く検知することができる。
In the human body detection sensor S1, since the heart rate data detected by the detection unit 8 including the heart rate sensor S is unique to the human body, the determination unit determines the human body based on the heart rate data. By judging the presence or absence,
The presence or absence of a human body can be detected with high reliability.

【0031】なお、この人体検知センサS1を乗り物や映
画館等の興行施設の座席に組み込むことによって、空席
状況を検知することができ、また、団体旅行をする観光
バスの座席に組み込むことによって、人員把握をするこ
とができ、また、病院の病棟のベッドに組み込むことに
よって、患者の在ベッド状況を把握することができるよ
うになる。
By incorporating this human body detection sensor S1 into a seat of a performance facility such as a vehicle or a movie theater, it is possible to detect the vacancy status, and by incorporating it into a seat of a sightseeing bus for group travel, It is possible to ascertain the number of staff and to ascertain the patient's in-bed status by incorporating it into a bed in a hospital ward.

【0032】次に、この心拍センサS が組み込まれた人
体異常検知センサS2を図8乃至図9に基づいて説明す
る。この人体異常検知センサS2は、例えば、自動車の運
転座席に組み込まれたものであって、前述した心拍セン
サS からなる検知部8 、検知部8 からの心拍データに基
づいて、人体が所定の状態に対して異常であるか否かを
判断する異常判断回路(異常判断部)10を備えている。
Next, a human body abnormality detection sensor S2 incorporating the heart rate sensor S will be described with reference to FIGS. The human body abnormality detection sensor S2 is, for example, incorporated in a driver's seat of an automobile, and detects a human body in a predetermined state based on the heartbeat data from the heartbeat sensor S and the heartbeat sensor S described above. An abnormality determination circuit (abnormality determination unit) 10 that determines whether or not an abnormality is detected with respect to the vehicle.

【0033】詳しくは、異常判断回路10は、心拍データ
である心拍数に基づいて、運転者の心の状態を検知し
て、運転者の体調の異変を検知したり、居眠り運転をし
ていないかどうかを判断する。つまり、心拍数が急激な
変動しているときや心拍数が上限を超えて変動している
ときは、緊張状態や急病により異常状態にあると判断
し、心拍数が下限値を超えているときは、居眠り運転を
している可能性があると判断する。
More specifically, the abnormality determination circuit 10 detects the state of the driver's heart based on the heart rate, which is the heart rate data, to detect abnormal changes in the physical condition of the driver, and does not drive asleep. Determine whether or not. In other words, when the heart rate fluctuates rapidly or when the heart rate fluctuates beyond the upper limit, it is determined that the heart rate is abnormal due to a nervous state or sudden illness, and when the heart rate exceeds the lower limit. Determines that there is a possibility that the driver is dozing off.

【0034】なお、この異常判断回路10は、測距センサ
S3や超音波センサS4等の人体検知センサS5から出力され
た人体検知信号によって、異常検知が開始される。そし
て、判断回路9 は、人体が所定の状態に対して異常であ
ると判断した後に、音声や画面表示により警告信号を出
力したり、居眠り運転をしているときには覚醒のために
振動を加えたりし、危険と感じられる程異常であると判
断されたときには、自動者の停止させるよう、自動車の
緊急ブレーキ11に、緊急停止する旨の信号を出力する。
The abnormality determination circuit 10 includes a distance measuring sensor
Abnormality detection is started by a human body detection signal output from a human body detection sensor S5 such as S3 or an ultrasonic sensor S4. Then, after determining that the human body is abnormal with respect to the predetermined state, the determination circuit 9 outputs a warning signal by voice or screen display, or applies vibration for awakening when driving while falling asleep. If it is determined that the vehicle is abnormal enough to feel dangerous, a signal is output to the emergency brake 11 of the vehicle to stop the vehicle automatically.

【0035】かかる人体異常検知センサS2は、心拍セン
サS からなる検知部8 により検知された心拍データは、
人体が異常のときに確実に変化するものであるから、異
常判断回路10が、その心拍データに基づき、人体が所定
の状態に対して異常であるか否かを判断することによ
り、人体の異常を信頼性高く検知することができる。
The human body abnormality detection sensor S2 is configured such that the heart rate data detected by the detection unit 8 comprising the heart rate sensor S is:
Since the abnormality is surely changed when the human body is abnormal, the abnormality determination circuit 10 determines whether or not the human body is abnormal with respect to a predetermined state based on the heartbeat data. Can be detected with high reliability.

【0036】次に、本発明の第3実施形態の心拍センサ
S を図10に基づいて以下に説明する。なお、第1実施形
態と実質的に同一の部材には同一の符号を付し、第1実
施形態と異なるところのみ記す。第1実施形態では、光
信号伝送手段3 は、発光素子1aが発光した光信号を伝搬
して受光素子1dに受光させる光導波路1cと、屈折率1以
上であって振動に応じて光導波路1cとの相対的位置関係
が変化する外乱部材2と、を有した構成になっているの
に対し、本実施形態では、光信号伝送手段3 は、光信号
を伝搬する第1の光導波路1mと、第1の光導波路1mと光
結合して光信号を伝搬し振動に応じて第1光導波路1mと
の間の相対的位置関係が変化する第2の光導波路1nと、
を有した構成になっている。
Next, a heart rate sensor according to a third embodiment of the present invention.
S will be described below with reference to FIG. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and only different points from the first embodiment will be described. In the first embodiment, the optical signal transmission means 3 includes an optical waveguide 1c that propagates an optical signal emitted by the light emitting element 1a and causes the light receiving element 1d to receive the light signal, and an optical waveguide 1c having a refractive index of 1 or more and according to vibration. And a disturbance member 2 whose relative positional relationship changes with the first optical waveguide 1m that propagates an optical signal in the present embodiment. A second optical waveguide 1n that optically couples with the first optical waveguide 1m, propagates an optical signal, and changes a relative positional relationship with the first optical waveguide 1m according to vibration;
Is provided.

【0037】詳しくは、このものは、心拍に基づいた振
動により、光信号を伝搬する第1の光導波路1mと第2の
光導波路1nとの間の相対的位置関係を変えることによ
り、両光導波路間1m,1n での光信号の光結合状態を変化
させて、両光導波路1m,1n での光信号の伝搬状態を変化
させることに基づき、心拍データを検知する。これらの
両光導波路1m,1n 間での光信号の光結合は、両光導波路
1m,1n に設けられたグレーティング1j間の光結合により
なされている。
More specifically, this device changes the relative positional relationship between the first optical waveguide 1m and the second optical waveguide 1n, which propagates an optical signal, by vibration based on a heartbeat. Heart rate data is detected based on a change in the optical coupling state of the optical signal between the optical paths 1m and 1n, and a change in the propagation state of the optical signal between the optical waveguides 1m and 1n. The optical coupling of the optical signal between these two optical waveguides 1m and 1n is
This is achieved by optical coupling between gratings 1j provided in 1m and 1n.

【0038】かかる心拍センサS にあっては、第1実施
形態と同様に、人体が接触する箇所のうち、心拍に基づ
く振動が伝わる部分に適宜取り付けておくことによっ
て、測定者自身が心拍数を計数しようと意識して人体の
指や手首に取り付けなくても、心拍数を計数することが
できる。
In this heart rate sensor S, as in the first embodiment, by appropriately attaching the heart rate sensor to the portion where the vibration based on the heartbeat is transmitted, the measurer can measure the heart rate by himself / herself. The heart rate can be counted without being conscious of counting and attaching it to the finger or wrist of the human body.

【0039】また、心拍に基づいた振動に応じて第1の
光導波路1mと第2の光導波路1nとの間の相対的位置関係
が変化すると、第1の光導波路1mと第2の光導波路1nと
の間の光結合状態が変化するから、両導波路1m,1n での
光信号の伝搬状態が変動して、光信号の伝送状態が変化
するので、光信号の伝送状態に基づいて、心拍に関する
心拍データを検知することができる。
When the relative positional relationship between the first optical waveguide 1m and the second optical waveguide 1n changes according to the vibration based on the heartbeat, the first optical waveguide 1m and the second optical waveguide 1m change. Since the optical coupling state between 1n and 1n changes, the propagation state of the optical signal in both waveguides 1m and 1n fluctuates and the transmission state of the optical signal changes, so based on the transmission state of the optical signal, Heart rate data on the heart rate can be detected.

【0040】また、グレーティング1jは、僅かな位置変
化であっても、光結合状態が変化する素子であるから、
このような素子間で光信号を光結合させることにより、
光結合状態の変化に基づいた心拍データの変化を精度良
く検知することができる。
Further, the grating 1j is an element whose optical coupling state changes even if the position is slightly changed.
By optically coupling an optical signal between such elements,
A change in heart rate data based on a change in the optical coupling state can be detected with high accuracy.

【0041】次に、本発明の第4実施形態の心拍センサ
S を図11乃至図13に基づいて以下に説明する。なお、第
1実施形態と実質的に同一の部材には同一の符号を付
し、第1実施形態と異なるところのみ記す。第1実施形
態では、光信号伝送手段3 は、発光素子1aが発光した光
信号を伝搬して受光素子1dに受光させる光導波路1cと、
屈折率1以上であって振動に応じて光導波路1cとの相対
的位置関係が変化する外乱部材2 と、を有した構成にな
っているのに対し、本実施形態では、光信号を伝搬する
光ファイバ13、光信号の伝搬状態を変化させるよう振動
に基づき変位してファイバ13を変形させる変形部材12
と、を有した構成になっている。
Next, a heart rate sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
S will be described below with reference to FIGS. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and only different points from the first embodiment will be described. In the first embodiment, the optical signal transmission means 3 includes an optical waveguide 1c for transmitting an optical signal emitted by the light emitting element 1a and causing the light receiving element 1d to receive the light signal.
And a disturbance member 2 whose refractive index is 1 or more and whose relative positional relationship with the optical waveguide 1c changes according to vibration, whereas the present embodiment transmits an optical signal. Optical fiber 13, deformable member 12 that deforms fiber 13 by being displaced based on vibration so as to change the propagation state of an optical signal
And a configuration having:

【0042】詳しくは、このものは、長手方向に沿って
溝14a が設けられたケーブル14のその溝14a に、光信号
が伝搬される光ファイバ13が収納され、この光ファイバ
13を収納したケーブル14が、シート15の表面に敷き詰め
られている。このケーブル14の溝14a には、光ファイバ
13の他に、ビーズからなる変形部材12が共に収納されて
おり、ケーブル14に荷重がかけられることにより、溝14
a 内の変形部材12が変位すると、光ファイバ13に、変形
の一形態であるマイクロベンディングが発生して、光フ
ァイバ13での光信号の伝搬状態が変化する。
More specifically, in this cable, an optical fiber 13 through which an optical signal is propagated is housed in the groove 14a of a cable 14 provided with a groove 14a along the longitudinal direction.
A cable 14 containing 13 is spread on the surface of the sheet 15. The optical fiber is inserted into the groove 14a of the cable 14.
In addition to 13, a deformable member 12 made of beads is housed together, and when a load is applied to the cable 14, a groove 14 is formed.
When the deformable member 12a is displaced, microbending, which is a form of deformation, occurs in the optical fiber 13, and the propagation state of the optical signal in the optical fiber 13 changes.

【0043】このものは、心拍に基づいた振動に基づい
て変形部材12が変位し、その変位によって光ファイバ13
を変形させることにより、光ファイバ13での光信号の伝
搬状態を変化させることに基づき、心拍データを検知す
る。
This is because the deformable member 12 is displaced based on the vibration based on the heartbeat, and the optical fiber 13 is displaced by the displacement.
, The heartbeat data is detected based on the change in the propagation state of the optical signal in the optical fiber 13.

【0044】かかる心拍センサS にあっては、第1実施
形態と同様に、人体が接触する箇所のうち、心拍に基づ
く振動が伝わる部分に適宜取り付けておくことによっ
て、測定者自身が心拍数を計数しようと意識して人体の
指や手首に取り付けなくても、心拍数を計数することが
できる。
In this heart rate sensor S, as in the first embodiment, the measurement person himself / herself can measure the heart rate by appropriately attaching the part to which the vibration based on the heartbeat is transmitted among the parts contacted by the human body. The heart rate can be counted without being conscious of counting and attaching it to the finger or wrist of the human body.

【0045】また、振動に応じて、変形部材12が光ファ
イバ13を変形させると、光ファイバ13での光信号の伝搬
状態が変動して、光信号の伝送状態が変化するので、光
信号の伝送状態に基づいて、心拍に関する心拍データを
検知することができる。
When the deformable member 12 deforms the optical fiber 13 in response to the vibration, the propagation state of the optical signal in the optical fiber 13 changes, and the transmission state of the optical signal changes. Heart rate data relating to the heart rate can be detected based on the transmission state.

【0046】次に、この心拍センサS が組み込まれた人
体異常検知センサS2を図14乃至図16に基づいて説明す
る。この人体異常検知センサS2は、例えば、洋式トイレ
の便座シート15a 及び床面シート15b として設けられた
ものであって、前述した心拍センサS からなる検知部8
、検知部8 からの心拍データに基づいて、人体が所定
の状態に対して異常であるか否かを判断する異常判断回
路(異常判断部)10を備えている。
Next, a human body abnormality detecting sensor S2 incorporating the heart rate sensor S will be described with reference to FIGS. The human body abnormality detection sensor S2 is provided, for example, as a toilet seat 15a and a floor sheet 15b of a Western-style toilet, and includes a detection unit 8 including the heart rate sensor S described above.
An abnormality judging circuit (abnormality judging unit) 10 for judging whether or not the human body is abnormal with respect to a predetermined state based on the heartbeat data from the detecting unit 8 is provided.

【0047】詳しくは、異常判断回路10は、心拍データ
である心拍数に基づいて、トイレに入っている人体の健
康状態を検知して、トイレに入っている人体の体調の急
激な変化が起きていないかどうかを判断する。つまり、
心拍数が急激な変動しているときや心拍数が上限を超え
て変動しているときは、急激な血圧上昇や興奮状態とい
った人体の体調の急激な変化が起きた異常状態にあると
判断し、心拍数が上限を超えて変動しているときは、心
臓機能の急激な低下による異常状態にあると判断する。
さらには、心拍数が検知されていないときにな、心臓停
止といった極めて重大な異常状態になっていると判断す
る。
More specifically, the abnormality determination circuit 10 detects the health condition of the human body in the toilet based on the heart rate as the heart rate data, and a sudden change in the physical condition of the human body in the toilet occurs. Determine if not. That is,
If the heart rate fluctuates rapidly or the heart rate fluctuates beyond the upper limit, it is determined that the human body is in an abnormal state, such as a rapid rise in blood pressure or a sudden change in physical condition, such as an excitable state. If the heart rate fluctuates beyond the upper limit, it is determined that there is an abnormal state due to a rapid decrease in heart function.
Further, it is determined that an extremely serious abnormal state such as a cardiac arrest occurs when the heart rate is not detected.

【0048】なお、この異常判断回路10は、測距センサ
S3、熱線センサS6、超音波センサS4等の人体検知センサ
S5から出力された人体検知信号によって、異常検知が開
始される。そして、判断回路9 は、人体が所定の状態に
対して異常であると判断した後に、音声や画面表示によ
り、トイレの外部へ警告信号を出力し、救助を促すよう
にしている。
The abnormality determination circuit 10 is a distance measuring sensor.
Human body detection sensors such as S3, heat ray sensor S6, ultrasonic sensor S4
Abnormality detection is started by the human body detection signal output from S5. Then, after determining that the human body is abnormal with respect to the predetermined state, the determination circuit 9 outputs a warning signal to the outside of the toilet by voice or screen display to prompt rescue.

【0049】かかる人体異常検知センサS2は、心拍セン
サS からなる検知部8 により検知された心拍データは、
人体が異常のときに確実に変化するものであるから、異
常判断部が、その心拍データに基づき、人体が所定の状
態に対して異常であるか否かを判断することでもって、
人体の異常を信頼性高く検知することができる。
The human body abnormality detecting sensor S2 is configured such that the heart rate data detected by the detecting unit 8 comprising the heart rate sensor S is:
Since it is surely changed when the human body is abnormal, the abnormality determination unit determines whether the human body is abnormal with respect to a predetermined state based on the heartbeat data,
An abnormality in the human body can be detected with high reliability.

【0050】次に、本発明の第5実施形態の心拍センサ
S を図17に基づいて以下に説明する。なお、第4実施形
態と実質的に同一の部材には同一の符号を付し、第4実
施形態と異なるところのみ記す。第4実施形態では、光
ファイバ13は、シート15の表面に敷き詰められているの
に対し、本実施形態では、振動に伴って伸縮する伸縮面
を外方面に有する伸縮部材16が設けられ、その伸縮部材
16の伸縮面16a に沿って配設された構成になっている。
Next, a heart rate sensor according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
S will be described below with reference to FIG. It is to be noted that the same members as those of the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and only the parts different from those of the fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, the optical fibers 13 are spread all over the surface of the sheet 15, whereas in the present embodiment, an elastic member 16 having an elastic surface that expands and contracts with vibration on the outer surface is provided. Telescopic member
It is configured to be disposed along the 16 elastic surfaces 16a.

【0051】詳しくは、伸縮部材16は、液体や気体の封
入された円盤状の袋体であって、この側面からなる伸縮
面16a に、第4実施形態と同様のケーブル14が巻き付け
られている。この伸縮部材16は、人体の荷重により、押
し潰されることによって、半径方向が膨張して、ケーブ
ル14に張力がかかると、ケーブル14の溝14a に収納され
た変形部材12が光ファイバ13に押し付けられて、光ファ
イバ13がマイクロベンディングを起こし、光ファイバ13
での光信号の伝搬状態が変化する。
More specifically, the elastic member 16 is a disk-shaped bag body in which liquid or gas is sealed, and a cable 14 similar to that of the fourth embodiment is wound around an elastic surface 16a formed of the side surface. . When the elastic member 16 is crushed by the load of the human body and expands in the radial direction, and tension is applied to the cable 14, the deformable member 12 housed in the groove 14 a of the cable 14 presses the optical fiber 13. The optical fiber 13 undergoes micro-bending, and the optical fiber 13
Changes the propagation state of the optical signal.

【0052】かかる心拍センサS にあっては、第4実施
形態の効果に加えて、伸縮部材16の伸縮面16a に沿って
配設された変形部材12は、振動に伴って伸縮する伸縮部
材16の伸縮力が伝えられる箇所との間の距離によらず
に、振動の大きさそのものに応じて変位するから、第4
実施形態よりも、精度良く心拍数を計数することができ
る。
In the heart rate sensor S, in addition to the effect of the fourth embodiment, the deformable member 12 disposed along the elastic surface 16a of the expandable member 16 has the elastic member 16 which expands and contracts with vibration. Because the displacement occurs according to the magnitude of the vibration itself, regardless of the distance between the points where the stretching force is transmitted,
The heart rate can be counted more accurately than in the embodiment.

【0053】なお、第1及び第2実施形態では、発光素
子1a及び受光素子1d並びに光導波路1cは、プリント板に
所定の相対的位置関係を有して配設されているが、プリ
ント基板1 に配設されるものに限るわけではなく、個々
に配設されてもよい。
In the first and second embodiments, the light emitting element 1a, the light receiving element 1d, and the optical waveguide 1c are disposed on the printed board with a predetermined relative positional relationship. However, the present invention is not limited to the arrangement provided in each of them, and they may be arranged individually.

【0054】また、人体検知センサS1は、第2実施形態
の心拍センサS が組み込まれてなるが、第1実施形態、
第3実施形態、第4実施形態又は第5実施形態の心拍セ
ンサS のいずれが組み込まれたものでも、同様の効果を
奏することができる。
The human body detection sensor S1 incorporates the heart rate sensor S of the second embodiment.
The same effect can be obtained by incorporating any one of the heart rate sensors S 1 of the third, fourth, and fifth embodiments.

【0055】また、人体異常検知センサS2は、第4実施
形態の心拍センサS が組み込まれてなるが、第1実施形
態、第2実施形態、第3実施形態又は第5実施形態の心
拍センサS のいずれが組み込まれたものでも、同様の効
果を奏することができる。
The human body abnormality detecting sensor S2 incorporates the heart rate sensor S of the fourth embodiment. However, the heart rate sensor S2 of the first, second, third or fifth embodiment is incorporated. The same effect can be obtained by incorporating any of the above.

【0056】[0056]

【発明の効果】請求項1記載の発明の心拍センサは、心
拍に基づく振動に応じて伝送状態が変化する光信号のそ
の伝送状態に基づいて、心拍に関する心拍データを検知
するのであるから、人体が接触する箇所のうち、心拍に
基づく振動が伝わる部分に適宜取り付けておくことによ
って、測定者自身が心拍数を計数しようと意識して人体
の指や手首に取り付けなくても、心拍数を計数すること
ができる。
The heart rate sensor according to the first aspect of the present invention detects heart rate data on a heartbeat based on the transmission state of an optical signal whose transmission state changes in response to vibration based on the heartbeat. The heart rate can be counted even if the measurer is conscious of trying to count the heart rate and does not attach it to the finger or wrist of the human body by attaching it to the part where the vibration based on the heartbeat is transmitted as appropriate can do.

【0057】請求項2記載の発明の心拍センサは、屈折
率1以上の外乱部材は、振動に応じて光導波路との相対
的位置関係が変化すると、光導波路での光信号の伝搬状
態が変動して、光信号の伝送状態が変化するので、請求
項1記載の効果を奏することができる。
In the heartbeat sensor according to the second aspect of the present invention, when the relative position of the disturbance member having a refractive index of 1 or more with respect to the optical waveguide changes according to the vibration, the propagation state of the optical signal in the optical waveguide changes. As a result, the transmission state of the optical signal changes, so that the effects described in claim 1 can be obtained.

【0058】請求項3記載の発明の心拍センサは、発光
素子及び受光素子並びに光導波路が所定の相対的位置関
係を有して配設された部材を設置することにより、発光
素子及び受光素子並びに光導波路を別々に設置しなくて
もよくなり、設置作業がやり易くなる。
According to a third aspect of the present invention, the light-emitting element, the light-receiving element, and the optical waveguide are provided with a member having a predetermined relative positional relationship. It is not necessary to separately install the optical waveguides, which facilitates the installation work.

【0059】請求項4記載の発明の心拍センサは、外乱
部材は、制限手段により基準点から一方向側の動作のみ
に制限されるから、振動に固有な往復運動により、基準
点から他方向側の動作をするタイミングでも、常時、基
準点にリセットされることになるので、光導波路との間
の距離の精度を高くすることができる。
In the heart rate sensor according to the fourth aspect of the present invention, the disturbance member is limited to only the operation in one direction from the reference point by the restricting means. Even when the above operation is performed, the reference point is always reset, so that the accuracy of the distance from the optical waveguide can be increased.

【0060】請求項5記載の発明の心拍センサは、振動
に応じて第1の光導波路と第2の光導波路との間の相対
的位置関係が変化すると、第1の光導波路と第2の光導
波路との間の光結合状態が変化するから、両導波路での
光信号の伝搬状態が変動して、光信号の伝送状態が変化
するので、請求項1記載の効果を奏することができる。
According to the heartbeat sensor of the present invention, when the relative positional relationship between the first optical waveguide and the second optical waveguide changes in response to the vibration, the first optical waveguide and the second optical waveguide are changed. Since the state of optical coupling with the optical waveguide changes, the propagation state of the optical signal in both waveguides fluctuates, and the transmission state of the optical signal changes, so that the effects described in claim 1 can be achieved. .

【0061】請求項6記載の発明の心拍センサは、振動
に応じて、変形部材が光ファイバを変形させると、光フ
ァイバでの光信号の伝搬状態が変動して、光信号の伝送
状態が変化するので、請求項1記載の効果を奏すること
ができる請求項7記載の発明の心拍センサは、伸縮部材
の伸縮面に沿って配設された変形部材は、振動に伴って
伸縮する伸縮部材の伸縮力が伝えられる箇所との間の距
離によらずに、振動の大きさそのものに応じて変位する
から、請求項6記載のものよりも、精度良く心拍数を計
数することができる。
According to the heart rate sensor of the invention, when the deformable member deforms the optical fiber in response to the vibration, the propagation state of the optical signal in the optical fiber fluctuates, and the transmission state of the optical signal changes. Therefore, in the heartbeat sensor according to the invention of claim 7, the effect of claim 1 can be obtained, the deformation member disposed along the expansion and contraction surface of the expansion and contraction member is a member of the expansion and contraction member that expands and contracts with vibration. Since the displacement is made according to the magnitude of the vibration itself irrespective of the distance to the portion to which the stretching force is transmitted, the heart rate can be counted more accurately than in the sixth embodiment.

【0062】請求項8記載の発明の人体検知センサは、
請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の心拍センサか
らなる検知部により検知された心拍データは、人体に固
有のものであるから、判断部が、その心拍データに基づ
き、人体の有無を判断することでもって、人体の有無を
信頼性高く検知することができる。
The human body detection sensor according to the invention of claim 8 is:
Since the heartbeat data detected by the detection unit comprising the heartbeat sensor according to any one of claims 1 to 7 is unique to a human body, the determination unit determines whether a human body is present based on the heartbeat data. By making the determination, the presence or absence of a human body can be detected with high reliability.

【0063】請求項9記載の発明の人体異常検知センサ
は、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の心拍セン
サからなる検知部により検知された心拍データは、人体
が異常のときに確実に変化するものであるから、異常判
断部が、その心拍データに基づき、人体が所定の状態に
対して異常であるか否かを判断することでもって、人体
の異常を信頼性高く検知することができる。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a human body abnormality detecting sensor, wherein the heart rate data detected by the detecting section comprising the heart rate sensor according to any one of the first to seventh aspects is reliable when the human body is abnormal. The abnormality determination unit determines whether or not the human body is abnormal with respect to a predetermined state based on the heartbeat data, so that the abnormality of the human body can be detected with high reliability. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】同上の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the same.

【図3】同上による処理を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing processing according to the above.

【図4】同上による出力信号の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an output signal according to the above.

【図5】本発明の第2実施形態を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing a second embodiment of the present invention.

【図6】同上のものを座席シートに組み込んだ状態を示
す正面図である。
FIG. 6 is a front view showing a state where the above is assembled in a seat.

【図7】同上の心拍センサを組み込んだ人体検知センサ
のブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram of a human body detection sensor incorporating the heart rate sensor according to the first embodiment.

【図8】同上の心拍センサを組み込んだ人体異常検知セ
ンサのブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram of a human body abnormality detection sensor incorporating the heart rate sensor according to the first embodiment.

【図9】図8に示した人体異常検知センサを搭載した自
動車の内部の概略図である。
FIG. 9 is a schematic view of the inside of an automobile equipped with the human body abnormality detection sensor shown in FIG.

【図10】本発明の第3実施形態の両光導波路の間で光
結合している状態を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a state where optical coupling is performed between both optical waveguides according to a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第4実施形態のケーブルの斜視図で
ある。
FIG. 11 is a perspective view of a cable according to a fourth embodiment of the present invention.

【図12】同上のケーブルの溝部へのビーズ及び光ファ
イバの配設状態を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing an arrangement state of beads and optical fibers in a groove portion of the cable according to the first embodiment.

【図13】同上のケーブルを配設したシートの平面図で
ある。
FIG. 13 is a plan view of the seat on which the cable is arranged.

【図14】同上の心拍センサを組み込んだ人体異常検知
センサのブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram of a human body abnormality detection sensor incorporating the heart rate sensor according to the first embodiment.

【図15】図14の人体異常検知センサが配設されたト
イレ内部の側面図である。
15 is a side view of the inside of a toilet in which the human body abnormality detection sensor of FIG. 14 is provided.

【図16】図14の人体異常検知センサが配設されたト
イレ内部の平面図である。
FIG. 16 is a plan view of the inside of the toilet in which the human body abnormality detection sensor of FIG. 14 is provided.

【図17】本発明の第5実施形態のケーブルの配設状態
を示す斜視図である。
FIG. 17 is a perspective view showing an arrangement state of a cable according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 発光素子 1d 受光素子 1c 光導波路 1m 第1の光導波路 1n 第2の光導波路 2 外乱部材 3 光信号伝送手段 4 制限部材(制限手段) 8 検知部 9 判断回路(判断部) 10 異常判断回路(異常判断部) 12 変形部材 13 光ファイバ 16 伸縮部材 16a 伸縮面 S 心拍センサ S1 人体検知センサ S2 人体異常検知センサ 1a Light emitting element 1d Light receiving element 1c Optical waveguide 1m First optical waveguide 1n Second optical waveguide 2 Disturbance member 3 Optical signal transmission means 4 Restriction member (Limiting means) 8 Detecting unit 9 Judgment circuit (Judgment unit) 10 Abnormality judgment circuit (Abnormality judgment part) 12 Deformable member 13 Optical fiber 16 Telescopic member 16a Telescopic surface S Heart rate sensor S1 Human body detection sensor S2 Human body abnormality detection sensor

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 心拍に基づく振動に応じて光信号の伝送
状態が変化する光信号伝送手段を備え、光信号の伝送状
態に基づいて心拍に関する心拍データを検知するよう成
したことを特徴とする心拍センサ。
1. An optical signal transmitting means for changing a transmission state of an optical signal according to a vibration based on a heartbeat, wherein heartbeat data on the heartbeat is detected based on the transmission state of the optical signal. Heart rate sensor.
【請求項2】 前記光信号伝送手段は、発光素子が発光
した光信号を伝搬して受光素子に受光させる光導波路
と、屈折率1以上であって前記振動に応じて光導波路と
の相対的位置関係が変化する外乱部材と、を有してなる
ことを特徴とする請求項1記載の心拍センサ。
2. The optical signal transmitting means according to claim 1, wherein said optical waveguide transmits an optical signal emitted by said light emitting element and causes said light receiving element to receive the optical signal, and said optical waveguide has a refractive index of 1 or more and is responsive to said vibration. The heart rate sensor according to claim 1, further comprising a disturbance member whose positional relationship changes.
【請求項3】 前記発光素子及び受光素子並びに光導波
路は、同一部材に所定の相対的位置関係を有して配設さ
れたことを特徴とする請求項2記載の心拍センサ。
3. The heart rate sensor according to claim 2, wherein the light emitting element, the light receiving element, and the optical waveguide are disposed on the same member with a predetermined relative positional relationship.
【請求項4】 前記振動による基準点を挟んだ両方向へ
の前記外乱部材の往復動作のうち、基準点から一方向側
の動作のみに制限する制限手段が設けられたことを特徴
とする請求項2又は請求項3のいずれかに記載の心拍セ
ンサ。
4. A limiting means is provided for limiting the reciprocating operation of the disturbance member in both directions with respect to a reference point due to the vibration to only an operation in one direction from the reference point. The heart rate sensor according to claim 2 or claim 3.
【請求項5】 前記光信号伝送手段は、光信号を伝搬す
る第1の光導波路と、第1の光導波路と光結合して光信
号を伝搬し前記振動に応じて第1光導波路との間の相対
的位置関係が変化する第2の光導波路と、を有してなる
ことを特徴とする請求項1記載の心拍センサ。
5. The optical signal transmitting means comprises: a first optical waveguide for transmitting an optical signal; and an optical signal coupled to the first optical waveguide, the optical signal transmitting means transmitting the optical signal, and transmitting the optical signal in response to the vibration. The heartbeat sensor according to claim 1, further comprising: a second optical waveguide whose relative positional relationship changes.
【請求項6】 前記光信号伝送手段は、光信号を伝搬す
る光ファイバ、光信号の伝搬状態を変化させるよう前記
振動に基づき変位して前記ファイバを変形させる変形部
材と、を有してなることを特徴とする請求項1記載の心
拍センサ。
6. The optical signal transmitting means includes: an optical fiber that propagates an optical signal; and a deformable member that deforms the fiber by being displaced based on the vibration so as to change a propagation state of the optical signal. The heart rate sensor according to claim 1, wherein:
【請求項7】 前記振動に伴って伸縮する伸縮面を外方
面に有する伸縮部材が設けられ、その伸縮部材の伸縮面
に沿って前記変形部材が配設されたことを特徴とする請
求項6記載の心拍センサ。
7. An elastic member having an elastic surface on an outer surface which expands and contracts with said vibration is provided, and said deformable member is arranged along the elastic surface of said elastic member. Heart rate sensor as described.
【請求項8】 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載
の心拍センサからなる検知部と、検知部により検知され
た心拍に関する心拍データに基づき人体の有無を判断し
て検知信号を出力する判断部と、を備えたことを特徴と
する人体検知センサ。
8. A detection section comprising the heart rate sensor according to claim 1, and a presence / absence of a human body is determined based on heart rate data relating to a heart rate detected by the detection section, and a detection signal is output. A human body detection sensor comprising: a determination unit.
【請求項9】 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載
の心拍センサからなる異常検知部と、異常検知部により
検知された心拍に関する心拍データに基づき人体が所定
の状態に対して異常であるか否かを判断して警告信号を
出力する異常判断部と、を備えたことを特徴とする人体
異常検知センサ。
9. An abnormality detecting section comprising the heart rate sensor according to claim 1 and a human body which is abnormal with respect to a predetermined state based on heart rate data relating to a heart rate detected by the abnormality detecting section. A human body abnormality detection sensor, comprising: an abnormality determination unit that determines whether or not there is an alarm and outputs a warning signal.
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